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聚乙烯醇薄膜、包含其的光学薄膜及其制法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


聚乙烯醇薄膜、包含其的光学薄膜及其制法

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

发明内容

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。

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。

本发明的目的为提供一种聚乙烯醇薄膜,其1140cm

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:

,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。

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。

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。

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。

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。

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%。

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。

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。

在较佳实施例中,该光学薄膜是偏光膜。

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℃。

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

附图说明

图1为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜的FTIR-ATR吸收峰图。

图2为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜的XRD衍射图。

图3为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜膨润拉伸示意图。

图4为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜切出左、中、右三片10cm*10cm面积的试片的示意图。

图5为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜颜色均匀性表现测定图。

具体实施方式

以下实施方式不应视为过度地限制本发明。本领域技术人员可在不背离本发明的精神或范畴的情况下对本文所讨论的实施例进行修改及变化,而仍属于本发明的范围。

本文中术语“一”及“一种”代表于本文中的语法对象有一个或多于一个(即至少一个)。

本发明提供一种聚乙烯醇薄膜,其1140cm

前述的“FTIR-ATR吸收峰值比(或称IR峰值比)”是红外光谱的特征峰与定位峰比值,测定示意图如图1所示。其中1140-1144(cm

本发明利用1140cm

本文所述的“晶粒大小平均值(或称晶粒粒径的平均值)”可以通过X光衍射仪(XRD)的衍射峰值结果而得,可以由峰值的位置确定其材料成分,且由峰值的半高宽计算出样品的尺寸及粒径。当晶粒越大颗时,后续染色拉伸时晶粒越难完全被破坏,晶粒仍存在的区域越可能造成染色不均的现象。

请参照图2,其是PVA薄膜的XRD衍射图示意,本发明选用(101)面特征峰的半高宽计算出晶粒大小,计算式如下:其中D为晶粒大小;K为Scherrer常数,为0.89;λ为入射X射线波长;FWHM为特征峰半高宽;θ为布拉格衍射角。前述的“(101)面”为一晶面,通常PVA的(101)晶面范围约在2θ值13~27度之间。

本文所述的“结晶度”为聚合物中结晶部分占全部聚合物的比例;而XRD结晶度是根据部分结晶聚合物的X射线衍射强度峰总面积中晶区部分贡献的百分数计算的结晶度。于一较佳实施例,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至50%之间,例如:20至50%之间、20至45%之间、20至40%之间、20至35%之间、20至30%之间、20至25%之间、30至50%之间、30至45%之间、30至40%之间、30至35%之间、40至50%之间或40至45%之间。

本文所述的“最大晶粒-最小晶粒值(或称最大晶粒粒径-最小晶粒粒径)”意义为区域性结晶颗粒差距。即若相减值太大时,代表区域性结晶颗粒差距过大,当膨润拉伸(如图3所示)后晶粒大的PVA容易有溶残,小的晶粒则完全溶解,此时就容易产生区域性染色不均的情况。前述的“溶残”是指膨润拉伸后,大颗的晶粒不完全溶解。前述“膨润”是指溶剂渗透进入高分子,因而隔开高分子链,使高分子的体积膨胀。膨润与溶解受温度、结构等参数影响。

本文所述的“综合化指标”为前述的1140cm

本文所述的“综合化指标值×结晶度的值”可用以界定染色均匀性更为优异的PVA薄膜,在较佳实施例中为0.10至2.20,具体例如:0.10至2.20、0.10至2.00、0.10至1.80、0.10至1.60、0.10至1.40、0.10至1.20、0.10至1.00、0.10至0.80、0.10至0.60、0.10至0.40、0.10至0.20、0.20至2.20、0.20至2.00、0.20至1.80、0.20至1.60、0.20至1.40、0.20至1.20、0.20至1.00、0.20至0.80、0.20至0.60、0.20至0.40、0.40至2.20、0.40至2.00、0.40至1.80、0.40至1.60、0.40至1.40、0.40至1.20、0.40至1.00、0.40至0.80、0.40至0.60、0.60至2.20、0.60至2.00、0.60至1.80、0.60至1.60、0.60至1.40、0.60至1.20、0.60至1.00、0.60至0.80、0.80至2.20、0.80至2.00、0.80至1.80、0.80至1.60、0.80至1.40、0.80至1.20、0.80至1.00、1.00至2.20、1.00至2.00、1.00至1.80、1.00至1.60、1.00至1.40、1.00至1.20、1.20至2.20、1.20至2.00、1.20至1.80、1.20至1.60、1.20至1.40、1.40至2.20、1.40至2.00、1.40至1.80、1.40至1.60、1.60至2.20、1.60至2.00、1.60至1.80、1.80至2.20、1.80至2.00或2.00至2.20。于一更佳实施例中,该综合化指标值×结晶度的值是为0.10至0.85,具体例如:0.10至0.85、0.10至0.80、0.10至0.70、0.10至0.60、0.10至0.50、0.10至0.40、0.10至0.30、0.10至0.20、0.20至0.85、0.20至0.80、0.20至0.70、0.20至0.60、0.20至0.50、0.20至0.40、0.20至0.30、0.30至0.85、0.30至0.80、0.30至0.70、0.30至0.60、0.30至0.50、0.30至0.40、0.40至0.85、0.40至0.80、0.40至0.70、0.40至0.60、0.40至0.50、0.50至0.85、0.50至0.80、0.50至0.70、0.50至0.60、0.60至0.85、0.60至0.80、0.60至0.70、0.70至0.85、0.70至0.80或0.80至0.85。

本文所述的“添加剂”包含但不限于可塑剂、界面活性剂、乳化稳定剂、乳化剂或起泡剂。其中可塑剂或增塑剂可增加材料的柔软性或使材料液化。可塑剂例如但不限于:邻苯二甲酸酯(Phthalate)、邻苯二甲酸2-乙基己基酯(DEHP)、甘油、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸丁苯甲酯(BBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、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等。于一较佳实施例中,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,该界面活性剂例如但不限于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。于一较佳实施例中,该添加剂添加量介于8~13%之间,例如:8~13%、8~11%、8~9%、9~13%、9~11%、10~13%、10~11%、11~13%或12~13%等。

根据至少一实施例,本申请发明人发现,于PVA薄膜的结晶度高的情况下,膜中添加剂较难析出,造成添加剂析出量有偏低的情形。于一较佳实施例中,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,例如:84.0%以上、86.0%以上、88.0%以上、90.0%以上、92.0%以上、94.0%以上、96.0%以上或98.0%以上。于另一较佳实施例中,本发明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%,例如但不限于:2.0%至6.0%、2.5%至6.0%、3.0%至6.0%、3.5%至6.0%、4.0%至6.0%、4.5%至6.0%、5.0%至6.0%、5.5%至6.0%、2.0%至5.0%、2.5%至5.0%、3.0%至5.0%、3.5%至5.0%、4.0%至5.0%、4.5%至5.0%、2.0%至4.0%、2.5%至4.0%、3.0%至4.0%、3.5%至4.0%、2.0%至3.0%或2.5%至3.0%。前述的“幅宽”是指面料的有效宽度。在此是表示扣除全幅PVA薄膜左、右预定长度后,所剩余的长度。

本文所述的“光学薄膜”可以是指偏光膜、抗蓝光膜、滤光镜等,且本发明并不限于此等。较佳地,本发明的PVA薄膜是作为偏光膜。

另一方面,本发明也提供该聚乙烯醇薄膜的制造方法,其步骤包含:将一聚乙烯醇系树脂溶解,形成聚乙烯醇浇铸溶液;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初步膜;及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。

配置聚乙烯醇浇铸溶液,是将聚乙烯醇系树脂于溶解槽中溶解,该溶解槽中的溶解温度较佳为>130℃。根据至少一实施例,聚乙烯醇系树脂是于高于130℃的温度下溶解至少180分钟,形成聚乙烯醇浇铸溶液,具体例如:130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等;至少180分钟、至少190分钟、至少200分钟、至少220分钟或至少240分钟等。

配置聚乙烯醇浇铸溶液,聚乙烯醇树脂的含量为10至60重量%,较佳为15至40重量%,更佳为20至30重量%,具体例如:10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60重量%等。若该聚乙烯醇树脂的含量不足,会使该聚乙烯醇浇铸溶液的黏度过低,干燥负荷过大,导致制备PVA薄膜的成膜效率差。相反地,若聚乙烯醇树脂的含量过高,聚乙烯醇树脂难以整体均匀溶解,易残留团簇。

上述的聚乙烯醇树脂,是由乙烯酯系树脂单体聚合,形成聚乙烯酯系树脂后,再进行皂化反应所获得;其中,该乙烯酯系树脂单体包含甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯或辛酸乙烯酯等乙烯酯类,且本发明并不限于此等,较佳为乙酸乙烯酯。此外,烯烃类化合物或丙烯酸酯衍生物,与上述乙烯酯系树脂单体共聚合形成的共聚合物亦可使用;该烯烃类化合物包含乙烯、丙烯或丁烯等,且本发明并不限于此。该丙烯酸酯衍生物包含丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯或丙烯酸正丁酯等,且本发明并不限于此。

聚乙烯醇树脂的皂化度/碱化度较佳为99.00%以上,以获得较佳的光学特性,具体例如:99.00%至100.00%、99.00%至99.99%、99.00%至99.95%、99.00%至99.90%、99.00%至99.85%、99.00%至99.80%、99.00%至99.75%、99.00%至99.70%、99.00%至99.65%、99.00%至99.60%、99.00%至99.55%、99.00%至99.50%、99.00%至99.45%、99.00%至99.40%、99.00%至99.35%、99.00%至99.30%、99.00%至99.25%、99.00%至99.20%、99.00%至99.15%、99.00%至99.10%、99.00%至99.05%、99.20%至100.00%、99.20%至99.99%、99.20%至99.95%、99.20%至99.90%、99.20%至99.85%、99.20%至99.80%、99.20%至99.75%、99.20%至99.70%、99.20%至99.65%、99.20%至99.60%、99.20%至99.55%、99.20%至99.50%、99.20%至99.45%、99.20%至99.40%、99.20%至99.35%、99.20%至99.30%、99.20%至99.25%、99.40%至100.00%、99.40%至99.99%、99.40%至99.95%、99.40%至99.90%、99.40%至99.85%、99.40%至99.80%、99.40%至99.75%、99.40%至99.70%、99.40%至99.65%、99.40%至99.60%、99.40%至99.55%、99.40%至99.50%、99.40%至99.45%、99.60%至100.00%、99.60%至99.99%、99.60%至99.95%、99.60%至99.90%、99.60%至99.85%、99.60%至99.80%、99.60%至99.75%、99.60%至99.70%、99.60%至99.65%、99.80%至100.00%、99.80%至99.99%、99.80%至99.95%、99.80%至99.90%或99.80%至99.85%等。该聚乙烯醇的聚合度是介于800至10000之间,具体例如:800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000或10000等,聚合度高于800具有较佳的加工特性,但聚合度若高于10000则不利于溶解,较佳为2200至10000之间。

在浇铸溶液中,除了聚乙烯醇系树脂,也可含有可塑剂以增进成膜的加工性,可使用的塑化剂包含多元醇,例如乙二醇、双乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇或丙三醇等,且本发明并不限于此,较佳为乙二醇及丙三醇。该塑化剂的添加量相对于100重量份的聚乙烯醇树脂,通常是介于3~30重量份,较佳是介于7~20重量份,具体例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30重量份等。若该塑化剂含量不足,所形成的PVA薄膜容易产生结晶而影响后续加工的染色效果。相反地,若该塑化剂含量过高,则会破坏PVA薄膜的机械性质。

该PVA薄膜的制造方法所使用的设备包含溶解槽、过滤器、涂布机及连接该溶解槽至该涂布机前的输送管线,较佳状态下这些设备包覆有保温装置,该保温装置可为金属电热线、或为内部装盛有液体的夹套,例如油或水,通过加热金属导线或夹套内的液体,使这些设备维持均匀加热的保温状态,特别是设备及管线表面,避免设备或管线因表面丧失温度而使该聚乙烯醇浇铸溶液中的聚乙烯醇形成凝胶或团簇。此外,保温温度亦不可过高,否则会使部分该聚乙烯醇浇铸溶液脱水或胶化,形成焦黄色或黑色的凝胶,影响到后端涂布成膜后PVA薄膜的表面质量与均匀性。该聚乙烯醇浇铸溶液于涂布成型处的保温温度为80~120℃,具体例如:80、85、90、95、100、105、110、115、120℃或介于前述任二个数值之间,较佳为90~110℃,更佳为于90~100℃。

当将聚乙烯醇浇铸溶液浇铸至铸造滚筒时,该铸造滚筒的旋转速度为约3~7m/min,较佳为4~6m/min。当滚筒速度过慢时,则有生产性下降的风险。相反地,当滚筒速度过快时,浇铸溶液干燥不充分,剥离性降低。另外,较佳实施态样中,该滚筒的温度设定在90~95℃,具体例如:90、91、92、93、94、95℃或介于前述任二个数值之间,若滚筒温度过高,于滚筒上的浇铸溶液容易有起泡现象。

铸造滚筒上初步成膜的PVA薄膜自滚筒剥离后,经干燥形成PVA薄膜,干燥过程可选择在热辊上或在浮动式干燥机上进行。该热辊及浮动式干燥机的数目并无特别限制,可视需要调整。根据至少一较佳实施例,干燥制程的干燥机温度为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℃。发明人发现,当温度差过大时,易导致结晶度不均。此外,相邻的车厢温度差以65℃以下为较佳,60℃以下为更佳,50℃为最佳,相邻的车厢温度差过大时,同样易导致结晶度不均。

PVA薄膜于制造光学薄膜之时,会进行拉伸及染色,以偏光膜为例,由于偏光膜制程中会使用含有I3

实施例

在下文中,将进一步以详细说明与实施例描述本发明。然而,应理解这些实施例仅用于帮助可更加容易理解本发明而非用于限制本发明的范围。

以下提供由PVA薄膜的非限制性制备方法。根据与以下公开的方法相似的方法,制备11种非限制性实施例PVA薄膜(实施例PAF1-11)及4种比较例PVA薄膜(比较例PAF 1-4)。然而,制备实施例1-11及比较例1-4的具体方法通常会与以下公开的方法在一个或多个方面有所不同。

具体而言,该PVA薄膜的制造方法包含下列步骤:于溶解槽中,加入碱化度>99.9%且聚合度约2400的PVA树酯1800kg、水4000kg、添加剂(可塑剂及界面活性剂)190kg,边搅拌边升温至130~150℃,并于该温度下保温180~240分钟进行溶解,溶解均匀后调整树酯浓度至25.0~35.0%,得到制膜原液。该制膜原液经双螺旋押出机消泡后,利用齿轮泵(gearpump),从T型狭缝模唇吐出,流延至旋转的高温浇铸鼓干燥制膜,初成形膜从浇铸鼓剥离后经15支热辊接触干燥膜的上下两面,第1支热辊是全部热辊的最高温,接续的热辊温度慢慢调降。接着使用干燥器进行干燥,上下两面以热风干燥,并调整干燥器的最高温度为75~110℃,最后得到聚乙烯醇膜成品。

评估实施例1-11和比较例1-4,以判断这些PVA薄膜的性质。表1提供实施例1-11和比较例1-4的制程控制变量、这些PVA薄膜的属性概述,以及该些PVA薄膜染色均匀性情况。

表1

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表1(续)

所述的烘箱TD方向最大温差是为生产PVA薄膜时测量到横向(TransverseDirection,TD)方向的温度最大差异,例如当测量到烘箱TD方向的最高温为100℃,最低为80℃,则其温度差为20℃。

所述的FTIR-ATR峰值比测量方法包含:取一沿机械方向(Machine Direction,MD)为10公分,TD方向为全幅的PVA薄膜,测试前需先将其放置于20℃,50%RH调湿箱调湿1天后取出,接着立刻使用傅立叶变换红外线光谱仪(Perkin Elmer Spectrum 100)测量,测量范围是扣掉全幅PVA薄膜左、右边各10公分,接着测量剩余幅宽总长,以每10公分间隔的方式进行取样,且每片膜均裁成5*5cm的大小试片,测试方法使用ATR吸收模式于650~4000cm

所述的晶粒大小测量及最大晶粒-最小晶粒值测量方法包含:取一沿MD方向为10公分,TD方向为全幅的PVA薄膜,测试前需先将其放置于20℃,50%RH调湿箱调湿1天后取出,立即使用X光衍射仪(XRD,型号:Bruke D2 Phaser)测量,测量范围是扣掉全幅PVA薄膜左、右边各10公分,接着测量剩余幅宽总长,以每50公分间隔的方式进行取样,且每片膜均裁成5*5cm的大小试片,并使用XRD测量其(101)面的半高宽,且将计算出的晶粒大小取平均值以及计算最大晶粒-最小晶粒值。

所述的结晶度测量方法包含,取一沿MD方向为10公分,TD方向为全幅的PVA薄膜,测试前需先将其放置于20℃,50%RH调湿箱调湿1天后取出,使用X光衍射仪(Burke D2Phaser)测量,测量范围是扣掉全幅PVA薄膜左、右边各10公分,接着测量剩余幅宽总长,以每50公分间隔的方式进行取样,且每片膜均裁成5*5cm的大小试片,并使用XRD测量其(101)面的面积,在经过基线后除以(101)面区间整体面积后计算出平均结晶度。

所述的添加剂析出量比测量方法包含:如图4所示,取一沿MD方向为20公分,TD方向为全幅的PVA薄膜,测试前需先将其放置于20℃,50%RH调湿箱调湿1天后取出,测量范围是扣掉全幅PVA薄膜左、右边各10公分,接着测量剩余幅宽总长,接着取左、中、右三块样品,且每片膜均裁切成10cm*10cm大小试片;接着将PVA薄膜放入105℃的烘箱10分钟并秤其膜重(M1),接着再放入30℃纯水内膨润5分钟后,放入105℃的烘箱60分钟并立即秤其膜重(M2),而添加剂析出量即为(M1-M2)/M1*100%=A1;计算完添加剂析出量(A1)后,与实际添加量(A2)(wt%)进行相除,即可得总添加剂析出量比(A1/A2)*100%。前述实际添加量是指:添加剂/(添加剂+PVA树酯)的比例。

所述的颜色均匀性表现测定是将两片PVA薄膜以正交方式重叠,使用光出射度=14000lx的灯箱进行照射某一面,观察另一面的颜色均匀性,其中标记“◎”者代表该PVA薄膜无颜色不均;标记“○”者代表PVA薄膜微弱颜色不均;标记“X”者代表PVA薄膜明显颜色不均。图5为根据本发明一实施例的聚乙烯醇薄膜颜色均匀性表现测定影像。

根据表1的实施例,在PVA薄膜制程溶解温度在130以上且溶解180分钟以上,IR吸收峰值平均(1140cm

发明人发现,PVA薄膜制程参数的溶解温度与溶解时间为互相影响的变因,当溶解温度不高和/或溶解时间短时,即可能产生如比较例1的结果,其FTIR-ATR峰值平均值有过高的现象。相较之下,实施例1-11将溶解温度控制于130℃以上且溶解时间180分钟以上,PVA薄膜的FTIR-ATR峰值平均值较低。另外,PVA薄膜制程参数中的烘箱干燥温度,其影响的指标主要为晶粒大小平均值,如比较例2及4的结果,当平均温度越高时,产生的晶粒大小也会越大。相较之下,实施例1-11将烘箱温度控制于110℃以下,PVA薄膜的晶粒大小平均值较低。此外,PVA薄膜制程参数中的烘箱TD方向最大温差,其影响的指标主要为最大晶粒-最小晶粒值,当温差越大,造成的结晶颗粒大小差异也会越大。产生TD方向的温度差原因可能是现场烘箱腔体过大,因此实际控温会产生差异。而PVA薄膜的结晶度为单位面积内的结晶程度,会受到晶粒大小及晶粒量的影响。实施例1-11通过调整PVA薄膜制程的溶解温度/时间、烘箱干燥温度及烘箱TD方向最大温差,使处理过后PVA薄膜结晶颗粒较小且单位面积内结晶颗粒较少,进而得到一染色均匀性高的PVA薄膜。

另一方面,发明人意外发现添加剂析出量与综合化指标具一定程度的关系,当综合化指标高时,代表结晶程度相对高,此时部分添加剂就会被锁在结晶内造成无法析出,由表1的结果可以看出,比较例1-4的PVA薄膜添加剂平均溶出比例都有偏低(<84.0%)的情形。

综上所述,本发明的PVA薄膜结晶度低,通过将1140cm

本文中,所提供的所有范围旨在包括在给定的范围内的每个特定范围以及在该给定范围之间的子范围的组合。此外,除非另有说明,否则本文提供的所有范围都包括所述范围的端点。从而,范围1-5具体包括1、2、3、4和5,以及诸如2-5、3-5、2-3、2-4、1-4等子范围。

在本说明书中引用的所有刊物和专利申请案都通过引用并入本文,并且出于任何及所有目的,每一个别刊物或专利申请都明确且个别地指出以通过引用并入本文。在本文与通过引用并入本文的任何刊物或专利申请之间存在不一致的情况下,以本文为准。

本文所用的术语“包括”、“具有”和“包含”具有开放、非限制性的意义。术语“一”和“该”应理解为涵盖复数及单数。术语“一个或多个”是指“至少一个”,因此可包括单一特征或混合物/组合特征。

除了在操作实施例中或在另外指出的地方,所有表示成分和/或反应条件的量的数字在所有情况下都可使用术语“约”修饰,意指在所指示的数字的±5%以内。本文所用的术语“基本上不含”或“实质上不含”是指少于约2%的特定特征。在申请专利范围中可否定地排除本文中肯定地阐述的所有要素或特征。

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