(57)【要約】【課題】フィルム厚みが厚くても透明性及び表面性に優れ、かつ、高い耐熱性を持つプラスチックフィルムを提供する。【解決手段】波長５５０ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上であり、少なくとも片面の測定面積０．００２ｍｍ２での３次元表面粗さＳＲａＩが０．１ｎｍ以上５０ｎｍ未満であり、ＳＲａＩと測定面積１．０ｍｍ２での３次元表面粗さＳＲａＩＩが下記式を満足し、かつＴｇが１２０℃以上であるプラスチックフィルムとする。０．８≦ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩ  ≦２．５【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長５５０ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上であり、少なくとも片面の測定面積０．００２ｍｍ２における３次元表面粗さＳＲａＩが０．１ｎｍ以上５０ｎｍ未満であり、ＳＲａＩと測定面積１．０ｍｍ２における３次元表面粗さＳＲａＩＩとが下記式を満足し、かつガラス転移温度が１２０℃以上であるプラスチックフィルム。
０．８≦ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩ  ≦２．５
【請求項２】
厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１に記載のプラスチックフィルム。
【請求項３】
プラスチックがポリカーボネート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルアミド、ポリスルホン、ポリオレフィン、セルローストリアセテート、ポリフェニレンオキサイド、ポリビニルアルコール、セルロース系重合体、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミドおよびポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種のポリマである、請求項１または２に記載のプラスチックフィルム。
【請求項４】
固有粘度が１．０ｄｌ／ｇ以上であり、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で示される構造単位を含み、かつ、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される構造単位のモル分率をそれぞれｌ、ｍ、ｎ、ｏとしたとき、次式（１）〜（３）を満足している、請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックフィルム。
５０＜ｌ＋ｍ＋ｎ≦１００    ・・・  （１）
０≦ｌ、ｍ、ｎ、ｏ≦１００  ・・・  （２）
０≦ｏ≦５０                ・・・  （３）
【化１】
2005041917.tif 000012
Ｒ１：少なくとも一つの５員環、６員環または７員環を有する基
Ｒ２：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【化２】
2005041917.tif 000013
Ｒ３：−ＣＦ３、−ＣＣｌ３、−ＣＢｒ３、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＯＣＨ３（ただし、分子内においてこれらの基を有する構造単位が混在していてもよい。）
Ｒ４：任意の芳香族基
【化３】
2005041917.tif 000014
Ｒ５：−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基、または−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基を１つ以上含む芳香族基。
Ｒ６：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【化４】
2005041917.tif 000015
Ｒ７：任意の芳香族基
Ｒ８：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【請求項５】
芳香族ポリアミドフィルムが化学式（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）または（ＶＩＩＩ）で示される構造単位を含み、かつ、化学式（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）で示される構造単位のモル分率をそれぞれｐ、ｑ、ｒ、ｓとしたとき、次式（４）〜（６）を満足している、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックフィルム。
５０＜ｐ＋ｑ＋ｒ≦１００    ・・・  （４）
０≦ｐ、ｑ、ｒ、ｓ≦１００  ・・・  （５）
０≦ｓ≦５０                ・・・  （６）
【化５】
2005041917.tif 000016
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【化６】
2005041917.tif 000017
【化７】
2005041917.tif 000018
【化８】
2005041917.tif 000019
Ｒ９：任意の芳香族基
Ｒ１０：任意の芳香族基
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックフィルムを用いてなる画像表示素子用基板。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックフィルムを用いてなる光ディスク基板。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックフィルムを用いてなる太陽電池用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明性と耐熱性を持つガラス代替用プラスチック基材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示素子や光エレクトロニクス素子、太陽電池用部材などの光学部材には、無機ガラスが多用されてきたが、近年、小型・軽量化の要求に伴い、ガラス部材に代えて軽く加工性に優れた透明プラスチック基材を使用することが多くなってきている。しかしながら、ガラス代替として透明プラスチック基材を用いる場合、その耐熱性の低さが問題となっており、例えば、蒸着工程など高温を経る製造プロセスにおいて使用できないなどの問題があった。さらに、透明プラスチック基材を溶液製膜法にて製膜する場合、発泡、表面性の低下、残存溶媒などの問題のため、膜厚の厚いフィルムを製造することが困難であった。高い耐熱性と機械強度を持ち、さらに優れた表面性を有するフィルムとしては、例えば、芳香族ポリアミドフィルムについての例が特許文献１に記載されているが、パラ配向性芳香族ポリアミドフィルムは、黄色に着色しており、無色透明を必要とする光学用途への展開は困難であった。また、膜厚の薄いフィルムはたわみ易く、従来のガラス基板を使用した液晶ディスプレーなどのプロセスでは製造できない場合があった。
【０００３】
一方、高耐熱性を有するプラスチックとして、芳香族ポリアミドが挙げられる。特に、芳香族ポリアミドフィルムは高い耐熱性を有し、さらに、引張強度や表面硬度などの機械的物性にも優れることから、ガラス代替プラスチックとしては有望視されているが、透明度が劣るなどの問題がありガラス代替としての各種表示素子等に使用するには問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７６３５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。すなわち、本発明の目的は、高い耐熱性を持ち、かつフィルム厚みが厚くても透明性及び表面性に優れるプラスチックフィルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するための本発明は、波長５５０ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上であり、少なくとも片面の測定面積０．００２ｍｍ２における３次元表面粗さＳＲａＩが０．１ｎｍ以上５０ｎｍ未満であり、ＳＲａＩと測定面積１．０ｍｍ２における３次元表面粗さＳＲａＩＩとが下記式を満足し、かつガラス転移温度が１２０℃以上であるプラスチックフィルムを特徴とする。
【０００７】
０．８≦ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩ  ≦２．５
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチックフィルムは、波長５５０ｎｍの光に対する光線透過率が８０％以上である。光線透過率が８０％未満であると、液晶表示素子用基板や光ディスク基板などの光学部材として利用できない場合がある。透明性がより向上することから光線透過率はより好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。
【０００９】
本発明のプラスチックフィルムは、少なくとも片面の測定面積０．００２ｍｍ２での３次元表面粗さＳＲａＩが０．１ｎｍ以上５０ｎｍ未満である。ＳＲａＩが５０ｎｍ以上であると、フィルム表面で光が拡散し、透明性が低下する場合がある。ＳＲａＩはより好ましくは１０ｎｍ未満、更に好ましくは５ｎｍ未満、最も好ましくは１ｎｍ未満である。フィルム表面はできるだけ平滑な方が好ましいが、ＳＲａＩの下限は実質的には０．１ｎｍ程度である。
【００１０】
本発明のプラスチックフィルムは、少なくとも片面の測定面積０．００２ｍｍ２での３次元表面粗さＳＲａＩと測定面積１．０ｍｍ２での３次元表面粗さＳＲａＩＩが下記式を満足している。
【００１１】
０．８≦ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩ  ≦２．５
ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩ  ＞２．５であれば、フィルム表面は溶媒の乾燥に伴ううねりを生じている状態にある。このように表面性が悪化したフィルムは、光線透過率が８０％以上であっても、光学部材として用いたとき、視認性が低下したり、品位が低下する場合がある。ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩの値の下限は実質的には０．８以上である。
【００１２】
本発明のプラスチックフィルムの厚みは５０μｍ以上２００μｍ未満であることが好ましい。厚みが５０μｍ未満では、フィルムがたわみ易く、従来のガラス製基板を使用した液晶ディスプレーなどの製造プロセスで使用できない場合がある。また、厚みが２００μｍ以上では、フィルムの透明性が低下する場合がある。
【００１３】
本発明のプラスチックフィルムは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃以上であることが好ましい。より好ましくは１４０℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。１２０℃以下の場合、プロジェクターの様な高温になる機器や、自動車の車内で使用する表示機器のような、高温の環境下で使用できない場合がある。また、本発明のフィルム表面に、例えば蒸着処理やスパッタ処置を行う場合などにプロセスの制約から基板温度を高温条件下で使用する必要がある場合がある。この場合、Ｔｇは２５０℃以上であることが好ましい。より好ましくは３００℃以上、さらに好ましくは３５０℃以上、最も好ましくは４００℃以上である。Ｔｇは高い方が好ましいが、現実的には上限は６００℃程度である。
【００１４】
本発明のプラスチックフィルムは、以上のような物性を満足していればポリカーボネート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルアミド、ポリスルホン、ポリオレフィン、セルローストリアセテート、ポリフェニレンオキサイド、ポリビニルアルコール、セルロース系重合体、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミド等のフィルムを用いることができるが、特に、以下に示す構造単位を持つ芳香族ポリアミドフィルムを用いると、フィルム厚みが厚くても透明性及び表面性に優れ、かつ高い耐熱性を持つフィルムとすることができるためガラス代替のプラスチックフィルムとして好適である。即ち、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で示される構造単位を含み（これらの全ての構造単位を含むこともあり、またその一部のみを含むこともある）、かつ、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される構造単位のモル分率をそれぞれｌ、ｍ、ｎ、ｏとしたとき、次式（１）〜（３）を満足していることが好ましい。
【００１５】
５０＜ｌ＋ｍ＋ｎ≦１００  ・・・  （１）
０≦ｌ、ｍ、ｎ、ｏ≦１００・・・  （２）
０≦ｏ≦５０              ・・・  （３）
【００１６】
【化９】
2005041917.tif 000002
【００１７】
Ｒ１：少なくとも一つの５員環、６員環または７員環を有する基
Ｒ２：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【００１８】
【化１０】
2005041917.tif 000003
【００１９】
Ｒ３：−ＣＦ３、−ＣＣｌ３、−ＣＢｒ３、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＯＣＨ３（ただし、分子内においてこれらの基を有する構造単位が混在していてもよい。）
Ｒ４：任意の芳香族基
【００２０】
【化１１】
2005041917.tif 000004
【００２１】
Ｒ５：−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基、または−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基を１つ以上含む芳香族基。
【００２２】
Ｒ６：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【００２３】
【化１２】
2005041917.tif 000005
【００２４】
Ｒ７：任意の芳香族基
Ｒ８：任意の芳香族基
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
化学式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）はそれぞれ存在しても、または存在しなくても構わないが、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で示される構造単位のモル分率をそれぞれｌ、ｍ、ｎとした時、ｌ＋ｍ＋ｎが５０を超えることが好ましい様態である。さらに好ましくはｌ＋ｍ＋ｎは８０以上であり、最も好ましくはｌ＋ｍ＋ｎは１００である。ｌ＋ｍ＋ｎが５０以下の場合にはこれらの効果よりも着色に寄与する構造単位の寄与が大きくなり無色透明フィルムは得られない（光線透過率に劣る）ことがある。
【００２５】
アラミドの着色は分子内および分子間の電荷移動錯体によると考えられているが、化学式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）はいずれもアラミド分子内および分子間の電荷移動錯体の形成を阻害し、アラミドフィルムを無色透明化する（光線透過率を向上させる）と考えられる。
【００２６】
化学式（Ｉ）においてＲ１は少なくとも一つの５員環、６員環または７員環を有する基などが好適に用いられるが、化学式（ＸＩ）で示される環状基であることがさらに好ましい。最も好ましくはフルオレン基である。
【００２７】
【化１３】
2005041917.tif 000006
【００２８】
化学式（ＩＩ）においてＲ３は、−ＣＦ３、−ＣＣｌ３、−ＣＢｒ３、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＯＣＨ３（ただし、分子内においてこれらの基を有する構造単位が混在していてもよい。）などが好適に用いられる。最も好ましくは−ＣＦ３である。
【００２９】
化学式（ＩＩＩ）においてＲ５は、−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基、または−ＳＯ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−から選ばれる基を１つ以上含む芳香族基などが好適に用いられるが、最も好ましくは−ＳＯ２−である。
【００３０】
また、本発明のプラスチック基板は、化学式（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）または（ＶＩＩＩ）で示される構造単位を含み、かつ、化学式（Ｖ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）で示される構造単位のモル分率をそれぞれｐ、ｑ、ｒ、ｓとしたとき、次式（４）〜（６）を満足していることが好ましい。
【００３１】
５０＜ｐ＋ｑ＋ｒ≦１００    ・・・  （４）
０≦ｐ、ｑ、ｒ、ｓ≦１００  ・・・  （５）
０≦ｓ≦５０                ・・・  （６）
【００３２】
【化１４】
2005041917.tif 000007
【００３３】
Ｘ：水素、ハロゲンまたは炭素数１〜３の炭化水素基
【００３４】
【化１５】
2005041917.tif 000008
【００３５】
【化１６】
2005041917.tif 000009
【００３６】
【化１７】
2005041917.tif 000010
【００３７】
Ｒ９：任意の芳香族基
Ｒ１０：任意の芳香族基
また、上記のような芳香族ポリアミドを用いる場合は、固有粘度（ポリマー０．５ｇを硫酸中で１０ｍｌの溶液として３０℃で測定した値）が１ｄｌ／ｇ以上であることが好ましい。固有粘度が１ｄｌ／ｇ未満であると、乾燥工程で溶媒の蒸発に伴いフィルム表面が粗れることがある。表面性のよいフィルムを得るためには、固有粘度は高い方が好ましいが、１０ｄｌ／ｇ以上であるとポリマーの溶媒に対する溶解性が低下し、製膜が困難となることがある。固有粘度はより好ましくは１．５ｄｌ／ｇ以上７ｄｌ／ｇ未満である。
【００３８】
本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準拠した測定において、少なくとも一方向のヤング率が４ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満であることが好ましい。より好ましくは、８ＧＰａ以上２０ＧＰａ未満である。全ての方向のヤング率が４ＧＰａ未満であると、加工時に加えられた張力により、フィルムが変形することがある。ヤング率が２０ＧＰａを超えると、フィルムの靱性が低下し、製膜、加工が困難になることがある。
【００３９】
本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準拠した測定において、少なくとも一方向の破断伸度が、７％以上２５０％未満であると成形、加工時の破断が少なくなるため好ましい。より好ましくは１０％以上２５０％未満である。破断伸度の上限は特に限定されるものではないが、現実的には、２５０％程度である。
【００４０】
次に、以下に本発明のプラスチックフィルムの製造方法について、芳香族ポリアミドを例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
芳香族ポリアミド溶液、すなわち製膜原液を得る方法は種々の方法が利用可能であり、例えば、低温溶液重合法、界面重合法、溶融重合法、固相重合法などを用いることができる。低温溶液重合法によりカルボン酸ジクロライドとジアミンから得る場合には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性有機極性溶媒中で合成される。この時、低分子量物の生成を抑制し、固有粘度の高いポリマーを得るためには、反応を阻害するような水、その他の物質の混入は避けるべきであり、効率的な攪拌手段をとることが好ましい。また、ポリマーの溶解を促進する目的で溶媒には５０重量％以下のアルカリ金属、またはアルカリ土類金属の塩を添加してもよい。
【００４２】
カルボン酸ジクロライドとしてはテレフタル酸ジクロライド、２クロロ−テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、ナフタレンジカルボニルクロライド、ビフェニルジカルボニルクロライド、ターフェニルジカルボニルクロライドなどが挙げられるが、最も好ましくはテレフタル酸ジクロライドが用いられる。
【００４３】
芳香族ポリアミド溶液は、単量体として酸ジクロライドとジアミンを使用すると塩化水素が副生するが、これを中和する場合には水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウムなどの無機の中和剤、またエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの有機の中和剤が使用される。また、イソシアネートとカルボン酸との反応は、非プロトン性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行なわれる。
【００４４】
２種類以上のジアミンを用いて重合を行う場合、ジアミンは１種類ずつ添加し、該ジアミンに対し１０〜９９モル％の酸ジクロライドを添加して反応させ、この後に他のジアミンを添加して、さらに酸ジクロライドを添加して反応させる段階的な反応方法、およびすべてのジアミンを混合して添加し、この後に酸ジクロライドを添加して反応させる方法などが利用可能である。また、２種類以上の酸ジクロライドを利用する場合も同様に段階的な方法、同時に添加する方法などが利用できる。いずれの場合においても全ジアミンと全酸ジクロライドのモル比は９８〜１０２モル％対１０２〜９８モル％が好ましく、この値を外れた場合、得られるポリマーの固有粘度が低くなり、厚み５０μｍ以上のフィルムを製膜するとフィルム表面が粗れることがある。
【００４５】
芳香族ポリアミドには、表面形成、加工性改善などを目的として１０重量％以下の無機質または有機質の添加物を含有させてもよい。添加量が１０重量％を超えるとフィルムの透明性が低下する場合がある。添加物は無色であっても有色であっても構わないが、本発明のプラスチックフィルムの特徴を損ねないためには無色透明であることが好ましい。表面形成を目的とした添加剤としては例えば、無機粒子ではＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＳＯ４、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、ゼオライト、その他の金属微粉末等が挙げられる。また、好ましい有機粒子としては、例えば、架橋ポリビニルベンゼン、架橋アクリル、架橋ポリスチレン、ポリエステル粒子、ポリイミド粒子、ポリアミド粒子、フッ素樹脂粒子等の有機高分子からなる粒子、あるいは、表面に上記有機高分子で被覆等の処理を施した無機粒子が挙げられる。  この時の平均粒子径は３８０ｎｍ未満であることが好ましい。粒径が３８０ｎｍ以上であると、フィルムの表面平滑性が損なわれ透明性が低下する場合がある。ただし、粒子が凝集した状態でフィルム中に存在する場合は凝集粒子の径が３８０ｎｍ未満であることが好ましい。
【００４６】
次にフィルム化について説明する。上記のように調製された製膜原液は、いわゆる溶液製膜法によりフィルム化が行なわれる。溶液製膜法には乾湿式法、乾式法、湿式法などがありいずれの方法で製膜されても差し支えないが、ここでは乾湿式法を例にとって説明する。
【００４７】
製膜原液としては、中和後のポリマー溶液をそのまま用いてもよいし、一旦、ポリマーを単離後、溶媒に再溶解したものを用いてもよい。溶媒としては、取り扱いやすいことからＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等の有機極性溶媒が好ましいが、濃硫酸、濃硝酸、ポリリン酸等の強酸性溶媒を用いてもかまわない。製膜原液中のポリマー濃度は２〜５０重量％程度が好ましい。
【００４８】
乾湿式法で製膜する場合は該原液を口金からドラム、エンドレスベルト等の支持体上に押し出して膜を形成し、次いでかかる膜層から溶媒を飛散させ膜が自己保持性をもつまで乾燥し、支持体から剥離可能な重合体シートを得る。ここで重合体シートとは、ポリマー以外に溶媒、溶解助剤等を含む自己支持性を持つフィルムまたはシートのことをいう。この時の乾燥温度は、まず５０℃以上１００℃未満で１次乾燥を行い、続いて１００℃以上２００℃未満で２次乾燥を行うと、表面性がよくさらに光線透過率が高いフィルムを得られるため好ましい。
【００４９】
表面性のよいフィルムを得るためには、できるだけ低い乾燥温度で溶媒を除去することが好ましい。１次乾燥の温度１００℃以上では溶媒の飛散速度が速く、フィルム表面が粗れ、ＳＲａＩＩ／ＳＲａＩの値が２．５を超えることがある。特に製膜するフィルム厚みが厚い場合や、ポリマーの固有粘度や溶液粘度が低い場合は１次乾燥の温度を低く設定し、ゆっくりと溶媒を除去することが好ましい。２次乾燥の温度が２００℃以上では、フィルムが着色したり、溶媒の蒸発に伴いフィルム表面が粗れる場合がある。
【００５０】
表面性のよいフィルムを得るためには、乾燥温度を低くすることが好ましいが、一方、１次乾燥の温度が５０℃未満または２次乾燥の温度が１００℃未満では、乾燥に長時間を要し、フィルムが着色したり、生産性が低下したりする。光線透過率が高いフィルムを得るためには乾燥時間は１次乾燥と２次乾燥合わせて３０分以内であることが好ましい。
【００５１】
またこの乾燥工程で用いられるドラム、エンドレスベルトの表面はできるだけ平滑であれば表面の平滑なフィルムが得られる。
【００５２】
上記の乾式工程を終えたフィルムは支持体から剥離されて湿式工程に導入され、脱塩、脱溶媒などが行なわれ、さらに延伸、乾燥、熱処理が行なわれてフィルムとなる。
【００５３】
延伸は延伸倍率として面倍率で０．８〜８（面倍率とは延伸後のフィルム面積を延伸前のフィルムの面積で除した値で定義する。１以下はリラックスを意味する。）の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは０．８〜４である。また、熱処理としては２００℃〜５００℃で数秒から数分間の熱処理が好ましく実施される。２００℃以下では、熱処理が十分ではなく、フィルムの表面硬度やヤング率が低下することがある。５００℃以上では、フィルムが着色することがある。熱処理温度は、さらに好ましくは２５０℃〜４００℃である。さらに、延伸あるいは熱処理後のフィルムを徐冷することは有効であり、５０℃／秒以下の速度で冷却することが有効である。本発明の芳香族ポリアミドから得られるフィルムは単層フィルムに限定されるものではなく、積層フィルムであっても良いし、ガスバリヤ性の付与、耐溶剤性の改良、表面硬度の改良などの目的で各種下塗りや表面処理を施した複合フィルムであってもよい。
【００５４】
本発明のプラスチックフィルムは、高い耐熱性を持ち、かつフィルム厚みが厚くても透明性及び表面性に優れることから、高耐熱性が要求されるガラス代替の透明部材、特に、画像表示素子用基板や光ディスク基板に好適である。ここで、画像表示素子としては特に限定はされないが、液晶ディスプレー、有機ＥＬディスプレー、無機ＥＬディスプレー、フィールドエミッションディスプレー、プラズマディスプレーなどが挙げられる。また、本発明のプラスチックフィルムは、太陽電池用基板としても好ましく用いることができる。
【００５５】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００５６】
なお、物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
【００５７】
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）
ＤＭＳ６１００（セイコー電子社製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ−７２４４−４に準じて、フィルムの動的貯蔵弾性率Ｅ’を測定し、Ｅ’の変曲点からフィルムのＴｇを求めた。
【００５８】
（２）光線透過率
ＵＶ測定器Ｕ−３４１０（日立計測社製）を用いて、波長５５０ｎｍの光に対応する透過率を測定した。
【００５９】
透過率（％）＝Ｔ１／Ｔ０
ただしＴ１は試料を通過した光の強度、Ｔ０は試料を通過しない以外は同一の距離の空気中を通過した光の強度である。
【００６０】
波長範囲：３００ｎｍ〜８００ｎｍ
測定速度：１２０ｎｍ／分
測定モード：透過
（３）表面粗さ（ＳＲａ）
小坂製作所製の微細形状測定器ＥＴ−３０ＨＫを用いて測定した。検出には光触針（ＨＩＰＯＳＳ、商品名）を用い、フィルム表面に減圧下でアルミ蒸着を施した後に測定した。なお下記の測定条件にてＳＲａＩ  、ＳＲａＩＩを求めた。
【００６１】
ＳＲａＩ  （測定面積０．００２ｍｍ２）
・長手方向の測定長：０．０２ｍｍ
・幅方向の測定長    ：０．１０ｍｍ
・カットオフ値        ：０．０８ｍｍ
ＳＲａＩＩ（測定面積１．０ｍｍ２）
・長手方向の測定長：０．５０ｍｍ
・幅方向の測定長    ：２．００ｍｍ
・カットオフ値        ：０．０８ｍｍ
（４）フィルムの表面性評価
白黒で印刷された標準視力表の上に、５０ｍｍ離してプラスチックフィルムを平行に設置し、フィルム越しに読みとることのできる最小のランドルト環の外径の大きさａを求め、以下の基準で評価した。なお、評価は視力１．５の観測者が視力表から３０ｃｍ離れた場所から観察して行った。
【００６２】
○：ａが１ｍｍ未満
△：ａが１ｍｍ以上２ｍｍ未満
×：ａが２ｍｍ以上以上
（５）透明性評価
光線透過率が８０％である実施例１のフィルムに比べ着色の有無を目視により確認し、透明性が高いものを○、低いものを×とした。
【００６３】
（実施例１）
脱水したＮ−メチル−２−ピロリドンに、１００モル％に相当する９，９ビス（４−アミノフェニル）フルオレンを溶解させ、これに１００モル％に相当するテレフタル酸ジクロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が１０重量％の芳香族ポリアミド溶液（溶液Ａ）を得た。ポリマーの固有粘度は２．５ｄｌ／ｇであった。
【００６４】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで１分間、続いて１２０℃のオーブンで７分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度４００℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み２０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。熱処理温度が高いため、得たフィルムはやや着色し、波長５５０ｎｍの光に対する光線透過率は８０％であった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００６５】
（実施例２）
脱水したＮ−メチル−２−ピロリドンに、１００モル％に相当する２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニルを溶解させ、これに１００モル％に相当する２−クロルテレフタル酸クロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が８重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。
【００６６】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで１分間、続いて１２０℃のオーブンで７分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み２０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００６７】
（実施例３）
脱水したＮ−メチル−２−ピロリドンに、５０モル％に相当する４，４’−ジアミノジフェニルスルフォンと、５０モル％に相当する３，３’−ジアミノジフェニルスルフォンを溶解させ、これに１００モル％に相当するテレフタル酸ジクロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が１０重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。
【００６８】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで１分間、続いて１２０℃のオーブンで７分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み２０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００６９】
（実施例４）
参考例１で得た上記芳香族ポリアミド溶液Ａをバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで５分、続いて１２０℃のオーブンで１０分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６５μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得たフィルムのＴｇは４１２℃であり、表面性、透明性共に良好なフィルムであった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７０】
（実施例５）
参考例１で得た上記芳香族ポリアミド溶液Ａをバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで７分、続いて１２０℃のオーブンで１５分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み１１０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得たフィルムは表面性、透明性共に良好なフィルムであった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７１】
（実施例６）
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに、１００モル％に相当する９，９ビス（４−アミノフェニル）フルオレンを溶解させ、これに９６モル％に相当するテレフタル酸ジクロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が１５重量％の芳香族ポリアミド溶液（溶液Ｂ）を得た。ポリマーの固有粘度は０．８ｄｌ／ｇであった。
【００７２】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで３分、続いて１２０℃のオーブンで５分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６５μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。ポリマーの固有粘度が低いため乾燥に伴いフィルム表面が若干粗れた。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７３】
（実施例７）
脱水したＮ−メチル−２−ピロリドンに、１００モル％に相当する９，９ビス（４−アミノフェニル）フルオレンを溶解させ、これに７５モル％に相当するイソフタル酸ジクロライドと、２５モル％に相当するテレフタル酸ジクロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が１０重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。ポリマーの固有粘度は１．１ｄｌ／ｇであった。
【００７４】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで５分、続いて１２０℃のオーブンで１０分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得たフィルムのＴｇは３９０℃であり、表面性、透明性共に良好なフィルムであった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７５】
（実施例８）
参考例１で得た上記芳香族ポリアミド溶液Ａをミキサーを備えた水浴に滴下し、撹拌、粉砕して、含有する溶媒およびＬｉＣｌを水洗、除去した。得られた含水ポリマーを減圧乾燥機で乾燥し、高純度のポリマー粉体を得た。得られたポリマーをジメチルアセトアミドに溶解して２０ｗｔ％の芳香族ポリアミド溶液を作成した。
【００７６】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで７分、続いて１２０℃のオーブンで１５分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。得たフィルムは表面性、透明性共に良好なフィルムであった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７７】
（比較例１）
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに、１００モル％に相当する９，９ビス（４−アミノフェニル）フルオレンを溶解させ、これに９６モル％に相当するテレフタル酸ジクロライドを添加し、２時間撹拌により重合後、炭酸リチウムで中和を行い、ポリマー濃度が１０重量％の芳香族ポリアミド溶液（溶液Ｃ）を得た。ポリマーの固有粘度は０．８ｄｌ／ｇであった。
【００７８】
上記芳香族ポリアミド溶液をバーコーターで支持体上に流延し、１２０℃のオーブンで６分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６２μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。ポリマーの固有粘度が低く、初期乾燥温度が高いため、乾燥に伴いフィルムの表面性が悪化した。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００７９】
（比較例２）
参考例１で得た上記芳香族ポリアミド溶液Ａをバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで５分、続いて１２０℃のオーブンで１０分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度４００℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。熱処理温度が高いためフィルムが着色し透明性評価が×となった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００８０】
（比較例３）
参考例１で得た上記芳香族ポリアミド溶液Ａに粒径４００ｎｍの球状シリカをポリマー当たり１重量％添加し、この溶液をバーコーターで支持体上に流延し、８０℃のオーブンで５分、続いて１２０℃のオーブンで１０分間乾燥して溶媒を蒸発させ、自己支持性を発現した重合体シートを支持体から剥離した。続いて剥離したフィルムを水槽内へ５分間通し、残存溶媒と中和で生じた無機塩の水抽出を行なった。この後、温度２８０℃のオーブン中で幅を一定に保ったまま熱処理を行い、厚み６０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。表面粗さが大きいためフィルムが着色し透明性評価が×となった。得られたフィルムの物性を測定し、表１に示した。
【００８１】
【表１】
2005041917.tif 000011
【００８２】
【発明の効果】
本発明のプラスチックフィルムは、フィルム厚みが厚くても透明性及び表面性に優れ、かつ、高い耐熱性を持つことから、ガラス代替の透明部材、特に、液晶表示素子用基板や光ディスク基板、太陽電池用基板に好適である。