一种光学膜专用PVA系熔体及其膜的制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜或片材的制造技术领域，具体公开了一种光学膜专用PVA系熔体及制备方法。PVA系熔体，所述PVA系熔体包括聚乙烯醇系聚合物、水、淀粉、正丁醛、增塑剂、表面活性剂和抗氧剂，所述PVA系熔体在温度为90‑120℃，负载为2.24kg，在水含量为40‑80％的熔体流动指数为10‑50g/min。利用该PVA系熔体制备得到的光学膜有以下优点，薄膜晶点少，光学性能优异；拉伸性、延展性好，染色均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种光学膜专用PVA系熔体及其膜的制备方法
本专利技术属于薄膜或片材的制造
，尤其涉及一种光学膜专用的PVA系熔体及其膜的制备方法。
技术介绍
液晶显示器(LCD)以其轻薄、低功耗、无辐射、影像稳定、易大面积显示等优点逐步取代了传统的阴极射线显像管(CRT)，成为信息时代终端显示器的主流产品。光学膜是制作液晶显示器(LCD)的核心组件——偏光片的重要原料，是PVA下游高端应用领域之一。偏光片是液晶面板的关键组件，主要作用是将自然光转化为偏振光。随着LCD应用领域从最初的计算器、检测仪表、各种偏振显微镜、太阳镜、防眩护目镜、汽车头灯防眩目装置等小型仪器发展到目前的手机、平板、电脑、液晶电视、液晶彩色投影仪、液晶监视器、摄像机、车载导航系统等，应用范围不断扩大，特别是随着液晶显示器大尺寸需求的快速发展，光学性能优异、延展性均匀、染色性能优异的光学膜越来越受到市场的追捧。但是采用常规制备方法、常规生产线上制备的光学膜容易存在以下技术问题：1、制备得到的光学膜上存在较多晶点、色斑，影响薄膜的光学性能。2、利用该光学膜制备偏光片而拉伸光学膜时，薄膜容易断裂，拉伸性能不佳；而对该薄膜进行染色时，染色不均。3、生产宽幅光学膜时，光学膜的两侧和中间的厚度容易发生不一致，可能会使得光学膜的局部区域表面起伏高度过大，导致光学膜表面光洁度不够。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光学膜专用PVA系熔体及其膜的制备方法，本方案中制备得到的光学膜光学性能、拉伸性能俱佳，而且染色均匀、色斑少。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：一种光学膜专用PVA系熔体，PVA系熔体包括聚乙烯醇系聚合物、水、淀粉、正丁醛、增塑剂、表面活性剂和抗氧剂，所述PVA系熔体在温度为90-120℃，负载为2.24kg，在水含量为40-80％的熔体流动指数为10-50g/min。本基础方案的有益效果在于：申请人在试验中发现，利用在温度为90-120℃，负载为2.24kg，在水含量为40-80％的熔体流动指数为10-50g/min时的PVA系熔体制作光学膜，得到的光学膜有以下优点，薄膜晶点少，光学性能优异；拉伸性、延展性好，染色均匀。进一步，所述PVA系熔体在温度为106℃，负载为2.24kg，在水含量为40-80％的熔体流动指数为18-30g/min。申请人在试验中发现，当PVA系熔体的参数控制在这个范围时，得到的光学膜综合性能较好。进一步，PVA系熔体的制备步骤是在惰性气体的保护下完成的，主要包括以下步骤：(1)称取以下质量份数的原料：聚乙烯醇100份、增塑剂12-28份、表面活性剂0.01-0.2份、抗氧剂0.0005-0.01份、淀粉7-12份、正丁醛0.01-3份、聚氧丙烯丙二醇醚0.08-0.3份；(2)将聚乙烯醇溶于水，制得聚乙烯醇溶液，再在搅拌状态下半连续滴加正丁醛，10-30min内滴加完毕，同时调节溶液的pH值，使得pH值为3-5，搅拌升温至55-78℃，恒温1-5h后，将pH值调至6-7，降温至35-50℃备用；(3)将表面活性剂和抗氧剂加入水中配制成第一溶液，然后往第一溶液中加入增塑剂，混合均匀形成第二溶液；(4)将淀粉溶于水中制得淀粉溶液；(5)将淀粉溶液、第二溶液和聚氧丙烯丙二醇醚分别加入步骤(2)所得的溶液中，搅拌混合均匀，过滤得到制膜原液；(6)将制膜原液以每分钟升温3-6℃的速度加热至102-112℃，得到PVA系熔体。制备得到的PVA系熔体有以下益效果：1、在制备PVA系熔体的过程中，各种物料的加入都是按照一定的比例、顺序进行混合，利于聚乙烯醇的溶解和改性，且有利于增塑剂、表面活性剂、抗氧剂等助剂的快速分散，使物料混合更加均匀。以本专利技术中的PVA系熔体生产得到的光学膜，产品的拉伸性稳定，确保产品瑕疵少，能够染色均匀，减少色斑的产生，提高产品的光学性能。而以本专利技术中的PVA系熔体生产宽幅的光学膜时，光学膜的两侧和中间的厚度基本不发生变化，避免光学膜的局部区域表面起伏高度过大，导致光学膜表面光洁度不够。2、由于表面活性剂和抗氧剂的用量非常小，若直接将表面活性剂和抗氧剂加入到聚乙烯醇溶液中，表面活性剂和抗氧剂均容易抱团导致分散不均匀，将表面活性剂和抗氧剂制作成水溶液，再加入增塑剂，保证各物料能够混合均匀。3、加入淀粉可以改善PVA系熔体的流动性，用该PVA系熔体制得的光学膜表面平滑，晶点、色斑少，具有良好的光学性能。4、加入聚醚类消泡剂，能够减少气泡，减少薄膜瑕疵，保证薄膜质量。5、步骤(6)采用程序升温，保证物料受热均匀，不易产品气泡，使得制膜原液中的各物料热值分布更加均匀，能使制得的光学膜的拉伸强度提高了9-15％。进一步，所述步骤(2)中制成的聚乙烯醇溶液浓度为20-40％，溶液pH值为6-7。申请人在试验中发现，将聚乙烯醇溶液的浓度控制在20-40％，溶液pH值为6-7加料的时候，能够防止聚乙烯醇颗粒间的相互粘连，且有利于后续与其他物料的混合，还能提升后续加工性。进一步，所用聚乙烯醇的聚合度为1500-3000，醇解度为97-100mol％。聚乙烯醇的聚合度和醇解度在上述范围内时，强度满足要求，用该聚乙烯醇熔体生产光学膜，生产的连续性好。进一步，所述步骤(4)中淀粉溶液的浓度为1-5％。申请人在试验中发现，将淀粉溶液的浓度控制在上述范围内，制得的制膜原液综合效果更好。本专利技术还提供一种光学膜，所述光学膜由上述方案中的PVA系熔体制备得到。用PVA系熔体制作光学膜，得到的光学膜有以下优点，薄膜晶点少，瑕疵少，光学性能优异；拉伸性、延展性好，染色均匀；产品的综合品质良好。本专利技术还提供一种光学膜的制备方法，制备的步骤为：通过模头将PVA系熔体挤出至流延辊上进行初步干燥，初步干燥后进行二次干燥，最后通过气浮式干燥箱进行第三次干燥，干燥后得到的薄膜在离开气浮式干燥箱前通过控制湿度对薄膜进行湿度微调。PVA系熔体制成光学膜后进行三次干燥，与一次干燥相比，光学膜能够表面更加平整，能够保持更好的形态。干燥后通过湿度回调对薄膜的湿度进行微调，能够减缓薄膜在干燥过程中可能受到局部微小区域的温度波动或者其他条件干扰而带来微小区域的干燥不均的情况，保证薄膜干燥的均匀性，更进一步保证薄膜的光学一致性。进一步，进行二次干燥时，干燥的初始温度控制在80-90℃，随后干燥的温度每秒降低0.2-0.8℃，直至降低到54-65℃。薄膜经过初步干燥后水分逐渐减少，已经初步定型，在二次干燥时，使干燥的温度速度逐渐降低，避免温度过高导致薄膜失水过快，使薄膜表面不平整。具体实施方式下面对实施例选用的原料进行了说明，并以实施例1为例详细说明光学膜，其他实施例和对比例在表1中体现，未示出的部分与实施例1相同。本专利技术的原料聚乙烯醇是经过后处理，即经过再醇解和充分洗涤并脱水获得的，该聚乙烯醇的水含量为35-50％。制备聚乙烯醇用到聚乙烯醇系树脂，作为聚乙烯醇系树脂，通常使用未改性聚乙烯醇系树脂或改性聚乙烯醇系树脂，即，将乙烯基酯经过溶液聚合或乙烯基酯与其他改性单体进行溶液共聚合获得的聚乙烯酯树脂经过醇解、粉碎、压榨获得聚乙烯醇系树脂。作为可与乙烯基酯共聚合的成分，例如可列举为不饱和的羧酸或其衍生物、不饱和磺酸或其衍射物、乙烯基醚类、碳原子数2-30的a-烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学膜专用PVA系熔体，其特征在于，PVA系熔体包括聚乙烯醇系聚合物、水、淀粉、正丁醛、增塑剂、表面活性剂和抗氧剂，所述PVA系熔体在温度为90‑120℃，负载为2.24kg，在水含量为40‑80％的熔体流动指数为10‑50g/min。

【技术特征摘要】
1.一种光学膜专用PVA系熔体，其特征在于，PVA系熔体包括聚乙烯醇系聚合物、水、淀粉、正丁醛、增塑剂、表面活性剂和抗氧剂，所述PVA系熔体在温度为90-120℃，负载为2.24kg，在水含量为40-80％的熔体流动指数为10-50g/min。2.根据权利要求1所述的一种光学膜专用PVA系熔体，其特征在于：所述PVA系熔体在温度为106℃，负载为2.24kg，在水含量为40-80％的熔体流动指数为18-30g/min。3.根据权利要求1所述的种光学膜专用PVA系熔体，其特征在于：PVA系熔体的制备步骤是在惰性气体的保护下完成的，主要包括以下步骤：(1)称取以下质量份数的原料：聚乙烯醇100份、增塑剂12-28份、表面活性剂0.01-0.2份、抗氧剂0.0005-0.01份、淀粉7-12份、正丁醛0.01-3份、聚氧丙烯丙二醇醚0.08-0.3份；(2)将聚乙烯醇溶于水，制得聚乙烯醇溶液，再在搅拌状态下半连续滴加正丁醛，10-30min内滴加完毕，同时调节溶液的pH值，使得pH值为3-5，搅拌升温至55-78℃，恒温1-5h后，将pH值调至6-7，降温至35-50℃备用；(3)将表面活性剂和抗氧剂加入水中配制成第一溶液，然后往第一溶液中加入增塑剂，混合均匀形成第二溶液；(4)将淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕惠霞，陆春因，胡腊梅，李永江，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团重庆川维化工有限公司，重庆川维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11