聚乙烯醇薄膜、包含其的光学薄膜及其制法的制作方法

本发明是关于一种聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，pva)薄膜，可用于作为光学薄膜，特别是偏光膜。

背景技术：

1、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，pva)薄膜是一种亲水性聚合物，具有透明性、机械强度、水溶性、可加工性佳等性能，已广泛用于包装材料或电子产品的光学膜，特别是偏光膜。

2、pva薄膜制备成光学薄膜的制造过程中，可依照所需性能而选择性地使用官能基改质，随后再进行拉伸。制造方法可分为干式及湿式，干式是在固定的温湿度下，将pva薄膜于惰性气体环境中进行拉伸，随后进行染色等工序；湿式是将pva薄膜进行染色，随后在溶液中进行拉伸。由于干式所制备的pva薄膜常会有表面不平整、或染色不均的问题，而湿式所制造出的pva薄膜具有较佳性能(例如颜色均匀)，因此目前一般是使用湿式方式制造pva薄膜居多。

3、制造偏光膜时，拉伸倍率越高，可获得的光学性能也会随之提高，因此于拉伸时会尽可能的将pva薄膜拉伸至接近断裂的临界附近，以获得较佳光学性的pva薄膜。

4、良好的偏光膜具有颜色均匀、色斑少及无皱褶等特性，能提供较佳的光学性质。为提高偏光膜的光学性质，先前技术会通过改变聚乙烯醇结构、或加入官能基(例如阳离子基)等，以改变黏度或皂化度，进而提升光学性质。

技术实现思路

1、然而，现有技术中使用pva薄膜制备大尺寸的光学薄膜时，仍常会发生染色不均匀现象。本申请发明人发现，染色不均发生原因可能是因为pva薄膜内结晶颗粒较多、结晶颗粒较大或结晶颗粒大小不均，使碘液无法均匀吸附所造成。

2、因此，为解决上述问题，本发明通过提供一种pva薄膜，其结晶颗粒较小且单位面积内结晶颗粒较少，使该pva薄膜具有低颜色不均、色相均匀性高的特性。

3、本发明的目的为提供一种聚乙烯醇薄膜，其1140cm-1/1090cm-1的ftir-atr吸收峰值比×晶粒粒径的平均值×(最大晶粒粒径-最小晶粒粒径)所得的综合化指标值在0.90至4.50之间。

4、在较佳实施例中，该晶粒粒径是以(101)面特征峰的半高宽依照下列公式计算：

5、

6、，其中d为晶粒大小；k为0.89(scherrer常数)；λ为入射x射线波长；fwhm为特征峰半高宽；θ为半高宽布拉格衍射角。

7、在较佳实施例中，该聚乙烯醇薄膜在面积为5cm*5cm的结晶度根据xrd测量，其结晶度在20～50％之间。

8、在较佳实施例中，该聚乙烯醇薄膜的综合化指标值×结晶度的值介于0.10至2.20。

9、在较佳实施例中，该聚乙烯醇薄膜的综合化指标值×结晶度的值介于0.10至0.85。

10、在较佳实施例中，该聚乙烯醇薄膜包含添加剂，且该聚乙烯醇薄膜经膨润后，该总添加剂析出量比为84.0％以上。

11、在较佳实施例中，其于幅宽内测得的最大-最小添加剂析出量比例为2.0％至6.0％。

12、在较佳实施例中，该聚乙烯醇薄膜中的添加剂为可塑剂或微量界面活性剂，该可塑剂为甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇或三羟甲丙烷，该界面活性剂不限定为阳离子、阴离子或非离子型界面活性剂，其界面活性剂可为月桂酸钾等的羧酸盐型；月桂醇聚醚硫酸酯钠等的硫酸酯盐型；十二基苯磺酸盐等的磺酸盐型；聚氧化乙烯辛基苯基醚等的烷基苯基醚型；聚乙二醇单辛基苯基醚等的醇基苯基醚型；聚氧化乙烯月桂酸酯等的烷基酯型；聚氧化乙烯月桂基胺基醚等的烷基胺型；聚氧化乙烯月桂酰胺等的烷基酰胺型；聚氧化乙烯聚氧化丙烯醚等的聚丙二醇醚型；月桂酸二乙醇酰胺、油基二乙醇酰胺等的烷醇酰胺型；聚氧化烯烯丙基苯基醚等的烯丙基苯基醚型等。

13、本发明的另一目的为提供一种光学薄膜，其包含如前所述的聚乙烯醇薄膜。

14、在较佳实施例中，该光学薄膜是偏光膜。

15、本发明的另一目的为提供一种聚乙烯醇薄膜的制备方法，包含：(a)溶解制程：将一聚乙烯醇系树脂于高于130℃的温度下溶解至少180分钟，形成聚乙烯醇浇铸溶液；(b)浇铸制程：将该聚乙烯醇浇铸溶液浇铸至一铸造滚筒，自该铸造滚筒剥离后得到聚乙烯醇薄初步膜；及(c)干燥制程：将该聚乙烯醇初步膜于一热辊轮及一干燥机内干燥后得到该聚乙烯醇薄膜，其中，该干燥机温度为75℃以上及110℃以下，且该干燥机内沿着幅宽方向的温差不高于25℃。

16、本发明的效果在于，本发明提供的聚乙烯醇薄膜结晶度低，具有低颜色不均、色相均匀性高的特性，在后续用于制作光学薄膜时，能够具有高度染色均匀性。此外，本发明使用的1140cm-1/1090cm-1的ftir-atr吸收峰值比定位峰相较于习知技术更能看出数值差距。

技术特征：

1.一种聚乙烯醇薄膜，其1140cm-1/1090cm-1的ftir-atr吸收峰值比×晶粒粒径的平均值×(最大晶粒粒径-最小晶粒粒径)所得的综合化指标值在0.90至4.50之间。

2.如权利要求所述1的聚乙烯醇薄膜，其中所述晶粒粒径是以(101)面特征峰的半高宽依照下列公式计算：

3.如权利要求1所述的聚乙烯醇薄膜，其中所述聚乙烯醇薄膜在面积为5cm*5cm的结晶度根据xrd测量，其结晶度在20～50％之间。

4.如权利要求3所述的聚乙烯醇薄膜，所述综合化指标值×结晶度的值介于0.10至2.20。

5.如权利要求4所述的聚乙烯醇薄膜，所述综合化指标值×结晶度的值介于0.10至0.85。

6.如权利要求1所述的聚乙烯醇薄膜，其包含添加剂，且所述聚乙烯醇薄膜经膨润后，总添加剂析出量比为84.0％以上。

7.如权利要求1所述的聚乙烯醇薄膜，其于幅宽内测得的最大-最小添加剂析出量比例为2.0％至6.0％。

8.如权利要求6所述的聚乙烯醇薄膜，其中所述添加剂为可塑剂或界面活性剂；且所述可塑剂为甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二甘油、三乙二醇、四乙二醇或三羟甲丙烷；所述界面活性剂为阳离子、阴离子或非离子型界面活性剂。

9.一种光学薄膜，其包含如权利要求1至7中任一项所述的聚乙烯醇薄膜。

10.如权利要求8所述的光学薄膜，其是偏光膜。

11.一种如权利要求1至7中任一项所述的聚乙烯醇薄膜的制备方法，包含：

技术总结
本发明是关于一种聚乙烯醇薄膜、包含其的光学薄膜及其制法，该聚乙烯醇薄膜具有1140cm<supgt;‑1</supgt;/1090cm<supgt;‑1</supgt;的FTIR‑ATR吸收峰值比×晶粒粒径的平均值×(最大晶粒粒径‑最小晶粒粒径)所得的综合化指标值在0.90至4.50之间。本发明的聚乙烯醇薄膜具有低颜色不均、色相均匀性高的特性。

技术研发人员：巫诚恩,陈家颖
受保护的技术使用者：长春石油化学股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13