专利名称：膜表面处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对连续的膜进行表面处理的装置，例如涉及适于提高偏振板的保护膜的粘接性的处理等的膜表面处理装置。
背景技术：
例如，在液晶显示装置中装入有偏振板。偏振板以如下方式形成，即，通过使用粘接剂在由含有聚乙烯醇(PVA)作为主要成分的树脂膜构成的偏振膜上粘接由含有 三醋酸纤维素(TAC)作为主要成分的树脂膜构成的保护膜而形成。作为粘接剂可以使用聚乙烯醇系、聚醚系等水系粘接剂。PVA膜虽然与所述粘接剂的粘接性良好，但TAC膜的粘接性并不好。作为提高TAC膜的粘接性的方法，通常进行皂化处理。皂化处理是将TAC膜浸溃到高温、高浓度的碱液中的处理。因此，被指出有作业性和废液处理的问题。作为代替技术，在专利文献I中记载了下述技术，即，在上述粘接工序之前，在保护膜的表面上覆盖聚合性单体并照射大气压等离子。在大气压等离子的照射装置中，在密闭容器内收容有I个辊电极，且沿着该辊电极的外周隔开间隔地排列有多个平板电极。将覆盖有上述聚合性单体的保护膜卷挂到辊电极上。然后，向密闭容器内导入氮等放电气体，并在辊电极与各平板电极之间进行等离子化。由此，使上述聚合性单体聚合，并提高保护膜的亲水性，使水系粘接剂容易粘合到保护膜上。专利文献2的等离子处理装置具有一对辊电极和处理气体的喷出喷嘴。喷出喷嘴面向辊电极间的缝隙。在一对辊电极上卷绕连续膜，并且在辊电极间的缝隙进行等离子处理。通过一对辊电极相互同步旋转而输送连续膜。先行技术文献专利文献专利文献I日本特开2009-25604号公报专利文献2日本特开2009-035724号公报发明的概要发明要解决的课题在上述专利文献I中，虽然等离子照射装置的辊电极由保护膜覆盖，但平板电极直接暴露于等离子中。因此，容易在平板电极上附着由聚合性单体的聚合体等构成的污垢。该污垢成分成为颗粒的原因，导致生产率的降低。相对于此，在专利文献2中，由于被处理膜覆盖两方的辊电极，因此电极的污垢减少。但是，在由一对辊电极构成的电极结构中，有效的放电区域局限在上述辊电极彼此之间的最狭窄部位及其附近部分。因此，等离子反应不会充分进行，可以想到的是无法充分确保处理效率或在膜的表面上残留有未反应的反应成分。在反应成分是丙烯酸等情况下，如果反应未充分进行，则从膜产生臭气
发明内容
本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于使聚合性单体等反应成分活化而在对偏振板用保护膜等的被处理膜进行等离子处理时能够防止电极的污垢、且充分确保反应成分的反应并且提高粘接性等的处理效果。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明为一种膜表面处理装置，其在输送连续的被处理膜的同时，使反应成分活化而在所述被处理膜的表面上进行反应，所述膜表面处理装置的特征在于，具备配置在所述输送方向的相对上游侧的主处理部和配置在所述输送方向的相对下游侧的再活化部，所述主处理部包括第一辊电极及第二辊电极，所述第一辊电极及第二辊电极以在相互之间形成接近大气压的主放电空间的方式平行配置；喷嘴，所述喷嘴朝向所述被处理膜的比所述主放电空间靠所述输送方向的上游侧的部分或朝向所述主放电空间喷出含 有所述反应成分的反应气体，所述被处理膜卷挂在所述第一辊电极上，并在通过所述主放电空间后折返而卷挂在所述第二辊电极上，所述第一辊电极及第二辊电极分别绕各自的轴线而彼此向相同的方向旋转，由此所述被处理膜从所述第一辊电极向所述第二辊电极输送，所述再活化部包括一对后段电极，所述一对后段电极在相互之间形成有接近大气压的再放电空间；气体供给部，所述气体供给部向所述后段电极间供给不含所述反应成分的放电生成气体，所述被处理膜通过所述再放电空间，且所述一对后段电极的对置面均为平面，或者为平面和凸圆筒面，或者为凹圆筒面和凸圆筒面。在所述主处理部中，通过主放电空间中的等离子照射使反应成分进行一定程度的反应。此时，通过被处理膜覆盖第一辊电极及第二辊电极，从而能够防止在第一、第二辊电极上附着污垢。进而，能够防止颗粒的产生，能够提高生产率。然后，在再活化部的一对后段电极间的再放电空间中，在此对被处理膜进行度等离子照射。通过使一对后段电极的对置由平面彼此构成，或者使一方的对置面由平面构成而另一方的对置面由凸圆筒面构成，或者使一方的对置面由凹圆筒面构成而另一方的对置面由凸圆筒面构成，从而能够使沿着再放电空间的所述输送方向的路径长比沿着所述主放电空间的所述输送方向的路径长更长。因此，能够在再活化部中对被处理膜的表面分子及反应成分赋予充分的能量，优选能够比主处理部赋予更大的能量。由此，即使仅通过主处理部进行的反应不充分，也能够通过再活化部而得到充分的反应度，进而能够提高处理效果。在所述反应成分为聚合性单体的情况下，能够充分地发生聚合反应，能够防止从处理后的被处理膜因未聚合的聚合性单体而产生臭气。在所述被处理膜为偏振板的保护膜的情况下，能够在该保护膜上可靠地形成粘接性促进层，能够提高与偏振膜粘接的粘接性。由于在再活化部的放电生成气体中不含有反应成分，因此能够防止在再活化部中向电极附着污垢，进而能够防止颗粒的产生。由此，能够可靠地提高成品率。优选，所述再活化部的一对后段电极中的一方具有由平面或凹圆筒面构成的对置面并与所述第二辊电极对置，提供所述第二辊电极作为所述再活化部的另一方的后段电极。第二辊电极的外周面构成由所述凸圆筒面形成的对置面。通过将主处理部的第二辊电极兼用作再活化部的电极要件，从而能够简化装置结构，并使制造成本低廉化。优选，向所述再活化部供给的电力比向所述主处理部供给的电力大。由此，能够充分地提高再活化部中的反应度。本发明为一种膜表面处理装置，其在输送连续的被处理膜的同时，使反应成分活化而在所述被处理膜的表面上进行反应，所述膜表面处理装置的特征在于，具备配置在所述输送方向的相对上游侧的主处理部和配置在所述输送方向的相对下游侧的再活化部，所述主处理部包括第一辊电极及第二辊电极，所述第一辊电极及第二辊电极以在相互之间形成接近大气压的主放电空间的方式平行配置；喷嘴，所述喷嘴朝向所述被处理膜的比所述主放电空间靠所述输送方向的上游侧的部分或朝向所述主放电空间喷出含有所述反应成分的反应气体，所述被处理膜卷挂在所述第一辊电极上，并在通过所述主放 电空间后折返而卷挂在所述第二辊电极上，所述第一辊电极及第二辊电极分别绕各自的轴线而彼此向相同的方向旋转，由此所述被处理膜从所述第一辊电极向所述第二辊电极输送，所述再活化部包括向所述被处理膜照射光能的光能照射机构。在所述主处理部中，通过等离子照射使反应成分进行一定程度的反应。此时，通过被处理膜覆盖第一辊电极及第二辊电极，从而能够防止在第一、第二辊电极上附着污垢。进而，能够防止颗粒的产生，能够提高成品率。然后，从光能照射机构对被处理膜照射光能。由此，即使仅通过主处理部中的处理未能充分进行反应，能够进一步通过光能照射机构来获得充分的反应度，进而能够提高处理效果。在所述反应成分为聚合性单体的情况下，能够充分地发生聚合反应，能够防止从处理后的被处理膜产生因未聚合的聚合性单体产生的臭气。在所述被处理膜为偏振板的保护膜的情况下，能够可靠地在该保护膜上形成粘接性促进层，能够提高与偏振膜粘接的粘接性。作为光能，优选使用紫外光能或红外光能。优选，所述表面处理在接近大气压下进行。在此，接近大气压是指I. 013X IO4 50. 663 X IO4Pa的范围，如果考虑压力调整的容易化和装置结构的简化，优选为I. 333 X IO4 10. 664 X IO4Pa,更优选 9. 331 X IO4 10. 397 X IO4Pa0本发明适于难粘接性的光学树脂膜的处理，在将该难粘接性的光学树脂膜向易粘接性的光学树脂膜粘接时，适于提高难粘接性的光学树脂膜的粘接性。作为所述难粘接性的光学树脂膜的主要成分，例如可以举出三醋酸纤维素(TAC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯聚合物(C0P)、环烯共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)等。作为所述易粘接性的光学树脂膜的主要成分，例如可以举出聚乙烯醇(PVA)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等。在用于提高所述难粘接性的光学树脂膜的粘接性的表面处理等中，作为所述反应成分优选使用聚合性单体。作为所述聚合性单体，可以举出具有不饱和键及规定的官能基的单体。规定的官能基优选从轻基、竣基、乙酸基、缩水甘油基、环氧基、碳数I 10的酷基、讽基、醒基选择，尤其优选羧基、羟基等亲水基。作为具有不饱和键及羟基的单体可以举出甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙醇、甲基丙烯酸轻乙酯等。作为具有不饱和键及羧基的单体可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸，衣康酸、马来酸、2-甲基丙烯酰基丙酸等。作为具有不饱和键及乙酰基的单体可以举出醋酸乙烯酯等。作为具有不饱和键及缩水甘油基的单体可以举出甲基丙烯酸缩水甘油酯等。作为具有不饱和键及酯基的单体可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸2-乙酯等。
作为具有不饱和键及醛基的单体可以举出丙烯醛、巴豆醛等。优选，所述聚合性单体为具有烯键式不饱和双键及羧基的单体。作为所述单体可以举出丙烯酸(CH2 = CHC00H)、甲基丙烯酸(CH2 = C(CH3)COOH)。所述聚合性单体优选为丙烯酸或甲基丙烯酸。由此，能够可靠地提高难粘接性树脂膜的粘接性。所述聚合性单体更优选为丙烯酸。所述聚合性单体也可以通过载流气体进行输送。载流气体优选从氮、氩、氦等惰性气体中选择。从经济性的观点考虑，作为载流气体优选使用氮。丙烯酸、甲基丙烯酸等聚合性单体大多在常温常压下为液相。对于这样的聚合性单体优选使其在惰性气体等载流气体中气化。作为使聚合性单体在载流气体中气化的方法，可以举出利用载流气体将聚合性单体液的液面上的饱和蒸气压出的方法、在聚合性单体液中使载流气体起泡的方法、加热聚合性单体液而促进其蒸发的方法等。也可以并用压出和加热、或者并用起泡和加热。作为加热而使其气化的情况下，考虑加热器的负担，优选聚合性单体选择沸点为300°C以下的聚合性单体。此外，聚合性单体优选选择不会因加热而分解(化学变化)的物质。发明效果根据本发明，在使反应成分活化而对被处理膜进行等离子处理时，能够防止在电极上附着污垢，且同时能够充分确保反应成分的反应，可以提高处理效果。
图I是表示本发明的第一实施方式所涉及的膜表面处理装置的简要结构的解说侧视图。图2是上述膜表面处理装置的主要部分的立体图。图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的膜表面处理装置的简要结构的解说侧视图。图4是表示本发明的第三实施方式所涉及的膜表面处理装置的简要结构的解说侧视图。图5是表示本发明的第四实施方式所涉及的膜表面处理装置的简要结构的解说侧视图。
图6 (a)是表示再活化部的电极结构的变形例的解说侧视图。图6(b)是表示再活化部的电极结构的其他变形例的解说侧视图。
具体实施例方式以下，根据
本发明的实施方式。图I是表示本发明的第一实施方式的图。被处理膜9形成为连续片状。在此，作为被处理膜9可以适用偏振板的保护膜。保护膜9含有三醋酸纤维素(TAC)作为主要成分。需要说明的是，膜9的成分不局限于TAC，也可以是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯聚合物(C0P)、环烯共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)等。膜9的厚度例如为IOOym左右。由PVA膜构成的偏振膜和保护膜通过粘接剂粘合，从而构成偏振板。作为粘接剂 使用PVA水溶液等水系粘接剂。在粘接工序之前，通过膜表面处理装置I对保护膜9进行表面处理，使保护膜9的粘接性提高。如图I及图2所示，膜表面处理装置I具备主处理部10和再活化部30。作为处理对象的保护膜9以图I中宽度方向相对于纸面正交的状态向大致右向输送。主处理部10配置在被处理膜9的输送方向的上游侧(图I中为左)，再活化部30配置在被处理膜9的输送方向的下游侧(图I中为右)。主处理部10包括一对电极11、12和气体喷嘴21、22、23。电极11、12形成为辊状(圆筒形状)。辊电极11、12配置成使各自的轴线朝向与图I的纸面正交的水平方向而相互平行。以下，将沿着电极11、12的轴线的方向适当称为“处理宽度方向”(参照图2)。图I中左侧的第一辊电极11与电源18连接。图I中右侧的第二辊电极12电接地。电源18向电极11供给例如脉冲波状的高频电力。由此，在电极11、12间，在接近大气压的压力下生成等离子放电。辊电极11、12的相互对置的部分彼此的空间成为接近大气压的主放电空间19。具体而言，辊电极11、12彼此之间的最窄的部位及其附近的空间成为主放电空间19。主放电空间19通过辊电极11、12的由凸圆筒面构成的外周面彼此划分而成，从而垂直方向(上下方向)的路径长较短。例如，在辊电极11、12的直径为310mm左右的情况下，主放电空间19的垂直方向的路径长为40mm左右。被处理膜9在第一辊电极11的上侧的周面上卷挂有半周左右。被处理膜9沿着第一棍电极11的周面通向主放电空间19,从主放电空间19垂下，并通过引导棍16、16而向上折返。进而，被处理膜9沿着第二辊电极12的周面通向主放电空间19，在第二辊电极12的上侧的周面上卷挂有半周左右。双方的辊电极11、12的包括划分主放电空间19的部分的大约半周部分由被处理膜9覆盖。在各辊电极11、12上连结有旋转机构，对此图示省略。旋转机构包括电动机、内燃机等驱动部和将该驱动部的驱动力向辊电极11、12的轴传递的传递机构。传递机构例如由带轮机构或齿轮组构成。如图I中空白圆弧状箭头所示，在旋转机构的作用下，辊电极11、12分别绕各自的轴线且相互同步地向相同方向(图I中为顺时针方向)旋转。由此，被处理膜9从第一棍电极11向第二棍电极12输送。在各辊电极11、12中装入温度调节机构(省略图示)。温度调节机构例如通过形成在辊电极11、12内的温度调节路径构成。通过在温度调节路径中使温度调节后的水等介质流动，从而能够对辊电极11、12进行温度调节。进而，能够对辊电极11、12的周面上的被处理膜9进行温度调节。以夹着辊电极11、12彼此间的主放电空间19的方式在上下分别配置有放电生成气体喷嘴21、22。放电生成气体供给源24与各喷嘴21、22连接。上侧的喷嘴21在处理宽度方向上延伸得长，且与其延伸方向正交的截面朝向下方而前端变细。喷嘴21的下端(前端)的喷出口面向主放电空间19。主放电空间19的上端部通过喷嘴21而被一定程度地闭塞。在喷嘴21的上侧部设置有整流部(省略图示)，通过该整流部使放电生成气体在处理宽度方向均匀化而向喷嘴21导入。该放电生成气体从喷嘴21的下端的喷出口向主放电空间19喷出。该放电生成气体的喷出流成为在处理宽度方向上均匀分布的流动。下侧的喷嘴22形成为使上侧的喷嘴21上下颠倒的形状。即，下侧的喷嘴22在处理宽度方向上延伸得长，且与其延伸方向正交的截面朝向上方而前端变细。喷嘴22的上端(前端)的喷出口面向主放电空间19。主放电空间19的下端部通过喷嘴22而被一定程度地闭塞。在喷嘴22的下端部设置有整流部(省略图示)，通过该整流部使放电生成气体在处理宽度方向上均匀化而导入喷嘴22。该放电生成气体从喷嘴22的喷出口向主放电空间 19喷出。该放电生成气体的喷出流成为在处理宽度方向上均匀分布的流动。可以从上下的喷嘴21、22同时喷出放电生成气体，也可以仅从上下任一个喷嘴21,22喷出气体，并且将另一方的喷嘴作为将主放电空间19的上端或下端闭塞的闭塞构件使用。例如，可以仅从下侧的喷嘴22喷出放电生成气体，而不从上侧的喷嘴21喷出气体。作为放电生成气体使用惰性气体。作为放电生成气体用的惰性气体可以举出氮(N2)，但不局限于此，也可以使用Ar、He等稀有气体。在第一棍电极11的上方以与电极11对置的方式配置有反应气体喷嘴23。反应气体喷嘴23沿着第一棍电极11的周向从主放电空间19朝向电极旋转方向及膜输送方向的上游侧离开约4分之I周。反应气体喷嘴23面向比主放电空间19靠输送方向上游侧的电极11上的被处理膜9。反应气体喷嘴23在处理宽度方向上延长得长，且在第一辊电极11的周向(图I的左右)上具有一定程度的宽度。在反应气体喷嘴23上装入有整流部，省略详细的图示。在反应气体喷嘴23的下表面设置有喷出口。喷出口以分别在喷嘴23的下表面的较大的范围(处理宽度方向及电极周向)内分布的方式形成。反应气体供给源20与喷嘴23连接。来自供给源20的反应气体向喷嘴23供给。该反应气体通过上述整流部被均匀化，并从喷嘴23的下表面的喷出口喷出。该反应气体的喷出流成为在处理宽度方向上均匀分布的流动。反应气体含有聚合性单体作为反应成分。作为聚合性单体在此使用丙烯酸AA。丙烯酸具有醋酸那样的臭气，由于其还具有爆炸性等，因此需要适当的管理。作为聚合性单体不局限于丙烯酸，也可以为甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸等。反应气体除了反应成分(聚合性单体)以外还包括载流气体。作为载流气体使用惰性气体。在此，作为载流气体用的惰性气体使用氮(N2),但不局限于此，也可以是Ar、He等稀有气体。反应气体供给源20由气化器构成。丙烯酸AA作为聚合性单体以液体的状态积存在气化器内。作为载流气体，向气化器内导入氮(N2)。丙烯酸气化而与该载流气体(N2)混合，从而生成反应气体(丙烯酸AA+N2)。载流气体可以被导入到气化器内的液体丙烯酸的液面的上侧，也可以被导入到液体丙烯酸的内部而起泡。向气化器导入载流气体的一部分，剩余部分不通向气化器，也可以在气化器的下游侧使载流气体的上述一部分和剩余部分汇合。根据气化器的温度、载流气体的上述一部分与剩余部分的分配比，能够调节反应气体中的丙烯酸浓度。从反应气体供给源20到达喷嘴23的反应气体供给线由带状加热器等反应气体温度调节机构(省略图示)进行温度调节。在反应气体喷嘴23的底部设置有遮蔽构件40。遮蔽构件40在处理宽度方向上延伸与电极11大致相同的长度，并且与其延伸方向正交的截面形成为呈沿着第一辊电极11的周向的圆弧状的弯曲板状。在遮蔽构件40的圆弧方向(图I中为左右)的中央部连结有反应气体喷嘴23。遮蔽构件40的圆弧方向的两端部比喷嘴23沿电极11的周向延伸。遮蔽构件40的喷嘴21侧(图I中为右)的端部与喷嘴21的侧部接 触而连结。遮蔽构件40稍微向第一辊电极11的上方离开而覆盖。遮蔽构件40 —定程度地覆盖第一辊电极11的上侧的周面。在遮蔽构件40与第一辊电极11的周面之间形成有遮蔽空间41。遮蔽空间41沿着第一辊电极11的上侧的周面。反应气体喷嘴23的下表面的喷出口贯通遮蔽构件40而与遮蔽空间41连通。遮蔽空间41的喷嘴21侧(图I中为右)的端部经由喷嘴21与第一辊电极11的周面之间的空间而与主放电空间19相连。遮蔽空间41的喷嘴21的相反侧(图I中为左)的端部向外部开放。在膜表面处理装置I上除了主处理部10还设置有再活化部30。再活化部30比主放电空间19靠被处理膜9的输送方向的下游侧配置。再活化部30包括I个或多个(图中为2个)后段电极31。后段电极31形成为沿处理宽度方向延伸的平板状。各后段电极31配置在第二辊电极12的上方，其与第二辊电极12的上侧的周面对置。多个后段电极31、31在第二辊电极12的周向上隔开间隔配置。各后段电极31的处理宽度方向的长度与第二辊电极12的轴长大致相等。各后段电极31的沿电极12周向的尺寸例如为20mm 40mm左右。相邻的后段电极31、31的配置间距例如为20_ 40_左右。各后段电极31的下表面成为与第二辊电极12对置的对置面31a。对置面31a形成为平面。在对置面31a上设置有固体电介体32。固体电介体32通过氧化铝等陶瓷制的平板构成，但也可以是在对置面31a上通过喷镀等而覆盖的膜。固体电介体32不局限于陶瓷，也可以是树脂等其他电介体。在各后段电极31上连接有再活化用电源38。电源38向各电极31供给例如脉冲波状的电力。由此，在接地的第二辊电极12与各后段电极31之间施加有电场，生成接近大气压的等离子放电。各后段电极31的固体电介体32与第二辊电极12之间的空间成为接近大气压的再放电空间39。第二辊电极12被提供作为与再活化部30中的后段电极31成对的另一方的后段电极。并且，I个第二辊电极12与多个电极31、31成对。构成再活化部30的一方的后段电极31的对置面31a为平面，另一方的后段电极12的对置面为凸圆筒面。因此，各再放电空间39的沿着电极12的周向的路径长比主放电空间19的上述路径长大。因此，再活化部30的将多个再放电空间39合计得到的总路径长比主放电空间19的路径长大。向再活化部30供给的电力比向主处理部10供给的电力大。在此，作为向再活化部30供给的电力是指向多个电极31、31供给的电力的合计。向再活化部30供给的电力例如是向主处理部10供给的电力的例如I. 5倍 2. O倍。在各再放电空间39上连接有气体供给部33。气体供给部33向再放电空间39供给放电生成气体。气体供给部33包括整流部和喷嘴，详细的图示省略。供给部33的喷嘴面向再放电空间39，并且沿处理宽度方向延伸。放电生成气体通过供给部33的整流部而在处理宽度方向上被均匀化，并且从喷嘴向再放电空间39喷出。该放电生成气体的喷出流在处理宽度方向上均匀分布。作为气体供给部33的放电生成气体使用氮(N2)。作为气体供给部33的放电生成气体也可以使用氮以外的惰性气体(例如Ar、He等稀有气体)。在气体供给部33的放电生成气体中不含有聚合性单体。也可以使气体供给部33的放电生成气体供给源与喷嘴21、22的放电生成气体供给源共有化。也可以分支出从I个放电生成气体供给源延伸的供给路径，并使其与喷嘴21、22和气体供给部33连接。 说明通过上述结构的膜表面处理装置I对被处理膜9进行表面处理的方法。在辊电极11、12上卷挂被处理膜9。使辊电极11、12向图I中的顺时针方向旋转，并将被处理膜9向图I中的大致右向输送。从供给源20将反应气体(丙烯酸+N2)导入喷嘴23，并从喷嘴23向遮蔽空间41喷出。该反应气体与第一辊电极11的上侧的周面上的被处理膜9接触，从而反应气体中的丙烯酸(反应成分)凝结并附着在被处理膜9上。通过遮蔽构件40能够将反应气体关闭在遮蔽空间41内，能够防止或抑制丙烯酸向外部气氛中漏出。进而，丙烯酸与被处理膜9接触的机会增加，能够可靠地将丙烯酸附着到被处理膜9上。此外,能够防止外部的空气等含有氧的气氛气体侵入遮蔽空间41。被处理膜9的附着有上述丙烯酸的部分通过该被处理膜9的输送而很快被导入到主放电空间19中。从喷嘴21或22向主放电空间19供给放电生成气体(N2)。与之并行地，向电极11供给电力，并在主放电空间19内生成大气压等离子放电。由此，在主放电空间19内，放电生成气体的氮被等离子化而生成氮等离子。该氮等离子、等离子光向被处理膜9照射，并将被处理膜9的表面分子的C-C、C-0、C-H等键切断。进而，通过等离子使被处理膜9的表面的丙烯酸活化，发生双键结合的开裂、聚合等，可以想到的是，在上述被处理膜9的键切断部结合(接枝聚合)丙烯酸的聚合物，或结合从丙烯酸分解的COOH基等。由此，在被处理膜9的表面形成粘接性促进层。由于可以通过遮蔽构件40防止外部气氛气体进入，因此可以防止或抑制因外部气氛中的氧阻碍主放电空间19内的反应。被处理膜9在与第一辊电极11相接的状态下通过主放电空间19，在引导辊16的作用下折返，并以与第二辊电极12相接的状态再次通过主放电空间19。由此，被处理膜9在主放电空间19中被2次处理。接下来，被处理膜9向第二辊电极12的周向移动而被导入再活化部30的再放电空间39。
从气体供给部33向再放电空间39供给放电生成气体(N2)。与之并行地，向电极31供给电力，并在再放电空间39内生成大气压等离子放电，由此，在再放电空间39内中，放电生成气体的氮被等离子化而生成氮等离子。通过将该氮等离子、等离子光向被处理膜9照射，从而被处理膜9的表面分子的C-C、C-0、C-H等再次发生键切断。进而，被处理膜9的表面的未聚合的丙烯酸和聚合度低的丙烯酸被活化而进行聚合。该丙烯酸的聚合物与上述被处理膜9的键切断部结合(接枝聚合)，或者从丙烯酸分解的COOH基等与述被处理膜9的键切断部结合。由于再放电空间39的路径长比主放电空间19的路径长大，因此与主放电空间19相比，再放电空间39可以使被处理膜9及其表面的丙烯酸长时间地暴露于等离子中，能够对被处理膜9的表面分子及丙烯酸赋予充分的能量。由此，能够不剩下丙烯酸地充分地进行聚合，可以在被处理膜9的表面上可靠地形成粘接性促进层。因此，能够防止从处理完 成的被处理膜9放出丙烯酸特有的醋酸那样的臭气。并且，在其后的粘接工序中，能够通过水系粘接剂将被处理膜9和PVA膜可靠地粘接，能够防止产生未粘接部。由此，能够制造具有良好的粘接强度的偏振板。由于被处理膜9特别将各辊电极11、12的划分放电空间19的部分覆盖，因此能够防止在所述电极11、12上附着污垢。进而，由于未向再活化部30供给丙烯酸(反应成分)，因此能够防止或抑制电极31的污垢。由此，能够防止或抑制颗粒的产生，从而能够提高成品率。通过将第二辊电极12兼用作再活化部30的电极要件，能够减少部件个数，可以使装置结构简化。此外，通过使I个辊电极12与多个后段电极31、31成对，从而能够进一步减少部件个数，能够进一步简化装置结构。在膜表面处理装置I整体中，辊电极个数为2个，并且电极31可以由金属平板等构成，因此能够抑制膜表面处理装置I的制造成本的上升。接下来，说明本发明的其他实施方式。在以下的实施方式中，对于与已述的实施方式重复的内容，在附图上标注同一符号而省略说明。图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的膜表面处理装置IA的图。第二实施方式的膜表面处理装置IA与第一实施方式的膜表面处理装置1(图I)相比，在省略了主处理部10的反应气体喷嘴23及遮蔽构件40这一点上有所不同。反应气体供给源20与上喷嘴21连接。也可以将反应气体供给源20与下喷嘴22连接而取代与上喷嘴21连接，也可以使其与上喷嘴21及下喷嘴22这两方连接。在第二实施方式中，从供给源20向喷嘴21输送反应气体(丙烯酸AA+N2)，并将反应气体(丙烯酸AA+N2)从喷嘴21向主放电空间19喷出。因此，丙烯酸向被处理膜9的喷出与聚合反应大致同时进行，从而形成粘接性促进层。反应气体中的载流气体(N2)兼用作放电生成气体，通过在主放电空间19内被等离子化，从而有助于上述粘接性促进层的形成。图4是表示本发明的第三实施方式所涉及的膜表面处理装置IB的图。膜表面处理装置IB整体上具备3个辊电极11、12、34。3个辊电极11、12、34按照该顺序排列成一列。在所述辊电极11、12、34上卷挂被处理膜9。虽然省略图示，但电极旋转机构除了与第一、第二辊电极11、12连接以外还与第三辊电极34连接。3个辊电极11、12、34相互同步旋转，并且将被处理膜9按照第一辊电极11、第二辊电极12、第三辊电极34的顺序向图4中的右方向输送。在第三实施方式中，电源18并未与第一辊电极11连接而与中央的第二辊电极12连接。第一辊电极11及第三辊电极34电接地。因此，沿着被处理膜9的输送方向依次排列有接地电极11、热电极12、接地电极34。与第一实施方式(图I)同样，在第一、第二棍电极11、12彼此之间形成有主放电空间19。进而，在第二辊电极12与第三辊电极34之间也形成有放电空间。也可以向该电极12、34间的放电空间中供给氮等放电生成气体。第三辊电极34构成与再活化部30中的后段电极31成对的另一方的后段电极。I个或多个(图中为2个)的后段电极31代替第二辊电极12配置在辊电极34的上方。各电极31的形成为平面的对置面31a与辊电极34的形成为凸圆筒面的周面对置。在各电极31与辊电极34之间形成有再放电空间39。
在第三实施方式中，在将被处理膜9通过第一、第二辊电极11、12彼此之间的放电空间19进行等离子处理后，可以通过第二、第三辊电极12、34彼此之间的放电空间再次进行等离子处理。然后，将被处理膜9导入再活化部30的再放电空间39，能够进一步进行等离子处理。由此，能够进一步充分地使丙烯酸聚合，能够可靠地形成粘接性促进层。被处理膜9覆盖全部(3个)辊电极11、12、34，因此能够防止所述电极11、12、34被污染。图5是表示本发明的第四实施方式所涉及的膜表面处理装置IC的图。在膜表面处理装置IC中，作为比主处理部10靠后段的再活化部，代替等离子处理部30而设置有光能照射机构50。光能照射机构50由红外线灯或紫外线灯构成。光能照射机构50以与比第二棍电极12靠输送方向下游侧的被处理膜9对置的方式配置。光能照射机构50的光射出部在处理宽度方向(图5的与纸面正交的方向)上延伸与膜9大致相同的长度。也可以将光能照射机构50以与第二辊电极12的周面对置的方式配置。来自光能照射机构50的红外光或紫外光51 (光能)向通过了主处理部10后的被处理膜9大致均匀地在处理宽度方向上照射。由此，能够再次将能量赋予被处理膜9的表面分子及丙烯酸，能够再次产生丙烯酸的聚合反应。其结果是，与第一实施方式等同样，能够使丙烯酸充分聚合而在被处理膜9的表面上可靠地形成粘接性促进层，可以提高粘接性。本发明不局限于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改变。例如，在第一 第三实施方式中，再活化部30的后段电极31的个数也可以是I个，还可以是3个以上。对于再活化部30的电极结构而言，再放电空间39的路径长比使主处理部10的凸圆筒面彼此对置的电极11、12的放电空间19的路径长更长即可，不局限于使平面和凸圆筒面对置的电极31与电极12、34的组合。例如，如图6 (a)所示，再活化部30也可以构成为两方的电极35、35由使平面35a、35a彼此对置的平行平板电极构成。使被处理膜9通过所述电极35、35之间。或者，如图6(b)所示，再活化部30的一方的电极36的对置面可以为凹圆筒面36a,另一方的电极37的对置面可以为凸圆筒面37a。电极37优选由棍电极构成。在电极37上卷绕被处理膜9。在第一 第三实施方式中，也可以代替平板电极31而使用凹圆筒面电极36。也可以仅设置主处理部10的喷嘴21、22中的任一方，而将另一方省略。
在第一、第三、第四实施方式中，也可以省略遮蔽构件40。也可以将多个实施方式相互组合。例如，也可以将第二实施方式的主处理部10的结构适用于第三 第四实施方式。也可以构成为再活化部包括具有一对电极的等离子处理部30和光能照射机构50。本发明不局限于偏振板用保护膜的表面处理，还可以适用于各种树脂膜的表面处理。进而，本发明不局限于聚合性单体的等离子聚合处理，也可以适用于等离子CVD、等离子清洗、等离子表面改性等各种等离子表面处理。在所述各种等离子表面处理中，能够得到充分的处理度，并且能够防止污垢附着到主处理部10的辊电极11、12上，进而能够控制或防止再活化部30的电极31等因反应成分而被污染，并且能够防止颗粒的产生而提高生产率。反应气体的反应成分可以根据处理内容适当选择。例如，作为在等离子CVD中使 用的反应成分，可以举出TMOS (四甲氧基硅烷)、TEOS (四乙氧基硅烷)等。
实施例I对实施例进行说明，但本发明不局限于以下的实施例。在实施例I中，使用图I所示的膜表面处理装置I，接着基于主处理部10的等离子处理进行了基于再活化部30的二次等离子处理。作为被处理膜9使用了 TAC膜。TAC膜9的宽度为330mm。TAC膜9的输送速度为15m/min。电极11、12的温度以及TAC膜9的温度设定为25°C。作为反应气体的聚合性单体使用丙烯酸，作为载流气体使用氮。气化器20内的液体丙烯酸的温度为70°C。载流气体(N2)的流量以及反应气体(丙烯酸+N2)的流量为40slm。仅从上下的喷嘴21、22中的下喷嘴22喷出放电生成气体(N2)，并向主放电空间19供给。喷嘴22的气体喷出宽度为325mm。来自喷嘴22的N2供给流量为20slm。各辊电极11、12的直径为320mm。各辊电极11、12的轴长为340mm。辊电极11、12间的最窄的部位的缝隙(主放电空间19的厚度)为1mm。向电极11供给的供给电力为1100W。电极11、12间的施加电压为Vpp = 18. OkV。各后段电极31的处理宽度方向(图I的纸面正交方向的尺寸)的长度为340mm。各后段电极31的膜输送方向(图I的左右方向)的尺寸为20mm。各电极31的下表面31a与第二辊电极12的外周面的间隔为1mm。固体电介体32的厚度为1mm。向各电极31供给的供给电力为600W。因此，2个电极31的合计的供给电力为1200W。电极31、12间的施加电压为Vpp = 18. OkV0向各再放电空间39的放电生成气体(N2)的供给流量为20. OL/min。从表面处理后的TAC膜未发出丙烯酸特有的醋酸臭。在向上述处理后的TAC膜的表面滴下纯水并进行该纯水的pH测定时，pH= 7。在pH测定中，使用了株式会社TESTO制PH计测器，使用型号TEST0230。上述的pH测定结果表示，在TAC膜的表面上基板不存在仍然为单体的丙烯酸，聚合反应充分进行。将表面处理后的被处理TAC膜9贴合到PVA膜的一个面上。作为粘接剂使用了将(A)聚合度500的PVA 5被％水溶液和(B)羧甲基纤维素2wt%水溶液混合得到的水溶液。(A)及⑶的混合比为(A) : (B) =20 : I。粘接剂的干燥条件为80°C、5分钟。在PVA膜的相反侧的面上通过相同的粘接剂贴合皂化处理后的TAC膜。由此，制成3层结构的偏振板样品。偏振板样品的宽度为25mm。在粘接剂硬化后，通过浮动滚筒法(JIS K6854)测定了上述被处理TAC膜9和PVA膜的粘接强度。测定的结果是，粘接强度为9. 8N/25mm。[比较例I]
作为比较例，除了省略了再活化部30(电极31)这一点以外，使用与图I的膜表面处理装置I同一结构的装置，进行了 TAC膜9的等离子处理。处理条件与实施例I的主处理部10中的处理条件相同。从表面处理后的TAC膜发出了丙烯酸特有的醋酸臭。在通过与实施例I相同的测定机构对上述处理后的TAC膜的表面进行了 pH测定时，pH = 4。上述的pH测定结果表示，在TAC膜的表面上还残留有丙烯酸单体，聚合不充分。进而，与实施例I同样，制造偏振板样品并测定了粘接强度。测定的结果是,粘接强度为8. 5N/25mm。根据本发明，通过设置再活化部30而进行二次等离子处理，从而与不进行二次等离子处理的情况(比较例I)相比能够将粘接强度提高lN/25mm以上。实施例2在实施例2中，使用图5所示的膜表面处理装置1C，接着基于主处理部10的等离子处理进行了基于光能照射机构50的光照射。主处理部10中的等离子处理的处理条件与实施例I相同。作为光能照射机构50使用红外灯(HIBEC社制，型号HYP45)。光能照射机构50的光射出面与TAC膜9的距离为10mm。来自光能照射机构50的照射光的波长为O. 8 μ m，发光强度为15W/cm2。从表面处理后的TAC膜未放出丙烯酸特有的醋酸臭。在通过与实施例I相同的测定机构对上述处理后的TAC膜的表面进行pH测定时，pH = 7。其结果表示，基本不存在仍然为单体的丙烯酸，聚合反应充分进行。进而，与实施例I同样地制成样品并测定了粘接强度。测定的结果是,粘接强度为9. 5N/25mm。工业上的可利用性本发明能够适用于例如屏幕显示器(FPD)的偏振板和各种半导体装置的制造。符号说明IUAUBUC膜表面处理装置9 被处理膜10主处理部11第一辊电极
12第二辊电极16引导辊18电源19主放电空间20反应气体供给源(气化器)21上侧放电生成气体喷嘴22下侧放电生成气体喷嘴23反应气体喷嘴 24放电生成气体源30再活化部31后段电极31a对置面32固体电介体33气体供给部34再活化用辊电极35平行平板电极36凹圆筒面电极37棍(凸圆筒面)电极38再活化用电源39再放电空间40遮蔽构件41遮蔽空间50光能照射机构51照射光
权利要求
1.一种膜表面处理装置，其在输送连续的被处理膜的同时，使反应成分活化而在所述被处理膜的表面上进行反应，所述膜表面处理装置的特征在于， 具备配置在所述输送方向的相对上游侧的主处理部和配置在所述输送方向的相对下游侧的再活化部， 所述主处理部包括第一辊电极及第二辊电极，所述第一辊电极及第二辊电极以在相互之间形成接近大气压的主放电空间的方式平行配置；喷嘴，所述喷嘴朝向所述被处理膜的比所述主放电空间靠所述输送方向的上游侧的部分或朝向所述主放电空间喷出含有所述反应成分的反应气体， 所述被处理膜卷挂在所述第一辊电极上，并在通过所述主放电空间后折返而卷挂在所述第二辊电极上，所述第一辊电极及第二辊电极分别绕各自的轴线而彼此向相同的方向旋转，由此所述被处理膜从所述第一辊电极向所述第二辊电极输送， 所述再活化部包括一对后段电极，所述一对后段电极在相互之间形成有接近大气压的再放电空间；气体供给部，所述气体供给部向所述后段电极间供给不含所述反应成分的放电生成气体，所述被处理膜通过所述再放电空间，且所述一对后段电极的对置面均为平面，或者为平面和凸圆筒面，或者为凹圆筒面和凸圆筒面。
2.根据权利要求I所述的膜表面处理装置，其特征在于， 所述再活化部的一对后段电极中的一方具有由平面或凹圆筒面构成的对置面并与所述第二辊电极对置，所述第二辊电极被提供作为所述再活化部的另一方的后段电极。
3.根据权利要求I或2所述的膜表面处理装置，其特征在于， 向所述再活化部供给的电力比向所述主处理部供给的电力大。
4.一种膜表面处理装置，其在输送连续的被处理膜的同时，使反应成分活化而在所述被处理膜的表面上进行反应，所述膜表面处理装置的特征在于， 具备配置在所述输送方向的相对上游侧的主处理部和配置在所述输送方向的相对下游侧的再活化部， 所述主处理部包括第一辊电极及第二辊电极，所述第一辊电极及第二辊电极以在相互之间形成接近大气压的主放电空间的方式平行配置；喷嘴，所述喷嘴朝向所述被处理膜的比所述主放电空间靠所述输送方向的上游侧的部分或朝向所述主放电空间喷出含有所述反应成分的反应气体， 所述被处理膜卷挂在所述第一辊电极上，并在通过所述主放电空间后折返而卷挂在所述第二辊电极上，所述第一辊电极及第二辊电极分别绕各自的轴线而彼此向相同的方向旋转，由此所述被处理膜从所述第一辊电极向所述第二辊电极输送， 所述再活化部包括向所述被处理膜照射光能的光能照射机构。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的膜表面处理装置，其特征在于， 所述反应成分为聚合性单体。
全文摘要
本发明提供膜表面处理装置，在使含有反应成分的反应气体活化而对被处理膜进行表面处理时能够使反应成分充分反应，并防止在电极上附着污垢。在主处理部(10)的第一辊电极(11)及第二辊电极(12)上卷挂被处理膜(9)。通过辊电极(11、12)的旋转使被处理膜(9)从电极(11)向电极(12)输送。从喷嘴(23)向比电极(11、12)间的主放电空间(19)靠输送方向的上游侧的位置或放电空间(19)内的膜(19)上喷出反应气体。在比主处理部(10)靠输送方向的下游的位置设置再活化部(30)。优选，使再活化部(30)的后段电极(31)与第二辊电极(12)对置，将第二辊电极(12)兼用作再活化部(30)的另一方的后段电极。从气体供给部(33)向电极(31、12)之间供给不含有反应成分的放电生成气体。
文档编号C08J7/00GK102812073SQ20118001522
公开日2012年12月5日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月24日
发明者佐藤崇, 野上光秀, 中野良宪, 川崎真一 申请人:积水化学工业株式会社