一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用pva膜及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于偏光片專用PVA多層結(jié)構(gòu)膜的線性分子排列【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜及其制備方法和應(yīng)用。該多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜由三層組成，中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；上層、中間層和下層之間的厚度依次為2～3：4～6：2～3；所述線性PVA材料層的配方為重量百分比60～80％的PVA1799和重量百分比20～40％的塑化劑3G8；所述交聯(lián)型的PVA材料層的配方為重量比百分比70～80％的PVA2499、重量比百分比19.5～28％的塑化劑3G8和重量比百分比0.5～2％的交聯(lián)劑戊二醛。該膜拉伸倍數(shù)大，且不易拉斷；分子線性和耐水性能比傳統(tǒng)工藝更好。
【專利說明】—種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于偏光片專用PVA多層結(jié)構(gòu)膜的線性分子排列【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜及其制備方法，并由此PVA膜制成PVA偏光片。

【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器的成像必須依靠偏振光，所有的液晶都有前后兩片偏振光片緊貼在液晶玻璃，組成總厚度Imm左右的液晶片。如果少了任何一張偏光片，液晶片都是不能顯示圖像的。偏光片的基本結(jié)構(gòu)包括:最中間的PVA (聚乙烯醇)，兩層TAC (三醋酸纖維素)，PSAfilm(壓敏膠)，Release film(離型膜)和Protective film(保護(hù)膜)。其中，起到偏振作用的是PVA層，但是PVA極易水解，為了保護(hù)偏光膜的物理特性，因此在PVA的兩側(cè)各復(fù)合一層具有高光透過率、耐水性好又有一定機(jī)械強(qiáng)度的(TAC)薄膜進(jìn)行防護(hù)，這就形成了偏光片原板。
[0003]目前偏光片生產(chǎn)技術(shù)以PVA膜的延伸工藝劃分，有干法和濕發(fā)兩大類。偏光片的干法生產(chǎn)技術(shù)是指PVA膜是在具有一定溫度和濕度條件的蒸汽環(huán)境下進(jìn)行延伸的工藝方法，早期使用這種工藝方法的目的，是可以提高工藝的生產(chǎn)效率，使用幅寬較大的PVA膜進(jìn)行生產(chǎn)而不至于經(jīng)常斷膜。但這種工藝的局限性在于PVA膜在延伸過程中的均勻性受到限制，因此所形成的偏光片原膜的復(fù)合張力、色調(diào)的均勻性和耐久性不易穩(wěn)定，因而在實際生產(chǎn)工藝中應(yīng)用較少。偏光片的濕法生產(chǎn)技術(shù)是指PVA膜是在一定配比的液體中進(jìn)行染色、拉伸的工藝方法。這種工藝方法早期的局限性在于PVA膜在液體中延伸的穩(wěn)定控制難度較大，因此使用這種工藝加工時PVA膜容易斷膜，且PVA膜的幅寬受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜的制備方法。
[0006]本發(fā)明的再一目的在于提供上述多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜在制備多層結(jié)構(gòu)偏光片中的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜，該多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜由三層組成，中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；上層、中間層和下層之間的厚度依次為2?3:4?6:2?3 ;所述線性PVA材料層的配方為重量百分比60?80%的PVA1799和重量百分比20?40%的塑化劑3G8 ;所述交聯(lián)型的PVA材料層的配方為重量比百分比70?80%的PVA2499、重量比百分比19.5?28%的塑化劑3G8和重量比百分比0.5?2%的交聯(lián)劑戊二醛。
[0009]上述多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜的制備方法，按照以下操作步驟:
[0010](I)把PVA1799與去離子水按重量比7:3在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA1799吸水溶脹，溶脹I?3小時后再與塑化劑3G8進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到線性PVA材料層；PVA1799和塑化劑3G8的重量百分比分別為60?80%和20?40% ；
[0011](2)將交聯(lián)劑戊二醛加入塑化劑3G8中，混合均勻得到改性增塑劑dEPVA2499與去離子水按重量比7:3在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA2499吸水溶脹，溶脹I?3小時后再與改性增塑劑進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到交聯(lián)型的PVA材料層；PVA2499、塑化劑3G8和交聯(lián)劑戊二醛的重量比百分比分別為70?80%、19.5?28%和 0.5 ?2% ;
[0012](3)通過流延擠出機(jī)多流道分配技術(shù)，在擠出機(jī)模頭處進(jìn)行復(fù)合成為復(fù)合膜；復(fù)合膜的中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；復(fù)合膜的整體厚度為80 ?140 μ m ；
[0013](4)將復(fù)合膜冷卻至常溫后通過加有鹽酸的溶液槽中，復(fù)合膜通過溶液槽的速度為 2 ?3m/min ；
[0014](5)再將復(fù)合膜經(jīng)過裝有氫氧化鈉溶液的溶液槽，中和薄膜上殘留的酸液，最后經(jīng)過裝有純凈水的水槽，洗去酸堿；
[0015](6)將洗凈的復(fù)合膜經(jīng)過烘干后得到多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
[0016]步驟(4)將復(fù)合膜通過鹽酸使中間層的戊二醛在酸條件下與中間層PVA中的少部分羥基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，達(dá)到提高機(jī)械性能的目的；
[0017]步驟(4)所述鹽酸的質(zhì)量百分比濃度為0.8?1.5% ;步驟(5)所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度I?5%。
[0018]上述的多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜在制備PVA偏光片中的應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明的原理為:
[0020]本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜是由三層結(jié)構(gòu)組成，上層和下層是線性PVA材料，中間層是交聯(lián)型的PVA材料。通過上層和下層的線性PVA材料，使得整體薄膜具有線性特征，通過中間層的交聯(lián)型的PVA材料，使得整體薄膜的力學(xué)機(jī)械性能有較大的提高。該結(jié)構(gòu)的PVA膜即有線性分子的特性，又具有交聯(lián)后的強(qiáng)拉伸性能。上層和下層的PVA材料是分別采用型號為1799和2499的PVA材料，加上塑化劑進(jìn)行流延擠出成膜，中間層交聯(lián)型PVA含有塑化劑、微量交聯(lián)劑，在成膜后的后續(xù)加工過程中可以通過交聯(lián)反應(yīng)提高中間層的力學(xué)機(jī)械性能。三層膜通過流延復(fù)合的形式結(jié)合成復(fù)合膜。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點及有益效果:
[0022](I)本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜拉伸倍數(shù)大，且不易拉斷；(2)本發(fā)明分子線性比傳統(tǒng)工藝更加好；(3)本發(fā)明多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜的耐水性能比傳統(tǒng)的好。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例1
[0025](I)把70kg PVA1799與30kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA1799吸水溶脹，溶脹I小時后再與30kg塑化劑3G8進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到線性PVA材料層；
[0026](2)將2kg交聯(lián)劑戊二醛加入28kg塑化劑3G8中，混合均勻得到改性增塑劑；把70kg PVA2499與30kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA2499吸水溶脹，溶脹I小時后再與改性增塑劑進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到交聯(lián)型的PVA材料層；
[0027](3)通過流延擠出機(jī)多流道分配技術(shù)，在擠出機(jī)模頭處進(jìn)行復(fù)合成為復(fù)合膜；復(fù)合膜的中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；復(fù)合膜的整體厚度為80?140 μ m ;上層、中間層和下層之間的厚度依次為1:3:1 ;
[0028](4)將復(fù)合膜冷卻至常溫后通過加有質(zhì)量百分比濃度為0.8%鹽酸的溶液槽中，復(fù)合膜通過溶液槽的速度為2m/min ；
[0029](5)再將復(fù)合膜經(jīng)過裝有質(zhì)量百分比濃度I %氫氧化鈉溶液的溶液槽，中和薄膜上殘留的酸液，最后經(jīng)過裝有純凈水的水槽,洗去酸堿；
[0030](6)將洗凈的復(fù)合膜經(jīng)過烘干后得到多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
[0031]實施例2
[0032](I)把70kg PVA1799與30kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA1799吸水溶脹，溶脹2小時后再與46.7kg塑化劑3G8進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到線性PVA材料層；
[0033](2)將Ikg交聯(lián)劑戊二醛加入25kg塑化劑3G8中，混合均勻得到改性增塑劑；把75kg PVA2499與32kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA2499吸水溶脹，溶脹3小時后再與改性增塑劑進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到交聯(lián)型的PVA材料層；
[0034](3)通過流延擠出機(jī)多流道分配技術(shù)，在擠出機(jī)模頭處進(jìn)行復(fù)合成為復(fù)合膜；復(fù)合膜的中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；復(fù)合膜的整體厚度為140 μ m ;上層、中間層和下層之間的厚度依次為3:4:3 ;
[0035](4)將復(fù)合膜冷卻至常溫后通過加有質(zhì)量百分比濃度為1.2%鹽酸的溶液槽中，復(fù)合膜通過溶液槽的速度為2.5m/min ；
[0036](5)再將復(fù)合膜經(jīng)過裝有質(zhì)量百分比濃度3%氫氧化鈉溶液的溶液槽，中和薄膜上殘留的酸液，最后經(jīng)過裝有純凈水的水槽,洗去酸堿；
[0037](6)將洗凈的復(fù)合膜經(jīng)過烘干后得到多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
[0038]實施例3
[0039](I)把70kg PVA1799與30kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA1799吸水溶脹，溶脹3小時后再與17.5kg塑化劑3G8進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到線性PVA材料層；
[0040](2)將0.5kg交聯(lián)劑戊二醛加入19.5kg塑化劑3G8中，混合均勻得到改性增塑劑；把80kg PVA2499與34.3kg去離子水在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA2499吸水溶脹，溶脹2小時后再與改性增塑劑進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到交聯(lián)型的PVA材料層；
[0041](3)通過流延擠出機(jī)多流道分配技術(shù)，在擠出機(jī)模頭處進(jìn)行復(fù)合成為復(fù)合膜；復(fù)合膜的中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；復(fù)合膜的整體厚度為120 μ m ;上層、中間層和下層之間的厚度依次為1:2:1 ;
[0042](4)將復(fù)合膜冷卻至常溫后通過加有質(zhì)量百分比濃度為1.5%鹽酸的溶液槽中，復(fù)合膜通過溶液槽的速度為3m/min ；
[0043](5)再將復(fù)合膜經(jīng)過裝有質(zhì)量百分比濃度5%氫氧化鈉溶液的溶液槽，中和薄膜上殘留的酸液，最后經(jīng)過裝有純凈水的水槽,洗去酸堿；
[0044](6)將洗凈的復(fù)合膜經(jīng)過烘干后得到多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
[0045]對比實施例
[0046]把70kgPVA1799型號與30kg去離子水進(jìn)行混合，混合I小時后把含有水的PVA顆粒倒入30kg增塑劑3G8中進(jìn)行充分混合。把混合后的PVA混合物倒入流延擠出機(jī)中進(jìn)行流延成膜，厚度為80 μ m。流延出來后的薄膜進(jìn)行冷卻至常溫狀態(tài)，得到PVA薄膜。
[0047]把實施例1、2和3制備得到的多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜，與對比實施例中制造的PVA薄膜用于偏光片的制作，最后測試各項性能指標(biāo)如下表1:
[0048]表1 PVA偏光片性能檢測數(shù)據(jù)
[0049]

【權(quán)利要求】
1.一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜，其特征在于:該多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜由三層組成，中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；上層、中間層和下層之間的厚度依次為2?3:4?6:2?3 ;所述線性PVA材料層的配方為重量百分比60?80%的PVA1799和重量百分比20?40%的塑化劑3G8 ;所述交聯(lián)型的PVA材料層的配方為重量比百分比70?80%的PVA2499、重量比百分比19.5?28%的塑化劑3G8和重量比百分比0.5?2%的交聯(lián)劑戊二醛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜的制備方法，其特征在于按照以下操作步驟: (1)把PVA1799與去離子水按重量比7:3在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA1799吸水溶脹，溶脹I?3小時后再與塑化劑3G8進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到線性PVA材料層；PVA1799和塑化劑3G8的重量百分比分別為60?80%和20?40% ； (2)將交聯(lián)劑戊二醛加入塑化劑3G8中，混合均勻得到改性增塑劑JEPVA2499與去離子水按重量比7:3在常溫條件下進(jìn)行混合，使PVA2499吸水溶脹，溶脹I?3小時后再與改性增塑劑進(jìn)行混合，混合均勻后加入擠出機(jī)入料口進(jìn)行流延成膜，得到交聯(lián)型的PVA材料層；PVA2499、塑化劑3G8和交聯(lián)劑戊二醛的重量比百分比分別為70?80%、19.5?28%和0.5?2% ; (3)通過流延擠出機(jī)多流道分配技術(shù)，在擠出機(jī)模頭處進(jìn)行復(fù)合成為復(fù)合膜；復(fù)合膜的中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA材料層；復(fù)合膜的整體厚度為80 ?140 μ m ； (4)將復(fù)合膜冷卻至常溫后通過加有鹽酸的溶液槽中，復(fù)合膜通過溶液槽的速度為2 ?3m/min ； (5)再將復(fù)合膜經(jīng)過裝有氫氧化鈉溶液的溶液槽，中和薄膜上殘留的酸液，最后經(jīng)過裝有純凈水的水槽,洗去酸堿； (6)將洗凈的復(fù)合膜經(jīng)過烘干后得到多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:步驟(4)所述鹽酸的質(zhì)量百分比濃度為0.8?1.5% ;步驟(5)所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度I?5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)偏光片專用PVA膜在制備PVA偏光片中的應(yīng)用。
【文檔編號】G02F1/1335GK104166172SQ201410370734
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張寶慶 申請人:張寶慶