(57)【要約】【課題】最適なガス組成でプラズマ処理をする易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法を得ることを目的とする。また該処理をしたフィルムを保護膜とした偏光板の製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】ポリプロピレン共重合フィルムを準備する工程と、該ポリプロピレン共重合フィルムの表面を、不活性ガス１００容量部および、炭酸ガス０．５〜２容量部を含む混合ガスの雰囲気下でプラズマ処理する工程と、を有する易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法、および該製造方法で製造された該易接着ポリプロピレン共重合フィルムの易接着面に偏光子を水系接着剤で貼り合わせる偏光板の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン共重合フィルムを準備する工程と、
該ポリプロピレン共重合フィルムの表面を、不活性ガス１００容量部および、炭酸ガス０．５〜２容量部を含む混合ガスの雰囲気下でプラズマ処理する工程と、
を有する易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法。
【請求項２】
偏光子を準備する工程と、
請求項１に記載の製造方法によって、易接着ポリプロピレン共重合フィルムを製造する工程と、
該易接着ポリプロピレン共重合フィルムの易接着面に偏光子を水系接着剤で貼り合わせる工程と、
を備えることを特徴とする偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法、およびその製造方法により得られる易接着ポリプロピレン共重合フィルムを、偏光板保護膜に用いる偏光板の製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には偏光子を保護膜ではさんだ偏光板が使用されている。光学的等方性が要求される偏光板の保護膜には、他のポリマーフィルムと比較してレターデーション値が低い、つまり光学的等方性が高い、セルロースアシレートフィルムを用いることが普通である（特許文献１）。特にトリアセテートフィルム（以後ＴＡＣフィルムと呼ぶ）が広く使用されている。しかしながらＴＡＣフィルムは価格が高いため、より価格の安い光学的等方性の高い他のフィルムが望まれていた。また、ＴＡＣフィルムは親水性であるため高湿度の環境下では水分を吸収して、偏光板が変形するなどの問題があった。
【０００３】
ポリプロピレンフィルムは価格が安く透明性も良好であるが、通常の製造方法ではフィルムに位相差ができてしまい、光学的等方性の低いものしか得られなかったが、メタロセン触媒によって合成されたポリプロピレン共重合樹脂で、かつメルトフローレートが所定の範囲にあるものであれば、成形されたフィルムは偏光子の保護膜として適していることが特許文献２に記載されている。
しかしながら、該ポリプロピレン共重合フィルムは水系の接着剤で偏光子に接着することは難しかった。
【０００４】
フィルムの表面処理方法として、未延伸または横方向１軸延伸、または縦方向１軸延伸、または２軸延伸されたプラスチックフィルムまたはシート表面に、大気圧中でプラズマ処理を行ない、次にプラズマ処理された表面にコーティング処理を行ない、乾燥または熱処理を行なって、コーティングフィルムを製造する方法が特許文献３に記載されている。
【０００５】
特許文献３には、処理するフィルムとしてポリエチレンやポリプロピレンのポリオレフィンフィルムをプラズマ処理することが記載されている。
また、大気圧プラズマ発生電極からヘリュウム、アルゴン、窒素、酸素、亜酸化窒素、炭酸ガス、メタン、アセチレン、プロパン、アンモニアなどの単独または混合プラズマを発生させて、フィルムまたはシート表面をプラズマ処理するという記載がある。
さらにプラズマ処理により、フィルムまたはシート表面にカルボニル基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基などの極性基がコロナ処理や火炎処理を行った場合よりも大量に生成するという記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６‐９１３７４号公報
【特許文献２】特開２００９−９２７７５号公報
【特許文献３】特開２００１‐１９２４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３では、実施例やその他明細書のどの部分にも具体的な処理条件の記載がなく定性的な記述にのみ終始しており、どのようなガスの組成でプラズマ処理すれば最適な結果がえられるのかは全く不明である。
本発明は、最適なガス組成でプラズマ処理をする易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法を得ることを目的とする。また該プラズマ処理をしたフィルムを保護膜とした偏光板の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ポリプロピレン共重合フィルムを準備する工程と、該ポリプロピレン共重合フィルムの表面を、不活性ガス１００容量部および、炭酸ガス０．５〜２容量部を含む混合ガスの雰囲気下でプラズマ処理する工程と、を有する易接着ポリプロピレン共重合フィルムの製造方法である。
【０００９】
また、偏光子を準備する工程と、上記に記載の製造方法によって、易接着ポリプロピレン共重合フィルムを製造する工程と、該易接着ポリプロピレン共重合フィルムの易接着面に偏光子を水系接着剤で貼り合わせる工程と、を備えることが好ましい偏光板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による表面処理方法によって良好な接着性を示すポリプロピレン共重合フィルムを得ることができる。また、該ポリプロピレン共重合フィルムを偏光子保護膜として水系接着剤で偏光子と貼り合わせることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ポリプロピレンフィルムを、ＴＡＣフィルムの代替として使用するためには、光学フィルムとしての性能、すなわち、透明性、色味、面内位相差、膜厚方向位相差、強度、接着強度などの性能がＴＡＣフィルムの性能に近いか、性能を凌駕している必要がある。これまでのポリプロピレンフィルムは、透明性、色味、などはＴＡＣフィルム以上の性能であるが、位相差の性能および接着強度は劣るものであった。
【００１２】
＜ポリプロピレン共重合フィルム＞
偏光子に貼り合わされる保護膜として、透明性を維持しながら位相差の性能を上げる観点からは、プロピレンを主体として、任意の不飽和炭化水素とのランダム共重合体にするのが好ましい。ランダム共重合体中のポリプロピレンはアイソタクチックであることが好ましい。
共重合体とする場合、プロピレン以外の不飽和炭化水素類は、その共重合割合を１〜１０重量％程度にするのが好ましく、より好ましい共重合割合は３〜７重量％である。プロピレン以外の不飽和炭化水素類の割合を１重量％以上とすることで、加工性や透明性を上げる効果が出てくる傾向にある。ただし、その割合が１０重量％を超えると、樹脂の融点が下がり、耐熱性が悪くなる傾向にあるので好ましくない。なお、２種類以上のコモノマーとポリプロピレンとの共重合体とする場合には、その共重合体に含まれる全てのコモノマーに由来するユニットの合計含量が、前記範囲であることが好ましい。
【００１３】
＜コモノマーの種類＞
本発明において使用できるコモノマーの種類は、エチレン、炭素数４〜１８のα−オレフィンが好ましく、エチレンとの共重合体がより好ましい。第三成分として炭素数４〜１２のα−オレフィンがあってもよい。
たとえば、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン（以上炭素数４）；１−ペンテン、２−メチル− １−ブテン、３−メチル−１−ブテン（以上炭素数５）；１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン（以上炭素数６）；１−ヘプテン、２−メチル−１−ヘキセン、２，３−ジメチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ペンテン、２−メチル−３−エチル−１−ブテン（以上炭素数７）；１−オクテン、５−メチル−１−ヘプテン、２−エチル−１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン、２−メチル−３−エチル−１−ペンテン、２，３，４−トリメチル−１−ペンテン、２−プロピル−１−ペンテン、２，３−ジエチル−１−ブテン（以上炭素数８）；１−ノネン（炭素数９）；１−デセン（炭素数１０）；１−ウンデセン（炭素数１１）；１−ドデセン（炭素数１２）などがある。
【００１４】
このうち、共重合性の観点から、１−ブテン及び１−ヘキセンが好ましい。
コモノマーとして、前記のα−オレフィンは１種類に限られず、２種類以上を用いることができ、共重合体をターポリマーのような多元系共重合体とすることもできる。なお、共重合体におけるコモノマー由来の構成単位の含量は、赤外線（ＩＲ）吸収スペクトルの測定により求めることができる。
【００１５】
＜重合方法＞
上記メタロセン触媒によりポリプロピレン共重合樹脂を合成する方法としては、これらの触媒の存在下、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンの如き炭化水素化合物に代表される不活性溶剤を用いる溶液重合法、実質的に溶媒を用いない気体のモノマーをそのまま重合させる気相重合法、あるいは液状のモノマーを溶剤として用いる塊状重合法等が挙げられる。これらの方法による重合は、バッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
【００１６】
＜重合触媒＞
プロピレンを単独重合する方法や、プロピレンと他の共重合性コモノマーとを共重合する公知の重合触媒としては、例えば、次のようなものを挙げることができる。
（１）マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分からなるＴｉ−Ｍｇ系触媒。
（２）マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第三成分とを組み合わせた触媒。
（３）メタロセン触媒。
【００１７】
このうちメタロセン触媒を用いて重合されたポリプロピレンは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合されたポリプロピレンと比べて、分子量と結晶性が均一で、低分子量・低結晶性成分が少ないという特長を有する。そのため、メタロセン触媒で重合したポリプロピレンから形成した光学フィルムは、チーグラー・ナッタ触媒で重合したポリプロピレンから形成した光学フィルムよりも、透明性が高いものができる。
【００１８】
ポリプロピレン共重合フィルムの内部ヘイズは樹脂自体の透明性に関係し、ポリプロピレン共重合樹脂の種類によって決まる。本発明に使用するメタロセン触媒で重合したポリプロピレン共重合樹脂は、溶融して押出成形することにより内部ヘイズ値が１．０％以下のフィルムを得ることができる。
【００１９】
ヘイズ値とは曇りの度合いを表わす値で、数値が小さいほど透明性が高いことを示す。
ヘイズ（％）＝Ｔｄ／Ｔｔ×１００（Ｔｄ：拡散透過率  Ｔｔ：全光線透過率）で算出される。
フィルムのヘイズ値はフィルム表面の平面性の程度と、フィルム内部での光の拡散性の程度によって決まる。フィルム内部での光の拡散性の程度は、フィルム樹脂自体の結晶構造やアモルファス構造によって決定される。
フィルム内部での光の拡散性すなわちヘイズを内部ヘイズと呼ぶことにする。フィルム表面形状に起因する拡散性を外部ヘイズと呼ぶことにする。フィルムのヘイズ値は外部ヘイズ値と内部ヘイズ値を加えたものとなる。内部ヘイズ値を測定する方法は、フィルムの両面にオイル等を塗ってフィルム表面の凹凸を見かけ上なくした上でヘイズ値を測定すればよい。
【００２０】
メタロセン触媒としては、活性点が均一なシングルサイト触媒であっても、活性点が均一ではないマルチサイト触媒であってもよく、なかでもマルチサイト触媒であることが好ましい。一般的には、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ等の４〜６族遷移金属化合物、特に４族遷移金属化合物と、シクロペンタジエニル基あるいはシクロペンタジエニル誘導体の基を有する有機遷移金属化合物を使用することができる。
【００２１】
シクロペンタジエニル誘導体の基としては、ペンタメチルシクロペンタジエニル等のアルキル置換基、あるいは２以上の置換基が結合して飽和もしくは不飽和の環状置換基を構成した基を使用することができ、代表的にはインデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、あるいはこれらの部分水素添加物を挙げることができる。また、複数のシクロペンタジエニル基がアルキレン基、シリレン基、ゲルミレン基等で結合されたものも好適に挙げることができる。
【００２２】
助触媒としては、アルミニウムオキシ化合物、メタロセン化合物と反応してメタロセン化合物成分をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物もしくはルイス酸、固体酸、あるいは、イオン交換性層状珪酸塩からなる群より選ばれた少なくとも１種の化合物を用いることができる。また、必要に応じてこれらの化合物と共に有機アルミニウム化合物を添加することができる。
【００２３】
上述の層状ケイ酸塩とは、イオン結合等によって、構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとるケイ酸塩化合物をいう。本発明では、層状ケイ酸塩は、イオン交換性であることが好ましい。ここでイオン交換性とは、層状ケイ酸塩の層間陽イオンが交換可能なことを意味する。大部分の層状ケイ酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出するが、これら層状ケイ酸塩は特に天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。
【００２４】
層状ケイ酸塩の具体例としては、公知の層状ケイ酸塩であれば特に制限はなく、例えば、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、メタハロイサイト、ハロイサイト等のカオリン族；クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族；モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、テニオライト、ヘクトライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族；バーミキュライト等のバーミキュライト族；雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族；アタパルジャイト；セピオライト；パリゴルスカイト；ベントナイト；パイロフィライト；タルク；緑泥石群が挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
これらの中では、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ベントナイト、テニオライト等のスメクタイト族、バーミキュライト族、雲母族が好ましい。
【００２５】
これらの層状ケイ酸塩は化学処理を施すことができる。ここで化学処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処理と層状ケイ酸塩の結晶構造、化学組成に影響を与える処理のいずれをも用いることができる。具体的には、（イ）酸処理、（ロ）アルカリ処理、（ハ）塩類処理、（ニ）有機物処理等が挙げられる。これらの処理は、表面の不純物を取り除く、層間の陽イオンを交換する、結晶構造中のＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ等の陽イオンを溶出させ、その結果、イオン複合体、分子複合体、有機誘導体等を形成し、表面積や層間距離、固体酸性度等を変えることができる。これらの処理は単独で行ってもよいし、２つ以上の処理を組み合わせてもよい。
【００２６】
＜成形方法＞
プラスチック樹脂をフィルムに成形する方法には、インフレーション成形、Ｔダイによる押出成形、溶液流延そして乾燥による成形、カレンダー成形などがある。このうちＴダイによる押出成形がフィルム膜厚を均一につくる方法として優れている。通常Ｔダイによる押出成形では、ポリプロピレン樹脂は位相差ができてしまう。その理由は、溶融してＴダイから押出されてフィルムに固化するまでに、流動性のある溶融状態のフィルムに延伸の力が加わり位相差が発現してしまうからである。
【００２７】
本発明で使用するメタロセン触媒で重合されたポリプロピレン共重合樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１ｇ／１０分〜２００ｇ／１０分、より好ましくは０．５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分である。メルトフローレートが上記範囲にある樹脂を使用すると溶融した樹脂の流動性が高いため延伸の力がかかりにくく、未延伸フィルム製膜時にひずみが発生しにくいので、複屈折が小さい光学フィルムが得られることを見出したからである。また、光学フィルムとして十分な強度が得られ、後加工を容易に行うことができるからである。さらに、ＭＦＲ調整剤などの添加剤の添加量をおさえることができるので、物性に悪影響を与えることがないからである。なお、混合物のＭＦＲの調整は、例えば有機過酸化物などの一般的なＭＦＲ調整剤などによって行うこともできる。
なお、ＭＦＲの値は、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で測定する。
【００２８】
押出成形により原反フィルムを製造する方法について、詳しく説明する。ポリプロピレ
ン系樹脂は、押出機中でスクリューの回転によって溶融混練され、Ｔダイからシート状に
押出される。押出される溶融状シートの温度は、１８０℃〜３００℃程度である。このときの溶融状シートの温度が１８０℃を下回ると、延展性が十分でなく、得られるフィルムの厚みが不均一になり、位相差ムラのあるフィルムとなる可能性がある。また、その温度が３００℃を超えると、樹脂の劣化や分解が起こりやすく、シート中に気泡が生じたり、炭化物が含まれたりすることがある。
【００２９】
押出機は、単軸押出機であっても２軸押出機であってもよい。例えば単軸押出機の場合は、スクリューの長さＬと直径Ｄの比であるＬ／Ｄが２４〜３６程度、樹脂供給部におけるねじ溝の空間容積と樹脂計量部におけるねじ溝の空間容積との比（前者／後者）である圧縮比が１．５〜４程度であって、フルフライトタイプ、バリアタイプ、さらにマドック型の混練部分を有するタイプなどのスクリューを用いることができる。ポリプロピレン共重合樹脂の劣化や分解を抑制し、均一に溶融混練するという観点からは、Ｌ／Ｄが２８〜３６で、圧縮比が２．５〜３．５であるバリアタイプのスクリューを用いることが好ましい。また、ポリプロピレン共重合樹脂の劣化や分解を可及的に抑制するため、押出機内は、窒素雰囲気または真空にすることが好ましい。さらに、ポリプロピレン共重合樹脂が劣化したり分解したりすることで生じる揮発ガスを取り除くため、押出機の先端に１ｍｍφ以上５ｍｍφ以下のオリフィスを設け、押出機先端部分の樹脂圧力を高めることも好ましい。オリフィスの押出機先端部分の樹脂圧力を高めるとは、先端での背圧を高めることを意味しており、これにより押出しの安定性を向上させることができる。用いるオリフィスの直径は、より好ましくは２ｍｍφ以上４ｍｍφ以下である。
【００３０】
押出しに使用されるＴダイは、樹脂の流路表面に微小な段差や傷のないものが好ましく、また、そのリップ部分は、溶融したポリプロピレン共重合樹脂との摩擦係数の小さい材料でめっきまたはコーティングされ、さらにリップ先端が０．３ｍｍφ以下に研磨されたシャープなエッジ形状のものが好ましい。摩擦係数の小さい材料としては、タングステンカーバイド系やフッ素系の特殊めっきなどが挙げられる。このようなＴダイを用いることにより、目ヤニの発生を抑制でき、同時にダイラインを抑制できるので、外観の均一性に優れる樹脂フィルムが得られる。このＴダイは、マニホールドがコートハンガー形状である。
【００３１】
このような条件を満たすＴダイを用いることにより、Ｔダイ内部での溶融状ポリプロピレン共重合樹脂の流れを整えることができ、かつ、リップ部分でも厚みムラを抑えながら押出すことができるため、より厚み精度に優れ、位相差のより均一な原反フィルムを得ることができる。
【００３２】
ポリプロピレン共重合樹脂の押出変動を抑制する観点から、押出機とＴダイとの間にアダプターを介してギアポンプを取り付けることが好ましい。また、ポリプロピレン共重合樹脂中にある異物を取り除くため、リーフディスクフィルターを取り付けることが好ましい。
【００３３】
Ｔダイから押出された溶融状シートは、金属製冷却ロール（チルロールまたはキャスティングロールともいう）と、その金属製冷却ロールの周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間に、挟圧させて冷却固化することで、所望のフィルムを得ることができる。この際、タッチロールは、ゴムなどの弾性体がそのまま表面となっているものでもよいし、弾性体ロールの表面を金属スリーブからなる外筒で被覆したものでもよい。弾性体ロールの表面が金属スリーブからなる外筒で被覆されたタッチロールを用いる場合は通常、金属製冷却ロールとタッチロールの間に、ポリプロピレン共重合樹脂の溶融状シートを直接はさんで冷却する。一方、表面が弾性体となっているタッチロールを用いる場合は、ポリプロピレン共重合樹脂の溶融状シートとタッチロールの間に熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを介在させて挟圧することもできる。
【００３４】
ポリプロピレン共重合樹脂の溶融状シートを、上記のような冷却ロールとタッチロールとではさんで冷却固化させるにあたり、冷却ロールとタッチロールは、いずれもその表面温度を低くしておき、溶融状シートを急冷させてやる必要がある。具体的には、両ロールの表面温度が０℃以上３０℃以下の範囲に調整される。これらの表面温度が３０℃を超えると、溶融状シートの冷却固化に時間がかかるため、ポリプロピレン共重合樹脂中の結晶成分が成長してしまい、得られるフィルムは透明性に劣るものとなる。ロールの表面温度は、好ましくは３０℃未満、さらに好ましくは２５℃未満である。一方、ロールの表面温度が０℃を下回ると、金属製冷却ロールの表面に結露して水滴が付着し、フィルムの外観を悪化させる傾向が出てくる。
【００３５】
使用する金属製冷却ロールは、その表面状態がポリプロピレン共重合フィルムの表面に転写されるため、その表面に凹凸がある場合には、得られるポリプロピレン共重合フィルムの厚み精度を低下させる可能性がある。そこで、金属製冷却ロールの表面は可能な限り鏡面状態であることが好ましい。具体的には、金属製冷却ロールの表面の粗度は、最大高さの標準数列で表して０．３Ｓ以下であることが好ましく、さらには０．１Ｓ〜０．２Ｓ であることがより好ましい。
【００３６】
金属製冷却ロールとニップ部分を形成するタッチロールは、その弾性体における表面硬
度が、ＪＩＳ‐Ｋ６３０１に規定されるスプリング式硬さ試験（Ａ形）で測定される値として、６５〜８０であることが好ましく、さらには７０〜８０であることがより好ましい。このような表面硬度のゴムロールを用いることにより、溶融状シートにかかる線圧を均一に維持することが容易となり、かつ、金属製冷却ロールとタッチロールとの間に溶融状シートのバンク（樹脂溜り）を作ることなくフィルムに成形することが容易となる。
【００３７】
溶融状シートを挟圧するときの圧力（線圧）は、金属製冷却ロールに対してタッチロールを押し付ける圧力により決まる。線圧は、５０Ｎ／ｃｍ以上３００Ｎ／ｃｍ以下とするのが好ましく、さらには１００Ｎ／ｃｍ以上２５０Ｎ／ｃｍ以下とするのがより好ましい。線圧を前記範囲とすることにより、バンクを形成することなく、一定の線圧を維持しながらポリプロピレン共重合フィルムを製造することが容易となる。
【００３８】
金属製冷却ロールとタッチロールの間で、ポリプロピレン共重合樹脂の溶融状シートと共に熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを挟圧する場合、この二軸延伸フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン共重合樹脂と強固に熱融着しない樹脂であればよく、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリルなどを挙げることができる。これらの中でも、湿度や熱などによる寸法変化の少ないポリエステルが最も好ましい。この場合の二軸延伸フィルムの厚さは、通常５〜５０μｍ程度であり、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００３９】
この方法において、Ｔダイのリップから金属製冷却ロールとタッチロールとで挟圧され
るまでの距離（エアギャップ）を２００ｍｍ以下とすることが好ましく、さらには１６０ ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｔダイから押出された溶融状シートは、リップからロールまでの間引き伸ばされて、配向が生じやすくなる。エアギャップを上記の如く短くすることで、配向のより小さいフィルムを得ることができる。エアギャップの下限値は、使用する金属製冷却ロールの径とタッチロールの径、及び使用するリップの先端形状により決定され、通常５０ｍｍ以上である。
【００４０】
この方法でポリプロピレン共重合フィルムを製造するときの加工速度は、溶融状シートを冷却固化するために必要な時間により決定される。使用する金属製冷却ロールの径が大きくなると、溶融状シートがその冷却ロールと接触している距離が長くなるため、より高速での製造が可能となる。具体的には、６００ｍｍφの金属製冷却ロールを用いる場合、加工速度は、最大で５〜２０ｍ／分程度となる。
【００４１】
金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧された溶融状シートは、ロールとの接触
により冷却固化する。そして、必要に応じて端部をスリットした後、巻取り機に巻き取ら
れてフィルムとなる。この際、フィルムを使用するまでの間その表面を保護するために、
その片面または両面に別の熱可塑性樹脂からなる表面保護フィルムを貼り合わせた状態で巻き取ってもよい。
【００４２】
本発明のポリプロピレン共重合フィルムの厚さは、１０〜２００μｍが好ましく、４０〜１００μｍがより好ましい。フィルムの厚さが１０μｍ以上であると、光学フィルムの透明基材としての強度が十分に確保され、２００μｍ以下であると十分な可撓性が得られ、また軽量であることからハンドリングが容易であり、かつコスト的にも有利である。
【００４３】
＜添加物＞
ポリプロピレン共重合樹脂は、本発明の効果を阻害しない範囲で、添加物が配合されていてもよい。添加物としては例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤などを挙げることができる。酸化防止剤には、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤などがあり、また、１分子中に例えば、フェノール系の酸化防止機構とリン系の酸化防止機構とを併せ持つユニットを有する複合型の酸化防止剤も用いることができる。紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシベンゾフェノン系やヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール系の如き紫外線吸収剤、ベンゾエート系の紫外線遮断剤などが挙げられる。帯電防止剤は、ポリマー型、オリゴマー型、モノマー型のいずれであってもよい。滑剤としては、エルカ酸アミドやオレイン酸アミドの如き高級脂肪酸アミド、ステアリン酸の如き高級脂肪酸及びその塩などが挙げられる。造核剤としては、例えば、ソルビトール系造核剤、有機リン酸塩系造核剤、ポリビニルシクロアルカンの如き高分子系造核剤などが挙げられる。アンチブロッキング剤としては、球状あるいはそれに近い形状微粒子が、無機系、有機系を問わず使用できる。これらの添加物は、複数種が併用されてもよい。
【００４４】
＜プラズマ処理＞
本発明の一工程であるプラズマ処理は、通常では真空下でしか発生しないグロー放電状態を特殊な手法により大気下で発生させて、フィルムなどの表面処理に利用するものである。その手法とは、電極表面に誘電体を設け、電極間に高周波電解を印加して、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスや処理用のガス、窒素、酸素、炭酸ガスなどを高電圧電極間のプラズマ領域に導入し、活性化されたガスを処理対象表面に吹き付けて放電ガスとして使用するものである。この方法によりフィルムの表面を連続的に処理することが可能である。
【００４５】
プラズマ処理の効果は、不活性ガス、たとえば、ヘリウム、アルゴンなどの非反応性ガスによる表面架橋層の形成、窒素、酸素、炭酸ガスなどの反応性ガスによる官能基の導入の効果がある。ただし、長時間のプラズマ処理は表面をエッチングしてしまうので接着性については逆効果となることもある。
【００４６】
（混合ガスの割合）
本発明は非反応性ガスとしてアルゴンおよび、またはヘリウムの混合ガスおよび反応性ガスとして炭酸ガスと合わせた混合ガス中でプラズマ処理することを特徴とする。
非反応性ガスとしてのアルゴンガスとヘリウムガスなどの不活性ガスの役割は、フィルム表面に存在する樹脂劣化物を取り除き、フィルム表面を活性化させ、炭酸ガスによる反応を引き起こすことにある。フィルム表面を活性化させることへの寄与はヘリウムガスの方が若干アルゴンガスより効果があるが、ヘリウムガスが多いと基材が高温となるため、アルゴンとヘリウムの混合比において使用時には、ヘリウムガス容量を半分以下にする。好ましい割合は、アルゴンガス対ヘリウムガス＝７対３で使用される。（ヘリウムガスはアルゴンガスより価格が高い。）また、炭酸ガスの役割は、プラズマ処理面に効果的に酸素含有官能基およびカルボニル基を導入することにある。
【００４７】
また、混合ガスの組成としては、不活性ガス１００％に対して炭酸ガスは０．５〜２％が好ましく、最も好ましいのは、不活性ガス１００％に対して炭酸ガスは０．８〜１．５％である。不活性ガスに対して炭酸ガスの量が２％を超えると、初期放電電圧が高くなり、プラズマ処理しにくくなる。
【００４８】
（プラズマ処理条件）
ガス雰囲気中に処理表面を曝し、電極間に３ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの高周波電圧を印加することによりプラズマ処理する。
プラズマ処理時の圧力は、混合ガスをガス状に維持できる圧力であれば特に制限はないが、通常０．９〜１．１ｋｇ／平方センチメートルの範囲であればよい。大気圧下で行う表面処理であるため、高価な装置を必要としない点で好ましい。プラズマ処理時の温度は、特に制限はないが、通常１０℃〜８０℃の範囲であればよく、好ましくは２５℃〜６０℃の範囲である。
【００４９】
また、プラズマ処理の電力は、１００〜１５００ワット×分／平方メートルが好ましく、特に表面処理されたフィルムに水系接着剤を塗布する場合には、接着剤が表面を濡らす必要性から３００ワット×分／平方メートル以上の処理を行い水接触角が８０°以下、またはＪＩＳ−Ｋ６７６８に規定するぬれ試験方法によるぬれ指数で３９以上に濡れ性を高めておくとよい。なお、２０００ワット×分／平方メートル以上の電力によるプラズマ処理では、フィルム基材の厚さが薄い時に穴が開くことがあり望ましくない。
【００５０】
発明者は、非反応性ガス（不活性ガス）と反応性ガスの割合を変化させ、特に反応性ガスとして炭酸ガスを使用したときに、アルゴンガスおよび、またはヘリウムガスの混合ガス１００容量部と、炭酸ガス０．５〜２容量部とを含む混合ガスの雰囲気化で、メタロセン触媒で重合されメルトフローレートが０．１ｇ／１０分〜２００ｇ／１０分、より好ましくは０．５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分であるポリプロピレン共重合フィルムをプラズマ処理することで、偏光子に水系接着剤で貼り付けることができる本発明の易接着ポリプロピレン共重合フィルムを得ることができた。
【００５１】
表面官能基の生成の程度については、その程度を水接触角により推定できる。未処理のポリプロピレン共重合フィルム表面の水接触角は約９５°前後であるが、接着剤をはじきがなく塗工でき、かつ接着剤と表面処理面との主として水素結合による密着力を確保するためには水接触角を８０°以下にする必要があり、その値は低いほど好ましい。
【００５２】
＜水系接着剤＞
ＴＡＣフィルムと延伸されたポリビニルアルコールの偏光子の接着には、ポリビニルアルコール系接着剤が使用される。具体的にはアセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂と架橋剤の水溶液が使用される。本発明のポリプロピレン共重合フィルムと偏光子の接着にもポリビニルアルコール系接着剤を利用することができる。
【００５３】
（アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂）
アセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコールとジケテンの反応で得られる。例えばポリビニルアルコールを酢酸溶媒中に分散させてジケテンを添加する方法、ポリビニルアルコールをジメチルホルムアミドまたはジオキサンに溶解し、ジケテンを添加する方法などがある。
【００５４】
使用するポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られるポリビニルアルコール及びその誘導体が使用できる。あるいは酢酸ビニルと共重合性を有する単量体との共重合体をケン化したものが使用できる。さらには前記ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール誘導体、ポリビニルアルコール共重合体を、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化などをした変性ポリビニルアルコールが使用できる。
【００５５】
上記の方法でアセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂を製造してもよいが、市販されているアセトアセチル基含有ポリビニルアルコール系樹脂を利用するのが簡便である。例えば、日本合成化学工業株式会社製の反応型ポリビニルアルコール、ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ‐３００がある。
【００５６】
もちろん、本発明の偏光子保護用フィルムの接着剤がポリビニルアルコール系接着剤に限定されることなく、イソシアネート系接着剤やエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤など、通常極性基を持つ材料表面の接着に使用できる接着剤も使用することができる。
【００５７】
（架橋剤）
アセトアセチル基は反応性が高く、種々の官能基と反応するためいろいろな架橋剤が使用できる。例えばアミン化合物、アルデヒド化合物、メチロール化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、多価金属塩などが用いられる。
【００５８】
各種架橋剤としては例えば、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレン基とアミノ基を２個有するアルキレンジアミン類；トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン−トリレンジイソシアネートアダクト、トリフェニルメタントリイソシアネート、メチレンビス（４−フェニルメタントリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びこれらのケトオキシムブロック物またはフェノールブロック物等のイソシアネート類；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジまたはトリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルアミン等のエポキシ類；ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド等のモノアルデヒド類；グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルジアルデヒド、マレインジアルデヒド、フタルジアルデヒド等のジアルデヒド類；アルキル化メチロール尿素、アルキル化メチロールメラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの縮合物等のアミノ−ホルムアルデヒド樹脂；ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、ニッケル等の二価金属、または三価金属の塩及びその酸化物が挙げられる。
【００５９】
＜偏光子＞
偏光板で用いる偏光子としては、例えばＰＶＡ系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムなどの親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸したものが挙げられる。これらのなかでもＰＶＡ系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適に用いられる。これら偏光子の厚さは特に制限されず、一般的に、１〜１００μｍ程度である。
【００６０】
（偏光子の製造方法）
偏光子は、例えば、上述のようなＰＶＡ系フィルムを一軸延伸する工程、ＰＶＡ系樹脂フィルムを該二色性物質で染色して、その二色性物質を吸着させる工程、二色性物質が吸着されたＰＶＡ系フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造される。
【００６１】
本発明による易接着ポリプロピレン共重合フィルムか偏光子のいずれかの側または両側に接着剤を塗布して設けた接着剤層により接着することができる。接着剤層の形成には、上述のＰＶＡ系接着剤を用いることが好ましい。
接着剤層の厚みは、乾燥後の厚みで厚くなりすぎると偏光子保護用光学フィルムの接着性の点で好ましくないことから、好ましくは０．０１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０３〜５μｍの厚みである。
【００６２】
偏光子への他の面にはＴＡＣフィルムを保護フィルムとして貼着する。本発明による易接着ポリプロピレン共重合フィルムは水分を通さないので、偏光子と易接着ポリプロピレン共重合フィルムを貼り合せて乾燥した後ＴＡＣフィルムを貼り合せるか、易接着ポリプロピレン共重合フィルムとＴＡＣフィルムを偏光子に貼り合わせた後に乾燥させる。
【００６３】
（接着強度）
偏光子と本発明の易接着ポリプロピレン共重合フィルムとの接着強度は、０．５〜１０Ｎ／２５ｍｍである。ここで、接着強度はフィルムの製膜方向を長手方向にとり、幅２５ｍｍ、長さ９０ｍｍに切断し、引張強度５０ｍｍ／分、引き剥がし角度１８０°にて２５ｍｍ幅あたりの接着強度を測定したときの測定値である。
接着強度が０．５Ｎ／２５ｍｍ未満であると、偏光子と本発明の易接着ポリプロピレン共重合フィルムとの層間で容易に剥離しやすくなりすぎてしまう。
【００６４】
また、ポリプロピレン共重合樹脂の表面には、機能層を積層して、各種の機能、例えば、高硬度で耐擦傷性を有する、いわゆるハードコート機能、防曇コート機能、防汚コート機能、防眩コート機能、反射防止コート機能、紫外線遮蔽コート機能、赤外線遮蔽コート機能などを付与することもできる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。なお、実施例および比較例における耐候性試験と水接触角測定は以下に示す方法により行った。
【００６６】
（耐候性試験と水接触角測定）
ＪＩＳ−Ｂ７７５３に準拠し、サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験を６０００時間実施し、水および光が直接当たる条件にて促進試験を行った。
水接触角は、θ／２法で測定した。
【００６７】
（ＰＶＡ偏光子フィルムの作製）
膜厚２００μｍのＰＶＡフィルムを、ヨウ素０．１５ｇ及びヨウ化カリウム１０ｇを含む水溶液に６０秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム１２ｇ及びホウ酸７．５ｇを含む６８℃の水溶液に浸漬した。これを、一軸延伸（温度１１０℃、延伸倍率５倍）して、膜厚４０μｍのフィルムを得た。このフィルムを、これを水洗、乾燥し、ＰＶＡ偏光子フィルムを得た。
【００６８】
（実施例１）
日本ポリプロ株式会社製ポリプロピレン共重合樹脂「ウィンテック（登録商標）をＴダイで押出成形して厚さ１００μｍのポリプロピレン共重合フィルムを得た。該共重合フィルムの一方の面を、不活性ガス１００容量（アルゴンガス：ヘリウムガス＝７０：３０）：炭酸ガス１容量からなる混合ガス雰囲気下、３０℃、大気圧において、処理強度５００ワット×分／平方メートルで放電処理を行った。この処理フィルム表面の水接触角は６９．１°であった。
【００６９】
この表面処理面に、日本合成株式会社製ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ２００、アセトアセチル基を有する変性ポリビニルアルコールを主成分とする架橋剤を含む接着剤、を、厚み１μｍとなるようにＰＶＡの偏光子を積層した。
耐候性試験前の接着力は１．８ｋｇｆ／ｃｍに対し、耐候性試験後の接着力は１．５ｋｇｆ／ｃｍと、接着力の低下はほとんどなかった。また、このときの剥離形態は、試験前後ともに接着剤がポリプロピレン共重合フィルム側と偏光子フィルム側の双方に残る、いわゆる接着剤の凝集破壊であった。続いて、この処理フィルムについて、耐候性試験を６０００時間実施したが、耐候性試験前後の水接触角も６９．２°と変化が見られなかった。
【００７０】
（実施例２〜４）
日本ポリプロ株式会社製ポリプロピレン共重合樹脂「ウィンテック（登録商標無」をＴダイで押出成形して厚さ１００μｍのポリプロピレン共重合フィルムを得た。該共重合フィルムの一方の面を、混合ガスの組成を変化させて実施例１と同じプラズマ処理条件で表面処理し、ポリプロピレン共重合フィルム実施例１と同様の耐候性試験を実施した結果を表１に示す。
これらの結果により、不活性ガスに炭酸ガスを０．５％以上入れると水接触角が改善されることが見られた。
【００７１】
（比較例１）
実施例１の厚さ１００μｍのポリプロピレン共重合フィルムの表面処理を全くしないで実施例１と同様の実験をした。
【００７２】
（比較例２〜５）
実施例１の厚さ１００μｍのポリプロピレン共重合フィルムの一方の面を、不活性ガス１００（アルゴンガス：ヘリウムガス＝７０：３０）に対し、ガス添加なし；炭酸ガス  ０．４；窒素ガス  １．０；酸素ガス  １．０  の混合ガス雰囲気下、３０℃、大気圧において、処理強度５００ワット×分／平方メートルで放電処理を行い、実施例１と同様の実験をした。結果を表２に示す。
比較例１〜５の結果から、不活性ガスだけや不活性ガスに窒素ガスや酸素ガスを添加した場合は水接触角の低下はほとんどみられず処理は不十分であった。
【００７３】
【表１】
2013227363.tif 000002
【００７４】
【表２】
2013227363.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明による易接着ポリプロピレン共重合フィルムは、透明性、色味、面内位相差、膜厚方向位相差、強度、接着強度などにおいて充分な性能を示し、また、親水性のトリアセチルセルロースフィルムにない耐水性を持ち、トリアセチルセルロースフィルムの代替として偏光子の保護フィルムとして使用することができる。