(57)【要約】【課題】  安価で、かつ、電子ペーパー製造における加工適性に優れ、電子ペーパー基材として要望される機能的特性を満足するポリエステルフィルム基材を提供する。【解決手段】  少なくとも片面に易接着層またはハードコート層を有し、ヘーズ値が１．５％以下であり、表面および裏面のＲａ値の平均値が０．００４〜０．０１５μｍであり、１５０℃で１時間処理後のフィルム縦方向および横方向の加熱収縮率の絶対値が０．７％以下であることを特徴とする電子ペーパー用ポリエステルフィルム。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に易接着層またはハードコート層を有し、ヘーズ値が１．５％以下であり、表面および裏面のＲａ値の平均値が０．００４〜０．０１５μｍであり、１５０℃で１時間処理後のフィルム縦方向および横方向の加熱収縮率の絶対値が０．７％以下であることを特徴とする電子ペーパー用ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー用基材として好適なポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルフィルムは、機械的強度、寸法安定性、平坦性、耐熱性、耐薬品性、光学特性等に優れ、コストパフォーマンスにも優れるため、各種の用途において基材フィルムとして使用されている。その用途の例として、電子ペーパー用基材がある。
【０００３】
電子ディスプレイ用途の一つに電子ペーパーディスプレイがあり、この場合、支持体としての基材にガラス基板が使用されていたが、近年は、フレキシビリティの付与あるいは、トータル厚みを薄くするために種々のプラスチックフィルムの使用が試みられている。
【０００４】
電子ペーパーの構成に一つの構成においては、基材の上に透明電極層、さらにはマイクロカプセル化した電子インキの塗布層が設けられる。このマイクロカプセル化電子インキは、内部の粒子が電圧の印加により帯電し、白と黒に分かれて文字・画像を表示するものである。この電子インキ塗布層と背面電極基板を貼り合わせてサンドイッチ構成体としたもの、さらには、露出表面側に傷入り防止のハードコートを施したものが電子ペーパーである。
【０００５】
この電子ペーパーについては、各種樹脂シート／防湿層／接着層／樹脂シートの構成となした導電層用支持体の例（特許文献１）、表面にハードコート層を設け、かつ、その表面層に帯電防止性状を付与したポリエステルフィルムを用いた基材の例(特許文献２)、ポリブチレンテレフタレートフィルム基材を用いた例（特許文献３）等があるが、加工性、機能性およびコスト的な観点から、より好適なフィルム基材が望まれている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―１７５５６６号公報
【特許文献２】特開２００３―１８２００９号公報
【特許文献３】特開２００５―１６２７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電子ペーパーの実用化が進むなかで、上記実情に鑑みなされたものであり、安価で、かつ、電子ペーパー製造における加工適性に優れ、電子ペーパー基材として要望される機能的特性を満足するポリエステルフィルム基材を提供することを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記実情に鑑み、検討を重ねた結果、特定の特性を兼備するポリエステルフィルムによれば、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は、少なくとも片面に易接着層またはハードコート層を有し、ヘーズ値が１．５％以下であり、表面および裏面のＲａ値の平均値が０．００４〜０．０１５μｍであり、１５０℃で１時間処理後のフィルム縦方向および横方向の加熱収縮率の絶対値が０．７％以下であることを特徴とする電子ペーパー用ポリエステルフィルムに存する。
【００１０】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明において用いる基材としては、コスト的に安価で、かつ、広く工業用として利用されているポリエステルフィルムに関するものであり、ここにおけるポリエステルとは、例えば、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものである。  芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的であり、かつ、コスト的に最も安価なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が例示される。
【００１１】
また、ポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、通常３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体である。
【００１２】
本発明で用いるポリエステルは、溶融重合反応で得られたものであっても、また溶融重合後、チップ化したポリエステルを固相重合したものであってもよい。
【００１３】
本発明においては、単層構造のフィルムであっても、異種のポリエステルを共押出積層した構造を有するフィルムであってもよく、各ポリエステル層の何れかに、本発明の要旨を損なわない範囲であれば、帯電防止剤等を配合してもよい。
【００１４】
通常、ポリエステルフィルムは、製膜したフィルムを傷あるいは歪みを発生させることなく適正に巻き取るため、さらには、種々の加工において、トラブルなく連続的な加工が適正に為されるように、フィルムに適度の滑り性を付与することが必要で、この場合、ポリエステルに対し、不活性な無機または有機の微粒子などを添加するが、配合する粒子としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、カオリン、タルク、架橋高分子微粉体等を挙げることができる。これらの粒子は、単独あるいは２成分以上を同時に使用してもよい。
【００１５】
この場合、添加粒子の種類、粒径あるいは添加量によって、フィルムの算術平均粗さ（Ｒａ値と称す）およびヘーズ値(曇り度)は変化する。
【００１６】
添加する粒子の粒径が小さく、また、添加量が少ないほどフィルムのＲａ値およびヘーズ値は低くなり、より平坦なフィルム表面を有し、かつより透明なフィルムが得られるが、逆に、透明度を上げすぎるとフィルムの滑り性が悪くなり、フィルムロールとして正常な巻き取りができなくなるばかりか、後加工の際にも種々のトラブルが発生しやすくなる。したがって、使用する用途に応じて、添加する粒子、あるいは量を調整する必要がある。
【００１７】
これらの結果として、易接着層またはハードコート層を有するフィルムに加工後のヘーズ値が１．５％を超える場合、あるいはＲａ値の平均が０．０１５μｍを超える場合は、フィルムの透明性・鮮明性が電子ペーパーの用途には適さず、また、Ｒａ値の平均が０．００４μｍより小さくなると、フィルムの滑り性が悪くなりすぎ、電子ペーパーの加工工程で滑り性に起因するトラブルを招きやすい。
【００１８】
なお、このＲａ値においては、片面が小さすぎても、裏面側が大きければトラブルが解消できるため、表裏のＲａ値が異なる場合は、その平均値が対象となる。
【００１９】
電子ペーパーの用途においては、単層フィルムの場合については（多層フィルムについては、対象とする表面層において）添加する粒子の量は、粒径(沈降法)に応じて異なるが１〜２μｍの粒子の場合は１０〜５００ｐｐｍの範囲である。
【００２０】
電子ペーパーの用途においては、透明導電層の加工、電子インキの塗布加工等の加工段階において、加熱工程を経ることになる。この時に基材フィルムの加熱収縮率が高いと、付設された電極間隔に寸法ズレあるいはダメージが発生し、トラブルを招く。また、サンドイッチ構造にラミした場合にカールが発生したりする。できた製品においても、加熱伸縮の小さいことが要件となる。
【００２１】
したがって、本発明において、１５０℃で１時間加熱処理後のフィルムの縦および横方向の加熱収縮率の絶対値が０．７％以下である。通常の条件で製膜されたポリエステルフィルムは、製膜条件にもよるが、一般的な逐次縦−横延伸・熱固定方式の場合、当該加熱収縮率は、縦方向が１．０〜３．０％、横方向が０．０〜０．５％程度である。フィルムの縦方向の加熱収縮率を工業的、すなわち、連続的な長尺フィルムの状態で小さくする方法としては、低テンション下で所定温度以上の加熱炉を通して加熱弛緩することにより、そのテンション、温度、処理時間に応じて、小さくすることができる。
【００２２】
試行経験的には、１５０℃の加熱収縮率を小さくすることが、電子ペーパー用途には、有効であり、特に、縦・横共に、０．７％以下にすると大きな効果を発揮する。
【００２３】
次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法の例として、ポリエチレンテレフタレートフィルムの例を示すが、使用するポリエステル、あるいは、添加粒子により製造条件は異なり、本発明は必ずしもこれに限定されない。また、粒子の添加は、ポリエステル重合段階からポリエステル樹脂の押出機への供給段階までの任意の段階で実施しうる。
【００２４】
まず、常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールのエステル交換により、ビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＴ）を得る。次にこのＢＨＴを減圧下、２８０℃に加熱して重合反応を進めポリエステル原料を得る。
【００２５】
このポリエステル原料を、押出機を用いて口金から溶融シートとして押出し、冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る。この未延伸シートをロールまたはテンター方式の延伸機により一段目の延伸を行う。延伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃であり、延伸倍率は、通常２．５〜７倍、好ましくは３．０〜６倍である。次いで、一段目の延伸方向と直交する方向に延伸を行う。延伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１５℃であり、延伸倍率は、通常３．０〜６倍、好ましくは３．５〜５倍である。引き続き、１３０℃〜２５０℃の範囲の温度で３０％以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸延伸ポリエステルフィルムを得る。
【００２６】
本発明の基材としてのポリエステルフィルムの厚さは、その用途により、種々の厚みが選択しうるが、電子ペーパー用途としては、その厚みは１００〜２６０μｍの範囲が適当とされる。
【００２７】
本発明において、基材のポリエステルフィルムに易接着性を付与するには、易接着性付与塗料をインラインコート方式またはオフラインコート方式にて塗布する。
【００２８】
インラインコートとは、フィルムの製膜工程のなかで塗料を塗布する場合であり、オフラインコートとは、製膜にて得られた二軸延伸ポリエステルフィルムをコーターにかけ、塗料を塗布・乾燥する場合である。本発明においては、インラインコートの方が望ましい。すなわち、電子ペーパー用途においては、少なくとも片面側に機能樹脂の塗布加工がなされ、この塗布層の接着性を高めるために易接着層が求められる。このことを、コスト的に安価に成し遂げるには、ポリエステルフィルムの製膜時に易接着層をインラインコートすることが好ましい。
【００２９】
塗料の塗布方法としては、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、リバースコート法、リバースグラビアコート法、バーコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ダイコート法などの任意の塗布方法を適宜、単独または組み合わせて適用するとよい。
【００３０】
易接着性塗料の成分としては、特開平１１−１９８３２９号公報に記載されているようなポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂と架橋剤成分のメラミン系樹脂等の組み合わせでなるものが例示されうる。
【００３１】
この易接着層の乾燥後塗布量は、０．０５〜０．３ｇ／ｍ２の範囲が適当である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のポリエステルフィルムは、電子ペーパー用基材フィルムとして好適に使用され、工業的価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、本発明における各種特性の評価方法は以下のとおりである。
【００３４】
（１）ヘーズ
ＪＩＳ  Ｋ−７１３６に基づき、試料フィルムの全光線透過率（τt）に対する拡散透過率(τd)の比としてフィルムのヘーズ値を求めた。
ヘーズ（％）＝（τd／τt）×１００
【００３５】
（２）算術平均粗さ（Ｒa）
フィルム表面を、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に基づいて、カットオフ値は０．０８ｍｍにて測定し、算出した。
【００３６】
（３）加熱収縮率
フィルムの縦方向および横方向より短冊型の試験片を切り出し、試験片を熱風循環式恒温槽内に入れ１５０℃で１時間加熱し、取り出し、直ちに水冷して、全長をステンレス製スケールで測定し、次式により求めた。
加熱収縮率（％）＝｜[(元長−加熱後の長さ)／(元長)]｜×１００
【００３７】
（４）透過鮮明性
新聞紙の上に試料フィルムを重ね、真上および斜め方向から、文字の見えやすさを相対比較し、下記基準で判定した。
どの角度からも鮮明に文字が見える場合：〇
角度により、文字がやや見えにくい場合：×
【００３８】
（５）巻取性
製膜時およびハードコート樹脂塗布加工時において、巻取りフィルムロールの状態を下記基準で目視判定した。
巻取ったフィルムロールに凹凸跡等のダメージ跡、歪みの発生がない：〇
巻取ったフィルムロールに歪が発生し、スムーズに巻き取れない：×
【００３９】
（６）寸法歪み
試料フィルムに５ｍｍ間隔の碁盤目をつけ、熱風循環式恒温槽内に入れ、１３０℃で３分間加熱し、取り出し、処理後のフィルムの碁盤目の縦横間隔を電極配線間隔に見立て歪み具合を観察し、下記基準で評価した。
碁盤目に寸法歪みが発生し、寸法間隔にズレが見られる：×
碁盤目に寸法歪みが殆ど無みられない：〇
【００４０】
（７）加熱後のカール
約８ｍの乾燥炉およびＵＶ照射設備を有するコーターにて、試料ポリエステルフィルムの易接着層上に走行速度３０ｍ/ｍｉｎで下記のハードコート塗料を塗布し、１００℃で乾燥後、照射距離１００ｍｍ、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯２灯にてＵＶ硬化処理を行い、乾燥後塗布厚３μのハードコート層を有する片面ハードコートポリエステルフィルムを作った。
日本合成化学（株）製ＵＶ７６００Ｂ：１００重量部（オリゴマー成分）
日本合成化学（株）製  Ｄ−１１７３：３重量部（光開始剤）
希釈溶剤ＭＥＫ：１００重量部
このフィルムを、試験片を熱風循環式恒温槽内で、１５０℃で３分間加熱し、取り出してフィルムのカールの度合いを観察し、下記基準で評価した。
明らかにフィルムがカールする：×
カールが目立たない：〇
・易接着性塗料の作成
【００４１】
下記に示す塗料原液Ａ〜Ｄを重量比Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ＝２０／４５／３０／５で混合した水性塗料を作成した。
Ａ：
テレフタル酸／イソフタル酸／５−ソジウムスルホイソフタル酸／エチレングリコール／ネオペンチルグリコール＝２４／２５／１／２５／２５モル比のポリエステル分散体
Ｂ：
メチルアクリレート／エチルアクリレート／アクリロニトリル／Ｎ−メチロールメタアクリルアミド＝４５／４５／５／５モル比の乳化重合体
乳化剤：アニオン系界面活性剤
Ｃ：
メラミン架橋剤：ヘキサメトキシメチルメラミン
Ｄ：粒子径０．０６μｍの酸化ケイ素の水分散体
【実施例１】
【００４２】
ポリエチレンテレフタレート（平均粒径約１．５μｍのシリカ粒子を１５ＰＰＭ添加）のペレットを１８０℃で熱風乾燥結晶化後、押出機に供給し、２８０〜３００℃の温度でＴダイからシート状に溶融押出しし、静電密着法を併用し、鏡面冷却ドラム上にキャスト・急冷し、厚さ約１９２５μｍの未延伸フィルムとし、引き続いて、このフィルムを８５〜９５℃で長手（縦）方向に３．２倍延伸し、一軸延伸フィルムとし、引き続き、上記の水性塗料を使用して、易接着性塗料を塗布し横延伸ゾーンにて１１０〜１５０℃で横方向に３．２倍延伸し、２３０℃で熱処理・固定を行い、厚さ１８８μｍ、乾燥後易接着層塗布厚約０．１μｍの片面易接着性ポリエステルフィルム−Ｈ１を得た。
【００４３】
この片面易接着性ポリエステルフィルム−Ｈ１を雰囲気温度１７０℃に調整した熱処理ゾーンを有する加熱処理機に通し、熱処理ゾーンの通過時のフィルムテンション５ｋｇ／１０００ｍｍ幅で熱処理ゾーン通過時間２０秒で熱弛緩処理を行い、低収縮性片面易接着ポリエステルフィルム−Ｔ１を巻き取った。
【００４４】
（実施例２〜３）
実施例１と同様にして、熱処理ゾーン通過速度を変えることにより低収縮性片面易接着ポリエステルフィルム−Ｔ２，−Ｔ３を得た。
【００４５】
（比較例１）
実施例１における低収縮化処理のない片面易接着性ポリエステルフィルム−Ｈ１を比較例１とした。
【００４６】
（比較例２）
実施例１における使用するポリエチレンテレフタレートのペレットを、平均粒径約２．３μｍのシリカ粒子を６００ＰＰＭ添加したものに変え、低収縮化処理のない片面易接着性ポリエステルフィルム−Ｈ２を得た。
【００４７】
（比較例３）
実施例１における使用するポリエチレンテレフタレートのペレットを、平均粒径約１．５μｍのシリカ粒子を２ＰＰＭ添加したものに変え、低収縮化処理のない片面易接着性ポリエステルフィルム−Ｈ３を得た。
【００４８】
（比較例４）
実施例１と同様にして、熱処理ゾーン通過速度を変えることにより低収縮性片面易接着ポリエステルフィルム−Ｈ４を得た。
【００４９】
得られたフィルムの特性および評価結果は、下記表１に示すとおりであり、実施例１〜３についてはすべての特性において満足しうるが、一方、比較例１〜４においてはこれらのすべてを満足するものではない。
【００５０】
【表１】
2007045025.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のフィルムは、例えば、電子ペーパー用基材として好適に利用することができる。