TWI707763B - 聚酯多層膜及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有高透明度及優異表面性質的光學聚 酯多層膜及其製造方法，且更具體而言，提供一種其中收縮率低且在總寬度為5000毫米或大於5000毫米的寬膜中中心部分與邊緣部分之間的收縮率的差值小、並且因此彎曲現象及在後處理製程中出現的鬆垂現象得到減少的聚酯多層膜以及其製造方法。

Description

聚酯多層膜及其製造方法
本發明是有關於一種具有高透明度及優異表面性質的光學聚酯多層膜及其製造方法，且更具體而言，是有關於一種其中收縮率低且在總寬度為5000毫米或大於5000毫米的寬膜中中心部分與邊緣部分之間的收縮率的差值小、並且因此彎曲現象得到改善且在例如稜鏡塗佈(prism coating)、擴散塗佈等後處理製程中出現的鬆垂(baggy)現象得到減少的聚酯多層膜以及其製造方法。
光學膜用作用於顯示器的光學構件，且用作用於液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)背光單元(backlight unit，BLU)的光學材料或用於對例如液晶顯示器、電漿顯示器面板(plasma display panel，PDP)及觸控面板(touch panel)等各種顯示器進行表面保護的光學構件。
為了使光學膜適用於觸控面板、手機等，藉由表現出適當的透明度、低的收縮率及優異的表面性質來提高膜品質非常重要。
此外，光學膜是藉由例如稜鏡塗佈、擴散塗佈等後處理製程而被應用於顯示器產品。由於近年來顯示器產品具有大的面積，因此當將厚度分別為125微米或小於125微米的二或三個膜積層在一起來使用以提高耐熱性時，經積層的膜相較於當使用厚度為250微米的一個膜時具有更優異的耐熱性。然而，此種用於積層的膜所存在的問題在於，當將具有不同物理性質(例如收縮率、定向性質及厚度等)的膜積層在一起時，經積層的膜可能捲曲或可能未被良好地堆疊。
因此，在總膜寬度為5000毫米或大於5000毫米的膜主輥(master roll)的情形中，因在拉伸製程及鬆弛製程中出現的在寬度方向上的彎曲現象而存在所述膜的邊緣部分與中心部分之間的收縮率的差值。為了改善所述彎曲現象，已提出一種在熱固定區域(heat fixing zone)中對膜進行精細拉伸的方法。然而，所述拉伸是在熱固定區域中執行，所述拉伸為非均勻的，且因此在寬度方向上的物理性質的均勻性劣化，或者所述拉伸是在高溫下執行，且因此會出現結晶且出現破裂，因而導致可操作性差。此外，當在寬度方向上進行鬆弛時，在正常情況下會在兩個區域或一個區域中對膜進行鬆弛以控制收縮率，而此種鬆弛方法更容易造成彎曲現象。
此外，當如上所述將寬膜積層在一起而應用於顯示器時，為了堆疊具有相同物理性質的膜，僅使用中心部分，抑或將邊緣部分積層在一起來使用。
其中僅使用中心部分的情形所存在的問題在於，由於邊緣部分被切除並廢棄，因此產品產率降低。由於邊緣部分的物理性質彼此不同，因此其中將邊緣部分積層在一起來使用的情形在對膜進行積層時需要單獨的測試製程來量測各定向角度，且因此難以管理及達成生產力，並且生產率亦會劣化。
本發明的實施例旨在提供一種聚酯多層膜，在所述聚酯多層膜中，基於膜的總寬度，中心部分與邊緣部分之間的收縮率的差值小，且因此收縮率為均勻的，並且厚度為均勻的，藉此防止在積層時在膜上發生捲曲，且防止在例如稜鏡塗佈、擴散塗佈等後製程的塗佈製程中出現鬆垂(baggy)現象。
此外，本發明的實施例旨在提供一種聚酯多層膜，在所述聚酯多層膜中，透明度高，且因此易於在後製程中進行塗佈製程時對異物等執行品質檢驗，表面性質為優異的，且因此塗佈加工性為優異的，並且收縮率低，且因此不會在後製程中發生收縮。
本案申請人進行了研究以達成以上目的，且因此發現了，在縱向方向上的3至5個區域(zone)中執行多級鬆弛(multi-stage relaxation)，設置鬆弛率梯度(relaxation ratio gradient)來執行所述鬆弛，且在特定條件下執行所述鬆弛及熱固定，藉此達成以上目的，並且完成了本發明。
在一個一般態樣中，一種聚酯多層膜包括：核心層；以及至少一個表層，堆疊於所述核心層的兩側中的每一者上，其中形成所述表層的聚酯樹脂具有0.6至0.7的固有黏度，當基於所述聚酯多層膜的全寬度自兩端至1/3點的部分為邊緣部分且除所述邊緣部分外的部分為中心部分時，在將所述聚酯多層膜維持於95℃的點處達60分鐘之後，所述邊緣部分的收縮率及所述中心部分的收縮率滿足以下方程式1，且根據以下方程式2所得到的收縮率的差值為0.1或小於0.1，且根據以下方程式3所得到的所述邊緣部分的彎曲率為0.3%或小於0.3%：
Figure 106133597-A0305-02-0006-1
在方程式1中，S45為在相對於所述聚酯多層膜的縱向方向為45度的方向上的收縮率，且S135為在相對於所述聚酯多層膜的所述縱向方向為135度的方向上的收縮率，
Figure 106133597-A0305-02-0006-2
Figure 106133597-A0305-02-0006-3
在另一一般態樣中，一種聚酯多層膜的製造方法包括：a) 對包含聚酯樹脂的用於核心層的第一聚酯樹脂組成物及包含固有黏度為0.6分升/克(dl/g)至0.7分升/克的聚酯樹脂及無機顆粒的用於表層的第二聚酯樹脂組成物進行熔融擠出，以執行共擠出來形成其中堆疊有三或更多個層的片材；b)對經共擠出的所述片材進行雙軸拉伸以製造膜；以及c)在對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行熱處理，其中在相對於縱向方向劃分的3至5個區域(zone)中設置在橫向方向上的鬆弛率梯度，且在210℃或低於210℃的溫度下對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行所述熱處理，以使得其中設置有鬆弛率的第一區域與最後的區域之間的鬆弛率的差值為0.1%至0.5%。
即使根據本發明的聚酯多層膜被製造成總膜寬度為5000毫米或大於5000毫米的主輥膜並藉由以1500毫米或大於1500毫米的寬幅(wide width)進行切分而被製造成產品，中心部分與邊緣部分之間的在橫向方向上的收縮率的差值亦為小，且因此可在後製程中對膜進行積層時使用中心部分及邊緣部分兩者。因此，生產率可得到提高，在積層之後的膜可不發生捲曲，且鬆垂現象可顯著減少。
此外，本發明可提供一種聚酯多層膜，在所述聚酯多層膜中，透明度高，且因此易於在後製程中進行塗佈製程時對異物等執行品質檢驗，表面性質為優異的，且因此塗佈加工性為優異 的，並且收縮率低，且因此不會在後製程中發生收縮，因而具有少量的變形。
此外，根據本發明的所述聚酯多層膜可適合用作用於平板、行動電話等的光學膜，且由於在後製程中存在最小的熱變形而可適當地用於需要後製程、薄的顯示器等的領域中。
A:膜的全寬度
a1、a2:邊緣部分
b:中心部分
圖1示出本發明的膜中的邊緣部分及中心部分。
圖2示出本發明的一種量測彎曲率的方法。
圖3示出本發明的量測收縮率的方向。
以下，藉由包括附圖在內的具體實施例或實例來更詳細地闡述本發明。同時，提供以下具體示例性實施例或實例作為參考來詳細闡釋本發明，且因此本發明並非僅限於此，而是可以各種方式來實作。
除非另外指明，否則本文中所使用的所有技術用語及科學用語均具有與熟習本發明所屬技術者所通常理解的含義相同的含義。本發明的說明書中所使用的用語僅用於有效地闡述具體示例性實施例的目的，而並非旨在限制本發明。
除非在上下文中另外指明，否則所附說明書及申請專利範圍中所使用的單數形式旨在亦包括複數形式。
本發明的示例性實施例將提供一種聚酯多層膜，所述聚酯多層膜包括：核心層；以及至少一個表層，堆疊於所述核心層 的兩側中的每一者上，其中形成所述表層的聚酯樹脂具有0.6至0.7的固有黏度，當基於所述膜的全寬度自兩端至1/3點的部分為邊緣部分且除所述邊緣部分外的部分為中心部分時，在將所述膜維持於95℃的點處達60分鐘之後，所述邊緣部分的收縮率及所述中心部分的收縮率滿足以下方程式1，且根據以下方程式2所得到的收縮率的差值為0.1或小於0.1，且根據以下方程式3所得到的所述邊緣部分的彎曲率為0.3%或小於0.3%：
Figure 106133597-A0305-02-0009-5
在方程式1中，S45為在相對於所述膜的縱向方向為45度的方向上的收縮率，且S135為在相對於所述膜的所述縱向方向為135度的方向上的收縮率，
Figure 106133597-A0305-02-0009-6
Figure 106133597-A0305-02-0009-4
在本發明示例性實施例中的所述聚酯多層膜中，藉由熱機械分析儀(thermomechanical analyzer，TMA)所量測的在95℃ 的點處的尺寸變化可滿足以下方程式4：
Figure 106133597-A0305-02-0010-7
在方程式4中，所述尺寸變化=在95℃的點處的長度-初始長度，且在所述縱向方向上的所述尺寸變化及在所述橫向方向上的所述尺寸變化分別為40微米或小於40微米。
在本發明示例性實施例中的所述聚酯多層膜中，所述邊緣部分與所述中心部分之間的彎曲率的差值可滿足以下方程式5：
Figure 106133597-A0305-02-0010-8
在本發明示例性實施例中的所述聚酯多層膜中，所述聚酯樹脂的固有黏度可滿足以下方程式6：
Figure 106133597-A0305-02-0010-9
在方程式6中，Ns為形成所述表層的所述聚酯樹脂的固有黏度，且Nc為形成所述核心層的所述聚酯樹脂的固有黏度。
在本發明示例性實施例中的聚酯多層膜中，中心線平均粗糙度Ra可為10奈米至25奈米，且10點的平均粗糙度Rz可為100奈米至400奈米。
在本發明的示例性實施例中，所述聚酯多層膜可具有25微米至125微米的總厚度，且以所述膜的總重量計，所述核心層 可具有70重量%至90重量%的含量，且所述表層可具有10重量%至30重量%的含量。
在本發明的示例性實施例中，所述表層可包含10ppm(百萬分率)至100ppm的無機顆粒。
在本發明的示例性實施例中，所述聚酯多層膜可具有0.5%至2.5%的霧度。
在本發明的示例性實施例中，所述無機顆粒可具有0.5微米至5微米的平均粒徑(particle diameter)。
本發明的另一示例性實施例將提供一種聚酯多層膜的製造方法，聚酯多層膜的所述製造方法包括：a)對包含聚酯樹脂的用於核心層的第一聚酯樹脂組成物及包含固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克的聚酯樹脂、及無機顆粒的用於表層的第二聚酯樹脂組成物進行熔融擠出，以執行共擠出來形成其中堆疊有三或更多個層的片材；b)對經共擠出的所述片材進行雙軸拉伸以製造膜；以及c)在對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行熱處理，其中在相對於縱向方向劃分的3至5個區域(zone)中設置在橫向方向上的鬆弛率梯度，且在210℃或低於210℃的溫度下對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行所述熱處理，以使得其中設置有鬆弛率的第一區域與最後的區域之間的鬆弛率的差值為0.1%至0.5%。
在本發明的聚酯多層膜的所述製造方法中，在步驟c) 中，總鬆弛率可為2%至7%，且所述第一區域的鬆弛率可為1.0%至1.5%。
在本發明的聚酯多層膜的所述製造方法中，在進行步驟b)中的所述雙軸拉伸時，在所述縱向方向上的拉伸率及在所述橫向方向上的拉伸率可為2倍至6倍。
在本發明的聚酯多層膜的所述製造方法的示例性實施例中，在步驟a)中，所述聚酯樹脂的固有黏度可滿足以下方程式6：
Figure 106133597-A0305-02-0012-10
在方程式6中，Ns為形成所述表層的所述聚酯樹脂的固有黏度，且Nc為形成所述核心層的所述聚酯樹脂的固有黏度。
在本發明的聚酯多層膜的所述製造方法的示例性實施例中，在步驟a)中，以所述膜的總重量計，所述核心層可具有70重量%至90重量%的含量，且所述表層可具有10重量%至30重量%的含量。
在本發明的聚酯多層膜的所述製造方法的示例性實施例中，在步驟a)中，所述無機顆粒可具有0.5微米至5微米的平均粒徑，且可具有10ppm至100ppm的含量。
以下，將詳細闡述本發明的每一構成。
具體而言，本發明的示例性實施例將提供一種具有三或更多個層的聚酯多層膜，所述聚酯多層膜包括核心層及堆疊於所述核心層的一側或兩側上的至少一個表層。更具體而言，在本發 明的示例性實施例中，所述聚酯多層膜可包括核心層及堆疊於所述核心層的兩側上的一或多個表層。
聚酯多層膜的總厚度可為25微米至125微米、更佳為38微米至100微米，且可以在上述範圍內被製造成薄膜的趨勢適用於顯示器，但本發明並非僅限於此。
此外，當以膜的總重量計核心層具有70重量%至90%的含量且表層具有10重量%至30重量%的含量時，此為較佳的，乃因表面穩定化在共擠出時為優異的，易於執行膜形成，且可製造具有低的霧度、小的表面粗糙度及小的收縮的膜，但本發明並非僅限於此。
核心層可由聚酯樹脂形成，更具體而言單獨由聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂形成。本文中所使用的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂較佳地具有0.6分升/克至0.7分升/克的固有黏度，乃因耐熱性為優異的且在共擠出時不會造成界面不穩定性，但本發明並非僅限於此。
待堆疊於核心層的一側或兩側上的表層可堆疊有一個層或者二或更多個層，且可藉由共擠出來進行堆疊。
表層可包含固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克的聚酯樹脂及無機顆粒，可在固有黏度滿足上述範圍的範圍內與核心層穩定地堆疊在一起而不造成界面不穩定性，藉此製造多層膜，且可易於進行加工。
更佳地，用於核心層及表層的聚酯樹脂的固有黏度較佳 地滿足以下方程式6：
Figure 106133597-A0305-02-0014-11
在方程式6中，Ns為形成所述表層的所述聚酯樹脂的固有黏度，且Nc為形成所述核心層的所述聚酯樹脂的固有黏度。
在以上方程式6中，當值為0.1或大於0.1時，界面為不穩定的並發生破裂，且因此可難以由饋送區塊(feed block)藉由共擠出來形成所述膜。因此，較佳為滿足此範圍，但本發明並非僅限於此。
表層可包含無機顆粒，且所述無機顆粒可不加限制地使用，只要所述無機顆粒為所述領域中所習用的無機顆粒即可。具體而言，無機顆粒可為例如二氧化矽、沸石、高嶺土及二氧化鈦等，但本發明並非僅限於此。另外，無機顆粒可單獨使用或以其二或更多者的組合形式使用。該些無機顆粒藉由拉伸製程而自膜的表面顯露出，以改善膜的滑脫性(slipperiness)及可繞制性(windability)。無機顆粒的大小及含量可滿足其中中心線平均粗糙度Ra為10奈米至25奈米且10點的平均粗糙度Rz為100奈米至400奈米的範圍。作為滿足上述範圍的實例，無機顆粒可具有0.5微米至5微米的平均粒徑，且表層中的顆粒的含量可為10ppm至100ppm。
在中心線平均粗糙度Ra及10點的平均粗糙度Rz滿足上述條件的範圍內進行後製程時，塗佈性質可為優異的而滿足使用 者所需要的塗佈穩定性，且整個膜的透明程度可為優異的而適用於光學器件及顯示器(例如觸控面板等)，但本發明並非僅限於此。
當顆粒的平均粒徑大於5微米時，即使顆粒的含量少於10ppm，膜的透明度亦可大大降低，且可在塗佈製程期間出現刮痕。當中心線平均粗糙度Ra大於25奈米且10點的平均粗糙度Rz大於400奈米時，表面上的突起可被轉移等，亦即，最終產品的光學性質可受到影響。當平均粒徑小於0.5微米時，即使使用大於100ppm的量的顆粒，透明程度亦為低的，在進行塗佈製程時不易於進行品質檢驗。當中心線平均粗糙度Ra小於6奈米且10點的平均粗糙度Rz小於80奈米時，光滑度為優異的，但塗佈加工性及產品處置性質劣化，且在進行塗佈製程時可能出現刮痕或黏連(blocking)，且因此可造成塗佈非均勻性。
根據本發明的示例性實施例，如圖1所示，本發明的聚酯多層膜的特點為同時滿足以下物理性質，其中當基於所述膜的全寬度A自兩端至1/3點的部分為邊緣部分a1及a2且除所述邊緣部分外的部分為中心部分b時，在將所述膜維持於95℃的點處達60分鐘之後，所述邊緣部分的收縮率及所述中心部分的收縮率可滿足以下方程式1，且根據以下方程式2所得到的所述收縮率的差值可為0.1或小於0.1，且根據以下方程式3所得到的所述邊緣部分的彎曲率可為0.3%或小於0.3%：[方程式1]
Figure 106133597-A0305-02-0016-12
在方程式1中，S45為在相對於所述膜的縱向方向為45度的方向上的收縮率，且S135為在相對於所述膜的所述縱向方向為135度的方向上的收縮率，
Figure 106133597-A0305-02-0016-14
Figure 106133597-A0305-02-0016-13
在本發明的示例性實施例中，當所述膜的全寬度A為6000毫米且分別具有100毫米的兩側經受邊緣修剪及分切時，產品可具有1800毫米的邊緣部分a1、1800毫米的中心部分b及1800毫米的邊緣部分a2。
此外，在本發明的示例性實施例中，藉由以下方式根據方程式3來計算中心部分的彎曲率及邊緣部分的彎曲率：將圖1所示膜的主輥相對於所述膜的橫向方向(膜的全寬度A方向)劃分並切割成包括邊緣部分a1及a2以及中心部分b的三個部分，將經切割的輥放鬆至如圖2所示的預定長度，且在其中對經放鬆的膜的左側及右側施加相同載荷、更具體而言其中使用1千克的重量施加相同載荷的狀態下對左側的長度及右側的長度進行量測。
在方程式2中，左側與右側的平均長度意指藉由將左側 的長度與右側的長度的和除以二所獲得的值。
在本發明中藉由同時滿足上述物理性質，邊緣部分與中心部分之間的物理性質的差異可為小的，且因此可防止在積層為光學膜時出現捲曲或鬆垂現象。鬆垂現象是指其中膜的一側在例如稜鏡塗佈等塗佈製程期間下垂因而凸得如背包一樣的現象。
在以上方程式1中，相對於膜的縱向方向在為45度的方向上的收縮率與在為135度的方向上的收縮率的差值較佳為0.15或小於0.15，且更佳為0.01至0.15。當所述差值大於0.15時，在進行後製程時的高溫製程期間可發生收縮，且因此可在45度的方向及135度的方向上發生扭捲(twist curling)。此外，由於可能顯著地出現邊緣部分的彎曲現象，因此可能顯著地出現中心部分與邊緣部分之間的物理性質的差異。
在方程式2中，在邊緣部分的橫向方向上的收縮率與在中心部分的橫向方向上的收縮率之間的差值可為0.1或小於0.1，更具體而言為0至0.1。當所述差值大於0.1時，可顯著地出現邊緣部分的彎曲，且因此可在積層時出現捲曲及鬆垂現象。此外，由於可能顯著地出現邊緣部分的彎曲現象，因此可能顯著地出現中心部分與邊緣部分之間的物理性質的差異。
較佳地，根據方程3所得到的彎曲率為0.3%或小於0.3%，更具體而言為0至0.3%。具體而言，在滿足其中邊緣部分的彎曲率為0.3%或小於0.3%的物理性質的範圍內積層時，可防止捲曲及鬆垂現象。更佳地，在滿足邊緣部分的彎曲率及中心部分 的彎曲率為0.3%或小於0.3%的範圍內積層時，可進一步防止捲曲及鬆垂現象。更佳地，邊緣部分與中心部分之間的彎曲率的差值滿足以下方程式5，更佳地滿足0至0.2的範圍，此為較佳的，乃因製造出具有小的彎曲率偏差的膜。
Figure 106133597-A0305-02-0018-15
此外，當將所述膜維持於40℃的溫度下達3分鐘且以5℃/分鐘的速率將溫度升高至180℃時，藉由熱機械分析儀(TMA)所量測的在95℃的點處的尺寸變化(dimension change)可滿足以下方程式4：
Figure 106133597-A0305-02-0018-33
在方程式4中，所述尺寸變化=在95℃的點處的長度-初始長度，且在所述縱向方向上的尺寸變化及在所述橫向方向上的尺寸變化分別為40微米或小於40微米。
更具體而言，方程式4的值可為0.01至1.5，且在此範圍內，確認到，彎曲現象得到改善。當方程式4的值大於1.5時，在進行後加工時所述膜的變形為大的，且因此可難以達成產品的物理性質。
在本發明的示例性實施例中，所述膜可在滿足方程式1至方程式3的所有物理性質的範圍內適合用作例如稜鏡膜等光學 膜。
在本發明的示例性實施例中，包括核心層及表層的聚酯多層膜的製造不受限制，但可藉由在至少兩個熔融擠出機(melt extruder)中進行熔融擠出、然後進行澆鑄、並藉由雙軸拉伸而獲得。更具體而言，在一個擠出機中對聚酯進行擠出，且在另一擠出機中同時對聚酯及添加劑(例如無機顆粒(例如二氧化矽、高嶺土、沸石及二氧化鈦等))進行熔融擠出，并且接著在饋送區塊中對各熔體進行共擠出，然後進行澆鑄、冷卻，並隨後進行雙軸拉伸、熱處理及鬆弛。可藉由調整對膜的拉伸、熱處理及鬆弛來控制所述膜的物理性質。
更具體而言，本發明的聚酯多層膜的所述製造方法的示例性實施例包括：a)對包含聚酯樹脂的用於核心層的第一聚酯樹脂組成物及包含固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克的聚酯樹脂、及無機顆粒的用於表層的第二聚酯樹脂組成物進行熔融擠出，以執行共擠出來形成其中堆疊有三或更多個層的片材；b)對經共擠出的所述片材進行雙軸拉伸以製造膜；以及c)在對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行熱處理，其中在相對於縱向方向劃分的3至5個區域(zone)中設置在橫向方向上的鬆弛率梯度，且在210℃或低於210℃的溫度下對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行所述熱處理，以使得其中設置有鬆弛率的第一區域與最後的區域之間的鬆弛率的差值為0.1%至 0.5%。
具體而言，步驟a)為對形成核心層及表層的聚酯樹脂進行共擠出、然後使用澆鑄鼓(casting drum)進行淬火及凝固以製造聚酯片材的步驟，其中所述表層包含無機顆粒，且所述無機顆粒可不加限制地使用，只要所述無機顆粒為所述領域中所習用的無機顆粒即可。具體而言，無機顆粒可為例如二氧化矽、沸石、高嶺土及二氧化鈦等，但本發明並非僅限於此。
較佳地，核心層中所使用的聚酯樹脂的固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克，表層中所使用的聚酯樹脂的固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克。更佳地，當固有黏度滿足以下方程式6時，可執行共擠出而不發生破裂等：
Figure 106133597-A0305-02-0020-16
在以上方程式6中，Ns為形成所述表層的聚酯樹脂的固有黏度，且Nc為形成所述核心層的聚酯樹脂的固有黏度。
無機顆粒的大小及含量較佳地滿足其中中心線平均粗糙度Ra為10奈米至25奈米且10點的平均粗糙度Rz為100奈米至400奈米的範圍。作為滿足上述範圍的實例，無機顆粒可具有0.5微米至5微米的平均粒徑，且表層中的顆粒的含量可為10ppm至100ppm。在中心線平均粗糙度Ra及10點的平均粗糙度Rz滿足上述條件的範圍內進行後製程時，塗佈性質可為優異的而滿足使用者所需要的塗佈穩定性，且整個膜的透明程度可為優異的而適 用於光學器件及顯示器(例如觸控面板等)，但本發明並非僅限於此。
接下來，步驟b)為對共擠出的所述片材進行拉伸以制造膜的步驟，其中所述拉伸可為單軸拉伸或雙軸拉伸，更具體而言為雙軸拉伸。步驟b)可藉由其中執行在縱向方向上的拉伸且接著執行在橫向方向上的拉伸的多級拉伸或者藉由其中同時地執行在縱向方向上的拉伸及在橫向方向上的拉伸的同時拉伸來執行。
更具體而言，可執行共擠出以形成三或更多個層，然後在澆鑄輥中進行冷卻，且接著可將所述片材在縱向方向上拉伸2倍至6倍、更佳為2倍至3.7倍、且更佳為2.8倍至3.7倍，以及在橫向方向上拉伸2倍至6倍、更佳為3倍至5.5倍、且更佳為3.4倍至4.3倍。在縱向方向上的拉伸率為2倍至4倍的範圍內，可穩定地執行在橫向方向上的拉伸而不降低膜的機械強度。然而，本發明並非僅限於此。另外，在橫向方向上的拉伸率為2倍至6倍的範圍內，膜的機械強度可不被降低，且可防止發生膜的破裂。然而，本發明並非僅限於此。
步驟c)為執行熱固定及鬆弛的製程，其中用於熱固定的溫度可為210℃或低於210℃、更具體而言為200℃至210℃，且在鬆弛時，可設置在橫向方向上的鬆弛率梯度，且可在210℃或低於210℃的溫度下對膜進行鬆弛的同時執行熱處理，以使得第一區域與最後的區域之間的鬆弛率的差值為0.1%至0.5%，藉此製造滿足所有所期望的物理性質的膜。
鬆弛率可如下進行計算。
鬆弛率(%)=(在鬆弛處理區段之前的膜的最大寬度長度-鬆弛處理區段中的膜最小寬度長度)/在鬆弛處理區段之前的膜的最大寬度長度×100
此外，在本發明的示例性實施例中，總鬆弛率可為2%至7%，且第一區域的鬆弛率可為1.0%至1.5%。
在鬆弛製程及熱處理製程期間，可將溫度及鬆弛率控制至上述範圍。當溫度高於210℃時，在縱向方向上的收縮率可減小，但在橫向方向上的收縮率可增大，且此外，彎曲可變得更嚴重。
此外，當其中設置有鬆弛率的第一區域與最後的區域之間的鬆弛率的差值小於0.1時，可難以控制在橫向方向上的收縮率，且當增大所述鬆弛率來控制收縮率時，存在膜在拉幅機(tenter)中弛垂(sag)的問題。此外，當鬆弛率的差值大於0.5時，會更顯著地出現彎曲現象，且邊緣部分與中心部分之間的收縮率的差值可變大。
以下，基於實例及比較例來更詳細地闡述本發明。同時，以舉例方式提供以下實例及比較例以用於更詳細地闡釋本發明，且因此，本發明並非僅限於此。
1)固有黏度
將0.4克聚對苯二甲酸乙二醇酯球粒(樣本)添加至其中以6：4的重量比將苯酚與1,1,2,2-四氯乙醇混合的100毫升試劑 中，將所述混合物溶解了90分鐘，接著轉移至烏氏黏度計(Ubbelohde viscometer)，並維持於30℃的恆溫浴中達10分鐘。接著，使用黏度計及抽氣器(aspirator)對溶液的下降秒數進行了計算。藉由相同的方法對溶劑的下降秒數進行了量測，且藉由以下計算公式1及計算公式2對R.V值及I.V值進行了計算。
在以下計算公式中，C表示樣本的濃度：[計算公式1]R.V=樣本的下降秒數/溶劑的下降秒數
Figure 106133597-A0305-02-0023-17
2)霧度
根據日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)K 715使用霧度計(型號名稱：日本電色工業公司(Nippon Denshoku)，型號NDH 5000)對如此形成的膜試樣的霧度進行了量測。
3)表面粗糙度
使用二維接觸型表面粗糙度計(小阪公司(Kosaka Corp.)，SE3300)對中心線平均粗糙度Ra及10點的平均粗糙度Rz進行了量測。
4)收縮率
將膜切割成200毫米×200毫米的大小，對膜的長度及寬度進行了量測。接下來，在熱風烘箱中在95℃的點處將膜熱處 理了60分鐘，且接著對熱處理之後變化了的膜的長度及寬度進行了量測，並藉由以下方程式進行了計算。此處，一起對在縱向方向上的尺寸變化、在縱向方向上為45度的方向上的尺寸變化、在縱向方向上為135度的方向上的尺寸變化、及在橫向方向上的尺寸變化進行了量測。在縱向方向上為45度的方向及為135度的方向示於圖3中。
收縮率(%)=(在熱處理之前所量測的長度-在熱處理之後所量測的長度)/在熱處理之前所量測的長度×100
5)藉由熱機械分析儀(TMA)進行量測
將膜試樣切割成在縱向方向上為16毫米以及在橫向方向上為4.5毫米的大小，且使用熱機械分析儀(TA公司(TA Company)，TMA Q400)對尺寸變化(dimention change)進行了量測。
藉由將膜等溫(isothermal)地維持於40℃下達3分鐘、以5℃/分鐘的速率將溫度升高至180℃、且量測在95℃的點處的尺寸變化，來執行量測。尺寸變化=在95℃的點處的長度-初始長度。
6)彎曲率(%)
將總寬度為6000毫米的主輥膜切分成3部分，以使得兩端的每一寬度為2000毫米，且在其中如圖2所示對膜的左側及右側施加1千克的相同載荷的狀態下，對邊緣部分及中心部分的產品輥(主輥)的右側的長度及左側的長度進行了量測。接著根據 以下方程式對彎曲率進行了計算：
Figure 106133597-A0305-02-0025-18
[實例1]
將固有黏度為0.65分升/克的聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)用於核心層，將固有黏度為0.64分升/克的聚對苯二甲酸乙二醇酯及平均粒徑為2.5微米的70ppm的二氧化矽顆粒用於表層，且分別進行共擠出，並共擠出成具有其中堆疊有表層/核心層/表層的三個層的膜，然後澆鑄於冷卻輥上以製造未經拉伸的片材。此處，以所述膜的總重量計，核心層具有80重量%的含量，且以所述膜的總重量計，表層具有20重量%的含量。將所述片材依序在縱向方向上拉伸3倍並在橫向方向上拉伸3.4倍，且在如表1所示的四個區域中鬆弛總計3.5%的同時在210℃下進行了熱處理，其中設置有鬆弛率梯度，即，在第一區域(表1所示的1區域)中為1.2%、在第二區域(表1所示的2區域)中為1.0%、在第三區域(表1所示的3區域)中為0.9%、在第四區域(表1所示的4區域)中為0.8%，藉此製造總厚度為75微米的膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2及表3中。
[實例2及實例3]
除了如下表1所示來改變在橫向方向上的鬆弛率以外， 以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[實例4及實例5]
除了如下表1所示來改變表層原料的固有黏度且改變在橫向方向上的鬆弛率以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[實例6及實例7]
除了如下表1所示來改變表層的重量以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[實例8至實例11]
除了如下表1所示來改變表層的顆粒含量及粒度(particle size)以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[實例12至實例16]
除了如下表1所示來改變條件以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至 表3中。
[比較例1]
除了如下表1所示在200℃下執行熱處理且僅在1區域中對膜執行在橫向方向上的鬆弛以外，以與實例1相同的方式製造了膜，藉此獲得厚度為75微米的膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[比較例2及比較例3]
除了如下表1所示來改變在橫向方向上的鬆弛率以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[比較例4及比較例5]
除了如下表1所示來改變表層的固有黏度且改變鬆弛率以外，以與實例1相同的方式製造了各膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[比較例6]
除了如下表1所示來改變表層的重量且改變鬆弛率以外，以與實例1相同的方式製造了膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
[比較例7]
除了如下表1所示在220℃的溫度下執行熱處理以外，以與實例1相同的方式製造了膜。
對所製造的膜的物理性質進行了量測，且示於下表2至表3中。
Figure 106133597-A0305-02-0028-19
Figure 106133597-A0305-02-0028-20
Figure 106133597-A0305-02-0029-21
Figure 106133597-A0305-02-0029-22
Figure 106133597-A0305-02-0030-23
A:膜的全寬度
a1、a2:邊緣部分
b:中心部分

Claims (10)

  1. 一種聚酯多層膜，包括：核心層；以及至少一個表層，堆疊於所述核心層的兩側中的每一者上，其中形成所述表層的聚酯樹脂具有0.6分升/克至0.7分升/克的固有黏度，當基於所述聚酯多層膜的全寬度自兩端至1/3點的部分為邊緣部分且除所述邊緣部分外的部分為中心部分時，在將所述聚酯多層膜維持於95℃的點處達60分鐘之後，所述邊緣部分的收縮率及所述中心部分的收縮率滿足以下方程式1，且根據以下方程式2所得到的所述收縮率的差值為0.1或小於0.1，且根據以下方程式3所得到的所述邊緣部分的彎曲率為0.3%或小於0.3%，且其中所述邊緣部分與所述中心部分之間的彎曲率的差值滿足以下方程式5的條件：
    Figure 106133597-A0305-02-0031-24
     在方程式1中，S45為在相對於所述聚酯多層膜的縱向方向為45度的方向上的收縮率，且S135為在相對於所述聚酯多層膜的所述縱向方向為135度的方向上的收縮率，
    Figure 106133597-A0305-02-0031-25
    Figure 106133597-A0305-02-0032-26
     其中所述邊緣部分及所述中心部分具有相同的寬度
    Figure 106133597-A0305-02-0032-29
  2. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中藉由熱機械分析儀(TMA)所量測的在縱向方向上為16毫米以及在橫向方向上為4.5毫米的大小的所述聚酯多層膜的膜試樣在95℃的點處的尺寸變化滿足以下方程式4：
    Figure 106133597-A0305-02-0032-27
     在方程式4中，所述尺寸變化=在95℃的點處的長度-初始長度，且在所述縱向方向上的所述尺寸變化及在所述橫向方向上的所述尺寸變化分別為40微米或小於40微米。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中所述聚酯樹脂的所述固有黏度滿足以下方程式6：
    Figure 106133597-A0305-02-0032-28
     在方程式6中，Ns為形成所述表層的所述聚酯樹脂的固有黏度，且Nc為形成所述核心層的所述聚酯樹脂的固有黏度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中中心線平均粗糙度Ra為10奈米至25奈米，且10點的平均粗糙度Rz為100奈米至400奈米。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中所述聚酯多層膜具有25微米至125微米的總厚度，且以所述聚酯多層膜的總重量計，所述核心層具有70重量%至90重量%的含量且所述表層具有10重量%至30重量%的含量。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中所述表層包含10ppm至100ppm的無機顆粒。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的聚酯多層膜，其中所述聚酯多層膜具有0.5%至2.5%的霧度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的聚酯多層膜，其中所述無機顆粒具有0.5微米至5微米的平均粒徑。
  9. 一種聚酯多層膜的製造方法，包括：a)對包含聚酯樹脂的用於核心層的第一聚酯樹脂組成物及包含固有黏度為0.6分升/克至0.7分升/克的聚酯樹脂、及無機顆粒的用於表層的第二聚酯樹脂組成物進行熔融擠出，以執行共擠出來形成其中堆疊有三或更多個層的片材；b)對經共擠出的所述片材進行雙軸拉伸以製造膜；以及c)在對經拉伸的所述膜進行鬆弛的同時執行熱處理，其中在相對於縱向方向劃分的3至5個區域中設置在橫向方向上的鬆弛率梯度，且在210℃或低於210℃的溫度下對經拉伸的所述膜進行 鬆弛的同時在所述區域中執行所述熱處理，以使得所述鬆弛率梯度的所述區域中的第一區域與所述鬆弛率梯度的所述區域中的最後的區域之間的鬆弛率的差值為0.1%至0.5%，其中所述第一區域為所述鬆弛率梯度的最高鬆弛率且所述最後的區域為所述鬆弛率梯度的最低鬆弛率，且使得所述膜之邊緣部分的彎曲率和中心部分的彎曲率滿足方程式5
    Figure 106133597-A0305-02-0034-30
     其中在步驟c)中，總鬆弛率為2%至7%，且所述第一區域的所述鬆弛率為1.0%至1.5%。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的製造方法，其中在進行步驟b)中的所述雙軸拉伸時，在所述縱向方向上的拉伸率及在所述橫向方向上的拉伸率為2倍至6倍。
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