TW202308831A - 雙軸定向聚酯膜之製造方法 - Google Patents

Abstract

本申請案是有關於雙軸定向聚酯膜及其製造方法。根據本申請案，提供一種膜均勻性及機械性質得以改善、同時抑制彎曲現象並減少延遲偏差的聚酯膜。

Description

雙軸定向聚酯膜之製造方法

[相關申請案的相交參考] 本申請案主張於2021年8月11日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0105996號的權益，所述韓國專利申請案的內容全文併入本案供參考。

本申請案是有關於一種雙軸定向聚酯膜之製造方法。

光學膜是一種用作顯示器的光學材料的膜，並且用作各種光學顯示器（例如，背光單元（Back Light Unit，BLU））或液晶顯示器（liquid crystal display，LCD）的觸控面板（Touch Panel）的表面保護及處理載體（Carrier）的光學材料（構件）。聚酯膜可用作此種光學膜。舉例而言，當在偏振片的製造製程中使用聚酯膜時，在偏振片缺陷檢查期間，在貼附有離型膜的偏振片的定向主軸（major axis of orientation）與檢查機的晶軸（crystal axis）垂直佈置的狀態下進行檢查。因此，只有當作為離型膜的基礎材料的聚酯膜的定向角度為低時，才有可能防止檢查時的顏色失真並提高檢查的靈敏度。

同時，在製造例如聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）等聚酯膜時使用同時雙軸拉伸或依序雙軸拉伸製程。舉例而言，當根據依序雙軸拉伸製程製造聚酯膜時，在對未經拉伸的膜進行機器方向（machine direction，MD）拉伸之後，依序實行橫向方向（transverse direction，TD）拉伸，並且可在被稱為拉幅機（tenter）的設備中實行熱處理。然而，如上所述的熱處理會產生所謂的彎曲現象（bowing phenomenon）。彎曲現像是指拉伸前在膜的寬度方向上經拉伸的直線在拉伸及熱處理後變形為弓形（彎曲）形狀的現象。此種現象與膜內的延遲偏差有關。由於存在延遲偏差，會出現膜的顏色不均勻性、色斑及干涉色，且因此，具有大延遲偏差的膜不適合作為光學膜。

在先前技術中，為抑制彎曲現象，考慮了一種在拉幅機（tentor）設備中進行熱處理期間，降低機器方向（MD）上的定向度並使橫向方向（TD）上的收縮偏差最小化的方法。舉例而言，在MD方向上拉伸的膜可在以夾子固定其邊緣的同時在拉幅機（tentor）設備中進行熱處理。若在此種製程中MD定向度降低（即，若MD拉伸比降低），由於拉幅機（tentor）內在利用夾子固定的膜邊緣與未利用夾子進行固定的膜中心之間存在熱量，因此在縱向方向（MD方向）上定向的聚合物鏈（orientation chain）會減少在機器方向（MD）上的收縮行為，且因此採用了抑制彎曲現象的解決方法。

然而，當降低機器方向（MD）上的定向度時，即當降低機器方向上的拉伸比時，存在機器方向上的定向變低並且難以確保拉伸均勻性的問題。考慮到其中隨著拉伸增加，厚度更加均勻且機械剛度更高的聚酯膜特性，需要對降低機器方向上的定向度的先前技術進行改善。此外，當在機器方向上定向度降低時，會出現不均勻的極化（極化色斑），並且由於面內定向不充分會出現熱褶皺缺陷，因此需要對其進行改善。

[技術問題] 本申請案的一個目的是解決先前技術中出現的與雙軸定向聚酯膜製造期間實行的拉伸及熱處理製程相關的問題。

本申請案的另一目的是提供一種抑制了彎曲現象的聚酯膜及其製造方法。

本申請案的另一目的是提供一種延遲偏差降低的聚酯膜及其製造方法。

本申請案的又一目的是提供一種適合用作光學或顯示構件的聚酯膜及其製造方法。

本申請案的上述及其他目的可藉由以下詳細闡述的本申請案完全解決。

[技術解決方案] 根據本申請案的實施例，提供一種雙軸定向聚酯膜之製造方法及由其製造的膜。

具體而言，本申請案的發明人藉由實驗證實了當以低拉伸比實行拉伸（例如，MD拉伸）以抑制彎曲現象時，拉伸速度與拉伸溫度之間的關係不可根據低拉伸比而犧牲膜的均勻性，並完成了本發明。根據稍後將闡述的本發明，可提供一種膜，所述膜不僅抑制彎曲現象，而且即使當以低拉伸比進行拉伸時亦確保膜的均勻性，藉此減少寬度方向上的延遲（或相位差）偏差。

以下，將更詳細地闡述本發明。

在與本申請案相關的實施例中，本申請案是有關於一種聚酯膜之製造方法。

具體而言，所述方法包括在第一方向上對未經拉伸的聚酯片材實行拉伸的第一拉伸步驟，其中在滿足以下關連表達式的條件下實行在第一方向上的拉伸： [關連表達式] 0.095 ＜ y ＜ 0.110 在關連表達式中，y =(a/b)×100，a為在第一方向上的拉伸溫度（°C），b為在第一方向上的拉伸速度（%/分鐘（%/min）），其中y為無量綱常數。

此時，可藉由以下方程式1來計算在第一方向上的拉伸速度。 [方程式1] 在第一方向上的拉伸速度（%/分鐘）=∑S _n/n 在以上方程式1中，n為1或大於1的整數，S _n意指在包括n+1個拉伸輥的n級拉伸製程中每一區段的拉伸速度（%/分鐘），並且每一區段的輥軋速度可藉由以下方程式2來計算。 [方程式2] Sn = E _n/[L _n/{(R _n+1-R _n)/2}] 在以上方程式2中，E _n為n級拉伸製程中自區段1至區段n中每一區段中的拉伸量（%），R _n及R _n+1為形成第n個區段的第n+1個拉伸輥及第n個拉伸輥（roll）的旋轉速度（米/分鐘（m/min）），且L _n意指形成第n個區段的第n+1個拉伸輥與第n個拉伸輥之間的距離（米（m））。

此時，拉伸量可與在聚酯膜拉伸技術領域中使用的拉伸比互換使用。舉例而言，「第一方向上的拉伸量（%）為300%」意指第一方向上的拉伸比為3.00倍。通常，拉伸比意指拉伸後的長度對拉伸前的長度之比（拉伸後的長度/拉伸前的長度），但在使用輥對輥（roll-to-roll）的拉伸中，拉伸後的輥速度對拉伸前的輥速度之比有時被用作拉伸比。

在本申請案的具體實施例中，當藉由兩級（two-stage）拉伸製程實行第一方向拉伸時，方程式1及方程式2可表示如下。 [方程式1-1] 第一方向拉伸速度=(S _1st+ S _2nd)/2 在方程式1-1中，S _1st及S _2nd是在包含第一拉伸輥至第三拉伸輥的兩級拉伸製程中，由方程式2-1及方程式2-2表示的第一區段及第二區段中的每一區段的拉伸速度（%/分鐘）， [方程式2-1] S _1st= E ₁/[L ₁/{(R ₂-R ₁)/2}] [方程式2-2] S _2nd= E ₂/[L ₂/{(R ₃-R ₂)/2}]， 在方程式2-1及方程式2-2中，E ₁及E ₂分別為兩級拉伸製程的每一區段中的拉伸比（%），R ₁、R ₂及R ₃各自獨立地為各別拉伸輥（Roll，R/L）的旋轉速度（米/分鐘），L ₁為第一拉伸輥與第二拉伸輥之間的距離（米），且L ₂為第二拉伸輥與第三拉伸輥之間的距離（米）。

在一個說明性實施例中，關連表達式的數值下限可為0.096或大於0.096、0.097或大於0.097、0.098或大於0.098、0.099或大於0.099、0.100或大於0.100、0.101或大於0.101、0.102或大於0.102、0.103或大於0.103、0.104或大於0.104、或0.105或大於0.105。並且，其上限可為例如0.109或小於0.109、0.108或小於0.108、0.107或小於0.107、0.106或小於0.106、0.105或小於0.105、0.104或小於0.104、0.103或小於0.103、0.102或小於0.102、0.101或小於0.101、或0.100或小於0.100。

根據本申請案的具體實施例，可實行其中首先實行第一方向上的第一拉伸的依序雙軸定向，如稍後所述。如下文實驗例所示，證實了當第一方向拉伸的製程條件滿足根據上述關連表達式的範圍時，先前技術的問題可得以解決。此被認為是由於例如依序雙軸拉伸中的彎曲等問題的主要原因是由第一方向（例如，MD方向）上的定向度引起的。本發明人藉由實驗證實，相較於滿足上述關連表達式的第一方向拉伸條件，控制第二方向（例如，TD方向）上的拉伸條件（例如，拉伸比）在改善先前技術的問題方面並未提供有意義的結果。

第一方向上的拉伸溫度（℃）不受特別限制，只要能夠滿足上述關連表達式即可。

舉例而言，第一拉伸可在等於或高於待拉伸聚酯的玻璃轉化溫度（Tg）的溫度下實行。根據本申請案的具體實施例，在第一方向上的拉伸可在例如80℃或大於80℃、85℃或大於85℃、90℃或大於90℃、95℃或大於95℃、或100℃或大於100℃下實行。並且，其上限不受特別限制，但所述上限可為例如120℃或小於120℃、115℃或小於115℃、110℃或小於110℃、105℃或小於105℃、100℃或小於100℃、或95℃或小於95℃。

第一方向上的拉伸速度（%/分鐘）不受特別限制，只要能夠滿足上述關連表達式即可。

舉例而言，根據本申請案的實施例，在第一方向上的拉伸速度可為80,000 %/分鐘或大於80,000 %/分鐘、81,000 %/分鐘或大於81,000 %/分鐘、82,000 %/分鐘或大於82,000 %/分鐘、83,000 %/分鐘或大於83,000 %/分鐘、84,000 %/分鐘或大於84,000 %/分鐘、85,000 %/分鐘或大於85,000 %/分鐘、86,000 %/分鐘或大於86,000 %/分鐘、87,000 %/分鐘或大於87,000 %/分鐘、88,000 %/分鐘或大於88,000 %/分鐘、89,000 %/分鐘或大於89,000 %/分鐘、90,000 %/分鐘或大於90,000 %/分鐘、91,000 %/分鐘或大於91,000 %/分鐘、或92,000 %/分鐘或大於92,000 %/分鐘。並且，上限可為例如95,000 %/分鐘或小於95,000 %/分鐘、94,500 %/分鐘或小於94,500 %/分鐘、94,000 %/分鐘或小於94,000 %/分鐘、93,500 %/分鐘或小於93,500 %/分鐘、93,000 %/分鐘或小於93,000 %/分鐘、92,500 %/分鐘或小於92,500 %/分鐘、92,000 %/分鐘或小於92,000 %/分鐘、91,500 %/分鐘或小於91,500 %/分鐘、91,000 %/分鐘或小於91,000 %/分鐘、90,500 %/分鐘或小於90,500 %/分鐘、或90,000 %/分鐘或小於90,000 %/分鐘。

作為實驗確認的結果，當在滿足上述關連表達式的前提下，在上述溫度及拉伸速度範圍內實行第一拉伸時，膜的均勻性不會劣化。

根據本申請案的實施例，第一方向上的拉伸量（%）通常可處於低於拉伸量的水準，以確保膜的均勻性。舉例而言，在與依序雙軸拉伸相關的最新技術中，以約350%或大於350%（例如，約330%至400%）的水準實行在第一方向（例如，MD）上的拉伸，但在本申請案的製造方法中，可採用在第一方向上更低的拉伸量。

例如，可以320%或小於320%、310%或小於310%、300%或小於300%、290%或小於290%、280%或小於280%、或270%或小於270%的拉伸量來實行第一方向上的拉伸。如上所述，在先前技術中，降低拉伸量被用作抑制彎曲現象的手段，低拉伸量（拉伸比）具有使聚酯膜的均勻性劣化的問題。然而，在本申請案中，由於拉伸速度與拉伸溫度之間的關係如在上述關連表達式中般進行控制，因此不可犧牲由於以低拉伸比進行拉伸而導致的膜的均勻性。第一方向上的拉伸量的下限不受特別限制，但當拉伸量太低時，難以增加膜的強度。因此，將此考慮在內，第一方向拉伸的拉伸量的下限可為250%或大於250%、260%或大於260%、270%或大於270%、280%或大於280%、290%或大於290%、300%或大於300%、或310%或大於310%。

在一個說明性實施例中，實行拉伸的第一方向可為機器方向（MD）（或縱向方向）。然而，第一方向可為垂直於機器方向的橫向方向（TD）（或橫向方向），但並非僅限於此。

在一個說明性實施例中，所述方法可為實行依序雙軸拉伸的方法。具體而言，所述方法可為在首先實行的第一拉伸步驟之後更包括第二拉伸步驟的方法，所述第二拉伸步驟為在與第一方向相交的第二方向上對在第一方向上經拉伸的膜進行拉伸。第一方向與第二方向相交的角度不受特別限制，但可為直角。

根據其中實行依序雙軸拉伸的本申請案的方法的實施例，第一方向可為機器方向（MD），且第二方向可為橫向方向（TD）。

在一個說明性實施例中，所述方法可更包括在實行第一拉伸步驟之後且在實行第二拉伸步驟之前，在第一方向上對經拉伸的膜進行預熱。實行預熱的溫度不受特別限制，但舉例而言，預熱可在等於或高於聚酯膜的玻璃轉化溫度（Tg）的溫度下實行。聚酯膜的玻璃轉化溫度可依據固有黏度（intrinsic viscosity，I.V.）根據聚合度等而變化。玻璃轉化溫度通常可介於65℃至85℃的範圍內。將此考慮在內，預熱可在例如65℃至95℃下實行，但預熱溫度並非指定在上述溫度範圍內。

實行第二方向上的拉伸的溫度不受特別限制。在本申請案的實施例中，在第二方向上實行拉伸的溫度可為80℃或大於80℃、85℃或大於85℃、90℃或大於90℃、95℃或大於95℃、100℃或大於100℃、105℃或大於105℃、或110℃或大於110℃，並且其上限可為例如140℃或小於140℃、135℃或小於135℃、130℃或小於130℃、125℃或小於125℃、120℃或小於120℃、115℃或小於115℃、110℃或小於110℃、或105℃或小於105℃。

在一個說明性實施例中，第二方向上的拉伸可在較第一方向上的拉伸高的溫度下實行。

當在如上所述的溫度條件下實行第二方向上的拉伸時，可在不破壞膜的情況下實行穩定的製程。

在本申請案的實施例中，在第二方向上的拉伸可在拉幅機中實行，其中在第二方向上的拉伸速度（%/分鐘）可在4,500 %/分鐘至5,500 %/分鐘的範圍內。此時，可藉由以下方程式3來計算第二方向上的拉伸速度。 [方程式3] 第二方向拉伸速度（%/分鐘）= E/(L/LSP) 在方程式3中，E為拉幅機型拉伸製程中多個拉伸區中的拉伸量（%），L為所述多個拉伸區的總長度（米），且LSP為拉幅機型拉伸製程中的線速度（line speed）（米/分鐘）。

關於如上所述的在第二方向上的拉伸，所述多個拉伸區可為例如二或更多個，例如包括第一拉伸輥至第三拉伸輥的兩級拉伸，但不受特別限制。

在一個說明性實施例中，可以500%或小於500%的拉伸量（%）來實行第二方向上的拉伸。舉例而言，第二方向拉伸的拉伸量可為490%或小於490%、480%或小於480%、470%或小於470%、460%或小於460%、450%或小於450%、440%或小於440%、430%或小於430%、420%或小於420%、410%或小於410%、或400%或小於400%。並且，其下限可為例如200%或大於200%、250%或大於250%、300%或大於300%、350%或大於350%、或400%或大於400%。

第二方向上的拉伸量亦可與拉伸比互換使用。如上所述，拉伸比意指拉伸後的長度對拉伸前的長度之比（拉伸後的長度/拉伸前的長度），但在拉幅機型拉伸的情形中，拉伸比有時由拉幅機出口側的寬度W2（米）對入口側的寬度W1（米）之比來定義。

當滿足第二方向上的拉伸速度及拉伸量時，有利於製造無物理性質劣化或破裂的膜。

在一個說明性實施例中，所述方法可更包括在第二拉伸步驟之後實行的熱處理（或熱定型）步驟。熱處理包括將膜暴露於升溫或加熱的氣氛中，且此種熱處理可增強膜的機械性質（例如，剛性等）。

熱處理不受特別限制，但可在較實行第一拉伸及第二拉伸的溫度高的溫度下實行。

在一個說明性實施例中，熱處理可在120℃至250℃範圍內的溫度下實行。具體而言，熱處理溫度的下限可為例如130℃或大於130℃、140℃或大於140℃、150℃或大於150℃、160℃或大於160℃、170℃或大於170℃、180℃或大於180℃、190℃或大於190℃、或200℃或大於200℃，並且其上限可為例如240℃或小於240℃、230℃或小於230℃、220℃或小於220℃、210℃或小於210℃、或200℃或小於200℃。

根據本申請案的具體實施例，熱處理可在不同溫度下逐步實行。具體而言，熱處理步驟可包括在相對低的溫度下實行的第一熱處理步驟及在相對高的溫度下實行的第二熱處理步驟。

可慮及膜的機械性質（例如，剛性等）而適當調整第一熱處理及第二熱處理的溫度，且舉例而言，第一熱處理可在120℃至180℃下實行。此外，第二熱處理可例如在160℃或大於160℃的溫度下實行，具體而言，在180℃至250℃的溫度下實行。作為實驗確認的結果，將第二熱處理的溫度控制在上述範圍內更有利於確保聚酯膜的剛性。

依序的第一熱處理及第二熱處理不受特別限制，但可例如以雙軸定向膜依序穿過設定為不同溫度的拉幅機（tentor）設備中的區此種方式實行。

在一個說明性實施例中，所述方法可更包括在熱處理步驟之後對經熱處理的膜進行弛豫的步驟。當已如上所述經拉伸及熱處理的膜按原樣進行後處理時，存在因熱量而發生尺寸變化的問題。弛豫處理可防止此種尺寸變化問題。

此種弛豫處理不受特別限制，但其可例如藉由以下方式而藉由已知的方法實行：在寬度方向上減少在拉幅機（tenter）中保持膜的夾子（clip）的軌道（rail），或者減少夾子之間在機器方向（MD）上的距離。

由於弛豫處理亦需要一定量的熱量，因此弛豫處理可與上述熱處理一起實行。然而，實行弛豫處理的方法並非僅限於此種方法，並且必要時，可藉由與熱處理區段分開的冷卻區段（冷卻區（zone））實行弛豫處理。

在一個說明性實施例中，可在第一方向上及/或第二方向上實行弛豫。

在一個說明性實施例中，可實行弛豫處理以滿足在2.0%至5.0%範圍內的弛豫率。此時，弛豫率可與在聚酯膜拉伸技術領域中使用的總弛豫率互換使用。

第一拉伸步驟之後的製程（舉例而言，例如在第一方向上對經拉伸的膜進行預熱、在第二方向上進行拉伸、熱處理及弛豫等製程）可藉由被稱為拉幅機（tenter）的設備實行，但對此並無特別限制。在此種情形中，拉幅機的空間可包含或分隔成在其中可實行各種製程或處理的單獨的區，例如包括預熱區（zone）、第二方向拉伸區（zone）、熱處理區（zone）、其他冷卻區（zone）及類似區。自拉幅機設備中排出已經完成弛豫處理的膜。

在一個說明性實施例中，所述方法可更包括在弛豫步驟之後對經弛豫處理的膜進行捲繞的步驟。用於捲繞的方法或設備不受特別限制，並且可使用已知的方法適當地實行。

已經通過例如第一方向拉伸等步驟的未經拉伸的片材的製造方法不受特別限制。舉例而言，其可藉由（熔融）擠出聚酯樹脂或包含其的組成物或切片（chip）來製造。對於擠出，可使用在先前技術中廣泛使用的T型模頭（T-die）進行熔融擠出，並且可對擠出的未經拉伸的片材進行冷卻。

組成物或切片中所含有的聚酯樹脂可藉由已知組分（例如，酸組分（例：如二羧酸組分）與二醇組分）之間的反應獲得。

可使用的二羧酸的具體類型不受特別限制，但舉例而言，可使用對苯二甲酸或其烷基酯或苯基酯。在一些情形中，可使用經雙官能羧酸或其成酯（ester-forming）衍生物（例如，間苯二甲酸、氧基乙氧基苯甲酸（oxyethoxybenzoic acid）、己二酸、癸二酸及5-磺基間苯二甲酸鈉）取代之二羧酸。

此外，可使用的二醇組分的類型亦不受特別限制，但舉例而言，作為乙二醇及其他混合組分，可使用選自丙二醇、新戊二醇、1,3-丙二醇（trimethylene glycol）、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,4-雙氧基乙氧基苯、雙酚及聚氧乙烯二醇（polyoxyethylene glycol）的組分中的一或多者。

在一個說明性實施例中，聚酯樹脂可為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。具體而言，聚酯樹脂可為使用對苯二甲酸（Terephthalic acid）作為二羧酸組分並使用乙二醇（Ethyleneglycol）作為二醇組分而製備的聚對苯二甲酸乙二醇酯。

在一個說明性實施例中，可使用固有黏度為0.6分升/克（dl/g）至0.7 dl/g的樹脂作為聚酯樹脂。滿足上述固有黏度的聚酯樹脂有利於賦予膜耐熱性並確保形成膜的層之間的介面穩定性、穩定的層疊及運行穩定性。

在一個說明性實施例中，除了聚酯樹脂之外，未經拉伸的聚酯片材還可包含其他組分。亦即，除了聚酯樹脂之外，用於製造未經拉伸的聚酯片材的組成物或切片還可包含其他組分。其他成分可為例如各種已知的添加劑或顆粒。

膜中可包含的添加劑的類型不受特別限制，且其實例可為選自固定劑（pinning agent）、抗靜電劑、紫外線穩定劑、防水劑、增滑劑（slip agent）及熱穩定劑中的一或多者。在光穩定劑的情形中，舉例而言，可使用二苯甲酮系化合物、苯並三唑系化合物、苯並噁嗪酮系（benzooxazinone-based）化合物、苯甲酸酯系化合物、水楊酸苯酯系化合物、受阻胺系化合物或類似化合物。

膜中所含有的顆粒可為有機或無機顆粒。此種顆粒可為例如在膜製造製程中充當防黏連劑（anti-blocking agent）的有機顆粒、無機顆粒或混合顆粒。無機顆粒可為例如選自碳酸鈣、二氧化矽、二氧化鈦、高嶺土、硫酸鋇、矽酸鋁及碳酸鈣中的一或多者，但並非僅限於此。有機顆粒可為例如選自矽酮樹脂、交聯二乙烯基苯聚甲基丙烯酸酯、交聯聚甲基丙烯酸酯、交聯聚苯乙烯樹脂、苯並胍胺-甲醛樹脂、苯並胍胺-三聚氰胺-甲醛樹脂及三聚氰胺-甲醛樹脂中的一或多者，但並非僅限於此。混合顆粒可指例如其中兩種不同組分分別形成核及殼（塗佈組分）的顆粒。當使用顆粒時，舉例而言，基於總膜計，其含量（重量）可在200 ppm至2,000 ppm或400 ppm至1,000 ppm的範圍內。此外，所使用的顆粒的最長尺寸的長度可在例如0.01微米（µm）至5微米或0.1微米至3微米的範圍內，或者可具有在所述範圍內的平均粒徑。

在一個說明性實施例中，未經拉伸的片材可為單層或多層膜。單層膜可包含上述聚酯樹脂組分，而在多層膜中，形成多層膜的兩個層中的至少一者可包含上述聚酯樹脂組分。

在本申請案的具體實施例中，當未經拉伸的片材是多層膜時，所述多層膜可藉由共擠出二或更多個層來生產，所述二或更多個層中的每一者由二或更多種具有不同組成物的切片形成。

當未經拉伸的片材是多層膜時，所述膜可包括芯層及表層，其中在芯層的兩個表面上分別層疊至少一個層。所述層可被共擠出以形成未經拉伸的片材。

表層可包括具有防黏連功能的顆粒，對此並無特別限制，並且芯層可不包括具有上述功能的顆粒。在此種情形中，多層膜可包括占整個膜的70重量%至90重量%的芯層及占整個膜的10重量%至30重量%的表層。

在一個說明性實施例中，所述方法可更包括藉由分別對形成芯層的切片及形成表層的切片進行熔融且然後進行共擠出來製備多層未經拉伸片材的步驟。此時，共擠出溫度不受特別限制，但慮及可加工性及類似性質，所述共擠出溫度可為260℃至300℃。在一些情形中，可對氣動膜進一步實行冷卻製程。實行冷卻的溫度可為例如40℃或小於40℃或30℃或小於30℃。

在本申請案的實施例中，雙軸定向膜可具有在20微米至60微米範圍內的厚度。具體而言，厚度的下限可為例如25微米或大於25微米、30微米或大於30微米、35微米或大於35微米、或40微米或大於40微米，並且其上限可為例如55微米或小於55微米、50微米或小於50微米、45微米或小於45微米、40微米或小於40微米、或35微米或小於35微米。

藉由所述方法生產的膜可具有低定向角度、小的面內延遲、小的面內延遲偏差及厚度偏差。

在本申請案的實施例中，雙軸定向膜的定向角度可為12°或小於12°、11°或小於11°、或10°或小於10°。此時，定向角度是分子在寬度方向（TD）上的主定向角度，其指膜的折射率最大的方向，且可根據以下實驗中闡述的方法實行量測或計算。當超過上述範圍的聚酯膜被用作光學構件的基礎膜（例如，偏振片離型膜）時，在正交尼科耳（crossed Nicols）異物及缺陷檢查中，檢查靈敏度可降低。

在本申請案的實施例中，雙軸定向膜可具有100奈米或小於100奈米（nm）的面內延遲標準偏差。可根據以下實驗中闡述的方法來量測或計算面內延遲標準偏差。具體而言，面內延遲標準偏差可為例如90奈米或小於90奈米、80奈米或小於80奈米、70奈米或小於70奈米、60奈米或小於60奈米、或50奈米或小於50奈米。當面內延遲標準偏差超過上述範圍時，光透射的均勻性不足，且因此，其不適合用作高級光學構件。

在本申請案的具體實施例中，雙軸定向膜的面內延遲偏差可在5%以內。可根據以下實驗中闡述的方法來量測或計算面內延遲偏差。具體而言，面內延遲偏差可為例如4.9%或小於4.9%、4.8%或小於4.8%、4.7%或小於4.7%、4.6%或小於4.6%、4.5%或小於4.5%、4.4%或小於4.4%、4.3%或小於4.3%、4.2%或小於4.2%、4.1%或小於4.1%、4.0%或小於4.0%、3.9%或小於3.9%、3.8%或小於3.8%、3.7%或小於3.7%、3.6%或小於3.6%、或3.5%或小於3.5%。當滿足上述範圍時，有利於抑制偏振不均勻性。

儘管不受特別限制，但在滿足面內延遲標準偏差（奈米）及延遲偏差（%）的前提下，本申請案的雙軸定向膜的面內延遲的平均值可在0奈米至1700奈米的範圍內。可根據以下實驗中闡述的方法來量測或計算面內延遲平均值。具體而言，面內延遲的平均值可為例如1650奈米或小於1650奈米、1500奈米或小於1500奈米、1450奈米或小於1450奈米、1400奈米或小於1400奈米、1350奈米或小於1350奈米、1300奈米或小於1300奈米、1250奈米或小於1250奈米、或1200奈米或小於1200奈米。

在本申請案的實施例中，雙軸定向膜的厚度偏差可在1.0微米內。可根據以下實驗中闡述的方法來量測或計算厚度偏差。具體而言，膜的厚度偏差可為例如0.9微米或小於0.9微米、0.8微米或小於0.8微米、0.7微米或小於0.7微米、0.6微米或小於0.6微米、或者0.5微米或小於0.5微米。若厚度偏差為小，則當所述膜用作上述偏振片構件時，其可有助於膜的效能改善。

雙軸定向膜的用途不受特別限制。舉例而言，其可用作光學顯示器的表面保護目的，在製程期間用於載體用途，或用於例如偏振片等光學膜的離型膜。

[有利效果] 根據本申請案，可解決先前技術中在雙軸定向聚酯膜的製造期間發生的與拉伸及熱處理製程相關的問題。根據本申請案的實施例，提供了一種抑制了彎曲現象、降低了延遲偏差、且同時膜均勻性及機械性質（例如，剛性）優異的聚酯膜。此外，本申請案具有提供適合作為光學或顯示構件的聚酯膜的本發明的效果。

在下文中，將參照本發明的具體實例來更詳細地闡述本發明的作用及效果。然而，該些實例僅被呈現用於說明目的，且本發明的範圍在任何意義上皆非僅限於此。 實例及比較例

未經拉伸的片材的生產：使用二羧酸組分（例如，對苯二甲酸）及二醇組分（例如，乙二醇或新戊二醇）生產了固有黏度約為0.63 dl/g的共聚酯切片。在擠出機中在280℃下對所述切片進行了熔融，並藉由T型模頭擠出所述切片，並在表面溫度為20℃的冷卻輥上對其進行快速冷卻及固化，且同時，使用靜電施加製程將其緊密貼合至冷卻輥，以獲得10個非晶型未經拉伸的片材樣本。

雙軸定向膜的生產：在下表1中闡述的條件下實行一系列與膜生產相關的製程，以獲得厚度為約38微米的雙軸定向聚酯膜。作為參考，38微米的厚度是此項技術中相對於用於偏振片的偏振片離型膜的基礎膜通常使用的厚度。為降低成本，已考慮將厚度減小至約25微米，但由於在製程使用期間與捲曲產生相關的品質問題，38微米的厚度在目前是標準的。

[表1]

	第一方向（MD）	關連表達式 y	第二方向（TD）	MD及TD的總弛豫率 （%）
拉伸量 （%）	拉伸速度 （%/分鐘）	拉伸溫度（℃）	拉伸溫度（℃）	熱定型溫度 （區1，℃）	熱定型溫度 （區2，℃）
實例1	300	90667	93	0.103	110	160	200	3.0
實例2	300	90667	95	0.105	110	160	200	3.0
實例3	310	92993	94	0.101	110	160	200	3.0
實例4	270	83867	86	0.103	110	160	200	3.0
實例5	280	86133	88	0.102	110	160	200	3.0
比較例1	300	90667	84	0.093	110	160	200	3.0
比較例2	300	92995	86	0.092	110	160	200	3.0
比較例3	310	93512	88	0.094	110	160	200	3.0
比較例4	300	88720	100	0.113	110	160	200	3.0
比較例5	280	86133	100	0.116	110	160	200	3.0
*在實例及比較例兩者中，將TD方向上的拉伸量（450 %（拉伸比4.5））與拉伸速度（4,875 %/分鐘）設定為相同，並進行了實驗。 *在拉幅機設備中實行在MD拉伸（即，TD拉伸）、熱定型及弛豫之後進行的固定。

對膜的 評估

評估項目如下。

1. 是否存在偏振器不均勻性（色斑）：使用偏振彎折評估裝置（新東（Heidon）-24W，新東科技（Shinto Scientific），日本），將下偏振軸及上偏振軸調整為正交（90°），且然後將切割成A4大小的樣品放置在了評估裝置的下端上。自上方視覺評估膜上是否存在彩虹色斑（參見圖3）。具體而言，若視覺識別出彩虹色斑，則將其闡述為「是」，而若未視覺識別出彩虹色斑，則將其闡述為「否」。

2. 定向角度（度， ° ）：使用微波型分子定向儀（MOA-7015，王子科技儀器公司（Oji Scientific Instruments），日本）將每一膜樣品安裝至專用樣品架上，且然後將其插入分子定向儀中以量測定向角度。由定向儀量測的定向角度是基於MD的值。自90°減去實際量測的值以記錄相對於TD的定向角度，且然後將絕對值記錄為定向角度。

3. 平均面內延遲（奈米）、面內延遲標準偏差（奈米）及面內延遲偏差（ % ）：使用平行尼科耳旋轉相位差量測儀器（科布拉（KOBRA）-WPR，王子科技儀器（Oji Scientific Instruments），日本）量測了在590奈米的量測波長下的相位差值。具體而言，面內延遲（Re）及其標準偏差（Re標準偏差）可如下計算。 [方程式] 面內相位差（Re）= Re=(nx-ny)×d 其中，nx為主定向軸方向上的折射率，ny為對應於與主定向軸方向垂直的方向的折射率，且d為膜的厚度。 [方程式] Re標準偏差=

其中，

為延遲量測值的各別值，

為所有延遲量測值的平均值，且n為延遲量測的次數。

此外，利用上述延遲量測裝置量測了10個樣品的延遲值。此時，以在寬度方向上以10公分（cm）的間隔對在縱向方向上的尺寸為20公分且在寬度方向上的尺寸為100公分的樣本進行切割的方式製備了10個樣品。且將延遲值的最大值與最小值之差除以平均值，並以利用%表示的值作為面內延遲偏差。

4. 厚度及厚度偏差 R 值（微米）：使用電測微計量測儀器（馬爾（Mahr），米樂馬（Millimar）-1240，德國）在所製備的膜的寬度方向上以5公分的間隔量測了厚度，並且藉由以下方程式量測了所測得的厚度以計算厚度偏差R值。 厚度偏差R=

（其中

為厚度量測的各別值，

為厚度量測的平均值，且n為厚度量測的次數）

6. 離型塗佈（模擬後處理）期間是否存在熱褶皺：根據以下步驟a）至d）評估了離型塗佈期間是否存在熱褶皺。此時，使用圖4所示的陶特（Taut）熱褶皺評估裝置。 a）將2,000克的重物安裝至被切割成在MD上為30公分且在TD上為80公分的膜上， b）在設定為130℃的乾燥箱中加熱約180秒， c）自乾燥箱中取出並在室溫下冷卻約60秒。 d）然後，視覺檢查經處理的樣品的熱褶皺，並量測熱褶皺的尺寸及數量，且等級評定如下。 -等級1：無褶皺。 -等級2：具有寬度為3公分或大於3公分的4條或小於4條褶皺 -等級3：具有寬度為3公分或大於3公分的5條或大於5條褶皺 -等級4：具有寬度為3公分或小於3公分的4條或小於4條褶皺 -等級5：具有寬度為3公分或小於3公分的5條或大於5條褶皺

[表2]

	是否存在偏振器不均勻性（色斑）	定向角度（角度，°）	平均面內延遲（奈米）	面內延遲標準偏差（奈米）	面內延遲偏差（%）	厚度偏差R值 （微米）	評估在離型塗佈期間的熱褶皺
實例1	否	10	1429	50	3.5	0.6	等級1
實例2	否	10	1579	60	3.8	0.6	等級1
實例3	否	10	1444	65	4.5	0.8	等級1
實例4	否	8	1667	70	4.2	0.6	等級1
實例5	否	9	1354	65	4.8	0.8	等級1
比較例1	是	12	1643	230	14	1.1	等級5
比較例2	是	12	1417	255	18	1.2	等級5
比較例3	是	13	1375	165	12	1.1	等級4
比較例4	是	12	1615	210	13	0.9	等級4
比較例5	是	10	1781	285	16	1.2	等級5

在表1及表2中，證實了在將滿足關連表達式的實例1至實例5與不滿足關連表達式的比較例1至比較例5進行比較時，相較於比較例，實例具有更少的不均勻性、更低的定向角度以及更低的面內延遲及延遲（標準）偏差。

因此，本申請案在第一方向上使用320%或小於320%的低拉伸量（3.2或小於3.2的低拉伸比）時可確保膜的均勻性（延遲偏差及厚度），並且還確保機械剛性並防止熱褶皺。此為在先前技術中無法確保的效果，如在比較例中，先前技術在MD方向上採用低拉伸比來抑制彎曲現象，因此犧牲了均勻性及剛性。

作為參考，由於在拉幅機內利用夾子夾住在MD方向及TD方向上經拉伸的膜後實行熱處理，發生了彎曲現象。當MD方向上的拉伸量為340%至350%時，通常根據彎曲現象表現出的定向角度約為30°至40°。因此，可見在定向角度減小至12°或小於12°的本申請案的實例中，彎曲現象得到抑制。

L:總長度 L ₁、L ₂:長度 MD:機器方向 R ₁、R ₂、R ₃:輥 TD:橫向方向 W ₁、W ₂:寬度

圖1是用於闡釋第一方向上的拉伸速度的示意圖，並示出使用三個輥R1、R2及R3的兩個區段的長度（L1、L2）。此時，三個輥可分別具有為V _R1、V _R2及V _R3的旋轉速度。 圖2是用於闡釋第二方向上的拉伸速度的示意圖，並示出拉幅機型拉伸設備中的拉伸區。此時，在拉幅機型TD方向拉伸中入口側及出口側的寬度為W1及W2，且拉伸區的總長度為L。 圖3是一影像，其用於闡釋一種與評估膜上是否存在彩虹色斑相關的方法。 圖4是一影像，其用於闡釋一種與評估在離型塗佈期間是否存在熱褶皺相關的方法。

L₁、L₂:長度

R₁、R₂、R₃:輥

Claims (15)

1. 一種聚酯膜之製造方法，包括在第一方向上對未經拉伸的聚酯片材進行拉伸的第一拉伸步驟， 其中在滿足以下關連表達式的條件下實行在所述第一方向上的所述拉伸： [關連表達式] 0.095 ＜ y ＜ 0.110 （在所述關連表達式中，y =（a/b）×100，a為在所述第一方向上的拉伸溫度（°C），b為在所述第一方向上的拉伸速度（%/分鐘），其中所述y為無量綱常數。此時，可藉由以下方程式1來計算在所述第一方向上的所述拉伸速度。 [方程式1] 在所述第一方向上的拉伸速度（%/分鐘）=∑S _n/n 在以上所述方程式1中，n為1或大於1的整數，S _n意指在包括n+1個拉伸輥的n級拉伸製程中每一區段的拉伸速度（%/分鐘），並且所述每一區段的輥軋速度可藉由以下方程式2來計算。 [方程式2] Sn = E _n/[L _n/{(R _n+1-R _n)/2}] 在以上所述方程式2中，E _n為所述n級拉伸製程中自區段1至區段n中每一區段中的拉伸量（%），R _n及R _n+1為形成第n個區段的第n+1個拉伸輥及第n個拉伸輥的旋轉速度（米/分鐘），且L _n意指形成所述第n個區段的所述第n+1個拉伸輥與所述第n個拉伸輥之間的距離（米）。）
2. 如請求項1所述的聚酯膜之製造方法，其中： 在所述第一方向上的所述拉伸是在80℃至120℃範圍內的溫度下實行的。
3. 如請求項1所述的聚酯膜之製造方法，其中： 在所述第一方向上的所述拉伸以80,000 %/分鐘至95,000 %/分鐘範圍內的拉伸速度實行。
4. 如請求項1所述的聚酯膜之製造方法，其中： 以320%或小於320%的拉伸量來實行所述第一方向上的拉伸。
5. 如請求項1所述的聚酯膜之製造方法，更包括： 第二拉伸步驟：在所述第一拉伸步驟之後，在與所述第一方向相交的第二方向上對在所述第一方向上經拉伸的所述膜進行拉伸。
6. 如請求項5所述的聚酯膜之製造方法，其中： 所述第一方向為機器方向（MD），且所述第二方向為橫向方向（TD）。
7. 如請求項5或6所述的聚酯膜之製造方法，其中： 在所述第二方向上的所述拉伸在較所述第一方向上的所述拉伸高的溫度下實行。
8. 如請求項5或6所述的聚酯膜之製造方法，其中： 在所述第二方向上的所述拉伸在80℃至140℃範圍內的溫度下實行。
9. 如請求項5所述的聚酯膜之製造方法，其中： 在所述第一方向及所述第二方向上經拉伸的所述膜具有在20微米至60微米範圍內的厚度。
10. 如請求項5所述的聚酯膜之製造方法，更包括在所述第二拉伸步驟之後實行的熱處理步驟， 其中所述熱處理在較在所述第一方向上的所述拉伸溫度及在所述第二方向上的所述拉伸溫度高的溫度下實行。
11. 如請求項10所述的聚酯膜之製造方法，其中： 所述熱處理步驟在120℃至250℃範圍內的溫度下實行。
12. 如請求項10或11所述的聚酯膜之製造方法，其中： 所述熱處理步驟包括在相對低的溫度下實行的第一熱處理步驟及在相對高的溫度下實行的第二熱處理步驟， 其中所述第一熱處理步驟在120℃至180℃下實行。
13. 如請求項1所述的聚酯膜之製造方法，其中擠出含有聚酯樹脂的切片以製造所述未經拉伸的片材。
14. 如請求項13所述的聚酯膜之製造方法，其中： 所述切片更包括選自添加劑及顆粒中的至少一者。
15. 如請求項13所述的聚酯膜之製造方法，其中： 所述未經拉伸的片材是多層膜，並且 所述多層膜是藉由自二或更多個具有不同組成物的切片共擠出二或更多個層製造而成。

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