CN114230949A - 聚乙烯醇薄膜及其制备方法和偏光片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及偏光片技术领域，具体涉及聚乙烯醇薄膜及其制备方法和偏光片，所述聚乙烯醇的交联度为0.005％‑5％；厚度为5‑65μm，拉伸倍率为3‑7倍。本发明通过在聚乙烯醇挤出阶段添加预交联助剂，能够在聚乙烯醇膜内分子链间形成一定程度的交联，增强分子链间的相互作用，提高聚乙烯醇薄膜在加工过程中的可拉伸强度，提高工艺的稳定性，保证拉伸得到的偏光片的内部结构均匀性，从而提高偏光片的偏光度和透光率。

Description

聚乙烯醇薄膜及其制备方法和偏光片

技术领域

本发明涉及偏光片技术领域，具体涉及聚乙烯醇薄膜及其制备方法和偏光片。

背景技术

偏光片是液晶显示器(LCD)的重要组成部分，主要用于控制透过液晶光线的旋光性，是将二色性色素的碘或者二色性染料定向吸附于聚乙烯醇系树脂膜形成的。随着LCD产品的轻薄化发展，偏光片也朝着厚度更薄、尺寸更大的方向发展，其中偏光片用聚乙烯醇(PVA)薄膜的薄型化是首要解决的问题，但是PVA薄膜变薄后会出现诸多生产问题，例如PVA薄膜厚度降低后，在后段染色拉伸过程难以实现高倍率拉伸，易出现断带的现象；薄型PVA偏光膜制品光学性能不足(偏光度与透过率)等。

当前，PVA偏光片最为通用的制造方法(湿法拉伸)中，薄膜需要先在30℃下进行膨润，接着在30℃下进行染色，再在50℃下进行拉伸固定，而后经过洗涤、补色、烘干等工艺制得偏光膜初体。随着聚乙烯醇薄膜的薄型化，PVA薄膜溶胀后，在拉伸延展过程中极易断裂，这是由于薄膜所能达到的极限拉伸强度下降所致。造成极限拉伸强度下降的原因很多，最主要是薄型化后，现有管控条件下的薄膜中的异物、气泡、杂质不能达到薄型化后拉伸的要求，原有规格下较厚的PVA薄膜，以75μm厚度规格的PVA薄膜为例，即使存在一定程度的异物、气泡、杂质、划痕等，但是这些缺陷相对75μm的厚度，其大小尺寸较小，所以薄膜能够延展到偏光片制造工艺所需要的3-7倍拉伸而不发生断裂。但是，当薄膜厚度降低至5-65μm后，现有管控条件下的缺陷尺寸就和薄膜厚度的尺寸相差不大，这些缺陷导致薄膜延展到3-7倍的过程中容易发生断裂，即：薄膜厚度降低后原有尺寸下、数量下的异物对薄膜强度的影响更为凸显，导致聚乙烯醇薄膜在拉伸过程中的一致性变差，容易断裂，影响其进一步应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的薄型化聚乙烯醇薄膜在拉伸过程中容易断裂、无法实现薄型化聚乙烯醇薄膜的拉伸要求的技术问题，提供一种具有良好拉伸性能的聚乙烯醇薄膜及其制备方法和偏光片。

本发明的发明人通过长期的研究发现，在聚乙烯醇膜内形成一定程度的交联，能够在不剧烈干扰薄膜延展性的前提下，即保证薄膜染色拉伸后能够延展3-7倍的基础下，增强聚乙烯醇分子链间的相互作用，即在现有薄膜制造的缺陷管控条件下，使薄型化后的聚乙烯醇膜能够耐受的拉伸强度上限提升，从而使聚乙烯醇薄膜的拉伸倍率能够稳定保证在5-7倍之间，满足溶胀后聚乙烯醇薄膜的染色拉伸要求。此外，经过部分交联的聚乙烯醇系薄膜在水中的膨润过程更为可靠，溶胀程度更为可控，这也有助于薄膜的染色拉伸。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种聚乙烯醇薄膜，其中，所述聚乙烯醇的交联度为0.005-5％；聚乙烯醇薄膜厚度为5-65μm，拉伸倍率为3-7倍。

本发明中，所述交联度为理论交联度，即为与聚乙烯醇羟基结合的交联剂活性基团摩尔量占聚乙烯醇羟基总摩尔量的比值。所述结合包括以物理键的形式或化学键的形式。

本发明第二方面提供一种制备聚乙烯醇薄膜的方法，所述方法包括：

(1)将聚乙烯醇涂布液与预交联助剂在挤出机中进行加热熔融并挤出，得到聚乙烯醇熔体；

(2)接着将所述聚乙烯醇熔体进行涂布，并进行第一干燥，得到预成型薄膜；

(3)将所述预成型薄膜进行第二干燥，得到聚乙烯醇薄膜；

其中，所述预交联助剂含有能够与所述聚乙烯醇熔体中的羟基进行交联作用的活性位点。

本发明第三方面提供根据前述第二方面所述的方法制备得到的聚乙烯醇薄膜。

本发明第四方面提供一种偏光片，由聚乙烯醇薄膜经膨润、染色和拉伸得到，其中，所述聚乙烯醇膜为前述第一方面或前述第三方面所述的聚乙烯醇薄膜或者为根据前述第二方面所述的方法制备得到的聚乙烯醇薄膜。

通过上述技术方案，本发明通过在聚乙烯醇挤出阶段添加预交联助剂，能够在聚乙烯醇膜内分子链间形成一定程度的交联，增强分子链间的相互作用，提高聚乙烯醇薄膜在加工过程中的可拉伸强度和拉伸倍率以及拉伸工艺的稳定性，保证拉伸得到的聚乙烯醇薄膜的内部结构均匀性，从而提高后续制备得到的偏光片的偏光度和透光率。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

如前所述，本发明第一方面提供一种聚乙烯醇薄膜，其中，所述聚乙烯醇的交联度为0.005-5％；聚乙烯醇薄膜厚度为5-65μm，拉伸倍率为3-7倍。

本发明提供的聚乙烯醇薄膜的聚乙烯醇的交联度为0.005-5％，例如可以是0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.01％、0.02％、0.03％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.7％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％或上述任意两个数值组成的范围中的任意值；优选为0.1-2％，更优选为0.33-1％。本发明提供的聚乙烯醇薄膜具有上述聚乙烯醇的交联度，从而能够保证聚乙烯醇薄膜的拉伸性能，提高聚乙烯醇薄膜在高倍率拉伸过程中的稳定性，进而提高由该聚乙烯醇薄膜制备得到的偏光片偏光度和透光率。

本发明提供的聚乙烯醇薄膜主要用于偏光片的制备，本发明提供的聚乙烯醇薄膜不但能够满足偏光片的良好的光学性能的要求，还能够满足聚乙烯醇薄膜的轻薄化的要求，本发明所述聚乙烯醇薄膜的厚度为5-65μm，优选为30-60μm，例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm或上述任意两个数值组成的范围中的任意值。

根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇薄膜的厚度均匀性在±1μm内。

本发明中，所述拉伸倍率是指聚乙烯醇薄膜能够稳定进行拉伸而基本上不发生断裂的拉伸倍率，也是下游厂家在正常生产中采用的拉伸倍率，而不是乙烯醇薄膜的极限拉伸倍率。

本发明中，聚乙烯醇薄膜的厚度测试方法参照HG/T 4185-2011；偏光片的透过率和偏光度测试方法参照GB/T 31379-2015。聚乙烯醇薄膜拉伸倍率通过如下方法测试。沿聚乙烯醇薄膜宽度方向(TD方向)裁切200mm长，沿薄膜流延方向(MD方向)裁切120mm长的聚乙烯醇薄膜。采用2个220mm宽的夹具夹持聚乙烯醇薄膜长度为200mm的端部，使两夹具间聚乙烯醇薄膜长度为100mm，聚乙烯醇薄膜在30℃的水中浸泡3min后，以240mm/min的速率进行拉伸，使聚乙烯醇薄膜长度延展到600mm后，观察聚乙烯醇薄膜在拉伸过程是否断裂。完成50组重复试验，记录聚乙烯醇薄膜断裂次数，断裂次数越少，说明聚乙烯醇薄膜在高倍率拉伸条件的稳定性越高。

本发明第二方面提供一种制备聚乙烯醇薄膜的方法，所述方法包括：

(1)将聚乙烯醇涂布液与预交联助剂在挤出机中进行挤出，得到聚乙烯醇熔体；

(2)将所述聚乙烯醇熔体进行涂布，并进行第一干燥，得到预成型薄膜；

(3)将所述预成型薄膜进行第二干燥，得到聚乙烯醇薄膜；

其中，所述预交联助剂含有能够与所述聚乙烯醇熔体中的羟基进行交联作用的活性位点。

本发明中，通过在聚乙烯醇挤出阶段添加预交联助剂，能够在聚乙烯醇膜内分子链间形成一定程度的交联，增强分子链间的相互作用，提高聚乙烯醇膜在加工过程中的可拉伸倍率，以及提高聚乙烯醇膜在拉伸工艺过程中的稳定性，从而提高得到的偏光片的偏光度、透光率以及一致性。

根据本发明，所述预交联助剂能够和聚乙烯醇发生交联作用，所述交联作用的种类可以是化学交联和物理交联中的至少一种；交联作用力可以是化学键(例如共价键、离子键)和物理作用(例如分子间作用力)中的至少一种；优选条件下，所述预交联助剂选自酸酐、酰氯、有机酸、无机酸、醛、高锰酸盐和金属盐中的至少一种；进一步优选地，所述预交联助剂选自马来酸酐、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、环氧氯丙烷、甲醛、戊二醛、硼酸、高锰酸钾、铁盐、钡盐、硼盐、锰盐、钴盐和铜盐中的至少一种。

本发明中，当所述预交联助剂为金属盐时，金属离子能够与聚乙烯醇中的羟基形成配位键，从而增强分子链间的相互作用，提高聚乙烯醇薄膜在加工过程中的可拉伸倍率，优选地，所述金属盐选自铁盐、钡盐、锰盐、钴盐和铜盐中的至少一种；其中，所述铁盐选自水溶性的铁盐，例如可以是氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种；所述钡盐选自水溶性的钡盐，例如可以是氯化钡和/或硝酸钡；所述锰盐选自水溶性的锰盐，例如可以是氯化锰、硝酸锰、醋酸锰和硫酸锰中的至少一种；所述钴盐选自水溶性的钴盐，例如可以是氯化钴、硝酸钴、醋酸锰和硫酸钴中的至少一种；所述铜盐选自水溶性的铜盐，例如可以是氯化铜、硝酸铜和硫酸铜中的至少一种。

本发明的发明人还发现，当所述预交联助剂中含有的活性位点与所述聚乙烯醇涂布液中含有的羟基的比例在特定的范围内时，既能够有效提升聚乙烯醇薄膜的强度，又同时能够保证聚乙烯醇薄膜的延展性，能够保证后续聚乙烯醇薄膜的染色拉伸稳定性，优选地，所述预交联助剂中含有的活性位点与所述聚乙烯醇涂布液中含有的羟基的摩尔比为1：20-20000，例如可以是1：20、1：30、1：40、1：50、1：60、1：70、1：80、1：90、1：100、1：150、1：200、1：250、1：300、1：350、1：500、1：1000、1：2000、1：3000、1：4000、1：5000、1：6000、1：7000、1：8000、1：9000、1：10000、1：15000、1：20000或上述任意两个比值组成的范围中的任意值，优选为1：50-1000，更优选为1：100-300。

在本发明的一些优选实施方式中，每个所述预交联助剂分子能够与聚乙烯醇中的至少两个羟基进行交联，也即，每个所述预交联助剂分子中含有至少两个活性位点，优选地，所述预交联助剂最优选为戊二醛。

根据本发明，只要在聚乙烯醇挤出阶段添加预交联助剂即可以实现本发明的发明目的，因此，所述聚乙烯醇涂布液可以参考本领域的常规技术。在本发明的一些优选实施方式中，为了优化所述聚乙烯醇薄膜的性能，所述聚乙烯醇涂布液包含：聚乙烯醇、增塑剂、表面活性剂、催化剂和溶剂。

根据本发明，优选条件下，所述聚乙烯醇的聚合度为1000-9000，优选为1500-8000，更优选为1500-6000，进一步优选为1500-4000，最优选为1500-3000。

根据本发明，优选条件下，所述聚乙烯醇的皂化度不小于99％，优选为99.9％-99.99％。

本发明中，优选地，所述聚乙烯醇与所述溶剂的重量比为1：0.6-9，优选为1：1-7，进一步优选为1：1.5-5；最优选为1：2-4；进一步优选地，所述溶剂选自二甲基亚砜、甘油和水中的至少一种。本发明对所述溶剂的来源没有特殊的限制，可采用市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备所述溶剂的方法自行制备。

根据本发明，优选条件下，所述聚乙烯醇与所述增塑剂的重量比为1：0.05-3，优选为1：0.08-0.13；进一步优选地，所述增塑剂选自丙三醇、二聚甘油、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和三羟基甲基丙烷中的至少一种；更优选为丙三醇、三甘醇、四甘醇和三羟基甲基丙烷中的至少一种；最优选为丙三醇和/或三甘醇。本发明对所述增塑剂的来源没有特殊的限制，可采用市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备所述增塑剂的方法自行制备。

根据本发明，优选条件下，所述聚乙烯醇与所述表面活性剂的重量比为1：0.0001-0.03，优选为1：0.0001-0.003，更优选为1：0.0001-0.001，最优选为1：0.0005；本发明中，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂，优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和月桂酸二乙醇酰胺中的至少一种；更优选为十二烷基硫酸钠或和/或月桂酸二乙醇酰胺。本发明对所述表面活性剂的来源没有特殊的限制，可采用市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备所述表面活性剂的方法自行制备。

根据本发明，优选条件下，以所述聚乙烯醇涂布液的总量计，所述催化剂的重量用量为0.005-1wt％，优选为0.1-0.5wt％；本发明中，所述催化剂的种类可以根据所述预交联助剂的种类进行调整，优选为盐酸、乙酸和柠檬酸中的至少一种，最优选为盐酸，加入催化剂的作用是为了提高反应速率与反应程度。本发明对所述催化剂的来源没有特殊的限制，可采用市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备所述催化剂的方法自行制备。

本发明中，所述方法还包括：将所述聚乙烯醇涂布液进行过滤，过滤能够去除聚乙烯醇涂布液中的不溶性杂质，降低所述聚乙烯醇薄膜中的杂质含量。

本发明中，将聚乙烯醇涂布液与预交联助剂在挤出机中进行加热熔融并挤出，得到聚乙烯醇熔体；优选地，所述加热熔融温度为50-140℃。

本发明中，所述涂布的方法可以为所属领域技术人员所知，示例性的，所述涂布的方法包括：将所述聚乙烯醇熔体涂布在转鼓或钢带上。

根据本发明，优选条件下，步骤(2)中，所述第一干燥的条件为70-99℃，在上述优选条件下，能够使聚乙烯醇与预交联助剂进行交联；优选地，所述预成型薄膜的含湿量为8-40wt％，优选为15-35wt％，进一步优选为15-30wt％，再优选为15-25wt％，更优选为14-25wt％。

根据本发明，优选条件下，在步骤(3)中，所述第二干燥的方法包括多辊干燥和烘箱干燥，所述多辊干燥的条件为50-140℃；所述烘箱干燥的条件为50-140℃；在上述优选条件下，能够将所述聚乙烯醇薄膜的含湿量控制为2-5wt％。

本发明第三方面提供一种聚乙烯醇薄膜，根据前述第二方面所述的方法制备得到。

本发明提供的聚乙烯醇薄膜主要用于偏光片的制备，如果聚乙烯醇薄膜的厚度太薄，会导致偏光片的光学性能不足，薄膜过厚又难以满足轻薄化的要求，优选地，所述聚乙烯醇薄膜的厚度为5-65μm，优选为30-60μm。根据本发明，优选地，所述聚乙烯醇薄膜的厚度均匀性在±1μm内。

本发明第四方面提供一种偏光片，由聚乙烯醇薄膜经膨润、染色和拉伸得到，所述聚乙烯醇膜为前述第一方面或前述第三方面所述的聚乙烯醇薄膜或者为根据前述第二方面所述的方法制备得到的聚乙烯醇薄膜。

本发明中，通过膨润能够除去聚乙烯醇薄膜中残留的催化剂以及增塑剂等组分，所述膨润的方法和条件可以为本领域技术人员所知的方法和条件，例如所述膨润的温度可以是25-35℃。所述染色的方法和条件可以为本领域技术人员所知的方法和条件，例如所述染色的温度可是25-35℃。所述拉伸的方法和条件可以为本领域技术人员所知的方法和条件，例如所述拉伸的温度可以为30-60℃。由于采用本发明的方法可以使薄型化后的聚乙烯醇膜能够耐受的拉伸强度提升，优选地，所述拉伸的倍率为3-7倍，拉伸速率优选为200-300％/min。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所用的试剂均为市售品。

实施例1

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶0.5∶0.3∶90∶2.74进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为9000，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入戊二醛(戊二醛醛基与聚乙烯醇羟基摩尔比为1：20000)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为70℃；得到含湿量为17wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥50℃、烘箱干燥140℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A1，聚乙烯醇薄膜A1的厚度5μm，聚乙烯醇薄膜A1的厚度均匀性在±0.5μm内。

将聚乙烯醇薄膜A1在35℃下进行膨润，接着在35℃下进行染色，再在60℃下、6倍拉伸倍率下(拉伸速率240％/min)进行拉伸，接着进行固定槽固定、补色洗涤，得到偏光片A1，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例2

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶3∶0.001∶6∶0.026进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为1000，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入戊二醛(戊二醛醛基与聚乙烯醇羟基摩尔比为1：20)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为99℃；得到含湿量为25wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥140℃、烘箱干燥50℃，干燥温度为70℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A2，聚乙烯醇薄膜A2的厚度65μm，聚乙烯醇薄膜A2的厚度均匀性在±1μm内。

所述聚乙烯醇薄膜A2在25℃下进行膨润，接着在25℃下进行染色，再在30℃下、6倍拉伸倍率下(拉伸速率240％/min)进行拉伸，接着进行固定槽固定、补色洗涤，得到偏光片A2，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例3

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶1∶0.01∶30∶0.205进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为2800，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入戊二醛(戊二醛醛基与聚乙烯醇羟基摩尔比为1：200)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为90℃；得到含湿量为20wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥90℃、烘箱干燥130℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A3，聚乙烯醇薄膜A3的厚度30μm，聚乙烯醇薄膜A3的厚度均匀性在±0.5μm内。

所述聚乙烯醇薄膜A3在30℃下进行膨润，接着在30℃下进行染色，再在50℃下、6倍拉伸倍率下(拉伸速率240％/min)进行拉伸，接着进行固定槽固定、补色洗涤，得到偏光片A3，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例4

按照实施例1的方法，不同的是，所述戊二醛中的醛基与聚乙烯醇中的羟基摩尔比为1：100，得到聚乙烯醇薄膜A4；所述聚乙醇薄膜A4的膨润、染色、拉伸工艺同实施例1，得到偏光片A4，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例5

按照实施例1的方法，不同的是，所述戊二醛中的醛基与聚乙烯醇中的羟基摩尔比为1：300，得到聚乙烯醇薄膜A5；

所述聚乙醇薄膜A5的膨润、染色、拉伸工艺同实施例1，得到偏光片A5，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例6

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，预交联助剂为马来酸酐，得到聚乙烯醇薄膜A6；

所述聚乙醇薄膜A6的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片A6，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例7

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，预交联助剂为苯二甲酸，得到聚乙烯醇薄膜A7；

所述聚乙醇薄膜A7的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片A7，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例8

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，预交联助剂为氯化钡，得到聚乙烯醇薄膜A8；

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶0.5∶0.3∶90∶2.74进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为9000，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入20wt％的氯化钡水溶液(Ba²⁺与聚乙烯醇中的羟基的摩尔比为1:10000)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为70℃；得到含湿量为17wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥50℃、烘箱干燥140℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A8，聚乙烯醇薄膜A8的厚度5μm，聚乙烯醇薄膜A8的厚度均匀性在±0.5μm内。

所述聚乙醇薄膜A8的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片A8，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例9

按照实施例1的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，预交联助剂为氯化钡，得到聚乙烯醇薄膜A8；

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶0.5∶0.3∶90∶2.74进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为9000，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入20wt％的氯化钡水溶液(Ba²⁺与聚乙烯醇中的羟基的摩尔比为1:50)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为70℃；得到含湿量为17wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥50℃、烘箱干燥140℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A9，聚乙烯醇薄膜A9的厚度20μm，聚乙烯醇薄膜A9的厚度均匀性在±0.5μm内。

所述聚乙醇薄膜A9的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片A9，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

实施例10

按照实施例1的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，预交联助剂为氯化钡，得到聚乙烯醇薄膜A8；

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水∶盐酸(37wt％)按照重量比为10∶0.5∶0.3∶90∶2.74进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为9000，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中，并在挤出机挤出端的进料口中加入20wt％的氯化钡水溶液(Ba²⁺与聚乙烯醇中的羟基的摩尔比为1:200)，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为70℃；得到含湿量为17wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥50℃、烘箱干燥140℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜A10，聚乙烯醇薄膜A10的厚度20μm，聚乙烯醇薄膜A10的厚度均匀性在±0.5μm内。

所述聚乙醇薄膜A10的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片A10，将上述过程重复进行50次，实验结果如表1所示。

对比例1

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，在聚乙烯醇涂布液挤出过程中，不加入预交联助剂戊二醛，具体如下：

将聚乙烯醇∶丙三醇∶十二烷基硫酸钠∶水按照重量比为10∶1∶0.01∶30进行混合，得到聚乙烯醇涂布液，其中聚乙烯醇的聚合度为2800，皂化度为99.99％。

将聚乙烯醇涂布液加入双螺杆挤出机中进行挤出，将挤出得到的聚乙烯醇熔体涂布在转鼓上，且在其表面进行干燥、成型，干燥温度为90℃；得到含湿量为20wt％的预成型薄膜。

将预成型薄膜依次进行多辊干燥90℃、烘箱干燥130℃，得到含湿量为3.5wt％的聚乙烯醇薄膜B1，聚乙烯醇薄膜B1的厚度30μm，聚乙烯醇薄膜B1的厚度均匀性在±0.5μm内。

所述聚乙烯醇薄膜B1在30℃下进行膨润，接着在30℃下进行染色，再在50℃下、6倍拉伸倍率下(拉伸速率240％/min)进行拉伸，接着进行固定槽固定、补色洗涤，得到偏光片B1。

对比例2

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，戊二醛在聚乙烯醇涂布液配置的过程中加入，得到聚乙烯醇薄膜B2。

所述聚乙醇薄膜B2的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片B2。

对比例3

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，戊二醛醛基与聚乙烯醇羟基摩尔比为1：21000，得到聚乙烯醇薄膜B3。

所述聚乙醇薄膜B3的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片B3。

对比例4

按照实施例3的方法制备聚乙烯醇薄膜，不同的是，戊二醛醛基与聚乙烯醇羟基摩尔比为1：10，得到聚乙烯醇薄膜B4。

所述聚乙醇薄膜B4的膨润、染色、拉伸工艺同实施例3，得到偏光片B3。

性能测试

聚乙烯醇薄膜的厚度测试方法参照HG/T 4185-2011，结果如表1所示；偏光片的透过率和偏光度测试方法参照GB/T 31379-2015，结果如表2所示；其中，断裂次数是指在50次拉伸过程中，聚乙烯醇薄膜断裂出现的次数；偏振度和透光率是对未断裂产品测试得到的平均值。

表1

通过表1的结果可以看出，采用本发明实施例制备得到的聚乙烯醇薄膜，在染色延展6倍的工艺下，断裂次数小于3次，甚至不出现断裂，拉伸断裂次数明显低于对比例，说明本发明实施例得到的聚乙烯醇薄膜在拉伸延展过程更为稳定。

表2

	偏振度，％	透光率，％
			实施例1	99.95	43
实施例2	99.96	42
			实施例3	99.99	43
实施例4	99.99	43
			实施例5	99.99	43
实施例6	99.94	43
			实施例7	99.95	43
实施例8	99.94	43
			实施例9	99.95	43
实施例10	99.99	43
			对比例1	99.84	43
对比例2	99.80	43
			对比例3	99.85	43
对比例4	99.86	43

通过表2的结果可以看出，采用本发明实施例制备得到的聚乙烯醇薄膜拉伸得到的偏光片的偏振度达到了99.9％、透光率达到了40％以上。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚乙烯醇薄膜，其特征在于，所述聚乙烯醇的交联度为0.005％-5％；所述聚乙烯醇薄膜的厚度为5-65μm，拉伸倍率为3-7倍。

2.一种制备聚乙烯醇薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将聚乙烯醇涂布液与预交联助剂在挤出机中进行加热熔融并挤出，得到聚乙烯醇熔体；

(2)将所述聚乙烯醇熔体进行涂布，并进行第一干燥，得到预成型薄膜；

(3)将所述预成型薄膜进行第二干燥，得到聚乙烯醇薄膜；

其中，所述预交联助剂含有能够与所述聚乙烯醇熔体中的羟基进行交联作用的活性位点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预交联助剂选自酸酐、酰氯、有机酸、无机酸、醛、高锰酸盐和金属盐中的至少一种；

优选地，所述预交联助剂选自马来酸酐、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、环氧氯丙烷、甲醛、戊二醛、硼酸、高锰酸钾、铁盐、钡盐、硼盐、锰盐、钴盐和铜盐中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预交联助剂中含有的活性位点与所述聚乙烯醇涂布液中含有的羟基的摩尔比为1：20-20000，优选为1：100-300。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇涂布液包含：聚乙烯醇、增塑剂、表面活性剂、催化剂和溶剂；

优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为1000-9000；

优选地，所述聚乙烯醇的皂化度不小于99％。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇与所述溶剂的重量比为1：0.6-9；

优选地，所述聚乙烯醇与所述增塑剂的重量比为1：0.05-3；

优选地，所述聚乙烯醇与所述表面活性剂的重量比为1：0.0001-0.03；

优选地，以所述聚乙烯醇涂布液的总量计，所述催化剂的重量用量为0.05-1wt％。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的方法，其特征在于，

步骤(2)中，所述第一干燥的条件使得到的所述预成型薄膜的含湿量为8-40wt％，所述第一干燥的温度为70-99℃；

优选地，步骤(3)中，所述第二干燥的条件使得到的所述聚乙烯醇薄膜的含湿量为2-5wt％；所述第二干燥的温度为50-140℃。

8.一种聚乙烯醇薄膜，其特征在于，根据权利要求2-7中任意一项所述的方法制备得到。

9.一种偏光片，由聚乙烯醇薄膜经膨润、染色和拉伸得到，其特征在于，所述聚乙烯醇膜为权利要求1、8或者为根据权利要求2-7中任意一项所述的方法制备得到的聚乙烯醇薄膜。

10.根据权利要求9所述的偏光片，其特征在于，所述偏光片的偏光度为99-99.99％，透光率为≥40％。