[发明专利]聚乙烯醇薄膜

说明书

本发明涉及一种聚乙烯醇(下面缩写为PVA)薄膜。

PVA薄膜已经广泛用于纺织品的包装等等，充分利用它的极好的特性如透明性、光泽性、抗静电性和韧性。PVA薄膜在高湿度下由于水分的塑化作用而且有柔性和韧性，但是在低湿度下，它会丧失其柔性而变脆并易于破裂。因此，在PVA薄膜中一直使用增塑剂来防止它变硬和变脆。

二元醇、多元醇、胺等等作为PVA薄膜的增塑剂已经单独或联合使用。

作为二元醇和多元醇，可获得的有丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、甘露糖醇、山梨糖醇、季戊四醇等等，其中通常使用丙三醇。然而，在长期包装的过程中，增塑剂的渗移引起薄膜彼此中断，包装中的丙三醇迁移到纺织品上成为其含有物，由此使薄膜中的增塑剂量减少。结果造成薄膜性能变硬和变脆，薄膜的柔性显著地降低，而且薄膜在运输和使用过程中破裂的问题。

为了消除增塑剂的迁移，人们已经研究了各种增塑剂。例如：因为聚乙二醇和聚丙二醇作为增塑剂与PVA的相容性差，增塑剂的渗漏引起薄膜彼此中断，而且PVA的塑化特性差的这种增塑剂需要极其大量才能达到需要的塑化效果，其对薄膜特性产生极其不利的效果。这种趋势与聚丙三醇、甘露糖醇、山梨糖醇、季戊四醇等等的情况相似。另外，在常温下以固体形式存在的增塑剂如山梨糖醇存在这样一个问题，即它迁移到薄膜表面并在其上沉积粉末。

本发明的一个目的是解决上述的问题并因此提供一种具有极少量增塑剂迁移，随着时间的流失薄膜特性改变极少，极好的密封性和当其放置时具有极好的耐久性的PVA薄膜。

本发明的发明者为了解决上述问题进行了大量的研究，结果发现了具有10-100μm厚度的聚乙烯醇薄膜，它由一种组合物组成，该组合物由100份(重量)水解度为70-100摩尔％的聚乙烯醇(A)与3-100份(重量)化合物(B)混合而成，化合物(B)通过将1-4摩尔的烯化氧和带有3-6个羟基基团的多元醇进行加成反应而获得。在这种研究结果的基础上完成了本发明。

本发明使用的PVA(A)是聚乙烯酯的水解产品。

生产PVA(A)的乙烯酯举例有乙酸乙烯酯、乙烯丙酸酯、甲酸乙烯酯、烷烃羧酸乙烯酯(vinyl versatate)和新戊酸乙烯酯。这些当中，通常使用工业化生产和成本有利的乙酸乙烯酯。

可以通过在自由基引发剂存在下把乙烯酯大批或在溶剂如醇中进行聚合，然后在碱或酸催化剂存在下部分或高度水解所得到的聚乙烯酯来生产聚乙烯酯。

从PVA薄膜的强度和粘度来看，以粘度平均聚合度的形式表示(下面简称为聚合度)，PVA的聚合度是300-8000，优选地为500-3000。当聚合度小于300时，薄膜强度降低，而且当它大于8000时，在制备薄膜时溶液的粘度会增加，因此引起可操作性问题。

PVA的水解度对PVA的强度、弹性复原性和袋生产性具有极大的影响，而且水解度为70-100摩尔％，优选地为80-100摩尔％，更优选地为95-100摩尔％，特别优选地为98-100摩尔％，尤其优选地为99-100摩尔％，最优选地为99.1-99.96摩尔％。

特别地，具有99.1-99.96摩尔％水解度的PVA薄膜特别适合于纺织品的包装，因为它具有非常好的特性，这些特性就强度、弹性复原性、透明性、耐水性等等而言并没有赋予具有99.0摩尔％或较少水解度或100.00摩尔％水解度的PVA薄膜。

当水解度小于70摩尔％时，薄膜强度会降低，由水溶液浇铸薄膜是困难的，这是因为PVA变得不溶于水，而且PVA(A)与本发明中使用的化合物(B)的相容性很难出现。

本发明中使用的化合物(B)是通过将1-4摩尔烯化氧和1摩尔带有3-6个羟基的多元醇进行加成反应来获得的。

通过将1-4摩尔烯化氧和1摩尔带有3-6个羟基的多元醇化合物进行加成反应而获得的化合物(B)，在室温下以液体的形式存在，它具有与PVA(A)极好的相容性、对PVA(A)有极好的塑化性，以及具有极少量物质迁移到薄膜外、极少量的渗漏和极少量的封闭趋势。

作为化合物(B)的原料的带有3-6个羟基的多元醇举例有丙三醇、三羟甲基丙烷、双甘油、季戊四醇、木糖、阿拉伯糖、核糖和山梨糖醇。这些当中，优选的是丙三醇、季戊四醇和山梨糖醇，而且对水解度为99摩尔％或更多的PVA(A)有非常好的塑化性的山梨糖醇是最优选的。