JP2009237343A - ラビング方法、ラビングローラ、及びラビング矯正装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基材に対し均一なラビング処理ができ、配向膜規制力のばらつきの小さいラビング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 パイル糸を4備えるラビング布6をラビングローラ7に貼合わせた後、ラビングローラ7を回転させながら、パイル糸4を矯正部材8に接触させ、かつ、パイル糸4を押し込むことによりパイル糸4をラビングローラ7の回転方向に対し平均傾斜度0°〜70°を有するよう配列し、ラビング布6のパイル糸4を基材上の配向膜形成材料層に接触させて、基材をラビング処理するラビング方法。
【選択図】 図3
【解決手段】 パイル糸を4備えるラビング布6をラビングローラ7に貼合わせた後、ラビングローラ7を回転させながら、パイル糸4を矯正部材8に接触させ、かつ、パイル糸4を押し込むことによりパイル糸4をラビングローラ7の回転方向に対し平均傾斜度0°〜70°を有するよう配列し、ラビング布6のパイル糸4を基材上の配向膜形成材料層に接触させて、基材をラビング処理するラビング方法。
【選択図】 図3
Description
ラビング方法に関し、特に均一な配向膜を形成できるラビング方法に関する。
従来、配向機能が付与された配向膜が、液晶化合物を基材表面に均一に配列させる手段として利用されている。一般的にラビング布を利用したラビング処理が、配向膜に配向機能を付与するため、基材に対し施される。このとき配向膜の配向規制力が弱いと液晶化合物の配向が均一とならないため、光漏れを生じて液晶表示装置のコントラストが低下し、輝点故障の原因となる。特に、TV用途に用いられる広視野角、高コントラストな光学補償フィルムにおいて、外観特性(輝点故障が極めて少ない)に優れた光学補償フィルムが求められている。そのため、基材に均一なラビング処理を行うことが必要で、ラビング処理に使用されるラビング布のパイル糸が配向膜に対し一定方向に配列されていることが重要となる。
ラビング布は、その布幅が織機により定められ、一般に、ラビング布の長手方向、つまり経糸方向にパイル糸が揃うように製造されている。
一方、光学補償フィルムの幅は、ラビング布の幅より広いため、ラビング布の経糸方向がラビングローラの回転方向と直交するよう、ラビング布がラビングローラに貼合わされる。つまり、パイル糸の方向がラビングローラの回転方向と直交する位置関係となる。
このため、ラビング布のパイル糸方向を緯糸方向に配列させた後に、ラビング布を裁断する技術が開示されている(特許文献1)。また、ラビング処理中にラビング布に導電性ラビング布調整部材を接触させてパイル糸の向きをラビング回転方向に揃えてラビング処理することが提案されている(特許文献2)。
特表2004−522210
特開平11−007019
しかし、特許文献1の方法では、経糸が緯糸より長いなど布の使用が限定され、供給性の観点から複数の布を用いた生産をする場合に問題となる。また、特許文献2の方法では、ラビング布を貼り替えた直後はパイル糸の配列が十分でなく、配向膜規制力にばらつきが生じる。そのため液晶化合物を積層した光学補償フィルムに配向不良が生じ、液晶表示装置の光漏れ、輝点欠陥の原因となる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基材に対し均一なラビング処理ができ、配向膜規制力のばらつきの小さいラビング方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のラビング方法は、ラビング布で基材にラビング処理を行う方法であって、パイル糸を備えるラビング布をラビングローラに貼合わせる工程と、前記ラビングローラを回転させながら、前記パイル糸を矯正部材に接触させ、かつ、該パイル糸を押し込むことにより該パイル糸をラビングローラの回転方向に対し平均傾斜度0°〜70°を有するよう配列する工程と、前記ラビング布の前記パイル糸を基材上の配向膜形成材料層に接触させて、基材をラビング処理する工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、ラビング布のパイル糸が矯正部材により平均傾斜度0°〜70°を有するよう配列されるので、基材に対し均一なラビング処理ができ、配向膜規制力のばらつきを小さくすることができる。
ここで傾斜度とは、ラビングローラの回転方向とパイル糸の先端から根元に向かう方向とが成す角度をいう。平均傾斜度(絶対値)とは、500μm×500μmの大きさのラビング布をマイクロスコープで観測したときの各パイル糸の傾斜角(絶対値)の平均値をいう。
本発明のラビング方法においては、前記矯正部材と前記ラビング布の地組織との離間が前記所定の範囲内であれば、形状は特に限定されるものではない。矯正部材の形状が円筒状ロールであれば、連れ回り(自由回転)ができ、矯正部材を長さ方向に精度良く加工することができ、ラビングローラ軸方向に沿って矯正手段とラビングローラのクリアランスを一定にすることができ、矯正部材の材質等に応じてラビング仕事量を調整することもできる。
また、矯正部材が固定されたものである場合(連れ回りがない場合)には、矯正部材のラビングローラと接する面の形状は、直線状、凸面状、凹面状であっても構わない。直線状であれば、矯正部材の加工が簡易であり、凸面状であればパイル糸に与えるダメージが少なく、凹面状であればラビング布(パイル糸)との接触面積を広くすることができるため、矯正時間を短縮でき、ラビングローラ回転数の低減によりパイル糸の損傷を抑制できる。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材により前記ラビングローラに貼合したラビング布のパイル糸押し込み量(P)が下記式を満たすことを特徴とする。
0.2≦P≦0.9 (1)
(但し、P=1−L/L1, P:パイル糸押し込み量(−),L1:パイル糸長(mm)、L:矯正部材とラビング布地組織との距離(mm))
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材により前記ラビングローラに貼合したラビング布のパイル糸押し込み量(P)が下記式を満たすことを特徴とする。
0.5≦P≦0.9 (2)
パイル糸の平均傾斜度が0°〜70°となるのに適したパイル糸の押し込み量を規定したものである。
0.2≦P≦0.9 (1)
(但し、P=1−L/L1, P:パイル糸押し込み量(−),L1:パイル糸長(mm)、L:矯正部材とラビング布地組織との距離(mm))
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材により前記ラビングローラに貼合したラビング布のパイル糸押し込み量(P)が下記式を満たすことを特徴とする。
0.5≦P≦0.9 (2)
パイル糸の平均傾斜度が0°〜70°となるのに適したパイル糸の押し込み量を規定したものである。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材とラビング布地組織との距離(L)とパイル糸押し込み量(P)がL:0.3mm〜1.3mm(P:0.2〜0.9)、好ましくはL:0.3mm〜0.8mm(P:0.5〜0.9)であることを特徴とする。距離(L)が0.3mm、押し込み量(P)が0.2を下回ると、ラビング布の地組織を矯正部材が損なう可能性が高くなり、距離(L)が1.3mm、押し込み量(P)が0.9を超えると、矯正部材によるパイル糸矯正の効果が十分でなくなるからである。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材が、Ra6.0μm以下の表面粗さを有していることを特徴とする。表面粗さをRa6.0μm以下とすることで、矯正部材によるパイル糸の損傷を防ぐことができる。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材が、ビッカース硬度HV200以上の金属性部材であることを特徴とする。本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材が、ロックウェル硬度HRD119以上の樹脂性部材であることを特徴とする。矯正部材の材質に応じて硬度を所定範囲以上となるよう規定した。それにより、矯正部材がパイル糸に削り取られ、矯正部材がパイル糸に付着するのを防止できる。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材によるラビング仕事量(Ek)が下記式を満たすことを特徴とする。
50<Ek(J)<10000 ・・・(3)
(但し、Ek= F・S・T・N, F:ラビング布にかかる円周方向の力(N/m),S:矯正に有効な長さ(m),T:時間(min),N:ラビングローラの回転数(rpm))
本発明で矯正部材によるラビング仕事量(Ek)を50〜10000の範囲としているので、矯正部材の材質や、形状、連れ回りに有無にかかわらずパイル糸を配列することができる。また、ラビング布の種類に関係なくパイル糸を配列できるので、ラビング布の使用が限定されず、また供給性の観点から複数の布を用いて生産を行うことができる。
50<Ek(J)<10000 ・・・(3)
(但し、Ek= F・S・T・N, F:ラビング布にかかる円周方向の力(N/m),S:矯正に有効な長さ(m),T:時間(min),N:ラビングローラの回転数(rpm))
本発明で矯正部材によるラビング仕事量(Ek)を50〜10000の範囲としているので、矯正部材の材質や、形状、連れ回りに有無にかかわらずパイル糸を配列することができる。また、ラビング布の種類に関係なくパイル糸を配列できるので、ラビング布の使用が限定されず、また供給性の観点から複数の布を用いて生産を行うことができる。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材が、ビッカース硬度HV200以上の金属性部材であることを特徴とする。本発明のラビング方法は、前記発明において、前記矯正部材が、ロックウェル硬度HRD119以上の樹脂性部材であることを特徴とする。矯正部材の材質に応じて硬度を所定範囲以上となるよう規定した。それにより、矯正部材がパイル糸に削り取られ、矯正部材がパイル糸に付着するのを防止できる。
本発明のラビング方法は、前記発明において、前記パイル糸の配列する工程によりパイル糸が0°〜70°、好ましくは0°〜30°の平均傾斜度(絶対値)を有するよう配列されていることを特徴とする。平均傾斜度(絶対値)が小さいほど、すなわちパイル糸の配列がラビングロールの回転方向に揃うほど、ラビング処理された配向膜の配向規制力が高くなるからである。
前記目的を達成するために、本発明のラビングローラは、パイル糸を備えるラビング布が貼り合わされたラビングローラであって、前記パイル糸がラビングローラの回転方向に対し予め平均傾斜度0°〜70°を有するよう矯正処理されていることを特徴とする。
本発明のラビングローラは、前記発明において、前記矯正処理が前記ラビングローラを回転させながら、前記パイル糸を矯正部材に接触させ、かつ、該パイル糸を押し込むことであることが好ましい。
前記目的を達成するために、本発明のラビング矯正装置は、パイル糸を備えるラビング布が貼り合わされたラビングローラと、前記パイル糸と接触するように、前記ラビング布の地組織に対し所定距離離間して設けられた矯正部材とを有することを特徴とする。
本発明によれば、ラビング布のパイル糸が矯正部材により配列されるので、基材に対し均一なラビング処理ができ、配向膜規制力のばらつきを小さくすることができる。
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について、光学補償フィルムを例にして説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
図1は、本発明に使用されるラビング布材1の構成を示す説明図である。このラビング布材1は、地組織の経糸2と地組織の緯糸3とが格子状に織られた基布にパイル糸4が織り込まれたものである。一般的には、パイル糸4は経糸2の方向に沿うよう織り込まれている。パイル糸4の長さは通常1.5mm〜2.5mmの長さを有している。ラビング布材1はロール上に巻き取られラビング布原反5となる。
基布及びパイル糸としては、たとえばナイロン6・6(登録商標)等のポリアミド系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン等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、メタクリルアミド等のアクリル系、ポリシアン化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリウレタン系等の合成繊維、絹、木綿、羊毛、セルロース系、セルロースエステル系等の天然繊維、再生繊維(レーヨン、アセテート等)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使用される。
一般に、光学補償フィルムの幅はラビング布原反5の幅Wより広い。光学補償フィルムの幅方向全域に亘りラビング処理を行うには、光学補償フィルムの幅以上のラビング布6が必要となる。実際は光学補償フィルムの幅以上の長さをもつラビングローラの長さに合わせて、図2に示すようにラビング布原反5からラビング布6が裁断される。
次に、図6を参照にして、ラビング仕事量(Ek)について説明する。ラビング仕事量(Ek)は、Ek=F・S・T・N・・・(1)で求められる。Fは、矯正部材8からラビング布6(パイル糸4)にかかる円周方向の力(N/m)である。Sは矯正に有効な長さ(m)である。ラビングローラ7と矯正部材8が円筒状の形状を有しているので、矯正部材8からラビング布6に力が加えられる範囲がSに限定される。Sの範囲は、矯正部材8とラビング布6の地組織との距離(クリアランス)Lが1.3mm以下のとなる範囲とした。その理由は、この範囲に保つことにより、矯正部材によるパイル糸矯正効果が十分となるからである。Nはラビングローラの回転数(rpm)で、Tは時間(min)である。したがって、式(1)は、矯正部材8長さ方向における、単位長さ当たりのラビング仕事量を表現している。
次に、図7を参照に、矯正部材8からラビング布6(パイル糸4)にかかる円周方向の力F(N/m)の求め方を説明する。円周方向の力Fを、図7(b)に示す実験装置を利用して測定した。実験装置において、プッシュプルゲージでラビング布を矯正部材に押し上げて、ラビング布と矯正部材の抵抗力を測定した。
測定結果の平均値を図7(a)のグラフにプロットした。図7(a)のグラフの縦軸は、単位長さ当たりの抵抗力(N/m)を表している。この抵抗力が円周方向の力Fとなる。横軸は、矯正部材とラビング布のクリアランスを示している。グラフからクリアランスが小さいほど、ラビング布と矯正部材の抵抗力が大きいことを表している。
グラフ中の「固定」とは、矯正部材が連れ回りしない状態で固定されていることを意味する。「連れ回り」とは、矯正部材を回転自由とし、ラビング布に動きに追従して回転することを意味する。このグラフから矯正部材とラビング布の円周方向の力を導き出した。
図3(a)に示すように、裁断されたラビング布6は、両面テープなどを介してラビングローラ7に貼合わされる。このときラビング布6の経糸2の方向がラビングローラ7の回転方向と直交するよう、つまり経糸2とラビングローラ7の回転軸が平行となるように、ラビング布6がラビングローラ7に貼合される。
また、矯正部材8は、ラビングローラ7に両面粘着テープを介して貼合されたラビング布地組織に対し0.3mm〜1.3mm、より好ましくは0.3mm〜0.8mmの間隔(クリアランス)だけ離れた位置に設けられている。矯正部材8は、50〜150mmの外径を有し、ラビングローラ7の長さ以上で600〜2200mmの長さを有している。
矯正部材8の材質は、帯電列がラビング布6の材質(レーヨン)と近いナイロン、ガラス、アクリルで製造されていることが好ましい。帯電列の中で、距離が遠い素材同士でラビング処理を行うと静電気が発生しやすくなり、ラビング布6に異物が付着しやすくなる。一方、帯電列の中で、距離が近い素材同士でラビング処理を行うことにより静電気の発生量を少なくすることができる。
円筒状ロール形状の矯正部材8は、ビッカース硬度HV200以上の金属性部材であることが好ましい。または、円筒状ロール形状の矯正部材8は、ロックウェル硬度HRD119以上の樹脂性部材であることが好ましい。矯正部材8が上記の材質及び硬度範囲とすることで、矯正部材8が柔らかすぎてラビング布先端に付着するのを防ぐことができ、パイル糸4の配列がより安定して行える。
次に、図3(b)に示すように、ラビングローラ7を回転させながら、パイル糸4を矯正部材8に接触させる。このとき、矯正部材8とラビング布6とのラビング仕事量(Ek)は50〜10000となるよう、パイル糸4が矯正部材8に一定時間接触する。パイル糸4がラビングローラ7に対し所定の傾斜度を有するよう配列される。ラビングローラ7の回転速度及び矯正部材8との接触時間は、パイル糸4の種類、長さ及び平均傾斜度を考慮して、ラビング仕事量(Ek)は50〜10000となるよう設定される。
図3(c)は、矯正後のラビング布6の状態を示している。ここで傾斜度とは、矢印で示すラビングローラの回転方向とパイル糸4の先端(毛先)4aから根元4bに向かう方向とが成す角度θをいう。また、平均傾斜度(絶対値)とは、500μm×500μmの大きさのラビング布6をマイクロスコープで観察したときの各パイル糸4の傾斜度(絶対値)の平均値をいう。本発明においては、この平均傾斜度(絶対値)が0°〜70°であることがラビング処理後の配向膜の配向規制力が高くなり、光学フィルムの配向乱れによる輝点が低減されるという理由で好ましい。さらに、平均傾斜度(絶対値)が0°〜30°であることがより好ましい。ラビングローラの回転速度及び矯正手段との接触時間は、パイル糸4の種類、長さ及び平均傾斜度により適宜設定される。
このようにして、パイル糸は実際のラビング処理を行う前に所定の平均傾斜度を有するように配列され、パイル糸が配列されたラビング布を用いてラビング処理が基材に対して施される。
図4は、パイル糸4を配列するための装置の要部拡大図である。上述したように、矯正部材8とラビングローラ7は、つまり矯正部材8とラビング布の地組織は、一定のクリアランスLを有するように配置されている。クリアランスLは、ラビング布6のパイル糸4の長さL1、ラビング布6をラビングローラ7に貼合わせるための両面テープ9の厚さt、及びパイル糸4が矯正部材8に接触する長さ等を考慮して決定される。本実施形態においては、パイル糸4の長さL1が1.8mm、両面テープ9の厚さtが0.1mmの場合、クリアランスLは0.3〜0.8mmの範囲に設定される。矯正部材8とラビングローラ7のクリアランスはスペーサ10等で調整される。ラビング布6がラビングローラ7に貼合わされた時点で、パイル糸4の方向はラビングローラ7の回転方向と直交する位置関係となる。しかし、このパイル糸4の方向はラビング処理に適切な方向とはいえない。本発明においては、実際のラビング処理を行う前にラビングローラ7を、例えば1〜30分間、矢印方向に50〜1200rpmで回転させて、ラビング布6のパイル糸4を矯正部材8に接触させる。矯正部材8に接触することでパイル糸4は、一定の傾斜度を有するよう配列される。
矯正部材8に関して、回転させないで固定させることも、固定せずにラビングローラ7の回転に追従するようにに連れ回り(自由回転)としてもよい。矯正部材8を連れ回り(自由回転)とすることで、矯正部材の硬度が高い場合であっても、矯正部材とラビングロールの剪断力を弱めることができ、パイルの毛先の形状を良好とすることができる。その一方で、矯正部材の強制力が弱められるため、布目平均角度にバラツキが生じることもあるが、矯正部材の硬度、時間、ラビング回転数を適宜選択することでこの問題を緩和することができる。
ラビング処理において、パイル糸配列用のラビングローラがラビング処理に用いられる。なお、ラビング布をラビング処理用のラビングローラに貼り替えた後、そのラビングローラでラビング処理を行うこともできる。
図10は、本発明に好適に使用される、矯正部材8の形状を示している。図10(a)では矯正部材8は円筒状ロールの形状を有している。この形状とすることで、連れ回り(自由回転)ができる。また、矯正部材8を長さ方向に精度良く加工することができる。ラビングローラ7の軸方向に沿って矯正部材8とラビングローラ7とのクリアランスを一定にすることができる。矯正部材8の材質等に応じてラビング布へのラビング仕事量を調整することもできる。
また、矯正部材8が固定されたものである場合(連れ回りがない場合)には、矯正部材8のラビングローラ7と接する面の形状は、直線状、凸面状、凹面状であっても良い。
例えば、図10(b)に示すように矯正部材8のラビングローラ7と対向する面が直線状であれば、矯正部材の加工が簡易に行うことができる。
また、図10(c)に示すように、矯正部材8のラビングローラ7と対向する面をラビングローラ7に向かって凸面形状とすることもできる。矯正部材8を凸面形状とすることでパイル糸に与えるダメージが少なくすることができる。
また、図10(d)に示すように矯正部材8のラビングローラ7と対向する面をラビングローラ7に対し凹面形状とすることもできる。矯正部材8を凹面形状とすることで、ラビング布(パイル糸)との接触面積を広くすることができる。それによって、矯正時間を短縮でき、ラビングローラ回転数の低減によりパイル糸の損傷を抑制できる。
図10では代表的な矯正部材8の形状を示したが、本発明においては、前記矯正部材と前記ラビング布の地組織との離間が前記所定の範囲内であれば、形状は特に図10に限定されるものではない。
最後に、パイル糸の平均傾斜度(絶対値)とラビング仕事量(Ek)の値を矯正部材の材質及びその固定方法別に図8のグラフにプロットした。図8のグラフの縦軸はパイル糸の平均傾斜度(絶対値)を示している。一方、横軸はラビング仕事量(Ek)を示している。
このグラフから明らかなように、ラビング仕事量(Ek)が50以上であれば、本発明の目的とするパイル糸の平均傾斜度(絶対値)を0°〜70°とすることができる。
次に、本発明に係るラビング方法を適用した光学補償フィルムの製造ラインを図5に基づいて説明する。光学フィルムの製造ライン20では、図5に示されるように、送り出し機66から帯状可撓性の支持体であるウエブ26が送り出される。ウエブ26はガイドローラ68によってガイドされて、除塵機25Aを経るよう構成されている。この除塵機25Aによってウエブ26の表面に付着した塵を取り除くことができる。
除塵機25Aの下流にはバー塗布装置21Aが設けられており、配向膜形成用樹脂を含む塗布液がウエブ26に塗布される。この下流には、乾燥ゾーン76A、加熱ゾーン78Aが順次設けられており、ウエブ26上に配向膜形成材料層が形成される。
尚、バー塗布装置以外の塗布手段を採用してもよい。他の塗布手段として、グラビアコータ、ロールコータ(トランスファロールコータ、リバースロールコータ等)、ダイコータ、エクストルージョンコータ、ファウンテンコータ、カーテンコータ、ディップコータ、スプレーコータ又はスライドホッパ等を採用できる。
図5において、塗布液の塗布、乾燥後、ウエブ26はガイドローラ68によってガイドされて、ラビング処理装置70に搬送される。ラビング処理装置70は、直列に設けられた同一仕様の2台のラビング処理装置70A、70Bにより構成されている。ラビング処理装置70は、外周表面にラビング布6が巻付けられたラビングローラ72A(72B)、ローラステージ84A(84B)とローラステージ84A(84B)の下面にスプリングを介して設けられたバックアップローラ86A(86B),88A(88B)を備えている。ラビングローラ72A(72B)の形状は、例えば、外径が100〜400mmであり、その長さは、ウエブ26の幅より少なくとも長く、500〜2000mmである。また、ラビングローラ72A(72B)は、ラビングローラ72A(72B)の回転軸とウエブ26の走行方向と垂直な方向とがなす角度(ラビング角度)を任意に調整できるように、ウエブ26の走行方向に対して水平面で回転自在となるよう構成されている。また、ラビングローラ72A(72B)の回転速度を、例えば、1000rpm程度まで制御することができるよう構成されている。
バックアップローラ86A(86B),88A(88B)には、ウエブ26のテンションを検出する機構が備えられており、ラビング時のテンションの管理を行うことができる。更に、バックアップローラ86A(86B),88A(88B)は上下の調整が可能となっており、ローラを上下に移動させてウエブ26のラビングローラ72A(72B)へのラップ角を調整することができる。
ラビング処理では、パイル糸の配列が矯正されたラビング布6が巻付けられたラビングローラ72A(72B)が300〜600rpmでウエブ26の搬送方向と逆方向に回転する。ラビング布6のパイル糸が配向膜形成材料層に接触するようにウエブ26に所定の圧力が加えられ、パイル糸で配向膜形成材料層を擦ることで、ウエブ26に対してラビング処理が行われる。
ラビング処理装置70の下流には除塵機25Bが設けられており、ウエブ26の表面に付着した塵を取り除くことができる。除塵機25Bの下流にはバー塗布装置21Bが設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ26に塗布される。バー塗布装置21Bの構成は、既述のバー塗布装置21Aと同じであっても良い。
バー塗布装置21Bの下流には、乾燥ゾーン76B、加熱ゾーン78Bが順次設けられており、ウエブ26上に液晶層が形成できるようになっている。更に、この下流には紫外線ランプ80が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成できるようになっている。そして、検査装置90で検査され、ラミネート機92より送り出される保護フィルム94がウエブ26にラミネートされ、この下流に設けられた巻取り機82により、ポリマーが形成されたウエブ26が巻き取られる。
次に、本発明に使用される光学補償フィルムの素材について説明する。本発明のラビン方法の対象となる光学補償フィルムは、透明樹脂フィルム、その上に設けられた配向膜及び配向膜上に形成されたディスコネマティック相の液晶層( 光学異方層とも言う)から構成されている。
上記透明樹脂フィルムの材料としては、透明である限りどのような材料でも使用することができる。光透過率が80%以上を有する材料が好ましく、特に正面から見た時に光学的等方性を有するものが好ましい。
従って、透明樹脂フィルムは、小さい固有複屈折を有する材料から製造することが好ましい。このような材料としては、セルローストリアセテート{市販品の例、ゼオネックス(日本ゼオン(株)製)、ARTON(日本合成ゴム(株)製)及びフジタック(富士フイルム(株)製)}を使用することができる。更に、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテルスルホンなどの固有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、更には縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより、使用することができる。
透明支持体(透明樹脂フィルム)面内の主屈折率をnx、ny、厚さ方向の主屈折率をnz、フィルムの厚さをdとしたとき、三軸の主屈折率の関係がnz<ny=nx(負の一軸性)を満足し、式{(nx+ny)/2−nz}×dで表されるレターデーションが、20nmから400nm(好ましくは30〜150nm)であることが好ましい。
ただし、nxとnyの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ充分である。具体的には、|nx−ny|/|nx−nz|≦0.3であれば実用上問題はない。|nx−ny|×dで表される正面レターデーションは、50nm以下であることが好ましく、20nm以下であることが更に好ましい。
配向膜は、一般に透明支持体上に設けられる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するように機能する。そしてこの配向が、光学補償フィルムから傾いた光軸を与える。
配向膜としては、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理された層を挙げることができる。
配向膜形成材料の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。
好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビニルアルコール及びアルキル基(炭素原子数6以上が好ましい)を有する変性ポリビニルアルコールを挙げることができる。これらのポリマーの層をラビング処理することにより得られる配向膜は、液晶性ディスコティック化合物を斜めに配向させることができる。
光学補償フィルムにおいて、ディスコティックネマティック相の液晶層が、配向膜上に形成される。液晶層は、液晶性ディスコティック化合物を配向後冷却固化させる、あるいは重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合(硬化)により得られる負の複屈折を有する層である。
上記のディスコティック化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.、71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.、122巻、141頁(1985年)、Physicslett.、A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、7 0 頁(1984 年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.、Commun.、1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.、116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。
上記ディスコティック(円盤状)化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。
本発明の実施例では、ポリメチルメタクリレートからなる配向膜形成材料を透明支持体であるセルローストリアセテート上に塗布し、ラビング処理を施した。ラビング処理した配向膜上にディスコティック液晶を形成した。
図9の表は、本発明の実施例(1〜29)と比較例(1〜6)についてのパイル糸の矯正条件、矯正後のパイル糸の平均傾斜度(絶対値)、パイル糸材質とダメージ及び配向膜の配向性をまとめて一覧表としたものである。
パイル糸の平均傾斜度(絶対値)は、マイクロスコープ画像から算出した。パイル糸のダメージは、SEM画像を確認することで評価を行った。また、配向膜の配向性は、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、「本発明の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、透過率が最小になるように本発明の光学補償フィルムを配置した時に測定される透過率である。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。」をいう。つまり、消光度をモニターすることは最終製品に近い状態をモニターすることを意味し、その観察結果がラビング処理に反映されるので、光学補償フィルムの安定した製造が可能となる。また、輝点発生頻度は、ラビング処理した配向膜上にディスコティック液晶を形成したフィルムの輝点を、クロスクロスニコルに配置した2枚の偏光板を介して検出される輝点を光電子素子により計数することにより算出した。
表に関し、「布目矯正」とは、ラビング布に対し矯正部材によって矯正処理が施されていることを意味する。部材の連れ回りにおける「なし」は、矯正部材を固定した状態であることを意味しする。また、「有り」は矯正部材を回転自由とし、ラビングローラに連れ回りすることを意味する。
そして、総合評価として、製品として許容できないものを×、許容できるものを△、許容できて更に良いものを○、製品として更に良いものを◎とした。
図9の表から明らかなように、本発明の条件を満たす場合には総合評価において全て△以上の評価が得られた。
1・・・ラビング布材、2・・・経糸、3・・・緯糸、4・・・パイル糸、5・・・ラビング布原反、6・・・ラビング布、7・・・ラビングローラ、8・・・矯正部材、9・・・両面テープ、10・・・スペーサ
Claims (11)
- ラビング布で基材にラビング処理を行う方法であって、
パイル糸を備えるラビング布をラビングローラに貼合わせる工程と、
前記ラビングローラを回転させながら、前記パイル糸を矯正部材に接触させ、かつ、該パイル糸を押し込むことにより該パイル糸をラビングローラの回転方向に対し平均傾斜度0°〜70°を有するよう配列する工程と、
前記ラビング布の前記パイル糸を基材上の配向膜形成材料層に接触させて、基材をラビング処理する工程と、を有することを特徴とするラビング方法。 - 前記矯正部材により前記ラビングローラに貼合したラビング布のパイル糸押し込み量(P)が下記式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のラビング方法
0.2≦P≦0.9 (1)
(但し、P=1−L/L1, P:パイル糸押し込み量(−),L1:パイル糸長(mm)、L:矯正部材とラビング布地組織との距離(mm)) - 前記矯正部材により前記ラビングローラに貼合したラビング布のパイル糸押し込み量(P)が下記式を満たすことを特徴とする請求項2に記載のラビング方法
0.5≦P≦0.9 (2) - 前記矯正部材が、Ra6.0μm以下の表面粗さを有している請求項1〜3の何れか1記載のラビング方法。
- 前記矯正部材が、ビッカース硬度HV200以上の金属性部材である請求項1〜4の何れか1記載のラビング方法。
- 前記矯正部材が、ロックウェル硬度HRD119以上の樹脂性部材である請求項1〜4の何れか1記載のラビング方法。
- 前記矯正部材によるラビング仕事量(Ek)が下記式を満たす請求項1〜6の何れか1記載のラビング方法。
50<Ek(J)<10000 ・・・(3)
(但し、Ek= F・S・T・N, F:ラビング布にかかる円周方向の力(N/m),S:矯正に有効な長さ(m),T:時間(min),N:ラビングローラの回転数(rpm)) - 前記パイル糸が前記配列工程により平均傾斜度0°〜30°を有するよう配列されている請求項7記載のラビング方法。
- パイル糸を備えるラビング布が貼り合わされたラビングローラであって、
前記パイル糸がラビングローラの回転方向に対し予め平均傾斜度0°〜70°を有するよう矯正処理されているラビングローラ。 - 前記矯正処理が前記ラビングローラを回転させながら、前記パイル糸を矯正部材に接触させ、かつ、該パイル糸を押し込むことである請求項9記載のラビングローラ。
- パイル糸を備えるラビング布が貼り合わされたラビングローラと、
前記パイル糸と接触するように、前記ラビング布の地組織に対し所定距離離間して設けられた矯正部材とを有するラビング矯正装置。
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