CN110539464B - 一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法，其特征在于：该光学薄膜是将聚乙烯醇水溶液自挤出模头的模口流延至辊筒表面，受热蒸发水分后成型、剥离，再经其它辊筒的加热干燥，收卷获得；其中，通过调整模头唇口的开度，可以提高聚乙烯醇光学薄膜的拉伸性能。本发明通过对模口开度的定量设置，可以有效提高薄膜拉伸性能，且本发明的方法操作难度小、经济可行。

Description

一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法
技术领域
本发明涉及一种提高聚乙烯醇(PVA)光学薄膜拉伸性能的方法，具体地说是一种用于偏光片生产的聚乙烯醇光学薄膜的制备方法。
背景技术
偏光片能够使得自然光发生偏振现象，将它与液晶组合，即成为具有显像功能的组件，是液晶显示器中的关键部分。偏光片是由聚乙烯醇光学薄膜经水洗膨润、碘染色、纵向拉伸并与三醋酸纤维素膜贴合而成，三醋酸纤维素膜主要起防潮防湿的保护作用，经染色拉伸的聚乙烯醇光学薄膜具备偏光性能，这层薄膜的品质决定液晶显示的性能。
目前，常见的聚乙烯醇光学薄膜生产方法是利用聚乙烯醇的水溶性，将其与其它助剂混合后，配制成一定浓度的水溶液，通过模头挤出流延、干燥成型。与其它塑料薄膜不同的是，聚乙烯醇光学薄膜在干燥成型阶段并不需要进行拉伸，此举目的在于保留薄膜的拉伸性能，以保证下游厂家染色、拉伸时，能够获得最大的拉伸倍率。拉伸倍率越高，组成薄膜的高分子材料取向性越强，得到偏光片的偏光性能越好。
影响聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的因素有很多，如聚乙烯醇的分子量、分子结构、增塑剂种类、溶液的配方、加工工艺等。因此，探索提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法，本发明发现了合理调节挤出模头的模口开度，可以有效提高薄膜的拉伸性能。
本发明提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法，其特点在于：
所述聚乙烯醇光学薄膜的制备方法为：将聚乙烯醇水溶液自挤出模头的模口流延至辊筒表面，形成一定厚度的溶液层，随辊筒旋转，受热蒸发水分，成型后剥离，再经其它辊筒的加热干燥后，收卷获得聚乙烯醇光学薄膜成品；
令：模头唇口(以下简称模口)的开度为D、聚乙烯醇光学薄膜成品的厚度为d、聚乙烯醇水溶液中溶质的质量百分浓度为C，D与d、C满足倍数关系：D＝a×(d÷C)；
则：通过调整a的值，也即调整模头唇口的开度，以提高聚乙烯醇光学薄膜的拉伸性能。
如图1所示，a值大小，也即调模口的开度对薄膜拉伸性能有较大影响：
a值过小，模口开度偏小，溶液自模口流延时，辊筒转速相对较慢，辊筒对薄膜(此时为溶液状态)的牵拉强度较弱，牵拉力与流体张力不易平衡，流延形态不稳定，模口出液容易叠加堆积，难以成型。如图1中左图所示。
a值过大，模口开度远大于膜厚，溶液自模口流延时，要达到预期厚度，必须提高辊筒转速，以将薄膜(此时为溶液状态)通过牵拉变薄，因此产生预拉伸作用，降低了成品膜的拉伸性能。如图1中右图所示。
a值适中，模口出液流延至辊筒表面时，有足够的牵拉力保证出液流延形态的稳定，同时最大程度减轻预拉伸强度。如图1中中间图所示。
且本发明经反复试验确定，在制备聚乙烯醇光学薄膜时，以1.2≤a≤2.1控制模头唇口的开度D，可获得具有优异拉伸性能的聚乙烯醇光学薄膜。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明通过对模口开度的定量设置，可以有效提高薄膜拉伸性能，且本发明的方法操作难度小、经济可行。
附图说明
图1为本发明中模口流延状态的示意图，图中标号：1为流延辊筒圆弧表面；2为模头唇口。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法为：
将聚乙烯醇水溶液自挤出模头的模口流延至辊筒表面，形成一定厚度的溶液层，随辊筒旋转，受热蒸发水分，成型后剥离，再经其它辊筒的加热干燥后，收卷获得聚乙烯醇光学薄膜成品；
令：模头唇口的开度为D、聚乙烯醇光学薄膜成品的厚度为d、聚乙烯醇水溶液中溶质的质量百分浓度为C，D与d、C满足倍数关系：D＝a×(d÷C)；
则：通过调整a的值，也即调整模头唇口的开度，以提高聚乙烯醇光学薄膜的拉伸性能。
下述实施例所得聚乙烯醇光学薄膜成品的断裂拉伸倍率(％)按GB/T 12683规定的方法进行检测。
实施例1
本实施例中，聚乙烯醇水溶液中溶质的质量百分浓度C＝20％，聚乙烯醇光学薄膜成品的厚度d＝60μm，通过调整a的值，也即调整模头唇口的开度，所得聚乙烯醇光学薄膜成品的拉伸倍率如表1所示。
表1
a值 1.0 1.2 1.7 2.1 2.5
拉伸倍率(％) / 615 595 580 540
实施例2
本实施例中，聚乙烯醇水溶液中溶质的质量百分浓度C＝30％，聚乙烯醇光学薄膜成品的厚度d＝75μm，通过调整a的值，也即调整模头唇口的开度，所得聚乙烯醇光学薄膜成品的拉伸倍率如表2所示。
表2
a值 1.0 1.3 1.7 2.1 2.5
拉伸倍率(％) / 610 600 575 530
现有制备聚乙烯醇光学薄膜时，所用模头唇口的开度对应的a值一般在2.5-3.0，所得聚乙烯醇光学薄膜成品的拉伸倍率一般在400％-500％。从上述两实施例可以看出：a值过小，薄膜无法成型；a值过大，薄膜的拉伸性能降低。当a值适中时，可获得具有优异拉伸性能的聚乙烯醇光学薄膜。因此，本发明提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法具有显著地效果，可行性高。
以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法，其特征在于：
所述聚乙烯醇光学薄膜的制备方法为：将聚乙烯醇水溶液自挤出模头的模口流延至辊筒表面，形成一定厚度的溶液层，随辊筒旋转，受热蒸发水分，成型后剥离，再经其它辊筒的加热干燥后，收卷获得聚乙烯醇光学薄膜成品；
令：模头唇口的开度为D、聚乙烯醇光学薄膜成品的厚度为d、聚乙烯醇水溶液中溶质的质量百分浓度为C，D与d、C满足倍数关系：D＝a×(d÷C)；
则：通过调整a的值，也即调整模头唇口的开度，以提高聚乙烯醇光学薄膜的拉伸性能；在制备聚乙烯醇光学薄膜时，以1.2≤a≤2.1控制模头唇口的开度D，可获得具有优异拉伸性能的聚乙烯醇光学薄膜。
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