WO2017170938A1 - ポリビニルアルコール - Google Patents

Abstract

数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が０．１ｍｏｌ％以下であり、かつ下記式（１）を満足するポリビニルアルコールとする。これにより、分子量分布が狭く、数平均分子量が高く、しかも色相が良好であるポリビニルアルコール及びその製造方法が提供される。　Ｘ・Ｍｎ　≦　１０００　（１）

Description

ポリビニルアルコール

　本発明は、分子量分布が狭く、数平均分子量が高く、しかも色相の良好なポリビニルアルコールに関する。

　ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略すことがある）樹脂は、結晶性の水溶性高分子材料であり、その優れた水溶性や皮膜特性（強度、耐油性、造膜性、酸素ガスバリア性等）を利用して、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、繊維加工剤、各種バインダー、紙加工剤、接着剤、フィルム等に広く利用されている。従来のＰＶＡは、けん化度や重合度の異なるものが、用途に応じて使用されている。また、ＰＶＡに官能基を導入することにより、特殊な機能を付与した変性ＰＶＡも種々提案されている。

　ポリビニルアルコールは、工業的には酢酸ビニルをラジカル重合して得られるポリ酢酸ビニルをけん化することによって生産されている。酢酸ビニルのラジカル重合反応では、重合中に連鎖移動反応や再結合停止反応等種々の副反応が併発するため、得られるポリ酢酸ビニル（及びポリビニルアルコール）の分子量分布や末端構造等を精密に制御することは一般に困難とされている。ポリビニルアルコールの熱安定性や機械的物性の向上のためには、低分子量の重合体の含有量が少ない重合体、すなわち高分子量でかつ分子量分布が狭い重合体が好ましいとされている。

　近年、いわゆるリビングラジカル重合技術の進歩により、酢酸ビニルのラジカル重合反応を制御する方法がいくつか提案されてきた。例えば、ラジカル重合開始剤と特定の制御剤の存在下で酢酸ビニルのラジカル重合反応を行うことによって、分子量分布が狭いポリ酢酸ビニルを得る方法が提案されている。このような重合反応においては、ポリ酢酸ビニルの分子鎖の生長ラジカル末端が制御剤と共有結合してドーマント種を形成し、当該ドーマント種とそれが解離して生じるラジカル種との間で平衡を形成しながら重合が進行する。このような重合反応は制御ラジカル重合と呼ばれる。

　しかし、これまでの制御ラジカル重合法では分子量の大きいポリ酢酸ビニルを得ることが困難であった。これは、重合中に一定の確率で生成するＨｅａｄ－ｔｏ－Ｈｅａｄ結合（酢酸ビニルのアセチル基同士が隣接する結合）の末端に生成したラジカルが熱的に極めて不安定であるため、平衡がドーマント種側に大きく偏り、それ以上重合反応が進行しなくなるためであると考えられている。一方、ドーマント種の熱的解離を促進するために重合温度を上昇させた場合は、反応は進行するものの制御性が悪化してしまう。そのため、制御性を維持したまま高分子量のポリ酢酸ビニルを得ることは極めて困難であった。

　こうした課題に対し、特許文献１には、ラジカル重合開始剤とヨウ素化合物からなる制御剤の存在下で酢酸ビニルのラジカル重合反応を行うことによって、数平均分子量（Ｍｎ）が９２，０００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５７のポリ酢酸ビニルを合成し、それをけん化してポリビニルアルコールを製造した例が報告されている。しかしながら、ヨウ素化合物を制御剤に用いた重合方法においては、ポリ酢酸ビニルの重合末端にアルデヒド基が形成されることが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。このようなアルデヒド基を末端に有するポリ酢酸ビニルをけん化した場合、複数の炭素－炭素二重結合が共役した共役ポリエン構造が形成され、着色の著しいポリビニルアルコールが得られることが知られている。

　また最近、有機コバルト錯体を制御剤とする制御ラジカル重合によって、分子量分布が狭く、かつ高分子量のポリ酢酸ビニルを合成する手法が提案されている。この重合反応においては、ポリ酢酸ビニルの分子鎖の生長ラジカル末端が有機コバルト錯体のコバルト原子と共有結合してドーマント種を形成し、当該ドーマント種とそれが解離して生じるラジカル種との間で平衡を形成しながら重合が進行する。例えば非特許文献２には、コバルト（II）アセチルアセトナートの存在下に酢酸ビニルを重合させることによって、数平均分子量（Ｍｎ）が９９，０００で、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．３３のポリ酢酸ビニルを合成した例が報告されている。

　非特許文献３には、コバルト（II）アセチルアセトナートの存在下に酢酸ビニルを重合させて得られたポリ酢酸ビニル鎖を、１－プロパンチオールで処理することが記載されている。当該ポリ酢酸ビニル鎖は末端にコバルト（III）錯体が結合したドーマント種を形成しているが、当該ドーマント種が開裂して形成される末端ラジカルが１－プロパンチオールと反応することによって、ポリ酢酸ビニル鎖からコバルト錯体を切り離すことができる。ドーマント種を形成しているポリ酢酸ビニルは緑色であるが、切り離されたコバルト錯体を析出させた後にセライト濾過して取り除くことによって、着色の低減されたポリ酢酸ビニルが得られたことが記載されている。また、１－プロパンチオールの代わりに、安定ラジカル化合物であるＴＥＭＰＯ（２，２，６，６－テトラメチルピペリジン１－オキシル）を用いることによって、末端ラジカルにＴＥＭＰＯを結合させてラジカルを捕捉することもできる。この場合にも、コバルト錯体を酸性アルミナで濾過して取り除くことで、無色のポリ酢酸ビニルが得られたことが記載されている。

　このように、非特許文献３に記載された方法によれば着色の低減されたポリ酢酸ビニルを得ることができるとされている。しかしながら、こうして得られたポリ酢酸ビニルをけん化してポリビニルアルコールを得ることについては、非特許文献３には記載されていない。本発明者らが実験したところ、非特許文献３で得られたポリ酢酸ビニルをけん化して得られたポリビニルアルコールは着色してしまうことがわかった。

特開平１１－１４７９１４号公報

Controlled/Living Radical Polymerization of Vinyl Acetate by Degenerative Transfer with Alkyl Iodides, Macromolecules, 2003, vol.36， p9346-9354 Highly Efficient Cobalt-Mediated Radical Polymerization of Vinyl Acetate, Angewandte Chemie International Edition, 2005, vol.44， p1101-1104 Synthesis of End-Functional Poly(vinyl acetate) by Cobalt-Mediated Radical Polymerization, Macromolecules, 2005, vol.38， p5452-5458

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、分子量分布が狭く、数平均分子量が高く、しかも色相が良好であるポリビニルアルコールを提供することを目的とするものである。

　上記課題は、数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が０．１ｍｏｌ％以下であり、かつ下記式（１）を満足するポリビニルアルコールを提供することによって解決される。
　　Ｘ・Ｍｎ　≦　１０００　　（１）

　このとき、ＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるイエローインデックス（ＹＩ）が５０以下であることが好ましい。

　また上記課題は、数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、かつＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるイエローインデックス（ＹＩ）が５０以下であるポリビニルアルコールを提供することによっても解決される。

　上記いずれのポリビニルアルコールにおいても、１，２－グリコール結合の含有量が０．７～１．５ｍｏｌ％であることが好ましい。

　さらに上記課題は、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体の存在下に制御ラジカル重合によってビニルエステル単量体を重合させる重合工程；前記重合工程の後に、プロトン供与性重合停止剤を添加することによって前記重合を停止させてポリビニルエステルを得る停止工程；及び前記停止工程で得られたポリビニルエステルをけん化してポリビニルアルコールを得るけん化工程；を有する前記ポリビニルアルコールの製造方法を提供することによっても解決される。

　本発明のポリビニルアルコールは、分子量分布が狭く、数平均分子量が高く、しかも色相が良好である。分子量分布が狭いことに由来して結晶性が高いので、その成形品はガスバリア性に優れている。また、分子量分布が狭いことに加えて数平均分子量が高いので、高弾性率かつ高強度の成形品を得ることができる。さらに、本発明のポリビニルアルコールは、水への溶解性が良好であることから、水溶性が要求される様々な用途に用いることができる。また、イエローインデックス（ＹＩ）が小さいので、外観が重要となる様々な用途に用いることもできる。

実施例１で得られたポリビニルアルコールの^１Ｈ－ＮＭＲチャートである。 比較例４で得られたポリビニルアルコールの^１Ｈ－ＮＭＲチャートである。

　本発明のポリビニルアルコールは、数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が０．１ｍｏｌ％以下であり、かつ下記式（１）を満足するポリビニルアルコールである。
　　Ｘ・Ｍｎ　≦　１０００　　（１）

　これまで、分子量分布が狭く、数平均分子量が高く、しかも色相が良好であるポリビニルアルコールは知られていなかった。本発明者らは、そのようなポリビニルアルコールを初めて製造することに成功した。炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が一定量以下であるとともに、当該含有量（Ｘ）と数平均分子量（Ｍｎ）とが所定の関係を満足することによって色相の良好なポリビニルアルコールを提供することができる。

　また、本発明のポリビニルアルコールは、数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、かつＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるイエローインデックス（ＹＩ）が５０以下であるポリビニルアルコールである。このポリビニルアルコールは、前述のポリビニルアルコールにおける炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）を限定する代わりに、イエローインデックス（ＹＩ）を一定値以下に限定したものである。これによっても色相の良好なポリビニルアルコールを提供することができる。

　本発明のポリビニルアルコールの好適な製造方法は、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体の存在下に制御ラジカル重合によってビニルエステル単量体を重合させる重合工程；前記重合工程の後に、プロトン供与性重合停止剤を添加することによって前記重合を停止させてポリビニルエステルを得る停止工程；及び前記停止工程で得られたポリビニルエステルをけん化してポリビニルアルコールを得るけん化工程；を有する。以下、その製造方法を詳細に説明する。

　まず、重合工程について説明する。重合工程では、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体の存在下に制御ラジカル重合によってビニルエステル単量体を重合させる。制御ラジカル重合とは、生長ラジカル末端（活性種）が制御剤と結合した共有結合種（ドーマント種）との平衡状態におかれて反応が進行する重合反応のことである。本発明では、制御剤として有機コバルト錯体が用いられる。

　本発明で用いられるビニルエステル単量体としては、例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられるが、経済的観点から酢酸ビニルが好ましく用いられる。

　本発明で製造されるポリビニルエステルは、本発明の効果を損なわない範囲で、共重合可能なエチレン性不飽和単量体が共重合されたものでもよい。エチレン性不飽和単量体としては、エチレン、プロピレン、１－ブテン、イソブテン等のオレフィン；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、（無水）フタル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸等の不飽和カルボン酸、その塩、そのモノまたはジアルキル（炭素数１～１８）エステルまたはその無水物；アクリルアミド、Ｎ－アルキル（炭素数１～１８）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、２－アクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその４級塩等のアクリルアミド；メタクリルアミド、Ｎ－アルキル（炭素数１～１８）メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド、２－メタクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその４級塩等のメタクリルアミド；Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルアセトアミド等のＮ－ビニルアミド；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル；アルキル（炭素数１～１８）ビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル；トリメトキシビニルシラン等のビニルシラン、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、トリメチル－（３－アクリルアミド－３－ジメチルプロピル）－アンモニウムクロリド、アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。

　ビニルエステル単量体の重合方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の方法が挙げられる。その中でも、無溶媒で重合する塊状重合法あるいは種々の有機溶媒中で重合する溶液重合法が通常採用される。分子量分布の狭い重合体を得るためには、連鎖移動等の副反応を起こすおそれのある溶媒や分散媒を使用しない塊状重合法が好ましい。一方、反応液の粘度調整や、重合速度の制御等の面からは、溶液重合が好ましい場合もある。溶液重合時に溶媒として使用される有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素；メタノール、エタノール等の低級アルコール等が挙げられる。これらのうち、連鎖移動を防ぐためには、エステルや芳香族炭化水素が好ましく用いられる。溶媒の使用量は、目的とするポリビニルアルコールの数平均分子量に合わせ、反応溶液の粘度を考慮して決定すればよい。例えば、質量比（溶媒／単量体）が０．０１～１０の範囲から選択される。質量比（溶媒／単量体）は好適には０．１以上であり、好適には５以下である。

　重合工程で使用されるラジカル開始剤としては、従来公知のアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤等が適宜選ばれる。アゾ系開始剤としては、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）（「Ｖ－７０」）等が挙げられ、過酸化物系開始剤としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ－２－エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート化合物；ｔ－ブチルパーオキシネオデカネート、α－クミルパーオキシネオデカネート、ｔ－ブチルパーオキシネオデカネート等のパーエステル化合物；アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、ジイソブチリルパーオキシド；２，４，４－トリメチルペンチル－２－パーオキシフェノキシアセテート等が挙げられる。さらには、上記開始剤に過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等を組み合わせて開始剤とすることができる。また、レドックス系開始剤としては、上記の過酸化物と亜硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酒石酸、Ｌ－アスコルビン酸、ロンガリット等の還元剤とを組み合わせたものが挙げられる。開始剤の使用量は、重合触媒により異なり一概には決められず、重合速度に応じて任意に選択される。

　重合工程で制御剤として使用される有機コバルト錯体は、２価のコバルト原子と有機配位子を含むものであればよい。好適な有機コバルト錯体としては、例えばコバルト（II）アセチルアセトナート［Ｃｏ（ａｃａｃ）_２］、コバルト（II）ポルフィリン錯体等が挙げられる。中でも、製造コストの観点からコバルト（II）アセチルアセトナートが好適である。

　本発明で用いられる制御ラジカル重合では、まず、ラジカル開始剤が分解して発生したラジカルが少数のビニルエステルと結合して生じた短鎖の重合体の生長末端のラジカルが有機コバルト（II）錯体と結合して、有機コバルト（III）錯体が重合体末端との共有結合によって結合されたドーマント種が生成する。反応開始後の一定期間は、短鎖の重合体が生成してはドーマント種に変換されるだけで、高重合度化は実質的に進行しない。この期間を誘導期という。有機コバルト（II）錯体が消費された後は、高重合度化が進行する成長期に入り、反応系内のほとんどの分子鎖の分子量が重合時間に比例して同じように増加する。これによって、分子量分布の狭いポリビニルエステルを得ることができる。

　上記のように、本発明の制御ラジカル重合では、理論上は、添加する有機コバルト錯体一分子から一つのポリビニルエステル鎖が生成する。したがって、反応液に添加される有機コバルト錯体の量は、目的とする数平均分子量と重合率とを考慮して決定される。通常、ビニルエステル単量体１００ｍｏｌに対して、０．００１～１ｍｏｌの有機コバルト錯体を使用することが好ましい。

　発生するラジカルのモル数が有機コバルト錯体のモル数よりも多くなければ、重合反応はドーマント種からＣｏ錯体が熱的に解離する機構のみによって進行するため、反応温度によっては重合速度が極めて小さくなってしまう。したがって、ラジカル開始剤が２個のラジカルを発生することを考慮すれば、用いられるラジカル開始剤のモル数は有機コバルト錯体のモル数の１／２倍を超える量である必要がある。一般に開始剤から供給される活性ラジカル量は開始剤効率に依存するので、実際はドーマントの形成に用いられずに失活する開始剤がある。したがって、用いられるラジカル開始剤のモル数は有機コバルト錯体のモル数の１倍以上であることが好ましく、１．５倍以上であることがより好ましい。一方、発生するラジカルのモル数が有機コバルト錯体のモル数よりも多くなりすぎると、制御されないラジカル重合の割合が増えるので分子量分布が広がってしまう。用いられるラジカル開始剤のモル数は有機コバルト錯体のモル数の１０倍以下であることが好ましく、６倍以下であることがより好ましい。

　重合温度については、例えば０℃～８０℃であることが好ましい。重合温度が０℃未満の場合は重合速度が不十分となり、生産性が低下する。この点からは重合温度は１０℃以上であることがより好ましく、２０℃以上であることがさらに好ましい。一方、重合温度が８０℃を超えると得られるポリビニルエステルの分子量分布が広くなってしまう。この点からは重合温度は６５℃以下であることがより好ましく、５０℃以下であることがさらに好ましい。

　前記重合工程において目的とする重合率になったところで、プロトン供与性重合停止剤を添加することによって重合反応を停止させる。こうして得られたポリ酢酸ビニルをけん化することによって得られるポリビニルアルコールの色相は良好である。その理由は必ずしも明らかではないが、ドーマント種が開裂して生成したラジカルに対して、プロトン供与性重合停止剤がプロトンラジカルを供給することによって、副反応を抑制しながら水素化することができるためであると考えられる。そして、その後にポリ酢酸ビニルをけん化する際に共役二重結合の生成が抑制され、イエローインデックス（ＹＩ）の小さい、色相の良好なポリビニルアルコールを得ることができる。重合工程に要する時間は、誘導期と成長期を合わせて、通常３～５０時間である。ここで、非特許文献３で用いられた１－プロパンチオールなどのチオール化合物を用いたのでは、チオール化合物がポリマー末端のラジカルと反応した際に、チオラジカルを生じる。チオラジカルは重合反応の再開始能を有するため、再びビニルエステルモノマーやコバルト錯体と反応する。したがって、チオール化合物は重合停止剤としては機能しないし、チオール化合物を用いて製造されたポリビニルアルコールは着色する。

　添加されるプロトン供与性重合停止剤のモル数は、添加された有機コバルト錯体のモル数の１～１００倍であることが好ましい。プロトン供与性重合停止剤のモル数が少なすぎると、ポリマー末端のラジカルを十分に捕捉できず、得られるポリビニルアルコールの色調が悪化する恐れがある。そのため、プロトン供与性重合停止剤のモル数は、有機コバルト錯体のモル数の５倍以上であることがより好ましい。一方、プロトン供与性重合停止剤のモル数が多すぎると生産コストが上昇するおそれがある。プロトン供与性重合停止剤のモル数は、有機コバルト錯体のモル数の５０倍以下であることがより好ましい。

　停止工程で用いられるプロトン供与性重合停止剤はポリ酢酸ビニル鎖の末端のラジカルに対してプロトンラジカルを提供できる重合停止剤であって、６０℃での酢酸ビニルに対する連鎖移動定数が０．１以上であることが好ましい。後述する実施例で用いられるソルビン酸等が挙げられる。また、金属－水素結合を有する有機金属化合物等を用いることもできる。

　停止工程における反応液の温度は、プロトン供与性重合停止剤がポリ酢酸ビニル鎖の末端のラジカルに対してプロトンラジカルを提供できる温度であればよく、０℃～８０℃であることが好ましい。反応液の温度が０℃未満の場合は停止工程に時間がかかり過ぎて生産性が低下する。この点からは温度は１０℃以上であることがより好ましく、２０℃以上であることがさらに好ましい。一方、反応液の温度が８０℃を超えると、不必要な酢酸ビニルの重合が進行して分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が大きくなるおそれがある。この点からは温度は７０℃以下であることがより好ましく、６０℃以下であることがさらに好ましい。停止工程に要する時間は、１０分～５時間である。

　停止工程の後、得られたポリビニルエステル溶液を、水溶性配位子を含む水溶液に接触させて、前記ポリビニルエステル溶液からコバルト錯体を抽出除去する抽出工程を行なうことが好ましい。このように、ポリビニルエステル溶液中に含まるコバルト錯体を予め除去してからけん化工程を行なうことによって、色相がよく、ゲル化しにくいポリビニルアルコールを得ることができる。具体的には、相互に溶解しない前記水溶液と前記ポリビニルエステル溶液とを、両者の界面の面積が大きくなるように激しく撹拌してから静置し、油層と水層に分離した後で水層を除く操作を行えばよい。この操作は複数回繰り返してもよい。

　抽出工程に用いられる水溶性配位子は、２５℃におけるｐＫａが０～１２の酸であることが好ましい。ｐＫａが０未満の強酸を用いた場合、コバルト錯体を効率的に抽出することが困難であり、ｐＫａは２以上であることが好ましい。またｐＫａが１２を超える弱酸を用いた場合にもコバルト錯体を効率的に抽出することが困難であり、ｐＫａは７以下であることが好ましい。前記酸が多価の酸である場合には、第一解離定数（ｐＫａ１）が上記範囲であることが必要である。ｐＫａが０～１２の酸がカルボン酸またはリン酸（ｐＫａ１は２．１）であることが好ましく、カルボン酸であることがより好ましい。中でも酢酸（ｐＫａは４．７６）であることが特に好ましい。

　水溶性配位子を含む水溶液のｐＨは、０～５であることが好ましい。ｐＨはより好適には１以上であり、さらに好適には１．５以上である。ｐＨはより好適には４以下であり、さらに好適には３以下である。

　けん化工程では、停止工程で得られたポリビニルエステルをけん化してポリビニルアルコールを得る。このとき、停止工程の後に抽出工程を行なってから、けん化工程を行なってもよい。

　けん化工程では、前述の方法で製造されたポリビニルエステルをアルコールまたは含水アルコールに溶解した状態でけん化してポリビニルアルコールを得る。けん化反応に使用されるアルコールとしては、メタノール、エタノール等の低級アルコールが挙げられ、メタノールが特に好適に使用される。けん化反応に使用されるアルコールは、アセトン、酢酸メチルや酢酸エチル等のエステル、トルエン等の溶剤を含有していてもよい。けん化反応に用いられる触媒としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物、ナトリウムメチラート等のアルカリ触媒、あるいは鉱酸等の酸触媒が挙げられる。けん化反応の温度については、例えば２０～６０℃の範囲が適当である。けん化反応の進行に伴って、ゲル状生成物が析出してくる場合には、その時点で生成物を粉砕し、洗浄後、乾燥することにより、ポリビニルアルコールが得られる。

　本発明のポリビニルアルコールのけん化度は８０～９９．９９ｍｏｌ％である。けん化度が８０ｍｏｌ％未満の場合、ポリビニルアルコールの結晶性が著しく低下し、成形体の機械的強度やバリア性等の物性が低下する。けん化度は、好適には８５ｍｏｌ％以上であり、より好適には９０ｍｏｌ％以上である。一方、けん化度が９９．９９ｍｏｌ％を超えると、ポリビニルアルコールの製造が困難となり、成形性も劣るおそれがある。けん化度は、好適には９９．９５ｍｏｌ％以下である。

　本発明のポリビニルアルコールの数平均分子量（Ｍｎ）は４，４００～４４０，０００である。制御剤として有機コバルト錯体を使用することによって、分子量分布が狭く、数平均分子量（Ｍｎ）の高いポリビニルアルコールを得ることができる。数平均分子量（Ｍｎ）は高強度の成形品を得る観点から好適には１１，０００以上であり、より好適には２２，０００以上である。一方、数平均分子量（Ｍｎ）が高すぎると、溶液の粘度が高くなりすぎて取り扱いが困難になる場合や、溶解速度が低下する場合があるため、数平均分子量（Ｍｎ）は２２０，０００以下であることが好ましく、１９０，０００以下であることがより好ましい。本発明における数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、標準物質にポリメチルメタクリレートを用い、ＨＦＩＰ系カラムで測定した値である。測定方法は実施例に記載した通りである。

　本発明のポリビニルアルコールの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０５～１．７０である。制御ラジカル重合によって重合することで分子量分布の狭いポリビニルアルコールを得ることができる。分子量分布は好適には１．６０以下であり、より好適には１．５５以下である。分子量分布が上記範囲であると、得られるポリビニルアルコールの結晶性が高まり、その成形品はガスバリア性に優れる。また、分子量分布が上記範囲であり、かつ数平均分子量が上記範囲であることで、高弾性率かつ高強度の成形品を得ることができる。

　本発明のポリビニルアルコールの全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）は０．１ｍｏｌ％以下であることが好ましい。本発明者らが検討したところ、ビニルエステルの重合反応を停止させる化合物の種類によっては、得られたポリビニルエステルをけん化する際にその末端に炭素－炭素二重結合が形成されることがわかった。そして、炭素－炭素二重結合の一部は、相互に共役したポリエン構造を形成しており可視光を吸収し、ポリビニルアルコールが黄色に着色してしまうことが明らかになった。例えば、比較例３に示すように、重合停止剤として機能せず、ビニルエステルモノマーやコバルト錯体と反応する１－プロパンチオールを用いた場合や、比較例２および比較例４に示すように、安定ラジカルであるＴＥＭＰＯ（２，２，６，６－テトラメチルピペリジン１－オキシル）を用いた場合には、得られたポリビニルエステルをけん化した後に多量の炭素－炭素二重結合が生じ、得られるポリビニルアルコールが着色することが避けられない。これに対し、プロトン供与性重合停止剤を添加してビニルエステルの重合反応を停止させた場合には、けん化後のポリビニルアルコールにおける炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が小さくなり、色相の良好なポリビニルアルコールを得ることができる。炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）は、より好適には０．０３ｍｏｌ％以下であり、さらに好適には０．０１ｍｏｌ％以下である。

　さらに、本発明のポリビニルアルコールは、下記式（１）を満足することが好ましい。式（１）の左辺（Ｘ・Ｍｎ）は、ポリビニルアルコールの全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）（ｍｏｌ％）に数平均分子量（Ｍｎ）を掛けたものである。ここで、数平均分子量（Ｍｎ）は単位重量当たりのポリマー末端の数に反比例する値であるから、Ｘ・Ｍｎが一定値以下であるということは、ポリマー分子の末端の数に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）の割合が一定以下であるということである。末端構造に由来して着色する場合には、数平均分子量（Ｍｎ）が高いほど末端の割合が小さいので白色度の高い重合体が得られ易く、数平均分子量（Ｍｎ）が低いほど末端の割合が大きいので白色度の高い重合体を得ることが困難である。式（１）では、同程度の分子量のポリビニルアルコール同士で比較した場合に、従来よりも白色度の高いポリビニルアルコールが得られることを示している。Ｘ・Ｍｎは、７００以下であることがより好ましく、４００以下であることがさらに好ましい。
　　Ｘ・Ｍｎ　≦　１０００　　（１）

　前記けん化工程後のポリビニルアルコールのコバルト元素含有量が０．０１～５０ｐｐｍであることが好ましい。コバルト元素含有量が５０ｐｐｍを超えると、色相が悪化するおそれがあるとともに、熱安定性も悪化するおそれがある。コバルト元素含有量は、より好適には２０ｐｐｍ以下であり、さらに好適には１０ｐｐｍ以下である。一方、コバルト元素含有量を０．０１ｐｐｍ未満とするためには、除去作業にコストがかかり過ぎて工業的には現実的でない。

　本発明のポリビニルアルコールのイエローインデックス（ＹＩ）は５０以下であることが好ましい。当該イエローインデックス（ＹＩ）は、ＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるものである。上記のような炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）の少ないポリビニルアルコールであることによってＹＩの小さい色相に優れたポリビニルアルコールを得ることができる。ＹＩは、より好適には４０以下であり、さらに好適には３０以下であり、特に好適には２０以下である。ここで、ＹＩは、ポリビニルアルコール樹脂の粉体を分光測色計（Ｄ６５光源、ＣＭ－Ａ１２０白色校正板、正反射測定ＳＣＥ）を用いて、粉体を押さえつけないようにしてシャーレに敷き詰めた試料を測定して求められる。具体的には、実施例に記載した方法に従って測定した値である。

　本発明のポリビニルアルコールの１，２－グリコール結合の含有量が０．７～１．５ｍｏｌ％であることが好ましい。１，２－グリコール結合の含有量が１．５ｍｏｌ％以下であることによって、ポリビニルアルコールが高い結晶性を有することができる。分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が低いことと合わせて、より高い結晶性を有することが可能である。１，２－グリコール結合の含有量は、１．４ｍｏｌ％以下であることがより好ましく、１．３ｍｏｌ％以下であることがさらに好ましい。一方、１，２－グリコール結合の含有量が０．７ｍｏｌ％未満の場合には、水溶性が悪化する等、取扱い性が低下する。１，２－グリコール結合の含有量は、０．９ｍｏｌ％以上であることがより好ましく、１．１ｍｏｌ％以上であることがさらに好ましい。

　本発明のポリビニルアルコールの成形方法としては、例えば水またはジメチルスルホキシド等の溶液の形態から成形する方法、加熱によりポリビニルアルコールを可塑化して成形する方法、例えば押出成形法、射出成形法、インフレ成形法、プレス成形法、ブロー成形法等が挙げられる。これらの方法により、繊維、フィルム、シート、チューブ、ボトル等の任意形状の成形品が得られる。

　本発明のポリビニルアルコールに対して、本発明の効果を阻害しない範囲で各種の添加剤を配合することができる。添加剤の例としては、充填剤、銅化合物などの加工安定剤、耐候性安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、でんぷんなど他の樹脂、潤滑剤、香料、消泡剤、消臭剤、増量剤、剥離剤、離型剤、補強剤、架橋剤、防かび剤、防腐剤、結晶化速度遅延剤などが挙げられる。

　本発明のポリビニルアルコールは、その特性を利用して各種用途に使用することができる。例えば、界面活性剤、紙用コーティング剤、紙用内添剤、顔料バインダー、接着剤、不織布バインダー、塗料、繊維加工剤、繊維糊剤、分散安定化剤、フィルム、シート、ボトル、繊維、増粘剤、凝集剤、土壌改質剤等に使用できる。

　以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。ポリビニルアルコールの測定及び評価の方法は以下のとおりである。

［誘導期及び成長期］
　本発明における「誘導期」とは、反応液の加温を開始してから酢酸ビニルの消費が開始されるまでの期間を意味し、「成長期」とは、酢酸ビニルの消費が開始されてから目標の転化率に到達するまでの期間を意味する。これらの期間は、例えば、酢酸ビニルの消費が開始されてから任意の時間でサンプリングを行い、その固形分濃度から酢酸ビニルの消費率を算出して時間－酢酸ビニル消費率の相関をプロットし、少なくとも３点で近似直線を引いた場合の酢酸ビニル消費率が０％となる時間を「誘導期」と「成長期」の境界とすることによって算出できる。

［数平均分子量（Ｍｎ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の測定］
　東ソー株式会社製サイズ排除高速液体クロマトグラフィー装置「ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ」を用い、数平均分子量（Ｍｎ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を測定した。測定条件は以下の通りである。
　カラム：東ソー株式会社製ＨＦＩＰ系カラム「ＧＭＨＨＲ－Ｈ（Ｓ）」２本直列接続
　標準試料：ポリメチルメタクリレート
　溶媒及び移動相：トリフルオロ酢酸ナトリウム－ＨＦＩＰ溶液（濃度２０ｍＭ）
　流量：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
　温度：４０℃
　試料溶液濃度：０．１ｗｔ％（開口径０．４５μｍフィルターでろ過）
　注入量：１０μＬ
　検出器：ＲＩ

［炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）（ｍｏｌ％）の測定］
　日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「ＬＡＭＢＤＡ　５００」を用い、４０℃及び９５℃でポリビニルアルコールの^１Ｈ－ＮＭＲ測定を行った。溶媒としてＤＭＳＯ－ｄ_６を使用した。なお、ポリビニルアルコールの全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）（ｍｏｌ％）は以下のように算出した。公知のポリビニルアルコールのメチンプロトン（－ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）－または－ＣＨ_２ＣＨ（ＯＣＯＣＨ_３）－）に由来するピークの全積分値（３．３ｐｐｍ、３．４ｐｐｍ、３．５ｐｐｍ、３．６ｐｐｍ、３．９ｐｐｍ及び４．８ｐｐｍ；これらのうち、３．３～３．６ｐｐｍの４つのピークについては４０℃／９５℃の測定値の比較から各積分値を算出した）を１００とした場合の、５．５～７．５ｐｐｍの範囲に検出される全ピークの積分値を算出し、当該数値の１／２をＸ（ｍｏｌ％）とした。なお、５．５～７．５ｐｐｍの積分値を算出する際、ベースラインに傾斜が見られる場合には、その傾斜を考慮して各ピークの面積値を算出した。

［１，２－グリコール結合量（ｍｏｌ％）の測定］
　９０℃減圧乾燥を２日間行ったポリビニルアルコールを、ＤＭＳＯ－ｄ_６に溶解し、トリフルオロ酢酸を数滴加えた試料を調製し測定に供した。日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「ＬＡＭＢＤＡ　５００」を用い、８０℃で^１Ｈ－ＮＭＲ測定を行った。このとき、けん化度が９９．９ｍｏｌ％未満の試料の場合には、９９．９ｍｏｌ％以上までけん化した後に測定に供した。ビニルアルコール単位のメチン由来のピークは３．２～４．０ｐｐｍ（積分値Ａ）、１，２－グリコール結合の１つのメチン由来のピークは３．２５ｐｐｍ（積分値Ｂ）に帰属され、次式で１，２－グリコール結合含有量を算出できる。
　　１，２－グリコール結合量（ｍｏｌ％）＝（Ｂ／Ａ）×１００

［コバルト元素含有量の測定］
　固形分で０．５ｇ相当のポリビニルアルコールに濃硝酸を加えて加熱溶解した後、イオン交換水で希釈することで、ポリビニルアルコールの硝酸溶液２０ｍＬを得た。ＩＣＰ発光分析装置（日本ジャーレルアッシュ製、ＩＲＩＳ－ＡＰ）にて測定した当該溶液のコバルト濃度から、ポリビニルアルコール中のコバルト含有量（ｐｐｍ）を求めた。

［色相（ＹＩ）の評価］
　得られたポリビニルアルコールの粉体のＹＩ（ＡＳＴＭ　Ｄ１９２５）をコニカミノルタ株式会社製分光測色計「ＣＭ－３５００ｄ」を用いて測定した（光源：Ｄ６５、ＣＭ－Ａ１２０白色校正板、ＣＭ－Ａ１２６シャーレセット使用、正反射測定ＳＣＥ、測定径φ３０ｍｍ）。シャーレに試料５ｇを添加し、粉体を押さえつけないようにして軽く側面をたたいて振とうし、まんべんなく均一に粉体を敷き詰めた。この状態で合計１０回の測定を行い（各回でシャーレを一度振とうしてから再測定）、その平均値を樹脂のＹＩとして求めた。

［水への溶解速度の評価］
　ポリビニルアルコールを濃度４質量％になるようにイオン交換水に添加し、１００℃で加熱攪拌し溶解した。溶解性能を以下の基準により判断した。
　Ａ：昇温後１時間以内に完全に溶解した。
　Ｂ：昇温後１時間～３時間で完全に溶解した。
　Ｃ：昇温後３時間～６時間で完全に溶解した。
　Ｄ：昇温後６時間～１２時間で完全に溶解した。
　Ｅ：完全に溶解するまでに昇温後１２時間を超える時間を要したか、あるいは曇点が生じる等完溶しなかった。

［飽和含水率の評価］
　濃度１０質量％のポリビニルアルコール水溶液を調製し、ＰＥＴ製の型枠に流延し、２０℃、２１％ＲＨに調整された部屋で一週間静置乾燥した。得られたフィルムを型枠から外し、中心部膜厚を厚み計で測定し、膜厚１００～２００μｍのフィルムを評価対象とした。得られたフィルムを２０℃、８０％ＲＨにて一週間調湿した後、フィルムを一部切り出し、ハロゲン水分率計（設定温度１５０℃）でフィルムの飽和含水率［質量％］を測定した。

［機械物性の評価］
　上記飽和含水率の評価に用いた、２０℃、８０％ＲＨに調整された部屋で一週間静置乾燥したフィルムを１０ｍｍ×８００ｍｍに切り出し、島津製作所製オートグラフ「ＡＧ－ＩＳ」を用いて、チャック間距離５０ｍｍ、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で強伸度測定を行い、２０℃、８０％ＲＨの条件下で、弾性率［ｋｇｆ／ｍｍ^２］と最大応力［ｋｇｆ／ｍｍ^２］を求めた。なお、測定は各サンプル５回測定し、その平均値を算出した。

［酸素透過度の評価］
　前述の機械物性の評価と同様の手法でフィルムを作製した。得られたフィルムを２０℃、８５％ＲＨにて一週間調湿した後、ＭＯＤＥＲＮ　ＣＯＮＴＲＯＬＳ　ＩＮＣ．製ＭＯＣＯＮ　ＯＸ－ＴＲＡＮ２／２０型を用いて、２０℃、８５％ＲＨの条件下でＪＩＳ　Ｋ７１２６（等圧法）に記載の方法に準じて酸素透過度（ｃｃ／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］）を測定し、膜厚２０μｍ相当に換算した酸素透過度（ｃｃ・２０μｍ／［ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ］）を算出した。

［実施例１］
　攪拌機、還流冷却管、開始剤の添加口を備えた反応器に、コバルト（II）アセチルアセトナートを０．２４質量部、開始剤としてＶ－７０［２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）］を０．８６質量部添加し、反応器内を真空にした後窒素を導入する不活性ガス置換を３回行った。その後単蒸留精製した酢酸ビニル６４０質量部を添加してから、反応器を水浴に浸漬し、内温が３０℃になるように加熱し撹拌した。適宜サンプリングを行い、その固形分濃度から重合の進行を確認し、酢酸ビニルの転化率が１５％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸（６０℃での酢酸ビニル単量体に対する連鎖移動定数が０．１を超える）のメタノール溶液２０．８質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として２．０８質量部）を添加した。重合反応における誘導期は１１時間であり、成長期は２．１時間であった。

　重合停止剤を添加してから、真空ラインに接続し、残留する酢酸ビニルを１５℃で減圧留去した。反応器内を目視で確認しながら、粘度が上昇したところで適宜メタノールを添加しながら留去を続け、さらに内温を５０℃に昇温して１時間加熱撹拌した。その後３０℃まで冷却し、酢酸エチルを添加しながらメタノールを３５℃で減圧留去し、ポリ酢酸ビニルの酢酸エチル溶液を得た。ここに濃度２５質量％の酢酸水溶液（ｐＨ２．０）６００質量部を添加し、５分攪拌した後、３０分静置し二層に分離した。水層をシリンジで抜き取った後、再び真空ラインに接続し、残留する酢酸エチルを３０℃で減圧留去した。酢酸エチルを留去したところでメタノールを添加してポリ酢酸ビニルを溶解し、当該溶液を脱イオン水に滴下してポリ酢酸ビニルを析出させた。ろ過操作でポリ酢酸ビニルを回収し、４０℃の真空乾燥機で２４時間乾燥し、ポリ酢酸ビニルを得た。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル１００質量部とメタノール４００質量部を添加し溶解した（濃度２０質量％）後、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。ここに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）６６．４質量部を添加して、４０℃でけん化を行った（水酸化ナトリウムとして９．３質量部）。生成したゲル化物を粉砕機にて粉砕し、さらに４０℃で放置して１時間けん化を進行させた。得られたけん化物にさらに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）６６．４質量部を添加し、６５℃の加熱還流下でさらに１時間けん化反応を追い込んだ。その後、酢酸メチル２００質量部を加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和が終了したことを確認した後、濾別することによって固体を得て、これにメタノール５００質量部を加えて１時間加熱還流した。その後、遠心脱水して得られた固体を真空乾燥機にて４０℃で２４時間乾燥させ、目的のポリビニルアルコールを得た。以上のけん化工程の詳細を表２に示す。

　得られたポリビニルアルコールの各種物性を測定し、性能を評価した。けん化度は９９．９ｍｏｌ％であり、数平均分子量（Ｍｎ）は５７，６２０であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．４９であった。また、炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）は測定限界の０．００１ｍｏｌ％未満であり、検出されなかった。１，２－グリコール結合の含有量は１．１６ｍｏｌ％であった。コバルト含有量は４．１ｐｐｍであった。色相（ＹＩ）は１２．６であり、水への溶解速度の評価はＡであり、飽和含水率は１３．８質量％であり、弾性率は１２．９ｋｇｆ／ｍｍ^２であり、最大応力は４．１ｋｇｆ／ｍｍ^２であり、酸素透過度は３９．５ｃｃ・２０μｍ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であった。以上の結果を表３にまとめて示す。

［実施例２］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを０．１２質量部、開始剤としてＶ－７０を０．４３質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が２０％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸のメタノール溶液１０．４質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として１．０４質量部）を添加し、以降の操作は実施例１に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は５．５時間であり、成長期は２．５時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル４５質量部とメタノール１８０質量部を添加し溶解した（濃度２０質量％）。この溶液に添加する各段階の水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を１５．０質量部（水酸化ナトリウムとして２．１質量部）とした以外は実施例１に記載の方法と同様にして２段階でけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［実施例３］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを０．１７質量部、開始剤としてＶ－７０を０．６３質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が２１％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸のメタノール溶液１５．２質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として１．５２質量部）を添加し、以降の操作は実施例１に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は１５時間であり、成長期は３時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル５０質量部とメタノール２００質量部を添加し溶解した（濃度２０質量％）後、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。ここに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）５．０質量部を添加して、４０℃でけん化を行った（水酸化ナトリウムとして０．７０質量部）。生成したゲル化物を粉砕機にて粉砕し、さらに４０℃で放置して１時間けん化させた後、酢酸メチル２００質量部を加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和が終了したことを確認した後、濾別することによって固体を得て、これにメタノール５００質量部を加えて１時間加熱還流した。その後、遠心脱水して得られた固体を真空乾燥機にて、４０℃で２４時間乾燥させ、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［実施例４］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを１．９１質量部、開始剤としてＶ－７０を６．８８質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が３２％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸のメタノール溶液１６６．７質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として１６．７質量部）を添加し、以降の操作は実施例１に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は１６時間であり、成長期は５．５時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル９０質量部とメタノール１３５質量部を添加し溶解した（濃度４０質量％）。この溶液に添加する各段階の水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を２９．９質量部（水酸化ナトリウムとして４．２質量部）とした以外は実施例１に記載の方法と同様にして２段階でけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［実施例５］
　実施例１と同様の反応器に、コバルト（II）アセチルアセトナートを０．０８質量部、開始剤としてＶ－７０を０．２９質量部添加し、反応器内を真空にした後窒素を導入する不活性ガス置換を３回行った。その後単蒸留精製した酢酸ビニル６４０質量部と、同じく単蒸留精製した酢酸メチル４２７質量部を添加してから、反応器を水浴に浸漬し、内温が３０℃になるように加熱し撹拌した。適宜サンプリングを行い、その固形分濃度から重合の進行を確認し、酢酸ビニルの転化率が１９％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸のメタノール溶液６．９質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として０．６９質量部）を添加し、以降の操作は実施例１に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は５時間であり、成長期は３．８時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル８５質量部とメタノール１６１５質量部を添加し溶解した（濃度５質量％）。この溶液に添加する水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を３．９質量部（水酸化ナトリウムとして０．５５質量部）とした以外は実施例３に記載の方法と同様にしてけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［実施例６］
　実施例１と同様の反応器に、コバルト（II）アセチルアセトナートを０．２４質量部、開始剤としてＶ－７０を０．８６質量部添加し、反応器内を真空にした後窒素を導入する不活性ガス置換を３回行った。その後単蒸留精製した酢酸ビニル６４０質量部と、同じく単蒸留精製した酢酸メチル６４０質量部を添加してから、反応器を水浴に浸漬し、内温が３５℃になるように加熱し撹拌した。適宜サンプリングを行い、その固形分濃度から重合の進行を確認し、酢酸ビニルの転化率が３４％に到達したところで水浴を氷水に置換し、内温を１０℃以下まで急冷した。ここに重合停止剤としてソルビン酸のメタノール溶液２０．８質量部（濃度１０質量％、ソルビン酸として２．０８質量部）を添加し、以降の操作は実施例１に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は３時間であり、成長期は５．５時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル９０質量部とメタノール８１０質量部を添加し溶解した（濃度１０質量％）。この溶液に添加する水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を４．５質量部（水酸化ナトリウムとして０．６３質量部）とした以外は実施例３に記載の方法と同様にしてけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［比較例１］
　攪拌機、還流冷却管、アルゴン導入管、開始剤の添加口を備えた反応器に、酢酸ビニル６４０質量部、メタノール２７０質量部を仕込み、窒素バブリングをしながら３０分間反応器内を不活性ガス置換した。水浴を加熱して反応器の昇温を開始し、内温が６０℃となったところで、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を０．１７質量部添加し重合を開始した。適宜サンプリングを行い、その固形分濃度から重合の進行を確認し、酢酸ビニルの転化率が３０％に到達したところで３０℃まで冷却して重合を停止した。真空ラインに接続し、残留する酢酸ビニルをメタノールとともに３０℃で減圧留去した。反応器内を目視で確認しながら、粘度が上昇したところで適宜メタノールを添加しながら留去を続け、ポリ酢酸ビニルのメタノール溶液を得た。重合反応における誘導期は０．２時間であり、成長期は２．７時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　得られたポリ酢酸ビニルのメタノール溶液（ポリ酢酸ビニルとして１５０質量部）にメタノールを追加し、ポリ酢酸ビニルの濃度を２０質量％にした。この溶液を上記と同様の反応器に添加し、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。この溶液に添加する水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を１０．０質量部（水酸化ナトリウムとして１．４質量部）とした以外は実施例３に記載の方法と同様にしてけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［比較例２］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを３．８３質量部、開始剤としてＶ－７０を１３．７５質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が３０％に到達したところで重合停止剤として４６．４質量部のＴＥＭＰＯを添加し、内温を４０℃に昇温して１時間加熱撹拌した。ここに濃度２５質量％の酢酸水溶液６００質量部を添加し、５分攪拌した後、３０分静置し二層に分離した。水層をシリンジで抜き取った後、真空ラインに接続し、残留する酢酸ビニルを３０℃で減圧留去した。酢酸ビニルを留去したところでメタノールを添加してポリ酢酸ビニルを溶解し、当該溶液を脱イオン水に滴下してポリ酢酸ビニルを析出させた。ろ過操作でポリ酢酸ビニルを回収し、４０℃の真空乾燥機で２４時間乾燥し、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は２０時間であり、成長期は５．５時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル１５０質量部とメタノール２２５質量部を添加し溶解した（濃度４０質量％）後、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。ここに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）４９．８質量部を添加したところ、添加した瞬間に著しい着色（茶褐色）が認められたが、そのまま４０℃でけん化を行った（水酸化ナトリウムとして７．０質量部）。生成したゲル化物を粉砕機にて粉砕し、さらに４０℃で放置して１時間けん化を進行させた。得られたけん化物にさらに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）４９．８質量部を添加し、６５℃の加熱還流下でさらに１時間けん化反応を追い込んだ。その後酢酸メチル２００質量部を加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和が終了したことを確認した後、濾別することによって固体を得て、これにメタノール５００質量部を加えて１時間加熱還流した。その後、遠心脱水して得られた固体を真空乾燥機にて、４０℃で２４時間乾燥させ目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［比較例３］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを１．９１質量部、開始剤としてＶ－７０を６．８８質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が３０％に到達したところで１１．３質量部の１－プロパンチオールを添加し、内温を５０℃に昇温して２時間加熱撹拌したところ、著しい着色（黒色）が認められた。反応器を大気に解放し、得られた反応液をアルミナカラムに通した後、酢酸メチルで抽出した。得られた抽出液に残留する酢酸ビニルと酢酸メチルを４０℃で減圧留去した。酢酸ビニルと酢酸メチルを留去したところでメタノールを添加してポリ酢酸ビニルを溶解し、当該溶液を脱イオン水に滴下してポリ酢酸ビニルを析出させた後、濾別することによって固体を得て、４０℃真空乾燥機で２４時間乾燥し、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は１８時間であり、成長期は５．５時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル１５０質量部とメタノール２２５質量部を添加し溶解した（濃度４０質量％）後、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。ここに４９．８質量部の水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）を添加したところ、添加した瞬間に著しい着色（茶褐色～黒色）が認められたが、そのまま４０℃でけん化を行った（水酸化ナトリウムとして７．０質量部）。生成したゲル化物を粉砕機にて粉砕し、さらに４０℃で放置して１時間けん化を進行させた。得られたけん化物にさらに水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）４９．８質量部を添加し、６５℃の加熱還流下でさらに１時間けん化反応を追い込んだ。その後酢酸メチル２００質量部を加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和が終了したことを確認した後、濾別することによって固体を得て、これにメタノール５００質量部を加えて１時間加熱還流した。その後、遠心脱水して得られた固体を真空乾燥機にて、４０℃で２４時間乾燥させ目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

［比較例４］
　コバルト（II）アセチルアセトナートを３．８３質量部、開始剤としてＶ－７０を１３．８０質量部添加したこと以外は実施例１と同様の条件で酢酸ビニルの重合反応を行った。酢酸ビニルの転化率が１８％に到達したところで４６．４質量部のＴＥＭＰＯを添加し、内温を４０℃に昇温して１時間加熱撹拌した。その後比較例２に記載の方法と同様の操作を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合反応における誘導期は２０時間であり、成長期は３．６時間であった。以上の重合工程の詳細を表１に示す。

　次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル８０質量部とメタノール９８質量部を添加し溶解した（濃度４５質量％）。この溶液に添加する水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を２６．６質量部（水酸化ナトリウムとして３．７質量部）とし、反応温度を５０℃にしたこと以外は実施例３に記載の方法と同様にしてけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

　［比較例５］
　実施例１と同様の原料組成及び条件で酢酸ビニルの重合反応を行い、ポリ酢酸ビニルを得た。重合工程及び停止工程の詳細を表１に示す。次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニル１００質量部とメタノール４００質量部を添加し溶解した（濃度２０質量％）後、水浴を加熱して内温が４０℃になるまで加熱撹拌した。この溶液に添加する水酸化ナトリウムメタノール溶液（濃度１４質量％）の添加量を２．７質量部（水酸化ナトリウムとして０．３８質量部）とした以外は実施例３に記載の方法と同様にしてけん化反応を行い、目的のポリビニルアルコールを得た。けん化工程の詳細を表２に示す。また、得られたポリビニルアルコールの測定及び評価の結果を表３にまとめて示す。

Claims (4)

1. 　数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、全単量体単位に対する炭素－炭素二重結合の含有量（Ｘ）が０．１ｍｏｌ％以下であり、かつ下記式（１）を満足するポリビニルアルコール。
   　　Ｘ・Ｍｎ　≦　１０００　　（１）
2. 　ＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるイエローインデックス（ＹＩ）が５０以下である請求項１に記載のポリビニルアルコール。
3. 　数平均分子量（Ｍｎ）が４，４００～４４０，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０５～１．７０であり、けん化度が８０～９９．９９ｍｏｌ％であり、かつＡＳＴＭ　Ｄ１９２５にしたがって測定されるイエローインデックス（ＹＩ）が５０以下であるポリビニルアルコール。
4. 　１，２－グリコール結合の含有量が０．７～１．５ｍｏｌ％である、請求項１～３のいずれかに記載のポリビニルアルコール。

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