聚乙烯醇光学膜及其制备方法和偏光片技术

本发明专利技术涉及光学膜技术领域，公开了一种聚乙烯醇光学膜及其制备方法和偏光片。该方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯醇薄膜进行单向拉伸，得到拉伸薄膜；其中，所述聚乙烯醇薄膜由聚乙烯醇组合物经过熔融挤出并流延制膜得到；所述聚乙烯醇组合物包括68

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯醇光学膜及其制备方法和偏光片


[0001]本专利技术涉及光学膜
，具体地，涉及一种聚乙烯醇光学膜及其制备方法和偏光片。

技术介绍

[0002]聚乙烯醇(PVA)薄膜具有透明度高、延展性好、碘吸附作用强、成膜性良好等优点，吸附碘系或其他二向色性染料后经过延伸取向可以得到聚乙烯醇光学膜。其中，聚乙烯醇光学膜可以用于制备液晶显示器面板的关键组件——偏光片。聚乙烯醇薄膜在偏光片中起到偏振的作用，是偏光片的核心部分，决定了偏光片的偏光性能、透过率和色调等关键光学指标。
[0003]目前聚乙烯醇光学膜的生产方法主要是湿法拉伸方法，过程较为繁琐：首先用溶液流延法制备聚乙烯醇基础薄膜，之后经过多次干燥和热处理后再对聚乙烯醇基础薄膜进行预拉伸、溶胀等操作，然后进行染色和拉伸，得到聚乙烯醇光学膜，最后复合TAC(三醋酸纤维素酯)保护膜后制得聚乙烯醇偏光片。
[0004]而且，由于聚乙烯醇基础薄膜为溶液流延法制备，因而聚乙烯醇基础薄膜的拉伸强度比较低，在后续拉伸过程中容易断裂，很难承受较快的生产速度。在生产较大宽度的基膜时，薄膜容易干燥不均，产生局部应力，导致薄膜出现褶皱和卷边现象。繁琐的步骤和较慢的生产速率，严重降低了聚乙烯醇光学膜的生产效率，提高了光学膜的生产成本。
[0005]除此之外，聚乙烯醇的加工性能较差，为了提高聚乙烯醇的可加工性，通常需要加入大量增塑剂，在聚乙烯醇光学膜的存放和使用过程中，特别是在湿热环境之下，增塑剂易析出，导致光学膜偏光性能和透过率的下降。
[0006]因此，亟待提供一种生产工艺简单、生产速率较快的聚乙烯醇光学膜的制备方法用于制备光学性能良好的聚乙烯醇光学膜。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在聚乙烯醇光学膜制备过程繁琐、生产效率较慢，以及增塑剂析出导致的光学膜透光率下降的问题，提供一种聚乙烯醇光学膜及其制备方法，该制备方法具有流程简单、生产速率快的优点，且制备得到的聚乙烯醇光学膜的光学性能及稳定性良好。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯醇光学膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)将聚乙烯醇薄膜进行单向拉伸，得到拉伸薄膜；其中，所述聚乙烯醇薄膜由聚乙烯醇组合物经过熔融挤出并流延制膜得到；
[0010]其中，所述聚乙烯醇组合物包括聚乙烯醇、增塑剂、水和润滑剂；基于所述聚乙烯醇组合物的总重，增塑剂的含量为4-10重量％，水的含量为10-20重量％，润滑剂的含量为0.5-2重量％，聚乙烯醇的含量为68-85.5重量％；
[0011]其中，所述增塑剂包括组分A、组分B、组分C；其中，所述组分A为丙三醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C碘化钾、硝酸锌、碘化锂、硝酸钴和硫酸钴中的一种或多种；
[0012]在所述增塑剂中，组分A 50-80重量份、组分B 10-30重量份、组分C 10-20重量份；
[0013](2)将拉伸薄膜依次进行溶胀、染色和交联处理，得到聚乙烯醇光学膜。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种由本专利技术第一方面所述的聚乙烯醇光学膜的制备方法制备得到的聚乙烯醇光学膜；
[0015]优选地，所述聚乙烯醇光学膜的透光率可达42％以上，优选43.3％以上；所述聚乙烯醇光学膜的偏振度为98％以上，优选99.3％以上。
[0016]优选地，所述聚乙烯醇光学膜经高温高湿处理后，透光率下降不超过1.4％，优选不超过0.7％；偏振度下降不超过1.0％，优选不超过0.4％。
[0017]本专利技术第三方面提供了一种偏光片，所述偏光片包括保护膜和本专利技术第二方面所述的聚乙烯醇光学膜，其中，所述保护膜选自三醋酸纤维素膜、聚酯类薄膜、丙烯酸系薄膜中的至少一种。
[0018]通过上述技术方案，本专利技术具有的有益技术效果如下：本专利技术提供的聚乙烯醇光学膜的制备方法，制备流程大大缩短，无需经过传统工艺中的干燥、收卷步骤，且单向拉伸步骤中可采用较快的拉伸速率，大大提高了生产效率，减少了废液排放，适合工业化推广。而且，本专利技术提供由以上制备方法得到的聚乙烯醇光学膜，光学性能良好，透光率高，稳定性强。
具体实施方式
[0019]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0020]本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯醇光学膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0021](1)将聚乙烯醇薄膜进行单向拉伸，得到拉伸薄膜；其中，所述聚乙烯醇薄膜由聚乙烯醇组合物经过熔融挤出并流延制膜得到；
[0022]其中，所述聚乙烯醇组合物包括聚乙烯醇、增塑剂、水和润滑剂；其中，基于所述聚乙烯醇组合物的总重，增塑剂的含量为4-10重量％，水的含量为10-20重量％，润滑剂的含量为0.5-2重量％，聚乙烯醇的含量为68-85.5重量％；
[0023]其中，所述增塑剂包括组分A、组分B、组分C；其中，所述组分A为丙三醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C碘化钾、硝酸锌、碘化锂、硝酸钴和硫酸钴中的一种或多种；
[0024]在所述增塑剂中，组分A 50-80重量份、组分B 10-30重量份、组分C 10-20重量份；
[0025](2)将拉伸薄膜依次进行溶胀、染色和交联处理，得到聚乙烯醇光学膜。
[0026]步骤(1)中：
[0027]在一个优选的实施方式中，基于所述聚乙烯醇组合物的总重，增塑剂的含量为5-8
重量％，水的含量为12-18重量％，润滑剂的含量为1-1.8重量％，聚乙烯醇的含量为72.2-82重量％。
[0028]在一个优选的实施方式中，所述聚乙烯醇的醇解度为97-99mol％，聚合度为2000-2700，粒径为320-400μm。
[0029]在一个优选的实施方式中，所述增塑剂中，组分A为聚乙二醇和丙三醇的混合物、聚乙二醇和季戊四醇的混合物中的一种；其中，在聚乙二醇和丙三醇的混合物中，聚乙二醇和丙三醇的重量比为1：1-6，优选为1：2-5；在聚乙二醇和季戊四醇的混合物中，聚乙二醇和季戊四醇的重量比为1：1-6，优选为1：2-5。
[0030]在一个优选的实施方式中，在所述组分A中，聚乙二醇的分子量为400-900，优选为500-800。
[0031]在一个优选的实施方式中，组分B为氯化镁和硝酸镁中的一种；组分C为碘化钾、硝酸锌和硫酸钴中的一种。
[0032]在一个优选的实施方式中，在所述增塑剂中，组分A 60-75重量份、组分B 15-25重量份、组分C 10-15重量份。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇光学膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯醇薄膜进行单向拉伸，得到拉伸薄膜；其中，所述聚乙烯醇薄膜由聚乙烯醇组合物经过熔融挤出并流延制膜得到；其中，所述聚乙烯醇组合物包括聚乙烯醇、增塑剂、水和润滑剂；基于所述聚乙烯醇组合物的总重，增塑剂的含量为4-10重量％，水的含量为10-20重量％，润滑剂的含量为0.5-2重量％，聚乙烯醇的含量为68-85.5重量％；其中，所述增塑剂包括组分A、组分B、组分C；所述组分A为丙三醇、聚乙二醇和季戊四醇中的一种或多种；所述组分B为氯化镁、硝酸镁、硫酸铜和醋酸钠中的一种或多种；所述组分C碘化钾、硝酸锌、碘化锂、硝酸钴和硫酸钴中的一种或多种；在所述增塑剂中，组分A 50-80重量份、组分B10-30重量份、组分C10-20重量份；(2)将拉伸薄膜依次进行溶胀、染色和交联处理，得到聚乙烯醇光学膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述单向拉伸选自一步拉伸和/或多步逐级拉伸，优选为一步拉伸。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述一步拉伸的条件包括将聚乙烯醇薄膜在70-140℃下预热10-60s，预热后沿纵向一次拉伸至所需倍率；其中，拉伸温度为100-170℃，优选120-160℃；拉伸倍率为4-7倍，优选5-6倍；拉伸速率为100％/s-500％/s，优选200％/s-400％/s。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，步骤(1)还包括将所述拉伸薄膜进行热处理，所述热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萌，侴白舸，张师军，张浩，茹越，高达利，初立秋，王宇韬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：