(57)【要約】約６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有する、水溶性ポリビニルアルコールコポリマー。いくつかの実施形態では、前記水溶性ポリビニルアルコールコポリマーは、１００℃未満の温度にて、少なくとも１ｗｔ％の濃度で水中に可溶である。他の実施形態では、前記組成物は、約９０℃〜１００℃未満の範囲の温度にて、少なくとも５ｗｔ％の濃度で水中に可溶である。本明細書に開示される高シンジオタクチックポリビニルアルコールの高い溶解度は、処理の容易さ及び有害な溶媒の使用を削減できる等、本明細書に記載する様々な利点を提供し得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
約６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有する水溶性ポリビニルアルコールコポリマーを含む組成物。
【請求項２】
前記水溶性ポリビニルアルコールコポリマーが、溶解性コモノマーを約２５モル％まで含む、請求項１の組成物。
【請求項３】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、
ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及びビニルホルメートからなる群から選択される１又はそれより多いモノマーと；
Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、ビニルtert−ブチルエーテル、ビニルトリメチルシリルエーテル、アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、アリルアルコール、ヒドロキシポリエトキシアリルエーテル、ビニルスルホネート、１−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸ナトリウム、３−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、及び４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンからなる群から選択される１又はそれより多い溶解性コモノマーと、を含む、請求項１の組成物。
【請求項４】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、Ｎ−ビニルピロリドンコモノマーを約２０モル％まで含む、請求項３の組成物。
【請求項５】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、ビニルピバレートを少なくとも８０モル％とＮ−ビニルピロリドンコモノマーを約２０モル％まで含む、請求項４の組成物。
【請求項６】
前記組成物が、１００℃未満の温度にて、少なくとも１ｗｔ％の濃度で水に可溶である、請求項１の組成物。
【請求項７】
前記組成物が、約９０℃〜１００℃未満の範囲の温度にて、少なくとも５ｗｔ％の濃度で水に可溶である、請求項１の組成物。
【請求項８】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、少なくとも９５％の加水分解度を有する、請求項１の組成物。
【請求項９】
請求項１の組成物とヨウ素を含む偏光フィルム。
【請求項１０】
偏光効果が少なくとも９８％である、請求項９の偏光フィルム。
【請求項１１】
相対湿度８０％及び温度５０℃で２４時間経過した後測定した偏光子効果変化率が５０％未満である、請求項９の偏光フィルム。
【請求項１２】
ダイアッドシンジオタクティシティが約６０％より高く約７０％未満の範囲にある水溶性ポリビニルアルコールコポリマーを１００℃未満の温度で水中に溶解させて水溶液を形成すること；
前記水溶液からフィルムをキャスト成形すること；
前記フィルムにヨウ素を注入して、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体を形成すること；及び
前記フィルムを引き延ばすことを含む、偏光フィルムの製造方法。
【請求項１３】
周囲圧力条件下で行われる、請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記注入が、前記フィルムを、約２５℃の温度で、２分未満の時間、ヨウ素溶液と接触させることを含む、請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記注入が、前記フィルムを、約２５℃の温度で、約１５秒〜約６０秒の範囲の時間、ヨウ素溶液と接触させることを含む、請求項１４の方法。
【請求項１６】
水溶性の高シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物を形成するための方法であって、
ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及びビニルホルメートのうち少なくとも１つと、少なくとも１つの溶解性コモノマーとを共重合させて、コポリマーを形成すること；
前記コポリマーを鹸化して、少なくとも９５％の加水分解度を有するポリビニルアルコールコポリマーを製造すること
を含み、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、約６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有し、１００℃未満の温度にて１ｗｔ％より高い濃度で水に可溶である、前記方法。
【請求項１７】
前記水溶性のポリビニルアルコールコポリマーが、溶解性コモノマーを約２５モル％まで含む、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、ビニルtert−ブチルエーテル、ビニルトリメチルシリルエーテル、アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、アリルアルコール、ヒドロキシポリエトキシアリルエーテル、ビニルスルホネート、１−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸ナトリウム、３−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、及び４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンからなる群から選択される１又はそれより多い溶解性コモノマーを含む、請求項１６の方法。
【請求項１９】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、Ｎ−ビニルピロリドンコモノマーを約２０モル％まで含む、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記水溶性ポリビニルアルコールが、約９０℃から１００℃未満までの範囲の温度にて、少なくとも５ｗｔ％の濃度で水に可溶である、請求項１６の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する実施形態は、概して、水溶性ポリビニルアルコール組成物に関する。本ポリビニルアルコール組成物は、シンジオタクティシティが高く、室温又は１００℃未満等のわずかに上昇させた温度でも比較的高い水溶性を示す。
【背景技術】
【０００２】
ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）は、数ある有利な特性の中でも特に、引張強度及び衝撃強度、耐摩耗性、及び界面特性が優れているため、有用なポリマーである。従って、ＰＶＯＨはフィルム、繊維、紙加工、粘着剤及び多数の他の最終製品で用いられる。
【０００３】
ＰＶＯＨフィルムは、例えば、単位量包装フィルムにおいて、酸素障壁フィルムとして、また、偏光フィルムにおいて用い得る。例えば、ＰＶＯＨ／ヨウ素錯体フィルムは、液晶ディスプレイに用いられる優れた偏光材料である。ＰＶＯＨは、ポリヨウ化物イオンが分子間水素結合を遮断するので、ヨウ素との錯体を形成し得る。残念ながら、ヨウ素は、高温多湿の条件下で、この錯体から脱着する恐れがある。ヨウ素の脱着は、ＰＶＯＨがアタクチックであるとき、例えばダイアッドシンジオタクティシティが約５３％未満のとき、特に厄介である。シンジオタクチックＰＶＯＨは、「高耐水性の、シンジオタクティシティ・リッチ高分子量ポリ（ビニルアルコール）／ヨウ素偏光フィルムの製造」（Man Ho Han and Won Seok Lyoo著、J. Applied Polymer Science、115巻、917−922頁（2010））（非特許文献１）に記載のように、脱着レベルが低い。
【０００４】
残念ながら、シンジオタクチックＰＶＯＨは、「高シンジオタクチックポリ（ビニルアルコール）の特性」（Yoshitaka Nagaraら著、Polymer、42巻、9679−9686頁（2001））（非特許文献２）に記載のように、強い分子内水素結合を示す。この強い分子内水素結合が、特に、水、ＤＭＳＯ、エチレングリコール、及びグリセロール等の溶媒中へのシンジオタクチックＰＶＯＨの溶解度を低くする。例えば、この文献に報告されているように、１デシリットルの水に０．１ｇのシンジオタクチックＰＶＯＨを溶かすには、１２７℃の水温が必要とされることがある。
【０００５】
溶媒中への溶解度の低減は、より厳しい操作条件や、より有毒な溶媒の使用につながったり、ポリマー形成時、形成されたポリマーが溶液からあふれたり、攪拌器、反応器壁、及び他のユニット作業での凝集等のため、工程操作に困難が生じたりする恐れがある。
【０００６】
溶媒への溶解度の低減は、また、より厳しい操作条件、より有毒な溶媒を必要としたり、シンジオタクチックポリマーをフィルム等の有用な最終製品へと変換する際に困難を引き起こしたりする恐れがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「高耐水性の、シンジオタクティシティ・リッチ高分子量ポリ（ビニルアルコール）／ヨウ素偏光フィルムの製造」（Man Ho Han and Won Seok Lyoo著、J. Applied Polymer Science、115巻、917−922頁（2010））
【非特許文献２】「高シンジオタクチックポリ（ビニルアルコール）の特性」（Yoshitaka Nagaraら著、Polymer、42巻、9679−9686頁（2001）
【発明の概要】
【０００８】
１つの態様において、本明細書に開示される実施形態は、約６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有する水溶性ポリビニルアルコールコポリマーを含む組成物に関する。本組成物は、例えば、偏光フィルムを形成するために用いることができる。
【０００９】
別の態様において、本明細書に開示の実施形態は、偏光フィルムを製造する方法に関する。本方法は、約６０％より高く約７０％未満の範囲のダイアッドシンジオタクティシティを有する水溶性ポリビニルアルコールコポリマーを、１００℃未満の温度で水中に溶解させて、水溶液を形成すること；前記水溶液からフィルムをキャスト成形すること；前記フィルムにヨウ素を注入して、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体を形成すること；及び前記フィルムを廷伸することを含んでよい。
【００１０】
別の態様において、本明細書に開示される実施形態は、水溶性の高シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物を形成するための方法に関する。本方法は、ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及びビニルホルメートのうちの少なくとも１つと、少なくとも１つの溶解性コモノマーとを共重合させて、コポリマーを形成すること；前記コポリマーを鹸化して、少なくとも９５％の加水分解度を有するポリビニルアルコールコポリマーを生成することを含んでよく、前記ポリビニルアルコールコポリマーは、約６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有し、１００℃未満の温度にて１ｗｔ％より高い濃度で水中に可溶である。
【００１１】
他の態様及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１つの態様において、本明細書に開示される実施形態は、高いシンジオタクティシティを有し、室温又は１００℃等のわずかに上昇させた温度でも、比較的高い水溶性を示す水溶性ポリビニルアルコール組成物に関する。
【００１３】
シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物は、ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及び／又はビニルホルメート等のビニルエステルを、１又はそれより多い溶解性コモノマーと共重合させることによって形成することができる。いくつかの実施形態では、シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物は、ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及び／又はビニルホルメート等のビニルエステルと、１又はそれより多い溶解性コモノマーとのランダム共重合によって形成することができる。いくつかの実施形態では、コモノマーとして、特に、ビニルアセテート、ビニルブチレート、及びビニルバーサテート等の、他のビニルエステルを用いてもよい。
【００１４】
本明細書の実施形態において有用な溶解性コモノマーとしては、特に、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド、ビニルエーテル、アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、アリルアルコール、ヒドロキシポリエトキシアリルエーテル、ビニルスルホネート、１−アリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸ナトリウム、及び３−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、及び４−ビニル−１，３−ジオキサラン−２−オン等が挙げられる。いくつかの実施形態において、ビニルエーテル溶解性コモノマーは、ビニルtert−ブチルエーテル及びビニルトリメチルシリルエーテルの少なくとも１つを含んでよい。
【００１５】
溶解性コモノマーは、約０．５ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％の量で、得られるコポリマーに組み込むことができる。例えば、さまざまな実施形態において、溶解性コモノマーは、約０．７５ｍｏｌ％〜約２０ｍｏｌ％、約１ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％、及び、約１．５ｍｏｌ％〜約５ｍｏｌ％の量で、得られるコポリマーに組み込むことができる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、水溶性ポリビニルアルコールは、ビニルピバレート、ビニルトリフルオロアセテート、ビニルトリクロロアセテート、及び／又はビニルホルメートと、Ｎ−ビニルピロリドン等の溶解性コモノマーとの共重合によって形成することができる。例えば、コポリマーは、溶解性コモノマーを約２０ｍｏｌ％まで含んでよく、例えば、Ｎ−ビニルピロリドンを約２０ｍｏｌ％まで含んでよい。いくつかの実施形態では、コポリマーは、ビニルピバレートを少なくとも８０ｍｏｌ％と、溶解性コモノマーとしてＮ−ビニルピロリドンを約２０ｍｏｌ％まで含んでよい。
【００１７】
共重合は、例えば、バルク重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を介して行うことができる。共重合の条件は、約−８０℃〜約３００℃の範囲等、ビニルエステルの重合に適した任意の温度を含んでよい。共重合は、フリーラジカル開始剤、例えば、特に過酸化物又はアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）開始剤を用いて実施することができる。
【００１８】
こうして得られるビニルエステルコポリマーを鹸化して、ビニルアルコールコポリマーを形成することができる。鹸化は、例えば、ビニルエステルコポリマーをアルカリと接触させて、エステル交換又は直接加水分解を引き起こすことによって実施することができる。本明細書の実施形態において有用なアルカリ組成物の例としては、特に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物や、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド及びカリウムt−ブトキシド等のアルカリ金属アルコラートが挙げられる。鹸化を行うのに有用な溶媒としては、ビニルエステルコポリマー及び／又は得られるビニルアルコールコポリマーを膨張させるか又は溶解させることのできる数ある化合物の中で特に、テトラヒドロフラン及びジオキサン等の環状エーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びピナコリン等のケトン類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；トルエン、ベンゼン、ｎ−ヘキサン及びシクロヘキサン等の炭化水素類；及びメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、ｔ−ブタノール、アミルアルコール及びシクロヘキサノール等のアルコール類、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】
鹸化されたビニルアルコールポリマーは、その後、さらなる処理及び／又は最終用途のために単離することができる。例えば、組成物中に残っているアルカリを中和して、ポリマーを洗って乾燥させ、精製された高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーを回収することができる。単離の仕方は、得られるビニルアルコールコポリマーの、用いた処理溶媒への溶解度に依存するが、貧溶媒析出（anti-solvent precipitation）、乾燥、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００２０】
鹸化及び単離の後、ビニルアルコールコポリマーの加水分解度は、Ｈ＋ＮＭＲ分析によって示したときに、約９５％〜約９９％であり得る。得られるビニルアルコールコポリマーの重合度は、実施形態において、少なくとも２５０、少なくとも３００、少なくとも５００、少なくとも７５０、少なくとも１０００、少なくとも１５００、又は少なくとも２０００であってよく、数平均分子量は、３０，０００より高い、５０，０００より高い、７０，０００より高いか又は１００，０００より高くてよい。重合度は、ブルックフィールド粘度計で２０℃にて測定したコポリマー（水中、４．０ｗｔ％ポリマー）の粘度によって特徴づけられ、いくつかの実施形態では、各種実施形態において、２５０ｃＰより高い、３００ｃＰより高い、４００ｃＰより高い、又は５００ｃＰより高くてよく、試験に応じて、約１８〜約３４のスピンドルサイズを用いて約０．６〜約３０ｒｐｍの範囲のｒｐｍで測定する。
【００２１】
こうして生成された水溶性ポリビニルアルコール組成物は、下限として６０％、６１％、６２％、６３％、６４％、又は６５％を超えて、上限として約７０％又は７５％までのダイアッドシンジオタクティシティを有することができ、任意の下限を任意の上限と組み合わせてよい。いくつかの実施形態では、生成された水溶性ポリビニルアルコール組成物は、６０％より高く約７０％未満のダイアッドシンジオタクティシティを有することができる。
【００２２】
本明細書に記載する水溶性とは、１００℃未満の温度にて、少なくとも１ｗｔ％の濃度で、他の実施形態では少なくとも２ｗｔ％の濃度で、さらに他の実施形態では少なくとも５ｗｔ％、少なくとも１０ｗｔ％、少なくとも１５ｗｔ％、又は少なくとも２０ｗｔ％の濃度で、水中に少なくとも８５％溶解可能なことを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリビニルアルコール組成物は、６０％より高い、６１％より高い、６２％より高い、６３％より高い、又は６４％より高いダイアッドシンジオタクティシティを有してよく、約８０℃、約８５℃、約９０℃、又は約９５℃から、約９５℃、約９６℃、約９７℃、約９８℃、約９９℃まで、及び約１００℃未満の温度（任意の下限を任意の上限と組み合わせてよい）で、周囲圧力条件にて、少なくとも１ｗｔ％、少なくとも２ｗｔ％、少なくとも５ｗｔ％、少なくとも１０ｗｔ％、少なくとも１５ｗｔ％、少なくとも２０ｗｔ％、又はこれより大きい濃度で水に可溶である。
【００２３】
上述の水溶性の高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマー組成物は、繊維、包装材料、ガスバリヤ材料、光学フィルム、フィルタ、膜、及び他の最終製品内で用いることができる。いくつかの実施形態において、上述の水溶性高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマー組成物は、液晶ディスプレイ、レンズ等に使用するための偏光フィルム等、光学フィルムで用いることができる。
【００２４】
本明細書の実施形態による高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーを用いて、高い耐久性及び高い偏光率を有する偏光フィルムを形成することができる。例えば、本明細書の実施形態による水溶性ポリビニルアルコールコポリマーは、水中に溶解させて水溶液を形成することができる。この水溶液を使用して、フィルムをキャスト成形することができる。その後、高シンジオタクチック水溶性ポリビニルアルコールコポリマーにヨウ素を注入して、ポリビニルアルコールコポリマー／ヨウ素錯体フィルムを生成することができる。ヨウ素注入は、ポリビニルアルコールコポリマーを、適当な溶媒中にて、Ｉ２を含む溶液及び／又はヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液で膨張又は浸漬させて、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体生成を引き起こすことによって実施され得る。いくつかの実施形態では、Ｉ２、ヨウ化カリウム（ＫＩ）及びホウ酸溶液を用い得る。水等の各種溶媒へのコポリマーの溶解性により、「耐水性の」ポリビニルアルコール組成物に比べ、錯体生成時間が低減し得る。例えば、いくつかの実施形態では、必要な浸漬又は錯体生成時間が、約２分未満、例えば約１５秒〜約６０秒であってよく、約１５℃〜約３５℃、例えば約２０℃〜約３０℃、又は約２５℃等の温度で行われてよい。他の実施形態では、ポリビニルアルコールコポリマーとヨウ素源とを含む水溶液を乾燥させて、所望のポリビニルアルコール−ヨウ素錯体生成を形成してよい。キャスト成形及び注入に続いて、フィルムを、例えば最初の長さの約５倍まで引き延ばして、偏光フィルムを形成することができる。有利には、本明細書の実施形態による偏光フィルムは、周囲圧力条件にて形成され得る。
【００２５】
本明細書の実施形態によって形成される偏光フィルムは、少なくとも９０％の初期偏光率を有してよく、他の実施形態では、少なくとも９５％、少なくとも９８％、又は少なくとも９９％であってよい。本明細書に開示されるシンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーは水溶性であるが、錯体膜は、高熱多湿条件下で、低いヨウ素脱着を示し得る。本発明のシンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーは、一旦錯体が形成されると、水に対するより、ヨウ素に対する親和性が高いことが分かった。本明細書の実施形態によるコポリマーを用いて形成される錯体フィルムは、「耐水性」でないものの、高い偏光率を維持することができ、例えば、偏光子効果（polarizer effect）の変化率（最初−経年／最初）は、相対湿度８０％、温度５０℃の条件に、１０、２０、２４、３０、３６、４０、４８、６０、１００又は１２０時間、又はそれより長い時間等、長い期間さらした後でさえ、４０％未満、３０％未満、２０％未満、又は１０％未満である。
【００２６】
実施例
【００２７】
ビニルピバレート（ＶＰｉ）とＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）コモノマーから形成したいくつかのポリビニルアルコールコポリマーを生成して、得られる高シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物の水溶性を調査した。Ｎ−（イソブトキシメチル）アクリルアミド（ＩＢＭＡ）及び４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン（ＶＥＣ）を含む、２つの追加の溶解性コモノマーについても調査した。
【００２８】
サンプルを調製するために用いた装置は、還流冷却器と、パドルスターラーと２つの計量容器とを備えた５リットルガラス反応器であった。各モノマー、コモノマー（ＶＰｉ  ６３７．８７ｇ及びＮＶＰ  ５．４２ｇ等）及びメタノール（１３０．９１ｇ）を反応器に加えた。この反応器に２０ｐｓｉｇにて窒素を通した。反応物を１２０ｒｐｍにて攪拌し、外部温度制御システムを用いて内部温度６０℃まで加熱した。内部温度が６０℃に達したら、供給速度０．１８ｇ／ｍｉｎにて、開始剤フィード（ＴＲＩＧＯＮＯＸ２３  ０．１６ｇ、メタノール  ３２．７３ｇ）を開始した。開始剤チャージの開始から３０分後、６．６２ｇ／ｍｉｎにて、遅延フィード（ＶＰｉ  ９５６．８ｇ、ＮＶＰ  ３６．２７ｇ）を開始した。初期チャージを３時間続けて、遅延フィードを２．５時間続けた。両方のフィードが完了した後、重合を２時間続け、メタノール１０００ｇを加えて溶液を希釈した。反応終了後、溶液を８０℃まで加熱することにより残存モノマーを取り除き、溶液を反応器から排出した。得られたポリビニルアルコールコポリマーを鹸化し、物理的・化学的特性の分析のために単離した（本明細書ではサンプル１として示す）。残りのサンプル及び３つの比較のサンプルもまた、同様の手順を用いて形成した。比較のサンプルは、溶解性コモノマーを用いずに形成した（ＶＰｉのみのもの（本明細書では比較サンプル１として示す）、ＶＰｉと酢酸ビニルを用いるもの（ＶＡｃ）（本明細書では比較サンプル３として示す）、及びＶＡｃのみのもの（本明細書では比較サンプル３として示す））。生成したサンプルの配合を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2016505701.tif 000002
【００３０】
【表２】
2016505701.tif 000003
【００３１】
コモノマー含有量を、ＮＭＲ分光法を用いて測定した。粘度は、ポリマーを溶かして４ｗｔ％水溶液を形成することによって測定した。粘度はブルックフィールド粘度計を用い、２０℃にて、スピンドル＃１８〜＃３４、０．６〜３０ｒｐｍで測定した。ダイアッドタクティシティ及び加水分解度（Ｄ．Ｈ．）は、ポリマー／ＤＭＳＯ溶液のＨ＋ＮＭＲを用いて測定した。融点温度（Ｔｍ）及びガラス転位温度（Ｔｇ）は、昇温速度１０℃／分、４０℃〜２５０℃の温度測定範囲で示差走査熱量測定（ＤＣＳ）を用いて測定した。
【００３２】
ポリマーの物理的特性は、ガラス板上に組成物の水溶液をキャスティングすることにより、５０ミクロン（２ミル）の対象厚みを有するフィルムをまず形成し、これを重力によって平らにし、含水率約６ｗｔ％〜約１５ｗｔ％まで乾燥させることにより決定した。
【００３３】
引張強度は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２Ｂの方法に従って、引張強度試験器によって測定した。
【００３４】
偏光子は、フィルムを２５℃にて１５〜６０秒間、ヨウ素（Ｉ２）／ヨウ化カリウム（ＫＩ）水溶液中に浸漬することにより作成した。溶液のＩ２、ＫＩ及び水の割合は、０．０４ｇ、０．４ｇ及び１０００ｇである。フィルムを、２５℃で１５秒間、４．０ｗｔ％ホウ酸水溶液に浸漬した後、５倍の長さまで引き延ばした。引き延ばしたフィルムを、８０℃で５分間乾燥させた。引き延ばしたフィルムの偏光子効果を、以下の式を用いてＵＶ／ＶＩＳ分光光度計により評価した：
ＰＥ（％）＝［（ＹＰ−ＹＣ）／（ＹＰ＋ＹＣ）］１／２×１００
式中、ＹＰ及びＹＣは、フィルムの伸長方向に平行及び垂直に互いに重ね合わせたフィルムの透過率である。フィルムの熱及び湿度に対する耐久性は、フィルムを一定の温度及び湿度のチャンバ内に２４時間置いた後の偏光子効果の変化率から評価した（相対湿度８０％、温度５０℃）。
【００３５】
水溶性は、９９℃にてサンプルポリマーを水に加えて、溶解特性を観察することにより測定した。少なくとも８．０ｗｔ％溶解したサンプルを＋＋とし、少なくとも６．０ｗｔ％溶解したサンプルを＋とし、少なくとも４．０ｗｔ％溶解したサンプルを○とし、少なくとも１．０ｗｔ％溶解したサンプルを−とし、１．０ｗｔ％未満溶解したサンプルを−−とした。溶解度及び他の分析的結果の比較を以下の表２に示す。
【００３６】
【表３】
2016505701.tif 000004
【００３７】
表２に示すように、測定時各サンプルのダイアッドタクティシティは６１％より大きかった。鹸化（又は加水分解度）も９９％を超えた。
【００３８】
予想通り、溶解性コモノマーのない高シンジオタクチックポリビニルアルコール組成物（比較サンプル１）は、９９℃での水への溶解度が低かった。対照的に、Ｎ−ビニルピロリドン等の溶解性コモノマーを組み込むと、サンプル１〜６に示すように、良好〜優れた水溶性が生じ得る。比較サンプル２及び３はかなりの水溶性を示し得るが、得られるフィルムの偏光子効果の変化が容認し難いほど大きい。
【００３９】
上記のように、本明細書に開示される実施形態は、水溶性を維持しながら、高いレベルのシンジオタクティシティを有するポリビニルアルコール組成物を提供する。本明細書に開示される実施形態は、有利には、プロセシング（重合及び最終製品への変換を含む）の簡易化、低毒性溶媒の使用、及び使用する操作条件の厳しさを緩和し得る。例えば、本明細書の実施形態による水溶性の高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーは、水溶液からフィルムへとキャスト成形できる。本明細書の、水溶性の高シンジオタクチックポリビニルアルコールコポリマーとヨウ素からできる偏光フィルムは、また、高い偏光子効果と高温多湿耐性を示し得る。さらに、本明細書の実施形態は、コポリマーの可溶性により、所望の効果を達成するために、可塑剤又は保湿剤の使用を少なくすることができる。
【００４０】
本開示は限られた数の実施形態を含むが、この開示の恩恵を有する当業者は、他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく考案されうることを理解するであろう。従って、本範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【国際調査報告】
2016505701.tif 000005
2016505701.tif 000006
2016505701.tif 000007