[发明专利]聚乙烯醇系聚合物薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜制备技术领域， 具体涉及一种聚乙烯醇系聚合物薄膜及其制造方法。

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。偏光片一般是将聚乙烯醇类聚合物（PVA）膜单轴延伸，进一步染色制备的偏振光膜的两面，粘贴如三乙酸纤维素（TAC）等保护膜制成的。

随着LCD面板面积的扩大化，同时要求更大尺寸的偏光片的生产。相对于中小尺寸偏光片，大尺寸偏光片在制作过程中，特别是薄膜在染色延伸后，会出现薄膜厚度均一性发生变化的现象，在薄膜的TD方向上，会发生薄膜两边区域比薄膜中心处区域厚度更高的现象，这是由薄膜拉伸步骤所影响的现象。该现象在大宽幅偏光片的制造中表现的更为明显。该现象的产生会造成偏光片产品TD方向上透光率不一致，严重影响偏光片质量，且成为偏光片制造过程中断带的可能，同时一定程度上限制了大尺寸PVA偏光膜的制备，降低了染色延伸PVA薄膜的利用率。目前针对该现象，并没有很好的方法解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇系聚合物薄膜及其制造方法，能够控制薄膜染色拉伸后宽度方向（TD）上的厚度均一性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种聚乙烯醇系聚合物薄膜，该薄膜a段区域的溶胀度A和b段区域的溶胀度B满足如下关系：100%≤A≤180%，110%≤B≤220%，10%≤B-A≤40%；其中，该薄膜的宽幅为L，a段区域表示在薄膜宽度方向上的两个边部区域，每一个边部区域的宽度为a，5%L≤a≤35%L，b段区域表示在薄膜宽度方向上剩余的中心区域。

满足上述溶胀度关系的聚乙烯醇系聚合物薄膜，经过染色拉伸后，薄膜在TD方向上厚度的变化小于0.5μm /mm。如B-A＜10%，则难以实现本发明的目的；如B-A＞40%，则薄膜易发生溶胀不均与折皱的现象。薄膜溶胀度整体控制在100%-220%以内，溶胀度过小薄膜难以染色拉伸；溶胀度过大时薄膜在拉伸过程中强度较差，易发生断带的现象。

本发明中，所述薄膜的宽幅L优选为2-4m。所述薄膜的厚度优选为30-120μm。

本发明还公开了一种聚乙烯醇系聚合物薄膜的制造方法，包括以下步骤：

1）配制聚乙烯醇系聚合物薄膜的制膜原液；

2）将制膜原液均匀混合后以膜状吐出，形成初始胚膜；

3）对初始胚膜进行烘干，制得薄膜；

4）对烘干后的薄膜进行热处理，热处理时薄膜a段区域的热处理温度Ta和b段区域的热处理温度Tb满足如下关系：120℃≤Ta≤165℃，100℃≤Tb≤160℃，5℃≤Ta -Tb≤20℃；其中，该薄膜的宽幅为L，a段区域表示在薄膜宽度方向上的两个边部区域，每一个边部区域的宽度为a，5%L≤a≤35%L，b段区域表示在薄膜宽度方向上剩余的中心区域。

本发明通过控制薄膜区域热处理温度的差异分布，可以达到薄膜区域溶胀度差异的控制，热处理时满足上述热处理温度关系，可以制得满足本发明溶胀度关系的聚乙烯醇系聚合物薄膜。如热处理温度高于165℃，薄膜易变黄；如热处理温度低于100℃，难以达到热处理效果。

上述步骤1）中，制膜原液可以选择由聚乙烯醇系聚合物、增塑剂、表面活性剂和溶剂组成，聚乙烯醇系聚合物的聚合度优选为1000-5000、醇解度优选为99%以上，溶剂优选水，增塑剂优选丙三醇，表面活性剂优选使用阴离子型或非离子型表面活性剂。聚乙烯醇系聚合物占制膜原液总质量的10%-60%，增塑剂的含量为聚乙烯醇系聚合物质量的7%-15%，表面活性剂的含量为聚乙烯醇系聚合物质量的0.01%-3%，余量为溶剂。

上述步骤2）中，优选成膜厚度均匀、平整度好的成膜方法，例如通过气压挤出制膜原液通过模头狭缝成膜的方法、通过螺杆挤出制膜原液通过狭缝成膜的方法、通过螺杆熔融挤出制膜原液通过狭缝成膜的方法等，模头优选具有衣架式流道的模头类型。制膜原液以膜状吐出至第一干燥辊上，形成初始胚膜，在干燥辊上含水率到达10%-25%时从辊表面剥离。

上述步骤3）中，烘干方式可以选择干燥辊烘干、热风烘干、辐射加热烘干等。

上述步骤4）中，能够实现热处理温度差异分布的热处理方式均适用，比如热辊热处理、热风热处理、红外加热热处理等。热处理时间优选为1-180s。

热辊热处理时，在薄膜宽度方向上分段布置至少3节热辊进行独立控温，与a段区域接触的热辊温度为Ta，与b段区域接触的热辊温度为Tb。