聚酯組成物、電子裝置與薄膜的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于聚酯組成物，更具體地是關(guān)于其形成的薄膜與形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般顯示器與各類電子組件多使用透明玻璃基板作為基材材料，但隨著電子產(chǎn)品 普及化與對于電子產(chǎn)品的依賴提升，顯示器與各類電子組件朝向輕量化與薄型化已是主流 趨勢。進(jìn)一步要求攜帶方便、可撓曲、可穿戴、可耐沖擊等優(yōu)越性能的軟性顯示器與軟性電 子組件。雖然塑料基材被看好使用在例如搭配軟性基板的主動式顯示器、0LED照明、印刷 電路板等，不過必須要能克服耐熱性、透明性與尺寸安定性等問題。
[0003] 以顯示器為例，隨著顯示器的薄形化，光擴(kuò)散性薄膜及聚光片等其他的光學(xué)功能 性薄膜將整合成單片光學(xué)膜。整合后的光學(xué)膜必將更貼近發(fā)熱源，在長時間的使用下或在 IXD高溫工藝環(huán)境下，便容易發(fā)生薄膜受熱變形的情況。另外，隨著顯示器的尺寸增加，越大 尺寸的顯示器需要越高的亮度，光源的消耗電力亦即背光板模塊的發(fā)熱量亦越大，故提高 薄膜基材尺寸安定性是必要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種聚酯組成物、電子裝置與薄膜的形成方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的聚酯組成物，包括50至85重量百分比的第一聚 酯，與50至15重量百分比的第二聚酯彼此混摻，其中第一聚酯是聚對苯二甲酸乙二酯、 聚萘二甲酸乙二酯、或上述的組合；其中第二聚酯是由1摩爾份的對苯二甲酸、m摩爾份 的1，4-環(huán)己烷二甲醇、n摩爾份的1，3-環(huán)己烷二甲醇、以及〇摩爾份的乙二醇共聚而成， m+n+o=l, 0 < 〇 < 0? 4,0? 6 < m+n < 1,且 0? 06 < n/m < 1. 31。
[0006] 本發(fā)明一實(shí)施例提供的電子裝置，包括基材及/或光學(xué)膜，其中基材及/或光學(xué)膜 包括上述的聚酯組成物。
[0007] 本發(fā)明一實(shí)施例提供的薄膜的形成方法，包括：提供50至85重量百分比的第一聚 酯以及50至15重量百分比的第二聚酯，干燥后混合成混合物，其中第一聚酯是聚對苯二甲 酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、或上述的組合；其中第二聚酯是由1摩爾份的對苯二甲酸、m 摩爾份的1，4-環(huán)己烷二甲醇、n摩爾份的1，3-環(huán)己烷二甲醇、以及〇摩爾份的乙二醇共聚 而成，m+n+o=l，0 < 〇 < 0? 4,0? 6 < m+n < 1，且 0? 06 < n/m < 1. 31 ;烙融混摻混合物成聚 酯組成物，押出形成薄板；雙軸延伸薄板，形成薄膜；以及熱定型處理薄膜。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 取50至85重量百分比的第一聚酯，與50至15重量百分比的第二聚酯彼此混摻。 第一聚酯是聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，簡稱PET)、聚萘二甲酸乙 二酯（Polyethylene naphthalate，簡稱PEN)、或上述的組合。在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一 聚酯于25°C下的本質(zhì)黏度（intrinsic viscosity)介于0.5dL/g至0.8dL/g之間。若第一 聚酯于25°C下的本質(zhì)黏度過高（分子量過大），則可能流動性差加工不易。若第一聚酯于 25°C下的本質(zhì)黏度過低（分子量過?。?，則可能機(jī)械性質(zhì)差而不易成膜。
[0009] 上述的第二聚酯是由1摩爾份的對苯二甲酸、m摩爾份的1，4-環(huán)己烷二甲醇、n 摩爾份的1，3_環(huán)己烷二甲醇、以及〇摩爾份的乙二醇共聚而成。m+n+o=l，0 < 〇 < 0.4， 0. 6 < m+n < 1，且0. 06 < n/m< 1. 31。在本發(fā)明一實(shí)施例中，〇=0,即第二聚酯是由1摩 爾份的對苯二甲酸、m摩爾份的1，4-環(huán)己烷二甲醇、以及n摩爾份的1，3-環(huán)己烷二甲醇 共聚而成，m+n=l，且0. 06彡n/m彡1. 31。若乙二醇的用量過高（〇過大），則高分子易形 成高結(jié)晶性高分子，造成透光度較差，且與第一聚酯共混摻時兼容性差，造成尺寸安定性較 差，且透光度較差。若1，4-環(huán)己烷二甲醇的用量過高（m過大，且n/m過?。?，則高分子易 形成高結(jié)晶性高分子，造成透光度較差，且與第一聚酯共混摻時兼容性差，造成尺寸安定 性較差，且透光度較差。若1，4-環(huán)己烷二甲醇的用量過低（m過小，且n/m過大），則與第 一聚酯共混摻后尺寸安定性較差。在本發(fā)明一實(shí)施例中，第二聚酯于25°C下的本質(zhì)黏度 (intrinsic viscosity)介于0.5dL/g至0.8dL/g。若第二聚酯于25°C下的本質(zhì)黏度過高 (分子量過大），則可能流動性差加工不易。若第二聚酯于25°C下的本質(zhì)黏度過低（分子 量過小），則可能機(jī)械性質(zhì)差不易成膜。在反應(yīng)過程中需加入聚縮合催化劑如銻系、鈦系、 鍺系、錫系、鎵系、鋁系、或上述的組合的金屬催化劑，在一實(shí)施例中，為醋酸銻（antimony acetate, Sb(00CCH3)3)或四丁基欽酸酯（tetra-butyl titanate, Ti[0(CH2)3CH3]4)。上述催 化劑的含量約介于25ppm~500ppm之間。
[0010] 在上述聚酯組成物中，若第一聚酯的比例過高，則薄膜透光度太低。若第一聚酯的 比例過低，則薄膜耐熱性太差，造成薄膜尺寸安定性較差。
[0011] 將第一聚酯（如PEN與PET)與上述第二聚酯干燥后混合。在后續(xù)的高溫工藝中， 若聚酯的水氣含量太高會造成高分子降解，這會對于產(chǎn)品物性有不良影響。若采用循環(huán)氣 流來干燥，干燥溫度介于70°C至120°C之間，且干燥時間約為24小時以上。若以真空干燥， 干燥溫度約為60°C至90°C之間，且干燥時間約介于4至8小時之間，或者時間更長更佳。完 成干燥后，依不同混摻組成比例預(yù)先將兩種聚酯塑料粒均勻混合。若干燥溫度過低及/或 干燥時間過短，則無法有效去除聚酯中的水氣含量。
[0012] 接著熔融混摻第一聚酯與第二聚酯的混合物以形成聚酯組成物，再押出形成薄 板。熔融加工可采用雙螺桿押出機(jī)或塑譜儀，其工藝溫度約介于260°c至310°C之間。若熔 融加工的工藝溫度過高，則熔融黏度可能過低，不利后續(xù)T型模頭押出薄板，并且在加工過 程時熔融態(tài)混摻物可能會因高溫而發(fā)生裂解。若熔融加工的工藝溫度過低，則熔融黏度可 能過高，使得轉(zhuǎn)矩值過高，無法順利進(jìn)行熔融混摻加工。上述的雙螺桿押出機(jī)的轉(zhuǎn)速約介于 200rpm至800rpm之間。若轉(zhuǎn)速過高，則可能使得雙螺桿壓出機(jī)轉(zhuǎn)矩值過高，無法順利進(jìn)行 熔融混摻加工。若轉(zhuǎn)速過低，則可能無法有效將第一聚酯與第二聚酯均勻混摻。熔融后的 混摻聚酯透過T型模頭押出，接著再經(jīng)由鑄模輪（casting drum)將薄板成形，以得到均勻 厚度的薄板。鑄膜溫度通常低于玻璃轉(zhuǎn)移溫度（Tg)以確保高分子在熔融時快速冷卻。 [0013] 接著雙軸延伸薄板，形成薄膜。雙軸延伸加工是在薄膜材料的玻璃轉(zhuǎn)換溫度以 上進(jìn)行預(yù)熱持溫后，再同時或依序在平行薄膜平面的兩個垂直方向以特定速率進(jìn)行延伸， 以提升薄膜的熱性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)、平整度、與尺寸安定性。在本發(fā)明一實(shí)施例中，雙軸延伸 程序可以是在循環(huán)熱風(fēng)烘箱內(nèi)進(jìn)行同步延伸或逐步延伸。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，雙軸 延伸程序系連續(xù)式兩階段延伸，比如先以加熱滾輪的方式縱向延伸，以增進(jìn)機(jī)械方向（MD direction)的抗拉性質(zhì)，再進(jìn)熱烘箱內(nèi)進(jìn)行橫向延伸（TD direction),即試片先經(jīng)均勻 循環(huán)熱風(fēng)加熱后進(jìn)行橫向延伸。上述的雙軸延伸程序可采用Bruckner KARO IV批次式 雙軸延伸機(jī)進(jìn)行同步延伸。在延伸過程中分子定向（orientation)排列，形成非等向性 (anisotropic)薄膜。此外，可采用熱風(fēng)循環(huán)馬達(dá)，適當(dāng)轉(zhuǎn)速提供適當(dāng)風(fēng)速，可將其轉(zhuǎn)速調(diào)整 約介于1400rpm至1800rpm之間。在本發(fā)明一實(shí)施例中，雙軸延伸的速度約介于1mm/秒至 100mm/秒之間。若雙軸延伸的速度過高，則延伸所造成的應(yīng)力過大，薄膜容易在加工過程中 破裂。若雙軸延伸的速度過低，則可能無法利用雙軸延伸加工有效提升薄膜性質(zhì)。在本發(fā) 明一實(shí)施例中，雙軸延伸的延伸溫度約介于120°C至160°C之間。若雙軸延伸的溫度過高， 則可能因過高溫度而過度軟化，無法延伸出均勻的薄膜，甚至在薄膜中心區(qū)域形成凹陷。若 雙軸延伸的溫度過低，則無法軟化材料進(jìn)行延伸，薄膜可能會在加工過程中破裂。雙軸延伸 的延伸倍率大于1X1倍并小于或等于6X6倍。在本發(fā)明一實(shí)施例中，雙軸延伸的延伸倍 率可介于1. 25X 1. 25倍至4X4倍之間。若雙軸延伸的延伸倍率過高，可能會造成薄膜碎 裂。
[0014] 在雙軸延伸結(jié)束后，進(jìn)一步熱定型處理薄膜。在經(jīng)過雙軸延伸后的高分子鏈，因受 外部應(yīng)力及溫度作用被拉開、拉直且分子之間彼此移動產(chǎn)生較大的形變，此時若直接冷卻 到Tg以下定型，分子內(nèi)部將殘存內(nèi)應(yīng)力，造成材料尺寸上的不穩(wěn)定，因此對于要求熱收縮 率低的薄膜材料熱定型處理是必要的階段。不同材料熱定型處理的目的不同，對于結(jié)晶性 高分子熱定型是加速高分子的二次結(jié)晶或結(jié)晶成長過程，將分子鏈定向?yàn)榻Y(jié)晶方向，并消 除薄膜的內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度，