熔融挤出式偏光膜制造技术

本发明专利技术提供通过熔融挤出工艺使含二色性染料的树脂分散于热塑性树脂内部，通过干式拉伸工艺使二色性染料配向，含配向的二色性染料的树脂以针状连续或非连续地在热塑性树脂内按一定方向任意分散的偏光膜及偏光膜的制造方法。使本发明专利技术的含偏光功能物的树脂组合物以分散形态存在于其它树脂中，在偏光膜的表皮层上不需粘贴其它保护膜，可以用熔融挤出式制造偏光膜。而且使偏光功能物在树脂内部均匀地分散，进而有利于改善偏光膜的斑点等物质。通过熔融挤出式制造方法可以大幅改善环境污染等因素。因素。因素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔融挤出式偏光膜


[0001]本专利技术涉及熔融挤出式分散型偏光膜的树脂组合物及用此的偏光膜及所述偏光膜的制造方法。进一步具体地，作为通过熔融挤出工艺含二色性染料B的树脂C分散在热塑性树脂A内部，通过干式拉伸工艺，二色性染料B被配向，含配向的二色性染料B的树脂以针状在热塑性树脂A的内部连续或非连续地按一定方向任意分散的偏光膜，是通过熔融挤出及一轴向或二轴向拉伸工艺或同时双轴向拉伸制成的偏光膜的树脂组合物及偏光膜的制造方法。

技术介绍

[0002]现代社会的显示器技术通过显像管、投影仪、等离子显示屏（PDP）、液晶显示屏（LCD）、有机发光二极管（OLED）等不断获得发展。其中液晶显示屏在原理上必须使用两张偏光薄膜，有机发光二极管也为了提高明暗比而使用一张偏光薄膜。
[0003]偏光薄膜大致可以分为染料型偏光薄膜和使用二色性染料的偏光薄膜。目前是使用二色性染料即碘的偏光薄膜成为主流。湿式二色性染料偏光薄膜的制造方法是，利用聚乙烯醇树脂制造流延聚丙烯薄膜，在碘、碘化钾或碘化锌以30至60℃温度溶解的水槽中，通过浸渍和拉伸使碘起到偏光片的作用而制成。在此过程中还会产生废水。而且为了保护偏光片，还粘贴保护膜和相位差膜。作为保护膜比较普遍使用的是TAC（Tri Acetyl Cellulose：三醋酸纤维素）薄膜、PMMA（Polymethylmethacrylate：聚甲基丙烯酸甲酯）薄膜、COP（cyclo
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olefin polymer：环烯烃聚合物）薄膜、PET（polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯）薄膜等。保护膜是通过另外的工艺制造。根据薄膜的特性，还可以使用独立的粘合或粘贴剂。这种多层次的制造工艺不仅制造成本高，对每种薄膜的质量也需要进行控制。
[0004]因此，作为解决这些问题的方法，本专利技术人获得的专利技术就是，通过熔融挤出工艺，含有二色性染料B的树脂C分散在热塑性树脂A内部，通过干式拉伸工艺，二色性染料B被配向，含配向的二色性染料B的树脂C以针状在热塑性树脂A内部连续或非连续地任意向一定方向形成分散的形态。由于树脂C分散存在于热塑性树脂A中，热塑性树脂A不仅起到含有二色染料B的树脂C的载体作用，而且与保护膜中的树脂成分相同或相似，进而专利技术出一体式偏光膜。

技术实现思路

[0005]技术问题本专利技术是在热塑性树脂A内部，含异色性染料B的树脂C连续或非连续地分散形态的偏光膜，其目的在于提供一种无需二色性染料染色和其它的保护膜制造工艺，通过单一的熔融挤出工艺和干式拉伸工艺，可以大幅节省成本且斑点等品质卓越的偏光膜。
[0006]技术方案为解决所述问题，热塑性树脂A的物性尤其光学特性需具备适用于偏光膜的透射
率和折射率。作为可以作为偏光膜材料使用的树脂包括：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、三醋酸纤维素（TAC）、聚丙烯（PP）、环烯烃聚合物（COP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚对苯二甲酸丙二酯（PPT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯（PETG）、聚对苯二甲酸乙二醇
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1,4
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环己烷二甲醇酯（PCTG）、环烯烃共聚（COC）、聚丙烯酸酯（PA）、聚苯乙烯（PS）、聚醚砜（PES）、聚乙烯（PE）、硅树脂、改性环氧树脂等。二色性染料是可以使用碘、碘化钾、碘化锌等已通过鉴定的材料。作为含二色性染料的树脂C成分优选的是二色性染料的配向较容易的烯烃系列的树脂，进一步最优选的是现有的用于偏光膜的聚乙烯醇（PVA）。聚乙烯醇基本不存在融点与热分解渐度差异，可以使用甘油、二甘油、三甘油等可塑剂，降低熔融渐度，防止热分解。
[0007]在偏光膜上，最大限度减少光的折射是有必要的。通常两种以上的树脂被混合时，在树脂和树脂之间形成界面，并且当每个树脂的折射率差异较大时，界面会产生一部分光的反射，进而呈现为光的损失。为了减少这些现象，优选地，消除或最大限度减少各树脂的折射率差异。因此假如以聚乙烯醇作为含二色性染料的树脂，则聚乙烯醇的折射率为1.50左右，因此优选地从折射率与此相同或相近的三醋酸纤维素（TAC，折射率1.50）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，折射率1.49）、聚丙烯（PP，折射率1.47）、环烯烃聚合物（COP，折射率1.50）等中选择一种以上的树脂。
[0008]在熔融挤出工艺中，为了减少聚乙烯醇的热分解，在低于聚乙烯醇热分解温度220℃的温度下，可以熔融挤出的树脂为宜。在此，优选的是，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯（PP）、环烯烃聚合物（COP）、非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）等。如果考虑上述的偏光膜的光学、热特性，则作为热塑性树脂，最优选的是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），作为二色性染料，可以从碘、碘化钾、碘化锌等中选择一种以上使用。使用二色性染料时，优选地，在甘油、二甘油、三甘油等中溶解使用。溶解时，为了提高溶解的浓度，对碘、碘化钾、碘化锌的等混合比应进行调节。
[0009]下面进一步详述本专利技术。
[0010]本专利技术中使用的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）树脂是代表性的树脂，但聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）也是丙烯酸树脂的一部分，故详细介绍丙烯酸树脂。
[0011]丙烯酸类本专利技术使用的丙烯酸系树脂是指将丙烯酸酯类单体聚合而制造的树脂，其特征是主链不包含环结构。
[0012]作为丙烯酸类单体，主链中不具备环结构的是，可从由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、2
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乙基己基甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸苄基酯组成的组中选择一种以上使用。
[0013]而且可以根据需求，丙烯酸系树脂还可以包含苯乙烯单体等。丙烯酸系树脂的玻璃转移温度是90至120℃。如果玻璃转移温度低于90℃，薄膜的热稳定性就会下降。丙烯酸系树脂的重量平均分子量为90,000至160,000克/摩尔。重量平均分子量不足90,000克/摩尔时，在薄膜制造工艺中频繁发生破裂，不仅工艺条件的确立存在很多问题，机械物性也会降低。重量平均分子量超过160,000克/摩尔时，挤出加工的难度会增加。
[0014]聚乙烯醇（PVA）树脂
聚乙烯醇（PVA）树脂用作薄膜、片等各种成型物的原料，这些成型物中使用各种可塑剂，使聚乙烯醇树脂变得柔韧。可塑剂的性能包括：（1）使PVA树脂变得柔韧，挤出时降低加工温度，阻止热分解；（2）挥发性低，可以长期持续发挥功能；（3）与PVA的相融性和光学折射率特性相似，进而保持良好的光学特性。作为PVA的可塑剂，甘油比较能满足上述的功能，但也可以使用二甘油、三甘油等。其它可塑剂是，由三乙酸甘油酯、癸二酸二丁酯（DBS）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸乙酯、邻苯二甲酸甲酯、邻苯二甲酸二丙酯、柠檬酸三乙酯（TEC）及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种偏光膜，其特征在于，（1）通过熔融挤出工艺，将含有二色性染料B的树脂C分散于热塑性树脂A的内部；（2）通过干式一轴或双轴定向拉伸工艺，所述二色性染料B得以配向，含配向的所述二色性染料B的所述树脂C以针状连续或非连续地向一轴方向任意分散在所述芯层的所述热塑性树脂A内部。2.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，热塑性树脂A是由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、三醋酸纤维素（TAC）、聚丙烯（PP）、环烯烃聚合物（COP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚对苯二甲酸丙二酯（PPT）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己烷二甲醇酯（PETG）、聚对苯二甲酸乙二醇
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1,4
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环己烷二甲醇酯（PCTG）、环烯烃共聚（COC）、聚丙烯酸酯（PA）、聚苯乙烯（PS）、聚醚砜（PES）、聚乙烯（PE）、硅树脂、改性环氧树脂中的一个或两个以上树脂混合而成。3.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，二色性染料B是从碘、碘化钾、碘化锌中选择的一个或两个以上的二色性染料组合物。4.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，树脂C是从聚乙烯醇（PVA）、水溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中选择的一个以上的树脂组合物。5.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，热塑性树脂A中聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的重量平均分子量为100,000至150,000。6.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的玻璃转移温度为90至120℃。7.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，热塑性树脂A是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和丙烯酸甲酯的共聚链树脂组成物。8.根据权利要求3所述的偏光膜，其特征在于，二色性染料是将碘、碘化钾、碘化锌在甘油、二甘油、三甘油的溶剂中溶解后单独或者混合使用。9.根据权利要求8所述的偏光膜，其特征在于，碘A和碘化钾B的重量混合比（B/A）为0.5至100。10.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，二色性染料B重量之和与树脂C的重量比例为（B/C）0.001至0.5。11.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，树脂C和内部甘油D的重量比（D/C）为0.05至0.6。12.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，树脂C为聚乙烯醇，聚合度为100至10,000。13.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹德载，
申请(专利权)人：曹德载，
类型：发明
国别省市：