JP5167431B2 - フィルム表面処理装置 - Google Patents

フィルム表面処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5167431B2
JP5167431B2 JP2012504409A JP2012504409A JP5167431B2 JP 5167431 B2 JP5167431 B2 JP 5167431B2 JP 2012504409 A JP2012504409 A JP 2012504409A JP 2012504409 A JP2012504409 A JP 2012504409A JP 5167431 B2 JP5167431 B2 JP 5167431B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
discharge
roll electrode
gas
discharge space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012504409A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011111558A1 (ja
Inventor
良憲 中野
光秀 野上
真一 川崎
崇 佐藤
純一 松崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2012504409A priority Critical patent/JP5167431B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5167431B2 publication Critical patent/JP5167431B2/ja
Publication of JPWO2011111558A1 publication Critical patent/JPWO2011111558A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00634Production of filters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/48Generating plasma using an arc
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/47Generating plasma using corona discharges
    • H05H1/473Cylindrical electrodes, e.g. rotary drums
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid

Description

本発明は、連続するフィルムを表面処理する装置に関し、例えば偏光板の保護フィルムの接着性を向上させる処理等に適したフィルム表面処理装置に関する。
例えば、液晶表示装置には、偏光板が組み込まれている。偏光板は、偏光フィルムに保護フィルムを接着剤にて接着したものである。一般に、偏光フィルムは、ポリビニルアルコール(PVA)を主成分として含む樹脂フィルム(以下「PVAフィルム」と称す)にて構成されている。保護フィルムは、トリアセテートセルロース(TAC)を主成分として含む樹脂フィルム(以下「TACフィルム」と称す)にて構成されている。接着剤としては、ポリビニルアルコール系やポリエーテル系等の水系接着剤が用いられている。PVAフィルムは、これら接着剤との接着性が良好であるが、TACフィルムは、接着性が良好でない。TACフィルムの接着性を向上させる手段としては、鹸化処理が一般的である。鹸化処理は、TACフィルムを高温、高濃度のアルカリ液に浸漬するものである。そのため、作業性や廃液処理の問題が指摘されている。
代替技術として、特許文献1には、上記接着工程の前に、保護フィルムの表面に重合性モノマーを被膜して大気圧プラズマを照射することが記載されている。大気圧プラズマの照射装置は、密閉容器内にロール電極が1つ収容され、このロール電極の外周に沿って複数の平板電極が間隔を置いて並べられている。上記重合性モノマーが被膜された保護フィルムをロール電極に掛け回す。そして、密閉容器内に窒素等の放電ガスを導入し、ロール電極と各平板電極との間でプラズマ化する。これにより、上記重合性モノマーを重合させ、保護フィルムの親水性を高め、水系接着剤が保護フィルムになじみやすくしている。
特許文献2、3のプラズマ処理装置は、一対のロール電極と、処理ガスの吹出ノズルを有している。吹出ノズルが、ロール電極間のギャップに臨んでいる。一対のロール電極に連続フィルムを巻き付け、ロール電極間のギャップでプラズマ処理を行なう。一対のロール電極が互いに同期して回転することにより連続フィルムを搬送する。
特開2009−25604号公報 国際公開WO2009/008284号(図5) 特開2009−035724号公報
上掲特許文献1では、プラズマ照射装置のロール電極は保護フィルムにて覆われるが、平板電極やガスノズルはプラズマに直接晒される。そのため、平板電極やガスノズルに重合性モノマーの重合体等からなる汚れが付着しやすい。この汚れ成分がパーティクルの原因となり、歩留まりの低下を招く。したがって、長期間安定的に運転するのが困難である。
これに対し、特許文献2、3の一対のロール電極を備えたプラズマ処理装置を用いることにすれば、被処理フィルムが両方のロール電極を覆うため、電極の汚れが少ない。そして、放電空間に臨む吹出ノズルから重合性モノマー含有ガスを吹き出すことによって、重合性モノマーをプラズマ重合させることができる。しかし、重合性モノマーが吹出ノズルから放電空間に直接的に吹き出されるため、吹出しと同時に重合反応が起き、被処理フィルムの表面に付着しないまま、放電空間を通り過ぎて排出されやすい。そのため、重合性モノマーのロスが大きく、十分な処理効果(接着力)を得られないことが考えられる。
本発明は、上記事情に鑑み、重合性モノマーを反応成分として偏光板用保護フィルム等の被処理フィルムをプラズマ処理する際、電極等の汚れを防止しつつ、接着性等の処理効果を高めることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、連続する被処理フィルムに重合性モノマーを接触させ、かつ前記被処理フィルムを大気圧近傍の放電空間に通して表面処理する装置であって、
前記被処理フィルムが掛け回され、かつ自らの軸線まわりに回転して前記被処理フィルムを搬送する第1ロール電極と、
前記第1ロール電極と平行に配置されて前記第1ロール電極との間に前記放電空間を形成し、前記被処理フィルムの前記第1ロール電極より搬送方向の下流側の部分が前記放電空間を通過後に折り返されて掛け回され、かつ自らの軸線まわりに前記第1ロール電極と同方向に回転して前記被処理フィルムを搬送する第2ロール電極と、
前記第1ロール電極の周方向に沿って前記放電空間から前記第1ロール電極の回転方向の上流側に離れて、前記第1ロール電極の前記被処理フィルムが巻き付けられる部分と対向するよう配置され、前記重合性モノマーを含有する反応ガスを吹き出す反応ガスノズルと、
前記第1、第2ロール電極どうしの間における前記被処理フィルムの折り返し部分の内側に配置され、前記重合性モノマーを含有しない放電生成ガスを前記放電空間に向けて吹き出す放電生成ガスノズルと、
を備えたことを特徴とする。
被処理フィルムが第1ロール電極及び第2ロール電極を覆うことで、第1、第2ロール電極に汚れが付着するのを防止又は抑制できる。反応ガスノズルは放電空間から離れて配置されているため、該反応ガスノズルに汚れが付着するのを防止又は抑制できる。よって、パーティクルの発生を防止又は抑制でき、歩留まりを向上できる。したがって、装置を長期間にわたって安定的に運転できる。
前記第1ロール電極及び第2ロール電極の回転によって、被処理フィルムを第1ロール電極から第2ロール電極へ搬送する。
反応ガスノズルから反応ガスを吹き出す。反応ガスは、放電空間より搬送方向上流側の第1ロール電極の周面上の被処理フィルムに吹き付けられる。この反応ガスの少なくとも一部が被処理フィルムの表面上を被処理フィルムの搬送方向に沿って放電空間へ向かって流れる。この過程で反応ガス中の重合性モノマーが被処理フィルムに接触できる。したがって、重合性モノマーを未重合の状態で被処理フィルム上で凝縮させ、被処理フィルムに付着させることができる。
放電空間を挟んで上記反応ガスが流れて来る側とは反対側においては、放電生成ガスノズルから放電生成ガスを吹き出す。放電生成ガスは、上記反応ガスの流れと対向する向きに流れ、放電空間を通過してプラズマ化(励起、活性化、ラジカル化、イオン化等を含む)されるとともに上記反応ガスとぶつかる。これにより、反応ガスを滞留させ、未重合の重合性モノマーが被処理フィルムに接触する機会を増やすことができ、重合性モノマーの被処理フィルムへの付着量を増大できる。
被処理フィルムにおける重合性モノマーが付着した部分が、やがて放電空間に導入される。これにより、上記付着した重合性モノマーが重合反応を起こして重合体になるとともに被処理フィルムの表面分子と結合(グラフト重合)する。したがって、被処理フィルムの表面に重合性モノマーの重合膜を確実に形成できる。この結果、被処理フィルムの処理効果を高めることができる。
前記反応ガスノズルから前記放電空間に向けて前記第1ロール電極の周面を覆うように延びる遮蔽部材を、更に備え、前記第1ロール電極の周面と前記遮蔽部材との間に前記放電空間に連なる遮蔽空間が形成されていることが好ましい。
遮蔽部材によって反応ガスを遮蔽空間内に閉じ込め、反応ガスが外部雰囲気中に拡散するのを防止できる。反応ガスが逆方向に流れてきた放電生成ガスとぶつかった後は、反応ガスを被処理フィルムの表面上に確実に滞留させることができる。したがって、反応ガス中の重合性モノマーが被処理フィルムに接触する機会を確実に増加でき、重合性モノマーの被処理フィルムへの付着量を一層確実に増大できる。かつ、反応ガスを放電空間に確実に導くことができる。また、遮蔽部材によって、外部雰囲気の酸素等の反応阻害成分が遮蔽空間ひいては放電空間に侵入するのを防止又は抑制できる。よって、処理効果を確実に高めることができる。さらに、遮蔽部材によってガス流の均一性を確保でき、ひいては処理の均一性を向上できる。
前記反応ガスノズルは、前記第1ロール電極の周方向に沿って前記放電空間から前記回転方向の上流側に、好ましくは45°〜180°離れて配置され、より好ましくは約90°すなわち約4分の1周離れて配置されている。
これにより、反応ガスノズルに汚れが付着するのを確実に防止できる。また、反応ガスが第1ロール電極の周方向に沿って放電空間へ確実に流れるようにできる。吹き付けから放電空間に達するまでの距離を長くして重合性モノマーの被処理フィルムへの付着量を確保できる。
前記放電空間を挟んで前記放電生成ガスノズルと対向するよう配置された閉塞部材を、更に備え、前記遮蔽空間が、前記第1ロール電極の周面と前記閉塞部材との間に形成された第1隙間を介して前記放電空間に連なり、かつ前記閉塞部材と前記第2ロール電極の周面との間に第2隙間が形成されていることが好ましい。
閉塞部材によって放電空間の放電生成ガスノズル側とは反対側の端部をある程度塞ぐことができる。放電生成ガスノズル及び閉塞部材によって、放電空間の電極軸線方向及び電極対向方向と直交する方向の両端部をある程度塞ぐことができる。放電生成ガスの一部を、第1隙間を介して遮蔽空間に確実に導くことができる。したがって、放電生成ガスと反応ガスが遮蔽空間内で確実にぶつかるようにでき、重合性モノマーの被処理フィルムへの付着量を確実に増大できる。放電生成ガスの他の一部は、第2隙間を通って外部へ排出される。これによって、外部雰囲気の酸素等の反応阻害成分が放電空間に侵入するのを確実に防止できる。
前記放電生成ガスが、前記反応ガスより低温であることが好ましい。詳細には、前記放電生成ガスの前記放電生成ガスノズルからの吹き出し時の温度が、前記反応ガスの前記反応ガスノズルからの吹き出し時の温度より低温であることが好ましい。好ましくは、前記放電生成ガスの吹き出し温度は、前記反応ガスの吹き出し温度より20℃〜70℃低温である。前記放電生成ガスの吹き出し温度は、前記反応ガス中の重合性モノマー蒸気の凝縮温度より低温であることが一層好ましい。
これによって、放電生成ガスと反応ガスとがぶつかって混合したとき、反応ガスを冷却できる。したがって、反応ガス中の重合性モノマーの凝縮を促進させて被処理フィルムに確実に付着させることができる。よって、処理効果を確実に高めることができる。
前記表面処理は、大気圧近傍下にて行なうことが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、1.013×10〜50.663×10Paの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、1.333×10〜10.664×10Paが好ましく、9.331×10〜10.397×10Paがより好ましい。
本発明は、難接着性の光学樹脂フィルムの処理に好適であり、該難接着性の光学樹脂フィルムを易接着性の光学樹脂フィルムに接着するにあたり、難接着性の光学樹脂フィルムの接着性を向上させるのに好適である。
前記難接着性の光学樹脂フィルムの主成分としては、例えばトリアセテートセルロース(TAC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、シクロオレフィン重合体(COP)、シクロオレフィン共重合体(COC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリイミド(PI)等が挙げられる。
前記易接着性の光学樹脂フィルムの主成分としては、例えばポリビニルアルコール(PVA)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)等が挙げられる。
前記難接着性の光学樹脂フィルムの接着性向上のための表面処理等においては、前記反応成分として、重合性モノマーを用いることが好ましい。
前記重合性モノマーとしては、不飽和結合及び所定の官能基を有するモノマーが挙げられる。所定の官能基は、水酸基、カルボキシル基、アセチル基、グリシジル基、エポキシ基、炭素数1〜10のエステル基、スルホン基、アルデヒド基から選択されることが好ましく、特に、カルボキシル基や水酸基等の親水基が好ましい。
不飽和結合及び水酸基を有するモノマーとしては、メタクリル酸エチレングリコール、アリルアルコール、メタクリル酸ヒドロキシエチル等が挙げられる。
不飽和結合及びカルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マイレン酸、2−メタクリロイルプロピオン酸等が挙げられる。
不飽和結合及びアセチル基を有するモノマーとしては、酢酸ビニル等が挙げられる。
不飽和結合及びグリシジル基を有するモノマーとしては、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
不飽和結合及びエステル基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸2−エチル等が挙げられる。
不飽和結合及びアルデヒド基を有するモノマーとしては、アクリルアルデヒド、クロトンアルデヒド等が挙げられる。
好ましくは、前記重合性モノマーは、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を有するモノマーである。かかるモノマーとして、アクリル酸(CH=CHCOOH)、メタクリル酸(CH=C(CH)COOH)が挙げられる。前記重合性モノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸であることが好ましい。これによって、難接着性樹脂フィルムの接着性を確実に高めることができる。前記重合性モノマーは、アクリル酸であることがより好ましい。
前記重合性モノマーは、キャリアガスによって搬送することにしてもよい。キャリアガスは、好ましくは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスから選択される。経済性の観点からは、キャリアガスとして窒素を用いるのが好ましい。
アクリル酸やメタクリル酸等の重合性モノマーの多くは、常温常圧で液相である。そのような重合性モノマーは、不活性ガス等のキャリアガス中に気化させるとよい。重合性モノマーをキャリアガス中に気化させる方法としては、重合性モノマー液の液面上の飽和蒸気をキャリアガスで押し出す方法、重合性モノマー液中にキャリアガスをバブリングする方法、重合性モノマー液を加熱して蒸発を促進させる方法等が挙げられる。押し出しと加熱、又はバブリングと加熱を併用してもよい。
加熱して気化させる場合、加熱器の負担を考慮し、重合性モノマーは、沸点が300℃以下のものを選択するのが好ましい。また、重合性モノマーは、加熱により分解(化学変化)しないものを選択するのが好ましい。
本発明によれば、重合性モノマーを反応成分として偏光板用保護フィルム等の被処理フィルムをプラズマ処理する際、電極等の汚れを防止しつつ、処理効果を高めることができる。
本発明の第1実施形態に係るフィルム表面処理装置の概略構成を示す解説側面図である。 上記フィルム表面処理装置の処理部の斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るフィルム表面処理装置の概略構成を示す解説側面図である。 上記第2実施形態に係るフィルム表面処理装置の2段処理部の斜視図である。
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、被処理フィルム9は、連続シート状になっている。ここでは、被処理フィルム9として、偏光板の保護フィルムが適用されている。保護フィルム9は、トリアセテートセルロース(TAC)を主成分として含むTACフィルムにて構成されている。なお、フィルム9の成分は、TACに限られず、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、シクロオレフィン重合体(COP)、シクロオレフィン共重合体(COC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリイミド(PI)等であってもよい。フィルム9の厚さは、例えば100μm程度である。
上記保護フィルムが接着剤にて偏光フィルムと貼り合わされ、これによって偏光板が構成される。偏光フィルムは、PVAフィルムからなる。接着剤としては、PVA水溶液等の水系接着剤が用いられる。接着工程に先立ち、フィルム表面処理装置1によって保護フィルムを表面処理し、保護フィルムの接着性を向上させる。
図1及び図2に示すように、フィルム表面処理装置1は、処理部10を備えている。処理部10は、一対の電極11,12と、放電生成ガスノズル21と、反応ガスノズル31を含む。
電極11,12は、ロール状(円筒形状)になっている。ロール電極11,12が、各々の軸線を図1の紙面と直交する水平方向に向けて互いに平行に配置されている。以下、電極11,12の軸線に沿う方向(図1の紙面直交方向)を適宜「処理幅方向」と称す(図2参照)。図1において左側の第1ロール電極11が電源2に接続されている。図1において右側の第2ロール電極12が電気的に接地されている。電源2は、例えばパルス波状の高周波電力を電極11に供給する。これによって、電極11,12間に大気圧近傍の圧力下でプラズマ放電が生成される。ロール電極11,12の互いに対向する部分どうしの空間が大気圧近傍の放電空間14になる。具体的には、ロール電極11,12どうし間の最も狭くなった箇所及びその上下の近傍の空間が放電空間14になる。電源2が第2ロール電極12に接続されていてもよく、かつ第1電極11が電気的に接地されていてもよい。
被処理フィルム9は、幅方向を上記処理幅方向(図1の紙面直交方向)に向けて、フィルム表面処理装置1に組み込まれている。第1ロール電極11の上側の周面に被処理フィルム9が半周程度掛け回されている。被処理フィルム9は、第1ロール電極11の周面に沿って放電空間14に通されて、放電空間14より下に垂らされている。更に、被処理フィルム9は、ガイドロール16,16によって上へ折り返され、第2ロール電極12の周面に沿って放電空間14に通されている。これによって、被処理フィルム9におけるロール電極11,12どうしの間の、かつ放電空間14より下側の部分が、折り返し部分9aを形成している。折り返し部分9aは、処理幅方向から見て三角形状になっている。更に、被処理フィルム9は、第2ロール電極12の上側の周面に半周程度掛け回されている。双方のロール電極11,12の放電空間14を画成する部分を含む約半周部分が、被処理フィルム9にて覆われている。
図示は省略するが、各ロール電極11,12に回転機構が連結されている。回転機構は、モータ等の駆動部と、該駆動部の駆動力をロール電極11,12の軸に伝達する伝達手段とを含む。伝達手段は、例えばベルト・プーリ機構やギア列にて構成されている。図1において白抜き円弧状矢印にて示すように、回転機構によって、ロール電極11,12が、それぞれ自らの軸線まわりに、かつ互いに同期して同方向(図1において時計周り)に回転される。これにより、被処理フィルム9が、第1ロール電極11から第2ロール電極12へ搬送される。
各ロール電極11,12には、温調手段(図示省略)が組み込まれている。温調手段は、例えばロール電極11,12内に形成された温調路にて構成されている。温調路に、温調された水等の媒体を流すことにより、ロール電極11,12を温調できる。ひいては、ロール電極11,12の周面上の被処理フィルム9を温調できる。
放電空間14より下側のロール電極11,12どうし間に上記放電生成ガスノズル21が配置されている。放電生成ガス供給源20が、ガス供給路22を介してノズル21に連なっている。ノズル21は、被処理フィルム9の三角形状の折り返し部分9aの内側に配置されている。ノズル21は、処理幅方向に長く延び、かつその延び方向と直交する断面が上方に向かって先細になっている。ノズル21の上端(先端)の吹き出し口が放電空間14に臨んでいる。放電空間14の下端部が、ノズル21によってある程度閉塞されている。ノズル21の下端部には整流部(図示省略)が設けられており、放電生成ガスを処理幅方向に均一化してノズル21に導入する。この放電生成ガスがノズル21の吹出し口から放電空間14へ向けて吹き出される。この放電生成ガスの吹出し流は、処理幅方向に均一に分布した流れになる。
放電生成ガスとしては、不活性ガスが用いられる。放電生成ガス用の不活性ガスとして窒素(N)が挙げられるが、これに限定されず、Ar、He等の希ガスを用いてもよい。
図示は省略するが、ノズル21の内部には、放電生成ガス温調手段が組み込まれている。温調手段は、例えばノズル21内に形成された温調路にて構成されている。温調路に、温調された水等の媒体を流すことにより、ノズル21を温調し、ひいては放電生成ガスの吹き出し温度を調節できる。
放電生成ガスの吹き出し温度は、反応ガスの吹き出し温度より低温になっており、好ましくは反応ガス中のアクリル酸(重合性モノマー)の凝縮温度より低温になっている。例えば、放電生成ガスの吹き出し温度は、10℃〜50℃になっている。
放電空間14より上側のロール電極11,12どうし間に閉塞部材50が配置されている。閉塞部材50は、放電空間14を挟んで放電生成ガスノズル21と対向している。閉塞部材50は、処理幅方向に長く延び、かつその延び方向と直交する断面が下方に向かって先細になっている。閉塞部材50の下端(先端)が放電空間14に臨んでいる。閉塞部材50と第1ロール電極11の周面との間に第1隙間51が形成されている。閉塞部材50と第2ロール電極12の周面との間に第2隙間52が形成されている。放電空間14が、第2隙間52を介して外部に連なっている。閉塞部材50として、放電生成ガスノズル21と同一構造のノズルを用い、これを放電生成ガスノズル21とは上下に反転させて設置してもよい。
第1ロール電極11の上方には、上記反応ガスノズル31が電極11と対向するように配置されている。反応ガスノズル31は、第1ロール電極11の周方向に沿って放電空間14から電極回転方向ひいてはフィルム搬送方向の上流側に約4分の1周離れている。反応ガスノズル31は、放電空間14より搬送方向の上流側の電極11上の被処理フィルム9に面している。反応ガスノズル31は、処理幅方向に長く延び、かつ第1ロール電極11の周方向(図1の左右)にある程度の幅を有している。詳細な図示は省略するが、反応ガスノズル31には整流部が組み込まれている。反応ガスノズル31の下面には、吹出し口が設けられている。吹き出し口は、ノズル31の下面の広い範囲(処理幅方向及び電極周方向)に分布するよう形成されている。
反応ガス供給源30が、供給ライン32を介してノズル31に接続されている。供給源30からの反応ガスがノズル31に供給される。この反応ガスが、上記整流部にて均一化され、ノズル31の下面の吹出し口から吹き出される。この反応ガスの吹出し流は、処理幅方向に均一に分布した流れになる。
反応ガスは、反応成分として重合性モノマーを含む。重合性モノマーとしては、ここではアクリル酸AAが用いられている。アクリル酸は、酢酸様の臭気を有し、爆発性等をも有しているため、適切な管理を要する。重合性モノマーとしては、アクリル酸に限定されるものではなく、メタクリル酸、イタコン酸、マイレン酸等であってもよい。反応ガスは、反応成分(重合性モノマー)の他、キャリアガスを更に含む。キャリアガスとしては不活性ガスが用いられている。ここでは、キャリアガス用の不活性ガスとして窒素(N)が用いられているが、これに限定されず、Ar、He等の希ガスであってもよい。
反応ガス供給源30は、気化器を含む。気化器内に、重合性モノマーとしてアクリル酸AAが液体の状態で蓄えられている。キャリアガスとして窒素(N)が気化器内に導入される。このキャリアガス(N)にアクリル酸が気化して混合され、反応ガス(アクリル酸AA+N)が生成される。キャリアガスは、気化器内の液体アクリル酸の液面より上側に導入してもよく、液体アクリル酸の内部に導入してバブリングしてもよい。キャリアガスの一部を気化器に導入し、残部は気化器に通さないことにし、気化器の下流側でキャリアガスの上記一部と残部を合流させることにしてもよい。気化器の温度やキャリアガスの上記一部と残部の分配比によって、反応ガス中のアクリル酸濃度を調節できる。
反応ガス供給ライン32及びノズル31は、反応ガス温度調節手段(図示省略)にて温調されている。反応ガス供給ライン32の温度調節手段は、例えばリボンヒータにて構成されている。ノズル31内の温度調節手段は、例えば、温調された水等の媒体を通す温調路にて構成されている。反応ガスの温度は、アクリル酸の凝縮温度より高温になるよう調節されている。例えば、反応ガスの温度は、30℃〜80℃に調節されている。
反応ガスノズル31の底部には遮蔽部材40が設けられている。遮蔽部材40は、処理幅方向に電極11とほぼ同じ長さ延び、かつその延び方向と直交する断面が第1ロール電極11の上面の周方向に沿う円弧状をなす湾曲板状になっている。遮蔽部材40が、第1ロール電極11の上側の周面をある程度覆っている。遮蔽部材40における円弧方向(図1において左右)の中央部に反応ガスノズル31が連結されている。遮蔽部材40の円弧方向(図1において左右)の両端部は、ノズル31よりも電極11の周方向に延出している。図1において、遮蔽部材40の右側の端部が、閉塞部材50の側部に突き当てられて連結されている。
遮蔽部材40と第1ロール電極11の周面との間に遮蔽空間41が形成されている。遮蔽空間41は、第1ロール電極11の上側の周面に沿う断面円弧状の空間になっている。遮蔽空間41は、上記円弧方向(図1において左右)の中央部では狭く、円弧方向の両端部に向かうにしたがってやや広くなっている。反応ガスノズル31の下面の吹き出し口が、遮蔽部材40を貫通して遮蔽空間41に連通している。図1において、遮蔽空間41の右側の端部が、第1隙間51を介して放電空間14に連なっている。図1において、遮蔽空間41の左側(閉塞部材50とは反対側)の端部は、外部に開放されている。
遮蔽部材40の上記円弧方向の周長は、例えば240〜300mm程度である。遮蔽空間41の厚さは、1mm〜10mm程度が好ましい。遮蔽空間41の最も狭い箇所の厚さは、例えば1mm程度が好ましい。遮蔽空間41の最も広い箇所の厚さは、例えば10mm程度が好ましい。遮蔽空間41の厚さが全域で一定であってもよい。遮蔽部材40が、ノズル31を挟んで、ロール電極11の回転方向の上流側の部分と下流側の部分とに分離されていてもよく、ノズル31の底面が遮蔽空間41に直接面していてもよい。
上記構成のフィルム表面処理装置1によって被処理フィルム9を表面処理する方法、ひいては偏光板を製造する方法を説明する。
ロール電極11,12にTACフィルムからなる被処理フィルム9を掛け回す。
ロール電極11,12を図1において時計周りに回転させ、被処理フィルム9を第1ロール電極11から第2ロール電極12へ図1において概略右方向に搬送する。
電源2からの電力供給によって、ロール電極11,12間に電界を印加し、電極間空間14内に大気圧プラズマ放電を生成する。
反応ガス(アクリル酸+N)を供給源30からノズル31に導入し、ノズル31から遮蔽空間41に吹き出す。反応ガスは、第1ロール電極11の上側の周面すなわち放電空間14より搬送方向上流側の被処理フィルム9に吹き付けられる。この反応ガス中のアクリル酸(反応成分)が凝縮して、被処理フィルム9に付着する。
反応ガスの過半は、被処理フィルム9の表面上を該被処理フィルム9の搬送方向に沿って流れる。遮蔽部材40によって反応ガスを遮蔽空間41内に閉じ込めることができ、反応ガスが外部雰囲気中に漏れるのを防止又は抑制できる。したがって、反応ガス中のアクリル酸が被処理フィルム9に接触する機会を増やすことができ、アクリル酸の被処理フィルム9への付着量を確保できる。さらに、遮蔽部材40によってガス流の処理幅方向の均一性を確保できる。反応ガスは、遮蔽空間41から第1隙間51を経て放電空間14へ向けて流れる。
さらに、遮蔽部材40によって、外部の空気等の酸素を含む雰囲気ガスが遮蔽空間41に侵入するのを防止でき、反応ガスに酸素が混入するのを防止できる。
放電空間14を挟んで上記反応ガスが流れて来る側とは反対側(下側)においては、放電生成ガスノズル21から放電生成ガス(N)を吹き出す。放電生成ガスの吹き出し温度は、反応ガスの吹き出し温度より低温である。この放電生成ガスが、上記反応ガスの流れと対向する向き(上方)に流れ、放電空間14に導入される。放電空間14を通過した放電生成ガスは、閉塞部材50によって第1隙間51と第2隙間52に分流する。第1隙間51に入った放電生成ガスは、さらに遮蔽空間41に導かれる。したがって、遮蔽空間41及び第1隙間51内において、反応ガスと放電生成ガスとがぶつかって混合する。これにより、反応ガスを滞留させ、アクリル酸が被処理フィルム9に接触する機会を一層増やすことができる。しかも、低温の放電生成ガスによって、反応ガスが冷却される。したがって、反応ガス中のアクリル酸の凝縮を促進させて被処理フィルム9に確実に付着させることができる。よって、アクリル酸の被処理フィルム9への付着量を確実に増大できる。
第2隙間52に分流した放電生成ガスは、第2隙間52を通って外部へ排出される。この排出流によって、外部雰囲気が第2隙間52に入り込むのを阻止できる。
被処理フィルム9の搬送に伴い、やがて被処理フィルム9の上記アクリル酸が付着した部分が放電空間14に導入される。この放電空間14のプラズマによって、被処理フィルム9の表面のアクリル酸が活性化され、二重結合の開裂、重合等が起きる。かつ、放電生成ガス及び反応ガス中の窒素がプラズマ化されて窒素プラズマが生成される。この窒素プラズマやプラズマ光が被処理フィルム9に照射され、被処理フィルム9の表面分子のC−C、C−O、C−H等の結合を切断する。この結合切断部にアクリル酸の重合物が結合(グラフト重合)し、或いはアクリル酸から分解したCOOH基等が結合すると考えられる。これにより、被処理フィルム9の表面に接着性促進層が形成される。被処理フィルム9には放電空間14への導入に先立ってアクリル酸が十分に付着されているから、放電空間14において接着性促進層を確実に形成できる。遮蔽部材41によってガス流の処理幅方向の均一性を確保できるため、放電空間14内における処理の均一性を確保でき、均質な接着性促進層を得ることができる。また、遮蔽部材40によって、外部雰囲気ガスが放電空間14に侵入するのを防止又は抑制できる。更には第2隙間52からの放電生成ガスの排出流によっても、外部雰囲気ガスの放電空間14への侵入を防止又は抑制できる。したがって、外部雰囲気中の酸素等の反応阻害成分によって放電空間14内での反応が阻害されるのを十分に防止又は抑制できる。よって、処理効果を確実に高めることができる。
被処理フィルム9は、第1ロール電極11に接する状態で放電空間14を通過し、ガイドロール16にて折り返し、第2ロール電極12に接する状態で放電空間14を再び通過する。したがって、被処理フィルム9は、放電空間14において2回処理される。
被処理フィルム9が第1ロール電極11及び第2ロール電極12の少なくとも放電空間14を画成する部分を覆うことで、電極11,12に汚れが付着するのを防止又は抑制できる。また、反応ガスノズル31は放電空間14から離れて配置されており、しかも遮蔽空間41内のアクリル酸はほとんど未重合の状態である。したがって、ノズル31の吹き出し口や遮蔽部材40にアクリル酸の重合物等の汚れが付着するのを防止又は抑制できる。よって、パーティクルの発生を防止又は抑制でき、歩留まりを向上できる。したがって、表面処理装置1を長期間にわたって安定的に運転できる。
表面処理後のTACフィルム9を、PVA水溶液等の水系接着剤を介してPVA偏光フィルムと接着し、偏光板を作製する。TACフィルム9には接着性促進層が十分かつ均質に形成されているため、良好な接着強度を有する偏光板を得ることができる。
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を簡略化する。
図3及び図4は、本発明の第2実施形態を示したものである。第2実施形態のフィルム表面処理装置1Aは、3つのロール電極11,12,13を備えている。これら3つのロール電極11〜13によって2段の処理部10A,10Bが構成されている。前段処理部10Aは、ロール電極11,12と、ノズル21,31を構成要素として含み、第1実施形態の処理部10と対応している。後段処理部10Bは、ロール電極12,13と、ノズル23,33を構成要素として含む。
3つのロール電極11,12,13が、この順に、かつ平行に並べられている。左側のロール電極11は、前段処理部10Aの第1ロール電極を構成している。中央のロール電極12は、前段処理部10Aの第2ロール電極と、後段処理部10Bの第1ロール電極とを兼ねている。右側のロール電極13は、後段処理部10Bの第2ロール電極を構成している。
図示は省略するが、例えば中央のロール電極12に電源2(図1参照)が接続され、かつ左右のロール電極11,13が電気的に接地されている。これに代えて、左右のロール電極11,13に電源がそれぞれ接続され、かつ中央のロール電極12が電気的に接地されていてもよい。電源からの電力供給によって、左側のロール電極11と中央のロール電極12との間に前段処理部10Aの放電空間14が形成される。中央のロール電極12と右側のロール電極13との間に後段処理部10Bの放電空間15が形成される。
被処理フィルム9が3つのロール電極11,12,13の上側の周面に掛け回されている。ロール電極11,12間の下側に被処理フィルム9の折り返し部分9aが形成されている点は、第1実施形態と同様である。ロール電極12,13間の下側には被処理フィルム9の折り返し部分9bが形成されている。折り返し部分9bは、ガイドロール17,17に掛け回され、図3と直交する処理幅方向から見て三角形状になっている。3つのロール電極11,12,13が互いに同期して図において時計回りに回転される。これによって、被処理フィルム9が概略右方向に搬送される。
前段処理部10Aにおいて、折り返し部分9bの内側に放電生成ガスノズル21が配置されている点、ロール電極11の上側に反応ガスノズル31及び遮蔽部材40が配置されている点、ロール電極11,12どうし間の上側部分に閉塞部材50が配置されている点は、第1実施形態の処理部10と同様である。
後段処理部10Bにおいて、折り返し部分9bの内側には、後段処理部10Bの放電生成ガスノズル23が配置されている。放電生成ガスノズル23は、放電生成ガスノズル21と同一構造をなし、その先端部が上を向いて放電空間15に臨んでいる。放電生成ガス供給路22が分岐して、前段の放電生成ガスノズル21と後段の放電生成ガスノズル23にそれぞれ連なっている。
ロール電極12の上側には、後段処理部10Bの反応ガスノズル33が配置されている。反応ガスノズル33は、反応ガスノズル31と同一構造をなし、ロール電極12の上側の周面と対向している。反応ガス供給ライン32が分岐して、前段の反応ガスノズル31と後段の反応ガスノズル33に接続されている。
反応ガスノズル33の底部には、遮蔽部材40とほぼ同一構造の断面円弧状の遮蔽部材43が設けられている。遮蔽部材43の円弧方向(電極12の周面に沿う方向)の周長は、例えば240〜300mm程度である。
遮蔽部材43とロール電極12の上側の周面との間に遮蔽空間44が形成されている。反応ガスノズル33の吹き出し口が、遮蔽部材43を貫通して遮蔽空間44に連通している。遮蔽空間44は、ロール電極12の上側の周面に沿う断面円弧状の空間になっている。遮蔽空間44は、上記円弧方向(図3において左右)の中央部では狭く、円弧方向の両端部に向かうにしたがってやや広くなっている。遮蔽空間44の厚さは、1mm〜10mm程度が好ましい。遮蔽空間44の最も狭い箇所の厚さは、例えば1mm程度が好ましい。遮蔽空間44の最も広い箇所の厚さは、例えば10mm程度が好ましい。遮蔽空間44の厚さが全域で一定であってもよい。遮蔽部材44が、ノズル33を挟んで、ロール電極12の回転方向の上流側の部分と下流側の部分とに分離されていてもよく、ノズル33の底面が遮蔽空間44に直接面していてもよい。
ロール電極12,13の間の上側部分には、閉塞部材50とほぼ同一構造の閉塞部材53が配置されている。閉塞部材53とロール電極12との間には、第2処理部10Bの第1隙間54が形成されている。閉塞部材53とロール電極13との間には、第2処理部10Bの第2隙間55が形成されている。
図3において、遮蔽部材43の左端部が閉塞部材50に当接又は近接している。遮蔽空間44の左端部が、第1処理部10Aの第2隙間52の上端部に連なっている。また、図3において、遮蔽部材43の右端部が閉塞部材53に当接又は近接している。遮蔽空間44の右端部が、第2処理部10Bの第1隙間54に連なり、ひいては第1隙間54を介して放電空間15に連なっている。第2処理部10Bの第2隙間55は、ロール電極13の上側の外部空間に連なっている。
フィルム表面処理装置1Aによれば、前段処理部10Aの反応ガスノズル31からアクリル酸を被処理フィルム9に吹き付ける。続いて、放電空間14において被処理フィルム9に窒素プラズマを照射する。その後、更に、後段処理部10Bの反応ガスノズル33にてアクリル酸を被処理フィルム9に吹き付ける。続いて、放電空間15において被処理フィルム9に窒素プラズマを照射する。したがって、アクリル酸のプラズマ重合膜の形成処理を2回行なうことができる。よって、アクリル酸の重合度を高めることができ、かつ重合膜の厚さを大きくできる。この結果、被処理フィルム9の接着性を確実に向上させることができる。
前段処理部10Aにおいて、反応ガスノズル31からのアクリル酸含有ガスが、放電生成ガスノズル21から第1隙間51に入った窒素ガスとぶつかって滞留し、被処理フィルム9へのアクリル酸付着が促進される点は、第1実施形態と同様である。
後段処理部10Bにおいて、反応ガスノズル33からのアクリル酸含有ガスは、遮蔽部材43に案内されて、図3において、遮蔽空間44の左側部と右側部とに分流する。左側に分流したアクリル酸含有ガスは、前段処理部10Aの放電生成ガスノズル21から第2隙間52に入った窒素ガスとぶつかって滞留する。右側に分流したアクリル酸含有ガスは、後段処理部10Bの放電生成ガスノズル23から第1隙間54に入った窒素ガスとぶつかって滞留する。これによって、後段処理部10Bにおいても、被処理フィルム9の表面にアクリル酸が付着するのを促進できる。後段処理部10Bの放電生成ガスノズル23から第2隙間55へ流入した窒素ガスは、外部雰囲気へ排出される。この排出流によって、外部雰囲気ガス(空気)が第2隙間55から放電空間15へ侵入するのを防止できる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、第1実施形態(図1)の処理部10及び第2実施形態(図3)の前段処理部10Aにおいて、反応ガスノズル31は、第1ロール電極11における被処理フィルム9が巻き付けられる部分の周方向に沿って放電空間14から電極回転方向の上流側に離れていればよい。反応ガスノズル31が、電極11の上端部より放電空間14側の周面に対向するよう斜めに配置されていてもよく、電極11の上端部より放電空間14とは反対側の周面に対向するよう斜めに配置されていてもよい。以上の点は、第2実施形態(図3)の後段処理部10Bの反応ガスノズル32についても同様である。
第1実施形態(図1)の処理部10及び第2実施形態(図3)の前段処理部10Aにおいて、遮蔽部材40は、反応ガスノズル31から少なくとも放電空間14に向けて延びいればよく、反応ガスノズル31から放電空間14側とは反対側へは延びていなくてもよい。遮蔽空間41の放電空間14側とは反対側の端部の開口を狭くしてもよい。以上の点は、第2実施形態(図3)の後段処理部10Bの遮蔽部材43についても同様である。
遮蔽部材40,43を省略してもよい。
閉塞部材50,53を、放電生成ガスノズル21,23を上下に反転させた構造のノズルにて構成し、この閉塞部材兼ノズル50,53からも放電生成ガスを放電空間14,15へ向けて吹き出すことにしてもよい。
閉塞部材50,53を省略してもよい。
フィルム表面処理装置のロール電極の数は、2つ又は3つに限られず、4つ以上であってもよい。フィルム表面処理装置の処理部の段数は、1段(図1)又は2段(図3)に限られず、3段以上であってもよい。
本発明は、偏光板用保護フィルムの表面処理に限られず、種々の樹脂フィルムに重合性モノマーの重合膜を形成する処理に適用可能である。
実施例を説明するが、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
図1及び図2に示すフィルム表面処理装置1を用い、フィルム9の表面処理を行なった。
装置1の寸法構成は、以下の通りであった。
ロール電極11,12の処理幅方向の軸長:390mm
ロール電極11,12の直径:320mm
反応ガスノズル31の処理幅方向の外寸法:390mm
反応ガスノズル31の吹き出し幅:300mm
遮蔽部材40の円弧方向の周長:275mm
遮蔽空間41の厚さ:全域で5mm(一定)
ロール電極11,12間のギャップ:1mm
被処理フィルム9として、TACフィルムを用いた。TACフィルム9の幅は、325mmであった。
TACフィルム9の搬送速度は、15m/minとした。
電極11,12の温度、ひいてはTACフィルム9の温度は、25℃に設定した。
反応ガスの重合性モノマーとしてアクリル酸を用い、キャリアガスとして窒素(N)を用いた。
気化器30内の液体アクリル酸の温度は120℃とした。
キャリアガス(N)の流量、ひいては反応ガス(アクリル酸+N)の流量は、30slmとした。
反応ガス中のアクリル酸濃度は、4.5g/minであった。
反応ガスノズル31の温度(反応ガスの吹き出し温度)は、55℃に設定した。
放電生成ガスとして窒素(N)を用いた。下側ノズル21からの放電生成ガス(N)の吹き出し流量は、10slmとした。
下側ノズル21の温度(放電生成ガスの吹き出し温度)は、15℃に設定した。
なお、実施例1に用いた装置1の閉塞部材50は、下側ノズル21を上下に反転させた構造のガスノズルであった。放電生成ガス供給源20からのガス供給管が分岐して下側ノズル21と上側ノズル50にそれぞれ接続されていた。上側ノズル50からの放電生成ガス(N)の吹き出し流量は、0slmとした。
電源2において、270V、6.1Aの直流を交流変換した。電極11,12への供給電力は、1647Wであり、電極11,12間の印加電圧は、17.3kVであった。
表面処理後のノズル21,31の吹き出し口等の汚れの有無を確認したところ、堆積物は確認されなかった。
表面処理後の被処理TACフィルム9をPVAフィルムの片面に貼り合わせた。接着剤として、(A)重合度500のPVA 5wt%水溶液と、(B)カルボキシメチルセルロースナトリウム 2wt%水溶液とを混合した水溶液を用いた。(A)及び(B)の混合比は、(A):(B)=20:1とした。接着剤の乾燥条件は80℃、5分間とした。
PVAフィルムの反対側の面には、鹸化処理したTACフィルムを上記と同じ接着剤にて貼り合わせた。これにより、3層構造の偏光板サンプルを作製した。偏光板サンプルの幅は、25mmとした。被処理フィルム9の幅方向の5箇所からサンプル片を切り出して、上記の偏光板サンプルを5つ作製した。
接着剤が硬化した後、各サンプルの被処理TACフィルム9とPVAフィルムとの接着強度を浮動ローラー法(JIS K6854)で測定した。
5つのサンプルの平均の接着強度は7.5N/25mmであった。
5つのサンプルの接着強度のばらつき度(均一性)を下式1にて求めたところ、3.8%であった。
ばらつき度(%)={(最大値−最小値)/平均値/2}×100 (式1)
実施例2では、装置1において、放電生成ガス(N)の流量を20slmとした。また、供給電力を1809W(270V、6.7A)とし、印加電圧を17.6kVとした。それ以外の処理条件は、実施例1と同一とした。表面処理後のノズル21,31の吹き出し口等には堆積物は確認されなかった。
表面処理後、実施例1と同じ手順で偏光板サンプルを作製し、接着強度を測定した。
測定の結果、平均接着強度は9.9N/25mmであった。ばらつき度は、4.2%であった。
実施例3では、装置1において、放電生成ガス(N)の流量を30slmとした。また、供給電力を1944W(270V、7.2A)とし、印加電圧を17.8kVとした。それ以外の処理条件は、実施例1と同一とした。表面処理後のノズル21,31の吹き出し口等には堆積物は確認されなかった。
表面処理後、実施例1と同じ手順で偏光板サンプルを作製し、接着強度を測定した。
測定の結果、平均接着強度は9.3N/25mmであった。ばらつき度は、6.5%であった。
[比較例1]
比較例1では、部材50として、下側ノズル21と同一の構造で、かつ下側ノズル21を上下に反転させたノズルを用い、気化器30からの反応ガス供給ライン32を、ノズル31に代えてノズル50に接続した。気化器30の気化条件を実施例1と同一とし、実施例1と同一組成及び同一流量の反応ガスを上側ノズル50の下端の吹き出し口から放電空間14へ吹き出した。上側ノズル50の温度を55℃に調節した。下側ノズル21からのガス吹き出し流量は、0slmとした。また、供給電力を1080W(270V、4A)とし、印加電圧を15.7kVとした。それ以外の処理条件は、実施例1と同一とした。
比較例1においては、表面処理後のノズル50の吹き出し口等に堆積物が確認された。
表面処理後、実施例1と同じ手順で偏光板サンプルを作製し、接着強度を測定したところ、平均接着強度は4.9N/25mmであり、ばらつき度は、60%であった。
[比較例2]
比較例2では、実施例1と同一の装置1において、部材50として、下側ノズル21と同一の構造で、かつ下側ノズル21を上下に反転させたノズルを用い、放電生成ガス供給路22を上側ノズル50に接続した。上側ノズル50からの放電生成ガス(N)の吹き出し流量を、10slmとした。下側ノズル21からの吹き出し流量を、0slmとした。また、供給電力を1377W(270V、5.1A)とし、印加電圧を16.7kVとした。それ以外の処理条件は、実施例1と同一とした。表面処理後のノズル31の吹き出し口等には堆積物は確認されなかった。
表面処理後、実施例1と同じ手順で偏光板サンプルを作製し、接着強度を測定したところ、平均接着強度は3.9N/25mmであり、ばらつき度は、3.7%であった。
以上の結果から、本発明によれば、十分な処理効果(接着性)を得ることができ、かつ処理幅方向の均一性を高めることができることが確認された。
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ(FPD)の偏光板の製造に適用可能である。
1A フィルム表面処理装置
2 電源
9 被処理フィルム
9a,9b 折り返し部分
10 処理部
10A 前段処理部
10B 後段処理部
11,12,13 ロール電極
14,15 放電空間
16,17 ガイドロール
20 放電生成ガス供給源
21,23 放電生成ガスノズル
22 放電生成ガス供給路
30 反応ガス供給源(気化器)
31,33 反応ガスノズル
32 反応ガス供給ライン
40,43 遮蔽部材
41,44 遮蔽空間
50,53 閉塞部材
51,54 第1隙間
52,55 第2隙間

Claims (5)

  1. 連続する被処理フィルムに重合性モノマーを接触させ、かつ前記被処理フィルムを大気圧近傍の放電空間に通して表面処理する装置であって、
    前記被処理フィルムが掛け回され、かつ自らの軸線まわりに回転して前記被処理フィルムを搬送する第1ロール電極と、
    前記第1ロール電極と平行に配置されて前記第1ロール電極との間に前記放電空間を形成し、前記被処理フィルムの前記第1ロール電極より搬送方向の下流側の部分が前記放電空間を通過後に折り返されて掛け回され、かつ自らの軸線まわりに前記第1ロール電極と同方向に回転して前記被処理フィルムを搬送する第2ロール電極と、
    前記第1ロール電極の周方向に沿って前記放電空間から前記第1ロール電極の回転方向の上流側に離れて、前記第1ロール電極の前記被処理フィルムが巻き付けられる部分と対向するよう配置され、前記重合性モノマーを含有する反応ガスを吹き出す反応ガスノズルと、
    前記第1、第2ロール電極どうしの間における前記被処理フィルムの折り返し部分の内側に配置され、前記重合性モノマーを含有しない放電生成ガスを前記放電空間に向けて吹き出す放電生成ガスノズルと、
    を備えたことを特徴とするフィルム表面処理装置。
  2. 前記反応ガスノズルから前記放電空間に向けて前記第1ロール電極の周面を覆うように延びる遮蔽部材を、更に備え、前記第1ロール電極の周面と前記遮蔽部材との間に前記放電空間に連なる遮蔽空間が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフィルム表面処理装置。
  3. 前記反応ガスノズルが、前記第1ロール電極の周方向に沿って前記放電空間から前記回転方向の上流側に45°〜180°離れて配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のフィルム表面処理装置。
  4. 前記放電空間を挟んで前記放電生成ガスノズルと対向するよう配置された閉塞部材を、更に備え、前記遮蔽空間が、前記第1ロール電極の周面と前記閉塞部材との間に形成された第1隙間を介して前記放電空間に連なり、かつ前記閉塞部材と前記第2ロール電極の周面との間に第2隙間が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のフィルム表面処理装置。
  5. 前記放電生成ガスが、前記反応ガスより低温であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のフィルム表面処理装置。
JP2012504409A 2010-03-09 2011-02-28 フィルム表面処理装置 Active JP5167431B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012504409A JP5167431B2 (ja) 2010-03-09 2011-02-28 フィルム表面処理装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010051472 2010-03-09
JP2010051472 2010-03-09
JP2012504409A JP5167431B2 (ja) 2010-03-09 2011-02-28 フィルム表面処理装置
PCT/JP2011/054497 WO2011111558A1 (ja) 2010-03-09 2011-02-28 フィルム表面処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5167431B2 true JP5167431B2 (ja) 2013-03-21
JPWO2011111558A1 JPWO2011111558A1 (ja) 2013-06-27

Family

ID=44563365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012504409A Active JP5167431B2 (ja) 2010-03-09 2011-02-28 フィルム表面処理装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5167431B2 (ja)
KR (1) KR101316963B1 (ja)
CN (1) CN102791777B (ja)
TW (1) TWI417326B (ja)
WO (1) WO2011111558A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5039220B1 (ja) * 2011-03-30 2012-10-03 積水化学工業株式会社 フィルム表面処理方法及び装置
CN103619926B (zh) * 2011-08-30 2016-03-02 积水化学工业株式会社 膜表面处理方法及装置
CN103025039A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 大连理工大学 一种大气压非热等离子体发生器
TWI554655B (zh) * 2015-08-06 2016-10-21 財團法人工業技術研究院 電極防汙裝置與鍍膜系統
KR102360735B1 (ko) * 2016-08-10 2022-02-08 에이지씨 엔지니아링 가부시키가이샤 기재 시트의 처리 방법, 개질 기재 시트의 제조 방법, 그래프트 중합 사슬이 형성된 기재, 및 이온 교환막

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000301711A (ja) * 1999-02-15 2000-10-31 Konica Corp 表面処理方法、インクジェット記録媒体の製造方法及びインクジェット記録媒体
JP2003255131A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Konica Corp 光学フィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び基材表面の処理方法
JP2004189958A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Konica Minolta Holdings Inc プラズマ放電処理装置、プラズマ放電処理方法、その方法で製造された薄膜及び積層体、及び光学フィルム、光学フィルムを用いた偏光板及び画像表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1029702B1 (en) * 1999-02-15 2004-04-14 Konica Corporation Surface treatment method, production method for ink jet recording medium, and ink jet recording medium
JP4000830B2 (ja) * 2001-04-27 2007-10-31 コニカミノルタホールディングス株式会社 プラズマ放電処理装置
JP2007138141A (ja) * 2005-10-21 2007-06-07 Fujifilm Corp セルロースアシレートの製造方法、セルロースアシレートフィルム、並びに、該フィルムを用いた偏光板、位相差フィルム、光学フィルムおよび液晶表示装置
WO2009008284A1 (ja) * 2007-07-09 2009-01-15 Sekisui Chemical Co., Ltd. フィルム表面処理方法及び偏光板の製造方法並びに表面処理装置
KR101328352B1 (ko) * 2008-12-25 2013-11-11 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 필름의 표면 처리 방법 및 장치, 및 편광판의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000301711A (ja) * 1999-02-15 2000-10-31 Konica Corp 表面処理方法、インクジェット記録媒体の製造方法及びインクジェット記録媒体
JP2003255131A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Konica Corp 光学フィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び基材表面の処理方法
JP2004189958A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Konica Minolta Holdings Inc プラズマ放電処理装置、プラズマ放電処理方法、その方法で製造された薄膜及び積層体、及び光学フィルム、光学フィルムを用いた偏光板及び画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2011111558A1 (ja) 2013-06-27
KR101316963B1 (ko) 2013-10-11
TWI417326B (zh) 2013-12-01
KR20120123599A (ko) 2012-11-08
CN102791777B (zh) 2014-03-12
CN102791777A (zh) 2012-11-21
TW201132688A (en) 2011-10-01
WO2011111558A1 (ja) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5006951B2 (ja) フィルム表面処理装置
JP5167431B2 (ja) フィルム表面処理装置
WO2010150551A1 (ja) フィルムの表面処理方法及び装置並びに偏光板の製造方法
JP2010150372A (ja) フィルムの表面処理方法及び装置並びに偏光板の製造方法
KR101345889B1 (ko) 필름 표면 처리 방법 및 편광판의 제조 방법 및 표면 처리 장치
JP5576297B2 (ja) フィルムの表面処理方法及び装置並びに偏光板の製造方法
JP2010150373A (ja) フィルムの表面処理方法及び接着方法並びに偏光板の製造方法
TWI522400B (zh) Membrane surface treatment method and device
JP5039220B1 (ja) フィルム表面処理方法及び装置
WO2012043385A1 (ja) フィルム表面処理方法及び装置
WO2013047279A1 (ja) フィルムの表面処理開始方法及び表面処理装置
WO2012117933A1 (ja) フィルム表面処理方法及び装置
JP2012197396A (ja) 表面処理装置
JP2011074362A (ja) フィルムの表面処理方法及び装置並びに偏光板の製造方法
JP5503733B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2013087296A (ja) フィルム表面処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5167431

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3