(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸および緯糸からなる地布組織と、該地布組織に織り込まれたパイル糸と、からなり、配向膜をラビング処理するためのラビング用布材であって、
前記地布組織裏面の表面粗さＲａが４０〜７０μｍ、
前記パイル糸の平均硬さが２〜３０ｇ／ｄ、
前記パイル糸の相互摩擦係数（糸／糸）が０．１〜０．４０、
であることを特徴とするラビング用布材。
【請求項２】
前記パイル糸の疲労寿命が、ＪＩＳ  Ｌ０８４９に定められた学振式摩擦堅牢度試験で６０回以上であることを特徴とする請求項１に記載のラビング用布材。
【請求項３】
前記ラビング用布材は、
３００〜６００Ｎｍ／ｍ２のラビング仕事量で４０００ｍラビング処理した配向膜上に、液晶層を積層した光学補償フィルム上の７０μｍを超える輝点数が、０．５個／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のラビング用布材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のラビング用布材を用いてラビング処理した光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビング用布材および光学フィルムの製造方法に係り、液晶表示装置の光学補償フィルム、特に、配向膜上に液晶層を積層する光学補償フィルムの配向膜のラビング処理に用いるラビング用布材および光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学フィルムの需要が増加しつつある。光学フィルムとしては、液晶セルに位相差板として使用される光学補償フィルムや、反射防止フィルム、防眩性フィルムなどの各種の機能を有するフィルムが代表的である。
【０００３】
このような光学フィルムの製造方法の代表的なものとして、帯状可撓性の支持体（以下、「ウエブ」ともいう）の表面にラビング処理を施し、次いで、ウエブの表面に各種塗布装置を使用して塗布液を塗布し、これを乾燥させ、その後に硬化させて各種組成の塗布膜（機能性膜）を形成する方法が挙げられる。
【０００４】
このラビング処理とは、液晶分子の配向処理方法の代表的なものであり、ウエブの表面に配向膜を形成し、この配向膜の表面をラビング用布材が付与されたラビングローラを用いて、一方向にラビング処理する方法が一般的である。
【０００５】
ラビング用布材を用いてラビング処理する方法として、各種の方法が提案されており、下記の特許文献１には、耐磨耗性が高く、帯電性が低く、配向規制力が大きいという特性を兼ね備えたラビング布として、繊維を起毛させたパイル部を有したラビング布を用いた液晶表示装置の製造方法が記載されている。特許文献２は、基板の表示不良を防止するため、地糸にパイル糸を織り上げることによって構成し、脂肪酸アミド成分の含有量を少なくしたラビングクロスを備えるラビングローラが記載されている。特許文献３は、不十分な配向処理により生じる配向異常領域を減少させ、液晶表示装置の表示不良を抑制するため、先端部が凹凸の形状を有するパイルを備えるラビング材が記載されている。特許文献４は、液晶パネルの配向状態を均一にし、表示デバイスとして画質向上を達成するため、経糸の織り込み糸長が異なる経糸を組み合わせた地布組織構造により構成されるラビング布材が記載されている。また、特許文献５には、静電気の発生、微小ダスト・異物の発生を抑制するため、導電性材料からなる芯および芯を被覆する非導電性材料からなる複合繊維を含むラビング布が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１５６７４７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２７８３号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２３４１号公報
【特許文献４】特開２００５−３０８８８６号公報
【特許文献５】特開２００７−２３２９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液晶表示装置は、装置の大型化、高輝度化が進むとともに、製造コストの低減が求められている。これに伴い、液晶表示装置の部材である偏光板も大サイズ化、高機能化、品質向上が求められるとともに、生産性の向上も必要となっている。偏光板用部材である位相差フィルム、保護フィルムなどの光学フィルムも同様である。
【０００７】
光学フィルムの品質向上は輝点などの欠陥の低減化により、生産性向上はフィルムの広幅化、長尺化により達成することができる。特に、配向膜上に液晶層を積層する光学補償フィルムでは、配向膜のラビング処理の安定化は重要であり、フィルムの広幅化、長尺化によりその重要度が増している。
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜５に記載されているラビング処理に用いられるラビング布材料については、広幅化に伴う幅方向での均一なラビング処理ができず、光学補償フィルムの光学特性の幅方向バラツキが大きいという問題があった。また、ラビング布寿命が短いため、長尺化に対応できないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フィルムの広幅化、長尺化を行っても、幅方向の光学特性のバラツキが少なく、輝点発生頻度の少ない光学補償フィルムを製造することができるラビング用布材および光学フィルムの製造方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、経糸および緯糸からなる地布組織と、該地布組織に織り込まれたパイル糸と、からなり、配向膜をラビング処理するためのラビング用布材であって、前記地布組織裏面の表面粗さＲａが４０〜７０μｍ、前記パイル糸の平均硬さが２〜３０ｇ／ｄ、前記パイル糸の相互摩擦係数（糸／糸）が０．１〜０．４０、であることを特徴とするラビング用布材を提供する。
【００１１】
本発明者らはラビング用布材の地布組織の裏面（パイル糸が形成されていない面）の表面粗さＲａを所定の範囲とすることにより、良好な面状のフィルムを形成することができることを見出した。
【００１２】
請求項１によれば、地布組織裏面の表面粗さＲａを上記範囲としたラビング用布材で配向層をラビング処理することにより、パイル糸が地布組織から抜けることを防止することができる。したがって、ラビング布のラビング性能が、ラビングされるフィルム幅方向でバラつきにくいので、フィルムの広幅化に対応できるとともに、寿命が長くなるので、長尺化したフィルムにも対応することができる。
【００１３】
また、ラビング処理中に抜ける糸の数を減らすことができるので、ゴミが出ず、また、このゴミにより面状が悪化することがないので、良好な面状のフィルムを形成することができる。
また、配向膜に良好な配向性を得ることができ、輝点発生頻度の少ないフィルムを得るために好適な、パイル糸の平均硬さを規定する。パイル糸の平均硬さが上記範囲より低いと、配向膜の配向性が悪化する。また、上記範囲より高いと、フィルムにすり傷が発生するため好ましくない。
また、パイル糸の相互摩擦係数を上記範囲とすることにより、配向膜に良好な配向性を得ることができ、輝点発生頻度の少ないフィルムを得ることができる。パイル糸の相互摩擦係数が上記範囲より低いと、輝点の数が増加するため好ましくない。また、上記範囲より高いと、配向性が悪くなるため好ましくない。
【００１６】
請求項２は請求項１において、前記パイル糸の疲労寿命が、ＪＩＳ  Ｌ０８４９に定められた学振式摩擦堅牢度試験で６０回以上であることを特徴とする。
【００１７】
近年、生産性向上の観点から偏光板用途の光学補償フィルムの長尺化と広幅化が要求されている。連続製造するためには、ラビング処理の途中でラビング布を交換することはできず、従来のラビング用布材では、長尺化に対応したラビング処理ができなかった。
【００１８】
請求項２によれば、パイル糸の疲労寿命を上記範囲とすることにより、長時間の使用においても、輝度の発生頻度を少なくして、品質要求の厳しいＴＶ用途の液晶表示装置の光学補償フィルムを連続製造することができる。
【００２１】
請求項３は請求項１または２において、前記ラビング用布材は、３００〜６００Ｎｍ／ｍ２のラビング仕事量で４０００ｍラビング処理した配向膜上に、液晶層を積層した光学補償フィルム上の７０μｍを超える輝点数が、０．５個／ｍ２以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明のラビング用布材は、使用寿命が長いので、ラビング用布材を用いて４０００ｍラビング処理し、光学補償フィルムを製造しても、フィルムの面上に発生する輝点の数が増加することなく、輝点発生頻度の少ないフィルムの製造を行うことができる。
本発明の請求項４は、前記目的を達成するために、請求項１から３のいずれか１項に記載のラビング用布材を用いてラビング処理した光学フィルムの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のラビング用布材によれば、ラビング用布材の使用寿命を長くすることができるので、フィルムの長尺化に対応することが可能である。また、パイル糸が抜けることを防止することができるので、使用により幅方向のラビング性能にバラツキが生じにくくなり、フィルムの光学特性のバラツキが少なくなる。したがって、輝点発生頻度の少ない光学補償フィルムを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明のラビング用布材について説明する。図１は、ラビング用布材１の構成を示す部分拡大斜視図である。このラビング用布材１は、地布組織の経糸２と地布組織の緯糸３とが格子状に織られた基布にパイル糸４が織り込まれて形成されている。このうち図１（Ａ）に示すラビング用布材１のように、パイル糸４が３本の緯糸３に織り込まれたものをＷ組織と称し、図１（Ｂ）に示すラビング用布材６のように、パイル糸７に織り込まれたものをＶ組織と称している。Ｗ組織およびＶ組織は、パイル糸の織り込み方が異なるのみで、用いられる材料は同様の材料を使用することができる。
【００２５】
基布としては、たとえばナイロン６・６（登録商標）などのポリアミド系、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系、ポリエチレンなどのポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアクリル系、ポリシアン化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリウレタン系などの合成繊維、絹、綿、羊毛、セルロース系、セルロースエステル系などの天然繊維、再生繊維（レーヨン、アセテートなど）の中から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせた繊維が挙げられる。
【００２６】
これらの繊維素材において、好ましくは、ナイロン６、ナイロン６・６（登録商標）などのポリアミド系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアクリル系、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系、再生繊維としてのセルロース系、セルロースエステル系であるレーヨンおよびアセテートが挙げられる。
【００２７】
この基布の経糸２および緯糸３は、たとえば１．４デニールの繊維が７０本より合わされて約１００デニールのフィラメントとなっている状態で使用される。このような経糸２および緯糸３としては、たとえば旭化成社製のキュプラレーヨン（ベンベルグ）フィラメントが好ましく使用できる。
【００２８】
パイル糸４としては、径が１．０〜２．５デニールのものが求められる。特に好ましくは、径が１．５〜２．０デニールである。パイル糸の径が１．０デニール未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、パイル糸が磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合が生じやすくなる。一方、パイル糸の径が２．５デニールを超える場合は、ラビング用布材の弾性が高くなり過ぎ、配向膜を強く擦り過ぎて、微粉の発生により面状欠点が生じ易くなるため好ましくない。
【００２９】
パイル糸４の密度は、２５０００〜１５００００本／ｃｍ２とすることが好ましい。パイル糸の密度が、２５０００本／ｃｍ２未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、パイル糸が磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合が生じやすくなる。一方、パイル糸の密度が１５００００本／ｃｍ２を超える場合、パイル糸の抜けや脱落となりやすく、微粉の発生により面状欠点を生じやすく、また、コストアップとなるため好ましくない。
【００３０】
また、パイル糸４の材質としては、レーヨンフィラメント繊維とすることが好ましい。このようなパイル糸４としては、たとえば、ＥＮＫＡ社製のレーヨンフィラメント繊維が好ましく使用することができる。
【００３１】
また、ラビング用布材において、パイル糸４が基布（経糸２および緯糸３）から抜け落ちないよう、目止め薬を用いることができる。本発明に用いられる目止め薬としては、たとえば、ポリビニル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、合成ゴム系、エポキシ系、フェノール系、これらに含まれないアクリル系などの合成樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂／エマルジョン型、酢酸ビニル樹脂／トルエン溶剤型、から１種または２種以上のブレンド物、またはこれらを組み合わせた共重合体エマルジョンが挙げられる。
【００３２】
本発明のラビング用布材は、地布組織裏面（パイル糸が形成されていない面）の表面粗さＲａが４０〜７０μｍである。好ましくは３５〜６５μｍであり、より好ましくは３０〜６０μｍである。地布組織裏面の表面粗さを上記範囲とすることにより、ラビング処理中にパイル糸が地布組織から抜けることを防止することができ、ラビング布の寿命を長くすることができる。したがって、長尺化したフィルムに対しても、輝点の発生頻度が少なくラビング処理を行うことができる。また、抜けるパイル糸の数を減らすことができるので、ゴミが出ず、このゴミにより面状が悪化することを防止することができるので、良好な面状のフィルムを形成することができる。
【００３３】
表面粗さの測定方法としては、超深度レーザー顕微鏡で測定することができる。
【００３４】
また、本発明のラビング用布材は以下の物性を有することが好ましい。
【００３５】
パイル糸の平均硬さが３〜３０ｇ／ｄであることが好ましく、より好ましくは５〜２５ｇ／ｄであり、さらに好ましくは８〜２０ｇ／ｄである。パイル糸の平均型さが３ｇ／ｄ未満であると、ラビング不足により消光度が低減したり、配向性が不足となったりし、不具合が生じやすくなる。また、３０ｇ／ｄより大きいと、輝点の数が増加し、面状欠点が生じやすくなるので、好ましくない。
【００３６】
パイル糸の平均硬さは繊維の硬さ計で測定することができる。
【００３７】
パイル糸の疲労寿命は、ＪＩＳ  Ｌ０８４９に定められた学振式摩擦堅牢度試験で６０回以上が好ましく、より好ましくは８０回以上であり、さらに好ましくは１００回以上である。パイル糸の疲労寿命が６０回未満であると、パイル糸の磨耗耐久性が劣るため、輝点の数が増加し、面状欠点が悪くなるので、好ましくない。
【００３８】
パイル糸の疲労寿命は、ＪＩＳ  Ｌ０８４９に定められた学振式摩擦堅牢度試験機で測定することができる。
【００３９】
パイル糸の相互摩擦係数（糸／糸）は、０．１５〜０．４０であることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．３０であり、さらに好ましくは０．１５〜０．２５である。パイル糸の相互摩擦係数が０．１５未満であると、ラビング不足により消光度が低減したり、配向性が不足となったりし、不具合が生じやすくなる。また、０．４０より大きいと、輝点の数が増加し、面状欠点が生じやすくなるので、好ましくない。
【００４０】
本発明のラビング用布材は使用寿命を長くすることができるので、本発明のラビング用布材を用いて、３００〜６００Ｎｍ／ｍ２のラビング仕事量で４０００ｍラビン処理した配向膜上に液晶層を積層した光学補償フィルムの、７０μｍを超える輝点数が、０．５個／ｍ２以下とすることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明を実施例および比較例により例証するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００４２】
図２に示す光学フィルムの製造ライン１０を使用して各種の条件で光学補償フィルムの製造を行った。
【００４３】
図２に示す光学フィルムの製造ライン１０において、トリアセチルセルロース（フジタック、富士フイルム（株）製、厚さ：１００μｍ、幅：５００ｍｍ）の長尺状のウエブ１６の一方の側に、長鎖アルキル変性ポパール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％の溶液を塗布し、９０℃で４分間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚２．０μｍの配向膜形成用樹脂層を形成した。ウエブ１６の搬送速度は、２０ｍ／分とした。
【００４４】
ラビング処理装置７０において、ウエブ１６を連続して２０ｍ／分で搬送しながら、樹脂層表面にラビング処理を施した。ラビング処理は、ラビングローラ７２の回転数を３００ｒｐｍにて行った。またラビング仕事量は４００Ｎｍ／ｍ２であった。
【００４５】
ラビング用布材１としては、表１に記載のラビング用布材を使用した。また、ラビング用布材の材料としては、地布組織はキュプラレーヨンを用い、パイル糸はビスコースレーヨンを用いた。
【００４６】
ラビング処理の後、得られた配向膜を有するウエブ１６を、連続して２０ｍ／分で搬送しながら、配向膜上に、ディスコティック化合物ＴＥ−８（３）とＴＥ−８（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を上記混合物に対して１重量％添加した混合物の１０重量％メチルエチルケトン溶液（塗布液）を、バー塗布装置１１Ｂにて、塗布量５ｍｌ／ｍ２で塗布し、次いで、乾燥ゾーン７６Ｂおよび加熱ゾーン７８Ｂを通過させた。
【００４７】
乾燥ゾーン７６Ｂには０．１ｍ／秒の風を送り、加熱ゾーン７８Ｂは１３０℃に調整した。ウエブ１６は、塗布後３秒後に乾燥ゾーン７６Ｂに入り、更に３秒後に加熱ゾーン７８Ｂに入った。ウエブ１６は加熱ゾーン７８Ｂを約３分間で通過した。
【００４８】
次いで、この配向膜および液晶層が塗布されたウエブ１６を、連続して２０ｍ／分で搬送しながら液晶層の表面に紫外線ランプ８０により紫外線を照射した。すなわち、加熱ゾーン７８Ｂを通過したウエブ１６に、紫外線ランプ８０（出力：１６０Ｗ／ｃｍ、発光長：１．６ｍ）により、照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、液晶層を架橋させた。
【００４９】
更に、配向膜および液晶層が形成されたウエブ１６は、検査装置８４により表面の光学特性が測定され、検査され、次いで、液晶層表面に保護フィルム８８Ａがラミネート機８８により積層され、巻き取り機８２により巻き取られ、光学補償フィルムが得られた。
【００５０】
得られた光学補償フィルムの評価を行った。評価は、ラビング用布材を用い、４０００ｍラビン処理した配向膜上に液晶層を積層した光学補償フィルムについて、配向膜配向性、輝点発生頻度について評価を行った。結果を表１に示す。なお、表中の記号は以下の通りである。
【００５１】
≪配向膜配向性≫
配向膜配向性は、消光度を確認することで評価を行った。ここで、消光度とは、光学補償フィルムの消光度をいい、クロスニコルに配置した２枚の偏光板間に、透過率が最小となるように本発明のラビング用布材を用いて製造された光学補償フィルムを配置した時に測定される透過率をいう。透過率の測定波長は５５０ｎｍであり、パラニコル配置の偏光板の透過率を１００％とする。
◎・・・・・消光度が０．０１０％未満
○・・・・・消光度が０．０１０％以上０．０１５％未満
×・・・・・消光度が０．０１５％以上
≪輝点発生頻度≫
輝点発生頻度は、光源と検出装置（ＣＣＤカメラ）との間にクロスニコルに配置した２枚の偏光板間に、本発明のラビング用布材を用いて光学補償フィルムを配置した時に、光源ＣＣＤカメラにより検出された画像のサイズと１０ｍあたりの検出個数から求めた。
◎・・・・・０．３個／ｍ未満
○・・・・・０．３個／ｍ以上〜０．５個／ｍ未満
×・・・・・０．５個／ｍ以上
【００５２】
【表１】
0005097022.tif 000002
【００５３】
地布組織裏面の表面粗さＲａが４０〜７０μｍの範囲内に含まれる実施例１〜８は、良好な配向性が得られ、輝点の数も少ない光学補償フィルムを製造することができた。特に、パイル糸の平均硬さ３〜３０ｇ／ｄ、平均寿命が６０回以上、相互摩擦係数が０．１５〜０．４０の範囲に含まれる実施例１〜６において良好な光学フィルムを製造することができた。また、表面粗さが本発明の下限値未満である比較例１、５、６、上限値を超える比較例２〜４は、配向膜配向性、輝点発生頻度とも不良であった。
【００５４】
以上のように、地布組織の裏面の表面粗さを所定の範囲内とすることにより、長期の使用によっても、形成されるフィルムの配向性が良好で、輝点発生頻度を抑えることができた。さらに、各物性を所定の範囲内とすることにより、より良好な光学補償フィルムを製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ラビング用布材の構成を示す部分拡大斜視図である。
【図２】本発明のラビング用布材が適用される光学補償フィルムの製造ラインを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、６…ラビング用布材、２…経糸、３…緯糸、４、７…パイル糸、１０…光学フィルムの製造ライン、１１…バー塗布装置、１６…ウエブ、６６…送り出し機、６８…ガイドローラ、７０ラビング…処理装置、７２…ラビングローラ、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８２…巻き取り機、８４…ローラステージ、８６、８８…バックアップローラ
【図１】
0005097022.tif 000003
【図２】
0005097022.tif 000004