聚乙烯醇薄膜、其制造方法及使用其的光学薄膜技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯醇薄膜、其制造方法及使用其的光学薄膜，该聚乙烯醇薄膜经硼酸处理后，具有熔点(Tm)>210℃，且该薄膜任意两处的熔点差ΔTm<3.2℃，具有上述特征的聚乙烯醇薄膜，于拉伸及染色后颜色均匀，不会产生色块或色斑等染色不均匀的问题，改善聚乙烯醇薄膜制造光学薄膜的缺陷，提高制造光学薄膜的良率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯醇薄膜、其制造方法及使用其的光学薄膜


[0001]本专利技术涉及一种聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜，可用于作为光学薄膜，特别是偏光膜。

技术介绍

[0002]聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜是一种亲水性聚合物，具有透明性、机械强度、水溶性、可加工性佳等性能，已广泛用于包装材料或电子产品的光学膜，特别是偏光膜。
[0003]制造偏光膜时，PVA薄膜会置于硼酸溶液中进行拉伸及染色，染料分子通过扩散进入到PVA薄膜的PVA分子之间进行规则性的排列，使偏光膜能吸收平行于其排列方向的光分量，并使垂直方向的光分量通过并产生具有偏光特性。
[0004]良好的偏光膜具有颜色均匀、色斑少及无皱褶等特性，能提供较佳的光学性质。为提高偏光膜的光学性质，现有技术会通过改变聚乙烯醇结构、或加入官能基(例如阳离子基)等，以改变黏度或皂化度，进而提升光学性质。

技术实现思路

[0005]虽然熟知技术已提供在提升PVA薄膜制成偏光膜时，提高光学性质的方法，但现有技术中使用PVA薄膜制备大尺寸的光学薄膜时，仍常会发生染色不均匀、色块及色斑、或拉伸时颜色不均等现象，增加制备光学薄膜的难度。
[0006]因此，为解决上述问题，本专利技术的目的为提供一种聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜，其经0.2wt％硼酸处理后，具有以差示扫描热量分析仪(Differential scanning calorimetry，DSC)测量的熔点(Tm)>210℃，且该PVA薄膜任意两处的熔点差(ΔTm)<3.2℃。
[0007]于较佳实施例中，该经0.2wt％硼酸水溶液处理后的PVA薄膜具有以DSC测量的结晶温度(T
c
)<153.5℃。
[0008]于较佳实施例中，该经0.2wt％硼酸水溶液处理后的PVA薄膜任意两处的结晶温差(ΔT
c
)<3.85℃。
[0009]于较佳实施例中，该PVA薄膜具有迟滞量的标准偏差<3nm。
[0010]于较佳实施例中，0.12g的该PVA薄膜经0.2wt％硼酸水溶液处理后，并以水溶解后该水溶液的硼含量为16至19ppm。
[0011]本专利技术的另一目的为提供一种光学薄膜，其由本专利技术的PVA薄膜所制得。
[0012]于较佳实施例中，该光学薄膜是偏光膜。
[0013]于较佳实施例中，该偏光膜具有偏亮度>99.8。
[0014]本专利技术的另一目的为提供一种本专利技术的PVA薄膜的制造方法，包括：(a)将一聚乙烯醇系树脂以4～20℃/小时的升温速率下搅拌，溶解温度>100℃后，保持温度2至4小时，且每小时搅拌方向反转至少两次，形成聚乙烯醇浇铸溶液；(b)将该浇铸溶液浇铸至铸造滚筒；及(c)经干燥后形成该PVA薄膜。
[0015]于较佳实施例中，该铸造滚筒的旋转速率为3～7m/min。
[0016]于较佳实施例中，步骤(c)的干燥是以热辊或浮动干燥机处理。
[0017]于较佳实施例中，该浮动干燥机内沿着幅宽方向膜所接收到的最大/最小气流量≤3.0。
[0018]于较佳实施例中，该聚乙烯醇浇铸溶液进一步包括塑化剂，且该塑化剂相对于100重量份的聚乙烯醇系树脂，为3至30重量份。
[0019]于较佳实施例中，该聚乙烯醇浇铸溶液中，该聚乙烯醇系树脂含量为10至60重量％。
[0020]于较佳实施例中，该聚乙烯醇系树脂的聚合度介于800至10000。
[0021]相较于熟知技术，本专利技术的PVA薄膜经染色后具有颜色均匀，不会产生色块或色斑等颜色不均匀的问题，有效改善PVA制造光学薄膜的缺陷，提高制造光学薄膜的良率，特别是可用于制造大尺寸偏光膜。
附图说明
[0022]图1为PVA薄膜切出左、中、右三片10cm*10cm面积的试片的示意图。
具体实施方式
[0023]以下实施方式不应视为过度地限制本专利技术。本专利技术所属
中具有通常知识者可在不背离本专利技术的精神或范畴的情况下对本文所讨论的实施例进行修改及变化，而仍属于本专利技术的范围。
[0024]本文中术语“一”及“一种”代表本文中的语法对象有一个或多于一个(即至少一个)。
[0025]本专利技术中，所述的MD为机械方向(Machine Direction)，即PVA薄膜的纵向；所述的TD为横向(Transverse Direction)，即PVA薄膜的横向。
[0026]本专利技术的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜的制造方法，其步骤包括：配制聚乙烯醇浇铸溶液后，将该聚乙烯醇浇铸溶液浇铸至铸造滚筒，经干燥后形成聚乙烯醇系聚合物薄膜。
[0027]具体而言，该PVA薄膜的制造方法包括下列步骤：于溶解槽中，将该聚乙烯醇树脂溶解于溶液(例如，水)中形成该聚乙烯醇浇铸溶液；可选择性地使用过滤器过滤该聚乙烯醇浇铸溶液；随后，利用齿轮泵(gear pump)及涂布机(例如，T型模头涂布机)，将该聚乙烯醇浇铸溶液浇铸至铸造滚筒；最后，将滚筒上成膜的PVA薄膜剥离后，经过一系列热辊及/或干燥的热处理获得PVA薄膜。
[0028]配置聚乙烯醇浇铸溶液，是将聚乙烯醇树脂于溶解槽中溶解，该溶解槽中的溶解温度为>100℃，较佳>110℃，更佳为>120℃，具体例如105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃或140℃，且本专利技术并不限于此。该溶解槽较佳是以每小时4～20℃的速度进行升温，较佳为5～15℃，更佳为6～9℃，具体例如4.0℃/hr、5.0℃/hr、6.0℃/hr、7.0℃/hr、8.0℃/hr、9.0℃/hr、10℃/hr、11℃/hr、12℃/hr、13℃/hr、14℃/hr、15℃/hr、16℃/hr、17℃/hr、18℃/hr、19℃/hr或20℃/hr等，若升温速率过快，聚乙烯醇树脂易产生结块，导致溶解不全。升温至所要的溶解温度后，该聚乙烯醇浇铸溶液持续搅拌2～4小时，较佳为3小时，
且搅拌方向在每1小时内改变至少2次，较佳为3次，例如顺时钟旋转20分钟后改为逆时钟旋转20分钟。上述搅拌过程反转方向可增加溶解效果，避免该聚乙烯醇浇铸溶液中有团簇(cluster)残留。
[0029]配置聚乙烯醇浇铸溶液，聚乙烯醇树脂的含量为10至60重量％，较佳为15至40重量％，更佳为20至30重量％，具体例如10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60重量％等。若该聚乙烯醇树脂的含量不足，会使该聚乙烯醇浇铸溶液的黏度过低，干燥负荷过大，导致制备PVA薄膜的成膜效率差。相反地，若聚乙烯醇树脂的含量过高，聚乙烯醇树脂不易溶解，易残留团簇，造成PVA薄膜的位相差均匀性劣化，且影响后续制程的染色均匀性。
[0030]上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜，其特征在于，经0.2wt％硼酸水溶液处理后，以差示扫描热量分析仪(Differential scanning calorimetry，DSC)测量的熔点(T
m
)>210℃，且所述PVA薄膜任意两处的熔点差(ΔT
m
)<3.2℃。2.如权利要求1所述的PVA薄膜，其特征在于，经0.2wt％硼酸水溶液处理后，具有以DSC测量的结晶温度(T
c
)<153.5℃。3.如权利要求2所述的PVA薄膜，其特征在于，经0.2wt％硼酸水溶液处理后，所述PVA薄膜任意两处的结晶温差(ΔT
c
)<3.85℃。4.如权利要求1至3任一项所述的PVA薄膜，其特征在于，具有迟滞量的标准偏差<3nm。5.如权利要求4所述的PVA薄膜，其特征在于，0.12g的所述PVA薄膜经0.2wt％硼酸水溶液处理，并以水溶解后所述水溶液的硼含量为16至19ppm。6.一种光学薄膜，其特征在于，其是由如权利要求1至7任一项所述的PVA薄膜所制得。7.如权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家颖，
申请(专利权)人：长春石油化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：