CN101033320A - 一种偏光片用聚乙烯醇膜 - Google Patents
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Abstract
一种偏光片用聚乙烯醇膜，用于解决聚乙烯醇膜的高性能问题。该聚乙烯醇膜的组分及其重量份数为：聚乙烯醇聚合物10－30份，增塑剂5－25份，表面活性剂1－5份，溶剂50－200份；采用本发明所得到的聚乙烯醇膜，强度高、延伸性好、耐久性强，可广泛应用于偏光片、液晶显示器(LCD)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯醇膜，特别涉及一种偏光片用聚乙烯醇膜。
背景技术
偏光片是液晶显示器(LCD)的重要组成部分，由于其具有独特的光学特性，又是一种近似于塑料片一样的片状材料，便于加工和使用，因而在生活用品、工业交通、国防和尖端科学技术中都有着广泛的应用。
当前，偏光片的最大用途是用于各类液晶显示器件(LCD)上，该LCD的应用领域，也从早期的台式计算器和手表等小型机器，扩大到近年来的笔记本型计算机、液晶监视器、液晶彩色投影仪、车载用导航系统、液晶电视、手机及在室内外使用的计测仪器等各种领域，特别是在液晶监视器、液晶电视领域，大画面化的进程正急剧加速，如果偏光片存在缺陷，则无法组装制品而使成品率降低，因此需要没有缺陷的偏光薄膜、进而可以制造偏光片的聚乙烯醇膜。
偏光片，一般是通过将聚乙烯醇膜在染色后单向拉伸、或者一边染色一边单向拉伸、或者在单向拉伸后染色而制造被染色的单项拉伸膜，用硼化合物将其固定处理的方法，或者在所述的单向拉伸和染色处理时，通过与染色同时用硼化合物进行古代处理的方法等而制造偏振光薄膜后，再该偏振光薄膜的表面贴合三醋酸纤维素薄膜、醋酸丁酯纤维素薄膜等保护膜来制造。
聚乙烯醇膜作为偏光片的重要材料，其质量、性能的好坏直接影响到偏光片的质量。申请号为02156662.3的中国专利公开了一种偏光片用聚乙烯醇膜，其该聚乙烯醇膜采用某单一聚合度的聚乙烯醇所制得，其在膜的强度、延伸性以及耐久性方面都难以得到令人十分满意的效果。
发明内容
本发明要解决的问题是，提供一种偏光片用聚乙烯醇膜，该聚乙烯醇膜的强度高、延伸性好、耐久性强。
本发明的技术方案是：
一种偏光片用聚乙烯醇膜，该聚乙烯醇膜的组分及其重量份数为：
聚乙烯醇聚合物 10-30份
增塑剂 5-25份
表面活性剂 1-5份
溶剂 50-200份
上述聚乙烯醇膜，所述聚乙烯醇聚合物为两种或两种以上具有不同聚合度的聚乙烯醇的混合物。
上述聚乙烯醇膜，所述聚乙烯醇混合物中两种聚合物的重量份比为1∶0.5-1∶5。
上述聚乙烯醇膜，所述增塑剂可以是丙三醇、双甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷中的任一组分或它们的混合物。
上述聚乙烯醇膜，所述表面活性剂是阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
本发明使用的聚乙烯醇(PVA)通过将乙烯酯聚合得到的聚乙烯酯进行皂化而制成。上述乙烯酯可以是醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等。
PVA的聚合度可根据GB12010.9-89叙述的方法测定，由在30℃的水中测定的极限粘度求出。从偏光膜的耐久性能和延伸性能来看，PVA的聚合度优选1000以上。
所谓PVA的皂化度是指在通过皂化转换为乙烯醇单元的单元中，实际皂化为乙烯醇单元的单元所占的比例。PVA的皂化度可根据GB12010.5-89叙述的方法测定。从偏光膜的性能来看，优选平均皂化度95摩尔％以上。
为了得到强度高、延伸性好、耐久性强的聚乙烯醇膜，所述中的聚乙烯醇聚合物采用两种或两种以上不同聚合度的聚乙烯醇混合而成，这两种不同聚合度的聚乙烯醇的重量份比为1∶0.5-1∶5。
增塑剂可以改进膜的柔软性，提高延伸性和断裂伸长率，改进膜的韧性和冲击强度。用于乙烯醇聚合物的增塑剂是高沸点、水溶性并含羟基的有机化合物。适合本发明的增塑剂可以是多元醇，如乙二醇、甘油、丙二醇、二甘醇、双甘油、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷及其组合物。水也可被用作增塑剂。增塑剂的加入量随乙烯醇聚合物的分子量而变化，较低分子量的乙烯醇聚合物通常所需的增塑剂量低于较高分子量的乙烯醇聚合物。从提高延伸性效果的角度出发，适合使用双甘油、乙二醇或甘油。
加入表面活性剂可以提高聚乙烯醇的成膜性，使其易于剥离。因此在制造PVA膜时，最好加入表面活性剂。对于表面活性剂的种类，没有特定的限制，但优选阴离子或非离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂，例如月桂酸钾等羧酸型，硫酸辛酯等硫酸酯型，十二烷基苯磺酸盐等磺酸型的阴离子表面活性剂。作为非离子表面活性剂，适合的有聚氧乙烯油基醚等烷基醚型，聚氧乙烯辛基苯基醚等烷基苯基醚型，聚氧乙烯月桂酯等烷基酯型，聚氧乙烯月桂基氨基醚等烷基胺型，聚氧乙烯月桂酰胺等烷基酰胺型，聚氧乙烯聚氧丙烯醚等聚丙二醇醚型，油酸二乙酯酰胺等烷醇酰胺型，聚氧化烯烯丙基苯基醚等烯丙基苯基醚型等非离子表面活性剂。这些表面活性剂可组合使用一种或两种或两种以上。
制造PVA膜时使用的溶剂可以是：二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷、1，2-乙二胺、哌嗪、甘油、水等。以二甲基亚砜、水或甘油和水的混合溶剂为佳。
PVA膜的厚度优选为10-100μm，较优选为20-80μm，如果厚度小于10μm，则膜的强度过低，难以进行均匀的延伸，在偏光膜上易于产生色斑；如果厚度超过100μm，则当单轴延伸PVA膜时，端部的颈缩将引起膜的厚度发生变化，容易突出偏光膜的色斑，因而不理想。
使用聚乙烯醇聚合物制造PVA膜的方法，除了将聚乙烯醇聚合物通过熔融挤出法制膜的方法以外，还可以使用在溶剂中溶解了聚乙烯醇聚合物的溶液，采用以下方法，如流延制膜法、湿式制膜法、凝胶制膜法和这些方法组合的方法等。其中，使用流延制膜法和熔融挤出法可以获得性能优良的偏光片用PVA膜。
本发明提供的聚乙烯醇膜可以通过下述方法来制备：将聚乙烯醇原料经筛检、水洗溶胀后，制成溶液，加入辅助溶剂后再经过滤脱泡，然后成膜收卷。
有益效果
采用两种或两种以上不同聚合度的聚乙烯醇混合物而制得的膜，不仅可以降低制造成本，而且膜的强度和耐久性都得到明显提高，更容易得到延伸均匀的膜。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度99.0摩尔％) 10份
聚乙烯醇(聚合度1700，皂化度99.0摩尔％) 5份
丙三醇 5份
十二烷基苯磺酸钠 1份
水 100份
将10份的聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度99.0摩尔％)和5份的聚乙烯醇(聚合度1700，皂化度99.0摩尔％)混合后，添加5份的丙三醇、1份的十二烷基苯磺酸钠和100份的水，于水浴中配制成PVA水溶液，过滤脱泡后流延，得到厚度为74.8μm的PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为175％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性好，物化性能见表1。
实施例2
聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％) 2份
聚乙烯醇(聚合度1700，皂化度99.0摩尔％) 8份
三羟甲基丙烷 10份
聚氧乙烯辛基苯基醚 1份
二甲基亚砜 50份
将2份的聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％)和8份的聚乙烯醇(聚合度1700，皂化度99.0摩尔％)混合后，添加10份的三羟甲基丙烷、1份的聚氧乙烯辛基苯基醚和5份的二甲基亚砜，于水浴中配制成PVA水溶液，过滤脱泡后流延，得到厚度为75.1μm的PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为180％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性好，物化性能见表1。
实施例3
聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度95.0摩尔％) 5份
聚乙烯醇(聚合度2000，皂化度99.0摩尔％) 25份
二甘醇 10份
油酸二乙酯酰胺 2份
甘油 50份
N-甲基吡咯烷酮 100份
将5份的聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度95.0摩尔％)与25份的聚乙烯醇(聚合度2000，皂化度99.0摩尔％)混合后，添加10份的二甘醇、2份的油酸二乙酯酰胺和50份的甘油、100份的N-甲基吡咯烷酮，于水浴中配制成PVA水溶液。过滤脱泡后流延，得到厚度为75.3μm的PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为178％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性好，物化性能见表1。
实施例4
聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度99.0摩尔％) 10份
聚乙烯醇(聚合度1500，皂化度99.0摩尔％) 20份
二甘醇 20份
月桂酸钾 2份
聚氧乙烯油基醚 3份
三羟甲基丙烷 200份
将10份的聚乙烯醇(聚合度1000，皂化度99.0摩尔％)与20份的聚乙烯醇(聚合度1500，皂化度99.0摩尔％)混合后，添加20份的二甘醇、2份的月桂酸钾、3份的聚氧乙烯油基醚和200份的三羟甲基丙烷，于水浴中配制成PVA水溶液。过滤脱泡后流延，得到厚度为74.8μm的PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为182％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性好，物化性能见表1。
实施例5
聚乙烯醇(聚合度800，皂化度99.0摩尔％) 20份
聚乙烯醇(聚合度2200，皂化度99.0摩尔％) 5份
聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％) 5份
双甘油 10份
四甘醇 10份
硫酸辛酯 2.5份
聚氧乙烯月桂酯 2份
四甘醇 150份
将20份的聚乙烯醇(聚合度800，皂化度99.0摩尔％)、5份的聚乙烯醇(聚合度2200，皂化度99.0摩尔％)、5份的聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％)的混合后，添加10份的双甘油、10份的四甘醇、2.5份的硫酸辛酯、2份的聚氧乙烯月桂酯和150份的四甘醇，于水浴中配制成PVA水溶液。过滤脱泡后流延，得到厚度为75.2μm PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为182％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性较好，物化性能见表1。
实施例6
聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％) 10份
聚乙烯醇(聚合度1900，皂化度95.0摩尔％) 10份
丙二醇 10份
三甘醇 5份
三羟甲基丙烷 10份
聚氧化烯烯丙基苯基醚 3份
水 200份
将10份的聚乙烯醇(聚合度1200，皂化度99.0摩尔％)与10份的聚乙烯醇(聚合度1900，皂化度95.0摩尔％)混合后，添加10份的丙二醇、5份的三甘醇、10份的三羟甲基丙烷、3份的聚氧化烯烯丙基苯基醚和200份的水，于水浴中配制成PVA水溶液。过滤脱泡后流延，得到厚度为75.0μm的PVA膜。
为测定该PVA膜的膨润性程度，将该PVA膜在搅拌下于50℃的蒸馏水中膨润10分钟，测得膨润度为178％。
这样得到的薄膜强度及拉伸性好，物化性能见表1。
比较例
聚乙烯醇(聚合度1500，皂化度99.0摩尔％) 20份
丙三醇 10份
聚氧化烯烯丙基苯基醚 2份
水 150份
将20份的聚乙烯醇(聚合度1500，皂化度99.0摩尔％)的与10份的丙三醇、2份的聚氧化烯烯丙基苯基醚和150份水混合后，于水浴中配制成PVA水溶液。过滤脱泡后流延，得到厚度为75.2μm的PVA膜。对该膜进行膨润度测定时，在测定过程中，膜的一部分溶解。
这样得到的薄膜强度与拉伸性较实施例低，物化性能见表1。
表1 PVA膜的物化性能
| 平均厚度 | 透光率(％) | 最大拉伸倍 | 耐水性 | 耐久性 |
| (μm) | 率(倍) | ||||
| 实施例一 | 74.8 | 91.2 | 5.2 | 好 | 好 |
| 实施例二 | 75.1 | 91.0 | 5.4 | 好 | 好 |
| 实施例三 | 75.3 | 90.4 | 5.5 | 好 | 好 |
| 实施例四 | 74.8 | 90.5 | 5.2 | 较好 | 好 |
| 实施例五 | 75.2 | 90.5 | 5.8 | 好 | 较好 |
| 实施例六 | 75.0 | 90.8 | 5.5 | 好 | 好 |
| 比较例 | 75.2 | 90.3 | 3.6 | 差 | 差 |
注：平均厚度由labthink兰光CHY-C2测厚仪测量。
透光率由岛津UV-1700紫外可见分光光度计测量。
由上表中的数据可以看出，本发明所制得的聚乙烯醇膜，其耐水性和耐久性能良好，延伸倍率高。
Claims (5)
1.一种偏光片用聚乙烯醇膜，其特征是，该聚乙烯醇膜的组分及其重量份数为：
聚乙烯醇聚合物 10-30份
增塑剂 5-25份
表面活性剂 1-5份
溶剂 50-200份。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征是，所述聚乙烯醇聚合物为两种或两种以上具有不同聚合度的聚乙烯醇的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇膜，其特征是，所述聚乙烯醇混合物中两种聚合物的重量份比为1∶0.5-1∶5。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征是，所述增塑剂为丙三醇、双甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、三羟甲基丙烷中的任一组分或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯醇膜，其特征是，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
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