[發(fā)明專利]改性聚乙烯醇基膜及其制備方法和偏光片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110234045.1
• 申請(qǐng)日: 2011-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN102432899A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐蕊;張維維;黃紅青;黃俊杰;劉權(quán);蔡榮茂;段惠芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市華星光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08L29/04;C08K9/06;C08K3/36;G02B5/30;G02B1/10
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44300
• 代理人: 歐陽啟明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇基膜，特別是涉及一種改性聚乙烯醇基膜、其制備方法和由所述改性聚乙烯醇基膜制得的偏光片。

背景技術(shù)

偏光片(polarizer)是LCD顯示器中不可或缺的重要部件之一，它的作用就是將自然光轉(zhuǎn)變成偏振光，配合液晶分子的扭轉(zhuǎn)，來達(dá)到控制光線通過及色彩信號(hào)呈現(xiàn)的目的。目前，LCD常用的偏光片，大多是由高度取向的高聚物如聚乙烯醇(polyvinyl?alcohol，PVA)基膜作基材，用各類具有二向色性的染料進(jìn)行染色，在一定的濕度和溫度下進(jìn)行延伸后，另在聚乙烯醇基膜的兩側(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)度的三醋酸纖維素(TAC)薄膜而復(fù)合制得的。與由有機(jī)二向色性染料得到的偏光片相比，碘系偏光片以其較廣區(qū)域波長的偏光特性，高的光透過性和性價(jià)比，成為市場LCD偏光片的主流，但該偏光片對(duì)熱和水的耐久性較差。隨著液晶顯示器件應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)偏光片的耐久性提出了更高的要求。因此，對(duì)偏光片的PVA基膜進(jìn)行改性，進(jìn)而開發(fā)光學(xué)性能和耐久性優(yōu)異的LCD偏光片是目前的技術(shù)難點(diǎn)。

碘系偏光片是由PVA基膜經(jīng)過膨潤、浸碘染色再單軸延伸后，另在PVA基膜兩側(cè)各復(fù)合一層TAC薄膜而復(fù)合得到的。PVA是一種線性高分子聚合物，在很長的分子鏈上均勻分布著許多強(qiáng)極性的-OH基團(tuán)(如圖1)，故親水性較強(qiáng)，耐水性和穩(wěn)定性較差。而且碘分子的結(jié)構(gòu)在高溫高濕度下易于破壞，使碘系偏光片的耐濕熱性能和機(jī)械性能不好，一般只能滿足80℃×500Hr或60℃×90％RH×500Hr的測試條件，且容易發(fā)生卷曲、剝落現(xiàn)象，限制了其應(yīng)用范圍。

請(qǐng)參見圖1，圖1所示的是一現(xiàn)有碘系偏光片的PVA基膜的分子結(jié)構(gòu)示意圖，其中碘系偏光片的TAC保護(hù)膜并未被繪出，而PVA基膜的聚乙烯醇聚合物3表面均勻地分布著強(qiáng)極性親水的-OH基團(tuán)，而且碘分子2的結(jié)構(gòu)在高溫高濕下易于破壞，故該碘系偏光片的PVA基膜在高溫高濕條件下的穩(wěn)定性較差。

為了提高碘系偏光片的PVA基膜濕熱耐久性，需要對(duì)PVA基膜進(jìn)行改性或交聯(lián)。目前，改善PVA基膜耐久性的常用方法是加入第二組分，即能與PVA中親水性基團(tuán)-OH交聯(lián)的物質(zhì)。例如，中國專利公開第1979231A號(hào)與第101281267A號(hào)均采用二元羧酸和硼酸來對(duì)PVA基膜進(jìn)行交聯(lián)處理，但是硼酸使得PVA基膜的韌性增加，在延伸過程中會(huì)限制PVA基膜的延伸倍率。也有人將二氧化硅(SiO₂)用真空鍍膜法、離子噴鍍法噴鍍?cè)赑VA基膜上，以提高PVA基膜的耐濕熱特性，但此二氧化硅鍍膜法成本較高，同時(shí)也會(huì)引起二氧化硅和PVA基膜的相容性差的問題。

因此，我們需要新型的PVA基膜，以期其具有較高的耐濕熱性能和穩(wěn)定性以及良好的機(jī)械性能，并能減少偏光片欠點(diǎn)不良的發(fā)生，同時(shí)還具有抗眩功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種改性聚乙烯醇基膜的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開以下技術(shù)方案：一種改性聚乙烯醇基膜的制備方法，步驟包括：

(1)采用氟硅烷對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行表面接枝改性，得到改性納米二氧化硅粉末；

(2)在聚乙烯醇聚合物的水溶液中加入步驟(1)獲得的改性納米二氧化硅粉末，制備成聚乙烯醇聚合物復(fù)合溶液；

(3)將步驟(2)制備的聚乙烯醇聚合物復(fù)合溶液澆鑄在鑄塑基板的表面上，真空干燥恒重以得到改性聚乙烯醇基膜。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述改性聚乙烯醇基膜的制備方法，具體步驟包括：

(1)采用氟硅烷對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行表面接枝改性：在圓底燒瓶中依次加入干燥的納米二氧化硅粒子、無水乙醇、去離子水、氨水和氟硅烷；超聲分散之后，高速攪拌；然后過濾沉淀，用無水乙醇反復(fù)洗滌；接著用甲苯抽提，用以除去未反應(yīng)的氟硅烷；最后真空干燥至恒重，研磨得到改性納米二氧化硅粉末；

(2)在聚乙烯醇聚合物的水溶液中加入步驟(1)制得的改性二氧化硅粉末和表面活性劑，室溫下超聲分散；然后高速攪拌，制備成聚乙烯醇聚合物復(fù)合溶液；

(3)將步驟(2)制得的聚乙烯醇聚合物復(fù)合溶液澆鑄在鑄塑基板的表面上，在80℃～90℃下真空干燥至恒重以得到改性聚乙烯醇基膜。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，步驟(1)中所述氟硅烷選自十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、四-甲基-(全氟己基乙基)丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一種或多種混合物。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟(1)中的納米二氧化硅純度規(guī)格為分析純，粒徑介于35～45納米(nm)之間。