(57)【要約】      （修正有）【課題】ラビングに伴う放電欠陥の発生を削減できるラビング方法の提供。【解決手段】経糸、緯糸およびカーボンブラックなどの導電性微粒子を含有するセルロース系パイル糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物を用い、熱可塑性樹脂製長尺フィルムを搬送しながら、４５度に設定し、ラビング布の毛先の押し込みを０．７ミリとして、連続的にラビングすることを特徴とするラビング方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸、緯糸および導電性微粒子を含有するセルロース系パイル糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物を用い、長尺フィルムを連続的にラビングすることを特徴とするラビング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラビング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配向基板フィルム上に液晶性高分子層を形成したものを直接または該液晶性高分子層を透光性基板フィルム上に転写して得られた視野角改良板、位相差板、色補償板等の液晶光学フィルムが知られている。このような配向基板フィルムは、ラビング布を貼り付けたラビングロールを一定方向に回転させて、該ラビング布の繊維毛足が、配向基板フィルムとなる高分子基板フィルムの表面を、一定方向に擦ることによって得られる。
【０００３】
ラビング工程では、ラビング布と高分子基板フィルムが擦られることによって静電気が発生し、該基板フィルムが帯電する。この帯電が放電を起こすと基板フィルム上の表面状態が変化し、液晶の配向能が変化し、放電欠陥と呼ばれる不良となる。放電欠陥が発生すると生産歩留りが大幅に低下することになり、解決が望まれている。
【０００４】
このような放電欠陥を解決する方法として、以下のような方法が提案されている。
特許文献１で提案されている方法は、湿度５０％以上の雰囲気でラビングし、基板とラビング布との摩擦によって発生する静電気を低減するものである。
特許文献２で提案されている方法は、湿度５０〜７０％の雰囲気でラビングし、基板とラビング布との摩擦によって発生する静電気を低減するものである。
特許文献３で提案されている方法は、ラビング布の含水量を８％乃至１２％として配向処理を行うことによって、基板とラビング布との摩擦によって発生する静電気を低減するものである。
しかしながらこれら方法によっても放電欠陥の低減効果は十分ではなく、さらなる改善が望まれていた。
【特許文献１】特開平１−２２５９１８号公報
【特許文献２】特開平５−２４９４６７号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は係る事情に鑑みてなされたもので、製品中に放電欠陥発生の少ないラビング方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、経糸、緯糸および導電性微粒子を含有するセルロース系パイル糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物を用い、長尺フィルムを連続的にラビングすることを特徴とするラビング方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のラビング方法によれば、製品中の欠点の発生を大幅に抑えることができ、生産歩留りを向上することができる。また、欠点の発生を抑制できるので液晶表示装置や液晶光学フィルムの高精細化に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のラビング方法では、経糸、緯糸およびパイル糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物を用いる。経糸および緯糸を製織することにより得られた１枚の基布の緯糸を切断してパイル糸としたベッチン織物や、２本の引きそろえた糸を編み、うち１本をパイル糸として引き出し、切断してカットパイルとしたニットベロア織物を使用した場合と比較して、パイルの直立性に優れるため好ましい。
【０００９】
経糸および緯糸としては綿、レーヨン、ポリエステル、アセテート、ナイロン等が用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、放電欠陥耐性を高めるために、経糸および緯糸として後述のセルロース系導電糸を用いてもよい。
【００１０】
本発明に使用するパイル糸としてはセルロース系糸が用いられる。ここでいうセルロース系糸とは、ビスコースレーヨン、キュプラアンモニウムレーヨン、重合度４００〜５００の高強力レーヨン、有機溶媒系セルロース繊維等のセルロース系繊維等のフィラメント（長繊維）又は短繊維をいう。繊維種の中でもビスコースレーヨンが好ましく、また、長繊維であるフィラメントを使用することが、発塵面から好ましい。
【００１１】
パイル糸に含有する導電性微粒子としては、例えばカーボンブラック、金属粉、金属酸化物等が挙げられ、中でもカーボンブラックが好ましい。
【００１２】
パイル糸の繊度は、０．５〜８デニール、好ましくは０．８〜６デニール、さらに好ましくは２〜６デニールの範囲で選択することができる。繊度が０．５デニール未満ではラビング時に糸の切断が起きやすく、また７デニールを越えると繊維径が太くなりラビング時に配向基板フィルムにキズを発生させたりして好ましくない。
【００１３】
本発明に使用されるラビング布の織り構造としてはＶ織り、Ｗ織り等のベルベット織りとして通常用いられる構造が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
このようにして得られたパイル糸を用いてラビング布を製造する典型的な方法を以下に説明する。
パイル糸を整経後、所望の織り構造にて織機にて織布を実施し、２枚にカットした後、シャーリングによりパイル長を調整し、バックコート樹脂形成工程を経ることにより、本発明で使用するラビング布を得ることができる。
バックコート樹脂としては酢酸ビニル系、アクリル系、ＳＢＲ等のゴム系が挙げられ、ラビング布により導電性をもたせるために導電性とすることが好ましい。
【００１４】
ラビング布のフィラメント密度は、パイル糸の繊度や材質、強度等により一概に決定できないが、通常、１００〜６００（単位：千フィラメント／ｉｎｃｈ２；以下同様）好ましくは１２０〜４００、さらに好ましくは１５０〜２５０の範囲で選択することができる。フィラメント密度が１００より小さい場合はラビング密度が小さくなるためラビングスジ発生の原因となり、６００より大きい場合はフィラメント密度が大きすぎるために毛並みに乱れが生じるおそれがあるため望ましくない。
【００１５】
ラビング布の基布厚を含めたパイル長は１．０ｍｍ〜７．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲で選択することができる。パイル長が１．０ｍｍより小さい場合は、ラビングロールに若干の偏心があった場合にはラビングロール本体と配向基板が接触する虞があり、７．０ｍｍより大きい場合は配向乱れが生ずる虞があるため望ましくない。
なお、本発明のラビング布は必要により、洗浄工程や樹脂含浸工程を施してもよい。
【００１６】
次に、本発明のラビング方法について説明する。
まず、上記で得られたラビング布を用いて配向基板となる高分子基板フィルム（長尺フィルム）にラビング処理を施す。このラビング処理は長尺フィルムの長さ方向（ＭＤ）に対して任意の角度で行うことができる。
【００１７】
長尺フィルムとなる高分子としては、ラビング処理により表面が物理的または物理化学的に変性され、その後該ラビング処理表面と接触した液晶分子が該ラビング処理に対応して配向し得るようなものならばいずれのものも採用することができ、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれでもよく、たとえばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ（メタ）アクリレート、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのセルロース系樹脂、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００１８】
上記高分子フィルムそれ自身にラビング処理をすることもできるし、またこれら高分子フィルムを基材としてその表面に通常公知の配向剤、例えばポリビニルアルコール、ポリイミド、各種の長鎖アルキル基を有する界面活性剤等の有機薄膜（配向膜）を形成してなるものも例示される。またこのような配向膜の形成される基材としては、上記高分子フィルムのほかに、銅、ステンレス、鋼などの金属箔であることもできる。
【００１９】
長尺フィルム上に配向膜を形成する方法は、該基材が長尺フィルムであることからたとえばロールコーターやダイコーターなどの方法によることができる。たとえば、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂溶液をコート後、加熱硬化させて配向膜を得る方法、またはポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂溶液をコート後、溶剤を除去して配向膜を得る方法などの方法を採用することができる。
【００２０】
ラビング処理を受ける長尺フィルムや配向膜を構成する高分子として特に好ましいものは、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂またはポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ＰＥＥＫ、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂である。これらは、耐熱性が高く、後述する液晶分子の配向のための加熱操作においてもラビング処理が安定に保存されるので好ましい。
このようなフィルムは、通常のＴダイ押出法などの成形方法により容易に長尺な連続フィルムとして得ることができる。厚みは、適宜に選択できるがたとえば１０μｍ〜１ｍｍの範囲から採用することができる。幅も適宜であるが通常は１〜５００ｃｍの範囲から選択される。
また、上記のフィルムは、後述のラビング処理による効果を妨げない範囲で公知の方法により１軸方向または２軸方向に適宜に延伸されたフィルムであることができる。
【００２１】
ラビング処理は、長尺フィルムのＭＤに対して所定の任意の角度、好ましくは０度〜４５度の角度でラビングするものである。なお、この角度（ラビング角度）はラビング面を上からみたときにＭＤから時計回り方向の角度とする。
【００２２】
ラビング処理は、任意の方法で行うことができる。たとえばその一つの方法としてにより説明すると、配向基板としての長尺フィルム（１２）をＭＤに搬送するステージ（１１）上に、長尺フィルム（１２）およびそのＭＤに対して任意の角度でラビングロール（１０）を配置し、該長尺フィルム（１２）を搬送しながら該ラビングロール（１０）を回転させ、該フィルム（１２）表面をラビング処理する。ラビングロール（１０）とステージ（１１）の移動方向とが成す角度は自在に調整し得る機構である。
【００２３】
ラビングロール表面には、前述の本発明のラビング布が貼付してある。
ラビング処理では、配向基板表面の硬度を勘案して、配向基板表面を一定方向に擦ることが大切である。かかる観点から、ラビング圧力、ラビングロールの回転数などを適宜に設定する。通常は、配向基板を０．５〜１００ｍ／分、好ましくは１〜３０ｍ／分の速度で移送させ、ラビングロール回転数は周速比として１〜１０００、好ましくは５〜２００の範囲から選択される。ラビング圧力は、わずかにラビング布表面が接する程度でよく、ラビング布の毛先の押し込み程度が０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。必要により、ラビングされた表面に加圧気体の吹き付けや粘着ロールとの接触等により清浄化処理を行ってもよい。
【００２４】
ラビング処理済みの長尺フィルムは、ついでラビング面が液晶分子と接するように積層される。該ラビング処理済みのラビング表面に応じて液晶分子が配向する。
積層されるべき液晶分子は、溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶が好ましい。溶融時の液晶相の構造は、スメクチック、ネマチック、ねじれネマチック（コレステリック）またはディスコティックのいずれの分子配列構造であることもできる。ここで選択されるサーモトロピック液晶性の分子としては、例えばアクリロイル基、オキシラニル基、オキセタニル基、ビニルオキシ基、酸無水物基、活性水素を有する基等の反応性基を有する低分子の棒状液晶やディスコティック液晶、これらの反応性基を有する主鎖型や側鎖型の液晶性高分子（ポリマー）、さらに特に反応性基を有しないが液晶相形成温度からその温度をガラス転移温度よりも低い温度に冷却すると、液晶相の分子配列状態が保持されたままガラス状態となる液晶性高分子も用いることができる。低分子の液晶と液晶性高分子は適宜混合して使用することもできる。また、コレステリック液晶相の発現に必要とされる光学活性基は、液晶分子中に結合された形態でも、光学活性基を有する別の化合物を添加する形態であってもよい。
主鎖型液晶性高分子としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリカーボネート等が、また側鎖型液晶性高分子としては、ポリ（メタ）アクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサン等が例示できる。
これらの液晶分子のなかでも、液晶性高分子を主とするものが好ましい。
【００２５】
特に反応性基を有しない液晶性高分子の場合、主鎖型、側鎖型を問わずその分子量は、ＧＰＣによるポリスチレン換算の数平均分子量は１０００〜１０００００が好ましく、３０００〜２００００がより好ましい。液晶性高分子の中には溶媒に難溶性で、ＧＰＣによる分子量の測定が困難なものもある。そのような場合は、当該液晶性高分子を溶解する各種溶媒、たとえばフェノール／テトラクロロエタン（６０／４０質量比）混合溶媒中、３０℃で測定した対数粘度が０．０５〜３．０、が好ましく、０．０７〜２．０がより好ましい。
数平均分子量が１０００未満、または対数粘度が、０．０５より小さい場合、得られた液晶性高分子の強度が低く、また数平均分子量が１０００００を超える場合や対数粘度が３．０を超えると液晶相形成時の粘度が高すぎて、配向性の低下や配向に要する時間の増加などの問題点が生じるので好ましくない。
なお、反応性基を有する液晶性高分子は、配向後、反応による分子量の増加や架橋などに伴い、液晶相の保持が容易になるので上記のような制限を設けなくともよいが、塗布性等からこの範囲にあるものが好ましい。
【００２６】
液晶分子は、任意の方法で長尺フィルムのラビング表面に形成される。たとえば、適宜の溶剤に溶解させ塗布後、乾燥させてフィルムを形成する方法、あるいはＴダイなどにより直接液晶分子を溶融押し出しするなどの方法によることができる。膜厚の均一性などの品質の点から溶液塗布して乾燥する方法が適当である。前記したとおり、本発明における長尺フィルムという意味は、一定の長さを有する連続しているフィルムを意味し、工業的にはロール巻きされた形態で供給され得るような連続フィルムを意味する。もちろん、ロール巻の形態が必須ではなく、適宜に折り畳まれた連続フィルムであってもよい。長尺フィルムの長さは、場合により１００００ｍという長尺に達することもある。
【００２７】
液晶分子層の形成は、まず液晶分子を所定の割合で溶剤に溶解し溶液を調製する。この際の溶媒は液晶の種類によって異なるが、通常はアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、各種フェノール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶媒やこれらの混合溶媒を使用することができる。溶液の濃度は、溶液の粘性により異なるが、通常は５〜５０質量％の範囲であり、好ましくは１０〜３０質量％の範囲である。また、溶液調製時に液晶性の発現を妨げない範囲で各種の添加剤、例えば、造膜性を向上しうる各種高分子、各種の界面活性剤、光反応開始剤やラジカル開始剤等の反応促進（開始）剤、架橋剤、流動性向上剤、染料等を添加してもよい。
【００２８】
次にこの溶液を、ＭＤに対し所定の角度でラビング処理してなる長尺フィルム上に塗布をする。
塗布の方法としては、特に限定されず、たとえばダイコート法、スロットダイコート法、スライドダイコート法、ロールコート法、バーコート法、浸漬引き上げ法などを採用することができる。塗布後、適宜に溶剤を乾燥により除去する。
【００２９】
ラビング処理した長尺フィルム上に、液晶分子層が形成された後に、所定温度、所定時間加熱し、液晶の配向を行わせ、必要により反応性基が反応するに相応しい条件下で反応させた後冷却することにより、液晶分子の配向を固定化する。
液晶を配向させる温度は、界面効果による配向を助ける意味で塗布層の粘性は低い方がよい。すなわち、液晶分子の等方相転移温度未満なら加熱温度は高い方がよい。しかしながら、余りに高い温度では長尺フィルムの変形や液晶分子の熱分解など共に作業性が悪化するので好ましくない。かかる観点から一般的には５０〜３００℃、好ましくは８０〜２５０℃の範囲で、１０秒〜６０分、好ましくは３０秒〜３０分の範囲から選択される。加熱手段は、適宜に採用することができ、たとえば熱風加熱、赤外線加熱、誘電加熱、電気ヒーターによる加熱、熱ロールによる加熱などである。
いずれにしろ、ガラス転移温度以上で等方相への転位温度未満の温度で、液晶分子が充分配向する時間加熱処理をすることが肝要である。
加熱配向させ、必要により反応性基を反応させた後、該液晶分子のガラス転移温度以下に冷却することにより配向を固定化する。
冷却速度は特に限定されず、任意に選択される。たとえば、該加熱された液晶分子層を加熱域からガラス転移点以下の雰囲気中へ移行させるのみで固定化される。生産効率を向上させる目的で、空気冷却あるいは水などの冷媒冷却を採用することができる。
【００３０】
固定化後の液晶分子層の膜厚は、液晶分子層の用途・目的によって機能する範囲であれば特に制限はない。光の波長によって異なるが、たとえばディスプレイ用途などの可視光が重要である分野においては、０．０５μｍ以上、好ましくは０．３μｍ以上である。０．０５μｍ未満では精度の良い膜厚調整が困難となるので好ましくない。膜厚の上限は特に制限はないが、余り厚くなると光学素子としての規制力が弱まり好ましくなく、この観点から１００μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下の範囲が適当である。
【００３１】
以上のような方法で得られた本発明の液晶光学フィルムは、基板である長尺フィルム自体が、透光性基板であるときは液晶分子層が固定化された積層体を、そのままあるいは適宜に偏光板等の他の光学素材と組み合わせることにより光学素子に使用できる。そのほか長尺フィルムが液晶光学フィルムの最終用途において好ましくない光吸収や光学異方性を示す場合は、支持体としての適宜の透光性基板上に配向固定化された液晶分子層を移行させて最終的に光学素子として使用されることもできる。
【００３２】
透光性基板としては、透明性および光学的等方性を有し、液晶分子層を支持できるものならば特に限定されないが、長尺なものが好ましく、プラスチックフィルム、たとえばポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、アモルファスポリオレフィン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などを例示できる。これら透光性基板の厚みは、特に制限はないが通常は１〜５００μｍの範囲から選択される。
【００３３】
該透光性基板への移行は、任意の方法によることができ、たとえば転写法によることができる。
この方法は、適宜の粘接着剤により液晶分子層を粘接着させて移行させる方法である。この粘接着剤層としては、透光性であって光学的に等方である限り任意のものが使用でき、アクリル系、エポキシ系、エチレン−酢酸ビニル系、ゴム系などが使用できる。好ましくはアクリル系粘接着剤によるものである。
【００３４】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれら態様に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３５】
パイル糸としてカーボンブラックを含有した繊度３．０デニールの長繊維ビスコースレーヨン、経糸および緯糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだＶ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物をシャーリング、バックコート樹脂形成工程を経て得られたフィラメント密度２００、パイル長２．６ｍｍのラビング布を用いてラビングを行い、後述の液晶光学フィルムの製造法にしたがって液晶光学フィルムを製造したところ、放電欠陥は発生しなかった。
【００３６】
［比較例１］
パイル糸として繊度３．０デニールの長繊維ビスコースレーヨン、経糸および緯糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだＶ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物をシャーリング、バックコート樹脂形成工程を経て得られたフィラメント密度１８０、パイル長２．６ｍｍのラビング布を用いてラビングを行い、後述の液晶光学フィルムの製造法にしたがって液晶光学フィルムを製造したところ、放電欠陥が発生した。
【００３７】
［比較例２］
パイル糸として繊度３．０デニールの長繊維ビスコースレーヨン、経糸および緯糸を製織し、２枚の基布の間に、パイル糸を織り込んだＶ織り構造を有する織り組織を２枚にカットして得られたベルベット織物をシャーリング、バックコート樹脂形成工程を経て得られたフィラメント密度２２０、パイル長２．６ｍｍのラビング布を用いてラビングを行い、後述の液晶光学フィルムの製造法にしたがって液晶光学フィルムを製造したところ、放電欠陥が発生した。
【００３８】
（液晶光学フィルムの製造法）
に示す装置により、熱可塑性樹脂製長尺フィルムを搬送しながら、実施例１または比較例１〜２のラビング布を巻き付けた直径１５０ｍｍのラビングロールを熱可塑性樹脂製長尺フィルムのＭＤに対して４５度に設定し、ラビング布の毛先の押し込みを０．７ｍｍとして周速比２８にて連続的にラビングをし、ロールに巻き取りを行った。
液晶性ポリエステルを含む高分子溶液を、上記ラビング処理をした高分子長尺フィルム上に塗布した後乾燥し、加熱処理をして室温に冷却し液晶性高分子の配向を固定化した。
この液晶性高分子層と長尺フィルムとの積層体からアクリル系接着剤により常法により液晶性高分子層をＴＡＣフィルムに転写した。
次に得られた液晶性高分子／ＴＡＣの長尺な積層シートの液晶性高分子層上にオーバーコート層を積層し、液晶光学フィルムを得た。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のラビング方法によれば、配向基板のラビングに由来する液晶表示装置あるいは視野角改良板、位相差板、色補償板等の液晶光学フィルム等における欠点を減少させることができるから、液晶表示装置や液晶光学フィルムの高精細化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】長尺フィルム状の配向基板をそのＭＤに対して任意の角度でラビングする装置の平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ラビングロール
１１  配向基板を搬送するステージ
１２  長尺フィルム状の配向基板
【図１】
2008175972.tif 000002