KR101930972B1

KR101930972B1 - 필름 표면 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101930972B1
Application number: KR1020137030760A
Authority: KR
Inventors: 준노스케 무라카미; 요시노리 나카노; 다이라 하세가와
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2018-12-19
Also published as: KR20140063519A; WO2013031714A1; JPWO2013031714A1; CN103619926B; TWI522400B; TW201313795A; JP5926269B2; CN103619926A

Abstract

본 발명에서는 편광판의 보호 필름 등에 사용하는 수지제의 피처리 필름의 접착성을 향상시킴과 함께, 접착에 의해 형성된 편광판 등의 필름 적층체의 내온수성을 높인다. 제1 처리부(91)에서, 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분을 함유하는 제1 가스를 피처리 필름(9)에 접촉시킨다(제1 처리 공정). 제1 처리 공정 후 또는 제1 처리 공정과 병행하여, 질소 등의 방전 생성 가스를 플라즈마화하여 피처리 필름(9)에 접촉시킨다(제2 처리 공정). 가교성 첨가 성분의 중합성 단량체에 대한 함유율을 소정 범위 내로 설정하고, 바람직하게는 상기 함유율을 0.5 중량% 내지 10 중량%로 한다. 상기 가교성 첨가 성분은, 바람직하게는 디알릴 화합물, 알킨 화합물 또는 규소 알콕시드 화합물로 한다. 상기 방전 생성 가스에 0.5 부피% 이하의 산소를 첨가해도 된다.

Description

필름 표면 처리 방법 및 장치{FILM SURFACE TREATMENT METHOD AND DEVICE}

본 발명은 수지제의 필름을 표면 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 필름의 접착성을 향상시킬 뿐만 아니라 접착에 의해 형성된 필름 적층체의 내온수성을 향상시키는데 적합한 필름 표면 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 액정 표시 장치에는 편광판이 탑재되어 있다. 편광판은 편광 필름과 보호 필름을 적층한 필름 적층체로 되어 있다. 일반적으로 편광 필름은, 폴리비닐알코올(PVA)을 주성분으로서 포함하는 수지 필름(이하, "PVA 필름"이라고 함)으로 구성되어 있다. 보호 필름은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 주성분으로서 포함하는 수지 필름(이하, "TAC 필름"이라고 함)으로 구성되어 있다. 이들 필름을 접착하는 접착제로서는, 폴리비닐알코올계나 폴리에테르계 등의 수계 접착제가 사용되고 있다. PVA 필름은 상기 접착제와의 접착성이 양호하지만, TAC 필름은 접착성이 양호하지 않다. 따라서, 특허문헌 1, 2에서는, 상기 접착 공정 전에 보호 필름의 표면에 아크릴산 등의 중합성 단량체의 박막(응축층)을 형성한 후, 대기압 플라즈마를 조사하여 폴리아크릴산 등의 중합 막을 형성하고 있다.

일본 특허 공개 제2009-25604호 공보 일본 특허 공개 제2010-150372호 공보

발명자들이 상기 대기압 플라즈마 조사 후의 TAC 필름과 PVA 필름을 접착하여 이루어지는 편광판을, 고온 또는 고습도에 대한 내구성 평가의 대체 평가로서 온수에 침지한 결과, 색 빠짐(color omission)이나 박리(delamination)가 일어나 온수에 대한 내성(내온수성)이 낮았다(후기 비교예 1 참조). 특히, 상기 중합 막이 폴리아크릴산 등의 수용성 중합체이면, 내온수성이 낮아지는 것으로 생각된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 편광판 등의 필름 적층체를 구성하는 수지 필름의 표면 처리에 있어서, 상기 수지 필름의 접착성을 향상시킬 뿐만 아니라 접착에 의해 형성된 필름 적층체의 온수에 대한 내성(내온수성)을 높이는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명 방법은, 수지제의 피처리 필름의 표면 상에서 중합성 단량체를 플라즈마 중합시켜서 상기 표면에 상기 중합성 단량체의 중합체를 피막하는 필름 표면 처리 방법이며,

기화한 상기 중합성 단량체와, 상기 중합체를 플라즈마 가교 가능한 가교성 첨가 성분을 함유하는 제1 가스를 상기 피처리 필름에 접촉시키는 제1 처리 공정과,

상기 제1 처리 공정 후 또는 상기 제1 처리 공정과 병행하여, 방전 생성 가스를 플라즈마화(여기, 활성화, 라디칼화, 이온화 등을 포함함)하여 상기 피처리 필름에 접촉시키는 제2 처리 공정

을 구비하고, 상기 제1 가스 중의 상기 가교성 첨가 성분의 상기 중합성 단량체에 대한 함유율을 소정 범위 내로 조절하는 것을 특징으로 한다.

제1 처리 공정 및 제2 처리 공정에 의해, 피처리 필름의 표면에 중합성 단량체의 플라즈마 중합체의 막이 형성된다. 이때, 가교성 첨가 성분에 의해 상기 중합체를 가교화(고 가교도화를 포함함)할 수 있다. 그리고, 상기 중합체의 막이 접착성 촉진층이 되어 피처리 필름의 접착성을 높일 수 있고, 또한 상기 가교에 의해 상기 접착성 촉진층의 소수성을 높일 수 있으며, 나아가서는 접착 후의 필름 적층체의 내온수성을 높일 수 있다. 상기 중합체가 폴리아크릴산 등의 수용성 중합체이어도 소수성을 충분히 높일 수 있고, 내온수성을 충분히 높게 할 수 있다. 가교성 첨가 성분의 함유율을 조절함으로써, 가교화 작용을 확실하게 발현할 수 있으며, 접착성을 확보할 수 있다. 상기 함유율이 너무 작으면 가교화 작용을 발현할 수 없다. 상기 함유율이 너무 크면 접착성이 저하된다.

여기서, 내온수성이란, 상기 피처리 필름을 다른 필름과 접착하여 이루어지는 편광판 등의 필름 적층체를 일정 정도의 온도(예를 들어 50℃ 내지 80℃)의 온수에 일정 정도의 시간(예를 들어 1 시간 내지 5 시간) 침지해도 상기 필름 적층체가 색 빠짐이나 박리를 일으키기 어려운 정도를 말한다.

상기 가교성 첨가 성분의 중합성 단량체에 대한 함유율이 0.5 중량% 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 함유율을 0.5 중량% 이상으로 함으로써, 중합성 단량체의 가교화 작용을 확실하게 발현할 수 있다. 상기 함유율을 10 중량% 이하로 함으로써, 접착제에 대한 친화성을 유지할 수 있어, 접착 강도를 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명 장치는, 수지제의 피처리 필름의 표면 상에서 중합성 단량체를 플라즈마 중합시켜서 상기 표면에 상기 중합성 단량체의 중합체를 피막하는 필름 표면 처리 장치이며,

상기 중합성 단량체와, 상기 중합체를 플라즈마 가교 가능한 가교성 첨가 성분을 함유하는 제1 가스를 생성하는 생성부와,

상기 제1 가스를 상기 피처리 필름에 분사하는 제1 노즐과,

서로 간의 갭 내에 전계 인가에 의해 대기압 근방의 방전을 생성하는 한 쌍의 전극과,

상기 갭에 방전 생성 가스를 공급하는 제2 노즐과,

상기 피처리 필름을, 상기 제1 노즐에 면하는 제1 처리 공간을 거쳐서 상기 갭에 통과시키도록 반송하는 반송 수단

을 구비하고, 상기 생성부에 의해 상기 제1 가스 중의 상기 가교성 첨가 성분의 상기 중합성 단량체에 대한 함유율이 소정 범위 내로 조절되어 있는 것을 특징으로 한다.

제1 가스를 피처리 필름에 분사함으로써, 피처리 필름의 표면에 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분의 혼합 응축층을 형성할 수 있다. 계속해서, 전극간의 방전에 의해, 상기 혼합 응축층 중의 중합성 단량체를 플라즈마 중합시켜, 피처리 필름의 표면에 중합성 단량체의 중합체의 막을 형성할 수 있으며, 상기 가교성 첨가 성분에 의해 상기 중합체를 가교화(고 가교도화를 포함함)할 수 있다. 그리고, 상기 중합체의 막이 접착성 촉진층이 되어 피처리 필름의 접착성을 높일 수 있고, 또한 상기 가교에 의해 상기 접착성 촉진층의 소수성을 높일 수 있으며, 나아가서는 접착 후의 필름 적층체의 내온수성을 높일 수 있다. 상기 생성부에 의해 가교성 첨가 성분의 함유율을 조절함으로써, 가교화 작용을 확실하게 발현할 수 있으며 접착성을 확보할 수 있다. 상기 함유율은 0.5 중량% 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 함유율이 0.5 중량% 미만이면 가교화 작용을 발현시키는 것이 어렵다. 상기 함유율이 10 중량%를 초과하면, 예를 들어 PVA계의 접착제에 대한 친화성이 저하되어 접착 강도가 열화된다.

상기 접착제로서는, 예를 들어 수계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 수계 접착제로서, 폴리비닐알코올계 접착제, 폴리우레탄계 접착제(1액형이어도 좋고 2액형이어도 좋음), 수성 우레탄 접착제, 아크릴계 접착제, 폴리술피트계 접착제, 실리콘계 접착제(1액형이어도 좋고 2액형이어도 좋음), 변성 실리콘계 접착제, 에폭시 변성 실리콘 접착제, 부틸 고무계 접착제 등을 들 수 있다.

본 발명은 대기압 근방하에서 행하는 표면 처리에 적합하다. 상기 플라즈마화는 대기압 근방하에서 행하는 것이 바람직하다. 여기서, 대기압 근방이란, 1.013×10⁴ 내지 50.663×10⁴Pa의 범위를 말하며, 압력 조정의 용이화나 장치 구성의 간편화를 고려하면, 1.333×10⁴ 내지 10.664×10⁴Pa이 바람직하고, 9.331×10⁴ 내지 10.397×10⁴Pa이 보다 바람직하다.

상기 피처리 필름은, 바람직하게는 난접착성의 광학 수지 필름이다. 본 발명은 난접착성의 광학 수지 필름을 이접착성의 광학 수지 필름에 접착함에 있어서, 난접착성의 광학 수지 필름의 접착성 및 내온수성을 향상시키는 표면 처리에 적합하다. 상기 난접착성의 광학 수지 필름의 주성분으로서는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 시클로올레핀 중합체(COP), 시클로올레핀 공중합체(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리이미드(PI) 등을 들 수 있다. 상기 피처리 필름은, 보다 바람직하게는 TAC 필름이다. 상기 이접착성의 광학 수지 필름의 주성분으로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올(PVA), 에틸렌아세트산비닐 공중합체(EVA) 등을 들 수 있다.

상기 중합성 단량체는, 플라즈마 조사에 의해 중합 반응을 일으키는 단량체인 것이 바람직하다. 상기 중합성 단량체로서는, 불포화 결합 및 소정의 관능기를 갖는 단량체를 들 수 있다. 소정의 관능기는, 수산기, 카르복실기, 아세틸기, 탄소수 1 내지 10의 에스테르기, 술폰기, 알데히드기에서 선택되는 것이 바람직하고, 특히 카르복실기나 수산기 등의 친수기가 바람직하다.

불포화 결합 및 수산기를 갖는 단량체로서는, 메타크릴산에틸렌글리콜, 알릴알코올, 메타크릴산히드록시에틸 등을 들 수 있다.

불포화 결합 및 카르복실기를 갖는 단량체로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 2-메타크릴로일프로피온산 등을 들 수 있다.

불포화 결합 및 아세틸기를 갖는 단량체로서는, 아세트산비닐 등을 들 수 있다.

불포화 결합 및 에스테르기를 갖는 단량체로서는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산 t-부틸, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산 t-부틸, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산 2-에틸 등을 들 수 있다.

불포화 결합 및 알데히드기를 갖는 단량체로서는, 아크릴알데히드, 크로톤알데히드 등을 들 수 있다.

상기 피처리 필름이 COP, COC, PP, PE 등의 올레핀계 단량체 중합 필름인 경우, 상기 중합성 단량체가 수용성 단량체 및 올레핀계 단량체이어도 된다. 수용성 단량체로서는, 아세트알데히드, 비닐알코올, 아크릴산(AA), 메타크릴산, 스티렌술폰산, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드, N,N-디메틸아미드 등을 들 수 있다. 올레핀계 단량체로서는, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-시클로펜텐, 1-시클로헥센, 1-시클로헵텐, 1-시클로옥텐 외에, 시클로펜타디엔, 디시클로펜타디엔(DCPD) 등을 들 수 있다.

상기 중합성 단량체는, 플라즈마 중합했을 때에 피처리 필름과의 친화성이 높은 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 단량체로서, 상기 중합성 단량체는 에틸렌성 불포화 이중 결합 및 카르복실기를 갖는 단량체를 들 수 있고, 구체적으로는 아크릴산(CH₂=CHCOOH), 메타크릴산(CH₂=C(CH₃)COOH)을 들 수 있다. 상기 제1 가스의 중합성 단량체 및 상기 제3 가스의 중합성 단량체는, 아크릴산 또는 메타크릴산인 것이 보다 바람직하고, 아크릴산인 것이 보다 한층 바람직하다. 이에 의해, 플라즈마 중합시켰을 때에 피처리 필름과의 친화성을 발현할 수 있다. 따라서, 피처리 필름의 접착성, 나아가서는 접착 내구성을 확실하게 높일 수 있다.

상기 제1 가스가 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분을 반송하는 캐리어 가스를 포함하고 있어도 된다. 상기 캐리어 가스는, 바람직하게는 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스에서 선택된다. 경제성의 관점에서는, 상기 캐리어 가스로서 질소를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 캐리어 가스의 성분이 상기 방전 생성 가스의 성분과 동일해도 되고 상이해도 된다.

아크릴산이나 메타크릴산 등의 중합성 단량체의 대부분은, 상온 상압에서 액상이다. 그러한 중합성 단량체는, 불활성 가스 등의 캐리어 가스 중에 기화시키면 된다. 상기 생성부가 중합성 단량체의 기화기를 포함하고 있어도 된다. 중합성 단량체를 캐리어 가스 중에 기화시키는 방법으로서는, 중합성 단량체의 액면 상의 포화 증기를 캐리어 가스로 압출하는 압출 방식, 중합성 단량체 액 내에 캐리어 가스를 버블링하는 버블링 방식, 중합성 단량체 액을 가열하여 증발을 촉진시키는 가열 방식 등을 들 수 있다. 압출 방식과 가열 방식, 또는 버블링 방식과 가열 방식을 병용해도 된다. 캐리어 가스의 일부를 기화기에 도입하고, 잔량부는 기화기에 통과시키지 않고, 기화기의 하류측에서 캐리어 가스의 상기 일부와 잔량부를 합류시켜도 된다. 기화기의 온도나 캐리어 가스의 상기 일부와 잔량부의 분배비에 의해, 상기 제1 가스 중의 중합성 단량체 농도를 조절할 수 있다.

가열하여 기화시키는 경우, 가열기의 부담을 고려하여, 중합성 단량체는 비점이 300℃ 이하인 것을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 중합성 단량체는, 가열에 의해 분해(화학 변화)하지 않는 것을 선택하는 것이 바람직하다.

상기 가교성 첨가 성분은, 플라즈마 조사에 의해 중합체를 가교하는 성질을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 가교성 첨가 성분으로서, 예를 들어 분자 중에 불포화 결합을 2개 이상 갖는 불포화 탄화수소 화합물이나, 3중 결합을 갖는 불포화 탄화수소 화합물이나, 규소 또는 티타늄 등의 금속 알콕시드 화합물 등을 들 수 있다.

상기 불포화 결합을 2개 이상 갖는 불포화 탄화수소 화합물로서는, 예를 들어 디알릴 화합물을 들 수 있다. 디알릴 화합물로서는, 메타크릴산알릴, 말레산디알릴, 1,5-헥사디엔 또는 1,7-옥타디엔 등을 들 수 있다. 상기 가교성 첨가 성분이 메타크릴산알릴인 것이 보다 바람직하며, 이에 의해, 양호한 내온수성을 얻을 수 있다. 상기 가교성 첨가 성분이 메타크릴산알릴이며, 상기 중합성 단량체에 대한 함유율이 0.5 중량% 내지 10 중량%인 것이 한층 바람직하다. 이에 의해, 가교화 작용을 확실하게 발현할 수 있으며 접착성을 확실하게 얻을 수 있다.

상기 3중 결합을 갖는 불포화 탄화수소 화합물로서는, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 아세틸렌 등의 알킨 화합물을 들 수 있다.

상기 금속 알콕시드 화합물로서는, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, t-부틸트리메톡시실란, t-부틸트리에톡시실란 등의 규소 알콕시드 화합물, 또는 티타늄에톡시드, 티타늄이소프로폭시드 등의 티타늄 알콕시드 화합물을 들 수 있다. 규소 알콕시드 화합물은, 비점이 낮으며 기화시키기 쉽기 때문에, 상기 가교성 첨가 성분으로서 바람직하다. 상기 가교성 첨가 성분을 구성하는 규소 알콕시드 화합물로서는, 비닐트리메톡시실란이 바람직하며, 이에 의해 양호한 내온수성을 얻을 수 있다.

상기 가교성 첨가 성분이, 상기 열기한 화합물 외에, 알릴글리시딜에테르, 메타크릴산글리시딜 등의 글리시딜 화합물이어도 되고, 그 밖에 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 디시클로펜타디엔 등이어도 된다.

상기 열기한 가교성 첨가 성분을 복수 조합해도 된다.

상기 가교성 첨가 성분이 중합성 단량체와 마찬가지로 중합성을 가져도 된다.

상기 가교성 첨가 성분의 비점은 중합성 단량체의 비점보다 낮거나, 동일 정도이거나, 높아도 된다.

상기 가교성 첨가 성분은 상온 상압에서 액체이어도 된다. 상기 생성부가 가교성 첨가 성분의 기화기를 포함하고 있어도 된다. 기화시키는 방법으로서는, 상기 가교성 첨가 성분의 액면 상의 포화 증기를 불활성 가스 등의 캐리어 가스로 압출하는 압출 방식, 상기 가교성 첨가 성분의 액 내에 캐리어 가스를 버블링하는 버블링 방식, 상기 가교성 첨가 성분의 액을 가열하여 증발을 촉진시키는 가열 방식 등을 들 수 있다. 압출 방식과 가열 방식, 또는 버블링 방식과 가열 방식을 병용해도 된다. 상기 캐리어 가스의 일부를 상기 가교성 첨가 성분의 기화기에 도입하고, 잔량부는 상기 기화기에 통과시키지 않고, 상기 기화기의 하류측에서 캐리어 가스의 상기 일부와 잔량부를 합류시켜도 된다. 상기 기화기의 온도나 캐리어 가스의 상기 일부와 잔량부의 분배비에 의해, 상기 제1 가스 중의 가교성 첨가 성분의 농도를 조절할 수 있다.

액상의 중합성 단량체와 액상의 가교성 첨가 성분을 혼합하고, 그 혼합액을 기화시킴으로써 제1 가스를 얻어도 된다. 상기 혼합액의 혼합비나 기화 온도를 조절함으로써, 상기 함유율을 조절할 수 있다. 또는, 액상의 중합성 단량체와 액상의 가교성 첨가 성분을 서로 따로따로 기화시킨 후, 기화한 중합성 단량체와, 기화한 가교성 첨가 성분을 혼합하여 제1 가스를 얻어도 된다. 상기 피처리 필름의 표면 상에서 상기 중합성 단량체와 상기 가교성 첨가 성분을 혼합해도 된다.

상기 생성부가, 상기 중합성 단량체와 상기 가교성 첨가 성분의 혼합액을 기화시키는 기화기를 포함하고 있어도 된다. 상기 생성부가, 상기 중합성 단량체를 기화시키는 제1 기화기와, 상기 가교성 첨가 성분을 기화시키는 제2 기화기와, 상기 제1 기화기로부터의 가스와 상기 제2 기화기로부터의 가스를 혼합하는 혼합부를 포함하고 있어도 된다.

상기 방전 생성 가스는 불활성 가스인 것이 바람직하다. 상기 불활성 가스로서는, 질소(N₂) 외에, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne) 등의 희가스를 들 수 있다. 경제성의 관점에서는, 상기 방전 생성 가스가 질소인 것이 보다 바람직하다. 상기 방전 생성 가스가 복수 종의 가스의 혼합 가스이어도 된다.

상기 제2 처리 공정에서는, 상기 방전 생성 가스에 산소를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 플라즈마화하여 상기 피처리 필름에 접촉시켜도 된다. 상기 제2 노즐이, 상기 방전 생성 가스에 산소를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 상기 갭에 공급하도록 되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 제2 가스의 산소 함유율이 상기 방전 생성 가스에 대하여 0.5 부피% 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 내온수성을 한층 향상시킬 수 있으며, 피처리 필름의 접착성의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 피처리 필름의 접착성을 높일 수 있고, 또한 접착에 의해 형성된 필름 적층체의 온수에 대한 내성(내온수성)을 높일 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 필름 표면 처리 장치를 도시하는 측면도이다.
도 2는, 상기 필름 표면 처리 장치의 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 필름 표면 처리 장치를 도시하는 측면도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 필름 표면 처리 장치를 도시하는 측면도이다.
도 5는, 상기 제3 실시 형태에 따른 필름 표면 처리 장치의 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 필름 표면 처리 장치를 도시하는 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 따라서 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타낸 것이다. 이 실시 형태의 피처리 필름(9)은 편광판(필름 적층체)의 보호 필름이 되는 수지 필름이다. 피처리 필름(9)은, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 주성분으로서 포함하는 TAC 필름으로 구성되고, 연속 시트 형상으로 되어 있다. 필름(9)의 두께는, 예를 들어 100㎛ 정도다.

필름 표면 처리 장치(1)는, 필름(9)의 지지부겸 반송 수단(3)과, 제1 처리부(91)와, 제2 처리부(92)를 구비하고 있다. 지지부겸 반송 수단(3)은, 제1 롤(31)과, 제2 롤(32)과, 가이드 롤(36)을 갖고, 필름(9)을 지지하는 지지부로서의 기능과, 필름(9)을 반송하는 반송 수단으로서의 기능을 겸비하고 있다. 롤(31, 32)은, 서로 동일 직경, 동일 축 길이의 원통체로 되어 있다. 각 롤(31, 32)의 축선이 도 1의 지면과 직교하는 처리 폭 방향을 향하고 있다. 2개의 롤(31, 32)이 평행하게 배열되어 있다. 이들 롤(31, 32)의 사이에 좁은 갭(39)이 형성되어 있다. 갭(39)의 가장 좁은 부위의 두께는, 예를 들어 약 1mm 내지 수 mm 정도로 되어 있다. 갭(39)의 하방에 2개의 가이드 롤(36, 36)이 배치되어 있다.

각 롤(31, 32)의 적어도 외주 부분은, 금속으로 구성되며, 상기 금속 부분의 외주면에는 고체 유전체층이 피막되어 있다. 이들 롤(31, 32)은, 필름 표면 처리 장치(1)의 플라즈마 방전 생성용의 한 쌍의 전극을 겸하고 있다. 이하, 적절히, 롤(31)을 제1 전극(31)이라고 칭하고, 롤(32)을 제2 전극(32)이라고 칭한다. 도시는 생략하지만, 제1 전극(31)은 전원에 접속되어 있다. 제2 전극(32)은 전기적으로 접지되어 있다. 전원은 제1 전극(31)에 고주파 전력을 공급한다. 공급 전력은, 예를 들어 펄스 등의 간헐 물결 형상인데, 이것에 한정되지 않고 정현파 등의 연속 물결 형상이어도 된다. 이 전력 공급에 의해, 전극(31, 32) 사이에 플라즈마 방전이 생성되고, 갭(39)이 방전 공간으로 된다.

연속 시트 형상의 피처리 필름(9)이, 폭 방향을 처리 폭 방향(도 1의 지면과 직교하는 방향)을 향해서, 롤(31, 32)의 상측의 둘레면에 각각 반주 정도 감겨 있다. 각 롤(31, 32)의 상측의 둘레면 및 갭(39)을 형성하는 부분을 포함하는 대략 반주 부분이 피처리 필름(9)으로 덮여 있다. 피처리 필름(9)은 롤(31, 32) 끼리의 사이에서 갭(39)으로부터 하방으로 내려뜨려져, 가이드 롤(36, 36)에 감겨 있다. 이에 의해, 갭(39)과 가이드 롤(36, 36)의 사이의 피처리 필름(9)이, 처리 폭 방향에서 보아 삼각 형상의 되접힌 부분(9c)을 형성하고 있다.

도시는 생략하지만, 각 롤(31, 32)에 회전 기구가 연결되어 있다. 회전 기구는, 모터 등의 구동부와, 상기 구동부의 구동력을 롤(31, 32)의 축에 전달하는 전달 수단을 포함한다. 전달 수단은, 예를 들어 벨트·풀리 기구나 기어열로 구성되어 있다. 도 1에서 백색 원호 형상 화살표로 나타내는 바와 같이, 회전 기구에 의해 롤(31, 32)이 각각 자기의 축선 둘레로 또한 서로 동기하여 동일 방향(도 1에서 시계 방향)으로 회전된다. 이에 의해, 피처리 필름(9)이 제1 롤(31), 제2 롤(32)의 순서대로 도에서 대략 우측 방향으로 반송된다.

각 롤(31, 32)에는, 온도 조절 수단(도시 생략)이 설치되어 있다. 온도 조절 수단은, 예를 들어 롤(31, 32) 내에 형성된 온도 조절로로 구성되어 있다. 온도 조절로에 온도 조절된 물 등의 매체를 흘림으로써, 롤(31, 32)을 온도 조절할 수 있다. 나아가서는, 롤(31, 32)의 둘레면 상의 피처리 필름(9)을 온도 조절할 수 있다. 롤(31, 32)의 설정 온도는, 바람직하게는 후기 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분의 응축 온도보다 저온이다.

이어서, 제1 처리부(91)에 대하여 설명한다. 제1 처리부(91)는 제1 가스 공급계(10)를 구비하고 있다. 제1 가스 공급계(10)는 제1 가스 생성부(11)와 제1 노즐(14)을 포함한다. 생성부(11)는 기화기로 구성되어 있다. 기화기(11) 내에 원료액이 축적되어 있다. 원료액은 중합성 단량체에 가교성 첨가 성분을 소정량만큼 혼합한 것이다. 여기서, 중합성 단량체로서는 아크릴산이 사용되고 있다. 가교성 첨가 성분으로서는 메타크릴산알릴이 사용되고 있다. 기화기(11)에는 가열기가 부설되어 있다. 가열기에 의해 원료액의 온도를 조절할 수 있다.

기화기(11) 내에 소정 유량의 캐리어 가스가 도입된다. 캐리어 가스로서, 예를 들어 질소(N₂)가 사용되고 있다. 이 캐리어 가스(N₂)에 상기 원료액 성분(아크릴산+메타크릴산알릴)이 기화한다. 기화는, 버블링 방식이어도 되고, 압출 방식이어도 된다. 이에 의해, 제1 가스가 생성된다. 제1 가스는, 아크릴산(중합성 단량체)과, 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)과, 질소(캐리어 가스)를 포함한다. 제1 가스 중의 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)의 아크릴산(중합성 단량체)에 대한 함유율은, 아크릴산보다 소량의 소정 범위가 되도록 설정되며, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 10 중량%로 설정되어 있다. 상기 함유율은, 기화기(11) 중의 원료액의 혼합비나 기화기(11)의 설정 온도에 따라 조절할 수 있다.

제1 가스 공급계(10)가, 중합성 단량체의 기화기와 가교성 첨가 성분의 기화기를 따로따로 가져도 된다. 각 기화기에서 기화시킨 가스를 서로 혼합함으로써 제1 가스를 생성해도 된다.

기화기(11)로부터 제1 가스 공급로(13)가 연장되어 있다. 제1 가스 공급로(13)에는, 리본 히터 등으로 이루어지는 온도 조절 수단(도시 생략)이 설치되어 있다. 제1 가스 공급로(13)의 설정 온도는, 아크릴산 및 메타크릴산알릴의 응축 온도보다 고온이다.

제1 롤(31)의 상측부에는 제1 노즐(14)이 배치되어 있다. 제1 가스 공급로(13)가 제1 노즐(14)에 이어져 있다. 제1 노즐(14)은, 처리 폭 방향으로 길게 연장되며, 제1 롤(31)의 주위 방향(도 1의 좌우)으로 일정 정도의 폭을 갖고 있다. 제1 노즐(14)의 저부에는 차폐 부재(15)가 설치되어 있다. 차폐 부재(15)는, 제1 롤(31)의 주위 방향을 따르는 원호 형상의 단면을 이루며, 처리 폭 방향으로 제1 롤(31)과 거의 동일한 길이 연장되는 만곡판 형상으로 되어 있다. 차폐 부재(15)의 원호 방향(도 1에서 좌우)의 양단부가, 제1 노즐(14)보다 제1 롤(31)의 주위 방향으로 연장되어 나와 있다.

제1 노즐(14)과 제1 롤(31)의 사이에 제1 처리 공간(93)이 형성되어 있다. 제1 노즐(14)의 하면이 제1 처리 공간(93)에 면하고 있다. 제1 롤(31)은, 제1 처리부(91)에서의 제1 처리 공간 형성부로서 제공되어 있다. 제1 처리 공간(93)은, 제1 롤(31)의 상측의 둘레면을 따르는 단면 원호 형상의 공간으로 되어 있다. 제1 처리 공간(93)의 두께는, 예를 들어 1mm 내지 10mm 정도이다. 차폐 부재(15)에 의해, 제1 처리 공간(93)이 제1 노즐(14)보다 제1 롤(31)의 주위 방향의 양측으로 연장되어 있다.

제1 노즐(14)의 하면에는 분출구(14e)가 형성되어 있다. 분출구(14e)는 차폐 부재(15)를 관통하여 제1 처리 공간(93)에 연통하고 있다. 분출구(14e)는 제1 노즐(14)의 처리 폭 방향(도 1의 지면과 직교하는 방향) 및 롤 주위 방향(도 1의 좌우 방향)으로 분포하여 배치되어 있다. 제1 가스가 제1 가스 공급로(13)로부터 제1 노즐(14)에 공급된다. 이 제1 가스가, 제1 노즐(14) 내의 정류부(도시 생략)에서 처리 폭 방향으로 균일하게 분산된 뒤, 분출구(14e)로부터 분출된다. 제1 가스의 분출류는 처리 폭 방향으로 균일하게 분포된 흐름이 된다.

제1 노즐(14)에는, 온도 조절수를 통과시키는 온도 조절로로 이루어지는 온도 조절 수단(도시 생략)이 설치되어 있다. 제1 노즐(14)의 설정 온도는 아크릴산 및 메타크릴산알릴의 응축 온도보다 고온이다.

이어서, 제2 처리부(92)에 대하여 설명한다. 제2 처리부(92)는 제2 가스 공급계(20)를 구비하고 있다. 제2 가스 공급계(20)는 제2 가스 공급원(21)과 제2 노즐(24)을 포함한다. 제2 가스 공급원(21)은, 방전 생성 가스로서의 질소(N₂)를 공급한다. 제2 가스 공급원(21)으로부터 제2 가스 공급로(23)가 연장되어 있다. 제2 가스 공급로(23)가 제2 노즐(24)에 이어져 있다.

제2 노즐(24)은, 롤(31, 32)끼리 사이의 하측의, 피처리 필름(9)의 삼각 형상의 되접힌 부분(9c)의 내부에 설치되어 있다. 제2 노즐(24)은, 처리 폭 방향으로 길게 연장되며, 그 연장 방향과 직교하는 단면이 상방을 향해 끝이 가늘어져 있다. 제2 노즐(24)의 상단부(선단)의 분출구가 갭(39)에 면하고 있다. 갭(39)의 하단부가 제2 노즐(24)에 의해 일정 정도 폐색되어 있다. 제2 가스 공급원(21)으로부터의 방전 생성 가스(N₂)가 공급로(23)를 거쳐, 제2 노즐(24) 내의 정류부(도시 생략)에서 처리 폭 방향으로 균일하게 분산된다. 이 방전 생성 가스가, 제2 노즐(24)의 상단부의 분출구로부터 갭(39)을 향해 분출되어, 갭(39) 내의 전계 인가에 의해 플라즈마 방전을 일으킨다. 방전 생성 가스의 노즐(24)로부터의 분출류는, 도 1의 지면과 직교하는 처리 폭 방향으로 균일하게 분포된 흐름이 된다. 갭(39)은, 제2 처리부(92)의 제2 처리 공간을 구성한다. 롤(31, 32)은 제2 처리부(92)에서의 제2 처리 공간 형성부로서 제공되어 있다.

제2 노즐(24) 내에는, 도시하지 않은 온도 조절로(방전 생성 가스 온도 조절 수단)가 설치되어 있다. 물 등의 온도 조절 매체가 제2 노즐(24) 내의 온도 조절로를 지나가게 된다. 이에 의해, 제2 노즐(24)을 온도 조절할 수 있고, 나아가서는 방전 생성 가스의 분출 온도를 조절할 수 있다. 제2 노즐(24)의 설정 온도는, 제1 노즐(14)의 설정 온도보다 저온이며, 바람직하게는 아크릴산(중합성 단량체) 및 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)의 응축 온도보다 저온이다.

갭(39)보다 상측의 롤(31, 32)끼리의 사이에 폐색부(25)가 배치되어 있다. 폐색부(25)가 갭(39)을 사이에 두고 제2 노즐(24)과 상하로 대향하고 있다. 폐색부(25)는, 처리 폭 방향으로 길게 연장되며, 그 연장 방향과 직교하는 단면이 하방을 향해 끝이 가늘어져 있다. 폐색부(25)의 하단부(선단)가 갭(39)에 면하고 있다. 갭(39)의 상단부가 폐색부(25)에 의해 일정 정도 폐색되어 있다. 폐색부(25)가 제2 노즐(24)과 동일 구조의 노즐이어도 된다. 이 노즐(25)을 제2 노즐(24)과는 상하로 반전시켜서 설치해도 되고, 노즐(25)로부터 방전 생성 가스가 분출되도록 해도 된다.

상기 구성의 필름 표면 처리 장치(1)에 의해 피처리 필름(9)을 표면 처리하는 방법, 나아가서는 편광판을 제조하는 방법을 설명한다.

[지지 공정, 반송 공정]

롤(31, 32) 및 가이드 롤(36, 36)에 피처리 필름(9)을 감는다.

롤(31, 32)을 도 1에서 시계 방향으로 회전시켜, 피처리 필름(9)을 대략 우측 방향으로 반송한다.

[제1 처리 공정]

제1 가스 공급원(11)에 있어서, 아크릴산(중합성 단량체) 및 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)을 캐리어 가스(N₂) 중에 기화시켜, 제1 가스를 생성한다. 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 함유율은, 아크릴산에 대하여 바람직하게는 0.5 중량% 내지 10 중량%이다. 이 제1 가스를 제1 가스 공급로(13)에서 제1 노즐(14)로 보낸다. 제1 가스 공급로(13) 및 제1 노즐(14)을 온도 조절함으로써, 제1 가스 중의 아크릴산 및 메타크릴산알릴이 제1 가스 공급로(13) 및 제1 노즐(14) 내에서 응축하는 것을 방지할 수 있다.

상기 제1 가스를 분출구(14e)로부터 제1 처리 공간(93)으로 분출한다. 이 제1 가스가, 제1 처리 공간(93) 내의 피처리 필름(9)의 표면에 접촉한다. 그리고, 제1 가스 중의 아크릴산 및 메타크릴산알릴이 응축하여, 피처리 필름(9)에 부착되고, 피처리 필름(9)의 표면에 응축층이 형성된다. 롤(31)을 온도 조절하고, 나아가서는 피처리 필름(9)을 온도 조절함으로써, 상기 응축을 확실하게 일으킬 수 있다. 응축층의 대부분은, 아크릴산 단량체로 구성되며, 이것에 미량 내지는 소량의 메타크릴산알릴이 섞여 있다. 차폐 부재(15)에 의해 제1 가스의 확산을 억제할 수 있어, 상기 응축층 성분의 피처리 필름(9)에 대한 부착량을 확보할 수 있다.

[제2 처리 공정]

롤(31, 32)의 회전에 따라서 상기 제1 처리 공정을 거친 피처리 필름(9)이 제2 처리 공간(39)을 향해 반송된다. 방전 생성 가스로서 질소(N₂)를 제2 노즐(24)로부터 제2 처리 공간(39)으로 분출한다. 병행하여, 제1 롤 전극(31)에 전력을 공급하고, 제2 처리 공간(39) 내에 대기압 근방의 방전을 생성하여, 질소를 플라즈마화하여, 질소 플라즈마를 생성한다. 이 질소 플라즈마가 제2 처리 공간(39) 내의 피처리 필름(9)의 표면에 접촉한다. 이에 의해, 상기 응축층을 구성하는 아크릴산(중합성 단량체)의 플라즈마 중합 반응이 일어나며, 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)의 플라즈마 가교 반응이 일어난다. 상기 플라즈마 중합 반응에 의해, 피처리 필름(9)의 표면에 폴리아크릴산의 막이 형성된다. 폴리아크릴산은, 피처리 필름(9)을 구성하는 TAC와의 친화성이 양호해서, TAC의 표면 분자와 충분히 반응하여 피처리 필름(9)에 밀착된다. 이 폴리아크릴산막이 접착성 촉진층으로 되어, TAC 필름의 접착성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 상기 플라즈마 가교 반응에 의해 폴리아크릴산막을 가교할 수 있어, 중합도를 높일 수 있다. 이에 의해, 접착성 촉진층의 소수성이 높아진다.

피처리 필름(9)은, 가이드 롤(36)로 되접힘으로써, 제2 처리 공간(39)을 왕복하여 제2 처리 공간(39)에서 2회 처리된다.

상기 표면 처리 후의 피처리 필름(9)을, PVA계 접착제를 통해 PVA 필름과 접착하여, 편광판을 제작한다. 피처리 필름(9)의 표면에는 상기 플라즈마 중합 막을 포함하는 접착성 촉진층이 형성되어 있기 때문에, 피처리 필름(9)과 PVA 접착제의 접착 강도를 높일 수 있다. 게다가, 상기 접착성 촉진층은 가교되어 중합도가 높아져 있기 때문에, 편광판의 내온수성을 높일 수 있다. 즉, 편광판을 온수에 장시간 침지해도 색 빠짐이나 박리를 억제 또는 방지할 수 있다.

메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율을 0.5 중량% 이상으로 함으로써 가교 작용을 확실하게 발현할 수 있고, 나아가서는 편광판의 내온수성을 확실하게 높일 수 있다. 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율을 10 중량% 이하로 함으로써, 접착성 촉진층의 접착제에 대한 친화성을 확보할 수 있어, 접착 강도를 확실하게 높일 수 있다. 이 결과, 편광판의 품질을 높일 수 있다.

이어서, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다. 이하의 실시 형태에서 이미 설명한 실시 형태와 중복하는 구성에 대해서는 도면에 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타낸 것이다. 제2 실시 형태에서는 제2 가스 공급계(20)의 가스 조성이 제1 실시 형태와 상이하다. 제2 실시 형태의 제2 가스 공급원(22)은, 질소(방전 생성 가스)에 미량의 산소(O₂)를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 공급로(23)에 송출한다. 이 제2 가스(N₂+O₂)가 제2 노즐(24)로부터 갭(39)에 공급된다. 제2 가스 중의 산소 함유율은 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.5 부피% 이하인 것이 바람직하다. 제2 가스 공급원(22)은, 질소와 산소의 혼합 가스(N₂+O₂)를 축적한 탱크이어도 되고, 질소를 축적한 탱크와 산소를 축적한 탱크를 따로따로 갖고, 이들 탱크의 가스를 적당량씩 혼합하는 것이어도 된다.

제2 실시 형태에서는, 제1 처리 공간(93)에서의 응축층의 형성(제1 처리 공정)에 이어서, 제2 가스(N₂+O₂)를 제2 노즐(24)로부터 제2 처리 공간(39)에 분출해서 플라즈마화하여 피처리 필름(9)에 접촉시킨다(제2 처리 공정). 이에 의해, 상기 응축층을 플라즈마 중합시켜서 접착성 촉진층을 형성할 수 있다. 제2 가스가 미량의 산소를 포함함으로써, 상기 접착성 촉진층의 소수성을 더욱 높일 수 있다. 그 결과, 편광판의 내온수성을 한층 높일 수 있다.

도 4 및 도 5는, 본 발명의 제3 실시 형태를 나타낸 것이다. 제3 실시 형태의 필름 표면 처리 장치(1X)에서는, 지지부겸 반송 수단(3)이 3개의 롤(31, 32, 33)을 포함하고, 제1 처리부(91)가 2개의 제1 노즐(14A, 14B)을 포함하고, 제2 처리부(92)가 2개의 제2 노즐(24A, 24B)을 포함한다. 3개의 롤(31, 32, 33)은, 서로의 축선을 평행하게 정렬하며, 축선과 직교하는 방향으로 순서대로 배열되어 있다. 이들 롤(31 내지 33)은 플라즈마 방전 생성용의 전극을 겸하고 있다. 이하 적절히, 롤(31)을 제1 전극(31)이라고 칭하고, 롤(32)을 제2 전극(32)이라고 칭하고, 롤(33)을 제3 전극(33)이라고 칭한다. 도시는 생략하지만, 중앙의 제2 전극(32)이 전원에 접속되고, 양단의 제1 전극(31) 및 제3 전극(33)이 전기적으로 접지되어 있다. 그 대신에, 양단의 제1 전극(31) 및 제3 전극(33)이 각각 전원에 접속되고, 중앙의 제2 전극(32)이 전기적으로 접지되어 있어도 된다. 전극(31, 32)끼리의 사이에 갭(39A)(전단의 제2 처리 공간)이 형성되어 있다. 전극(32, 33)의 사이에 갭(39B)(후단의 제2 처리 공간)이 형성되어 있다.

피처리 필름(9)이 각 롤(31, 32, 33)의 상측의 둘레면에 감겨 있다. 피처리 필름(9)에서의, 제1 롤(31)과 제2 롤(32)의 사이의 부분(9c)은, 가이드 롤(36A, 36A)에 감겨져서 되접혀 있다. 피처리 필름(9)에서의, 제2 롤(32)과 제3 롤(33)의 사이의 부분(9d)은 가이드 롤(36B, 36B)에 감겨져서 되접혀 있다.

제1 롤(31)의 상측에 제1 노즐(14A)이 배치되어 있다. 제1 노즐(14A)에 차폐 부재(15A)가 부가되어 있다. 제1 노즐(14A) 및 차폐 부재(15A)의 형상 및 구조는, 제1 실시 형태의 제1 노즐(14) 및 차폐 부재(15)와 마찬가지이다. 제1 노즐(14A) 및 제1 롤(31)끼리의 사이에 전단의 제1 처리 공간(93A)이 형성되어 있다.

제2 롤(32)의 상측에 제1 노즐(14B)이 배치되어 있다. 제1 노즐(14B)에 차폐 부재(15B)가 부가되어 있다. 제1 노즐(14B) 및 차폐 부재(15B)의 형상 및 구조는, 제1 실시 형태의 제1 노즐(14) 및 차폐 부재(15)와 마찬가지이다. 제1 노즐(14B) 및 제2 롤(32)끼리의 사이에 후단의 제1 처리 공간(93B)이 형성되어 있다.

제1 가스 공급로(13)가 2개로 분기하고, 그 중 1개의 분기로(13a)가 전단의 제1 노즐(14A)에 접속되고, 또 하나의 분기로(13b)가 후단의 제1 노즐(14B)에 접속되어 있다. 공급원(11)으로부터의 제1 가스가 각 분기로(13a, 13b)로 분류하여, 각 노즐(14A, 14B)로부터 처리 공간(93A, 93B)에 도입된다. 노즐(14A, 14B)로부터의 분출 유량은, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

또한, 제1 가스 공급원(11)을 노즐(14A, 14B)마다 설치해도 된다. 그 경우, 2개의 제1 가스 공급원의 제1 가스의 조성, 유량, 가교성 첨가 성분의 함유율 등은 서로 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다.

전단의 롤간 갭(39A)보다 하측의 되접힌 부분(9c) 내에 제2 노즐(24A)이 배치되어 있다. 갭(39A)의 상측에는 폐색부(25A)가 배치되어 있다. 제2 노즐(24A) 및 폐색부(25A)의 형상, 구조는, 제1 실시 형태의 노즐(24) 및 폐색부(25)와 각각 마찬가지이다.

후단의 롤간 갭(39B)보다 하측의 되접힌 부분(9d) 내에 제2 노즐(24B)이 배치되어 있다. 갭(39B)의 상측에는 폐색부(25B)가 배치되어 있다. 제2 노즐(24B) 및 폐색부(25B)의 형상, 구조는, 제1 실시 형태의 노즐(24) 및 폐색부(25)와 각각 마찬가지이다.

제3 실시 형태의 제2 가스원(21)은, 제1 실시 형태와 동일하게 방전 생성 가스(N₂)만을 공출한다. 제2 가스원(21)으로부터의 공급로(23)가 2개로 분기하고, 그 중 1개의 분기로(23a)가 전단의 제2 노즐(24A)에 접속되고, 또 하나의 분기로(23b)가 후단의 제2 노즐(24B)에 접속되어 있다. 공급원(21)으로부터의 방전 생성 가스(N₂)가 각 분기로(23a, 23b)로 분류하여, 각 노즐(24A, 24B)로부터 플라즈마 처리 공간(39A, 39B)에 도입된다. 노즐(24A, 24B)로부터의 방전 생성 가스(N₂)의 분출 유량은, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 제2 가스 공급원(21)을 노즐(24A, 24B)마다 설치해도 된다.

제3 실시 형태에서는, 피처리 필름(9)을 제1 롤(31), 제2 롤(32), 제3 롤(33)의 순서대로 도 4에서 대략 우측 방향으로 반송한다. 이것과 병행하여, 제1 가스를 제1 노즐(14A)로부터 분출하여, 전단의 제1 처리 공간(93A) 내의 피처리 필름(9)의 표면에 아크릴산과 메타크릴산알릴의 혼합액을 포함하는 제1 응축층을 형성한다(전단의 제1 처리 공정). 계속해서, 전단의 제2 처리 공간(39A)에서의 플라즈마 방전에 의해, 상기 응축층 성분의 플라즈마 중합 반응 및 가교 반응을 일으켜서, 피처리 필름(9)의 표면에 제1 접착성 촉진층을 형성한다(전단의 제2 처리 공정). 또한, 제1 가스를 제1 노즐(14B)로부터도 분출하여, 후단의 제1 처리 공간(93B) 내의 피처리 필름(9)의 상기 제1 접착성 촉진층 위에 아크릴산과 메타크릴산알릴의 혼합액을 포함하는 제2 응축층을 형성한다(후단의 제1 처리 공정). 계속해서, 후단의 제2 처리 공간(39B)에서의 플라즈마 방전에 의해, 상기 제1 응축층을 플라즈마 중합시켜서, 제1 접착성 촉진층의 위에 제2 접착성 촉진층을 형성한다(후단의 제2 처리 공정). 이에 의해, 접착성 촉진층의 두께를 증대시킬 수 있음과 함께 중합도를 더욱 높일 수 있고, 그 결과 편광판의 내온수도를 한층 높일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시 형태를 나타낸 것이다. 제4 실시 형태는, 제3 실시 형태의 필름 표면 처리 장치(1X)에서의 제2 가스 공급원의 변형예에 관한 것이다. 제4 실시 형태의 제2 가스원(22)은 질소(N₂)가 미량의 산소(O₂)를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 공출한다. 제2 가스의 산소 함유율은, 제2 실시 형태와 마찬가지로 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.5 부피% 정도 이하다.

제4 실시 형태에 따르면, 전단의 제2 처리 공간(39A)에서의 질소 및 산소 플라즈마 처리에 의해 접착성 촉진층을 소수화할 수 있으며, 또한 후단의 제2 처리 공간(39B)에서의 질소 및 산소 플라즈마 처리에 의해 접착성 촉진층의 소수성을 한층 높일 수 있다.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지에 어긋나지 않는 범위 내에서 다양한 형태를 채용할 수 있다.

예를 들어, 제1 처리 공정과 제2 처리 공정을 동시 병행하여 행해도 된다. 제1 가스를 제2 가스와 함께 제2 처리 공간(39)(39A, 39B)에 직접 공급해도 된다.

피처리 필름(9)의 주성분은 TAC에 한정되지 않고, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 시클로올레핀 중합체(COP), 시클로올레핀 공중합체(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리이미드(PI) 등이어도 된다.

중합성 단량체로서, 아크릴산 대신에, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산 등을 사용해도 된다. 캐리어 가스로서, N₂ 대신에 Ar, He 등의 희가스를 사용해도 된다.

가교성 첨가 성분으로서, 메타크릴산알릴 대신에 또는 그것에 더하여, 말레산디알릴, 1,7-옥타디엔 등의 다른 디알릴 화합물을 사용해도 되고, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올 등의 알킨 화합물을 사용해도 되고, 테트라에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 규소 알콕시드(금속 알콕시드)를 사용해도 되고, 또한 알릴글리시딜에테르, 메타크릴산 글리시딜 등의 글리시딜 화합물을 사용해도 되고, 그 밖에 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 디시클로펜타디엔 등을 사용해도 된다. 제1 가스가 복수 종의 가교성 첨가 성분을 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 제1 가스가 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 및 비닐트리메톡시실란을 포함하고 있어도 된다.

제1 가스의 캐리어 가스 성분으로서, N₂ 대신에 Ar, He 등의 희가스를 사용해도 된다.

방전 생성 가스로서, N₂ 대신에 Ar, He 등의 희가스를 사용해도 된다.

제1 가스 중의 가교성 첨가 성분의 중합성 단량체에 대한 함유율은, 0.5 중량% 내지 10 중량%에 한정되지 않고, 필요한 가교 작용을 발현할 수 있으며 접착 강도가 열화되지 않는 범위 내에서, 가교성 첨가 성분과 중합성 단량체와 피처리 필름(9)의 성분의 조합에 따라서 설정하면 된다.

제2 처리 공정에서, 전극간의 외부에 피처리 필름(9)을 배치하고, 전극간에서 플라즈마화된 가스를 외부의 피처리 필름(9)을 향해 분출하는 소위 리모트식의 대기압 플라즈마 표면 처리 장치를 사용해도 된다.

제2 처리 공정의 플라즈마 조사는, 대기압 근방에 한정되지 않고, 진공하에서 행해도 된다.

복수의 실시 형태를 서로 조합해도 된다.

본 발명은 편광판용 보호 필름의 표면 처리에 한정되지 않고, 다양한 수지 필름에 중합성 단량체의 중합 막을 형성하는 처리에 적용 가능하다.

실시예 1

실시예를 설명하는데, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시하는 필름 표면 처리 장치(1)를 사용하여 필름(9)의 표면 처리를 행하였다.

장치(1)의 치수 구성은 이하와 같았다.

롤(31, 32)의 처리 폭 방향의 축길이: 390mm

롤(31, 32)의 직경: 320mm

노즐(14, 24)의 처리 폭 방향의 분출 폭: 300mm

제1 처리 공간(93)의 원호 방향의 둘레 길이: 275mm

제1 처리 공간(93)의 두께: 5mm

방전 갭(39)의 최협부의 두께: 1mm

피처리 필름(9)으로서 TAC 필름을 사용하였다. TAC 필름(9)의 폭은 325mm이었다.

TAC 필름(9)의 반송 속도는 2.5m/분으로 하였다.

롤(31, 32)의 온도, 나아가서는 TAC 필름(9)의 온도는 35℃로 설정하였다.

[제1 처리 공정]

기화기(11)에서 캐리어 가스(N₂)에 아크릴산(중합성 단량체) 및 메타크릴산알릴(가교성 첨가 성분)을 기화시켜서 제1 가스를 생성하였다. 기화기(11)의 온도는 130℃이었다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 이하와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.015g/분

따라서, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.5 중량%이었다.

상기 제1 가스를 제1 노즐(14)로부터 분출하여, 제1 처리 공간(93) 내의 TAC 필름(9)에 접촉시켰다. 제1 노즐(14)의 설정 온도, 나아가서는 제1 가스의 분출 온도는 75℃이었다.

[제2 처리 공정]

이어서, 제2 가스를 제2 노즐(24)로부터 방전 갭(39)에 도입하여 플라즈마화하여, TAC 필름(9)에 접촉시켰다.

제2 가스의 조성은 방전 생성 가스로서의 질소(N₂)만이며, 그 유량은 10slm이었다.

제2 노즐(24)의 설정 온도, 나아가서는 제2 가스의 분출 온도는 75℃이었다.

플라즈마 방전을 위한 공급 전력은 760W(400V, 1.9A의 직류를 고주파 변환)이었다.

전극(31, 32)사이의 인가 전압은 16.4kV이었다.

[편광판 제작]

표면 처리 후의 TAC 필름(9)의 피처리면에 PVA계 접착제를 도포하여, PVA 필름과 접합하였다. PVA계 접착제로서, (A) 중합도 500의 PVA 5 중량% 수용액과, (B) 카르복시메틸셀룰로오스나트륨 2 중량% 수용액을 혼합한 수용액을 사용하였다. (A) 및 (B)의 혼합비는, (A):(B)=20:1로 하였다. PVA계 접착제의 건조 조건은 80℃, 5분간으로 하였다.

상기 PVA 필름의 반대측의 면에는, 비누화 처리한 TAC 필름을 상기와 동일한 PVA계 접착제로 접합하였다. 이에 의해, 3층 구조의 편광판 샘플을 복수 제작하였다. 편광판 샘플의 폭은 1inch로 하였다.

[접착 강도 평가]

접착제가 경화한 후, 후술하는 온수 처리를 거치지 않은 편광판 샘플에 대해서, 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 접착 강도(인장 강도)를 측정하였다. 측정 방법은 부동 롤러법(JIS K6854)에 따랐다. 측정 결과는, 5개의 편광판 샘플의 평균으로 9.6N/inch이며, 충분한 접착 강도를 얻을 수 있었다.

[내온수성 평가]

잔여의 편광판 샘플에 대하여 상기 PVA계 접착제가 경화한 후, 온수 처리를 실시하였다. 즉, 편광판 샘플을 70℃의 온수에 3시간 침지하였다. 온수 처리 후의 편광판 샘플의 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 또한, 온수 처리 후의 편광판 샘플의 색 빠짐 폭을 측정하였다. 측정 결과는, 5개의 편광판 샘플의 평균으로 0.91mm이며, 충분한 내온수성을 얻을 수 있었다.

실시예 2

실시예 2에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.3g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다. 그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.8N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.89mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 3

실시예 3에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.03g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 1 중량%이었다. 그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9.2N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.95mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 4

실시예 4에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.1g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 3.3 중량%이었다. 그 이외의 처리 조건은, 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.9N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.92mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 5

실시예 5에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다. 그 이외의 처리 조건은, 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9.1N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.86mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 6

실시예 6에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.2g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 6.7 중량%이었다. 그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.7N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.9mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

[비교예 1]

비교예로서, 도 1의 장치(1)에서, 제1 가스에 가교성 첨가 성분을 첨가하지 않았다. 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량은 이하와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는 9.4N/inch이며, 높은 접착 강도가 얻어졌다. 한편, 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 5.35mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이의 박리도 확인되었으며, 내온수성은 실시예 1 내지 6과 비교하여 낮았다.

[비교예 2]

비교예 2에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.005g/분

따라서, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.17 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는 9.5N/inch이며, 접착 강도는 높았다. 한편, 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 5.21mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이의 박리도 확인되었으며, 내온수성은 실시예 1 내지 6과 비교하여 낮았다.

[비교예 3]

비교예 3에서는, 도 1의 장치(1)에서, 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.5g/분

따라서, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 16.7 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은, 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.99mm이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 2.5N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

표 1은 실시예 1 내지 6의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이며, 표 2는 비교예 1 내지 3의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이다. 이들 실시예 및 비교예로부터, 제1 가스에 적당량의 가교성 첨가 성분을 첨가함으로써, 편광판의 접착 강도를 높게 유지할 수 있으며, 내온수성을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 이것은, 가교성 첨가 성분에 의해 아크릴산의 플라즈마 중합 막을 가교화할 수 있었기 때문이라고 생각된다. 특히, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 첨가량을 0.5 중량% 내지 10 중량%로 함으로써, 편광판의 접착 강도를 높게 유지할 수 있으며, 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 한편, 가교성 첨가 성분(메타크릴산알릴)의 첨가량이 제로 내지는 너무 작으면 소기의 내온수성을 얻을 수 없고, 상기 첨가량이 너무 크면 내온수성은 높지만 접착 강도가 손상되는 것으로 판명되었다.

실시예 7

실시예 7에서는, 도 3에 도시하는 필름 표면 처리 장치(1)를 사용하여 TAC 필름(9)의 표면 처리를 행하였다. 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량은 하기와 같이 실시예 1과 동일하게 하였다. 따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.5 중량%이었다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.015g/분

제2 가스에는, 방전 생성 가스로서의 질소(N₂) 외에 산소(O₂)를 첨가하였다. 제2 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같이 하였다.

N₂ 10slm

O₂ 40sccm=0.04slm

따라서, 제2 가스 중의 산소 함유율은, 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.4 부피%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는 접착 강도=8.1N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는 색 빠짐 폭=0.55mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다. 특히, 내온수성을 크게 향상시킬 수 있었다.

실시예 8

실시예 8에서는, 실시예 7(도 3)에서 제1 가스의 각 성분의 유량을 하기와 같이 변경하였다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.3g/분

따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

제2 가스의 조성 및 각 성분의 유량은 하기와 같이 실시예 7과 동일하게 하였다. 따라서, 제2 가스 중의 산소 함유율은, 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.4 부피%이었다.

N₂ 10slm

O₂ 40sccm=0.04slm

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 실시예 7과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1, 7과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=7.8N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.3mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다. 특히, 내온수성을 크게 향상시킬 수 있었다.

[비교예 4]

비교예 4에서는, 도 3의 장치(1)에서, 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량을 실시예 7과 동일하게 하기와 같이 하였다. 따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.5 중량%이었다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.015g/분

제2 가스의 조성 및 각 성분의 유량은 하기와 같으며, 실시예 7에 대하여 산소 첨가량을 변경하였다.

N₂ 10slm

O₂ 70sccm=0.07slm

따라서, 제2 가스 중의 산소 함유량은, 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.7 부피%이었다.

그 이외의 처리 조건은, 실시예 1, 7과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1, 7과 동일하였다. 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.49mm이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 2.1N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

[비교예 5]

비교예 5에서는, 도 3의 장치(1)에서, 제1 가스의 조성 및 각 성분의 유량을 하기와 같이 실시예 8과 동일하게 하였다. 따라서, 제1 가스 중의 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.3g/분

제2 가스의 조성 및 각 성분의 유량은 하기와 같으며, 실시예 8에 대하여 산소 첨가량을 변경하였다.

N₂ 10slm

O₂ 70sccm=0.07slm

그 이외의 처리 조건은, 실시예 1, 8과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1, 8과 동일하였다. 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.32mm이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 1.9N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

표 3은 실시예 7, 8 및 비교예 4, 5의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이다. 이들 실시예 및 비교예로부터, 제1 가스에 적당량의 가교성 첨가 성분을 첨가할 뿐만 아니라, 또한 제2 가스에 미량의 산소를 첨가함으로써, 편광판의 내온수성을 한층 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 이것은, 산소 첨가에 의해 아크릴산의 플라즈마 중합 막의 소수성이 높아졌기 때문이라고 생각된다. 한편, 제2 가스 중의 산소 첨가량이 너무 크면 편광판의 접착 강도가 손상되는 것으로 판명되었다.

실시예 9

실시예 9에서는, 도 4에 도시하는 필름 표면 처리 장치(1X)를 사용하여 TAC 필름(9)의 표면 처리를 행하였다. 제1 가스 공급원(11)으로부터의 제1 가스를, 정확히 절반씩 2개의 제1 노즐(14A, 14B)에 분류하였다. 장치(1X) 전체에서의 제1 가스의 유량 및 각 성분의 유량비는 제1 실시 형태와 동일하게 하였다. 따라서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량은 하기와 같으며, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.5 중량%이었다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.0075g/분

또한, 제2 가스 공급원(21)으로부터의 방전 생성 가스(N₂)를 정확히 절반씩 2개의 제2 노즐(24A, 24B)에 분류하였다. 각 제2 처리 공간(39A, 39B)에 대한 방전 생성 가스의 공급 유량은 10slm이었다.

중앙의 롤 전극(32)에 대한 공급 전력은, 760W(400V, 1.9A의 직류를 고주파 변환)이었다. 이 전력의 절반(380W)을 전단의 방전 갭(39A)의 플라즈마 방전에 소비하고, 나머지 절반(380W)을 후단의 방전 갭(39B)의 플라즈마 방전에 소비하였다. 롤 전극(31, 32) 사이의 인가 전압 및 롤 전극(32, 33) 사이의 인가 전압은 모두 16.4kV이었다.

롤(31, 32, 33)의 설정 온도, 나아가서는 필름(9)의 온도는 35℃이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=11.2N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.56mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 실시예 1보다 양호하였다.

실시예 10

실시예 10에서는, 실시예 9(도 4)에서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스 성분의 공급 유량을 하기와 같이 변경하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

따라서, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 9와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 9와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=10.3N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.48mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

[비교예 6]

비교예 6에서는, 도 4의 장치(1X)에서, 제1 가스에 가교성 첨가 성분을 첨가하지 않기로 하고, 제1 가스의 성분을 아크릴산(중합성 단량체) 및 질소(캐리어 가스)만으로 하였다. 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량은 이하와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

그 이외의 처리 조건은 실시예 9와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 9와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는 10N/inch이며, 접착 강도는 높았다. 한편, 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 4.63mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리도 확인되었으며, 내온수성은 낮았다.

[비교예 7]

비교예 7에서는, 도 4의 장치(1X)에서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.003g/분

따라서, 메타크릴산알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 0.2 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 9와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 9와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는 10.1N/inch이며, 접착 강도는 높았다. 한편, 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 4.56mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리도 확인되었으며, 내온수성은 낮았다.

[비교예 8]

비교예 8에서는, 도 4의 장치(1X)에서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량을 하기와 같이 하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.25g/분

그 이외의 처리 조건은 실시예 9와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 9와 동일하였다. 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.87mm이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 2.9N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

표 4는 실시예 9, 10 및 비교예 6 내지 8의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이다. 제1 가스에 적당량의 가교성 첨가 성분을 첨가하며, 제1 처리 공정 및 제2 처리 공정을 반복해서 2회 행함으로써, 편광판의 접착 강도를 보다 높게 할 수 있으며, 내온수성을 보다 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 이것은, 가교성 첨가 성분에 의한 2단계의 처리에 의해, 아크릴산의 플라즈마 중합 막의 가교도를 한층 높일 수 있었기 때문이라고 생각된다. 한편, 2단계 처리로도 가교성 첨가 성분(메타크릴산알릴)의 첨가량이 제로 내지는 너무 작으면 소기의 내온수성을 얻을 수 없고, 상기 첨가량이 너무 크면 내온수성은 높지만 접착 강도가 손상되는 것으로 판명되었다.

실시예 11

실시예 11에서는, 도 6에 나타내는 필름 표면 처리 장치(1X)를 사용하여 TAC 필름(9)의 표면 처리를 행하였다. 제1 가스 공급원(11)으로부터의 제1 가스를, 정확히 절반씩 2개의 제1 노즐(14A, 14B)에 분류하였다. 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량은 하기와 같이 실시예 9와 동일하게 하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.0075g/분

또한, 제2 가스 공급원(22)의 제2 가스에는, 방전 생성 가스로서의 질소(N₂) 외에 산소(O₂)를 첨가하였다. 이 제2 가스를 정확히 절반씩 2개의 제2 노즐(24A, 24B)에 분류하였다. 각 제2 처리 공간(39A, 39B)에 대한 제2 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량은 하기와 같이 실시예 7과 동일하게 하였다.

N₂ 10slm

O₂ 40sccm=0.04slm

그 이외의 처리 조건은 실시예 9와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 9와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9.5N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.51mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다. 특히, 내온수성을 크게 향상시킬 수 있었다.

실시예 12

실시예 12에서는, 실시예 11(도 6)에서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스 성분의 공급 유량을 하기와 같이 변경하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

그 이외의 처리 조건은 실시예 11과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 11과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9.5N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.31mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

[비교예 9]

비교예 9에서는, 도 6의 장치(1)에서, 각 제2 처리 공간(39A, 39B)에 대한 제2 가스 성분의 공급 유량을 하기와 같이 변경하였다.

N₂ 10slm

O₂ 70sccm=0.07slm

따라서, 제2 가스 중의 산소 함유율은, 질소(방전 생성 가스)에 대하여 0.7 부피%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 11과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 11과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.56m이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 2N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

[비교예 10]

비교예 10에서는, 도 6의 장치(1)에서, 각 제1 처리 공간(93A, 93B)에 대한 제1 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량을 하기와 같이 실시예 12와 동일하게 하였다.

캐리어 가스(N₂) 15slm

아크릴산 1.5g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

또한, 각 제2 처리 공간(39A, 39B)에 대한 제2 가스의 조성 및 각 성분의 공급 유량은 하기와 같이 하였다.

N₂ 10slm

O₂ 70sccm=0.07slm

그 이외의 처리 조건은 실시예 11과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 11과 동일하였다. 내온수성 평가의 색 빠짐 폭은 0.29mm이며, 내온수성은 높았다. 그러나, 접착 강도 평가의 결과는 1.8N/inch이며, 접착 강도는 낮았다.

표 5는 실시예 11, 12 및 비교예 9, 10의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이다. 제1 가스에 적당량의 가교성 첨가 성분을 첨가하며, 제2 가스에 적당량의 산소를 첨가하고, 또한 제1 처리 공정 및 제2 처리 공정을 반복하여 2회 행함으로써, 편광판의 접착 강도를 보다 높게 할 수 있으며, 내온수성을 보다 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 한편, 제2 가스의 산소 첨가량이 과잉이 되면, 편광판의 접착 강도가 손상되는 것으로 판명되었다.

실시예 13

실시예 13에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 동일한 디알릴 화합물인 말레산디알릴을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

말레산디알릴 0.3g/분

따라서, 제1 가스 중의 말레산디알릴의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.2N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.98mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 14

실시예 14에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 동일한 디알릴 화합물인 1,7-옥타디엔을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

1,7-옥타디엔 0.3g/분

따라서, 제1 가스 중의 1,7-옥타디엔의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도는 8.3N/inch이며, 내온수성은, 색 빠짐 폭=0.99mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 15

실시예 15에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 1,7-옥타디엔을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

1,7-옥타디엔 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 1,7-옥타디엔의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.9N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.99mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 16

실시예 16에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 알킨 화합물인 3-메틸-1-부틴-3-올을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

3-메틸-1-부틴-3-올 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 3-메틸-1-부틴-3-올의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.3N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=1.55mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 17

실시예 17에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 알킨 화합물인 3-메틸-1-펜틴-3-올을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

3-메틸-1-펜틴-3-올 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 3-메틸-1-펜틴-3-올의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.2N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=1.49mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 18

실시예 18에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 규소 알콕시드인 테트라에톡시실란을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

테트라에톡시실란 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 테트라에톡시실란의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=1.22mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 19

실시예 19에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴 대신에 규소 알콕시드인 비닐트리메톡시실란을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

비닐트리메톡시실란 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 비닐트리메톡시실란의 아크릴산에 대한 함유율은 5 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=9.6N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.9mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 20

실시예 20에서는, 도 1의 장치(1)에서의 가교성 첨가 성분으로서 메타크릴산알릴만을 대신해서 메타크릴산알릴 및 비닐트리메톡시실란의 2종을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

비닐트리메톡시실란 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 아크릴산에 대한 가교성 첨가 성분(메타크릴산알릴+비닐트리메톡시실란)의 합계 함유율은 10 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 14와 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1 및 14와 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=8.7N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.75mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다.

실시예 21

실시예 21에서는, 실시예 7과 마찬가지로, 도 3에 도시하는 필름 표면 처리(1)를 사용하여 표면 처리를 행하였다. 가교성 첨가 성분으로서, 메타크릴산알릴 및 비닐트리메톡시실란을 사용하였다. 제1 처리 공정에서의 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산알릴 0.15g/분

비닐트리메톡시실란 0.15g/분

따라서, 제1 가스 중의 가교성 첨가 성분(메타크릴산알릴+비닐트리메톡시실란)의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

N₂ 10slm

O₂ 40sccm=0.04slm

그 이외의 처리 조건은 실시예 1 및 실시예 7과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1, 7과 동일하였다. 접착 강도 평가의 결과는, 접착 강도=7.7N/inch이었다. 내온수성 평가의 결과는, 색 빠짐 폭=0.29mm이었다. 피처리 TAC 필름(9)과 PVA 필름의 사이에 박리는 확인되지 않았다. 따라서, 접착 강도 및 내온수성 양쪽 모두 양호하였다. 특히, 내온수성을 크게 향상시킬 수 있었다.

[비교예 11]

비교예 11로서, 도 1의 장치(1)에서, 제1 가스의 첨가 성분으로서, 비가교성의 메타크릴산메틸을 사용하였다. 제1 가스의 각 성분의 유량은 하기와 같았다.

캐리어 가스(N₂) 30slm

아크릴산 3g/분

메타크릴산메틸 0.3g/분

따라서, 메타크릴산메틸의 아크릴산에 대한 함유율은 10 중량%이었다.

그 이외의 처리 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다. 표면 처리 후의 편광판 샘플의 제작 수순, 및 접착 강도 평가 및 내온수성 평가의 내용에 대해서도 실시예 1과 동일하였다. 접착 강도는 7.9N/inch이었다. 한편, 내온수성은, 색 빠짐 폭=4.32mm이었다.

표 6 내지 8은 실시예 13 내지 21 및 비교예 11의 처리 조건 및 결과를 통합한 것이다. 제1 가스의 가교성 첨가 성분으로서, 말레산디알릴이나 1,7-옥타디엔 등의, 메타크릴산알릴 이외의 디알릴 화합물을 사용한 경우에도, 접착 강도를 높게 유지하면서 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 즉, 불포화 결합을 2개 이상 갖는 불포화 탄화수소 화합물을 가교성 첨가 성분으로서 사용함으로써 접착 강도를 높게 유지하면서 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 또한, 3-메틸-1-부틴-3-올이나 3-메틸-1-펜틴-3-올 등의 알킨 화합물, 즉 3중 결합을 갖는 불포화 탄화수소 화합물을 가교성 첨가 성분으로서 사용한 경우에도, 접착 강도를 높게 유지하면서 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 또한, 테트라에톡시실란이나 비닐트리메톡시실란 등의 규소 알콕시드 화합물을 가교성 첨가 성분으로서 사용한 경우에도, 접착 강도를 높게 유지하면서 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 이들 가교성 첨가 성분을 복수 종 혼합하여 사용해도, 접착 강도를 높게 유지하면서 내온수성을 향상시킬 수 있었다. 한편, 제1 가스의 첨가 성분이 가교성을 갖지 않을 경우(비교예 11), 내온수성은 거의 향상되지 않았다.

본 발명은, 예를 들어 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 편광판의 제조에 적용 가능하다.

1, 1X : 필름 표면 처리 장치 9 : 피처리 필름
9c : 되접힌 부분 3 : 지지부겸 반송 수단
10 : 제1 가스 공급계 11 : 기화기(생성부)
13 : 제1 가스 공급로 14, 14A, 14B : 제1 노즐
14e : 분출구 15, 15A, 15B : 차폐 부재
20 : 제2 가스 공급계 21 : 제2 가스 공급원
22 : 제2 가스 공급원 23 : 제2 가스 공급로
24, 24A, 24B : 제2 노즐 25 : 폐색부
31 : 제1 롤(전극) 32 : 제2 롤(전극)
33 : 제3 롤(전극) 36, 36A, 36B : 가이드 롤
39, 39A, 39B : 플라즈마 방전 갭(제2 처리 공간)
91 : 제1 처리부 92 : 제2 처리부
93 : 제1 처리 공간

Claims

수지제의 피처리 필름의 표면 상에서 중합성 단량체를 플라즈마 중합시켜서 상기 표면에 상기 중합성 단량체의 중합체를 피막하는 필름 표면 처리 방법이며,
상기 피처리 필름을, 제1 처리 공간을 거쳐서 제2 처리 공간을 통과하도록 반송하는 반송 공정과,
기화한 상기 중합성 단량체와, 상기 중합체를 플라즈마 가교 가능한 가교성 첨가 성분을 함유하는 제1 가스를 상기 제1 처리 공간 내의 상기 피처리 필름에 접촉시키고, 상기 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분을 상기 피처리 필름의 표면 상에서 응축시키는 제1 처리 공정과,
상기 제2 처리 공간 내에 있어서 방전 생성 가스를 플라즈마화하여 상기 피처리 필름에 접촉시키는 제2 처리 공정
을 구비하고, 상기 제1 처리 공간 및 상기 제2 처리 공간의 압력이 1.013×10⁴ 내지 50.663×10⁴Pa이고,
상기 제1 가스 중의 상기 가교성 첨가 성분의 상기 중합성 단량체에 대한 함유율을 0.5 중량% 내지 10 중량%로 조절하는 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 방법.
제1항에 있어서, 상기 가교성 첨가 성분이 디알릴 화합물, 알킨 화합물 또는 규소 알콕시드 화합물인 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가교성 첨가 성분이 메타크릴산알릴, 말레산디알릴, 1,7-옥타디엔, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 테트라에톡시실란, 비닐트리메톡시실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 처리 공정에서는, 상기 방전 생성 가스에 산소를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 플라즈마화하여 상기 피처리 필름에 접촉시키고, 상기 제2 가스의 산소 함유율이 상기 방전 생성 가스에 대하여 0.5 부피% 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 방법.
수지제의 피처리 필름의 표면 상에서 중합성 단량체를 플라즈마 중합시켜서 상기 표면에 상기 중합성 단량체의 중합체를 피막하는 필름 표면 처리 장치이며,
상기 중합성 단량체와, 상기 중합체를 플라즈마 가교 가능한 가교성 첨가 성분을 함유하는 제1 가스를 생성하는 생성부와,
상기 제1 가스를 상기 피처리 필름에 분사하는 제1 노즐과,
상기 피처리 필름을 온도 조절하는 것에 의해 상기 중합성 단량체 및 가교성 첨가 성분을 상기 피처리 필름의 표면 상에서 응축시키는 온도 조절 수단과,
서로 간의 갭 내에 전계 인가에 의해 대기압 근방의 방전을 생성하는 한 쌍의 전극과,
상기 갭에 방전 생성 가스를 공급하는 제2 노즐과,
상기 피처리 필름을, 상기 제1 노즐에 면하는 제1 처리 공간을 거쳐서 상기 갭을 통과하도록 반송하는 반송 수단
을 구비하고, 상기 제1 처리 공간 및 상기 갭의 압력이 1.013×10⁴ 내지 50.663×10⁴Pa이고,
상기 생성부에 의해 상기 제1 가스 중의 상기 가교성 첨가 성분의 상기 중합성 단량체에 대한 함유율이 0.5 중량% 내지 10 중량%로 조절되어 있는 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2 노즐이 상기 방전 생성 가스에 산소를 첨가하여 이루어지는 제2 가스를 상기 갭에 공급하고, 상기 제2 가스의 산소 함유율이 상기 방전 생성 가스에 대하여 0.5 부피% 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 가교성 첨가 성분이 메타크릴산알릴, 말레산디알릴, 1,7-옥타디엔, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 테트라에톡시실란, 비닐트리메톡시실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는, 필름 표면 처리 장치.
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