制造聚乙烯醇薄膜的方法技术

本发明专利技术提供一种用于制造通过使薄膜的厚度差异和延迟偏差最优化而具有明显改进特性（比如，透射率、极化效率和色差）的聚乙烯醇薄膜的方法，其中薄膜的流延稳定性和剥离稳定性源自通过在流延鼓的落载区上安装恒压吸取装置、或通过在薄膜的剥离区上安装净化辊、或通过安装恒压吸取装置和净化辊二者来实现以恒定的速度沿宽度方向吸压和水蒸汽的有效去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于，和更具体地，用于制造通过使薄膜的厚度差异和延迟(retardation)偏差最优化而具有明显改进特性(比如，透射率、极化效率和色差)的聚乙烯醇薄膜的方法，其中薄膜的流延稳定性和剥离稳定性源自通过在流延鼓的落载区(landing zone)上安装恒压吸取装置、或通过在薄膜的剥离区上安装净化辊、或通过安装恒压吸取装置和净化辊二者来实现以恒定的速度沿宽度方向吸压(pinning)和水分的有效去除。
技术介绍
通常，极化薄膜通过将聚乙烯醇(下文中称为PVA)薄膜染色、单轴拉伸并将其夹在三乙酸纤维素(TAC)薄膜的保护层之间而制备。其广泛地应用于液晶显示装置。为了达到均匀的极化，使用具有均匀的厚度、均匀的二向色染料染色性、无任何斑点(spot)的粘合性等的PVA薄膜，特别是形成均匀的PVA薄膜是必须的。在这种PVA树脂中，不同于典型的热塑性树脂，其熔融温度和分解温度彼此非常接近。因此，不可能应用常规的熔体加工方法来形成薄膜。所以，在PVA薄膜的制造过程中加入过量的增塑剂(比如，水、多羟基化合物和邻苯二甲酸酯化合物)来降低加工温度。溶液流铸法和挤塑法通常用于制造PVA薄膜，其中溶液流铸法在通过将PVA树脂在合适的溶剂(包括水)中溶解长的时间而制备具有约5-20wt％的低浓度的溶液后实施。该方法也需要干燥步骤来干燥过量的基于最终薄膜的重量为数百wt％的水，因此其是不经济的。由于溶液流铸法的上述缺点，挤塑法在制造PVA薄膜方面更加受到人们的欢迎，其利用挤出机来实施，相比于溶液流铸法其耗时更短而且可以在更高的浓度下加工。在挤出机中熔融的聚合物熔体受迫通过模头以产生薄膜的形状并在预热的流延鼓中流延，通过将水含量降至低于一合适量而将其从不稳定的熔融态转变成稳定的固态。日本公开No.2001-315143披露了流延鼓外侧采用暖空气或热空气干燥，从而可有效地除去从薄膜产生的湿气。然而，当薄膜落载到流延鼓上时，这种暖空气或热空气会对熔融的薄膜产生震动，而且，尽管它可以从暴露于空气的薄膜的表面上有效地除去湿气，但它不可能从与流延鼓接触的表面上除去湿气，从而造成水分在薄膜内的不均匀分布。这种不均匀进而造成厚度、折射率等缺乏均一性。极化薄膜通过利用PVA薄膜进行溶胀、拉伸、染色、固色(fixation)、洗涤和干燥步骤而制备。拉伸步骤可采用两种不同的方法实施干法和湿法。如果薄膜在溶胀步骤期间不均匀，它在拉伸步骤期间会变得起皱，或者由于在染色步骤期间进行的染色不均匀，它会无法产生良好的颜色均一性。对于使用PVA薄膜制备极化薄膜而言，由于不均匀的流延和不规则的剥离导致的薄膜的厚度差异和延迟的不规则性是严重的缺点，和对用于液晶显示装置的极化薄膜的需求随着对大面积和高品质LCD的需求而增加。专利技术概述本专利技术涉及一种用于制造适用于生产LCD的聚乙烯醇薄膜的方法，相比于常规薄膜，该方法通过使薄膜的厚度和延迟的差异最优化而能够更加显著地改进比如极化效率、透射率、色彩逼真度的性能，其中这种最优化的差异源自在流延鼓的落载区上安装包括两个通道的恒压吸取装置，设计该恒压吸取装置以控制吸力并贯穿薄膜施加均匀的吸力；或者在薄膜的剥离区上安装净化辊；或者安装恒压吸取装置和净化辊二者，从而在PVA薄膜的制备过程中当不稳定的熔融薄膜从模头落载到流延辊上以固化时，使得沿宽度方向以恒定的速度吸压、有效地除去在该工艺中产生的湿气和产生均匀的表面张力。因此，在本专利技术的一个实施方案中，提供了一种通过安装和使用在流延鼓的落载区上的包括两个通道的恒压吸取装置、或者在薄膜的剥离区上的净化辊或者恒压吸取装置和净化辊二者来。附图简述本专利技术的上述方面和其它特征将在接下来的详细说明中解释，结合附图，其中附图说明图1为举例说明根据本专利技术的用于的示意图。专利技术详述本专利技术旨在提供一种用于，在制造聚乙烯醇薄膜的过程中该方法利用在流延鼓的落载区上的包括两个通道的恒压吸取装置、或者在薄膜的剥离区上的净化辊、或者同时利用恒压吸取装置和净化辊二者，其中聚乙烯醇薄膜经挤出机30、过滤器40、齿轮泵50和模头60成形并在流延鼓70上流延。本专利技术详述于下文。本专利技术涉及一种用于制造适用于生产LCD的聚乙烯醇薄膜的方法，相比于常规薄膜，该方法通过使薄膜的厚度和延迟的差异最优化而能够更加显著地改进比如极化效率、透射率、色彩逼真度的性能，其中这种最优化的差异源自在流延鼓的落载区上安装包括两个通道的恒压吸取装置，设计该恒压吸取装置以控制吸力并贯穿薄膜施加均匀的吸力；或者在薄膜的剥离区上安装净化辊；或者安装恒压吸取装置和净化辊二者，从而在PVA薄膜的制备过程中当不稳定的熔融薄膜从模头卸载到流延辊上以固化时，使得沿宽度方向以恒定的速度吸压、有效地除去在该工艺中产生的湿气和产生均匀的表面张力。皂化程度以聚乙烯醇(PVA)链中的乙酸酯基团的羟基化程度表示。PVA即使具有相同的分子量，也依赖于皂化程度而被分类为水溶性、微水溶性和水不溶性。上述分类基于以下事实当尺寸大于羟基的乙酸酯基团被较小尺寸的羟基取代时，在分子链之间的间隔变窄，从而在羟基之间形成更强的氢键。由上述推理可以看出，PVA熔体中不溶性物质的形成是由PVA树脂分子链之间的强氢键导致的。特别地，因为具有99.9mol％皂化程度的PVA树脂在分子链之间具有较强的氢键，采用简单的挤塑难以产生不残留不溶性物质的完全的熔融体。因此，在挤塑工艺之前，将PVA分子链之间形成的氢键保持在最低的水平是重要的。在皂化过程(其是制备PVA树脂的中间过程)中，加入并浸渍(impregnate)由式1表示的阴离子亲水性活化剂和由式2表示的非离子亲水性活化剂以及增塑剂。 其中R1为H、或COOR2，R2为H或具有1-20个碳原子的烷基，M为碱金属或碱土金属，m为1-20的整数，n为0-20的整数，x为1-7的整数，和(x+y)为9-11的整数。所使用的亲水性活化剂为式1的阴离子亲水性活化剂和式2的非离子亲水性活化剂，用于改进PVA薄膜的表面张力和接触角。更优选使用式2的化合物，其中m为3-18的整数。每一种阴离子亲水性活化剂和非离子亲水性活化剂的用量为0.001-0.3重量份，优选0.002-0.1重量份，分别基于100重量份PVA树脂。如果每种亲水性活化剂的用量少于0.001重量份，则活化剂对表面张力和接触角的作用将变差。相反的，如果用量超过0.3重量份，在储存过程中将由于薄膜间的附着而产生皱折。因此，保持上述范围是所需的，从而提供均匀的溶胀、染色和干燥，由此形成具有良好的色彩逼真度的极化薄膜。此外，在本专利技术中使用典型的增塑剂以降低挤塑工艺期间的温度，并避免形成分子链之间的氢键，从而允许分子链之间的间隔。可从多烃基化合物、水和邻苯二甲酸酯中选出至少两种增塑剂。多烃基化合物的实例包括甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇和三甘醇。邻苯二甲酸酯化合物的实例包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯。增塑剂包含1-35重量份的多烃基化合物，优选5-25重量份；30-350重量份的水，优选80-250重量份；和1-100ppm的邻苯二甲酸酯化合物，优选3-50ppm。如果包含于增塑剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备聚乙烯醇薄膜的方法，其利用在旋转型流延鼓的落载区上安装包含两个通道的恒压吸取装置、或在薄膜的剥离区上安装净化辊、或安装恒压吸取装置和净化辊二者。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林奉贤，权大龙，严仁镐，金宗洙，杨世仁，
申请(专利权)人：东洋制铁化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]