JP2004149689A

JP2004149689A - 光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムおよび位相差フィルム

Info

Publication number: JP2004149689A
Application number: JP2002317365A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Tsukuda; 佃　　明光; Hideki Moriyama; 英樹森山
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】耐熱性、剛性に優れ、薄膜であっても光学特性に優れたフィルムを提供する。
【解決手段】厚みが１〜３０μｍ、波長５５０ｎｍにおける位相差が５０〜３，０００ｎｍである光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムとする。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、剛性に優れ、且つ極薄膜でも優れた光学特性を有する光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスプレー市場においては、従来のブラウン管に替わり、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）、有機／無機ＥＬディスプレー（ＥＬＤ）など種々の方式を用いたディスプレーが提案されており、それに伴い様々な有機高分子体フィルムを用いることが提案されている。例えば、液晶ディスプレーの場合、薄膜・軽量化を図るため、また、画像の色調を向上させるため、偏光フィルム、１／２λ板、１／４λ板などの位相差板、プラスチック基板、導光板などに有機高分子体フィルムが用いられている。特に位相差板（フィルム）は、液晶の光学特性を補償するため、また、外部光の反射、干渉を抑制することにより色調を向上させるためのキーデバイスとなっており、種々のポリマーフィルムが提案されている。例えば、ポリカーボネート樹脂を用いた例として、特許文献１、２、セルロース系樹脂を用いた例として、特許文献３、ポリビニルアルコール樹脂を用いた例として、特許文献４、環状ポリオレフィン樹脂を用いた例として、特許文献５などが挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０４６１９号公報
【０００４】
【特許文献２】国際公開第００／０２６７０５号パンフレット
【０００５】
【特許文献３】特開２００２−２６７８４７号公報
【０００６】
【特許文献４】特開２００１−３１６４９１号公報
【０００７】
【特許文献５】特開２００１−３５００１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなポリマーフィルムは、延伸を施して位相差フィルムとして成形されるが、基本的に配向性に乏しいため、均一で十分な位相差を発現させるためには、５０〜１５０μｍ以上といった厚膜フィルムとしないと、実用的に用いることが困難となる場合がある。更に、上記のようなポリマーは、非晶性であり、耐熱性がガラス転移温度として高々１５０℃程度であるため、加工時の熱処理による寸法変化、また光学特性の変化が起こる場合がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決し、耐熱性、剛性に優れ、且つ従来のポリマーフィルムでは達成できなかった薄膜の光学フィルム、特に位相差フィルムとして有用な光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、厚みが１〜３０μｍ、波長５５０ｎｍにおける位相差が５０〜３，０００ｎｍである光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のフィルムは、厚みが１〜３０μｍである。厚みが１μｍ未満であると、高剛性、高耐熱性の芳香族ポリアミドフィルムを用いたとしても、使用時の加熱により平面性が悪化したり、位相差斑が大きくなったりすることがある。また、３０μｍを超えると、薄膜化が図れなくなったり、光線透過率が小さくなり実用に適さないことがある。厚みは好ましくは２〜１５μｍであり、より好ましくは３〜１０μｍ、更に好ましくは３〜８μｍである。
【００１２】
また、本発明のフィルムは、波長５５０ｎｍにおける位相差が５０〜３，０００ｎｍである。好ましくは、６０〜５００ｎｍ、より好ましくは６０〜３８０ｎｍ、更に好ましくは、８０〜２８０ｎｍである。フィルムの位相差は用途により、例えば、１／２λ板、１／４λ板のように適切に設計されるべきものであるが、位相差が上記範囲であると、芳香族ポリアミドを用いて薄膜化しても光学特性、加工適性に優れたフィルムとすることができる。
【００１３】
本発明で用いる芳香族ポリアミドとしては、たとえば次の一般式（Ｉ）および／または一般式（ＩＩ）で表わされる繰り返し単位を５０モル％以上含むものが好ましく、７０モル％以上からなるものがより好ましい。
一般式（Ｉ）
【００１４】
【化１】

【００１５】
一般式（ＩＩ）
【００１６】
【化２】

【００１７】
ここで、Ａｒ^１，Ａｒ^２、Ａｒ^３は例えば、
【００１８】
【化３】

【００１９】
フルオレン残基などが挙げられ、Ｘ、Ｙは、−Ｏ−、−ＣＨ_２−、−ＣＯ−、−ＳＯ_２−、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＦ_２−、−Ｃ（ＣＦ_３）_２−等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。更にこれらの芳香環上の水素原子の一部が、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン基、ニトロ基、およびメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基（特にメチル基）、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基などのアルコキシ基、ヒドロキシル基、トリフルオロメチル基などの置換基で置換されているものも含み、また、重合体を構成するアミド結合中の水素が他の置換基によって置換されているものも含む。
【００２０】
特性面からは上記の芳香環がパラ配向位で結合されたものが、全芳香環の５０モル％以上、好ましくは７５モル％以上を占める重合体が、フィルムの剛性が高く耐熱性も良好となるため好ましい。ここでいうパラ配向位とは結合位が直線となるものである。また芳香環上の水素原子の一部がハロゲン（特にフッ素）を含有する基置換された芳香環が全体の３０モル％以上であると耐湿性が向上すると共に、透明性、特に短波長側（４００〜４５０ｎｍ）の透過率が向上するため好ましい。また、耐熱性、剛性を損なわない範囲で、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３がフルオレン残基である構成、また、Ｘ，Ｙが−ＳＯ_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＦ_２−、−Ｃ（ＣＦ_３）_２−から選ばれた構成であると、透明性、特に短波長側（４００〜４５０ｎｍ）での透過率が向上するため好ましい。
【００２１】
本発明で用いる芳香族ポリアミドは、一般式（Ｉ）および／または一般式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を５０モル％以上含むものが好ましく、５０モル％未満は他の繰り返し単位が共重合、またはブレンドされていても差し支えない。
【００２２】
本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、遅相軸方向および遅相軸方向と直交する方向の１５０℃における寸法変化率が２％以下であると、貼り合わせなどの加工時に皺が発生せず、また、加温下での張力変動による光学特性の変化が抑えられるため好ましい。より好ましくは、１．５％以下であり、更に好ましくは１％以下である。ここでいう遅相軸とは平面内において、位相差が最も大きくなる方向であり、位相差フィルムの場合、一般に最も延伸倍率が大きい方向となる。光学用フィルム、特に位相差フィルムの場合、加工時に温度、外力に曝された場合、光弾性の効果により部分的に位相差が変化し、ＬＣＤの色調が全面あるいは部分的に低下する場合がある。このため、光弾性係数の大きいポリカーボネートに替わり、光弾性係数の小さい環状ポリオレフィンが用いられることがあるが、それと裏腹に環状ポリオレフィンでは、延伸しても複屈折が大きくなりにくいため、必要な位相差を得るためにはフィルムを厚くせざるを得ないことがある。それに対し、本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、従来フィルムに較べて大きな複屈折（ひいては位相差）が得られやすく、光弾性係数の大きいフィルムであるため、薄膜化が可能であり、且つ、耐熱性、剛性に優れているため、高温下、高張力下でも歪みが発生しにくく、上記のような問題を本質的に回避できるものである。上記した寸法変化率の下限は、低いほど好ましく、最も好ましくは０％である。
【００２３】
また、本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、４５０ｎｍから７００ｎｍまでの全ての波長において光線透過率が８０％以上であることがＬＣＤとした時の色調が改善されるために好ましい。さらに好ましくは光線透過率が８５％以上、最も好ましくは９０％以上である。
【００２４】
更に、本発明の本発明の芳香族ポリアミドフィルムは４００ｎｍの光線透過率が６５％以上であることが好ましい。さらに好ましくは４００ｎｍの光線透過率が７５％以上、最も好ましくは９０％以上である。近紫外領域である４００ｎｍの光線透過率が６５％以上であることにより、さらに良好な透明度となる。
【００２５】
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以上であることが加工時、使用時に負荷される力に対して抵抗でき、平面性が一層良好となるため好ましい。また少なくとも一方向のヤング率が４ＧＰａ以上であることにより薄膜化が可能になる。
【００２６】
全ての方向のヤング率が４ＧＰａ未満であると、加工時に変形を起こすことがある。また、ヤング率に上限はないがヤング率が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。ヤング率は、より好ましくは、８ＧＰａ以上であり、更に好ましくは、１０ＧＰａ以上である。
【００２７】
また、ヤング率の最大値（Ｅｍ）とそれと直交する方向のヤング率（Ｅｐ）の比、Ｅｍ／Ｅｐが、１．１〜３であると、加工時の裁断性が向上するため好ましい。より好ましくは、１．２〜２．５であり、更に好ましくは１．５〜２．５である。Ｅｍ／Ｅｐが３を超えると、却って、破断しやすくなることがある。
【００２８】
また、本発明のフィルムは、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、５％以上、より好ましくは１０％以上であると成形、加工時の破断が少なくなるため好ましい。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。
【００２９】
また、本発明のフィルムにおいて、位相差分散性、すなわち位相差の波長依存性は下式を満たすことが、１／４波長位相差板用途に用いる場合の好ましい実施様態となる。
【００３０】
Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＝１．０３〜１．２５
Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＝０．８０〜０．９５
ここで、Ｒは位相差（ｎｍ）であり、括弧内の数値は、波長（ｎｍ）を表す。
【００３１】
１／４波長位相差板は、可視光波長域で、位相差をそれぞれの波長の１／４にすることが求められる。そのためには、一般に位相差分散性の異なるフィルムを、その主軸が平行にならないように積層する方法が用いられる。積層する対手には、環状ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、酢酸トリアセテート系、アクリル系のフィルムが用いられ、特に環状ポリオレフィンが好ましく用いられる。
【００３２】
本発明のフィルムにおいて、位相差分散性が上記範囲であると、このようなポリマーフィルムと積層したときに、従来用いられてきたポリカーボネートや、酢酸トリアセテート系フィルムに較べて、１／４波長位相差板として、一層良好な位相差分散性を発現することが可能となる。
【００３３】
本発明のフィルムの位相差分散性は、より好ましくは、
Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＝１．１〜１．２２
Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＝０．８２〜０．９３
である。
【００３４】
本発明のフィルムは、２５℃／７５ＲＨ％での吸湿率が３％以下、より好ましくは２％以下、更に好ましくは０．５％以下であると、使用時、加工時の湿度変化による特性の変化が少なくなるため好ましい。ここでいう吸湿率は以下の方法で測定するものである。まず、試料フィルムを約０．５ｇ採取し、脱湿のため１２０℃で３時間の加熱を行った後、吸湿しないようにして２５℃まで降温した後、重量を０．１ｍｇ単位まで正確に秤量する（この時の重量をＷ０とする）。次いで、２５℃で７５ＲＨ％の雰囲気下に４８時間静置し、その後の重量を測定し、Ｗ１として以下の式で吸湿率を求める。
【００３５】
吸湿率（％）＝（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ１）×１００
吸湿率は低い方が好ましいが、現実的には下限は０．０３％程度である。
【００３６】
本発明の芳香族ポリアミドフィルムは、８０℃から１２０℃の熱膨張係数が５０〜０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。熱膨張係数は、ＴＭＡを用いて１５０℃まで昇温した後に降温過程に於いて測定する。２５℃、７５ＲＨ％における初期試料長をＬ０、温度Ｔ１の時の試料長をＬ１、温度Ｔ２の時の試料長をＬ２とするとＴ１からＴ２の熱膨張係数は以下の式で求められる。
【００３７】
熱膨張係数（ｐｐｍ／℃）＝（（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ０）／（Ｔ２／Ｔ１）×１０^６
熱膨張係数はより好ましくは３０〜０ｐｐｍ／℃であり、さらに好ましくは２０〜０ｐｐｍ／℃である。また、本発明の芳香族ポリアミドフィルムは２５℃における３０％ＲＨから８０％ＲＨの湿度膨張係数が５０〜０ｐｐｍ／％ＲＨであることが好ましい。湿度膨張係数高温高湿槽に幅１ｃｍ、試長１５ｃｍになるように固定し、一定湿度（約３０％ＲＨ）まで脱湿し、フィルム長が一定になった後、加湿（約８０％ＲＨ）すると吸湿により伸び始める。約２４時間後吸湿は平衡に達してフィルムの伸びも平衡に達する。この時の伸び量から下式により計算する。
【００３８】
湿度膨張係数（（ｃｍ／ｃｍ）／％ＲＨ）＝伸び量／（試長×湿度差）
湿度膨張係数はより好ましくは３０〜０ｐｐｍ／％ＲＨであり、さらに好ましくは２０〜０ｐｐｍ／％ＲＨである。熱膨張係数、湿度膨張係数が小さいことで環境による寸法変化が小さくなり、位相差などの光学特性に関しムラが生じにくくなる。
【００３９】
本発明のフィルムは、少なくとも片面の中心線平均粗さが５ｎｍ以下であることが好ましい。中心線平均粗さが５ｎｍを超えると、フィルムに光を透過したときに曇り、像のゆがみなどが発生することがあり、高性能の光学用フィルムとして機能しなくなることがある。これらの曇りや像のゆがみは、表面の粗れ、斑などにより、光線が乱反射し易くなることにより発生する。また、フィルム成形時に内部構造が不均一になることにより生じる場合もあり、そのような場合においても中心線平均粗さも５ｎｍを超えやすい。従って、フィルム表面の中心線平均粗さを指標として制御することにより、表面、内部構造ともに高機能の光学フィルムを得やすくなる。中心線平均粗さはより好ましくは３ｎｍ以下であり、更に好ましくは１ｎｍ以下である。中心線平均粗さの下限は特に限定されるものではないが、成形時、加工時のハンドリング性の観点から、０．１ｎｍ以上であることが好ましい。また、中心線平均粗さは、フィルムの両面において上記範囲を充たすことが、フィルムの曇り、像のゆがみをより低減できることから、一層好ましい。
【００４０】
なお、中心線平均粗さは以下の測定法により得られる値をいう。
【００４１】
ＤｉｇｉｔａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製原子間力顕微鏡ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩＩｖｅｒ．３．２０を用いて、以下の条件で１０ヶ所測定し、平均値を求める。
【００４２】
カンチレバ−：シリコン単結晶
走査モ−ド：タッピングモ−ド
走査範囲：５μｍ×５μｍ
走査速度：１．０Ｈｚ
走査線数：２５６本
測定環境：２５℃、相対湿度６５％
以下に本発明の芳香族ポリアミド組成物の製造方法や成形体としてフィルムを製造する例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
芳香族ポリアミド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。低温溶液重合法つま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、非プロトン性有機極性溶媒中で合成される。
【００４４】
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、本発明の芳香族ポリアミドフィルムを得るためには、２−クロロ−テレフタル酸ジクロライドまたは、テレフタル酸ジクロライドが用いられる。
【００４５】
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。
【００４６】
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種類づつ添加し、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９５〜１０５：１０５〜９５が好ましく、この値を外れた場合、成形に適したポリマー溶液を得ることが困難となる。
【００４７】
本発明の芳香族ポリアミドの製造において、使用する非プロトン性極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−、ｍ−またはｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコールなどのフェノール系溶媒、あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができ、これらを単独又は混合物として用いるのが望ましいが、更にはキシレン、トルエンのような芳香族炭化水素の使用も可能である。さらには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することができる。
【００４８】
また、単量体として芳香族ジ酸クロリドと芳香族ジアミンを用い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周期律表Ｉ族かＩＩ族のカチオンと水酸化物イオン、炭酸イオンなどのアニオンからなる塩に代表される無機の中和剤、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−ルアミン、ジエタノ−ルアミンなどの有機の中和剤が使用される。また、基材フィルムの湿度特性を改善する目的で、塩化ベンゾイル、無水フタル酸、酢酸クロリド、アニリン等を重合の完了した系に添加し、ポリマ−の末端を封鎖しても良い。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。
【００４９】
更に、本発明の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、本発明の透明芳香族ポリアミドフィルムの特徴を損ねないためには無色透明の物が好ましい。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ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＳＯ_４、ＢａＳＯ_４、ＣａＣＯ_３、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。
【００５０】
さらには本発明の芳香族ポリアミドに色素を添加し、着色フィルムとすることが可能である。色素としてはコバルトブルーなどの無機顔料、フタロシアニンなどの有機色素のいずれも好適に使用することができる。
【００５１】
これらのポリマ溶液はそのまま製膜原液として使用してもよく、あるいはポリマを一度単離してから上記の有機溶媒や、硫酸等の無機溶剤に再溶解して製膜原液として使用しても良い。
【００５２】
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。
【００５３】
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薄膜とし、次いでかかる薄膜層から溶媒を飛散させ薄膜が自己保持性をもつまで乾燥する。乾燥条件は例えば、室温〜２２０℃、６０分以内の範囲で行うことができる。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なるだけ平滑であれば表面の平滑なフィルムが得られる。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。
【００５４】
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１．３〜８である。また、熱処理としては２００℃〜５００℃、好ましくは２５０℃〜４００℃の温度で数秒から数分間熱処理が好ましく実施される。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でも、積層フィルムであっても良い。
【００５５】
本発明のフィルムは、耐熱性、剛性に優れた芳香族ポリアミドフィルムを用いることにより、極めて薄膜の位相差フィルムとして使用できるため、位相差を必要とする用途、例えば１／４位相差フィルム、１／２位相差フィルム、反射防止板、偏光フィルム用ベースフィルム等の光学フィルム用に好適に用いることができる。
【００５６】
【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。
【００５７】
本発明における物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
【００５８】
（１）位相差
下記測定器を用いて測定した。
【００５９】
装置：セルギャップ検査装置ＲＥＴＳ−１１００（大塚電子社製）
測定径：φ５ｍｍ
測定波長：４００〜８００ｎｍ
上記測定で、波長４５０ｎｍ，５５０ｎｍ、６５０ｎｍの時の位相差をそれぞれＲ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）とした。
【００６０】
（２）１５０℃での寸法変化率
Ａ．遅相軸の決定
サンプルをユニバーサルステージ上に置き、偏光顕微鏡にてクロスニコル下で観察し、最も複屈折性の大きくなる方向を遅相軸とした。また、配向計（例えば、神崎製紙（株）製ＭＯＡ−２００１Ａ）を用いて、分子配向の最も大きくなる方向を採っても差し支えない。
【００６１】
Ｂ．寸法変化率の測定
遅相軸方向およびそれと直交する方向に、１５０ｍｍ（幅１０ｍｍ）の大きさにサンプルを切り出し、長さ方向に１００ｍｍ間隔の標線を入れる。このサンプルを熱風オーブン中に荷重が掛からないように設置し、１５０℃、１０分間熱処理後、サンプルを採りだし、常温まで冷却後、塩ビシート上にしわが入らないように展開して、標線間の距離（Ｌ：ｍｍ）を測定し、以下の式で求める。
【００６２】
寸法変化率（％）＝（｜Ｌ−１００｜／１００）×１００
（３）フィルムの透明性（光線透過率）
下記装置を用いて測定し、各波長の光に対応する透過率（％）を求めた。
【００６３】
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。
【００６４】
装置：ＵＶ測定器Ｕ−３４１０（日立計測社製）
波長範囲：３００ｎｍ〜８００ｎｍ
測定速度：１２０ｎｍ／分
測定モード：透過
（４）ヤング率
ロボットテンシロンＲＴＡ（オリエンテック社製）を用いて、温度２３℃、相対湿度６５％において測定した。試験片は１０ｍｍ幅で５０ｍｍ長さ、引張速度は３００ｍｍ／分である。但し、試験を開始してから荷重が１Ｎを通過した点を伸びの原点とした。
【００６５】
（実施例１）
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰ）に芳香族ジアミン成分として８５モル％に相当する２−クロルパラフェニレンジアミンと、１５モル％に相当する４、４’−ジアミノジフェニルエーテルとを溶解させ、これに９９モル％に相当する２−クロルテレフタル酸ジクロリドを添加し、２時間撹拌して重合を完了した。この溶液を水酸化リチウムで中和してポリマー濃度１０重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。
【００６６】
このポリマー溶液をエンドレスベルト上にキャストし、１５０℃の熱風で自己支持性を得るまで乾燥後、ベルトから剥離した。ベルトから剥離されたフィルムは、続いて４０℃の水浴中にてフィルムの長手方向に１．１０倍の延伸を施しつつ、残存の溶媒、無機塩等を除去し、テンターに導入した。テンター中では、２８０℃の熱風により乾燥・熱処理を行った。また、テンター中で幅方向に１．５倍の延伸を行い、厚さ４．０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。
【００６７】
このフィルムの位相差は、Ｒ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒ（４５０）＝１６４ｎｍ、Ｒ（６５０）＝１２６ｎｍと従来の１／１０以下の厚さのフィルムであっても、１／４λ板用フィルムとして機能しうる位相差を持つものであった。
【００６８】
また、このフィルムの遅相軸は、幅方向と一致しており、その方向の寸法変化率は０．０２％、直交方向の寸法変化率は０．０％、長手方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）のヤング率はそれぞれ１０ＧＰａ、１６ＧＰａと極めて耐熱性、抗張力性の高いものであった。
【００６９】
また、このフィルムの４５０〜７００ｎｍにおける光線透過率の最低値は８０％、４００ｎｍにおける光線透過率は２４％であった。
【００７０】
（実施例２）
実施例１で用いたポリマー溶液をベルトにキャスト後、自己支持性を得たフィルムをベルトから剥離した。このフィルムを、１００℃に加熱したロールに接触させ、長手方向に１．８倍のロール間延伸を施した。次いで、ＭＤ方向に延伸したフィルムを４０℃の水浴中に導入し、残存の溶媒、無機塩等を除去し、テンターに導入した。テンター中では、３００℃の熱風により乾燥・熱処理を行った。また、テンター中で幅方向に２．２倍の延伸を行い、厚さ３．０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。
【００７１】
このフィルムの位相差は、Ｒ（５５０）＝２７８ｎｍ、Ｒ（４５０）＝３２６ｎｍ、Ｒ（６５０）＝２５２ｎｍと従来の１／１０以下の厚さのフィルムであっても、１／２λ板用フィルムとして機能しうる位相差を持つものであった。
【００７２】
また、このフィルムの遅相軸は、長手方向と一致しており、その方向の寸法変化率は０．０４％、直交方向の寸法変化率は０．０％、長手方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）のヤング率はそれぞれ１９ＧＰａ、９ＧＰａと極めて耐熱性、抗張力性の高いものであった。
【００７３】
また、このフィルムの４５０〜７００ｎｍにおける光線透過率の最低値は７９％、４００ｎｍにおける光線透過率は２２％であった。
【００７４】
（実施例３）
ＮＭＰに芳香族ジアミン成分として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９９モル％に相当する２−クロロテレフタル酸ジクロリドを添加し、２時間撹拌して重合を完了した。この溶液を炭酸リチウムで中和してポリマー濃度８重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。
【００７５】
このポリマー溶液を、ＳＵＳ板上にキャストし、オーブン中で１５０℃で自己支持性を得るまで乾燥してＳＵＳ板から剥離した。続いてこのフィルムを１００℃の雰囲気下中で１．５倍延伸し、その後、四辺を固定したまま４０℃の水浴中で残存の溶媒、無機塩を除去した。水浴を経たフィルムは、表面の水分をふき取った後、２６０℃で熱処理し、厚さ１０μｍの芳香族ポリアミドフィルムを得た。
【００７６】
このフィルムの位相差は、Ｒ（５５０）＝６１２ｎｍ、Ｒ（４５０）＝７００ｎｍ、Ｒ（６５０）＝５６１ｎｍと薄膜でも位相差の大きいものであった。
【００７７】
また、このフィルムの遅相軸は、延伸方向と一致しており、その方向の寸法変化率は０．２％、直交方向の寸法変化率は０．１％、延伸方向（ＭＤ）、非延伸方向（ＴＤ）のヤング率はそれぞれ１８ＧＰａ、１０ＧＰａと極めて耐熱性、抗張力性の高いものであった。
【００７８】
また、このフィルムの４５０〜７００ｎｍにおける光線透過率の最低値は８５％、４００ｎｍにおける光線透過率は８２％であった。
【００７９】
（比較例１）
ポリカーボネート（出光石油化学（株）製、“タフロン”、以下ＰＣと略す）をジクロロエタンにポリマー濃度が１０重量％となるように溶解させた。
【００８０】
このポリマー溶液を、ガラス板上にキャストし、４０℃から７０℃まで段階的にオーブン中で乾燥させ、自己支持性を得たフィルムを剥離した。続いて四辺を固定し、１２０℃で熱処理して、残存溶媒を除去し、厚さ１６μｍの未延伸フィルムを得た。次いで、位相差フィルムとするために一軸延伸を試みたが、フィルムが弱いためか、延伸温度を１８０℃まで上げても、均一な延伸を施すことができなかった。
【００８１】
（比較例２）
比較例１と同様の方法で、厚さ６０μｍの未延伸フィルムを作製し、１８０℃で１．６倍の一軸延伸を行い、厚さ４１μｍのポリカーボネートフィルムを得た。
【００８２】
このフィルムの位相差は、Ｒ（５５０）＝２４０ｎｍ、Ｒ（４５０）＝２５８ｎｍ、Ｒ（６５０）＝２３０ｎｍと位相差は発現したが、芳香族ポリアミドフィルムほど薄膜化はできなかった。
【００８３】
また、このフィルムの遅相軸は、延伸方向と一致しており、その方向の寸法変化率は２４％、直交方向の寸法変化率は１３％、延伸方向（ＭＤ）、非延伸方向（ＴＤ）のヤング率はそれぞれ２．７ＧＰａ、１．６ＧＰａと耐熱性、抗張力性の低いものであった。
【００８４】
また、このフィルムの４５０〜７００ｎｍにおける光線透過率の最低値は８９％、４００ｎｍにおける光線透過率は８８％であった。
【００８５】
【発明の効果】
本発明のフィルムは、耐熱性、剛性に優れ、且つ極薄膜であっても、位相差などの光学特性の優れたフィルムであるため、光学用フィルムとして使用した場合に、加工適性に優れ、更にＬＣＤなどの薄膜、軽量化を図れるものである。本発明のフィルムは、ディスプレーなどの表示用部材、光記録部材など光学用フィルムとして好適に使用することができるが、特に、延伸により優れた位相差特性を発現するため、位相差板用途に好適に用いることができる。

Claims

厚みが１〜３０μｍであり、かつ、波長５５０ｎｍの光の位相差が５０〜３，０００ｎｍである光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルム。
遅相軸方向および遅相軸方向と直交する方向の１５０℃における寸法変化率が２％以下である、請求項１に記載の光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルム。
請求項１または２に記載の光学フィルム用芳香族ポリアミドフィルムを用いる位相差フィルム。