大石 實雄 (〒16 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三菱瓦斯化学株式会社平塚研究所内 Kanagawa, 2540016, JP)
HIRAMATSU, Sotaro (Hiratsuka Research Laboratory 6-2, Higashiyawata 5-chomeHiratsuka-sh, Kanagawa 16, 2540016, JP)
三菱瓦斯化学株式会社 (〒24 東京都千代田区丸の内二丁目5番2号 Tokyo, 1008324, JP)
OISHI, Jitsuo (Hiratsuka Research Laboratory 6-2, Higashiyawata 5-chomeHiratsuka-sh, Kanagawa 16, 2540016, JP)
大石 實雄 (〒16 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三菱瓦斯化学株式会社平塚研究所内 Kanagawa, 2540016, JP)
| ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶液を支持体上に流延して乾燥させる溶液流延法により樹脂フィルムを製造する方法であって、少なくとも下記の工程(1)、工程(2)及び工程(3)をこの順に有する無色透明樹脂フィルムの製造方法。 (1)ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶液を支持体上に流延する工程。 (2)酸素含有量が0.001体積%以上15体積%以下であり、100℃以上170℃以下の気体を支持体上の流延物に吹き付けながら有機溶媒を揮発させ、自己支持性フィルムとして支持体から剥離する工程。 (3)下記工程(3-1)及び工程(3-2)をこの順に行なう工程。 (3-1)加熱した気体を吹き付ける形式の乾燥機を1つ以上用い、酸素含有量が15体積%以下であり100℃以上250℃以下の気体を自己支持性フィルムに吹き付けながら該フィルム中の有機溶媒残存率を低減する工程。 (3-2)加熱した気体を吹き付ける形式の乾燥機を1つ以上用い、酸素含有量が5体積%以下であり150℃以上400℃以下の気体を自己支持性フィルムに吹き付けながら該フィルム中の有機溶媒残存率を低減する工程。 |
| ポリイミドが下記式(I)で示される繰り返し単位を有するポリイミド、ポリア ミド酸が下記一般式(I’)で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸である、請求項1に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 前記有機溶媒が、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラヒドロチオフェン 1,1-ジオキシド(スルホラン、テトラメチレンスルホン)、P-クロルフェノール、m-クレゾール、2-クロル-4-ヒドロキシトルエン、1,3-ジオキソラン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、1,4-ジオキサン、イプシロンカプロラクタム、ジクロロメタン及びクロロホルムよりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-1)において、工程(2)で最後に使用する気体の温度より1~100℃高い温度の気体を使用する、請求項1~3のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-2)において、工程(3-1)で最後に使用する気体の温度より1~100℃高い温度の気体を使用する、請求項1~4のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-1)で使用する乾燥機がテンター式乾燥機であり、工程(3-2)で使用する乾燥機が遠赤外線加熱方式乾燥機である、請求項1~5のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-1)において、乾燥機による乾燥の際に、フィルムをMD方向及び/又はTD方向に1.01~6倍に延伸する、請求項6に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(2)において、流延物に吹き付ける気体の流速が1メートル/秒以上36メートル/秒以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-1)において、自己支持性フィルムの上面及び下面に吹き付ける気体の流速が、それぞれ0.1メートル/秒以上44メートル/秒以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-1)において、自己支持性フィルムの下面に吹き付ける気体の流速が上面に吹き付ける気体の流速の0.3~1.1倍である、請求項9に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 工程(3-2)において、自己支持性フィルムの上面及び下面に吹き付ける気体の流速がそれぞれ0.1メートル/秒以上44メートル/秒以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 前記支持体がステンレススチール製である、請求項1~11のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 自己支持性フィルムにおける有機溶媒残存率が、工程(2)終了後に30質量%以下であり、工程(3-1)終了後に15質量%以下であり、工程(3-2)終了後に3質量%以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 得られる無色透明樹脂フィルムの全光透過率が88%以上、YI値(黄色度)が3以下及びヘイズが1.5以下である、請求項1~13のいずれか1項に記載の無色透明樹脂フィルムの製造方法。 |
| 溶液流延法により樹脂フィルムを製造する装置であって、少なくとも、 支持体上に流延されたポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶液に、酸素含有量が0.001体積%以上15体積%以下であり、100℃以上170℃以下の気体を吹き付けることにより、該有機溶媒溶液中の有機溶媒を揮発させて自己支持性フィルムを得る製膜機、 支持体から自己支持性フィルムを剥離する装置、 酸素含有量が15体積%以下であり100℃以上250℃以下の気体を吹き付ける形式の乾燥機、及び 酸素含有量が5体積%以下であり150℃以上400℃以下の気体を吹き付ける形式の乾燥機、 を備える、全光透過率が88%以上、YI値(黄色度)が3以下及びヘイズが1.5以下の無色透明樹脂フィルムの製造装置。 |
| 少なくとも一つの乾燥機が二軸延伸機能を有する乾燥機である、請求項15に記載の無色透明樹脂フィルムの製造装置。 |
| 少なくとも一つの乾燥機が吹き付ける気体の温度が異なる2以上の区域を有する乾燥機である、請求項15又は16に記載の無色透明樹脂フィルムの製造装置。 |
本発明は、無色透明性、耐熱性及び平坦 に優れるポリアミド酸又はポリイミドから る無色透明樹脂フィルムの製造方法及び該 脂フィルムの製造装置に関する。この無色 明樹脂フィルムは、液晶表示素子、有機EL 示素子の透明基板や薄膜トランジスタ基板 フレキシブルプリント配線基板などに利用 れる。
樹脂フィルムの主な製造方法としては、 融押出成型法、溶液流延法、カレンダー法 どがある。これらの方法のうち溶液流延法 、樹脂が溶媒に溶解した溶液(樹脂の溶媒溶 液)を、ドラムやベルトなどの支持体上に流 し、溶媒溶液中の溶媒を蒸発させて乾燥す ことにより樹脂フィルムを得る方法である 該溶液流延法は、フィルムに物理的な圧力 かからないため、高分子の配向が起こりに く強度や光学特性などに方向性が生じにく という特長を有し、特に光学用途の樹脂の 造に好ましい方法である。しかしながら、 媒の種類によっては、溶媒を蒸発させ乾燥 せる際に、例えば240℃を超えるような高温 さらす必要があるため、樹脂の種類によっ は得られる樹脂フィルムが着色し、全光透 率が低下し、ヘイズが増大する場合があり 特に光学用途では大きな問題となっていた
従来、光学用プラスチックとして用いら てきたポリメタクリル酸メチルは、低複屈 性と無色透明性を有するが、耐熱性が不足 ているため高い耐熱性を要する光学用途に 使用できなかった。また、ポリカーボネー は、比較的高いガラス転移温度を有してい が、光学用途に必要とされる耐熱性を必ず も満足できず、複屈折性も大きいために適 できなかった。
一方、ポリイミドは、高い耐熱性をもつ とが知られている。一般的なポリイミドは 香族テトラカルボン酸無水物と芳香族ジア ンとから得られ、分子の剛直性、共鳴安定 、強い化学結合により優れた耐熱性、耐薬 性、機械物性、電気特性を有するため、成 材料、複合材料、電気・電子部品などの分 において幅広く用いられている。この他に 、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸 水物及びその反応性誘導体を用いた熱溶融 能なポリイミド(特許文献1参照)や着色を取 除いた無色透明性ポリイミド(特許文献2及び 3参照)が開発されている。
しかしながら、従来のポリイミドの製造方
(例えば、特許文献1~3参照)では、安定して
色透明性の高いポリイミドを得ることが困
であった。
しかして、本発明の目的は、上記問題を解
し、無色透明性が高く、耐熱性及び平坦性
優れる無色透明樹脂フィルムの製造方法及
該樹脂フィルムの製造装置を提供すること
ある。
本発明者らは、上記目的を達成するため 鋭意検討を重ねた結果、特定の乾燥工程を いた溶液流延法により無色透明性の高い樹 フィルムが得られることを見出し、本発明 到達した。
すなわち本発明は、
[1]ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶
液を支持体上に流延して乾燥させる溶液流延
法により樹脂フィルムを製造する方法であっ
て、少なくとも下記の工程(1)、工程(2)及び工
程(3)をこの順に有する無色透明樹脂フィルム
の製造方法である。
(1)ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶
液を支持体上に流延する工程。
(2)酸素含有量が0.001体積%以上15体積%以下であ
り、100℃以上170℃以下の気体を支持体上の流
延物に吹き付けながら有機溶媒を揮発させ、
自己支持性フィルムとして支持体から剥離す
る工程。
(3)下記工程(3-1)及び工程(3-2)をこの順に行な
工程。
(3-1)加熱した気体を吹き付ける形式の乾燥
を1つ以上用い、酸素含有量が15体積%以下で
り100℃以上250℃以下の気体を自己支持性フ
ルムに吹き付けながら該フィルム中の有機
媒残存率を低減する工程。
(3-2)加熱した気体を吹き付ける形式の乾燥
を1つ以上用い、酸素含有量が5体積%以下で
り150℃以上400℃以下の気体を自己支持性フ
ルムに吹き付けながら該フィルム中の有機
媒残存率を低減する工程。
さらに本発明は、
[2]溶液流延法により樹脂フィルムを製造する
装置であって、少なくとも、
支持体上に流延されたポリアミド酸又はポ
イミドの有機溶媒溶液に、酸素含有量が0.00
1体積%以上15体積%以下であり、100℃以上170℃
下の気体を吹き付けることにより、該有機
媒溶液中の有機溶媒を揮発させて自己支持
フィルムを得る製膜機、
支持体から自己支持性フィルムを剥離する
置、
酸素含有量が15体積%以下であり100℃以上250
以下の気体を吹き付ける形式の乾燥機、及
酸素含有量が5体積%以下であり150℃以上400
以下の気体を吹き付ける形式の乾燥機、
を備える、全光透過率が88%以上、YI値(黄色
)が3以下及びヘイズが1.5以下の無色透明樹
フィルムの製造装置である。
本発明により、無色透明性が高く(全光透 過率88%以上、YI値(黄色度)3以下、ヘイズ1.5以 )、耐熱性及び平坦性に優れる樹脂フィルム が得られる。この無色透明樹脂フィルムは、 液晶表示素子、有機EL表示素子の透明基板や 膜トランジスタ基板、フレキシブルプリン 配線基板などに有効に利用される。
本発明は、前記の通り、ポリアミド酸又 ポリイミドの有機溶媒溶液を支持体上に流 して乾燥させる溶液流延法により樹脂フィ ムを製造する方法において、少なくとも上 の工程(1)、工程(2)及び工程(3)をこの順に有 る無色透明樹脂フィルムの製造方法である
<工程(1)>
工程(1)は、ポリアミド酸又はポリイミドの
機溶媒溶液を支持体上に流延する工程であ
。工程(1)に用いられるポリアミド酸又はポ
イミドとしては、特に下記一般式(I)で示さ
る繰り返し単位を有するポリイミド[以下、
ポリイミド(A)と称する。]又は下記一般式(I’
)で示される繰り返し単位を有するポリアミ
酸[以下、ポリアミド酸(A’)と称する。]が好
ましい。
Rが表す、炭素数4~39の4価の脂肪族炭化水素
としては、例えば、ブタン-1,1,4,4-トリイル
、オクタン-1,1,8,8-トリイル基、デカン-1,1,10
,10-トリイル基などの基が挙げられる。
また、Rが表す、炭素数4~39の4価の脂環式炭
水素基としては、例えばシクロブタン-1,2,3,
4-テトライル基、シクロペンタン-1,2,4,5-テト
イル基、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトライル
、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラ
イル基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テト
イル基、3,3’,4,4’-ジシクロヘキシルテトラ
イル基、3,6-ジメチルシクロヘキサン-1,2,4,5-
トライル基、3,6-ジフェニルシクロヘキサン-
1,2,4,5-テトライル基などの基が挙げられる。
φが表す、上記結合基を有する又は有さな
炭素数2~39の2価の脂肪族炭化水素基としては
、例えば下記構造式で示される基が挙げられ
る。
上記構造式において、nは繰り返し単位の数
を示し、1~5が好ましく、1~3がより好ましい。
また、Xは、炭素数1~3のアルカンジイル基、
まり、メチレン基、エチレン基、トリメチ
ン基、プロパン-1,2-ジイル基であり、メチレ
ン基が好ましい。
φが表す、上記結合基を有する又は有さな
炭素数2~39の2価の脂環式炭化水素基としては
、例えば下記構造式で示される基が挙げられ
る。
φが表す、上記結合基を有する又は有さ い炭素数2~39の2価の芳香族炭化水素基として は、例えば下記構造式で示される基が挙げら れる。
これら脂肪族炭化水素基、脂環族式炭化 素基及び芳香族炭化水素基の組み合わせか なる基としては、例えば下記構造式で示さ る基が挙げられる。
φとしては、結合基を有する炭素数2~39の2 価の芳香族炭化水素基、又は該芳香族炭化水 素基と脂肪族炭化水素基の組み合わせである ことが好ましく、特に以下の構造式で示され る基が好ましい。
ポリアミド酸(A’)は、上記の通り、ポリ ミド(A)のイミド結合の一部が解離した構造 当たり、ポリアミド酸(A’)の詳細説明はポ イミド(A)に対応させて考えることができる め、以下、代表的にポリイミド(A)について 細に記載する。
前記一般式(I)で表される繰り返し単位は 全ての繰り返し単位に対して好ましくは10~1 00モル%、より好ましくは50~100モル%、さらに ましくは80~100モル%、特に好ましくは90~100モ %である。また、ポリイミド(A)1分子中の一 式(I)の繰り返し単位の個数は、10~2000、好ま くは20~200であり、この範囲において、さら ガラス転移温度が230~350℃であることが好ま しく、250~330℃であることがより好ましい。
ポリイミド(A)は、脂肪族もしくは脂環式テ
ラカルボン酸又はその誘導体と、ジアミン
はその誘導体とを反応させることにより得
れる。
脂肪族もしくは脂環式テトラカルボン酸
誘導体としては、脂肪族もしくは脂環式テ
ラカルボン酸、脂肪族もしくは脂環式テト
カルボン酸エステル類、脂肪族もしくは脂
式テトラカルボン酸二無水物などが挙げら
る。なお、脂肪族もしくは脂環式テトラカ
ボン酸又はその誘導体のうち、脂環式テト
カルボン酸二無水物が好ましい。
ジアミンの誘導体としては、ジイソシア
ート、ジアミノジシラン類などが挙げられ
。ジアミン又はその誘導体のうち、ジアミ
が好ましい。
脂肪族テトラカルボン酸としては、例えば1
,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸などが挙げら
る。脂環式テトラカルボン酸としては、例
ば1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸、1,2
,4,5-シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5
-シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシク
[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸
ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボ
ン酸などが挙げられる。
脂肪族テトラカルボン酸エステル類として
、例えば、上記脂肪族テトラカルボン酸の
ノアルキルエステル、ジアルキルエステル
トリアルキルエステル、テトラアルキルエ
テルが挙げられる。脂環式テトラカルボン
エステル類としては、例えば、上記脂環式
トラカルボン酸のモノアルキルエステル、
アルキルエステル、トリアルキルエステル
テトラアルキルエステルが挙げられる。な
、アルキル基部位は、炭素数1~5のアルキル
であることが好ましく、炭素数1~3のアルキ
基であることがより好ましい。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては
例えば1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無
物などが挙げられる。脂環式テトラカルボ
酸二無水物としては、例えば1,2,3,4-シクロブ
タンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シク
ペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5
-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカ
ボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,
3,5,6-テトラカルボン酸二無水物などが挙げら
れる。特に好ましいのは1,2,4,5-シクロヘキサ
テトラカルボン酸二無水物である。一般に
脂肪族ジアミンを構成成分とするポリイミ
は、中間生成物であるポリアミド酸とジア
ンが強固な塩を形成するため、高分子量化
るためには塩の溶解性が比較的高い溶媒(例
えばクレゾール、N,N-ジメチルアセトアミド
γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドンな
ど)を用いることが好ましい。ところが、脂
族ジアミンを構成成分とするポリイミドで
、1,2,4,5-シクロへキサンテトラカルボン酸二
無水物を構成成分としている場合には、ポリ
アミド酸とジアミンの塩は比較的弱い結合で
結ばれているので、高分子量化が容易で、フ
レキシブルなフィルムが得られ易い。
脂肪族もしくは脂環式テトラカルボン酸又
その誘導体は、1種を単独で使用してもよい
し、2種以上を併用してもよい。また、ポリ
ミドの溶媒可溶性、フィルムのフレキシビ
ティ、熱圧着性、透明性を損なわない範囲
、他のテトラカルボン酸又はその誘導体(特
二無水物)を併用してもよい。
かかる他のテトラカルボン酸又はその誘導
としては、例えばピロメリット酸、3,3’,4,4
’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-
ビフェニルテトラカルボン酸、2,2-ビス(3,4-ジ
カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2,3-
カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,4-
カルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフル
ロプロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェ
ル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、ビス
(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,
4-ジカルボキシフェニル)エーテル、ビス(2,3-
カルボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’-
ンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’
-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、4,4-(p-フ
ニレンジオキシ)ジフタル酸、4,4-(m-フェニ
ンジオキシ)ジフタル酸、1,1-ビス(2,3-ジカル
キシフェニル)エタン、ビス(2,3-ジカルボキ
フェニル)メタン、ビス(3,4-ジカルボキシフ
ニル)メタンなどの芳香族系テトラカルボン
酸及びこれらの誘導体(特に二無水物);エチレ
ンテトラカルボン酸などの炭素数1~3の脂肪族
テトラカルボン酸及びこれらの誘導体(特に
無水物)などが挙げられる。
ジアミンは、芳香族ジアミン、脂肪族ジ ミン又はこれらの混合物のいずれでもよい なお、本発明において“芳香族ジアミン” は、アミノ基が芳香族環に直接結合してい ジアミンを表し、その構造の一部に脂肪族 化水素基、脂環式炭化水素基、その他の置 基(例えば、ハロゲン原子、スルホニル基、 カルボニル基、酸素原子など。)を含んでい もよい。“脂肪族ジアミン”とは、アミノ が脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基 直接結合しているジアミンを表し、その構 の一部に芳香族炭化水素基、その他の置換 (例えば、ハロゲン原子、スルホニル基、カ ボニル基、酸素原子など。)を含んでいても よい。
芳香族ジアミンとしては、例えばp-フェニ ンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,4-ジ ミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、ベン ジジン、o-トリジン、m-トリジン、ビス(トリ ルオロメチル)ベンジジン、オクタフルオロ ベンジジン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミ ノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミ ノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノ ビフェニル、3,3’-ジフルオロ-4,4’-ジアミノ ビフェニル、2,6-ジアミノナフタレン、1,5-ジ ミノナフタレン、4,4’-ジアミノジフェニル エーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテ 、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジ アミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノ フェニルスルホン、4,4’-ジアミノベンゾフ ノン、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェ ル)プロパン、2,2-ビス(4-(2-メチル-4-アミノフ ェノキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(2,6- メチル-4-アミノフェノキシ)フェニル)プロ ン、2,2-ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェニル )ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-(2-メチ -4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフル ロプロパン、2,2-ビス(4-(2,6-ジメチル-4-アミ フェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパ ン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニ 、4,4’-ビス(2-メチル-4-アミノフェノキシ) フェニル、4,4’-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノ ェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフ ェノキシ)ビフェニル、ビス(4-(4-アミノフェ キシ)フェニル)スルホン、ビス(4-(2-メチル-4- アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス( 4-(2,6-ジメチル-4-アミノフェノキシ)フェニル) スルホン、ビス(4-(4-アミノフェノキシ)フェ ル)エーテル、ビス(4-(2-メチル-4-アミノフェ キシ)フェニル)エーテル、ビス(4-(2,6-ジメチ ル-4-アミノフェノキシ)フェニル)エーテル、1 ,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビ (2-メチル-4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4 -ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェノキシ)ベン ン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、 1,3-ビス(2-メチル-4-アミノフェノキシ)ベンゼ 、1,3-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェノキシ) ベンゼン、
2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビ ス(2-メチル-4-アミノフェニル)プロパン、2,2- ス(3-メチル-4-アミノフェニル)プロパン、2,2 -ビス(3-エチル-4-アミノフェニル)プロパン、2 ,2-ビス(3,5-ジメチル-4-アミノフェニル)プロパ ン、2,2-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェニル) ロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフ ルオロプロパン、2,2-ビス(2-メチル-4-アミノ ェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(2, 6-ジメチル-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロ プロパン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-1,4- ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(2-メチ ル-4-アミノフェニル)-1,4-ジイソプロピルベン ゼン、α,α’-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェ ル)-1,4-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビ (3-アミノフェニル)-1,4-ジイソプロピルベン ン、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-1,3-ジイ プロピルベンゼン、α,α’-ビス(2-メチル-4- ミノフェニル)-1,3-ジイソプロピルベンゼン α,α’-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェニル)- 1,3-ジイソプロピルベンゼン、α,α’-ビス(3- ミノフェニル)-1,3-ジイソプロピルベンゼン 9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9- ス(2-メチル-4-アミノフェニル)フルオレン、9 ,9-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフェニル)フルオ レン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロペン ン、1,1-ビス(2-メチル-4-アミノフェニル)シ ロペンタン、1,1-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノ ェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-アミノフ ェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(2-メチル-4- ミノフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(2,6- ジメチル-4-アミノフェニル)シクロヘキサン 1,1-ビス(4-アミノフェニル)4-メチル-シクロヘ キサン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)ノルボル ン、1,1-ビス(2-メチル-4-アミノフェニル)ノ ボルナン、1,1-ビス(2,6-ジメチル-4-アミノフ ニル)ノルボルナン、1,1-ビス(4-アミノフェニ ル)アダマンタン、1,1-ビス(2-メチル-4-アミノ ェニル)アダマンタン、1,1-ビス(2,6-ジメチル -4-アミノフェニル)アダマンタンなどが挙げ れる。
脂肪族ジアミンとしては、例えばエチレン ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエ チレングリコールビス(3-アミノプロピル)エ テル、ポリプロピレングリコールビス(3-ア ノプロピル)エーテル、1,3-ビス(アミノメチ )シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シ ロヘキサン、メタキシリレンジアミン、パ キシリレンジアミン、1,4-ビス(2-アミノ-イ プロピル)ベンゼン、1,3-ビス(2-アミノ-イソ ロピル)ベンゼン、イソフォロンジアミン、 ルボルナンジアミン、シロキサンジアミン 4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3 ’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシル メタン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジシク ロヘキシルメタン、3,3’,5,5’-テトラメチル- 4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、2,3- ス(アミノメチル)-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、 2,5-ビス(アミノメチル)-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ 、2,6-ビス(アミノメチル)-ビシクロ[2.2.1]ヘ タン、2,2-ビス(4,4’-ジアミノシクロヘキシ )プロパン、2,2-ビス(4,4’-ジアミノメチルシ ロヘキシル)プロパンなどが挙げられる。
ジアミン誘導体であるジイソシアネートと
ては、例えば、上記芳香族又は脂肪族ジア
ンとホスゲンを反応させて得られるジイソ
アネートが挙げられる。
また、ジアミン誘導体であるジアミノジシ
ン類としては、例えば上記芳香族又は脂肪
ジアミンとクロロトリメチルシランを反応
せて得られるトリメチルシリル化した芳香
又は脂肪族ジアミンが挙げられる。
以上のジアミン及びその誘導体は任意に 合して用いてもよいが、それらの中におけ ジアミンの量が50~100モル%となることが好ま しく、80~100モル%となることがより好ましい
工程(1)では、ポリアミド酸又はポリイミ
の有機溶媒溶液を使用する。該有機溶媒は
ポリアミド酸又はポリイミドを溶解し得る
のであり、例えばN-メチル-2-ピロリドン、N,N
-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセト
ミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエ
ルホルムアミド、N-メチルカプロラクタム、
ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチレ
ンスルホン、ジメチルスルホキシド、m-クレ
-ル、フェノ-ル、p-クロルフェノール、2-ク
ル-4-ヒドロキシトルエン、ジグライム、ト
グライム、テトラグライム、ジオキサン、
-ブチロラクトン、ジオキソラン、シクロヘ
サノン、シクロペンタノン、1,4-ジオキサン
、イプシロンカプロラクタム、ジクロロメタ
ン、クロロホルムなどが使用可能であり、2
以上を併用してもよい。ポリイミドの有機
媒溶液(ポリイミドワニス)の性能(ポリイミ
の溶解性が維持され、不溶分を発生しにく
という長期保存安定性等)を考慮すると、N-
チル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミ
、γ-ブチロラクトンを、単独で又は混合し
使用することが好ましい。
また、これら有機溶媒と併せて、ヘキサン
ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン
クロルベンゼン、o-ジクロロベンゼンなど
貧溶媒を、ポリアミド酸又はポリイミドが
出しない程度に使用してもよい。
ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒溶
の製造方法としては、例えば、下記の(i)~(ii
i)の方法が挙げられるが、これらの方法に限
されない。
(i)ジアミン又はその誘導体の有機溶媒溶液に
、好ましくは脂肪族又は脂環式テトラカルボ
ン酸又はその誘導体を添加、あるいは、好ま
しくは脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸成
分の有機溶媒溶液に、ジアミン又はその誘導
体を添加し、好ましくは80℃以下(より好まし
くは30℃以下)の温度で0.5~3時間保ち、ポリア
ド酸の有機溶媒溶液を得る。
得られたポリアミド酸の有機溶媒溶液に、
と共沸するトルエン又はキシレンなどの溶
を添加して、生成した水を共沸により系外
除きながら脱水反応を行い、ポリイミドの
機溶媒溶液を得ることができる。
(ii)上記(i)と同様にして得られるポリアミ 酸の有機溶媒溶液に無水酢酸などの脱水剤 加えてイミド化した後、ポリイミドに対す 溶解能の乏しいメタノールなどの溶媒を添 して、ポリイミドを沈殿させる。ろ過・洗 ・乾燥することにより固体として分離した 、N,N-ジメチルアセトアミドなどの前記有機 媒に溶解することにより、ポリイミドの有 溶媒溶液を得ることができる。
(iii)上記(i)において、例えばクレゾール、N ,N-ジメチルアセトアミド、γ-ブチロラクトン 、N-メチル-2-ピロリドンなどの沸点150℃以上 有機溶媒を用いてポリアミド酸溶液を調製 、トリエチルアミンなどの第三級アミンを 加してそのまま150~220℃に3~12時間保ってイ ド化させ、ポリイミドの有機溶媒溶液を得 ことができる。
なお、ポリアミド酸又はポリイミドを溶 重合で製造する場合、触媒として第三級ア ンを用いることが好ましい。第三級アミン しては、例えばトリメチルアミン、トリエ ルアミン、トリプロピルアミン、トリブチ アミンなどのトリアルキルアミン;トリエタ ノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミ 、N,N-ジエチルエタノールアミンなどのアル ールアミン;トリエチレンジアミンなどのジ アミン;N-メチルピロリジン、N-エチルピロリ ン、N-メチルピペリジン、N-エチルピペリジ ンなどの含窒素脂環式へテロ環化合物;イミ ゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリ などの含窒素芳香族へテロ環化合物などが げられる。これら第三級アミンのうち、ト アルキルアミンが好ましく、トリエチルア ンがより好ましい。
また、ポリアミド酸又はポリイミドの有 溶媒溶液におけるポリアミド酸又はポリイ ドの濃度は、1~50質量%であるのが好ましく 10~40質量%がより好ましい。50質量%以下であ ば、得られるポリイミドフィルムの表面平 性が良好となる。
ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒 液には、フッ素系、ポリシロキサン系など 界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤 添加すると、表面平滑性の良好なフィルム 得やすくなる。界面活性剤は市販品を使用 てもよく、フッ素系界面活性剤としては、 えばDIC株式会社のメガファック(登録商標) リーズや、株式会社ネオスのフタージェン (登録商標)シリーズであるフタージェント( 録商標)251、212MH、250、222F、212D、FTX-218など 挙げられる。ポリシロキサン系界面活性剤 しては、例えばビックケミー・ジャパン株 会社のBYK-307、BYK-315、BYK-320、BYK-325、BYK-330、 BYK-331、BYK-332、BYK-333、BYK-344などが挙げられ 。
ポリアミド酸又はポリイミドの有機溶媒 液には、フェノール系、硫黄系、リン酸系 亜リン酸系などの酸化防止剤を添加しても い。またポリアミド酸又はポリイミドの有 溶媒溶液に各種機能性材料を添加・混合し もよい。各種機能性材料とは例えば、カー ンナノチューブ、ナノ金属材料などの導電 材料、チタン酸バリウムなどの強誘電性材 、ZnS:Ag、ZnS:Cu、Y2O2S:Euなどの蛍光体、紫外 吸収剤などである。さらにポリアミド酸又 ポリイミドの有機溶媒溶液にポリリン酸ア モニウム、リン酸エステル、縮合リン酸エ テル、フェノキシフォスファゼン化合物、 ン酸エステルアミドなどの各種リン系難燃 を添加し、ポリイミドフィルムに難燃性を 与することができる。これらリン系難燃剤 中でも、フェノキシフォスファゼン化合物 使用することが好ましい。該フェノキシフ スファゼン化合物としては、例えば、大塚 学製SPS-100などを使用することができる。な 、ハロゲン形難燃剤を混合して難燃性を付 することもできるが、リン系難燃剤を使用 ることが好ましい。
さらに、ポリアミド酸又はポリイミドの 機溶媒溶液には、その他の成分を含有させ ことができる。その他の成分としては、例 ば、二酸化チタンなど白色に着色すること 目的とした着色剤や、ナノフィラーなどの 加剤が挙げられる。二酸化チタンを含有さ ると、白色光の反射率が向上する。ナノフ ラーを含有させると、樹脂組成物成形体の かけのガラス転移温度が上昇し耐熱性が高 り、さらに引張弾性率が大きくなり機械的 度が増大する。
工程(1)において、ポリアミド酸又はポリ ミドの有機溶媒溶液を流延する支持体とし は、例えばステンレススチール、アルミな の金属板、ガラス板が好ましく挙げられ、 にステンレススチール板やステンレススチ ルベルトが好ましい。
<工程(2)>
本発明の無色透明樹脂フィルムの製造方法
は、工程(1)で樹脂の有機溶媒溶液を支持体
に流延した後、工程(2)で、酸素含有量0.001
積%以上15体積%以下(好ましくは0.0055体積%以
10体積%以下、より好ましくは1体積%以上10体
%以下、さらに好ましくは5体積%以上10体積%
下)であり、且つ100℃以上170℃以下の気体を
吹き付ける形式の乾燥機に流延物を通過させ
るなどして、一定量の有機溶媒を揮発させ、
流延物を自己支持性フィルムとして支持体か
ら剥離して得る。
乾燥機中の気体の温度は、好ましくは100℃
上160℃以下、より好ましくは100℃以上140℃
下、さらに好ましくは110℃以上140℃以下で
る。該気体の温度が100℃未満の場合、有機
媒が十分に揮発せずフィルムを支持体から
離する際に支持体への貼りつきなどが発生
ることがある。一方、該気体の温度が170℃
り高い場合、溶媒が分解してフィルムが着
することがあり、また、溶媒が急に揮発す
ことでフィルムに発泡が生じることがある
工程(2)では、乾燥機1つを使用してもよいし
、複数の乾燥機を直列に繋いで使用してもよ
い。また、1つの乾燥機内に気体の流速を異
る複数の区域を設けてもよい。この場合、
で使用する気体の温度が、その直前で使用
る気体の温度よりも高いことが好ましく、
の温度差が10℃以上であることがより好まし
い。
工程(2)で使用する気体の酸素濃度が15体積%
り高い場合、上記温度範囲の気体によって
機溶媒が分解してフィルムが着色すること
ある。気体の温度が高いほど、酸素と有機
媒、又は酸素と流延物との酸化反応による
色が顕著に現れる傾向にあるため、前記気
の温度範囲において、気体の酸素濃度は前
範囲となっている必要がある。
なお、工程(2)で使用する気体の主成分とし
は、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが好
しい。
乾燥機中では、気体を流延物上面にほぼ平
(流延物に対して0~10度、好ましくは0~5度の
囲内。)に吹き付けることが好ましい。また
気体の流速は、好ましくは1メートル/秒以
36メートル/秒以下、より好ましくは3メート
/秒以上25メートル/秒以下、さらに好ましく
は4メートル/秒以上15メートル/秒以下である
この範囲であれば、乾燥に要する時間を短
できると同時に、流延物の表面近傍の酸素
効率良く除去できるため、着色する恐れが
なくなり、好ましい。
複数の乾燥機を使用する場合及び/又は乾燥
機内に気体の流速の異なる複数の区域を設け
る場合、それぞれの気体の流速が異なってい
てもよく、後で使用する気体の流速がその直
前の気体の流速よりも大きいことが好ましく
、その速度差が0.5メートル/秒以上であるこ
がより好ましい。なお上記の気体の流速は
流延物の表面(流延物から5センチメートル以
内の範囲)を通過する際の速度である。
気体を流延物面上に吹き付ける時間は、1回
で10分以上2時間以下が好ましく、10分以上1時
間以下が好ましく、30分以上50分以下がさら
好ましい。
工程(2)で用いる気体の加熱には、シェル ンドチューブ式の多管式熱交換器などの公 の熱交換器を使用して加熱することができ 。熱源は、例えば電気加熱方式、熱媒加熱 式、遠赤外線加熱方式などを用いることが きる。
本発明において、以上の様な設定の乾燥 を用いて流延物を乾燥させ、自己支持性フ ルムとして支持体から剥離して得る際のフ ルムの溶媒残存率は、好ましくは30質量%以 、より好ましくは10質量%以上30質量%以下、 らに好ましくは15質量%以上25質量%以下とな 。該溶媒残存率が10質量%以上であれば、フ ルムが硬くなりすぎず、フィルムを剥離す 際のクラックの発生を防止することができ またフィルムと支持体との密着力が強くな 過ぎて剥離困難となることもなく、好まし 。また30質量%以下であれば、フィルムの強 及び柔軟性が適度であり、フィルムを支持 から剥離する際にフィルムが伸びるなどの 題が生じ難いため、好ましい。
<工程(3)>
本発明の製造方法では、工程(2)で得た自己
持性のフィルムを、さらに工程(3-1)及び工
(3-2)の順からなる工程(3)で乾燥させる。支持
体より剥離したフィルムを、さらに乾燥機に
よって乾燥させることにより、得られる無色
透明樹脂フィルムの諸物性が安定する。
工程(3-1):
工程(3-1)は、酸素含有量が15体積%以下(好ま
くは10体積%以下、より好ましくは5体積%以
)であり、且つ100℃以上250℃以下の気体を自
支持性フィルムに吹き付けながら、該フィ
ム中の有機溶媒残存率を低減する工程であ
。
該気体の温度は、好ましくは130℃以上250℃
下、より好ましくは140℃以上250℃以下、さ
に好ましくは170℃以上250℃以下、特に好ま
くは170℃以上210℃以下である。
工程(3-1)では、乾燥機1つを使用してもよい
、複数の乾燥機を直列に繋いで使用しても
い。また、1つの乾燥機内に気体の流速を異
なる複数の区域を設けてもよい。この場合、
後で使用する気体の温度が、その直前で使用
する気体の温度よりも高いことが好ましく、
その温度差が10℃以上であることがより好ま
く、20℃以上であることがさらに好ましい
また、工程(3-1)で使用する気体は、フィル
の物性の安定性の観点から、工程(2)で最後
使用する気体の温度よりも高い温度の気体
、少なくとも1回使用することが好ましい。
の温度差は、好ましくは30℃以上、より好
しくは50℃以上、さらに好ましくは60℃以上
ある。
さらに、工程(3-1)で最初に使用する気体の
度は、工程(2)で最後に使用する気体の温度
りも、好ましくは1℃以上100℃以下、より好
しくは1℃以上70℃以下、さらに好ましくは3
0℃以下高くするのが良い。
工程(3-1)で使用する気体の酸素濃度が15体積
%より高い場合、上記温度範囲の気体によっ
有機溶媒が分解してフィルムが着色するこ
がある。気体の温度が高いほど、酸素と有
溶媒、又は酸素とフィルムとの酸化反応に
る着色が顕著に現れる傾向にあるため、前
気体の温度範囲において、気体の酸素濃度
前記範囲となっている必要がある。
なお、工程(3-1)で使用する気体の主成分と
ては、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが
ましい。
工程(3-1)では、フィルムの上面及び下面の
方に、フィルムに対してほぼ平行(フィルム
対して0~10度、好ましくは0~5度の範囲内。)
気体を吹き付けることもでき、ほぼ垂直(フ
ルムに対して80~100度、好ましくは85~95度の
囲内。)に気体を吹き付けることもできる。
た、フィルムの上面に吹き付ける気体の流
は、好ましくは5メートル/秒以上50メートル
/秒以下、より好ましくは10メートル/秒以上45
メートル/秒以下、さらに好ましくは15メート
ル/秒以上40メートル/秒以下、特に好ましく
25メートル/秒以上40メートル/秒以下である
一方、フィルムの下面に吹き付ける気体の
速は、フィルム搬送時のフィルムの安定性
観点から、上面に吹き付ける気体の流速の0.
3倍~1.1倍であることが好ましく、0.5~1.1倍であ
ることがより好ましく、0.6~1倍であることが
らに好ましい。
気体の流速が上記範囲内であれば、乾燥に
する時間を短くできると同時に、流延物の
面近傍の酸素を効率良く除去でき、着色す
恐れが少なくなり、さらにフィルムの表面
坦性が高くなるため、好ましい。
複数の乾燥機を使用する場合及び/又は乾燥
機内に気体の流速の異なる複数の区域を設け
る場合、それぞれの気体の流速が異なってい
てもよく、後で使用する気体の流速が、その
直前で使用する気体の流速よりも大きいこと
が好ましく、その流速の差が2メートル/秒以
であることがより好ましい。なお上記の気
の流速は、流延物の表面(流延物から5セン
メートル以内の範囲)を通過する際の速度で
る。
気体を流延物面上に吹き付ける時間は、1回
で10秒以上1時間以下が好ましく、10秒以上30
以下が好ましく、20秒以上15分以下がさらに
ましい。
工程(2)により得られたフィルムでは、未だ
媒残存率が高いため、工程(3-1)では、乾燥
同時に、MD方向及び/又はTD方向に1.01~6倍に延
伸することができる。延伸倍率が1.01倍より
さいとフィルムの平坦性が悪くなり好まし
ない。また延伸倍率が6倍より大きいとフィ
ムが破断し好ましくない。
延伸する方法は、フィルムの進行方向であ
MD方向への一軸延伸、MD方向及びMD方向に直
なTD方向の延伸を逐次に行う逐次二軸延伸
MD方向とTD方向を同時に延伸する同時二軸延
を用いることができるが、逐次又は同時二
延伸することが好ましい。逐次二軸延伸と
時二軸延伸のどちらを選択してもよく、フ
ルム面内の屈折率に異方性を持たせるか、
ィルム面内の屈折率を等方性にするかなど
目的に応じて延伸方法を選択すればよい。
燥機としては、内部でのフィルムの位置が
定して保たれ、且つ逐次又は同時二軸延伸
ることができるテンター式乾燥機を使用す
ことが好ましい。テンター式乾燥機を使用
ると、溶媒が揮発する時にフィルムの体積
ランダムに収縮するのを防止でき、フィル
表面が波打ってしまうことが無く、フィル
表面の平坦性が良好となる。なお、本発明
無色透明樹脂フィルムの用途である、液晶
示素子、有機EL表示素子の透明基板や薄膜
ランジスタ基板、フレキシブルプリント配
基板などでは、フィルムの平坦性が損なわ
ると各種用途において画像が乱れる、希望
る配線を作ることができないなどの不具合
生じるので好ましくない。
また、工程(3-1)では、一旦延伸したフィル
を弛緩させる工程を持たせることもできる
フィルムを弛緩させることにより、延伸に
りフィルム内に発生した応力を緩和するこ
ができる。フィルム内に応力が残留したま
次の工程に進むと、応力緩和とともにフィ
ムが収縮し、フィルムに皺が発生するため
好ましくない。
工程(3-2):
工程(3-2)は、酸素含有量が5体積%以下(好ま
くは2体積%以下、より好ましくは1体積%以下
さらに好ましくは0.5体積%以下)であり、且
150℃以上450℃以下の気体を自己支持性フィ
ムに吹き付けながら、該フィルム中の有機
媒残存率とフィルム中に残存する応力を、
めて低減する工程である。
該気体の温度は、好ましくは170℃以上300℃
下、より好ましくは170℃以上290℃以下、さ
に好ましくは200℃以上280℃以下、特に好ま
くは210℃以上280℃以下である。さらに、工
(3-2)では、溶媒残存率を極めて低くし、得
れるフィルムの諸物性を良好なものにする
め、少なくとも1回は240℃以上(好ましくは250
℃以上、さらに好ましくは260℃以上、特に好
ましくは180℃以上)の温度の気体を使用する
とが好ましい。
工程(3-2)では、乾燥機1つを使用してもよい
、複数の乾燥機を直列に繋いで使用しても
い。また、1つの乾燥機内に気体の流速を異
なる複数の区域を設けてもよい。この場合、
後で使用する気体の温度が、その直前で使用
する気体の温度よりも高いことが好ましく、
その温度差が5℃以上であることがより好ま
く、10℃以上であることがさらに好ましく、
20℃以上であることがさらに好ましい。
また、工程(3-2)で使用する気体は、フィル
の物性の安定性の観点から、工程(3-1)で使用
する最後の気体の温度よりも高い温度の気体
を少なくとも1回使用することが好ましい。
の温度差は、好ましくは1℃以上、より好ま
くは20℃以上、さらに好ましくは30℃以上、
特に好ましくは60℃以上である。
さらに、工程(3-2)で最初に使用する気体の
度は、工程(3-1)で最後に使用する気体の温度
よりも、好ましくは1℃以上100℃以下、より
ましくは1℃以上50℃以下、さらに好ましく
30℃以下高くするのが良い。
工程(3-2)で使用する気体の酸素濃度が5体積%
より高い場合、上記温度範囲の気体によって
有機溶媒が分解してフィルムが着色したり、
フィルム自身の表面が酸化して着色すること
がある。工程(3-2)では気体の温度を240℃以上
設定することがあるため、その場合に、酸
と有機溶媒、又は酸素とフィルムとの酸化
応による着色が顕著に現れる傾向にあるた
、前記気体の温度範囲において、気体の酸
濃度は前記範囲となっている必要がある。
なお、工程(3-2)で使用する気体の主成分と
ては、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが
ましい。
工程(3-2)では、フィルムの上面及び下面の
方に、フィルムに対してほぼ平行(フィルム
対して0~10度、好ましくは0~5度の範囲内。)
気体を吹き付けることもでき、ほぼ垂直(フ
ルムに対して80~100度、好ましくは85~95度の
囲内。)に気体を吹き付けることもできる。
た、フィルムに吹き付ける気体の流速は、
面・下面とも、好ましくは1メートル/秒以
20メートル/秒以下、より好ましくは1メート
/秒以上10メートル/秒以下、さらに好ましく
は2メートル/秒以上5メートル/秒以下、特に
ましくは3メートル/秒以上5メートル/秒以下
ある。
気体の流速が上記範囲内であれば、着色す
恐れが少なく、溶媒残存率と残留応力を極
て小さくすることができ、さらにフィルム
表面平坦性が高くなるため、好ましい。
複数の乾燥機を使用する場合及び/又は乾燥
機内に気体の流速の異なる複数の区域を設け
る場合、それぞれの気体の流速が異なってい
てもよい。なお上記の気体の流速は、流延物
の表面(流延物から5センチメートル以内の範
)を通過する際の速度である。
気体をフィルム面上に吹き付ける時間は、1
回で30秒以上1時間以下が好ましく、1分以上45
以下が好ましく、2分以上15分以下がさらに好
ましい。
工程(3-2)で用いる気体の加熱には、シェ アンドチューブ式の多管式熱交換器などの 知の熱交換器を使用して加熱することがで る。熱源としては、例えば電気加熱方式、 媒加熱方式、遠赤外線加熱方式などを用い ことができるが、遠赤外線加熱方式を使用 ることが好ましい。特に、遠赤外線加熱に り直接フィルムを加熱可能であり、且つ、 赤外線ヒーターにより加熱した気体をフィ ムに吹き付けながら乾燥することが可能な 遠赤外線加熱方式の乾燥機を使用すること 好ましい。遠赤外線加熱方式の乾燥機によ てフィルムを直接加熱乾燥する場合、その 燥温度は、気体の温度と同じであることが ましい。
こうして得られる無色透明樹脂フィルムは
溶媒残存率が3質量%以下(優れたものでは、1
.5質量%以下、より優れたものでは0.1質量%以
1.2質量%以下、さらに優れたものでは0.1質量%
以上1質量%以下、特に優れたものでは、0.1質
%以上0.5質量%以下)となる。フィルムの溶媒
存率が3質量%以下であると、無色透明樹脂
ィルム上に真空蒸着プロセスにより、透明
電膜や反射防止膜などの機能性無機膜又は
能性有機膜を成膜する際に、希望する真空
に到達させることが可能となる。この真空
が十分に上がらないと、機能性無機膜又は
能性有機膜が無色透明樹脂フィルム上に所
量成膜できないため、実用的、経済的観点
ら好ましくない。
また、該樹脂フィルムは、全光透過率88%以
(優れたものでは89%以上、さらには90%以上。
)、YI値(黄色度)3以下(優れたものでは2.5以下
2.0以下、さらには1.9以下。)、ヘイズ1.5以下(
優れたものでは1.1以下、0.8以下、さらには0.5
以下。)ともなり、極めて優れた透明性を有
る。
以下、実施例により本発明を具体的に説 する。なお、本発明はこれらの実施例によ 何ら制限されるものではない。
実施例及び比較例で得られたポリイミドフ
ルムの評価は、以下の様に行った。
(1)ガラス転移温度
示差走査熱量計装置(DSC-50、株式会社島津製
作所製)を用い、昇温速度10℃/minの条件でDSC
定を行い、ガラス転移温度を求めた。
(2)線膨張係数
熱機械的分析装置(TMA100、セイコー電子工業
株式会社製)を用いて、50mNの荷重をかけて、
温速度10℃/minの条件で測定を行い、100~150℃
の平均値を求めた。
(3)全光線透過率、YI値(Yellow Index)及びヘイズ
JIS K7105に準拠して、全光線透過率、YI値及
ヘイズを、ヘイズメーター(Z-σ80、日本電色
工業株式会社製)を用いて測定した。
(4)溶媒残存率
熱重量分析装置(DTG-50、株式会社島津製作所
製)を用い、窒素気流下、昇温速度15℃/minの
件で、室温から300℃まで昇温し、300℃で30分
間保持した。150℃から300℃まで昇温する間と
300℃で30分間保持する間に減少した質量の合
を試料の初期の質量で除し、溶媒残存率と
た。
参考例1(1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボ
酸二無水物の合成)
内容積200Lのハステロイ製(HC22)反応器にピロ
メリット酸22.08kg(86.88mol)、活性炭にロジウム
担持させた触媒[エヌ・イーケムキャット株
式会社(N.E. Chemcat Corporation)製]8kg、水80kgを仕
込み、攪拌をしながら反応器内を窒素ガスで
置換した。次に水素ガスで反応器内を置換し
、反応器の水素圧を3.3MPaとして50℃まで昇温
た。水素圧を3.3MPaに保ちながら2時間反応さ
せた。反応器内の水素ガスを窒素ガスで置換
し、反応液をオートクレーブより抜き出し、
この反応液を熱時濾過して触媒を分離した。
濾過液から、ロータリーエバポレーターで減
圧下に水を蒸発させて濃縮し、結晶を析出さ
せた。析出した結晶を室温で固液分離し、乾
燥して、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボ
酸19.24kg(73.94mol、収率85.1%)を得た。
続いて、得られた1,2,4,5-シクロヘキサン トラカルボン酸18kg(69.18mol)と無水酢酸21.19kg(2 07.53mol)と酢酸50.81kgを、内容積200Lのハステロ 製(HC22)反応器に仕込み、攪拌しながら反応 内を窒素ガスで置換した。窒素ガス雰囲気 で溶媒の還流温度まで昇温し、10分間溶媒 還流させた。攪拌しながら室温まで冷却し 結晶を析出させた。析出した結晶を固液分 し、乾燥して一次結晶を得た。更に分離母 をロータリーエバポレーターで減圧下に濃 し、結晶を析出させた。この結晶を固液分 し、乾燥して二次結晶を得た。一次結晶、 次結晶を合わせて1,2,4,5-シクロヘキサンテト ラカルボン酸二無水物15kg(66.91mol、無水化の 率96.7%)を得た。
参考例2
温度計、撹拌器、窒素導入管及びコンデン
ーを備えた内容積60LのSUS316L製反応器に、窒
素気流下、α,α’-ビス(4-アミノフェニル)-1,4-
ジイソプロピルベンゼン4.34kg(12.6モル)及び4,4
’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル1.99kg(
5.4mol)と、溶媒としてγ-ブチロラクトン12.5kg
びN,N-ジメチルアセトアミド3.13kgを仕込んで
解させると約70℃に温度が上昇した。続い
、参考例1で合成した1,2,4,5-シクロヘキサン
トラカルボン酸二無水物4.04kg(18mol)を1時間か
けて分割投入し、イミド化触媒としてトリエ
チルアミン91g(0.9mol)を加えた後、180℃に昇温
て生成水を留去・回収しながら3時間反応を
行った。
3時間後、留去して回収した水が1.095kgとな
、水の留出が終わったことを確認した後、N,
N-ジメチルアセトアミド27.16kgを加えた。内温
が60℃になるまで冷してポリイミドの有機溶
溶液53.2kgを取り出した。
得られたポリイミドの有機溶媒溶液をガラ
板に塗布し、90℃のホットプレート上で1時
加熱して溶媒を蒸発させた後、ガラス板か
剥がして自立膜(単独での取り扱いが可能な
状態の膜)を得た。この自立膜をステンレス
の固定治具に固定して真空乾燥器中200℃で5
間加熱して溶媒をさらに蒸発させ、フレキ
ブルな膜厚100μmのフィルムを得た。このフ
ルムのIRスペクトルを測定したところ、ν(C=
O)=1772、1700(cm -1
)にイミド環の特性吸収が認められた。この
リイミドのガラス転移温度は303℃であった
実施例1
工程(1):参考例2で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押し出し、回転しているステンレスス
チール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、120℃に加熱した酸素濃度10
積%及び窒素濃度90体積%の混合気体を流速6.6
m/sで流延物に吹き付けながら50分乾燥して、
らに途中から140℃に加熱した酸素濃度10体
%及び窒素濃度90体積%の混合気体を流速6.9m/s
流延物に吹き付けながら50分乾燥してステ
レススチール製ベルトから剥離し、厚さ220μ
mの自己支持性フィルムを得た。自己支持性
ィルムの全光線透過率は89.8%、YI値(Yellow Inde
x)は1.74、ヘイズ1.10%、溶媒残存率は21.0質量%
あった。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に通し、酸素濃度10
積%及び窒素濃度90体積%の混合気体を、温度1
70℃にてフィルムの上面に流速32m/s及びフィ
ムの下面に流速21m/sで3分30秒、温度200℃にて
フィルムの上面に流速34m/s及びフィルムの下
に流速22m/sで8分、さらに温度250℃にてフィ
ムの上面に流速38m/s及びフィルムの下面に
速25m/sで11分吹き付けながら、この乾燥機を
過させる間に、フィルムをMD方向に1.01倍、T
D方向に1.03倍同時二軸延伸した。得られたポ
イミドフィルムの厚さは205μm、全光線透過
は89.8%、YI値は1.80、ヘイズ1.17%と透明性良好
であった。また、溶媒残存率は5.1質量%であ
た。
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムを、
赤外線加熱により直接加熱すると共に、遠
外線ヒーターにより加熱した酸素濃度1000ppm
含有する窒素を吹き付けながら乾燥する遠
外線加熱方式の乾燥機を用い、酸素濃度1000
ppmを含有する窒素を流速3.3m/sで280℃にて45分
き付けて乾燥した。こうして得られたポリ
ミドフィルムの厚さは200μm、全光線透過率
89.8%、YI値は1.9、ヘイズ0.74%と透明性に優れ
、溶媒残存率は0.5質量%であった。
実施例2
実施例1の工程(2)において、流延物に吹き付
ける気体を、酸素濃度15体積%及び窒素85体積%
の気体に変えたこと以外は、実施例1と同様
してポリイミドフィルムを得た。
工程(3-1)で得られたポリイミドフィルムの
さは205μm、全光線透過率は89.6%、YI値は2.0、
イズ1.22%と透明性良好で、溶媒残存率は5.1
量%であった。
また、工程(3-2)で得られたポリイミドフィ
ムの厚さは200μm、全光線透過率は89.6%、YI値
2.0、ヘイズ0.77%と透明性に優れ、また溶媒
存率は0.5質量%であった。
実施例3
実施例1の工程(2)において、流延物に吹き付
ける120℃の気体の流速を13.2m/sに変え、140℃
気体の流速を13.8m/sに変えたこと以外は、実
例1と同様にしてポリイミドフィルムを得た
。
工程(3-1)で得られたポリイミドフィルムの
さは205μm、全光線透過率は90.0%、YI値は2.1、
イズ0.70%と透明性良好で、溶媒残存率は4.9
量%であった。
また、工程(3-2)で得られたポリイミドフィ
ムの厚さは200μm、全光線透過率は90.0%、YI値
2.1、ヘイズ0.30%と透明性に優れ、また溶媒
存率は0.5質量%であった。
実施例4
実施例1の工程(3-1)において、気体を、酸素
度15体積%及び窒素濃度85体積%の気体に変え
こと以外は、実施例1と同様にしてポリイミ
ドフィルムを得た。
工程(3-1)で得られたポリイミドフィルムの
さは205μm、全光線透過率は89.6%、YI値は2.7、
イズ1.30%と透明性良好で、溶媒残存率は5.1
量%であった。
また、工程(3-2)で得られたポリイミドフィ
ムの厚さは200μm、全光線透過率は89.5%、YI値
2.88、ヘイズ0.89%と透明性に優れ、また溶媒
存率は1.0質量%であった。
実施例5
実施例1の工程(3-2)において、気体を酸素濃
2体積%及び窒素濃度98体積%の気体に変えた
と以外は、実施例1と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
工程(3-2)で得られたポリイミドフィルムの
さは200μm、全光線透過率は88.0%、YI値は2.5、
イズ0.74%と透明性に優れ、また溶媒残存率
0.5質量%であった。
実施例6
実施例1の工程(3-1)において、自己支持性フ
ルムをテンター式乾燥機に通す際に、フィ
ムをMD方向に2.0倍、TD方向に2.0倍同時二軸延
伸したこと以外は、実施例1と同様にしてポ
イミドフィルムを得た。
工程(3-1)により得られたポリイミドフィル
の厚さは60μm、全光線透過率は90.1%、YI値は1.
2、ヘイズ0.55%と透明性良好で、溶媒残存率は
9.6質量%であった。
また、工程(3-2)により得られたポリイミド
ィルムを厚さは50μm、全光線透過率は90.1%、Y
I値は1.3、ヘイズ0.50%と透明性に優れ、また溶
媒残存率は0.6質量%だった。
実施例7
実施例1の工程(3-1)において、自己支持性フ
ルムをテンター式乾燥機に通す際に、フィ
ムをMD方向に1.01倍、TD方向に1.73倍同時二軸
伸したこと以外は、実施例1と同様にしてポ
リイミドフィルムを得た。
工程(3-1)により得られたポリイミドフィル
の厚さは120μm、全光線透過率は90.2%、YI値は1
.5、ヘイズ0.66%と透明性良好で、溶媒残存率
4.8質量%であった。
また、工程(3-2)により得られたポリイミド
ィルムを厚さは115μm、全光線透過率は90.0%、
YI値は1.5、ヘイズ0.47%と透明性に優れ、また
媒残存率は0.5質量%だった。
実施例8
実施例1の工程(3-2)において、乾燥温度と気
を吹き付ける時間を、255℃で10分、280℃で10
分、290℃で10分としたこと以外は、実施例1と
同様にしてポリイミドフィルムを得た。
工程(3-2)により得られたポリイミドフィル
を厚さは200μm、全光線透過率は89.6%、YI値は1
.7、ヘイズ0.49%と透明性に優れ、また溶媒残
率は1.0質量%だった。
比較例1
実施例1の工程(3-1)において、気体を酸素濃
21体積%の空気に変えたこと以外は、実施例1
と同様にしてポリイミドフィルムを得た。
工程(3-1)で得られたポリイミドフィルムの
さは205μm、全光線透過率は80.3%、YI値は4.0、
イズ2.5%と透明性が低下した。溶媒残存率は
4.9質量%であった。
また、工程(3-2)で得られたポリイミドフィ
ムの厚さは200μm、全光線透過率は80%であり
YI値は5.0、ヘイズ3.0%と透明性の悪化とフィ
ムの着色が見られた。溶媒残存率は0.8質量%
った。
比較例2
実施例1の工程(3-2)において、気体を酸素濃
21体積%の空気に変えたこと以外は、実施例1
と同様にしてポリイミドフィルムを得た。
工程(3-2)で得られたポリイミドフィルムの
さは200μm、全光線透過率は70%であり、YI値は
77.0、ヘイズ1.5%と透明性の悪化とフィルムの
色が見られた。溶媒残存率は0.7質量%だった
。
比較例3
実施例1の工程(3-2)において、乾燥温度と気
を吹き付ける時間を、455℃で25分に変えた
と以外は、実施例1と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
工程(3-2)で得られたポリイミドフィルムの
さは200μm、全光線透過率は69.3%、YI値は93.2、
ヘイズ4.5%と透明性の悪化とフィルムの着色
見られた。溶媒残存率は0.3質量%だった。
比較例4
実施例1において、工程(3-1)を経ずに、工程(
3-2)にて酸素濃度1000ppmを含有する窒素を流速3
.2m/sで吹き付けながら、280℃で乾燥したこと
外は実施例1と同様にしてポリイミドフィル
ムを得た。
しかし、遠赤外線加熱方式の乾燥機内部に
いてフィルムが伸張し、流れ方向にスジが
生して外観不良となった。
比較例5
実施例1において、工程(3-2)を経なかったこ
以外は、実施例1と同様にしてポリイミドフ
ィルムを得た。
得られたフィルムから150mm×150mmサイズのフ
ルム1枚を裁断して採取し、真空チャンバー
に入れ真空ポンプにて排気して真空到達度を
測定したが、30分後に1torr(133Pa)に到達しなか
た。残留している溶媒が少しずつ揮発して
真空度が上がらず、真空蒸着できないこと
わかった。
実施例9
工程(1):参考例2で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押出し、回転しているステンレススチ
ール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、110℃に加熱した酸素濃度10
積%及び窒素90体積%の混合気体を流速6.4m/sで
流延物に吹き付けながら15分乾燥して、さら
途中から160℃に加熱した酸素濃度10体積%及
窒素90体積%の混合気体を流速7.2m/sで流延物
吹き付けながら15分乾燥してステンレスス
ール製ベルトから剥離し、厚さ120μmの自己
持性フィルムを得た。自己支持性フィルム
全光線透過率は、91.5%、YI値は2.16、ヘイズは
0.99%、残存溶媒量は23.6質量%だった。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に通し、酸素濃度10
積%及び窒素90体積%の混合気体を、温度150℃
てフィルムの上面に流速30m/s及びフィルム
下面に流速20m/sで30秒、温度190℃にてフィル
の上面に流速33m/s及びフィルムの下面に流
22m/sで35秒、さらに温度250℃にてフィルムの
面に流速38m/s及びフィルムの下面に流速25m/s
で25秒吹き付けながら、この乾燥機を通過さ
る間に、フィルムをMD方向に2.0倍、TD方向に
2.0倍同時二軸延伸した。得られたポリイミド
フィルムの厚さは28μm、全光線透過率は90.1%
YI値は1.2、ヘイズは0.5%と透明性良好だった
また、溶媒残存率は6.5質量%であった。
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムを遠
外線加熱によりフィルムを直接乾燥すると
に、加熱した酸素を1000ppm含有する窒素を吹
付けながら乾燥する乾燥機に通し、酸素を1
000ppm含有する窒素を流速3.3m/sで280℃にて25分
き付けて乾燥した。最終的に得られたポリ
ミドフィルムの厚さは25μm、全光線透過率
90.1%、YI値は1.7、ヘイズは0.5%と透明性に優れ
、また溶媒残存率は1.2質量%だった。
参考例3
温度計、撹拌器、窒素導入管及びコンデン
ーを備えた内容積60LのSUS316L製反応器に、窒
素気流下、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フ
ニル]プロパン(BAPP)7.39kg(18.0mol)と、溶媒とし
てγ-ブチロラクトン12.5kg及びN,N-ジメチルア
トアミド3.13kgを仕込んで溶解させると約70℃
に温度が上昇した。続いて、参考例1と同様
して合成した1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカ
ルボン酸二無水物4.04kg(18.0モル)を1時間かけ
分割投入し、イミド化触媒としてトリエチ
アミン91g(0.9モル)を加えた後、180℃に昇温し
て生成水を留去・回収しながら6時間反応を
った。
3時間後、留去して回収した水が1.205kgとな
、水の留出が終わったことを確認した後、N,
N-ジメチルアセトアミド27.96kgを加えた。内温
が60℃になるまで冷してポリイミドの有機溶
溶液53.9kgを取り出した。
得られたポリイミドの有機溶媒溶液をガラ
板に塗布し、90℃のホットプレート上で1時
加熱して溶媒を蒸発させた後、ガラス板か
剥がして自立膜を得た。この自立膜をステ
レス製の固定治具に固定して真空乾燥器中2
00℃で5時間加熱して溶媒をさらに蒸発させ、
フレキシブルな膜厚100μmのフィルムを得た。
このフィルムのIRスペクトルを測定したとこ
、ν(C=O)=1772、1700(cm -1
)にイミド環の特性吸収が認められた。この
リイミドのガラス転移温度は260℃であった
実施例10
工程(1):参考例3で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押し出し、回転しているステンレスス
チール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、110℃に加熱した酸素濃度15
積%及び窒素85体積%の混合気体を流速4.3m/sで
流延物に吹き付けながら30分乾燥して、さら
途中から130℃に加熱した酸素濃度15体積%及
窒素85体積%の混合気体を流速7.4m/sで流延物
吹き付けながら30分乾燥してステンレスス
ール製ベルトから剥離し、幅630mm、厚さ126μm
の自己支持性フィルムを得た。自己支持性フ
ィルムの全光線透過率は89.8%、YI値は2.80、ヘ
ズ1.10%、溶媒残存率は18.0質量%であった。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に水平に通し、酸素
度15体積%及び窒素濃度85体積%の混合気体を
温度140℃にてフィルムの上面から流速15m/s
びフィルムの下面から流速9.9m/sで3分18秒、
度200℃にてフィルム上面に流速15m/s及びフィ
ルム下面に流速9.9m/sで9分24秒、さらに温度170
℃にてフィルム上面に流速15m/s及びフィルム
面に流速9.9m/sで1分20秒吹き付けながら、こ
乾燥機を通過させる間に、フィルムをMD方
に1.01倍、TD方向に1.06倍同時二軸延伸した。
られたポリイミドフィルムの厚さは110μm、
光線透過率は89.8%、YI値は2.97、ヘイズ1.17%と
透明性良好であった。また、溶媒残存率は7.1
質量%であった。
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムの両
40mmずつをトリミング装置により切り落とし
後、さらに、遠赤外線加熱によりフィルム
直接加熱するとともに、遠赤外線ヒーター
より加熱した酸素濃度1000ppmを含有する窒素
を吹き付けながら乾燥する遠赤外線加熱方式
の乾燥機を、酸素濃度1000ppmを含有する窒素
フィルムの上下面両側からそれぞれ流速3.2m/
sで195℃にて4.3分、流速4.2m/sで205℃にて6.4分
流速3.6m/sで220℃にて7.5分、流速4.2m/sで220℃
て6.4分、流速3.5m/sで220℃にて3.2分、流速3.6m/
sで230℃にて7.5分、流速4.2m/sで240℃にて6.4分
流速3.5m/sで220℃にて3.2分吹き付けて乾燥し
。
工程(3-2)で得られたポリイミドフィルムの
さは103μm、幅550mm、全光線透過率は89.8%、YI
は3.12、ヘイズ1.17%と透明性に優れており、
坦性も良好であった。また溶媒残存率は0.9
量%であった。
こうして得られたフィルムから150mm×150mmサ
ズのフィルム1枚を裁断して採取し、真空チ
ャンバーに入れ真空ポンプにて排気して真空
到達度を測定すると、30分で10 -5
torr(133×10 -5
Pa)まで到達した。よって、真空蒸着が可能で
あることがわかった。
比較例6
実施例10において、工程(3-1)を経なかったこ
と以外は、実施例10と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
しかし、工程(3-2)で、遠赤外線加熱方式の
燥機内部においてフィルムが伸張し、流れ
向にスジが発生して外観不良となった。
比較例7
実施例10において、工程(3-2)を経なかったこ
と以外は、実施例10と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
得られたフィルムから、150mm×150mmサイズの
ィルム1枚を裁断して採取し、真空チャンバ
ーに入れ真空ポンプにて排気して真空到達度
を測定したが、30分後に1torr(133Pa)に到達しな
った。残留している溶媒が少しずつ揮発し
、真空度が上がらず、真空蒸着できないこ
がわかった。
実施例11
工程(1):参考例2で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押し出し、回転しているステンレスス
チール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、120℃に加熱した酸素濃度15
積%及び窒素85体積%の混合気体を流速6.6m/sで
流延物に吹き付けながら30分乾燥して、さら
途中から130℃に加熱した酸素濃度15体積%及
窒素85体積%の混合気体を流速7.4m/sで流延物
吹き付けながら30分乾燥してステンレスス
ール製ベルトから剥離し、厚さ130μm、幅630mm
の自己支持性フィルムを得た。自己支持性フ
ィルムの全光線透過率は90.2%、YI値(Yellow Index
)は1.74、ヘイズ1.10%、溶媒残存率は20.0質量%で
あった。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に水平に通し、酸素
度8体積%及び窒素濃度92体積%の混合気体を
温度160℃にてフィルム上面に流速15m/s及びフ
ィルム下面に流速9.9m/sで30秒、温度170℃にて
ィルム上面に流速15m/s及びフィルム下面に
速9.9m/sで1分10秒、温度200℃にてフィルム上
に流速15m/s及びフィルム下面に流速9.9m/sで5
22秒吹き付けながら、この乾燥機を通過させ
る間に、MD方向に1.01倍、TD方向に1.06倍同時二
軸延伸し、最後に0.97倍に弛緩させて取り出
た。得られたポリイミドフィルムの厚さは11
2μm、全光線透過率は90.2%、YI値は1.80、ヘイズ
1.10%と透明性良好であった。また、溶媒残存
は5.9質量%であった。
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムの両
40mmずつをトリミング装置により切り落とし
後、さらに、遠赤外線加熱によりフィルム
直接加熱するとともに、遠赤外線ヒーター
より加熱した酸素濃度1000ppmを含有する窒素
を吹き付けながら乾燥する遠赤外線加熱方式
の乾燥機を、酸素濃度1000ppmを含有する窒素
フィルムの上下面両側からそれぞれ流速3.2m/
sで175℃にて2分9秒、流速4.2m/sで195℃にて3分12
秒、流速3.6m/sで205℃にて3分45秒、流速4.2m/sで
205℃にて3分12秒、流速3.5m/sで205℃にて1分36秒
、流速3.2m/sで205℃にて2分9秒、流速4.2m/sで220
にて3分12秒、流速3.6m/sで240℃にて3分45秒、
速4.2m/sで240℃にて3分12秒、流速3.5m/sで220℃
て1分36秒、流速3.2m/sで220℃にて2分9秒、流
4.2m/sで260℃にて3分12秒、流速3.6m/sで280℃に
3分45秒、流速4.2m/sで280℃にて3分12秒、流速3.
5m/sで220℃にて1分36秒吹き付けて乾燥した。
終的に得られたポリイミドフィルムの厚さ
103μm、幅550mm、全光線透過率は90.2%、YI値は1.
82、ヘイズ1.10%と透明性に優れており、平坦
も良好であった。また溶媒残存率は0.9質量%
あった。
こうして得られたフィルムから、150mm×150mm
イズのフィルム1枚を裁断して採取し、真空
チャンバーに入れ真空ポンプにて排気して真
空到達度を測定すると30分で10 -5
torr(133×10 -5
Pa)まで到達した。よって、真空蒸着が可能で
あることがわかった。
実施例12
工程(1):参考例2で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押し出し、回転しているステンレスス
チール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、120℃に加熱した酸素濃度15
積%及び窒素85体積%の混合気体を流速6.6m/sで
流延物に吹き付けながら30分乾燥して、さら
途中から130℃に加熱した酸素濃度15体積%及
窒素85体積%の混合気体を流速7.4m/sで流延物
吹き付けながら30分乾燥してステンレスス
ール製ベルトから剥離し、厚さ60μm、幅630mm
自己支持性フィルムを得た。自己支持性フ
ルムの全光線透過率は90.2%、YI値(Yellow Index)
は1.88、ヘイズ1.04%、溶媒残存率は16.0質量%で
った。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に水平に通し、酸素
度10体積%及び窒素濃度90体積%の混合気体を
温度160℃にてフィルム上面に流速15m/s及び
ィルム下面に流速9.9m/sで30秒、温度170℃にて
フィルム上面に流速15m/s及びフィルム下面に
速9.9m/sで1分10秒、温度200℃にてフィルム上
に流速15m/s及びフィルム下面に流速9.9m/sで5
22秒吹き付けながら、この乾燥機を通過さ
る間に、MD方向に1.01倍、TD方向に1.06倍同時
軸延伸し、最後に0.97倍に弛緩させて取り出
た。得られたポリイミドフィルムの厚さは1
12μm、全光線透過率は90.2%、YI値は1.80、ヘイ
1.10%と透明性良好であった。また、溶媒残存
率は4.9質量%であった。
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムの両
40mmずつをトリミング装置により切り落とし
後、さらに、遠赤外線加熱によりフィルム
直接加熱するとともに、遠赤外線ヒーター
より加熱した酸素濃度1000ppmを含有する窒素
を吹き付けながら乾燥する遠赤外線加熱方式
の乾燥機を、酸素濃度1000ppmを含有する窒素
フィルムの上下面両側からそれぞれ流速3.2m/
sで220℃にて2分9秒、流速4.2m/sで260℃にて3分12
秒、流速3.6m/sで280℃にて3分45秒、流速4.2m/sで
280℃にて3分12秒、流速3.5m/sで220℃にて1分36秒
吹き付きつけて乾燥した。最終的に得られた
ポリイミドフィルムの厚さは103μm、幅550mm、
光線透過率は90.2%、YI値は1.82、ヘイズ1.10%と
透明性に優れており、平坦性も良好であった
。また溶媒残存率は0.7質量%であった。
こうして得られたフィルムから、150mm×150mm
イズのフィルム1枚を裁断して採取し、真空
チャンバーに入れ真空ポンプにて排気して真
空到達度を測定すると30分で10 -5
torr(133×10 -5
Pa)まで到達した。よって、真空蒸着が可能で
あることがわかった。
比較例8
実施例11において、工程(3-2)を経なかったこ
と以外は、実施例11と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
得られたフィルムから、150mm×150mmサイズの
ィルム1枚を裁断して採取し、真空チャンバ
ーに入れ真空ポンプにて排気して真空到達度
を測定したが、30分後に1torr(133Pa)に到達しな
った。残留している溶媒が少しずつ揮発し
、真空度が上がらず、真空蒸着できないこ
がわかった。
比較例9
実施例11において、工程(3-1)を経ず、工程(3-
2)にて、酸素濃度300ppmを含有する窒素を流速3
.3m/sで吹き付けながら、280℃で乾燥したこと
外は、実施例11と同様にポリイミドフィル
を得た。
しかし、遠赤外線加熱方式の乾燥機内部に
いてフィルムが伸張して流れ方向にスジが
生して外観不良となった。
比較例10
実施例12において、工程(3-2)を経なかったこ
と以外は、実施例12と同様にしてポリイミド
ィルムを得た。
得られたフィルムから、150mm×150mmサイズの
ィルム1枚を裁断して採取し、真空チャンバ
ーに入れ真空ポンプにて排気して真空到達度
を測定したが、30分後に1torr(133Pa)に到達しな
った。残留している溶媒が少しずつ揮発し
、真空度が上がらず、真空蒸着できないこ
がわかった。
比較例11
実施例12において、工程(3-1)を経ず、工程(3-
2)にて、酸素濃度300ppmを含有する窒素を流速3
.3m/sで吹き付けながら、240℃で乾燥したこと
外は、実施例11と同様にポリイミドフィル
を得た。
しかし、遠赤外線加熱方式の乾燥機内部に
いてフィルムが伸張して流れ方向にスジが
生して外観不良となった。
実施例13
工程(1):参考例3で得たポリイミドの有機溶
溶液を定量ポンプで所定量供給しながらT-ダ
イから押し出し、回転しているステンレスス
チール製ベルト上に流延した。
工程(2):次いで、110℃に加熱した酸素濃度15
積%及び窒素85体積%の混合気体を流速4.3m/sで
流延物に吹き付けながら50分乾燥して、さら
途中から140℃に加熱した酸素濃度15体積%及
窒素85体積%の混合気体を流速9.4m/sで流延物
吹き付けながら50分乾燥してステンレスス
ール製ベルトから剥離し、幅630mm、厚さ242μm
の自己支持性フィルムを得た。自己支持性フ
ィルムの全光線透過率は89.5%、YI値は2.81、ヘ
ズ1.14%、溶媒残存率は20.0質量%であった。
工程(3-1):工程(2)で得られた自己支持性フィ
ムをテンター式乾燥機に水平に通し、酸素
度10体積%及び窒素濃度90体積%の混合気体を
温度140℃にてフィルムの上面から流速15m/s
びフィルムの下面から流速9.9m/sで4分57秒、
度200℃にてフィルム上面に流速15m/s及びフィ
ルム下面に流速9.9m/sで14分6秒、さらに温度170
℃にてフィルム上面に流速15m/s及びフィルム
面に流速9.9m/sで2分吹き付けながら、この乾
燥機を通過させる間に、MD方向に1.01倍、TD方
に1.06倍同時二軸延伸した。得られたポリイ
ミドフィルムの厚さは216μm、全光線透過率は
89.5%、YI値は2.90、ヘイズ1.17%と透明性良好で
った。また、溶媒残存率は5.8質量%であった
工程(3-2):工程(3-1)で得られたフィルムの両
40mmずつをトリミング装置により切り落とし
がら、さらに、遠赤外線加熱によりフィル
を直接加熱すると共に、遠赤外線ヒーター
より加熱した酸素濃度200ppmを含有する窒素
吹き付けながら乾燥する遠赤外線加熱方式
乾燥機を、酸素濃度200ppmを含有する窒素を
ィルムの上下面両側からそれぞれ流速3.2m/s
195℃にて6分27秒、流速4.2m/sで205℃にて9分36
、流速3.6m/sで220℃にて11分15秒、流速4.2m/sで
220℃にて9分36秒、流速3.5m/sで220℃にて4分48秒
、流速3.6m/sで230℃にて11分15秒、流速4.2m/sで24
0℃にて9分36秒、流速3.5m/sで220℃にて4分48秒
き付けて乾燥した。最終的に得られたポリ
ミドフィルムの厚さは202μm、幅550mm、全光線
透過率は89.5%、YI値は3.02、ヘイズ1.17%と透明
に優れており、平坦性も良好であった。ま
溶媒残存率は1.3質量%であった。
得られたフィルムから150mm×150mmサイズのフ
ルム1枚を裁断して採取し、真空チャンバー
に入れ真空ポンプにて排気して真空到達度を
測定すると、30分で10 -5
torr(133×10 -5
Pa)まで到達した。よって、真空蒸着が可能で
あることがわかった。
比較例12
実施例13の工程(3-1)において、空気を使用し
たこと以外は、実施例13と同様にしてポリイ
ドフィルムを得た。
しかし、工程(3-1)で得られたフィルムの全
線透過率は78.5%、YI値は4.77、ヘイズ1.20%とな
黄変が著しかった。
比較例13
実施例13の工程(3-2)において、酸素濃度7体
%及び窒素濃度93体積%の混合気体を使用した
と以外は、実施例13と同様にしてポリイミ
フィルムを得た。
しかし、工程(3-2)で得られたフィルムの全
線透過率は84.5%、YI値は3.62、ヘイズ1.17%とな
フィルムが黄変してしまった。
本発明で得られる無色透明樹脂フィルム 、無色透明性が極めて高く、耐熱性及び平 性に優れており、液晶表示素子、有機EL表 素子の透明基板や薄膜トランジスタ基板、 レキシブルプリント配線基板などに有効に 用可能である。
Next Patent: THIN FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE THIN FILM
