JP7220025B2 - ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルム、該フィルムを含む表示装置、および該フィルムの製造方法 - Google Patents

ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルム、該フィルムを含む表示装置、および該フィルムの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルム、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを含む表示装置、およびポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法に関するものである。
スマートフォンやタブレットPCなどの携帯用表示装置の高性能化および大衆化につれ、それに関する研究が盛んに行われている。例えば、軽量のフレキシブル(つまり、曲げたり(bendable)折りたためたりする(foldable))携帯用表示装置を商品化するための研究および開発が進んでいる。液晶ディスプレイなどの携帯用表示装置は液晶層など表示モジュールを保護するための保護ウィンドウ(protective window)を有する。現在多くの携帯用表示装置は、硬いガラス基材を含むウィンドウを使用している。しかし、ガラスは外部衝撃によって割れやすいため、携帯用表示装置などに適用すると、破損が起きやすいだけでなく、柔軟な性質がないためフレキシブル表示装置に適用できない。これに対し、特許文献1では、表示装置で保護ウィンドウをプラスチックフィルムに代替しようとする試みが行われている。
特許第4274824号公報
しかしながら、プラスチックフィルムは、表示装置の保護ウィンドウでの使用のために要求される機械的物性、例えば、硬度、および光学的物性をさらに改善する必要があり、また、特定角度や光によって視認性が落ちる外形や外観の品質改善に対する要求がある。
よって、本発明の目的は、表面に存在するムラが減少した、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ムラが減少し表面品質が改善された、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを含む表示装置を提供することである。
さらに、本発明のさらに他の課題は、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラを減少することができるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法を提供することにある。
本発明の一実施形態は、表面粗さ曲線の振幅が270nm以下である、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムである。
前記表面粗さ曲線の振幅は、235nm以下であってもよい。
前記表面粗さ曲線の振幅は、200nm以下であってもよい。
前記表面粗さ曲線の振幅は、160nm以下であってもよい。
前記ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの屈折率は、1.55~1.75であってもよい。
前記ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、
(1)下記化学式1で表される構造単位を含むポリイミド;または
(2)下記化学式1で表される構造単位および下記化学式2で表される構造単位を含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含んでもよい:
Figure 0007220025000001
前記化学式1中、
Dは、置換もしくは非置換の4価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の4価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の4価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、前記芳香族環基、または前記ヘテロ芳香族環基は、単環、縮合環(2個以上の環が互いに縮合して形成されたものを指し、以下同様)、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH)p-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
Eは、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の2価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、芳香族環基、またはヘテロ芳香族環基は、単環、縮合環、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、フルオレニレン基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
*は、隣接した原子に連結される部分であり、
前記化学式2中、
AおよびBは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の2価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、芳香族環基、またはヘテロ芳香族環基は単環、縮合環、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、フルオレニレン基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式1中のDは、それぞれ独立して、下記グループ1から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000002
前記化学式において、
それぞれの残基は、置換もしくは非置換のものであってもよく、
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-であり、
*は、隣接した原子に連結される部分であり、
およびZは、それぞれ独立して、-N=または-C(R100)=であって、この際、R100は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基であり、ZおよびZは、同時に-C(R100)=ではなく、
は、-O-、-S-、または-N(R101)-であり、この際、R101は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基である。
前記化学式1中のDは、それぞれ独立して、下記グループ2から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000003
Figure 0007220025000004
前記化学式において、
それぞれの残基は、置換もしくは非置換のものであってもよく、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式1中のEおよび前記化学式2中のBは、それぞれ独立して、下記化学式5で表される基であり得る:
Figure 0007220025000005
前記化学式5中、
およびRは、それぞれ独立して、-CF、-CCl、-CBr、-CI、-F、-Cl、-Br、-I、-NO、-CN、-COCH3、および-COからなる群から選択される電子吸引基であり、
およびRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基(-OR204、ここでR204は炭素数1~10の脂肪族有機基である)、シリル基(-SiR205206207、ここでR205、R206およびR207は、それぞれ独立して、水素原子、もしくは炭素数1~10の脂肪族有機基である)、置換もしくは非置換の炭素数1~10の脂肪族有機基、または炭素数6~20の芳香族有機基であり、
n3は、1~4の整数であり、n5は、0~3の整数であり、n3+n5は、4以下の整数であり、
n4は、1~4の整数であり、n6は、0~3の整数であり、n4+n6は、4以下の整数であり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式2中のAは、下記グループ3から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000006
前記化学式において、
18~R29は、それぞれ独立して、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換の炭素数1~10の脂肪族有機基、または置換もしくは非置換の炭素数6~20の芳香族有機基であり、
n11およびn14~n20は、それぞれ独立して、0~4の整数であり、
n12およびn13は、それぞれ独立して、0~3の整数であり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式2中のAは、下記グループ4から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000007
前記化学式において、
それぞれの残基は、置換もしくは非置換のものであってもよく、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式1で表される構造単位は、下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方を含み得る:
Figure 0007220025000008
前記化学式9および前記化学式10中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式2で表される構造単位は、下記化学式6~8で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも1種を含み得る:
Figure 0007220025000009
前記化学式6~8中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記フィルムは、下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方を含むポリイミド、または下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方と下記化学式7で表される構造単位とを含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含んでもよい:
Figure 0007220025000010
前記フィルムは、上記化学式9で表される構造単位および上記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方と、上記化学式7で表される構造単位を含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含み、上記化学式7で表される構造単位の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーの構造単位の全モル数に対して30モル%~80モル%の範囲であり、上記化学式9で表される構造単位および上記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーの構造単位の全モル数に対して20モル%~70モル%の範囲であることが好ましい。
本発明の他の一実施形態は、前記ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを含む表示装置に関するものである。
また、本発明の他の一実施形態は、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むキャスティングドープからポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを製造するポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法であって、
走行する支持体上に前記キャスティングドープをキャスティングしてキャスティングフィルムを形成する工程と、
前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供して前記キャスティングフィルムを乾燥し、乾燥済フィルムを形成する工程と、
前記乾燥済フィルムを、前記支持体から剥離する工程と、を含み、
前記乾燥済フィルムを形成する工程は、前記支持体が走行する方向にキャスティングダイの下流に配置される3つ以上の乾燥ゾーンで行われ、
前記3つ以上の乾燥ゾーンは、それぞれ前記支持体の幅方向に延長されたノズルを備える乾燥装置を含み、前記それぞれの乾燥装置は、前記ノズルから前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供し、
前記3つ以上の乾燥ゾーンのうちの前記キャスティングダイの直ぐ下流に位置する第1乾燥ゾーンおよび前記第1乾燥ゾーンの直ぐ下流に位置する第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する熱の温度が、前記3つ以上の乾燥ゾーンの中で最も高い、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法に関するものである。
前記製造方法において、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する乾燥風の風量が、前記3つ以上の乾燥ゾーンで提供する乾燥風の風量と同一であるかまたはさらに高くてもよい。
前記支持体はステンレススチールベルト、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、またはこれらフィルムの表面にハードコート層を有するフィルムからなってもよい。
前記3つ以上の乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置は、前記支持体の上方または下方に配置されてもよい。
前記3つ以上の乾燥ゾーンの温度は、それぞれ独立して、50℃~200℃であってもよく、前記3つ以上の乾燥ゾーンの乾燥風の風量は、それぞれ独立して、前記ノズルを5Hz~60Hzに調整して提供されるものであってもよい。
本発明によるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、表面のムラが減少し視認性が良く、表示装置などのウィンドウフィルムなどとして好適に使用され、フィルムや表示装置の外観の品質を改善することができる。
3次元光学顕微鏡(3D OM:3 Dimensional Optical Microscopy)のステッチング(stitching)機能を用いて、大面積フィルムの表面形状を測定する方法および結果を概略的に示すイメージである。 図1の大面積フィルム中の点線で示す部分における縦約1mm地点、横0μm地点から約4997μm地点までのフィルムの表面粗さ曲線である。 比較例1によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。 比較例4によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。 比較例5によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。 実施例1によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。 実施例3によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。 実施例4によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのムラの投影写真である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものであり、本発明はこれによって制限されず、本発明は後述する請求項の範囲によってのみ定義される。
本明細書において特に言及しない限り、「置換」とは、与えられた官能基に含まれている一つ以上の水素原子が、ハロゲン原子(F、Cl、BrまたはI)、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基(-NH、-NH(R100)、または-N(R101)(R102)であり、ここでR100、R101およびR102は同一であるかまたは互いに異なり、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基である)、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボキシル基、エステル基、ケトン基、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換の脂環族有機基(例えば、シクロアルキル基など)、置換もしくは非置換のアリール基(例えば、ベンジル基、ナフチル基、フルオレニル基など)、置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換のアルキニル基、置換もしくは非置換のヘテロアリール基、および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基によって置換されたことを意味し、前記置換基は、互いに連結されて環を形成することもできる。
本明細書において特に言及しない限り、「アルキル基」とは、炭素数1~30のアルキル基を意味し、好ましくは炭素数1~15のアルキル基を意味し、「シクロアルキル基」とは、炭素数3~30のシクロアルキル基を意味し、好ましくは炭素数3~18のシクロアルキル基を意味し、「アルコキシ基」とは、炭素数1~30のアルコキシ基を意味し、好ましくは炭素数1~18のアルコキシ基を意味し、「エステル基」とは、炭素数2~30のエステル基を意味し、好ましくは炭素数2~18のエステル基を意味し、「ケトン基」とは、炭素数2~30のケトン基を意味し、好ましくは炭素数2~18のケトン基を意味し、「アリール基」とは、炭素数6~30のアリール基を意味し、好ましくは炭素数6~18のアリール基を意味し、「アルケニル基」とは、炭素数2~30のアルケニル基を意味し、好ましくは炭素数2~18のアルケニル基を意味する。
本明細書において特に言及しない限り「組み合わせ」とは、混合または共重合を意味する。このとき、「共重合」とはランダム共重合、ブロック共重合またはグラフト共重合を意味する。
本明細書において、用語「ポリイミド」は単に「ポリイミド」だけを意味するのではなく、「ポリイミド」、「ポリアミド酸」、またはこれらの組み合わせを意味し得る。また、「ポリイミド」および「ポリアミド酸」は、同一の意味を有するものと混用され得る。
また、本明細書において、「*」は、同一であるかまたは相異なる原子または化学式と連結される部分を意味する。
ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、高い光透過度、熱的安定性、機械的強度、および柔軟性などによってディスプレイ基板素材などとして有用に使用されている。しかし、最近、スマートフォンやタブレットPCのようなモバイル機器の最上段に配置されるガラスを代替する高硬度ウィンドウフィルムとして使用しようとする試みにより、より高い機械的物性および光学的特性が要求されている。
一方、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの場合、セルロースエステルフィルム、例えば、セルローストリアセテートフィルムなどに比べて屈折率が高く、屈折率が高いフィルムの場合、フィルム製造工程で発生し得るフィルム表面のムラによる視感品位の低下の問題があり得る。具体的には、前記ムラは装置駆動時には問題にならないが、特定条件、例えば、光や角度によってフィルム表面でイメージの歪曲現象を起こすことがある。したがって、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムのように、屈折率が高いフィルムを表示装置のウィンドウフィルムなどとして使用しようとする場合、ムラを減少させることによって視感品位を改善し、表面品質を向上させることができる。
ムラは、主に走行する支持体上にポリマー溶液(キャスティングドープ)をキャスティングした後、熱および風を加えキャスティングフィルムを乾燥させて製造する光学フィルムの製造工程で、前記支持体が走行する方向、即ち、機械方向(MD:Machine Direction)に沿ってフィルム表面に、ライン(line)形態で形成される。このようなムラは、暗室でキセノンランプ、フィルムサンプル、および白いスクリーンを一直線上に配列した後、前記キセノンランプから光を前記フィルムサンプルに投影して前記白いスクリーンに映る像で確認することができる。このようなムラは、そのライン断面の形態を基準にした波長が数ミリメートル単位で長く、振幅もマイクロメートル単位で比較的高く、物質の表面粗さを測定するために主に使用する原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscopy)や走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscopy)などを用いて定量的に測定することが難しい。したがって、今までこのようなムラは、主に縞投影写真を通じて定性的にのみ比較してきた。
本発明者らは、ミリメートル単位の波長とマイクロメートル単位の振幅とを有するムラを定量化する方法として、3次元光学顕微鏡(3D OM:3 Dimensional Optical Microscopy)を用いたステッチング(stitching)法を用いて、大面積フィルムの表面粗さ曲線の波長および振幅を定量的に測定することができた。また、このような測定を通じて、ムラによる視認性低下は表面粗さ曲線の波長とは関係がなく、表面粗さ曲線の振幅に依存することを発見した。
具体的に、3D OMのステッチング機能とは、表面形状を測定しようとするフィルムを、接着フィルムを用いてガラス板上に接着させ、3D OMを用いてフィルム内の小さい面積の表面粗さを測定し、これを全ての面積に対して繰り返し測定した後、各面積のイメージを連結して全体の大面積のフィルムの表面粗さを定量的に確認することをいう。ここで、小さい面積のイメージを連結して、全体の大面積のフィルムのイメージを形成する際に、小さい面積の各イメージが約20%程度互いに重なるように連結する。
図1の左側にあるイメージは、前記3D OMのステッチング機能を用いて、縦23.4mm、横13.5mmのフィルムの表面粗さを測定したものであって、これは、5mm×5mmの大きさを有する15個の小さい面積の表面粗さを3D OMのステッチング機能を用いて測定し、測定した上記小さい面積のイメージを連結して全体フィルムの表面形状を示す写真である。全体フィルムのイメージ中の正四角形の点線で表示した部分を、図1の右側下部に別途に拡大して示した。また、この拡大図において、縦約1mm地点、横0μm地点から約4997μm地点までのフィルムの表面形状を表面粗さ曲線で示したものが、図2である。
前記のように、3D OMで測定されたフィルムの表面粗さは、既存のムラを示す写真を通じて見られる結果と一致することも確認した。
よって、本発明者らは、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルム表面の表面粗さ曲線の振幅を一定範囲以下に調整することによって、屈折率が高いポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの視認性および表面品質を改善することができることを確認し、本発明を完成させた。
したがって、本発明の一実施形態は、表面に存在するムラが減少したポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムに関するものである。前記ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、表面粗さ曲線の振幅が270nm以下であり、例えば260nm以下、例えば250nm以下、例えば240nm以下、例えば235nm以下、例えば230nm以下、例えば220nm以下、例えば210nm以下、例えば200nm以下、例えば190nm以下、例えば180nm以下、例えば170nm以下、例えば160nm以下、例えば140nm以下、例えば130nm以下であり得る。
前記のように、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、他の透明有機高分子フィルムに比べて屈折率が比較的高く、屈折率が1.55~1.75の間であり得る。
即ち、前記のように高い屈折率を有するポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムで、表面粗さ曲線の振幅を上記のような範囲に調整することによって、フィルムのムラによる表面品質の低下の問題を改善することができる。
上記実施形態によるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、光学フィルムとして使用できる任意のポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むことができ、その表面粗さ曲線の振幅を上記の範囲に調節することによって、視認性が向上し表面品質が改善されたポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを製造することができる。したがって、本発明の一実施形態によるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、特に制限されないが、下記化学式1で表される構造単位を含むポリイミド;または下記化学式1で表される構造単位および下記化学式2で表される構造単位を含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むことができる:
Figure 0007220025000011
前記化学式1中、
Dは、置換もしくは非置換の4価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の4価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の4価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、前記芳香族環基、または前記ヘテロ芳香族環基は、単環、縮合環、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
Eは、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の2価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、芳香族環基、またはヘテロ芳香族環基は、単環、縮合環、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、フルオレニレン基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
*は、隣接した原子に連結される部分であり、
前記化学式2中、
AおよびBは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の脂環式基、置換もしくは非置換の2価の炭素数6~24の芳香族環基、または置換もしくは非置換の2価の炭素数4~24のヘテロ芳香族環基であり、前記脂環式基、芳香族環基、またはヘテロ芳香族環基は、単環、縮合環、または2個以上の前記単環もしくは縮合環が単結合、フルオレニレン基、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-により連結されてなるものであり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式1中のDは、それぞれ独立して、下記グループ1から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000012
前記化学式において、
それぞれの残基は置換もしくは非置換のものであってよく、
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-CH(OH)-、-S(=O)-、-Si(CH-、-(CH-(ここで、1≦p≦10)、-(CF-(ここで、1≦q≦10)、-C(C2n+1-、-C(C2n+1-、-(CH-C(C2n+1-(CH-、または-(CH-C(C2n+1-(CH-(ここで、1≦n≦10、1≦p≦10、および1≦q≦10)、-C(CF)(C)-、または-C(=O)NH-であり、
*は、隣接した原子に連結される部分であり、
およびZは、それぞれ独立して、-N=または-C(R100)=であって、この際、R100は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基であり、ZおよびZは、同時に-C(R100)=ではなく、
は、-O-、-S-、または-N(R101)-であり、この際、R101は水素原子または炭素数1~5のアルキル基である。
前記化学式1中のDは、それぞれ独立して、下記グループ2から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000013
Figure 0007220025000014
前記化学式において、
それぞれの残基は置換もしくは非置換のものであってよく、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
前記化学式1中のEおよび前記化学式2中のBは、それぞれ独立して、下記化学式5で表される基であり得る:
Figure 0007220025000015
前記化学式5中、
およびRは、それぞれ独立して-CF、-CCl、-CBr、-CI、-F、-Cl、-Br、-I、-NO、-CN、-COCH3、および-COからなる群から選択される電子吸引基であり、
およびRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基(-OR204、ここでR204は炭素数1~10の脂肪族有機基である)、シリル基(-SiR205206207、ここでR205、R206およびR207は、それぞれ独立して、水素原子、もしくは炭素数1~10の脂肪族有機基である)、置換もしくは非置換の炭素数1~10の脂肪族有機基、または炭素数6~20の芳香族有機基であり、
n3は、1~4の整数であり、n5は、0~3の整数であり、n3+n5は、4以下の整数であり、
n4は、1~4の整数であり、n6は、0~3の整数であり、n4+n6は、4以下の整数であり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
本発明の一実施形態において、前記化学式2中のAは、下記グループ3から選択される基であり得る:
Figure 0007220025000016
前記化学式において、
18~R29は、それぞれ独立して、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換の炭素数1~10の脂肪族有機基、または置換もしくは非置換の炭素数6~20の芳香族有機基であり、
n11およびn14~n20は、それぞれ独立して、0~4の整数であり、
n12およびn13は、それぞれ独立して、0~3の整数であり、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
本発明の一実施形態において、前記化学式2中のAは、下記グループ4から選択される基であり得るが、これらに制限されない:
Figure 0007220025000017
前記化学式において、
それぞれの残基は置換もしくは非置換のものであってよく、
*は、隣接した原子に連結される部分である。
本発明の一実施形態において、前記化学式1で表される構造単位は、下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方を含み得る:
Figure 0007220025000018
前記化学式9および前記化学式10中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
本発明の一実施形態において、前記化学式2で表される構造単位は、下記化学式6~8で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも1種を含み得る:
Figure 0007220025000019
前記化学式6~8中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
本発明の一実施形態において、前記フィルムは、下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方を含むポリイミドを含むことができ、または下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方と、下記化学式7で表される構造単位とを含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むことができる:
Figure 0007220025000020
本発明の一実施形態において、前記フィルムは、上記化学式9で表される構造単位および上記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方と上記化学式7で表される構造単位を含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むことができる。ここで、上記化学式7で表される構造単位の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーを構成する構造単位の全モル数に対して、30モル%~80モル%であることが好ましく、例えば35モル%~80モル%、例えば40モル%~80モル%、例えば45モル%~80モル%、例えば50モル%~80モル%、例えば55モル%~80モル%、例えば60モル%~80モル%、例えば65モル%~80モル%、例えば65モル%~75モル%、例えば65モル%~70モル%の範囲で含むことがより好ましい。上記化学式9で表される構造単位および上記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーの構造単位の全モル数に対して、20モル%~70モル%であることが好ましく、例えば20モル%~65モル%、例えば20モル%~60モル%、例えば20モル%~55モル%、例えば20モル%~50モル%、例えば20モル%~45モル%、例えば20モル%~40モル%、例えば20モル%~35モル%、例えば25モル%~35モル%、例えば25モル%~30モル%の範囲で含むことがより好ましい。
上記の範囲でイミド構造単位およびアミド構造単位を含むポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、高い機械的強度、例えば、高い引張弾性率および高い表面硬度と、優れた光学的特性、例えば、高い透過度、低い黄色指数(YI)、低いヘイズ、および低い耐UV特性などを有し得る。
上記の構造単位を含むポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーは、当該技術分野で公知のポリイミドおよびポリ(アミド-イミド)コポリマーの製造方法を用いて容易に製造することができる。
例えば、イミド構造単位は、有機溶媒内でジアミンと二無水物とを反応させて製造することができる。
前記ジアミンの例としては、m-フェニレンジアミン;p-フェニレンジアミン;1,3-ビス(4-アミノフェニル)プロパン;2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン;4,4’-ジアミノ-ジフェニルメタン;1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン;1,1-ビス(4-アミノフェニル)エタン;2,2’-ジアミノ-ジエチルスルフィド;ビス(4-アミノフェニル)スルフィド;2,4’-ジアミノ-ジフェニルスルフィド;ビス(3-アミノフェニル)スルホン;ビス(4-アミノフェニル)スルホン;4,4’-ジアミノ-ジベンジルスルホキシド;ビス(4-アミノフェニル)エーテル;ビス(3-アミノフェニル)エーテル;ビス(4-アミノフェニル)ジエチルシラン;ビス(4-アミノフェニル)ジフェニルシラン;ビス(4-アミノフェニル)エチルホスフィンオキシド;ビス(4-アミノフェニル)フェニルホスフィンオキシド;ビス(4-アミノフェニル)-N-フェニルアミン;ビス(4-アミノフェニル)-N-メチルアミン;1,2-ジアミノ-ナフタレン;1,4-ジアミノ-ナフタレン;1,5-ジアミノ-ナフタレン;1,6-ジアミノ-ナフタレン;1,7-ジアミノ-ナフタレン;1,8-ジアミノ-ナフタレン;2,3-ジアミノ-ナフタレン;2,6-ジアミノ-ナフタレン;1,4-ジアミノ-2-メチル-ナフタレン;1,5-ジアミノ-2-メチル-ナフタレン;1,3-ジアミノ-2-フェニル-ナフタレン;4,4’-ジアミノ-ビフェニル;3,3’-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’-ジメチル-4,4’-ジアミノ-ビフェニル;3,3’-ジメチル-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;4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)-ビフェニル;2,4-ジアミノ-トルエン;2,5-ジアミノ-トルエン;2,6-ジアミノ-トルエン;3,5-ジアミノ-トルエン;1,3-ジアミノ-2,5-ジクロロ-ベンゼン;1,4-ジアミノ-2,5-ジクロロ-ベンゼン;1-メトキシ-2,4-ジアミノ-ベンゼン;1,4-ジアミノ-2-メトキシ-5-メチル-ベンゼン;1,4-ジアミノ-2,3,5,6-テトラメチル-ベンゼン;1,4-ビス(2-メチル-4-アミノ-ペンチル)-ベンゼン;1,4-ビス(1,1-ジメチル-5-アミノ-ペンチル)-ベンゼン;1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)-ベンゼン;o-キシリレンジアミン;m-キシリレンジアミン;p-キシリレンジアミン;3,3’-ジアミノ-ベンゾフェノン;4,4’-ジアミノ-ベンゾフェノン;2,6-ジアミノ-ピリジン;3、5-ジアミノ-ピリジン;1、3-ジアミノ-アダマンタン;ビス[2-(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロイソプロピル]ジフェニルエーテル;3,3’-ジアミノ-1,1,1’-ジアダマンタン;N-(3-アミノフェニル)-4-アミノベンズアミド;4-アミノフェニル-3-アミノベンゾエート;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(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン;2-(3-アミノフェニル)-2-(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン;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-クロロ-4-アミノフェノキシ)フェニルヘキサフルオロプロパン;1,1-ビス(4-アミノフェニル)-1-フェニル-2,2,2-トリフルオロエタン;1,1-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1-フェニル-2,2,2-トリフルオロエタン;1,4-ビス(3-アミノフェニル)ブタ-1-エン-3-イン;1,3-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン;1,5-ビス(3-アミノフェニル)デカフルオロペンタン、および4,4’-ビス[2-(4-アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロイソプロピル]ジフェニルエーテル、ジアミノシクロヘキサン、ビシクロヘキシルジアミン、4,4’-ジアミノシクロヘキシルメタン、2、2’-ビストリフルオロメチル-4、4’-ビフェニルジアミン(TFDB)、およびジアミノフルオレンからなる群より選択される1種以上であり得る。このようなジアミン化合物は市販されているか、または公知の方法によって合成可能である。
例えば、前記ジアミンは、下記グループ5から選択される化合物であり得る:
Figure 0007220025000021
Figure 0007220025000022
一実施形態において、前記ジアミンは、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(2,2’-bis(trifluoromethyl)benzidine:TFDB)であり得る。
前記二無水物は、テトラカルボン酸二無水物であり得、このような化合物としては、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3’、4、4’-biphenyl tetracarboxylic dianhydride、BPDA)、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物(bicycle[2.2.2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride、BTDA)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride、DSDA)、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(4、4’-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride、6FDA)、4,4’-オキシジフタル酸無水物(4,4’-oxydiphthalic anhydride、ODPA)、ピロメリット酸二無水物(pyromellitic dianhydride、PMDA)、4-((2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物(4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride、DTDA)、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物;1,2,3,4-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物;1,4-ビス(2、3-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物;1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物;1,2,4,5-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物;1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物;1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物;2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物;2,6-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物;2,7-ジクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物;2,3,6,7-テトラクロロナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物;3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物;2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物;4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル二無水物;ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物;4,4’-ビス(2,3-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル二無水物;4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル二無水物;ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルフィド二無水物;4,4’-ビス(2,3-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物;4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物;ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物;4,4’-ビス(2,3-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物;4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物;3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物;2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物;2,3,3’4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物;4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゾフェノン二無水物;ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物;ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物;1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物;1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物;1,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物;2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物;2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物;2,2-ビス[4-(2,3-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物;2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物;4-(2,3-ジカルボキシフェノキシ)-4’-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル-2,2-プロパン二無水物;2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ-3,5-ジメチル)フェニル]プロパン二無水物;2,3,4,5-チオフェンテトラカルボン酸二無水物;2,3,5,6-ピラジンテトラカルボン酸二無水物;1,8,9,10-フェナントレンテトラカルボン酸二無水物;3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物;2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物;1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物;1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1-フェニル-2,2,2-トリフルオロエタン二無水物;2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物;1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]-1-フェニル-2,2,2-トリフルオロエタン二無水物、および4,4’-ビス[2-(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロイソプロピル]ジフェニルエーテル二無水物からなる群より選択される1種以上であり得る。このような二無水物は、市販されているか、または公知の方法によって合成可能である。
一実施形態において、前記テトラカルボン酸二無水物は3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’-biphenyl tetracarboxylic dianhydride、BPDA)、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride、6FDA)、またはこれらの混合物を含み得る。
一方、公知のポリアミドの製造方法としては、低温溶液重合法、界面重合法、溶融重合法、固相重合法などが知られており、このうち、低温溶液重合法を例に挙げて説明すると、非プロトン性極性溶媒内でジカルボン酸ジハライドおよびジアミンを反応させることによって、前記化学式2で表されるアミド構造単位を形成することができる。
前記ジカルボン酸ジハライドは、テレフタロイルクロライド(terephthaloyl chloride、TPCL)、イソフタロイルクロライド(isophthaloyl chloride、IPCL)、ビフェニルジカルボニルクロライド(biphenyl dicarbonyl chloride、BPCL)、ナフタレン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、2-フルオロ-テレフタロイルクロライドおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される一つ以上であり得る。
一実施形態において、前記ジカルボン酸ジハライドは、テレフタロイルクロライド(terephthaloyl chloride、TPCL)であり得る。
アミド構造単位を形成するためのジアミンは、イミド構造単位を形成するために使用され得るジアミンと同一のジアミンを使用することができる。すなわち、上記で例示したジアミンのうち、同一であるかまたは異なる1種以上のジアミンを使用してアミド構造単位を形成し得る。
一実施形態において、前記ジカルボン酸ジハライドと共にアミド構造を形成するためのジアミンは、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(2、2’-bis(trifluoromethyl)benzidine:TFDB)であり得る。
前記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が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。しかし、これらに限らず、キシレン、トルエンのような芳香族炭化水素溶媒も使用することができる。
アミド構造単位およびイミド構造単位は、同一の反応器内で、まず、アミド構造単位を形成するジアミンとジカルボン酸ジハライドとを添加して反応させた後、ここにイミド構造単位を形成するジアミンおよび二無水物を添加して共に反応させることによって、ポリ(アミド-アミック酸)コポリマーを製造することができる。
または、アミド構造単位を形成するジアミンとジカルボン酸ジハライドとを反応させて、両末端がアミノ基で終わるアミドオリゴマーを製造した後、これをジアミンモノマーとし、ここに二無水物を添加してポリ(アミド-アミック酸)コポリマーを製造することができる。後者の方法の場合、アミド形成工程で発生するHClの除去のための沈澱工程を省略できるため、工程時間を短縮することができ、最終生成物であるポリ(アミド-イミド)コポリマーの収率も高めることができる。
上記のように製造されたポリアミック酸またはポリ(アミド-アミック酸)コポリマーは、アミック酸の脱水閉環反応を経ることによって、ポリイミドおよびポリ(アミド-イミド)コポリマーが形成される。このようなポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液を、公知の方法で支持体上にキャスティングし、乾燥および加熱などの方法で硬化させることによって、フィルムなどの成形品に製造する溶液キャスティング法もよく知られている。
ここで、前述のように、フィルム製造時、走行する支持体上にポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーの溶液をキャスティングした後、熱および風を加える方法においては、従来、キャスティング直後に溶媒を多く含むフィルムに初期に弱い風を加えて溶媒を蒸発させ、その後、乾燥風の風量と温度とを増加させてフィルムを硬化する方法が主に使用されていた。しかしながら、下記の実施例および比較例で示しているように、初期に弱い風量の乾燥風と低い温度とを加え、以後段階的に温度および風量を増加させる方法でフィルムを製造することに比べて、キャスティング直後、および初期乾燥段階でより高い温度で乾燥し、以後段階的により低い温度および/または減少した風量を適用してフィルムを製造することが、フィルム表面のムラを減少するのにさらに効果的であることが分かる。本発明の一実施形態によれば、初期乾燥段階でより高い温度とともに、より強い乾燥風の風量で乾燥してもよい。
よって、本発明の他の一実施形態によれば、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むキャスティングドープからポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーフィルムを製造するポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法であって、
走行する支持体上に前記キャスティングドープをキャスティングしてキャスティングフィルムを形成する工程と、前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供して前記キャスティングフィルムを乾燥し、乾燥済フィルムを形成する工程と、前記乾燥済フィルムを前記支持体から剥離する工程と、を含み、
前記乾燥済フィルムを形成する工程は、前記支持体が走行する方向に前記キャスティングダイの下流に配置される3つ以上の乾燥ゾーンで行われ、前記3つ以上の乾燥ゾーンは、それぞれ前記支持体の幅方向に延長されたノズルを備える乾燥装置を含み、前記それぞれの乾燥装置は、前記ノズルから前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供し、
前記3つ以上の乾燥ゾーンのうちの前記キャスティングダイの直ぐ下流に位置する第1乾燥ゾーンおよび前記第1乾燥ゾーンの直ぐ下流に位置する第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する熱の温度が前記3つ以上の乾燥ゾーンの中で最も高い、ポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーフィルムの製造方法を提供する。
本発明の一実施形態によれば、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する乾燥風の風量が、前記3つ以上の乾燥ゾーンで提供する風量と同一であるかまたはさらに高くてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンのうちのより高い温度(熱)を提供する乾燥ゾーンでの乾燥風の風量が、より低い温度(熱)を提供する乾燥ゾーンの乾燥風の風量より高いか同一であってもよい。例えば、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンのうちのより高い温度(熱)を提供する乾燥ゾーンでの乾燥風の風量が、より低い温度(熱)を提供する乾燥ゾーンの乾燥風の風量より高くてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記支持体はステンレススチールベルト、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、またはこれらフィルムの表面にハードコート層を有するフィルムからなってもよい。より好ましくはステンレススチールベルトまたはポリイミドフィルムであり、さらに好ましくはポリイミドフィルムである。前記支持体としてポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、またはこれらフィルムの表面にハードコート層を有するフィルムを使用することによって、複雑な設備を必要とせず、工程コストを節減することができる。支持体として用いることができるポリイミドフィルムの種類は特に制限されず、市販のポリイミドフィルムを用いることができ、繰り返しの使用と、熱および乾燥風による刺激に耐えられる高い耐熱性、耐久性、および機械的強度などとを有するものであれば、任意のものを使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記3つ以上の乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置は、前記支持体の上方または下方に位置するように配置されてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記3つ以上の乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置は、乾燥ゾーン別に、前記支持体の上方および下方にそれぞれ交互に位置されるように配置してもよい。例えば、第1乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置は支持体の上方に位置し、第2乾燥ゾーンに位置した乾燥装置は支持体の下方に位置し、第3乾燥ゾーンに位置した乾燥装置は支持体の上方に位置するように配置されてもよい。このように乾燥装置が、支持体の上方と下方とに交互に配置されて熱および乾燥風を提供することは、フィルムの乾燥に対してより効率的であり、乾燥温度と乾燥風の風量とを調節することにも役立つ。
一方、前記3つ以上の乾燥ゾーンの温度は、それぞれ独立して、50℃~200℃であることが好ましく、例えば50℃~180℃、例えば50℃~170℃、例えば55℃~160℃、例えば55℃~150℃、例えば60℃~140℃であることがより好ましいが、これらに制限されない。
上記のような温度範囲で、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方の温度が、残りの乾燥ゾーンの温度に比べてさらに高く調節され得る。本発明の一実施形態によれば、第1乾燥ゾーンでの温度が最も高いか、第2乾燥ゾーンでの温度が最も高いか、または第1乾燥ゾーンおよび第2乾燥ゾーンの温度が同一であり、これら乾燥ゾーンでの温度が残りの乾燥ゾーンでの温度より高く調節され得る。
また、前記3つ以上の乾燥ゾーンの乾燥風の風量は、それぞれ独立して、前記ノズルを5Hz~60Hzに調節して提供され得る。
上記の乾燥風の風量の範囲で、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供される乾燥風の風量が、前記3つ以上の乾燥ゾーンで提供される乾燥風の風量と同一であるか、またはさらに高いように調節することができる。
前記3つ以上の乾燥ゾーンは、例えば4つ以上の乾燥ゾーン、例えば5つ以上の乾燥ゾーン、例えば7つ以上の乾燥ゾーンであってもよい。
本発明の一実施形態によれば、それぞれの乾燥ゾーンには、それぞれ独立して、1つ以上の乾燥装置が備えられ得る。例えばそれぞれの乾燥ゾーンには、それぞれ独立して、2つ以上の乾燥装置が備えられ得る。例えばそれぞれの乾燥ゾーンには、それぞれ独立して、3つ以上の乾燥装置が備えられ得る。
それぞれの乾燥ゾーンに2つ以上の乾燥装置が備えられる場合、これら2つ以上の乾燥装置は、それぞれ独立して、前記支持体の上方および下方のうちの任意の位置に配置され得る。また、それぞれの乾燥ゾーンに2つ以上の乾燥装置が備えられる場合、各乾燥ゾーンに含まれる2つ以上の乾燥装置は、全て同一位置、例えば、支持体の上方および下方のうちの一つの位置に配置され、この場合、前記3つ以上の乾燥ゾーンは、それぞれの乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置が、乾燥ゾーン別に前記支持体の上方および下方にそれぞれ交互に配置されるように位置してもよい。
フィルムが各乾燥ゾーンで滞留する時間は、例えば30秒~5分の時間であってもよいが、各乾燥ゾーンの長さ、および各乾燥ゾーンでのフィルムの滞留時間などは、製造しようとするフィルムの物性によって、当該技術分野において通常の知識を有する者が適切に調節することができる。
本発明の一実施形態による製造方法によって製造されるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、表面のムラが顕著に減少することが分かる。例えば、後述する実施例に記載されているように、上記実施形態の製造方法によって製造されたポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、表面粗さ曲線の振幅が270nm以下であり得る。このような振幅を有するフィルムは、図6~図8に示されているように、フィルム表面のムラが顕著に減少し表面品質が改善されることが分かる。
以下、実施例および比較例により、上記実施形態についてより詳細に説明する。ただし、下記の実施例および比較例は、単に本発明を例示によって説明するためのものであり、本発明の範囲はこれによって制限されない。

(合成例1:ポリ(アミド-イミド)コポリマーの製造)
窒素雰囲気下で、反応器に63kgのジメチルアセトアミドを入れ、ピリジン 907gを投入した。前記反応器に2、2’-ビストリフルオロメチル-4、4’-ビフェニルジアミン(TFDB)3671gを入れて溶解させ、TFDB溶液を調製した。前記TFDB溶液にテレフタロイルクロライド(TPCL)1164gを添加し、30℃で3時間攪拌してアミドオリゴマー溶液を得た。得られた溶液は、水を用いて沈澱を生じさせた後、80℃で48時間乾燥して、アミドオリゴマー粉末を得た。得られたアミドオリゴマー粉末 4500gと、4、4’ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物(6FDA)1375gと、3、3’、4、4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)775gとを、ジメチルアセトアミド 37.6kgに添加し、30℃で48時間反応を行い、ポリ(アミド-アミック酸)コポリマー溶液を得た。
得られたポリ(アミド-アミック酸)コポリマー溶液に、化学的イミド化触媒として無水酢酸 1173gを投入して30分攪拌した後、1374gのピリジンを投入して、30℃で24時間攪拌してポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液(キャスティングドープ)を調製した。
(実施例1~4および比較例1~5:ポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造)
合成例1で製造したポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液(キャスティングドープ)を用いて、実施例1~4および比較例1~5のポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを製造した。
具体的には、合成例1で製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液(キャスティングドープ)を、ポリイミドフィルムからなる支持体上にキャスティングし、キャスティングされたフィルムを5つの乾燥ゾーンを通過させて乾燥させた後、乾燥されたフィルムを支持体から剥離した。この5つの乾燥ゾーンを、ポリ(アミド-イミド)コポリマー溶液のキャスティングダイに近い側から遠い側に向かって順に、第1乾燥ゾーン~第5乾燥ゾーンと命名する。それぞれの乾燥ゾーンには、乾燥風が提供される多数のノズルを含む乾燥装置が、乾燥ゾーンによって上下方向に交互に配置されている。前記第1乾燥ゾーン~第5乾燥ゾーンでの温度および風量をそれぞれ異なるようにして、実施例1~実施例4および比較例1~比較例5のフィルムを製造した。各実施例および比較例での各乾燥ゾーンの温度および風量を、下記表1に示す。前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液(キャスティングドープ)を支持体にキャスティングした後、支持体から乾燥済フィルムを剥離するまでの時間は、15分程度に調整した。
その後、上記のように製造されたフィルムの外観評価のために、乾燥されたフィルムを、それぞれコンベクションオーブン(convection oven)に入れ、3℃/minの昇温速度で、250℃まで熱処理した。その後、各フィルムに対する評価を行った。
評価は、製造されたフィルム表面の外観品質に関する定性評価、および3D OMを用いたフィルムのムラの深さ測定、即ち、表面粗さ曲線の振幅の測定を含む。その結果を下記表1に示す。また、比較例1、比較例4、および比較例5によって製造されたフィルムのムラの投影写真を図3~図5にそれぞれ示し、実施例1、実施例3、および実施例4によって製造されたフィルムのムラの投影写真を図6~図8にそれぞれ示す。
フィルムの外観品質に関する定性評価および3D OM測定方法は、以下の通りである:
(1)外観品質に関する定性評価
暗室でキセノンランプ(35W、3400lm(ルーメン:lumen))、フィルムサンプル、および白いスクリーンを一直線上に配列させた。キセノンランプをフィルムサンプルに投影して、後部に位置した白いスクリーンに映る像を観察した。
下記表1で、ムラが強く現れる場合は×、弱く現れる場合は△、非常に弱く現れる場合を○、ほとんど現れない場合を◎と表す。
(2)3D OM評価(表面粗さ曲線の振幅)
ガラス板の上に粘着フィルム(PSA:pressure sensitive adhesive)を積層した後、その上にフィルムサンプルを取り付けた。フィルムサンプルを取り付けたガラス板をステージ(stage)に載せた後、3D光学顕微鏡(White light interferometer、Bruker社製)を用いて、フィルムの表面を観察した。
3D OMプログラムにあるステッチング(stitching)機能を用いて、フィルムの5mm×5mmに該当する面積で、表面粗さ曲線の振幅の最大値を測定した。同様の方法で、隣接した14個の領域での表面粗さ曲線の振幅の最大値を測定した後、その平均を求めて表1に記載した。
Figure 0007220025000023
上記表1で、乾燥風の風量の単位が「Hz(Hertz)」で示されているが、これは、乾燥風が出るノズルを調節して風量を調節できるためであり、上記ノズルの調整単位は「Hz」である。したがって、上記乾燥風の風量の単位は「メートル/秒(meter/second)」に変換可能であり、上記表1の乾燥風の風量の値は下記表2に示したように「meter/second」の単位を有する値に変換され得る。
Figure 0007220025000024
上記表1および表2、ならびに図3~図8から分かるように、走行する支持体上にポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む溶液(キャスティングドープ)をキャスティングしてフィルムを製造する製造方法において、前記支持体の走行方向に3つ以上の乾燥ゾーンを通過させてフィルムを乾燥および硬化し、前記溶液のキャスティング直後の第1乾燥ゾーンおよびその直ぐ下流にある第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する熱の温度が、前記3つ以上の乾燥ゾーンの温度の中で最も高く、また前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供される乾燥風の風量が、前記3つ以上の乾燥ゾーンで提供する乾燥風の風量と同一であるかまたはさらに高くして製造された実施例1~実施例4によるポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、3D OMを用いて測定したムラの振幅が全て270nm以下であり、またムラの投影写真から見た外観品質に関する定性評価の結果も優れていることが分かる。
一方、前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方での温度が、3つ以上の乾燥ゾーンの中で最も高い温度の乾燥ゾーンとはなっていない比較例1~比較例5によって製造されたポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの表面粗さ曲線の振幅は、全て270nmを超過し、また、ムラの投影写真に示されたフィルムの外観品質も、顕著なムラによって視認性が低いことが分かる。
したがって、多数の乾燥ゾーン、例えば3つ以上の乾燥ゾーンを通過させて製造されるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムにおいて、初期の乾燥ゾーンでの温度および乾燥風の風量を、残りの乾燥ゾーンより高くする本発明の製造方法で製造されるポリイミドまたはポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムは、フィルムの表面粗さ曲線の振幅が減少し、表面品質が顕著に改善されることが分かる。
以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これらも本発明の範囲に属することは当然である。

Claims (13)

  1. 走行する支持体上にポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むキャスティングドープをキャスティングしてキャスティングフィルムを形成する工程と、
    前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供して前記キャスティングフィルムを乾燥し、乾燥済フィルムを形成する工程と、
    前記乾燥済フィルムを、前記支持体から剥離する工程と、
    を含む、製造方法により製造されるポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む、フィルムであって、
    前記フィルムは、下記方法により測定される表面粗さ曲線の振幅が270nm以下であり、かつ前記表面粗さ曲線の波長は3ミリメートル以上であり、
    前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーは、下記化学式6~8で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも1種の構造単位と下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方とを含む、フィルム:
    Figure 0007220025000025

    Figure 0007220025000026

    前記化学式6~10中、*は、隣接した原子に連結される部分である:
    <表面粗さ曲線の振幅の測定方法>
    縦23.4mm、横13.5mmのフィルムを用い、5mm×5mmの大きさを有する15個の領域について、3次元光学顕微鏡のステッチング機能を用いて表面粗さ曲線の振幅の最大値を測定し、その平均値を表面粗さ曲線の振幅とする。
  2. 前記表面粗さ曲線の振幅が235nm以下である、請求項1に記載のフィルム。
  3. 前記表面粗さ曲線の振幅が200nm以下である、請求項1または2に記載のフィルム。
  4. 前記表面粗さ曲線の振幅が160nm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のフィルム。
  5. 前記フィルムの屈折率は1.55~1.75である、請求項1~4のいずれか1項に記載のフィルム。
  6. 前記フィルムは、下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方と下記化学式7で表される構造単位とを含む前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーを含む、請求項1~のいずれか1項に記載のフィルム
    Figure 0007220025000027

    前記化学式7、9、および10中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
  7. 記化学式7で表される構造単位の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーの構造単位の全モル数に対して30モル%~80モル%の範囲であり、上記化学式9で表される構造単位および上記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方の含有量は、前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーの構造単位の全モル数に対して20モル%~70モル%の範囲である、請求項に記載のフィルム。
  8. 請求項1~のいずれか1項に記載のフィルムを含む表示装置。
  9. リ(アミド-イミド)コポリマーを含むキャスティングドープからポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムを製造するポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法であって、
    走行する支持体上に前記キャスティングドープをキャスティングしてキャスティングフィルムを形成する工程と、
    前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供して前記キャスティングフィルムを乾燥し、乾燥済フィルムを形成する工程と、
    前記乾燥済フィルムを、前記支持体から剥離する工程と、を含み、
    前記乾燥済フィルムを形成する工程は、前記支持体が走行する方向にキャスティングダイの下流に配置される3つ以上の乾燥ゾーンで行われ、
    前記3つ以上の乾燥ゾーンは、それぞれ前記支持体の幅方向に延長されたノズルを備える乾燥装置を含み、前記それぞれの乾燥装置は、前記ノズルから前記キャスティングフィルム上に熱および乾燥風を提供し、
    前記3つ以上の乾燥ゾーンのうちの前記キャスティングダイの直ぐ下流に位置する第1乾燥ゾーンおよび前記第1乾燥ゾーンの直ぐ下流に位置する第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する熱の温度が、前記3つ以上の乾燥ゾーンの中で最も高く、
    前記ポリ(アミド-イミド)コポリマーは、下記化学式6~8で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも1種の構造単位と下記化学式9で表される構造単位および下記化学式10で表される構造単位の少なくとも一方とを含む、ポリ(アミド-イミド)コポリマーを含むフィルムの製造方法
    Figure 0007220025000028

    Figure 0007220025000029

    前記化学式6~10中、*は、隣接した原子に連結される部分である。
  10. 前記第1乾燥ゾーンおよび前記第2乾燥ゾーンの少なくとも一方で提供する乾燥風の風量が、前記3つ以上の乾燥ゾーンで提供する乾燥風の風量と同一であるかまたはより高い、請求項に記載のフィルムの製造方法。
  11. 前記支持体はステンレススチールベルトまたはポリイミドフィルムからなる、請求項9または10に記載のフィルムの製造方法。
  12. 前記3つ以上の乾燥ゾーンに含まれている乾燥装置は、前記支持体の上方または下方に配置されている、請求項9~11のいずれか1項に記載のフィルムの製造方法。
  13. 前記3つ以上の乾燥ゾーンの温度は、それぞれ独立して50℃~200℃であり、前記3つ以上の乾燥ゾーンの乾燥風の風量は、それぞれ独立して、前記ノズルを5Hz~60Hzに調整して提供される、請求項9~12のいずれか1項に記載のフィルムの製造方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102091559B1 (ko) 2017-12-28 2020-03-20 에스케이씨 주식회사 폴리(아마이드-이미드) 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조된 폴리(아마이드-이미드) 필름
US11873372B2 (en) * 2019-06-28 2024-01-16 Sk Microworks Co., Ltd. Polyamide-imide film, preparation method thereof, and cover window comprising same
JP7366250B2 (ja) * 2019-09-27 2023-10-20 コーロン インダストリーズ インク 優れた表面平坦性を有するポリイミド系フィルム及びその製造方法
KR102147319B1 (ko) * 2019-09-30 2020-08-24 에스케이이노베이션 주식회사 폴리이미드계 필름 및 이를 포함하는 플렉서블 디스플레이 패널
WO2021256237A1 (ja) * 2020-06-16 2021-12-23 富士フイルム株式会社 ガス分離膜、ガス分離モジュール、ガス分離装置、及びポリイミド化合物

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001279008A (ja) 2000-03-28 2001-10-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd 高分子フィルムシートの製造方法及びこれを用いた高分子フィルムシート
JP2006253185A (ja) 2005-03-08 2006-09-21 Toray Ind Inc ポリイミドフィルム、及びこれを用いた耐熱性樹脂積層フィルム、金属層付き積層フィルム
JP2010270246A (ja) 2009-05-22 2010-12-02 Kaneka Corp ポリイミドフィルム
JP2012241196A (ja) 2011-05-18 2012-12-10 Samsung Electronics Co Ltd ポリ(アミド−イミド)ブロックコポリマー、これを含む成形品及び前記成形品を含むディスプレイ装置
WO2013191180A1 (ja) 2012-06-19 2013-12-27 新日鉄住金化学株式会社 表示装置及びその製造方法、並びに、表示装置支持基材用ポリイミドフィルム及びその製造方法
JP2015118194A (ja) 2013-12-18 2015-06-25 東レ株式会社 感光性樹脂組成物、それからなる感光性樹脂フィルム、それから形成された絶縁膜およびそれを有する多層配線基板
WO2015186594A1 (ja) 2014-06-02 2015-12-10 東洋紡株式会社 ポリイミド系フィルムの製造方法
CN105739150A (zh) 2014-12-26 2016-07-06 三星电子株式会社 用于显示器件的窗和包括所述窗的显示器件
JP2016132744A (ja) 2015-01-21 2016-07-25 東レ・デュポン株式会社 ポリイミドフィルム
JP2018168358A (ja) 2017-03-29 2018-11-01 東レ・デュポン株式会社 ポリイミドフィルム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456056B1 (ko) * 1996-02-27 2005-04-06 도레이 가부시끼가이샤 방향족폴리아미드및/또는방향족폴리이미드필름및그것을사용한자기기록매체
JPWO2005082595A1 (ja) * 2004-02-27 2007-08-02 株式会社カネカ Md方向に分子の配向が制御された合成樹脂フィルムの製造方法
JP4029356B2 (ja) * 2006-05-29 2008-01-09 東洋紡績株式会社 ハードコートフィルムおよび光学機能性フィルム
JP4894504B2 (ja) * 2006-12-26 2012-03-14 東洋紡績株式会社 ポリイミドフィルムの製造方法
JP6354756B2 (ja) * 2013-07-08 2018-07-11 コニカミノルタ株式会社 ガスバリア性フィルムおよび電子デバイス
KR102232009B1 (ko) * 2014-12-30 2021-03-25 코오롱인더스트리 주식회사 폴리아마이드-이미드 전구체, 폴리아마이드-이미드 필름 및 이를 포함하는 표시소자
CN107356990A (zh) * 2016-05-10 2017-11-17 住友化学株式会社 光学膜和使用光学膜的光学构件

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001279008A (ja) 2000-03-28 2001-10-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd 高分子フィルムシートの製造方法及びこれを用いた高分子フィルムシート
JP2006253185A (ja) 2005-03-08 2006-09-21 Toray Ind Inc ポリイミドフィルム、及びこれを用いた耐熱性樹脂積層フィルム、金属層付き積層フィルム
JP2010270246A (ja) 2009-05-22 2010-12-02 Kaneka Corp ポリイミドフィルム
JP2012241196A (ja) 2011-05-18 2012-12-10 Samsung Electronics Co Ltd ポリ(アミド−イミド)ブロックコポリマー、これを含む成形品及び前記成形品を含むディスプレイ装置
WO2013191180A1 (ja) 2012-06-19 2013-12-27 新日鉄住金化学株式会社 表示装置及びその製造方法、並びに、表示装置支持基材用ポリイミドフィルム及びその製造方法
JP2015118194A (ja) 2013-12-18 2015-06-25 東レ株式会社 感光性樹脂組成物、それからなる感光性樹脂フィルム、それから形成された絶縁膜およびそれを有する多層配線基板
WO2015186594A1 (ja) 2014-06-02 2015-12-10 東洋紡株式会社 ポリイミド系フィルムの製造方法
CN105739150A (zh) 2014-12-26 2016-07-06 三星电子株式会社 用于显示器件的窗和包括所述窗的显示器件
JP2016132744A (ja) 2015-01-21 2016-07-25 東レ・デュポン株式会社 ポリイミドフィルム
JP2018168358A (ja) 2017-03-29 2018-11-01 東レ・デュポン株式会社 ポリイミドフィルム

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