(57)【要約】  重合性モノマーを含有する反応ガスによって被処理フィルムの表面処理を開始する際、被処理フィルムのロスを抑制又は防止する。  供給源３１から反応ガスの送出を開始するとともに、送出した反応ガスを供給ノズル３３には送らずに排出する。上記送出の開始から所要時間Ｔ１の経過後、被処理フィルム９の搬送を開始し、更に、プラズマ化した放電ガスの被処理フィルム９への接触を開始し、更に、反応ガスの上記排出を停止して供給ノズル３３からの反応ガス吹出しを開始する。
2013047279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって前記被処理フィルムを表面処理するにあたり、前記表面処理を開始する表面処理開始方法であって、
反応ガス供給源から前記反応ガスの送出を開始するとともに、送出した前記反応ガスを前記被処理フィルムに面する供給ノズルの吹出口には送らずに排出し、
前記送出の開始から所要時間経過後、前記被処理フィルムの搬送、及び前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、更に、前記排出を停止して前記吹出口からの反応ガス吹出しを開始することを特徴とする表面処理開始方法。
【請求項２】
前記所要時間が、前記反応ガス中の前記重合性モノマーの濃度が安定するまでの安定化期間に対応することを特徴とする請求項１に記載の表面処理開始方法。
【請求項３】
前記被処理フィルムの搬送を開始し、次に、前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理開始方法。
【請求項４】
前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、次に、前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表面処理開始方法。
【請求項５】
重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって、前記被処理フィルムを表面処理するフィルム表面処理装置であって、
前記反応ガスの供給源から延びる供給路と、前記供給路の下流端に連なる供給ノズルとを含む反応ガス供給系と、
前記被処理フィルムを前記供給ノズルと対面するように支持し、かつ前記被処理フィルムを搬送経路に沿って搬送する支持搬送手段と、
前記搬送経路上の前記供給ノズルより下流において放電ガスをプラズマ化するプラズマ生成部と、
前記反応ガス供給系の中途部に接続された排出路と、
前記表面処理の開始にあたり、前記供給源から送出された前記反応ガスを前記排出路から排出させ、前記送出の開始から所要時間経過後、前記搬送及び前記プラズマ化を開始させ、かつ前記排出を停止させて前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするフィルム表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の被処理フィルムを表面処理するにあたり該表面処理を開始する方法及び表面処理装置に関し、例えば偏光板の保護フィルムの接着性向上処理等に適したフィルム表面処理開始方法及び表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、偏光フィルムと保護フィルムを含む。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ＰＶＡフィルムからなる。保護フィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を主成分として含むＴＡＣフィルムからなる。これらフィルムを接着する接着剤としては、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、上記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。そこで、ＴＡＣフィルムの接着性を向上させるために鹸化処理が行なわれている。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。【０００３】
代替技術として、特許文献１では、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の薄膜を形成した後、大気圧プラズマを照射している。重合性モノマーは、例えば液の状態から気化され、蒸気の状態で保護フィルムまで送られ、保護フィルムの表面上で凝縮する。そして、上記大気圧プラズマの照射によって、重合性モノマーのプラズマ重合反応が起き、保護フィルムの表面に重合性モノマーのプラズマ重合膜が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
偏光板用保護フィルム等の被処理フィルムの表面処理を開始（一時停止後の再開を含む）する際、重合性モノマーの供給濃度が安定するまでにはある程度の時間（安定化期間）を要する。したがって、被処理フィルムの搬送方向の先端部分における上記安定化期間中に搬送した長さ分は、処理状態が不安定になる。そのため、被処理フィルムの上記長さ分は廃棄しなければならず、ロスが大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明方法は、重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化（励起、活性化、ラジカル化、イオン化等を含む）した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって前記被処理フィルムを表面処理するにあたり、前記表面処理を開始する表面処理開始方法であって、
反応ガス供給源から前記反応ガスの送出を開始するとともに、送出した前記反応ガスを前記被処理フィルムに面する供給ノズルの吹出口には送らずに排出し、
前記送出の開始から所要時間経過後、前記被処理フィルムの搬送、及び前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、更に、前記排出を停止して前記吹出口からの反応ガス吹出しを開始することを特徴とする。
供給源から反応ガス送出を開始した後、しばらくは、反応ガス中の重合性モノマー濃度が不安定なことが通例である。この反応ガスを被処理フィルムに吹き付けることなく排出しながら、重合性モノマー濃度が安定化するのを待つ。その後、前記被処理フィルムの搬送等を開始して表面処理を開始する。これによって、被処理フィルムの搬送方向の先端部分の処理状態が不安定になるのを抑制又は防止でき、そのような処理状態が不安定なフィルム部分の長さを小さくでき、或いは上記処理状態が不安定なフィルム部分が出来るのを無くすことができる。これによって、被処理フィルムのロスを抑制又は防止できる。何らかのトラブル等で一時停止した後の再開時にも本発明方法を採用することで、被処理フィルムのロスを抑制又は防止できる。【０００７】
前記所要時間が、前記反応ガス中の前記重合性モノマーの濃度が安定するまでの安定化期間に対応することが好ましい。そうすることで、被処理フィルムの搬送開始時ひいては表面処理の開始時には重合性モノマー濃度が確実に安定しているようにできる。したがって、被処理フィルムの表面処理の開始当初から処理状態を確実に安定させることができる。よって、被処理フィルムのロスを一層確実に抑制又は防止できる。【０００８】
前記被処理フィルムの搬送を開始し、次に、前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始することが好ましい。これによって、被処理フィルムの特定の箇所が継続的なプラズマ照射によって大きな熱ダメージを受けるのを回避でき、更には、被処理フィルムが上記特定箇所で破断するのを防止できる。【０００９】
前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、次に、前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始することが好ましい。そうすることで、前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出開始当初から、重合性モノマーのプラズマ重合反応を確実に起こさせることができ、被処理フィルムの表面に重合性モノマーのプラズマ重合膜を確実に形成できる。したがって、重合性モノマーがモノマーのままで被処理フィルムに残留するのを防止できる。よって、被処理フィルムの搬送経路上の装置部材又は周辺部材に上記残留モノマーが転移するのを防止できる。或いは、当該表面処理の後工程で用いる設備に上記残留モノマーが転移するのを防止できる。この結果、上記転移（転写）に起因する歩留まりの低下を防止できる。【００１０】
本発明装置は、重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって、前記被処理フィルムを表面処理するフィルム表面処理装置であって、
前記反応ガスの供給源から延びる供給路と、前記供給路の下流端に連なる供給ノズルとを含む反応ガス供給系と、
前記被処理フィルムを前記供給ノズルと対面するように支持し、かつ前記被処理フィルムを搬送経路に沿って搬送する支持搬送手段と、
前記搬送経路上の前記供給ノズルより下流において放電ガスをプラズマ化するプラズマ生成部と、
前記反応ガス供給系の中途部に接続された排出路と、
前記表面処理の開始にあたり、前記供給源から送出された前記反応ガスを前記排出路から排出させ、前記送出の開始から所要時間経過後、前記搬送及び前記プラズマ化を開始させ、かつ前記排出を停止させて前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記制御手段の制御によって、反応ガスの送出の開始から所要時間が経過するまでは、反応ガスを被処理フィルムに吹き付けることなく排出する。したがって、重合性モノマーの濃度が不安定な状態で被処理フィルムの表面処理を行なうのを回避できる。その後、前記被処理フィルムの搬送等を開始して表面処理を開始することで、被処理フィルムの搬送方向の先端部分の処理状態が不安定になるのを抑制又は防止でき、そのような処理状態が不安定なフィルム部分の長さを小さくでき、或いは上記処理状態が不安定な部分フィルムが出来るのを無くすことができる。これによって、被処理フィルムのロスを抑制又は防止できる。【００１１】
前記プラズマ化及び表面処理は、大気圧近傍下で行なうことが好ましい。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａ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、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。【００１２】
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、例えばトリアセチルセルロース（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。
【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＨ）、メタクリル酸（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）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。【００１７】
前記被処理フィルムが、ＣＯＰ、ＣＯＣ、ＰＰ、ＰＥ等のオレフィン系モノマー重合フィルムである場合、前記反応ガスが、重合性モノマーとして水溶性モノマー及びオレフィン系モノマーを含有することが好ましい。反応ガス中のオレフィン系モノマーの体積濃度は水溶性モノマーの体積濃度の好ましくは１．１倍以上である。【００１８】
オレフィン系モノマーは、二重結合を有しかつ極性官能基を持たない不飽和炭化水素であり、直鎖状でもよく環状でもよく、二重結合の数は１つでもよく２つ以上でもよい。好ましくは、オレフィン系モノマーとして室温付近で液体であり、かつガス化が容易なものを用いる。オレフィン系モノマーの炭素数は５以上８以下が好ましい。具体的には、直鎖状のオレフィン系モノマーとしては、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。直鎖の末端に二重結合があるものが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。環状のオレフィン系モノマーとしては、１−シクロペンテン、１−シクロヘキセン、１−シクロヘプテン、１−シクロオクテンの他、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等の環状ジエンが挙げられる。前記オレフィン系モノマーは、好ましくは環状ジエンであり、特にシクロペンタジエン、又はジシクロペンタジエンであることが好ましい。これにより、液化層ひいては接着促進層のオレフィン系モノマー重合フィルムとの相容性を高めることができ、特にシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）からなるフィルムとの相容性を高めることができる。しかも、環状ジエンは、Ｄｉｅｌｓ−ａｌｄｅｒ反応などにより重合しやすく、水溶性モノマーと共重合しやすい。【００１９】
前記水溶性モノマーは、アルデヒド基、カルボキシル基、又は水酸基を有するモノマーであることが好ましい。これにより、ＰＶＡ等の極性を有する成分からなる接着剤や、偏光子等の被接着部材との相容性を高めることができる。具体的には、水溶性モノマーとして、アセトアルデヒド、ビニルアルコール、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド等が挙げられる。特に、水溶性モノマーとしては、アセトアルデヒド、又はアクリル酸が好ましい。 アセトアルデヒドは、ビニルアルコールとケト−エノール互変異性体を構成し、ビニルアルコールと共存する化合物である。したがって、ビニルアルコール系の接着剤や偏光子等との相容性を高くすることができる。【００２０】
前記反応ガスが、重合性モノマーを搬送するキャリアガスを含んでいてもよい。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。【００２１】
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。これら気化方法は、気化器にて行なうことが好ましい。何れの気化方法においても、気化の開始から反応ガス中の重合性モノマー濃度が安定する迄、時間がかかる。また、気化器と供給ノズルとを繋ぐ反応ガス供給路においても、上記濃度が安定する迄、時間がかかる。つまり、重合性モノマーが気化する際、気化潜熱が必要となる。そのため、気化器内の温度が、気化操作の開始直後、一時的に低下する。その後、気化器の温度は、温調手段等の動作によって設定温度に向けて徐々に回復していく。この気化器の温度が変動している期間中は、反応ガス中の重合性モノマー濃度が安定しない。さらに、反応ガス供給路においても、該反応ガス供給路を構成する管の内壁に反応ガス中の重合性モノマーが吸着されたり、凝縮していた重合性モノマーが気化したりすることによって、反応ガスの供給開始から上記吸着及び気化が平衡状態になるまでの間、供給中の反応ガスの重合性モノマー濃度が不安定になる。結果的に供給ノズルから吹き出される反応ガス中の重合性モノマー濃度が安定するには、ある程度の時間がかかってしまう。本発明によれば、このような重合性モノマー濃度の不安定期間があっても、被処理フィルムの搬送方向の先端部分の処理状態が不安定になるのを抑制又は防止でき、被処理フィルムのロスを抑制又は防止できる。【００２２】
重合性モノマーを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。【００２３】
前記放電ガスとしては、窒素（Ｎ２）や希ガス（Ａｒ、Ｎｅ、Ｈｅ等）の不活性ガスが挙げられる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被処理フィルムの表面処理を開始する際、被処理フィルムの搬送方向の先端部分の処理状態が不安定になるのを抑制又は防止でき、そのような不安定なフィルム部分の長さを小さくでき、又は上記不安定なフィルム部分ができるのを防止できる。よって、被処理フィルムのロスを抑制又は防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルム表面処理装置の回路図である。
【図２】上記フィルム表面処理装置の処理部の斜視図である。
【図３】上記フィルム表面処理装置の運転開始時の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るフィルム表面処理装置１を示したものである。装置１の処理対象９は、偏光板（フィルム積層体）の保護フィルムとなるべき樹脂フィルムである。被処理フィルム９は、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を主成分として含むＴＡＣフィルムにて構成され、連続シート状になっている。フィルム９の厚さは、例えば１００μｍ程度である。
【００２７】
なお、被処理フィルム９は、ＴＡＣフィルムに限られず、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）等の種々の樹脂からなるフィルムであってもよい。
【００２８】
図１に示すように、フィルム表面処理装置１は、処理槽Ｃと、放電ガス供給系２０と、反応ガス供給系３０を備えている。処理槽Ｃの内部には、支持搬送手段とプラズマ生成部とを兼ねた処理部１０が収容されている。図１及び図２に示すように、処理部１０は、３つの主ロール１１，１２，１３を含む。主ロール１１〜１３は、互いに同一径、同一軸長の円筒体になっている。各主ロール１１〜１３の軸線が、図１の紙面と直交する幅方向ｗに向けられている。３つの主ロール１１〜１３が、ｗ方向と直交する水平方向（図１の左右）に並べられている。
【００２９】
図１において左側の主ロール１１と中央の主ロール１２との間にギャップ４Ａが形成されている。中央の主ロール１２と右側の主ロール１３との間にギャップ４Ｂが形成されている。これらギャップ４Ａ，４Ｂの最も狭い箇所の厚さは、例えば約１ｍｍ〜数ｍｍ程度になっている。
【００３０】
主ロール１１，１２の下方に一対（複数）の反転ロール１４Ａ，１４Ａが配置されている。主ロール１２，１３の下方に一対（複数）の反転ロール１４Ｂ，１４Ｂが配置されている。これら反転ロール１４の軸線は、主ロール１１〜１３と平行になっている、
【００３１】
各主ロール１１〜１３には、主ロール１１〜１３を軸線まわりに回転させる回転機構１５が連結されている（図１では主ロール１３と回転機構１５との連結のみ図示）。回転機構１５は、モータ等の駆動部と、該駆動部の駆動力を主ロール１１〜１３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。
【００３２】
主ロール１１〜１３及び反転ロール１４は、互いに協働して、主ロール１１、反転ロール１４Ａ、主ロール１２、反転ロール１４Ｂ、主ロール１３の順に辿る搬送経路１９を構成している。連続シート状の被処理フィルム９が、その連続方向を搬送経路１９に沿わせ、かつ幅方向をｗ方向（図１の紙面と直交する方向）に向けて、ロール１１〜１４に掛け回されている。詳述すると、被処理フィルム９は、主ロール１１，１２，１３の上側の周面にそれぞれ半周程度掛け回されている。被処理フィルム９の主ロール１１と主ロール１２との間に跨る部分は、ギャップ４Ａを通して、ギャップ４Ａよりも下方に垂らされ、反転ロール１４Ａ，１４Ａに掛け回されている。被処理フィルム９の主ロール１２と主ロール１３との間に跨る部分は、ギャップ４Ｂを通して、ギャップ４Ｂよりも下方に垂らされ、反転ロール１４Ｂ，１４Ｂに掛け回されている。回転機構１５によって、３つの主ロール１１〜１３が互いに同期して図１において時計回りに回転することで、被処理フィルム９が、搬送経路１９に沿って主ロール１１、反転ロール１４Ａ、主ロール１２、反転ロール１４Ｂ、主ロール１３の順に搬送される。被処理フィルム９の搬送速度は、例えば２ｍ／ｍｉｎ〜６０ｍ／ｍｉｎ程度の範囲内で設定されている。
【００３３】
図示は省略するが、各主ロール１１，１２，１３の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（フィルム温調手段）が設けられている。これによって、主ロール１１〜１３を温調でき、ひいては該主ロール１１〜１３に接する被処理フィルム９の温度を調節できる。主ロール１１〜１３ひいては被処理フィルム９の設定温度は、好ましくは後記重合性モノマーの凝縮温度より低温である。
【００３４】
主ロール１１〜１３は、プラズマ生成部１０の電極を兼ねている。以下、適宜、主ロール１１，１２，１３をそれぞれロール電極１１，１２，１３とも称す。詳述すると、各ロール電極１１〜１３の少なくとも外周部分は、金属にて構成され、かつ該金属部分の外周面には固体誘電体層（図示省略）が被膜されている。中央のロール電極１２に電源２が接続されている。両側のロール電極１１，１３は電気的に接地されている。電源２は、ロール電極１２に高周波電力を供給する。供給電力は、例えばパルス等の間欠波状であるが、これに限られず、正弦波等の連続波状でもよい。この電力供給によって、ロール電極１１，１２の間に電界が印加されてプラズマ放電が生成されるとともに、ロール電極１２，１３の間に電界が印加されてプラズマ放電が生成される。ギャップ４Ａは、前段のプラズマ処理空間になる。ギャップ４Ｂは、後段のプラズマ処理空間になる。
【００３５】
ガス供給系２０，３０は、それぞれ前段の処理空間３Ａ，４Ａに対応する前段ラインと、後段の処理空間３Ｂ，４Ｂに対応する後段ラインとを有している。以下、ガス供給系２０，３０の各構成要素について、前段ラインと後段ラインの何れに属するものであるかを明示するときは、前段ラインに属する構成要素には符号に「Ａ」を付し、後段ラインに属する構成要素には符号に「Ｂ」を付す。なお、後述する反応ガス排出系４０についても同様である。図１においては、ガス供給系２０，３０のすべての構成要素について、前段ラインの構成要素には符号に「Ａ」を付し、後段ラインの構成要素には符号に「Ｂ」を付してある。
【００３６】
放電ガス供給系２０の前段及び後段の各ラインは、放電ガス源２１と、放電ガス路２２と、放電ガスノズル２３を備えている。放電ガス源２１には、放電ガスが圧縮されて蓄えられている。放電ガスとしては、窒素（Ｎ２）が用いられている。放電ガスとして、Ｎ２に代えて、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ等の希ガスを用いてもよい。放電ガス源２１から放電ガス路２２が延びている。放電ガス路２２には電磁開閉弁５４が設けられている。放電ガス路２２の下流端は、放電ガスノズル２３に接続されている。
【００３７】
なお、前段の放電ガス源２１Ａと後段の放電ガス源２１Ｂとが、共通の単一の放電ガス源にて構成されていてもよく、この単一の放電ガス源２１からの放電ガス路２２が分岐して、各放電ガスノズル２３Ａ，２３Ｂに接続されていてもよい。
【００３８】
前段の放電ガスノズル２３Ａは、ロール電極１１，１２どうし間における前段のプラズマ処理空間４Ａより下側の部分に配置されている。図２に示すように、放電ガスノズル２３Ａは、ｗ方向に長く延び、かつｗ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。放電ガスノズル２３Ａの上端（先端）の吹出口２３ｅは、ｗ方向に延びるスリット状になり、プラズマ処理空間４Ａに臨んでいる。放電ガス源２１ＡからのＮ２（放電ガス）が、放電ガス路２２Ａを経て放電ガスノズル２３Ａに送られ、該ノズル２３Ａの吹出口２３ｅからプラズマ処理空間４Ａへ吹き出される。
【００３９】
後段の放電ガスノズル２３Ｂは、ロール電極１２，１３どうし間における後段のプラズマ処理空間４Ｂより下側の部分に配置されている。放電ガスノズル２３Ｂは、ｗ方向に長く延び、かつｗ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。放電ガスノズル２３Ｂの上端（先端）の吹出口２３ｅは、ｗ方向に延びるスリット状になり、プラズマ処理空間４Ｂに臨んでいる。放電ガス源２１ＢからのＮ２（放電ガス）が、放電ガス路２２Ｂを経て放電ガスノズル２３Ｂに送られ、該ノズル２３Ｂの吹出口２３ｅからプラズマ処理空間４Ｂへ吹き出される。
【００４０】
図示は省略するが、各放電ガスノズル２３の内部には、放電ガス路２２からの放電ガスをｗ方向に均一に分散させる整流部が設けられている。これによって、放電ガスの吹出し流が、ｗ方向に均一に分布した流れになる。また、各放電ガスノズル２３の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（放電ガス温調手段）が設けられている。これによって、放電ガスノズル２３を温調でき、ひいては放電ガスの吹き出し時の温度を調節できる。放電ガスノズル２３の設定温度は、好ましくは後記重合性モノマーの凝縮温度より低温である。
【００４１】
ロール電極１１，１２間における前段のプラズマ処理空間４Ａより上側の部分には、閉塞部材２４Ａが設けられている。閉塞部材２４Ａによってプラズマ処理空間４Ａの上端部がある程度塞がれている。閉塞部材２４Ａと放電ガスノズル２３Ａがプラズマ処理空間４Ａを挟んで上下に対向している。また、ロール電極１２，１３間における後段のプラズマ処理空間４Ｂより上側の部分には、閉塞部材２４Ｂが設けられている。閉塞部材２４Ｂによってプラズマ処理空間４Ｂの上端部がある程度塞がれている。閉塞部材２４Ｂと放電ガスノズル２３Ｂがプラズマ処理空間４Ｂを挟んで上下に対向している。閉塞部材２４Ａ，２４Ｂとして、放電ガスノズル２３と同一構造のノズルを用い、これを放電ガスノズル２３とは上下に反転させて設置してもよい。閉塞部材２４すなわち上側のノズル２４からも放電ガスを吹出可能にしてもよい。放電ガスを上下のノズル２４，２３から同時に吹出してもよく、何れか一方からだけ吹出してもよい。
【００４２】
図１に示すように、反応ガス供給系３０の前段及び後段の各ラインは、反応ガス供給源３１と、反応ガス供給路３２と、反応ガス供給ノズル３３を備えている。反応ガス供給源３１は、重合性モノマーを気化させる気化器にて構成されている。重合性モノマーとしては、アクリル酸（ＡＡ）が用いられている。気化器３１内にアクリル酸が液体の状態で蓄えられている。気化器３１にはヒーター等の温度調節手段（図示省略）が内蔵されており、アクリル酸を設定温度に維持している。また、気化器３１には、キャリアガス源３４が付設されている。キャリアガス源３４には、キャリアガスとして窒素（Ｎ２）が圧縮されて蓄えられている。キャリアガス源３４からキャリアガス導入路３５が延び、この導入路３５が気化器３１に接続されている。導入路３５には電磁開閉弁５５が設けられている。
【００４３】
キャリアガス源３４は、窒素からなるキャリアガスを導入路３５を介して気化器３１に供給する。気化器３１は、上記キャリアガス（Ｎ２）にアクリル酸を気化させる。アクリル酸の気化方式としては、アクリル酸の液中にキャリアガスをバブリングするバブリング方式であってもよく、気化器内のアクリル酸の液面上の飽和蒸気をキャリアガスで押し出す押し出し方式であってもよい。気化したアクリル酸とキャリアガスとが混合することで、反応ガス（ＡＡ＋Ｎ２）が生成される。
【００４４】
気化器３１から供給路３２が延びている。供給路３２を構成する管にはリボンヒータ（反応ガス温調手段）が巻き付けられている。これによって、供給路３２内を通る反応ガスの温度をアクリル酸の凝縮温度以上になるように調節でき、供給路３２内でアクリル酸が凝縮するのを防止できる。供給路３２の下流端には供給ノズル３３が接続されている。
【００４５】
なお、前段の気化器３１Ａと後段の気化器３１Ｂが共通の単一の気化器にて構成されていてもよく、この単一の気化器からの供給路３２が分岐して、各供給ノズル３３Ａ，３３Ｂに接続されていてもよい。
【００４６】
図２に示すように、供給ノズル３３は、ｗ方向に長く延びる容器状になっている。図１に示すように、供給ノズル３３の下面に吹出口３３ｅが設けられている。詳細な図示は省略するが、吹出口３３ｅは、供給ノズル３３の下面の長辺方向及び短辺方向の広い範囲にわたって分布している。
【００４７】
前段の供給ノズル３３Ａは、搬送経路１９における前段のプラズマ処理空間４Ａよりも上流側に配置されている。具体的には、供給ノズル３３Ａは、主ロール１１の上方に配置されている。供給ノズル３３Ａの下面が、主ロール１１の上側の周面と対面し、ひいては主ロール１１上の被処理フィルム９と対面している。供給ノズル３３Ａの下面と主ロール１１の上側の周面との間に前段の吹付処理空間３Ａが画成されている。被処理フィルム９が吹付処理空間３Ａの内部に通されている。供給ノズル３３Ａの下面には遮蔽部材３６Ａが付設されている。遮蔽部材３６Ａは、ｗ方向から見て円弧形状の断面を有してｗ方向に延びる湾曲板状になっている。遮蔽部材３６Ａが供給ノズル３３Ａよりも主ロール１１の周方向の両側に延び出すことで、吹付処理空間３Ａが供給ノズル３３Ａよりも主ロール１１の周方向の両側に延長されている。供給ノズル３３Ａの吹出口３３ｅが遮蔽部材３６Ａを貫通して吹付処理空間３Ａに連なっている。気化器３１Ａからの反応ガスが、供給路３２Ａを経て供給ノズル３３Ａに送られ、該ノズル３３Ａの吹出口３３ｅから吹付処理空間３Ａへ吹き出される。
【００４８】
後段の供給ノズル３３Ｂは、搬送経路１９における前段のプラズマ処理空間４Ａと後段のプラズマ処理空間４Ｂとの間に配置されている。具体的には、供給ノズル３３Ｂは、主ロール１２の上方に配置されている。供給ノズル３３Ｂの下面が、主ロール１２の上側の周面と対面し、ひいては主ロール１２上の被処理フィルム９と対面している。供給ノズル３３Ｂの下面と主ロール１２の上側の周面との間に後段の吹付処理空間３Ｂが画成されている。被処理フィルム９が吹付処理空間３Ｂの内部に通されている。供給ノズル３３Ｂの下面には遮蔽部材３６Ｂが付設されている。遮蔽部材３６Ｂは、ｗ方向から見て円弧形状の断面を有してｗ方向に延びる湾曲板状になっている。遮蔽部材３６Ｂが供給ノズル３３Ｂよりも主ロール１２の周方向の両側に延び出すことで、吹付処理空間３Ｂが供給ノズル３３Ｂよりも主ロール１２の周方向の両側に延長されている。供給ノズル３３Ｂの吹出口３３ｅが遮蔽部材３６Ｂを貫通して吹付処理空間３Ｂに連なっている。気化器３１Ｂからの反応ガスが、供給路３２Ｂを経て供給ノズル３３Ｂに送られ、該ノズル３３Ｂの吹出口３３ｅから吹付処理空間３Ｂへ吹き出される。
【００４９】
図示は省略するが、各供給ノズル３３の内部には、供給路３２からの反応ガスをｗ方向に均一に分散させる整流部が設けられている。これによって、反応ガスの吹出し流が、ｗ方向に均一に分布した流れになる。また、各供給ノズル３３の内部には、水等の温調媒体を流す温調路（反応ガス温調手段）が設けられている。これによって、供給ノズル３３を温調でき、ひいては供給ノズル３３内を通る反応ガスの温度を調節できる。供給ノズル３３の設定温度は、反応ガス中のアクリル酸の凝縮温度以上であることが好ましい。これによって、供給ノズル３３内でアクリル酸が凝縮するのを防止できる。
【００５０】
反応ガス供給系３０の中途部には、反応ガス排出系４０が接続されている。反応ガス排出系４０は、供給系３０の前段及び後段の各ラインに対応する２つの排気路４２を有している。前段の排気路４２Ａは、供給路３２Ａ上の接続部４１Ａを介して供給路３２Ａと接続されている。後段の排気路４２Ｂは、供給路３２Ｂ上の接続部４１Ｂを介して供給路３２Ｂと接続されている。
【００５１】
前段及び後段の各供給路３２には、接続部４１を挟んで上流側（気化器３１側）に開閉弁５１が設けられ、下流側（供給ノズル３３側）に開閉弁５２が設けられている。前段及び後段の各排気路４２には開閉弁５３が設けられている。各開閉弁５１〜５３は、電磁開閉弁にて構成されている。これら開閉弁５１〜５３の開閉操作によって、フィルム表面処理装置１の動作モードが反応ガス吹出モードと排気モードとに切り替わる。反応ガス吹出モードでは、気化器３１が供給ノズル３３に接続され、反応ガスが、気化器３１から供給路３２を経て、供給ノズル３３から吹き出される。排気モードでは、気化器３１が排気路４２に接続され、反応ガスが、気化器３１から供給路３２の接続部４１迄の部分を経て、排気路４２に導かれて排出される。
なお、接続部４１は、反応ガス供給系３０における開閉弁５２よりも上流側の部分に在ることが好ましい。かつ接続部４１及び開閉弁５２が供給ノズル３３の近くに設けられていることが好ましい。
３つの開閉弁５１〜５３に代えて、接続部４１に１つの三方弁を設けてもよい。
【００５２】
２つの排気路４２Ａ，４２Ｂは、互いに合流して、除害装置４３に接続されている。除害装置４３は、例えばアルカリスクラバーにて構成され、排出ガスからアクリル酸を除去する等の除害を行う。除害装置４３は、処理槽Ｃの内部雰囲気を排気する排気系（図示せず）の除害装置と共用させてもよい。反応ガス排出系４０にアクリル酸の回収装置を設け、アクリル酸を回収して気化器３１に戻すことにしてもよい。
【００５３】
更に、フィルム表面処理装置１は、制御手段８を備えている。制御手段８は、マイクロコンピュータ、駆動回路、信号変換回路等を含む。マイクロコンピュータは、フィルム表面処理装置１の動作を統括する。駆動回路は、マイクロコンピュータの指令に基づいて、電源２、回転機構１５、電磁開閉弁５１〜５５等を駆動する。
【００５４】
上記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を、表面処理の開始動作を中心に図３のタイムチャートにしたがって説明する。
いま、フィルム表面処理装置１の運転が停止（何らかのトラブル等による一旦停止を含む）しているものとする。このとき、電源２及び回転機構１５は停止されている。したがって、プラズマ処理空間４内のプラズマ放電は行なわれておらず、かつ被処理フィルム９の搬送は行なわれていない。また、開閉弁５１〜５５が閉じられている。したがって、処理空間３，４へのガス供給は行なわれていない。フィルム表面処理装置１の運転を開始（トラブル等の復旧後の再開を含む）するときは、初めに反応ガス排出工程を行なう。その後、搬送工程及びプラズマ照射工程を順次開始する。続いて上記反応ガス排出工程から反応ガス吹付工程への切り替えを行なう。以下詳述する。
【００５５】
（１）反応ガス排出工程
先ず、制御手段８によって、供給系３０及び排気系４０の前段及び後段の各ラインの開閉弁５１を開き、開閉弁５２を閉じ、開閉弁５３を開く。これによって、供給系３０及び排気系４０が排気モードになり、供給ノズル３３が気化器３１から遮断され、かつ排気路４２が気化器３１に連通する。更に、開閉弁５５を開く。これによって、キャリアガス源３４から所定流量のキャリアガス（Ｎ２）が導入路３５を経て気化器３１に導入される。このキャリアガス（Ｎ２）に気化器３１内のアクリル酸（ＡＡ）が気化して混合され、反応ガス（ＡＡ＋Ｎ２）が生成される。この反応ガスが、気化器３１から供給路３２に送出される。反応ガスは、接続部４１まで流れた後、そこから供給ノズル３３へは向かわずに排気路４２へ導かれて排出される。したがって、供給ノズル３３から反応ガスが吹き出されることはなく、被処理フィルム９にアクリル酸モノマーが付着することはない。
【００５６】
気化器３１からの反応ガスの送出開始当初は、通常、反応ガス中のアクリル酸濃度が不安定で所期の設定濃度から外れている。詳述すると、気化器３１内のアクリル酸が気化する際、気化潜熱が必要となる。そのため、気化器３１内の温度が、キャリアガス（Ｎ２）の導入開始（気化開始）の直後、一時的に低下する。すると、気化器３１の温度調節手段が作動することによって、気化器３１内の温度が徐々に設定温度に向けて回復していく。この気化器３１の温度が変動している期間中は、アクリル酸の気化量が不安定であり、反応ガス中のアクリル酸濃度が安定しない。また、反応ガス供給路３２（この段階では気化器３１から接続部４１までの路部分）においても、アクリル酸の吸着や気化が起きることによって、反応ガスの供給開始から上記吸着及び気化が平衡状態になるまでの間、アクリル酸濃度が不安定になる。時間が経過するにしたがって、反応ガス中のアクリル酸濃度が次第に安定化して設定濃度に近づく。アクリル酸濃度が安定するまでの所要時間（安定化期間）は、例えば数分間〜十数分間程度である。この安定化期間に対応する時間Ｔ１が経過するまで、反応ガス排出工程を継続する。時間Ｔ１は、数分間〜十数分間の範囲内で予め決めて制御手段８の記憶部に格納しておく。具体的には、時間Ｔ１は、通常２分〜１５分であることが好ましい。或いは、反応ガス中のアクリル酸濃度を濃度センサにて検出し、この検出濃度に基づいてアクリル酸濃度が安定したか否かを判断することによって、結果的に安定化期間（すなわち所要時間Ｔ１）が経過したか否かを判断することにしてもよい。
【００５７】
反応ガス排出工程の期間中は被処理フィルム９の搬送を行なわない。したがって、被処理フィルム９のロスを回避できる。
【００５８】
（２）搬送工程の開始
時間Ｔ１の経過後、回転機構１５を駆動して主ロール１１，１２，１３を回転させ、被処理フィルム９の搬送を開始する。
【００５９】
（３）プラズマ照射工程の開始
続いて、放電ガス供給系２０の前段及び後段の各ラインの開閉弁５４を開き、放電ガス供給系２０の放電ガス（Ｎ２）を放電ガスノズル２３からプラズマ処理空間４に供給する。かつ、電源２を駆動し、ロール電極１２に高周波電力を供給して、空間４内にプラズマ放電を生成する。これによって、放電ガス（Ｎ２）がプラズマ化（励起、分解、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）され、このプラズマ化された放電ガスがプラズマ処理空間４内の被処理フィルム９に接触する。すなわち、被処理フィルム９に窒素プラズマが照射される。このプラズマ照射の開始に先立って、被処理フィルム９の搬送を開始しておくことで、被処理フィルム９の特定の箇所にプラズマが継続的に照射されないようにできる。したがって、上記特定の箇所が大きな熱ダメージを受けるのを回避でき、被処理フィルム９が上記特定箇所で破断するのを防止できる。搬送工程の開始からプラズマ照射工程の開始までの時間Ｔ２は、例えば、被処理フィルム９の搬送速度が設定速度に向かって立ち上がる途中のある速度になるまでの時間とする。なお、時間Ｔ２は、上記ある速度になるまでの時間に限定されるものではなく、上記設定速度に達するまでの時間であってもよく、それ以外の指標から導いた時間であってもよい。例えば、時間Ｔ２は、数秒間程度とするのが好ましく、具体的には、時間Ｔ２は、２〜５秒間程度とするのが好ましい。
【００６０】
なお、開閉弁５４を開いて放電ガスのプラズマ処理空間４への供給を開始するタイミングは、電源２から電力供給を開始することによってプラズマ照射を開始する時よりも前に設定してもよく、被処理フィルム９の搬送開始の前後に設定してもよく、さらには、上記反応ガスの安定化のための時間Ｔ１の経過中に設定してもよい。
【００６１】
（４）反応ガス吹付工程の開始
続いて、反応ガス供給系３０の前段及び後段の各ラインについて、開閉弁５１を開いたまま、開閉弁５２を開き、かつ開閉弁５３を閉じる。これによって、排気モードから反応ガス吹出モードに切り替わり、排気路４２が閉止され、かつ気化器３１が供給ノズル３３と連通する。したがって、排気路４２からの反応ガス排出が停止される（反応ガス排出工程の終了）。そして、気化器３１からの反応ガスが、供給路３２を通って供給ノズル３３に送られ、吹出口３３ｅから吹付処理空間３に吹き出される。この反応ガス中のアクリル酸が、吹付処理空間３内の被処理フィルム９上で凝縮して、被処理フィルム９の表面に膜状に付着する。被処理フィルム９の搬送に伴なって、上記アクリル酸の付着部分がプラズマ処理空間４に導入され、プラズマを照射される。これによって、プラズマ処理空間４内の被処理フィルム９の表面上でアクリル酸のプラズマ重合反応が起き、被処理フィルム９の表面にアクリル酸のプラズマ重合膜からなる接着性促進層を形成できる。
【００６２】
予め反応ガス排出工程によって反応ガス中のアクリル酸濃度を安定化させておくことで、反応ガスのフィルム９への吹付を開始した当初から、アクリル酸のプラズマ重合膜を安定的に形成できる。したがって、被処理フィルム９の搬送方向の先端部分の処理状態が不安定になるのを防止又は抑制でき、そのような処理状態が不安定なフィルム部分が出来るのを防止でき、又は上記処理状態が不安定なフィルム部分の長さを充分に短くできる。これによって、被処理フィルム９のロスを防止又は抑制できる。通常の運転開始時に限られず、何らかのトラブル等で一時停止した後の再開時にも、上記の開始手順を採用することで、被処理フィルム９のロスを防止又は抑制できる。
【００６３】
更に、反応ガスの被処理フィルム９への吹付開始に先立ってプラズマ照射を開始しておくことで、反応ガスの吹出開始当初から、アクリル酸のプラズマ重合反応を確実に起こさせることができる。したがって、アクリル酸がモノマーのままで被処理フィルム９上に残留するのを防止でき、吹付処理空間３よりも下流の搬送経路１９上の装置部材又は周辺部材に上記残留モノマーが転移するのを防止できる。更には、当該表面処理の後工程で用いる設備に上記残留モノマーが転移するのを防止できる。この結果、上記転移に起因する歩留まりの低下を防止できる。特に、上記残留モノマーが反転ロール１４に転移して汚れとして付着するのを防止でき、更に被処理フィルム９が上記反転ロール１４に接したときに汚染されて歩留まりが低下するのを確実に防止できる。
【００６４】
プラズマ照射工程の開始時から反応ガス吹付工程の開始時までの時間Ｔ３は、なるべく短いことが好ましく、例えば数秒間であり、より好ましくは５秒以内とする。したがって、被処理フィルム９の搬送開始後、供給ノズル３３からの吹出開始までの時間は、数秒ないしは十数秒である。時間Ｔ３を短くすることで、被処理フィルム９のロスを一層確実に防止又は抑制できる。
【００６５】
なお、開閉弁５２を開くタイミングは、反応ガスが接続部４１又は開閉弁５２から供給ノズル３３に達して吹き出されるまでの時間Ｔ４（接続部４１又は開閉弁５２より供給ノズル３３側の供給路３２及び供給ノズル３３内のガスが反応ガスにて置換される置換時間）を考慮して設定するのが好ましい。すなわち、開閉弁５２を開くタイミングは、反応ガス吹付の開始時よりも置換時間Ｔ４だけ早く行なうことが好ましい。置換時間Ｔ４は、供給路３２の長さ等にもよるが、一般に数秒程度であり、最大１０秒程度である。したがって、図３に示すように、Ｔ４＜Ｔ３の場合では、電源２からの電力供給を開始した直後に開閉弁５２を開くことが好ましい。Ｔ４≒Ｔ３の場合には、電源２からの電力供給とほぼ同時に開閉弁５２を開くことが好ましい。Ｔ４＞Ｔ３の場合には、電源２からの電力供給を開始する前に開閉弁５２を開くことが好ましい。転写防止のために、Ｔ４＜Ｔ３が最も好ましい。
【００６６】
（５）定常処理工程
その後、搬送工程、プラズマ照射工程、及び反応ガス吹付工程を継続する。フィルム表面処理装置１によれば、被処理フィルム９を搬送経路１９に沿って搬送することで、前段の吹付処理空間３Ａでの反応ガス吹き付け、前段のプラズマ処理空間４Ａでのプラズマ照射、後段の吹付処理空間３Ｂでの反応ガス吹き付け、及び後段のプラズマ処理空間４Ｂでのプラズマ照射を順次行なう。前段の反応ガス吹き付け及びプラズマ照射によって、被処理フィルム９の表面にアクリル酸プラズマ重合膜からなる第１の接着性促進層を形成できる。続いて、後段の反応ガス吹き付け及びプラズマ照射によって、上記第１の接着性促進層上に、更にアクリル酸プラズマ重合膜からなる第２の接着性促進層を積層できる。これによって、接着性促進層の全体厚を大きくでき、被処理フィルム９の接着性を一層向上させることができる。
【００６７】
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態様を採用できる。
例えば、実施形態では、前段の開閉弁５２Ａと後段の開閉弁５２Ｂを互いに同じタイミングで開閉操作しているが、開閉弁５２Ａ，５２Ｂの開閉タイミングを時間的に前後させてもよい。例えば、反応ガス吹付工程において、開閉弁５２Ａを開いた後、開閉弁５２Ｂを開いてもよい。他の開閉弁５１，５３〜５５についても同様であり、実施形態では前段の開閉弁と後段の開閉弁を互いに同じタイミングで開閉しているが、タイミングを時間的に前後させてもよい。
被処理フィルム９へのプラズマ照射開始タイミングは、反応ガス排出工程を時間Ｔ１だけ継続して行なった後であればよく、被処理フィルム９の搬送開始タイミングと同時でもよく、これらの開始タイミングの間隔が短ければ、プラズマ照射開始タイミングが搬送開始タイミングより先であってもよい。
供給ノズル３３からの反応ガスの吹出タイミングは、反応ガス排出工程を時間Ｔ１だけ継続して行なった後であればよく、被処理フィルム９の搬送開始タイミング又はプラズマ照射開始タイミングと同時でもよく、これらの開始タイミングの間隔が短ければ、反応ガスの吹出タイミングが、搬送開始タイミング又はプラズマ照射開始タイミングより先であってもよい。
【００６８】
反応ガス排出系４０の接続部４１は、上述したように、開閉弁５２よりも反応ガス供給系３０の上流側に在り、かつ接続部４１及び開閉弁５２が供給ノズル３３の近くに設けられていることが好ましいが、必ずしもこれに限られず、接続部４１は、反応ガス供給系３０における気化器３１から吹出口３３ｅまでの部分かつ開閉弁５２よりも上流側の部分に設けられていればよい。
排気路４２は、供給路３２の中途部に接続されるのに限られず、気化器３１に直接接続されていてもよく、供給ノズル３３内の反応ガス路から分岐されていてもよい。
主ロール（ロール電極）１１，１２…の数は、３つに限られず、２つでもよく、４つ以上でもよい。
ガス供給系２０，３０のライン数は、前段及び後段の２つに限られず、１つだけでもよく、３つ以上でもよい。
プラズマ生成部の電極構造は、一対のロール電極構造に限られず、平行平板電極であってもよい。
被処理フィルム９の支持搬送手段が、平行平板電極等の電極構造とは別に設けられていてもよい。支持搬送手段が、電極とは別のガイドロール、繰出ロール、巻取ロールを有していてもよい。支持搬送手段がマニピュレータや浮上ステージ等を有していてもよい。
反応ガスをプラズマ処理空間４に直接的に供給することにしてもよい。この場合、反応ガスのキャリアガスが、放電ガスを兼ねていてもよい。
【００６９】
重合性モノマーは、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。キャリアガスは、窒素（Ｎ２）に限定されるものではなく、Ａｒ、Ｈｅ等の希ガス又は他の不活性ガスであってもよい。
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１】
【００７０】
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に示すフィルム表面処理装置１と実質的に同様の構造の装置を用い、被処理フィルム９の表面処理を行なった。被処理フィルム９としては、ＴＡＣフィルムを用いた。フィルム９のｗ方向の幅は、３３０ｍｍであった。【００７１】
１）反応ガス排出工程
まず、反応ガス供給系３０及び排気系４０の前段及び後段の各ラインを排気モードにし、気化器３１の反応ガスを排気路４２に導いて排出した。
反応ガス中の重合性モノマーとして、アクリル酸（ＡＡ）を用い、キャリアガスとして窒素（Ｎ２）を用いた。
キャリアガス流量は、前段ライン及び後段ライン共に４０ｓｌｍであった。
気化器３１Ａ，３１Ｂの設定温度は、共に１４０℃とした。
反応ガス中のアクリル酸の設定流量は、前段ライン及び後段ライン共に７．５ｇ／ｍｉｎとした。
反応ガス中のアクリル酸濃度の安定化のための時間Ｔ１は、Ｔ１＝５ｍｉｎとした。すなわち、上記の反応ガス排出を５分間行なった。この間、主ロール１１〜１３の回転は行なわず、かつ電源２からの電力供給は行なわなかった。
排出ガスは、アルカリスクラバー４３にて除害した。【００７２】
２）搬送工程
上記の反応ガス排出開始から５分経過したとき、主ロール１１，１２，１３の回転を開始し、被処理フィルム９の搬送を開始した。被処理フィルム９の設定搬送速度は、３０ｍ／ｍｉｎとした。
主ロール１１〜１３の設定温度（被処理フィルム９の温度）は、４０℃とした。【００７３】
３）プラズマ照射工程
被処理フィルム９の搬送開始後、その搬送速度が１０ｍ／ｍｉｎに達した時点で、電源２からの電力供給を開始し、プラズマ処理空間４内でのプラズマ照射を行なった。すなわち、放電ガスをプラズマ処理空間４内でプラズマ化して被処理フィルム９に接触させた。
被処理フィルム９の搬送開始からプラズマ照射の開始までの時間Ｔ２は、３秒程度であった。
供給電力は、交流変換前の直流で３０１５Ｗ（４５０Ｖ×６．７Ａ）であった。
ロール電極間の印加電圧は、前段の電極１１，１２間及び後段の電極１２，１３間について共にＶｐｐ＝１８．１ｋＶであった。
放電ガスとしては窒素（Ｎ２）を用いた。放電ガス（Ｎ２）の流量は、前段ライン及び後段ライン共に２０ｓｌｍであった。
放電ガスノズル２３Ａ，２３Ｂの設定温度は、共に４０℃であった。【００７４】
４）反応ガス吹付工程
続いて、前段及び後段の各ラインについて、排気モードから反応ガス吹付モードに切り替え、排気路４２からの反応ガス排出を停止するとともに、反応ガスを供給ノズル３３から吹き出した。
上記プラズマ照射の開始から上記反応ガスの吹出し開始までの時間Ｔ３は、５秒程度であった。
供給ノズル３３Ａ，３３Ｂの設定温度（反応ガスの吹出し温度）は、共に７５℃とした。【００７５】
５）評価１
表面処理後のＴＡＣフィルム９における、上記反応ガスの吹付開始時に吹付処理空間３Ａ内に在った部分を処理開始箇所とし、この処理開始箇所から搬送方向の下流側へ複数の所定距離だけ離れた箇所からフィルム片をそれぞれ採取した。上記所定距離は、３０ｍ、６０ｍ、９０ｍ、１２０ｍ、１５０ｍ、１８０ｍの６通りであった。３０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から１分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。６０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から２分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。９０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から３分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。１２０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から４分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。１５０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から５分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。１８０ｍの箇所は、上記反応ガスの吹付開始から６分経過した時点で吹付処理空間３Ａ内に在ったフィルム部分である。【００７６】
これら採取したＴＡＣフィルム片をそれぞれＰＶＡフィルムと貼り合わせ、偏光板サンプルを作成した。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。偏光板サンプルの幅は２５ｍｍであった。この偏光板サンプルの初期引張強度（後記温熱条件に晒していないときの接着強度）を測定した。測定方法は、浮動ローラー法（ＪＩＳ  Ｋ６８５４）とした。各採取箇所について５つの偏光板サンプルの初期引張強度を測定して平均値を求めた。【００７７】
その結果、表１に示すように、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．３Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．４Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．１Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．９Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．５Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０Ｎ／２５ｍｍであった。
処理開始（反応ガスの吹付開始）から少なくとも１分経過時には良好な処理性能を発揮できることが確認された。【００７８】
また、高温かつ多湿の温熱条件に晒した後の耐久接着強度をも測定した。温熱条件は、６０℃、９５％ＲＨとした。この温熱条件の恒温恒湿槽内に偏光板サンプルを１時間保持した。その後、偏光板サンプルを恒温恒湿槽から取り出し、冷却を１．５分間行ない、その後、引張強度を測定した。測定方法は、初期引張強度と同じく浮動ローラー法（ＪＩＳ  Ｋ６８５４）とした。【００７９】
その結果、表１に示すように、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．２Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．３Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．１Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．１Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．５Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．１Ｎ／２５ｍｍであった。
耐久接着強度についても、処理開始（反応ガスの吹付開始）から少なくとも１分経過時には十分な大きさにできることが確認された。
したがって、被処理フィルム９のロスは、３０ｍ未満とすることができた。【００８０】
６）評価２
また、上記の表面処理後、反転ロール１４へのアクリル酸モノマーの転移の有無を調べた。具体的には、反転ロール１４をエタノール含浸ウエスでふき取り、定量５０ｍｌのエタノールで抽出し、ガスクロマトグラフィーにて、アクリル酸の有無を調べた。その結果、アクリル酸は検出されず、アクリル酸モノマーが反転ロール１４に転移されていないことが確認された。したがって、アクリル酸を充分にプラズマ重合できたものと推察される。【００８１】
［比較例１］
比較例１では、反応ガス排出工程を省略した。その点を除き、実施例１と同じ処理を行なった。すなわち、実施例１と同じ装置を用い、反応ガス排出を行なわないまま、搬送工程、プラズマ照射工程、反応ガス吹付工程の順に動作を開始した。各工程の処理条件及び次工程への切り替えタイミングは、実施例１（反応ガス排出工程を除く）と同じであった。処理後の評価方法も実施例１と同じであった。【００８２】
その結果、表１に示すように、初期接着強度は、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては３．２Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては３．９Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては５．６Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては７．６Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては９．２Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．３Ｎ／２５ｍｍであった。
また、耐久接着強度は、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては０．７Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては０．８Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１．１Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては３．３Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．５Ｎ／２５ｍｍであった。
処理性能は、処理開始から４〜５分程度までは実施例１のレベルに達し得ず、処理開始から５分〜６分経過後に実施例１のレベルに達した。被処理フィルム９のロスは１８０ｍ程度になった。
比較例１の結果から、実施例１の装置の場合、反応ガス排出工程の時間Ｔ１は、Ｔ１＝５分程度が好ましいことが確認された。
さらに、比較例１においても、反転ロール１４へのアクリル酸モノマーの転移の有無を実施例１の評価２と同じ方法で調べたところ、アクリル酸は検出されず、転移されていないことが確認された。【００８３】
［比較例２］
比較例２では、図１において反応ガス排出系４０を省いた装置を用いた。したがって、反応ガス排出工程は行なわなかった。また、プラズマ照射工程と反応ガス吹付工程の順序を比較例１とは逆にした。すなわち、搬送工程、反応ガス吹付工程、プラズマ照射工程の順に動作を行なった。具体的には、被処理フィルム９の搬送を開始し、搬送速度が１０ｍ／ｍｉｎ以上になった時点で、気化器３１からの反応ガス供給を開始した。反応ガス供給の開始後、３０秒後に窒素プラズマ照射を開始した。各工程の処理条件及び処理後の評価方法は、実施例１（反応ガス排出工程を除く）と同じとした。【００８４】
その結果、表１に示すように、初期接着強度は、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては３．３Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては４Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては５．４Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては７．８Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては８．８Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１０．８Ｎ／２５ｍｍであった。
また、耐久接着強度は、３０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては０．７Ｎ／２５ｍｍであった。６０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては０．８Ｎ／２５ｍｍであった。９０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１．３Ｎ／２５ｍｍであった。１２０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては１．２Ｎ／２５ｍｍであった。１５０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては３．６Ｎ／２５ｍｍであった。１８０ｍの箇所の偏光板サンプルにおいては６．２Ｎ／２５ｍｍであった。
したがって、処理性能の傾向は、比較例１とほぼ同じであった。
さらに、反転ロール１４へのアクリル酸モノマーの転移の有無を実施例１の評価２と同じ方法で調べたところ、アクリル酸が検出され、転移が起きていることが確認された。【００８５】
【表１】
2013047279.tif 000003
【００８６】
実施例１及び比較例１、２の結果から、被処理フィルム９の表面処理を開始する際、初めに反応ガス排出工程を行なうことによって、被処理フィルム９のロスを大きく削減できることが確かめられた。また、プラズマ照射の開始後に反応ガス吹付を開始することで、アクリル酸モノマーの転移を防止できることが確かめられた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
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。
【符号の説明】
【００８８】
１        フィルム表面処理装置
Ｃ        処理槽
２        電源
３        吹付処理空間
４        放電ギャップ（プラズマ処理空間）
８        制御手段
９        被処理フィルム
１０      処理部（支持搬送手段、プラズマ生成部）
１１，１２，１３  ロール電極
１４      反転ロール
１５      回転機構
１９      搬送経路
２０      放電ガス供給系
２１      放電ガス源
２２      放電ガス路
２３      放電ガスノズル
２３ｅ    吹出口
２４      閉塞部材
３０      反応ガス供給系
３１      気化器（反応ガス供給源）
３２      反応ガス供給路
３３      反応ガス供給ノズル
３３ｅ    吹出口
３４      キャリアガス源
３５      キャリアガス導入路
３６      遮蔽部材
４０      反応ガス排出系
４１      接続部
４２      排気路
４３      除害装置
５１，５２，５３  電磁開閉弁
５４，５５  電磁開閉弁
【図１】
2013047279.tif 000004
【図２】
2013047279.tif 000005
【図３】
2013047279.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月11日(2012.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって前記被処理フィルムを表面処理するにあたり、前記表面処理を開始する表面処理開始方法であって、
反応ガス供給源から前記反応ガスの送出を開始するとともに、送出した前記反応ガスを前記被処理フィルムに面する供給ノズルの吹出口には送らずに排出し、
前記送出の開始から所要時間経過後、前記被処理フィルムの搬送、及び前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、更に、前記排出を停止して前記吹出口からの反応ガス吹出しを開始し、前記所要時間が、前記反応ガス中の前記重合性モノマーの濃度が安定するまでの安定化期間に対応することを特徴とする表面処理開始方法。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記被処理フィルムの搬送を開始し、次に、前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理開始方法。
【請求項４】
前記プラズマ化した放電ガスの前記被処理フィルムへの接触を開始し、次に、前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表面処理開始方法。
【請求項５】
重合性モノマーを含有する反応ガス及びプラズマ化した放電ガスを樹脂製の被処理フィルムに接触させることによって、前記被処理フィルムを表面処理するフィルム表面処理装置であって、
前記反応ガスの供給源から延びる供給路と、前記供給路の下流端に連なる供給ノズルとを含む反応ガス供給系と、
前記被処理フィルムを前記供給ノズルと対面するように支持し、かつ前記被処理フィルムを搬送経路に沿って搬送する支持搬送手段と、
前記搬送経路上の前記供給ノズルより下流において放電ガスをプラズマ化するプラズマ生成部と、
前記反応ガス供給系の中途部に接続された排出路と、
前記表面処理の開始にあたり、前記供給源から送出された前記反応ガスを前記排出路から排出させ、前記送出の開始から所要時間経過後、前記搬送及び前記プラズマ化を開始させ、かつ前記排出を停止させて前記反応ガスの前記供給ノズルからの吹出しを開始させる制御手段と、
を備え、前記所要時間が、前記反応ガス中の前記重合性モノマーの濃度が安定するまでの安定化期間に対応することを特徴とするフィルム表面処理装置。
【国際調査報告】
2013047279.tif 000007
2013047279.tif 000008
2013047279.tif 000009