CN112549720B - 双轴延伸聚酯薄膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双轴延伸聚酯薄膜及其制造方法。双轴延伸聚酯薄膜包括聚酯树脂基层及形成于聚酯树脂基层上的雾面层。基于聚酯树脂基层的总重为100wt％，聚酯树脂基层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基层材料，并且聚酯树脂基层材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g；及(2)0.01wt％至5wt％的高黏度聚酯树脂材料，并且高黏度聚酯树脂材料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g。基于雾面层的总重为100wt％，雾面层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基质材料，并且聚酯树脂基质材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g；(2)0.3wt％至40wt％的多个填料粒子，并且多个填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间。借此，双轴延伸聚酯薄膜能呈现出单面具有无光泽的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酯薄膜，特别是涉及一种双轴延伸聚酯薄膜及其制造方法。
背景技术
相较于一般塑料薄膜常见的流延膜(Casting Film)或吹膜(Blown Film)，通过双轴延伸膜(Biaxially Oriented Film)工艺所得到的双轴延伸聚酯薄膜(BOPET Film)，其性能良好、且产品应用广泛，为目前聚酯薄膜的主要加工方法。惟，现有的双轴延伸聚酯薄膜在物化特性(如：雾度及透明度)上的表现，对于某一些应用上仍然存在者许多缺陷。
举例来说，美国专利第3154461号公开了一种由热塑性塑料(如：聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯)所制备的双轴取向哑光表面薄膜的方法。其中，该薄膜包含有粒径介于0.3至20微米及浓度介于1至25wt％的不可压缩颗粒(如：碳酸钙或二氧化硅)。然而，该薄膜的无光泽程度对于许多应用来说是令人不满意的。
德国专利第2353347号公开了一种制造具有一层或多层结构的乳状聚酯薄膜的方法。该方法包括制备由线性聚酯颗粒制成的混合物，该混合物含有3至27wt％重量的乙烯或丙烯的均聚物或共聚物；接着，将该混合物挤出成薄膜及淬火薄膜；接着，通过在该薄膜的彼此垂直的方向上取向使该薄膜取向，并热定形该薄膜。该方法的缺陷在于，在制备该薄膜期间产生的切割耳料(基本上是聚酯和乙烯共聚物或丙烯共聚物的混合物)不能再回收用来作为再研磨料，因为该切割耳料会使得生产出来的薄膜产生黄化的问题。因此，该制造方法并不经济，并且用再研磨的切割耳料产生的黄色薄膜是市场不可接受的。
欧洲专利第00534987号公开了一种双轴取向的多层聚酯薄膜，该聚酯薄膜具有一透明基层(B)、及具有无光泽外观的另外一层(A)、并施加到该层的至少一侧。该具有无光泽外观的层基本上是由含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚聚酯、及平均直径介于0.3至20微米的惰性无机颗粒所组成。基于具有无光泽外观的层的总重，该惰性无机颗粒的浓度为3至40wt％。该薄膜具有高度的无光泽度(光泽度小于15)和大于60％的透明度，然而，该薄膜在某些应用市场中仍嫌不足。
于是，本发明人有感上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种双轴延伸聚酯薄膜及其制造方法。
本发明实施例公开一种双轴延伸聚酯薄膜，包括：一聚酯树脂基层；其中，基于所述聚酯树脂基层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基层材料；其中，所述聚酯树脂基层材料的固有黏度(Intrinsic Viscosity)是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.01wt％至5wt％的高黏度聚酯树脂材料；其中，所述高黏度聚酯树脂材料分散于所述聚酯树脂基层材料中，并且所述高黏度聚酯树脂材料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间；以及一雾面层，形成于所述聚酯树脂基层的一侧表面上；其中，基于所述雾面层的总重为100wt％，所述雾面层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基质材料；其中，所述聚酯树脂基质材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.3wt％至40wt％的多个填料粒子；其中，多个所述填料粒子分散于所述聚酯树脂基质材料中，并且多个所述填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间。
优选地，所述聚酯树脂基层未包含有任何的填料粒子，并且所述雾面层未包含有任何的高黏度聚酯树脂材料。
优选地，所述聚酯树脂基层具有介于1微米至100微米之间的一厚度，并且所述雾面层具有介于1微米至100微米之间的一厚度。
优选地，多个所述填料粒子进一步区分为：多个第一填料粒子，具有一第一平均粒径；及多个第二填料粒子，与多个所述第一填料粒子彼此混掺、且具有一第二平均粒径；其中，所述第一平均粒径是介于0.15微米至2微米之间，并且所述第二平均粒径是介于2微米至10微米之间。
优选地，所述第一平均粒径与所述第二平均粒径的差值的绝对值不小于1微米。
优选地，所述雾面层的远离所述聚酯树脂基层的一侧表面具有介于150纳米至950纳米之间的一平均粗糙度(Ra)，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的整体具有不小于80％的一透明度、不大于60％的一光泽度、及不小于4％的一雾度。
优选地，所述聚酯树脂基层材料、所述聚酯树脂基质材料、及所述高黏度聚酯树脂材料皆是由二元酸与二元醇通过缩合聚合反应而获得的高分子聚合物；其中，多个所述第一填料粒子的材料及多个所述第二填料粒子的材料分别为二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化钙、碳酸钙、碳酸钡、钛酸锶、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、硫酸钙、硫酸钡、磷酸锂、磷酸钙、磷酸镁、氮化硼、氮化铝、碳黑、滑石、高岭土、及交联聚合物颗粒的至少其中一种。
优选地，所述雾面层的外表面定义为一雾面，并且所述聚酯树脂基层的外表面定义为一平坦面；其中，所述双轴延伸聚酯薄膜的雾面粗糙度比上平坦面粗糙度的比值不小于1.3，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的雾面光泽度比上平坦面光泽度的比值不大于0.9。
本发明实施例也公开一种双轴延伸聚酯薄膜的制造方法，包括：将聚酯树脂基层原料及高黏度聚酯树脂原料置入于一第一挤出机；将聚酯树脂基质原料及多个填料粒子置入于一第二挤出机；将置入于所述第一挤出机中的所述聚酯树脂基层原料及所述高黏度聚酯树脂原料、及置入于所述第二挤出机中的所述聚酯树脂基质原料及多个所述填料粒子，以共挤押出法共同挤出，以使得所述聚酯树脂基层原料及所述高黏度聚酯树脂原料形成为一聚酯树脂基层，并且使得所述聚酯树脂基质原料及多个所述填料粒子形成为位于所述聚酯树脂基层一侧表面上的一雾面层；以及将所述聚酯树脂基层及所述雾面层所共同构成的一未经延伸的聚酯薄膜进行双轴延伸，以形成一双轴延伸聚酯薄膜；其中，基于所述聚酯树脂基层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层原料的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且所述高黏度聚酯树脂原料的含量范围是介于0.01wt％至5wt％；其中，所述聚酯树脂基层原料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，并且所述高黏度聚酯树脂原料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间；其中，基于所述雾面层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基质原料的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且多个所述填料粒子的含量范围是介于0.3wt％至40wt％之间；其中，所述聚酯树脂基质原料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，并且多个所述填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间。
优选地，多个所述填料粒子进一步区分为：多个第一填料粒子，具有一第一平均粒径；及多个第二填料粒子，与多个所述第一填料粒子混掺、且具有一第二平均粒径；其中，所述第一平均粒径是介于0.15微米至2微米之间，所述第二平均粒径是介于2微米至10微米之间，并且所述第一平均粒径与所述第二平均粒径的差值的绝对值不小于1微米。
优选地，多个所述第一填料粒子与多个所述第二填料粒子、是以1：9至9：1之间的重量比例范围彼此混合，以使得多个所述第一填料粒子及多个所述第二填料粒子的混合物、借由动态光散射法所获得的粒径分布曲线、呈现为单一波峰分布。
优选地，所述雾面层的远离所述聚酯树脂基层的一表面具有介于150纳米至950纳米之间的平均粗糙度(Ra)，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的整体具有不小于80％的透明度、不大于60％的光泽度、及不小于4％的雾度。
综上所述，本发明的有益效果在于，本发明所提供的双轴延伸聚酯薄膜，其能通过“雾面层形成于聚酯树脂基层的一侧表面上”以及“基于所述聚酯树脂基层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基层材料；其中，所述聚酯树脂基层材料的固有黏度(Intrinsic Viscosity)是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.01wt％至5wt％的高黏度聚酯树脂材料；其中，所述高黏度聚酯树脂材料分散于所述聚酯树脂基层材料中，并且所述高黏度聚酯树脂材料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间”以及“基于所述雾面层的总重为100wt％，所述雾面层包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基质材料；其中，所述聚酯树脂基质材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.3wt％至40wt％的多个填料粒子；其中，多个所述填料粒子分散于所述聚酯树脂基质材料中，并且多个所述填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间”的技术方案，以使得所述双轴延伸聚酯薄膜能呈现出单面具有无光泽的效果，使得雾面层与聚酯树脂基层之间具有良好的兼容性，并且使得所述双轴延伸聚酯薄膜的整体仍能够维持良好的透明度。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明实施例的双轴延伸聚酯薄膜的剖视示意图。
图2为图1的区域II的局部放大图。
图3为本发明实施例的双轴延伸聚酯薄膜的制造方法流程图。
图4为本发明实施例的共挤押出机的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[双轴延伸聚酯薄膜]
请参阅图1及图2所示，本实施例公开一种双轴延伸聚酯薄膜100。所述双轴延伸聚酯薄膜100包含有一聚酯树脂基层1及形成于所述聚酯树脂基层1一侧表面上的一雾面层2。所述双轴延伸聚酯薄膜100是将聚酯树脂基层1及雾面层2依序通过一共挤押出(Co-Extrusion)制程及一双轴延伸(Biaxial-Stretching)制程而形成。
所述双轴延伸聚酯薄膜100能通过聚酯树脂基层1及雾面层2的成分选择及比例配方的调整，而呈现出单面具有无光泽的效果。也就是说，所述双轴延伸聚酯薄膜100的一表面能呈现出无光泽的效果，并且所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体仍能够维持良好的透明度。
为了实现上述目的，在本实施例中，所述聚酯树脂基层1具有介于1微米至100微米之间的一厚度T1、且优选为介于10微米至100微米之间。
再者，所述聚酯树脂基层1材料组成包含有聚酯树脂基层材料11及高黏度聚酯树脂材料12，并且所述高黏度聚酯树脂材料12是分散于聚酯树脂基层材料11中。
其中，所述聚酯树脂基层材料11是由二元酸与二元醇或其衍生物通过缩合聚合反应而获得的高分子聚合物。也就是说，所述聚酯树脂基层1的基质材料主要为聚酯材料。优选地，该聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，但本发明不受限于此。借此，所述聚酯树脂基层1能让双轴延伸聚酯薄膜100的整体具有良好的透明度、且能提供所述雾面层2良好的支撑性。需说明的是，本实施例的聚酯树脂基层1较佳地是未包含有任何的填料粒子(如：无机填料粒子)。
值得一提的是，上述形成聚酯材料中的原料二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、联苯甲酸、二苯基乙烷二羧酸、二苯基砜二羧酸、蒽-2,6-二羧酸、1,3-环戊烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、丁二酸、3,3-丁二酸二乙酯、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸、及十二烷二酸中的至少其中一种。再者，上述形成聚酯材料中的原料二元醇为乙二醇、丙二醇、六亚甲二醇、新戊二醇、1,2-环己二甲醇、1,4-环己二甲醇、1,10-癸二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、及2,2-双(4-羟苯基)丙烷或双(4-羟苯)砜中的至少其中一种。
另外，在基层的厚度方面，若所述聚酯树脂基层1的厚度T1高于上述厚度范围的上限值，则所述双轴延伸聚酯薄膜100的透明度会变差。反之，若所述聚酯树脂基层1的厚度T1低于上述厚度范围的下限值，则所述聚酯树脂基层1无法提供所述雾面层2良好的支撑性。
在各成分的含量方面，基于所述聚酯树脂基层1的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层材料11的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且所述高黏度聚酯树脂材料12的含量范围是介于0.01wt％至5wt％之间。
在各成分的物化特性方面，所述聚酯树脂基层材料11的固有黏度(IntrinsicViscosity，简称IV)是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间。也就是说，所述聚酯树脂基层材料11为具有中间黏度的聚酯树脂。不同于所述聚酯树脂基层材料11，所述高黏度聚酯树脂材料12的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间。
根据上述聚酯树脂基层材料11及高黏度聚酯树脂材料12的比例配方及固有黏度的选择，所述聚酯树脂基层1与雾面层2之间的黏度差异可以缩小，从而减少所述聚酯树脂基层1与雾面层2在共挤压出时的应力残存，并且进一步改善所述聚酯树脂基层1与雾面层2之间的兼容性。再者，所述双轴延伸聚酯薄膜100整体的透明度也能被维持在一定的水平之上。
然而，若所述高黏度聚酯树脂材料12的含量高于上述含量范围的上限值(如：高于5wt％)，则所述聚酯树脂基层1的雾度将会变得太高，并且所述高黏度聚酯树脂材料12也会无法均匀地分散在聚酯树脂基层材料11中(或者，聚酯树脂基层1的在成膜时可能会产生问题)，以使得所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体的透明度变差。反之，若所述高黏度聚酯树脂材料12的含量低于上述含量范围的下限值(如：低于0.01wt％)，则所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体将无法达到所需的物化特性(如：雾度)。
值得一提的是，在所述聚酯树脂基层1中，所述高黏度聚酯树脂材料12也是由二元酸与二元醇或其衍生物通过缩合聚合反应而获得的高分子聚合物。也就是说，所述高黏度聚酯树脂材料12也为聚酯材料。
为了实现上述目的，在本实施例中，所述雾面层2具有介于1微米至100微米之间的一厚度T2、且优选为5微米至85微米。
若所述雾面层2的厚度T2高于上述厚度范围的上限值，则所述双轴延伸聚酯薄膜100的透明度会变差。反之，若所述雾面层2的厚度T2低于上述厚度范围的下限值，则所述雾面层2的雾度将会变得太低，从而使得所述雾面层2无法达到所需的物化特性。
进一步地说，所述雾面层2的材料组成包含有聚酯树脂基质材料21及多个填料粒子22。其中，多个所述填料粒子22是均匀地分散于所述聚酯树脂基质材料21中。
在各成分的含量方面，基于所述雾面层2的总重为100wt％，所述聚酯树脂基质材料21的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且多个所述填料粒子22的含量范围是介于0.3wt％至40wt％、且优选为0.3wt％至25wt％。
在各成分的物化特性方面，所述聚酯树脂基质材料21的固有黏度(IntrinsicViscosity，简称IV)是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间。也就是说，所述聚酯树脂基质材料21也为具有中间黏度的聚酯树脂。
值得一提的是，在所述雾面层2中，所述聚酯树脂基质材料21也是由二元酸与二元醇或其衍生物通过缩合聚合反应而获得的高分子聚合物。也就是说，所述聚酯树脂基质材料21也为聚酯材料。
由于在本实施例的双轴延伸聚酯薄膜100中，所述聚酯树脂基层1及雾面层2所使用的基质材料皆为聚酯材料，因此所述双轴延伸聚酯薄膜100能具有良好的生产性及加工性。另外，所述双轴延伸聚酯薄膜100于生产过程中所产生的切割耳料也可被回收到生产过程中作为再生料，并且由该再生料所制得的薄膜不会产生黄化的现象。
进一步地说，在本实施例中，多个所述填料粒子22的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间，并且基于所述雾面层的总重为100wt％，多个所述填料粒子的含量范围是介于0.3wt％至40wt％。
借此，所述雾面层2能通过多个填料粒子22的导入，以使得当一光线穿过所述雾面层2时，该光线会被雾面层2散射，从而使得所述双轴延伸聚酯薄膜100能呈现出单面具有无光泽的效果，并且使得所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体仍能够维持良好的透明度。
也就是说，本实施例的雾面层2能通过多个填料粒子22的导入、及通过各成份的参数选择(包括含量范围及物化特性的选择)，以使得所述双轴延伸聚酯薄膜100能呈现出单面具有无光泽的效果、且使得所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体仍能够维持良好的透明度。
在用量方面，若多个所述填料粒子22的含量高于上述含量范围的上限值(如：高于40量分)，则所述雾面层2的雾度将会变得太高，并且多个所述填料粒子22会无法均匀地分散在聚酯树脂基质材料21中(或者，多个所述填料粒子22可能会产生凝块的情况)，以使得所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体的透明度变差。反之，若多个所述填料粒子22的含量低于上述含量范围的下限值(如：低于0.3wt％)，则所述雾面层2的雾度将会变得不足。
另外，在平均粒径方面，若多个所述填料粒子22的平均粒径高于上述平均粒径的上限值，则所述双轴延伸聚酯薄膜100整体的透明度将会变差。反之，若多个所述填料粒子22的平均粒径低于上述平均粒径的下限值，则所述雾面层2的雾度及表面粗糙度将会变得过低。
进一步地说，在本发明的一实施例中，多个所述填料粒子22依照平均粒径的不同可进一步区分为多个第一填料粒子221及多个第二填料粒子222。其中，多个所述第一填料粒子221与多个所述第二填料粒子222彼此混掺，并且多个所述第一填料粒子221具有一第一平均粒径，而多个所述第二填料粒子222具有一第二平均粒径。
其中，多个所述第一填料粒子221的第一平均粒径是介于0.15微米至2微米之间，并且多个所述第二填料粒子222的第二平均粒径是介于2微米至10微米之间。再者，多个所述第一填料粒子221的第一平均粒径与多个所述第二填料粒子222的第二平均粒径的差值的绝对值不小于1微米，并且优选为不小于3微米。
其中，在本发明的一实施例中，上述多个第一填料粒子221及多个第二填料粒子222的材料皆为呈球状或不规则颗粒状的二氧化硅，但本发明不受限于此。举例来说，上述多个第一填料粒子221及多个第二填料粒子222的材料可以例如是分别为呈球状或不规则颗粒状的二氧化钛、二氧化铈、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化钙、碳酸钙、碳酸钡、钛酸锶、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、硫酸钙、硫酸钡、磷酸锂、磷酸钙、磷酸镁、氮化硼、氮化铝、碳黑、滑石、高岭土、及交联聚合物颗粒中的至少其中一种。
另外值得一提的是，在本发明的一实施例中，多个所述第一填料粒子221与多个所述第二填料粒子222、是以1：9至9：1之间的重量比例范围彼此混合(或称混掺)，以使得多个所述第一填料粒子221与多个所述第二填料粒子222的混合物(或称混掺物)、借由动态光散射法(Laser Scattering)所获得的粒径分布曲线(Particle size distribution)、呈现为单一波峰分布。借此，所述雾面层2的表面粗糙度的均匀度能够被有效地提升，并且所述双轴延伸聚酯薄膜100可以同时达到低光泽雾面及高透明度的效果。
根据上述配置，本实施例的雾面层2的远离聚酯树脂基层1的一侧表面23(也即，雾面层2的外表面23)具有介于150纳米至950纳米之间的一平均粗糙度(Ra)，并且本实施例的双轴延伸聚酯薄膜100的整体具有不小于80％的一透明度、不大于60％的一雾面光泽度(优选为介于30至55％)、及不小于4％的一雾度(优选为介于50至80％)。
基于上述物化特性，本实施例的双轴延伸聚酯薄膜100特别适用于作为离型膜、阻隔膜、或特殊包装的用途。
其中，当所述双轴延伸聚酯薄膜100作为离型膜时，所述双轴延伸聚酯薄膜100的雾面层2上可涂布离型剂，以作为各种类型树脂(如：热塑性聚氨酯TPU、氯化聚丙烯树脂CPP)淋膜时的基材。
其中，当所述双轴延伸聚酯薄膜100作为阻隔膜时，所述双轴延伸聚酯薄膜100的雾面层2上可蒸镀无机材料，以改善阻隔水分及气体的效果。
其中，由于所述双轴延伸聚酯薄膜100具有单面无光泽及高透明度的特性，因此所述双轴延伸聚酯薄膜100也特别适用于作为特殊包装的用途。
在本发明的一实施例中，所述聚酯树脂基层1的材料组成中未包含有任何的填料粒子，并且所述雾面层2的材料组成中则是未包含有任何的高黏度聚酯树脂材料。也就是说，本实施例已排除了聚酯树脂基层1的材料组成中包含有填料粒子的可能，也排除了雾面层2的材料组成中包含有高黏度聚酯树脂材料的可能。
[双轴延伸聚酯薄膜的制造方法]
以上为本实施例的双轴延伸聚酯薄膜100的相关说明，而以下将根据本发明的实施例，描述双轴延伸聚酯薄膜100的制造方法。
请参阅图3及图4所示，本发明实施例也公开一种双轴延伸聚酯薄膜100的制造方法。所述双轴延伸聚酯薄膜100的制造方法包含步骤S110、步骤S120、步骤S130、及步骤S140。必须说明的是，本实施例所载之各步骤的顺序与实际的操作方式可视需求而调整，并不限于本实施例所载。
步骤S110为将聚酯树脂基层原料11’及高黏度聚酯树脂原料12’置入于一第一挤出机E1，并且将所述聚酯树脂基层原料11’及高黏度聚酯树脂原料12’以高温熔融(如：260℃至300℃之间的高温)。其中，所述聚酯树脂基层原料11’的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，也就是说，所述聚酯树脂基层原料11’为具有中间黏度的聚酯树脂。另，所述高黏度聚酯树脂原料12’的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间。
步骤S120为将聚酯树脂基质原料21’及多个填料粒子22’置入于一第二挤出机E2，并且将所述聚酯树脂基质原料21’及多个填料粒子22’以高温熔融(如：260℃至300℃之间的高温)且彼此混炼。其中，所述聚酯树脂基质原料21’的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，也就是说，所述聚酯树脂基质原料21’也为具有中间黏度的聚酯树脂。再者，多个所述填料粒子22’的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间。
步骤S130为将置入于所述第一挤出机E1中的聚酯树脂基层原料11’及高黏度聚酯树脂原料12’、及置入于所述第二挤出机E2中的聚酯树脂基质原料21’及多个填料粒子22’，以一共挤押出(Co-Extrusion)法共同挤出，并且经由一冷却的鼓轮E3(如：冷却至20℃至50℃的鼓轮)进行急速冷却，以使得所述聚酯树脂基层原料11’及高黏度聚酯树脂原料12’形成为一聚酯树脂基层1，并且使得所述聚酯树脂基质原料21’及多个填料粒子22’形成为位于所述聚酯树脂基层1一侧表面上的一雾面层2，以使得所述聚酯树脂基层1及雾面层2共同构成一未经延伸的聚酯薄膜100’。
步骤S140为将上述聚酯树脂基层1及雾面层2所共同构成的未经延伸的聚酯薄膜100’进行双轴延伸，以形成具有双层结构的一双轴延伸聚酯薄膜100。
其中，上述双轴延伸的方式可以例如是采用纵单轴延伸法、横单轴延伸法、纵轴-横轴逐次双轴延伸法、或纵轴-横轴同时双轴延伸法，本发明并不予以限制。再者，上述双轴延伸的方式可以例如是于延伸温度50℃至150℃下对未经延伸的聚酯薄膜100’进行预热，并且依照不同的延伸比例对未经延伸的聚酯膜100’的宽度方向(或称，横向方向，TD)施予2.0倍至5.0倍的延伸加工、且优选为施予3.0倍至4.0倍的延伸加工，并且进一步再对未经延伸的聚酯膜100’的长度方向(或称，纵向方向，MD)施予1.0倍至3.0倍的延伸加工、且优选为施予1.0倍至2.5倍的延伸加工。
其中，基于所述聚酯树脂基层1的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层原料11’的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且所述高黏度聚酯树脂原料12的含量范围是介于0.01wt％至5wt％。再者，基于所述雾面层2的总重为100wt％，所述聚酯树脂基质原料21’的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且多个所述填料粒子22’的含量范围是介于0.3wt％至40wt％之间。
根据上述制造方法所制得的双轴延伸聚酯薄膜100，其雾面层2的远离聚酯树脂基层1的一侧表面24具有介于150纳米至950纳米之间的一平均粗糙度(Ra)，并且所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体具有不小于80％的一透明度、不大于60％的一光泽度(优选为介于20至40％)、及不小于4％的一雾度。
[实验数据测试]
以下，参照示范例1至4与比较例1至2详细说明本发明之内容。然而，以下示范例仅帮助了解本发明，本发明的范围并不限于这些示范例。
示范例1至4与比较例1至2的双轴延伸聚酯薄膜的制造方法可以参照上述步骤S110至S140进行制造。其中，各成分的比例配方及制程参数条件整理如下表1。
接着，将示范例1至4与比较例1至2所制得的双轴延伸聚酯薄膜进行物化特性的测试，以得到该些双轴延伸聚酯薄膜的物化特性，诸如：薄膜表面粗糙度，及聚酯薄膜整体的透明度、光泽度、及雾度。相关测试方法说明如下，并且相关测试结果整理如表1。
粗糙度测试：按照JIS B0601、B0651国际标准测试规格，使用三维表面粗糙度计(小坂研究所制，商品名：SURF CORDER SE-3CK)，在触针顶端R2ym、扫描间距2μπι、扫描长度1mm、扫描条数100条、截止值(cut-off)0.25mm、倍率5,000倍的条件下，测试示范例1至4与比较例1至2的双轴延伸聚酯薄膜表面的中心线平均粗糙度(Ra)及十点平均粗糙度(Rz)。下表列出的粗糙度为中心线平均粗糙度(Ra)。
透明度及雾度测试：按照JIS K7705国际标准测试规格，使用Tokyo DenshokuCo.,Ltd.Haze Meter，型号为TC-HⅢ，测试示范例1至4与比较例1至2的双轴延伸聚酯薄膜的的透明度(光透过率)及雾度值。
光泽度测试：按照JIS Z 8741国际标准测试规格，使用日本电色工业株式会社制的光泽计VGS-SENS0R，测试示范例1至4与比较例1至2的双轴延伸聚酯薄膜的光泽度(G60)。测试条件为使入射角及受光角均为60°进行测试(N＝5)，并且使用其平均值。
[表1示范例与比较例的各成分比例配方与物化特性测试结果]
[测试结果讨论]
依据表1的各成分的比例配方及制程参数条件，示范例1至4的具有单面雾的聚酯薄膜皆具有不小于80％的透明度及不大于60％的雾面光泽度。再者，当雾面层的厚度较厚时，雾面层可使用较低的填料粒子含量，其仍然可以得到相同的效果(如：示范例3雾面层的厚度为20μm，其填料粒子的总含量为20wt％；而示范例4雾面层的厚度为80μm，其填料粒子总含量为1.2wt％)。
另外，示范例1至4的聚酯薄膜的雾面粗糙度比上平坦面粗糙度的比值不小于1.3、且大致是介于1.3至3.5之间，而雾面光泽度比上平坦面光泽度的比值不大于0.9、且大致是介于0.5至0.9之间。需说明的是，上述”雾面”指的是雾面层的外表面，而平坦面指的是聚酯树脂基层的外表面。
比较例1至2的聚酯薄膜不具有雾面层，尽管比较例的聚酯薄膜在其聚酯树脂基层中添加有填料粒子，但是由于填料粒子的含量小于0.3wt％，因此虽然比较例的聚酯薄膜的透明度可以大于80％，但是其光泽度及雾度皆偏低，并无法达到本发明所需的雾面效果。
[实施例的有益效果]
本发明的有益效果在于，本发明所提供的双轴延伸聚酯薄膜100，其能通过“雾面层2形成于聚酯树脂基层1的一侧表面上”以及“基于所述聚酯树脂基层1的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层1包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基层材料11；其中，所述聚酯树脂基层材料11的固有黏度(Intrinsic Viscosity)是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.01wt％至5wt％的高黏度聚酯树脂材料12；其中，所述高黏度聚酯树脂材料12分散于所述聚酯树脂基层材料11中，并且所述高黏度聚酯树脂材料12的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间”以及“基于所述雾面层2的总重为100wt％，所述雾面层2包含有：(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基质材料21；其中，所述聚酯树脂基质材料21的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及(2)0.3wt％至40wt％的多个填料粒子22；其中，多个所述填料粒子22分散于所述聚酯树脂基质材料21中，并且多个所述填料粒子22的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间”的技术方案，以使得所述双轴延伸聚酯薄膜100能呈现出单面具有无光泽的效果，使得所述雾面层2与所述聚酯树脂基层1之间具有良好的兼容性，并且使得所述双轴延伸聚酯薄膜100的整体仍能够维持良好的透明度。
再者，根据本发明实施例的聚酯树脂基层材料11及高黏度聚酯树脂材料12的比例配方及固有黏度的选择，所述聚酯树脂基层1与雾面层2之间的黏度差异可以缩小，从而减少所述聚酯树脂基层1与雾面层2在共挤压出时的应力残存，并且进一步改善所述聚酯树脂基层1与雾面层2之间的兼容性。所述双轴延伸聚酯薄膜100整体的透明度也能被维持在一定的水平之上。
更进一步来说，由于在本发明实施例的双轴延伸聚酯薄膜100中，所述聚酯树脂基层1及所述雾面层2所使用的基质材料皆为聚酯材料，因此所述双轴延伸聚酯薄膜100能具有良好的生产性及加工性。另外，所述双轴延伸聚酯薄膜100于生产过程中所产生的切割耳料也可被回收到生产过程中作为再生料，并且由该再生料所制得的薄膜不会产生黄化的现象。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。
Claims (9)
1.一种双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述双轴延伸聚酯薄膜包括：
一聚酯树脂基层；其中，基于所述聚酯树脂基层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层包含有：
(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基层材料；其中，所述聚酯树脂基层材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及
(2)0.01wt％至5wt％的高黏度聚酯树脂材料；其中，所述高黏度聚酯树脂材料分散于所述聚酯树脂基层材料中，并且所述高黏度聚酯树脂材料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间；以及
一雾面层，形成于所述聚酯树脂基层的一侧表面上；其中，基于所述雾面层的总重为100wt％，所述雾面层包含有：
(1)50wt％至95wt％的聚酯树脂基质材料；其中，所述聚酯树脂基质材料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间；及
(2)0.3wt％至40wt％的多个填料粒子；其中，多个所述填料粒子分散于所述聚酯树脂基质材料中，并且多个所述填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间；
其中，多个所述填料粒子进一步区分为：
多个第一填料粒子，具有一第一平均粒径；及
多个第二填料粒子，与多个所述第一填料粒子彼此混掺、且具有一第二平均粒径；
其中，所述第一平均粒径是介于0.15微米至2微米之间，并且所述第二平均粒径是介于2微米至10微米之间；其中所述第一平均粒径与所述第二平均粒径的差值的绝对值不小于1微米。
2.根据权利要求1所述的双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯树脂基层未包含有任何的填料粒子，并且所述雾面层未包含有任何的高黏度聚酯树脂材料。
3.根据权利要求1所述的双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯树脂基层具有介于1微米至100微米之间的一厚度，并且所述雾面层具有介于1微米至100微米之间的一厚度。
4.根据权利要求1所述的双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述雾面层的远离所述聚酯树脂基层的一侧表面具有介于150纳米至950纳米之间的一平均粗糙度，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的整体具有不小于80％的一透明度、不大于60％的一光泽度、及不小于4％的一雾度。
5.根据权利要求3所述的双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯树脂基层材料、所述聚酯树脂基质材料、及所述高黏度聚酯树脂材料皆是由二元酸与二元醇通过缩合聚合反应而获得的高分子聚合物；其中，多个所述第一填料粒子的材料及多个所述第二填料粒子的材料分别为二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化钙、碳酸钙、碳酸钡、钛酸锶、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁、硫酸钙、硫酸钡、磷酸锂、磷酸钙、磷酸镁、氮化硼、氮化铝、碳黑、滑石、高岭土、及交联聚合物颗粒的至少其中一种。
6.根据权利要求1所述的双轴延伸聚酯薄膜，其特征在于，所述雾面层的外表面定义为一雾面，并且所述聚酯树脂基层的外表面定义为一平坦面；其中，所述双轴延伸聚酯薄膜的雾面粗糙度比上平坦面粗糙度的比值不小于1.3，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的雾面光泽度比上平坦面光泽度的比值不大于0.9。
7.一种双轴延伸聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，所述双轴延伸聚酯薄膜的制造方法包括：
将聚酯树脂基层原料及高黏度聚酯树脂原料置入于一第一挤出机；
将聚酯树脂基质原料及多个填料粒子置入于一第二挤出机；
将置入于所述第一挤出机中的所述聚酯树脂基层原料及所述高黏度聚酯树脂原料、及置入于所述第二挤出机中的所述聚酯树脂基质原料及多个所述填料粒子，以共挤押出法共同挤出，以使得所述聚酯树脂基层原料及所述高黏度聚酯树脂原料形成为一聚酯树脂基层，并且使得所述聚酯树脂基质原料及多个所述填料粒子形成为位于所述聚酯树脂基层一侧表面上的一雾面层；以及
将所述聚酯树脂基层及所述雾面层所共同构成的一未经延伸的聚酯薄膜进行双轴延伸，以形成一双轴延伸聚酯薄膜；
其中，基于所述聚酯树脂基层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基层原料的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且所述高黏度聚酯树脂原料的含量范围是介于0.01wt％至5wt％；其中，所述聚酯树脂基层原料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，并且所述高黏度聚酯树脂原料的固有黏度是介于0.9dL/g至1.1dL/g之间；
其中，基于所述雾面层的总重为100wt％，所述聚酯树脂基质原料的含量范围是介于50wt％至95wt％之间，并且多个所述填料粒子的含量范围是介于0.3wt％至40wt％之间；其中，所述聚酯树脂基质原料的固有黏度是介于0.5dL/g至0.8dL/g之间，并且多个所述填料粒子的平均粒径是介于0.15微米至10微米之间；
其中，多个所述填料粒子进一步区分为：
多个第一填料粒子，具有一第一平均粒径；及
多个第二填料粒子，与多个所述第一填料粒子彼此混掺、且具有一第二平均粒径；
其中，所述第一平均粒径是介于0.15微米至2微米之间，并且所述第二平均粒径是介于2微米至10微米之间；其中所述第一平均粒径与所述第二平均粒径的差值的绝对值不小于1微米。
8.根据权利要求7所述的双轴延伸聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，多个所述第一填料粒子与多个所述第二填料粒子、是以1：9至9：1之间的重量比例范围彼此混合，以使得多个所述第一填料粒子及多个所述第二填料粒子的混合物、借由动态光散射法所获得的粒径分布曲线、呈现为单一波峰分布。
9.根据权利要求7所述的双轴延伸聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，所述雾面层的远离所述聚酯树脂基层的一表面具有介于150纳米至950纳米之间的平均粗糙度，并且所述双轴延伸聚酯薄膜的整体具有不小于80％的透明度、不大于60％的光泽度、及不小于4％的雾度。
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