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      乙烯醇系聚合物膜的制作方法_3

      文檔序號:9672450閱讀:來源:國知局
      新癸酸酯、 α-枯基過氧化新癸酸酯等過氧化酯系化合物;乙?;^氧化環(huán)己基磺酰;2, 4, 4-三甲基 戊基-2-過氧化苯氧基醋酸酯;過氧化乙酰。也可以將過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化氫等與 上述引發(fā)劑組合而制成聚合引發(fā)劑。氧化還原系引發(fā)劑例如是將上述過氧化物系引發(fā)劑與 亞硫酸氫鈉、碳酸氫鈉、酒石酸、L-抗壞血酸、雕白粉等還原劑組合而得到的聚合引發(fā)劑。聚 合引發(fā)劑的用量因聚合引發(fā)劑的種類而異,因此無法一概而論,根據(jù)聚合速度進(jìn)行選擇即 可。例如,聚合引發(fā)劑使用2, 2'-偶氮雙異丁腈或過氧化乙酰時(shí),相對于乙烯酯系單體優(yōu)選 為0. 01~0. 2摩爾%、更優(yōu)選為0. 02~0. 15摩爾%。
      [0045] 乙烯酯系單體與能夠和其共聚且能夠轉(zhuǎn)換成選自結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3)中的至少1 種結(jié)構(gòu)單元的不飽和單體的共聚可以在鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下進(jìn)行。鏈轉(zhuǎn)移劑例如為乙醛、丙 醛等醛類;丙酮、甲乙酮等酮類;2-羥基乙硫醇等硫醇類;次膦酸鈉一水合物等次膦酸鹽類 等。其中,適合使用醛類和酮類。鏈轉(zhuǎn)移劑的用量可根據(jù)要使用的鏈轉(zhuǎn)移劑的鏈轉(zhuǎn)移系數(shù) 和PVA的目標(biāo)聚合度來決定,通常相對于乙烯酯系單體100質(zhì)量份優(yōu)選為0. 1~10質(zhì)量份。
      [0046] 通過將利用乙烯酯系單體與能夠和其共聚且能夠轉(zhuǎn)換成選自結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3) 中的至少1種結(jié)構(gòu)單元的不飽和單體的共聚而得到乙烯酯系共聚物進(jìn)行皂化,能夠得到上 述例示的PVA。通過將該乙烯酯系共聚物進(jìn)行皂化,乙烯酯系共聚物中的乙烯酯單元被轉(zhuǎn)換 成乙烯醇單元。另外,例如式(3)所示的不飽和單體中,如Υ1是具有羥甲基所具有的羥基被 ?;Wo(hù)的結(jié)構(gòu)的基團(tuán)的情況那樣,能夠與乙烯酯系單體進(jìn)行共聚且能夠轉(zhuǎn)換成選自結(jié)構(gòu) 單元(1)~ (3)中的至少1種結(jié)構(gòu)單元的不飽和單體具有被?;Wo(hù)的羥基時(shí),源自該不飽 和單體的結(jié)構(gòu)單元中的該?;糠值孽ユI也被皂化而產(chǎn)生羥基。因此,該P(yáng)VA即使在皂化 后不進(jìn)一步進(jìn)彳丁水解等反應(yīng)也能夠制造。
      [0047] 乙烯酯系共聚物的皂化例如可以在醇或含水醇中溶解有該乙烯酯系共聚物的狀 態(tài)下進(jìn)行。皂化中使用的醇可列舉出例如甲醇、乙醇等低級醇,優(yōu)選為甲醇。皂化中使用的 醇例如可以以其質(zhì)量的40質(zhì)量%以下的比例包含丙酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、苯等其它溶 劑。皂化中使用的催化劑例如為氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿金屬的氫氧化物、甲醇鈉等堿催化 劑、無機(jī)酸等酸催化劑。進(jìn)行皂化的溫度沒有限定,適合在20~60°C的范圍內(nèi)。隨著皂化的 推進(jìn)而逐漸析出凝膠狀的產(chǎn)物時(shí),在將產(chǎn)物粉碎后,進(jìn)行清洗、干燥,從而能夠得到PVA。皂 化方法不限定于前述方法,可以應(yīng)用公知的方法。
      [0048] 上述例示的PVA還可以包含結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3)、乙烯醇單元和乙烯酯單元以外的 其它結(jié)構(gòu)單元。作為該其它結(jié)構(gòu)單元,可列舉出例如源自能夠與乙烯酯系單體進(jìn)行共聚的 烯屬不飽和單體的結(jié)構(gòu)單元。另外,還可以包含源自能夠與上述乙烯酯系單體進(jìn)行共聚且 能夠轉(zhuǎn)換成選自結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3)中的至少1種結(jié)構(gòu)單元的不飽和單體的結(jié)構(gòu)單元(在脫 保護(hù)的過程中,未被轉(zhuǎn)換成選自結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3)中的至少1種結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)單元)。
      [0049] 上述例示的PVA中,將構(gòu)成該P(yáng)VA的全部結(jié)構(gòu)單元的摩爾數(shù)記作100摩爾%,結(jié)構(gòu) 單元(1)~ (3)、乙烯醇單元和乙烯酯單元的合計(jì)所占的比例優(yōu)選為90摩爾%以上、更優(yōu)選 為98摩爾%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為99摩爾%以上、99. 5摩爾%以上、99. 8摩爾%以上、99. 9 摩爾%以上、進(jìn)而可以為100摩爾%。
      [0050]作為上述稀屬不飽和單體,例如為乙稀、丙稀、正丁稀、異丁稀、1-己稀等α-稀經(jīng) 類;丙烯酸及其鹽;具有丙烯酸酯基的不飽和單體;甲基丙烯酸及其鹽;具有甲基丙烯酸酯 基的不飽和單體;丙烯酰胺;Ν-甲基丙烯酰胺、Ν-乙基丙烯酰胺、Ν,Ν_二甲基丙烯酰胺、二 丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺丙磺酸及其鹽、丙烯酰胺丙基二甲胺及其鹽(例如季銨鹽)等丙烯 酰胺衍生物;甲基丙烯酰胺;Ν-甲基甲基丙烯酰胺、Ν-乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺丙 磺酸及其鹽、甲基丙烯酰胺丙基二甲胺及其鹽(例如季銨鹽)等甲基丙烯酰胺衍生物;甲基 乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯 基醚、叔丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚、2, 3-二乙酰氧基-1-乙烯基 氧丙烷等乙烯基醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯類;氯乙烯、氟乙烯等鹵代乙烯類; 偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等偏二鹵代乙烯類;2, 3-二乙酰氧基-1-烯丙氧基丙烷、烯丙基氯 等烯丙基化合物;馬來酸、衣康酸、富馬酸等不飽和二羧酸及其鹽或酯;乙烯基三甲氧基硅 燒等乙烯基甲娃烷基化合物;醋酸異丙稀酯。
      [0051]上述例示的PVA中的選自結(jié)構(gòu)單元(1)~ (3)中的至少1種結(jié)構(gòu)單元、乙烯醇單元 和其它的任意構(gòu)成單元的排列順序沒有特別限定,可以是無規(guī)、嵌段、交互等中的任一者。
      [0052]由于更容易獲得結(jié)晶成分量(?)和約束非晶成分量(a2)的比例滿足上述范圍的PVA膜、且使用該P(yáng)VA膜而得到的光學(xué)膜的色相提高等,因此上述例示的PVA的聚合度優(yōu)選 為3, 000以下、更優(yōu)選為2, 900以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2, 800以下。另一方面,由于使用包含 該P(yáng)VA的PVA膜而得到的光學(xué)膜的耐久性提高,因此該聚合度優(yōu)選超過2, 000、更優(yōu)選超過 2, 100、進(jìn)一步優(yōu)選超過2, 200。需要說明的是,本說明書中的PVA的聚合度是指按照J(rèn)IS K6726-1994的記載測定的平均聚合度。
      [0053]另外,由于更容易獲得結(jié)晶成分量(?)和約束非晶成分量(a2)的比例滿足上述 范圍的PVA膜,因此上述例不的PVA的分子量分布優(yōu)選為2. 0~4. 0,該分子量分布更優(yōu)選為 2.2以上、進(jìn)一步優(yōu)選為2. 4以上,另外,更優(yōu)選為3. 8以下、進(jìn)一步優(yōu)選為3. 6以下。需要 說明的是,本說明書中的PVA的分子量分布是指通過質(zhì)均分子量(Mw)/數(shù)均分子量(Μη)算 出的值。質(zhì)均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Μη)可以如下求出:將單分散聚甲基丙烯酸甲酯 作為標(biāo)準(zhǔn)品,將含有20mmol/L三氟醋酸鈉的六氟異丙醇用于流動相,以40°C、流量0. 2mL/ 分鐘進(jìn)行凝膠滲透色譜(東曹株式會社制、裝置:HLC-8220GPC、柱:GMHHR-H(S))測定,從而 求出。
      [0054] 本發(fā)明的PVA膜中,除了上述PVA之外,還可以包含增塑劑。作為優(yōu)選的增塑劑,可 列舉出多元醇,作為具體例,可列舉出乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、 四乙二醇、三羥甲基丙烷等。本發(fā)明的PVA膜可以包含這些增塑劑中的1種或2種以上。這 些之中,從提高拉伸性的效果的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為甘油。
      [0055] 關(guān)于本發(fā)明的PVA膜中的增塑劑的含量,相對于其中包含的PVA 100質(zhì)量份,優(yōu)選 為1質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上、進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,另外,優(yōu)選為20質(zhì) 量份以下、更優(yōu)選為17質(zhì)量份以下、進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量份以下。通過使該含量為1質(zhì)量 份以上,膜的拉伸性進(jìn)一步提高。另一方面,通過使該含量為20質(zhì)量份以下,能夠抑制膜過 于柔軟、處理性降低。
      [0056] 本發(fā)明的PVA膜中根據(jù)需要還可以適當(dāng)配合填充劑、銅化合物等加工穩(wěn)定劑、耐 候性穩(wěn)定劑、著色劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、阻燃劑、其它熱塑性 樹脂、潤滑劑、香料、消泡劑、消臭劑、增量劑、剝離劑、脫模劑、增強(qiáng)劑、交聯(lián)劑、防霉劑、防腐 劑、結(jié)晶化速度延遲劑等添加劑。
      [0057] 本發(fā)明的PVA膜中的PVA和增塑劑的合計(jì)所占的比例基于PVA膜的質(zhì)量優(yōu)選為80 質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為95質(zhì)量%以上。
      [0058] 本發(fā)明的PVA膜的溶脹度優(yōu)選在160~240%的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在170~230%的范圍 內(nèi)、特別優(yōu)選在180~220%的范圍內(nèi)。通過使溶脹度為160%以上,能夠更有效地防止以60°C 處理1小時(shí)后的結(jié)晶成分量(?)和約束非晶成分量(a2)的合計(jì)比例變得過高,使用該P(yáng)VA 膜而得到的光學(xué)膜的色相提高。另一方面,通過使溶脹度為240%以下,能夠更有效地防止 以60°C處理1小時(shí)后的結(jié)晶成分量(?)和約束非晶成分量(a2)的合計(jì)比例變得過低,使用 該P(yáng)VA膜而得到的光學(xué)膜的耐久性提高。需要說明的是,本說明書中,PVA膜的溶脹度是指: 將PVA膜在30°C的蒸餾水中浸漬30分鐘時(shí)的質(zhì)量除以浸漬后以105°C干燥16小時(shí)后的質(zhì) 量而得到的值的百分率,具體而言,可以通過實(shí)施例中后述的方法進(jìn)行測定。溶脹度例如可 以通過變更熱處理的條件來調(diào)整,通常可以通過提高熱處理溫度、延長熱處理時(shí)間來降低 溶脹度。
      [0059] 本發(fā)明的PVA膜可容易地制造光學(xué)特性、色相和耐久性均優(yōu)異的光學(xué)膜,因此在 厚度比以往更薄的情況下,可特別有效地使用。該P(yáng)VA膜的厚度優(yōu)選為1~60μπκ更優(yōu)選為 5~55μπκ特別優(yōu)選為10~50μπι。該厚度不足1μπι時(shí),用于制造偏光膜等光學(xué)膜的單軸拉 伸處理時(shí),存在容易發(fā)生拉伸斷裂的傾向。另外,該厚度過厚時(shí),用于制造光學(xué)膜的單軸拉 伸處理時(shí),存在容易發(fā)生拉伸不均的傾向。
      [0060] 本發(fā)明的PVA膜的寬度沒有特別限定,可以根據(jù)其用途等來決定。近年來,從液晶 電視、液晶顯示器的大畫面化正在發(fā)展的觀點(diǎn)出發(fā),預(yù)先將PVA膜的寬度制成3m以上時(shí),它 們適合于制成最終制品的用途。另一方面,PVA膜的寬度過大時(shí),在利用實(shí)用裝置制造光學(xué) 膜的情況下,有時(shí)產(chǎn)生均勻地進(jìn)行單軸拉伸自身容易變得困難等問題,因此,PVA膜的寬度 優(yōu)選為7m以下。
      [0061] 本發(fā)明的PVA膜的制造方法沒有特別限定,可優(yōu)選采用在制膜后的膜的厚度和寬 度變得更均勻的制造方法,例如可以使用如下的制膜原液來制造:將構(gòu)成PVA膜的上述PVA 溶解在液體介質(zhì)中,以及根據(jù)需要進(jìn)一步將上述增塑劑、添加劑和后述的表面活性劑等之 中的1種或2種以上溶解在液體介質(zhì)中而得到的制膜原液;包含PVA和根據(jù)需要進(jìn)一步包 含增塑劑、添加劑、表面活性劑和液體介質(zhì)等之中的1種或2種以上,且PVA已經(jīng)熔融的制 膜原液。該制膜原液含有增塑劑、添加劑和表面活性劑中的至少1種時(shí),優(yōu)選這些成分均勻 地混合。
      [0062] 作為用于制備制膜原液的上述液體介質(zhì),可列舉出例如水、二甲基亞砜、二甲基甲 酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二 醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙三胺等,可以使用這些之中的1種或2種以上。其中,從對 環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)、回收性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為水。
      [0063] 制膜原液的揮發(fā)分率(制膜時(shí)因揮發(fā)、蒸發(fā)而被去除的液體介質(zhì)等揮發(fā)性成分在 制膜原液中的含有比例)還因制膜方法、制膜條件等而異,一般來說,優(yōu)選在50~95質(zhì)量%的 范圍內(nèi)、更優(yōu)選在55~90質(zhì)量%的范圍內(nèi)、進(jìn)一步優(yōu)選在60~85質(zhì)量%的范圍內(nèi)。通過使制 膜原液的揮發(fā)分率為50質(zhì)量%以上,制膜原液的粘度不會變得過高,制備制膜原液時(shí)的過 濾、脫泡得以順利地進(jìn)行,容易制造異物、缺點(diǎn)少的膜。另一方面,通過使制膜原液的揮發(fā)分 率為95質(zhì)量%以下,制
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