JPH03161563A - 繊維状集合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明による繊維状集合体は、下記のように種穐の分野
に適用できる。

（１）液晶表示装置 これは、光シャッターと同じように、ｍ３Ｅｈもしくは
磁場を印加することで光透過性が変化するように液晶材
料を選択的に制御できる装置であり、具体的には英国特
許出願８７２９３４５号、８８１２１３５号及び特願平
１−１２８０００号に記載されているように偏光板を用
いることなく、透明導電膜付基板に扶持された繊維状集
合体に液晶を含浸させて構或された光散乱型液晶素子で
ある。

（２）繊維フィルター 種々の紡糸繊維をカード又はステッチング機械のような
繊維機械で処理して繊維フリースを製造する方法は知ら
れており、その繊維構造はフリースを通って流れるガス
に含まれる塵芥の粒子がフリースによって保留されるよ
うなものであるからこのようなフリースをエアフィルタ
ーとして使用できる。そのようなフリースの効率は、大
部分繊維の微細さと密度如何に依るものである．濾過作
用に関する別の重要な影響は，繊維の静電気的帯電であ
り、これはフリース内に強力で不均一な電場を作り，そ
れによって帯電した又は帯屯してない塵芥の粒子をその
ｍ維面に附着させ、接着力によってその表面に保留する
のである．この種の電荷は繊維材料がフリースを形或す
るように処理されている間に、例えばその繊維材料内の
摩擦によって発生し得る．種々の材料で作られる繊維混
合物をこの目的のために使用することも又知られており
，それらの各種の材料は互の摩擦の結果異なる？７Ｆｍ
をするので、電位差と不均一な電場が繊維の間に発生す
る６ 非常に微細な繊維を強力で安定した電荷と結合できると
，最良のフィルター効果を期待できる。

従来の紡糸方法は一般にｔＯＩｌｍ以上の繊維の厚みを
堤供する。０．５陣以下の大きさの粒子を効果的に保留
するような微細な塵芥フィルター即ち“完全なフィルタ
ー″を製造するために微細な繊維が必要なのである。

（３）多孔性シート状製品 多孔性シート状製品は多くの場所で用いられ，この製品
を作る材料はこれと接触する化学薬品に不活性であるこ
とが必要である。この明細書で用いる『不活性」とは、
製品が使用中に露出されるＩＪ境に対し充分に不活性で
機能的寿命を有し得ることを云う。このような製品の代
表例は、ｔＩ！Ｓ＝池川隔膜、蓄電池用セパレーター，
燃料電池成分，透析膜その他である。これら製品を作る
材料が適当な性質を与えるときには、製品は例えば非濡
れ液体（非親和性液体）から濡れ液体Ｃｍ和性液体）を
分離するのに用いられる。

（４）生体内で体液と接触した状態で導管補綴材として
用いるための管状の静電フィブリル製品（医療分野） 血液およびリンパ液のような体液と接触する構或要素に
対するライニングまたは表面材の形体の静電紡糸繊維か
らなる或形マット補綴材が与えられる．かかるマットは
、管状である． 例えば人工心臓およびその他の循環補助器具の壁土の満
足すべき血液および体組織相容性表面の開発の困難，な
らびに損傷した自然および人工血管に対する相容性ライ
ニングの開発の困難は、安全な人工器官および組織の開
発を妨げている．そのような人工器官および組織の表面
上に適切な物質の薄い繊維のライニングを沈着させるこ
とによって、それらの血液およびその他の組織液の相容
性を改善できることがわかった．しかしこの目的のため
には、そのライニングは極めて薄いことが望ましく，静
電的に沈着した繊維被覆を使用すれば，これらの臨界的
要件の多くに適合することが判った．主要な要件として
は例えば次のものがある． （イ）極小の繊維直径（細胞寸法に関して小さいこと）
，従って０．１〜１０ｌｌＩＭ、特に０．５〜５ｐの繊
維直径は，殊に適切である． （０）ライニングは、その中への細胞の侵入を許容する
のに充分に多孔性であるべきであり、そのため理想的に
は、平均気孔寸法は、５〜２５Ｉａ、好ましくは７〜１
５μのオーダーであるべきである。

（ハ）好ましくはライニングは，厚さが１０〜５０−の
オーダーであるべきである。

（二）ライニングは、上記の諸性質を損なわない方法を
含むある種の適切な手段によって、そのライニングされ
るべき物品に対して、接着可能であるべきである。

（ネ）ライニングは身体に対し、またはそれと接触する
ようになる身体細胞もしくは体液に対して有害な物質を
含有すべきでない。

静電紡糸法によれば，被覆されるべき物品の表面または
その陽もしくは陰のレプリカを静電紡糸法における補集
体とすることによって，当該物品の寸法および輪郭に完
全に一致するようにかかるライニングを形成する方法が
与えられる．そのようなライニングの製造に適切な物質
としては重合体物質、特に不活性重合体物質がある。

好ましい物質の例として、フッ素化炭化水素（例えば適
当な分散剤中の分散液から都合よく紡糸できるポリテト
ラフルオ口エチレン）および溶液から紡糸できるポリウ
レタンが挙げられる．（５）その他 ｌμ以下に細繊化された繊維により、酵素，微生物を吸
着固定して，細胞培養やバイオリアクター用の固定化繊
維状担体への利用も考えられる。

（従来技術） 本発明による繊維状集合体は主として、紡糸液を電界内
に導入することにより紡糸液から電極に向けて繊維を引
出し、かくして形或された繊維を電極上に堆積する形で
捕集する静電紡糸法を改良して達威される。

液体，例えば繊維形或物質を含有する溶液の静電紡糸法
は、公知であり、多くの特許明細書ならびに一般文献に
記載されている。

静電紡糸法は．有端電極を用いて液体を電場内に導入し
，それにより液体にＩ！極に向って吸引される性質をも
つ繊維を形成させる工程を包含する．液体から引き出さ
れる間に繊維は普通硬化する．硬化は、例えば単なる冷
却（例えば液体が室温で通常固体である場合）、化学的
硬化（例えば硬化用蒸気での処理により）または溶媒の
蒸発（例えば脱水により）で行なわれる．ＩＢ品の繊維
は、適宜に配置した受容体上に捕集され，次いでそれか
ら剥離することができる． 静電紡糸法によって得られる繊維は細く、直径が０．１
〜２５．のオーダーである． 繊維が適切な厚さのマットの形体で捕集される場合に、
そのようにして得られるマットの固有の気孔性の故に、
繊維は，繊維の組或、繊維の沈着密度，ｔａ維の直径，
繊維の固有強度ならびにマットの厚さおよび形状に応じ
て、広汎多種の用途をもつ手織材料を与える．そのよう
なマットを他の物質で後処理して諸性質を改変すること
（例えば強度または耐水性の向上）も可能である．それ
ぞれが最終製品に所望の特性を与える複数の戒分を含む
液体を紡糸するか，または同時に沈積して緊密に混合し
た異なる物質の繊維集合体をもつマットを形成する異な
る組或の繊維を別々の液体源から紡糸するかのいずれか
により、繊維の組戊を調節して、種々の性質をもつ繊維
を得ることができる。別法は、（例えば受容体の表面上
に沈積する繊維を時間の経過につれて変えることにより
）沈積した種々の繊維の複数の層（または同じ物質の繊
維であるが異なる特性，例えば直径，をもつ繊維の複数
層）をもつマットを作ることである．例えばそのような
変化を生じさせる一方法は、繊維を静電紡糸する複数組
の紡糸口金に対して連続して移動受容体を通過させ、受
容体が紡糸口金に対して適当な位置に達したときに、繊
維を連続して沈積させることである。

ここで、「マット」なる用語は、静電紡糸繊維の沈積物
からなる繊維状集合体を意味する．さらに図をもって詳
しく説明する． 紡糸液を静電電界中へ導入するには、任意の便宜な方法
を用いることができ、例えば我々は、紡糸液をノズルに
供給することによって、紡糸液を電界中の適切な位置に
与え、そのノズルから紡糸液を電界によって引出して、
繊維化を生じさせた．この目的のためには，適宜な装置
を用いることができ、例えば我々は，紡糸液を注射器筒
から接地注射針の先端へ供給し、その先端を，静電気荷
電表面から適切な距離に配置しておいた．すると、針の
先端を去るときに，針の先端と荷電表面との間に繊維が
形成された． 紡糸液の微細滴を、当業者には自明の他の方法で電界内
に導入することもでき，その際の唯一の要件は、それら
の液滴を、電界内において繊維化が起こりうるような距
離に、静電気荷電表面から離して保持しうることである
．例えば、紡糸液滴を金属線のような連続担体上に乗せ
て電解中へ搬入することができる。

紡糸液をノズルから電界中へ供給する場合、数個のノズ
ルを用いて、繊維生産速度を向上することもできる．紡
糸液を電界内に運ぶ別の方法も用いられ、例えば有孔板
（孔にはマニホルドから紡糸液を供給する）が用いられ
る。

説明の目的のために以下に示す例においては、繊維が引
き寄せられる表面は、ドラムの表面のような連続表面で
あり、その連続表面上にベルトを通過させて，形成され
てベルトに付着した繊維が，そのベルトによって運ばれ
て、荷電領域から引き出されるようになっている．その
ような構或は，添付図面に示されている．第１図で，１
はアースした注射器で、繊維の生産速度と関連した速度
で，紡糸液を貯槽から供給される．ベルト２は駆動ロー
ラ３および遊びローラ４で駆動される金網で、これに対
して、発生器５（図面ではヴアン・デ・グラフ装置）が
静電荷を与える．ベルト２からの繊維状集合体６の除去
は、任意手段例えば吸引またはエヤージェットによって
、あるいはベルト２から繊維状集合体の剥離を行なうの
に充分な荷電を有する平行な第２ベルトによって行うこ
ともできる．図面では、繊維状集合体は、ベルトに対し
回転するローラフにより取上げられる．ノズルの荷電表
面からの最適距離は、極めて簡単な試験により決定でき
る．例えば、２０ｋＶオーダーの電位を有する荷電表面
を用いるときは、１０〜２５ｃａ＋の距離が適当なこと
が判明したが、帯電量、ノズル寸法、紡糸液流量、荷電
表面積等が変化すると，最適距離も変るが、それは、簡
単な試験で便宜に決定できる． 用い得る繊維収集の別の方法は、実質上上記のような大
型の回転円筒状帯電収集表面を用いることであるが、ベ
ルト上を持ち去る代りに、繊維は、非導電性ビックアッ
プ手段により表面の他の点から収集される。別の例では
、静電気帯電表面は、ノズルに対し同軸的にかつ適切な
軸方向距離で設けたチューブの内外表面とすることがで
きる。あるいは繊維の沈積およびチューブ体の形或は，
管状または中実円筒状の或形具上で行うことができ．所
望により、引き続き適宜な手段で、その成形具からマッ
トを取り外す。用いる静電気電位は、般ニ５　ｋＶ　〜
１０００ｋＶ、好ましくは１０−１００ｋＶ、より好ま
しくはｌＯ〜５０ｋＶの範囲である．所望の電位を作る
任意の適当な方法が用いられる，したがって、第１図で
は普通のヴアン・デ・グラフ装置の使用を示したが、他
の市販のより便利な装置が公知であり，これらも適当で
ある． 勿論、静電荷を荷電表面から逃がさないのが望ましく，
荷電表面が付帯設備、例えば繊維捕集用ベルトと接触し
ている場合，そのベルトは非電導性材料製でなければな
らない（しかし勿論、そのベルトは荷電表面を紡糸液か
ら絶縁してはならない），ベルトとしてメッシュ寸法３
ｎ■の薄い゛′テリレン′″（登録商Ｉｎ）製ネットを
用いるのが便利なことが判明した，装置の支持体，ベヤ
リング等はすべて適当に絶縁すべきことは明らかである
。

１！％ｆ！ｔ！糸法を用いて繊維状集合体を得ることは
、特公昭５３−２８５４８号、同５９−１２７８１号、
同６０−４３９８１号、同６２−５１７０３号、同６２
−１１８６１号、同６３−５４３号，特開１１ｄ６３−
８９１６５号．同５５−７６１５６号、同５６−５０１
３２５号の公報などに記載されているが、繊維状集合体
の繊維を規則的に配列することを記したものは、また見
出されていない． 又，前述の特願平１−１２８０００号においては，静電
紡糸法から得られた繊維が，光散乱型液晶の壁材として
用いられているが、繊維そのものは、ランダムに配列さ
れており、規則的な配列ではない．（発明が解決しよう
とする課題） 上記の特願平１−１２８０００号に記載された従来の技
術では，かかる液晶素子の光散乱による遮蔽効果と光透
過による透明性とを利用して、種々の表示装置や透明性
の変化する窓、扉、隔壁等を得ることが意図されるが、
特に液晶型テレビジョン受像機、プロジェクション型テ
レビジョン受像機を考えた場合、光散乱型の液晶は、偏
光板を用いていないため、オンの時の光吸収が少なく、
透過率が極めて高く、明るい像を供給できることが特徴
であった。しかし，通常の扁光板と配向処理した基板を
用いた液晶素子と比べてコントラストが，かなり低いこ
とが問題であった。

本発明の１つの目的は、外径上μ以下の多数の繊維が規
則的に配列されていることを特徴とする繊維状集合体を
提供し、これを液晶素子に適用することで、飛躍的に光
散乱効率を向上させ，結果として、かなりコントラスト
の高い液晶型テレビジョン受像機、プロジェクション型
テレビジョン受像機を得ようとすることにある． 特公昭５３−２８５４５号公報に記載のものでは、繊維
状集合体を繊維フィルターに適用するものであるが、繊
維の配列がランダムであるため、フィルターとして除去
する粒子径の閾値が不明瞭であり，例えば０．４４以上
の粒子を取り除くフィルターを作製しても実際には，約
０．４ｐの粒子は，フィルターを透過したり、これで取
り除かれたりして、様々である。この柚のフィルターは
製造上のバラツキが大きく、歩留まりが悪かった． 本発明の別の目的は、外径１４以下の多数の繊維が規則
的に配列されていることを特徴とする繊維状集合体を提
供し、これを繊維フィルターに適用することで、取り除
く粒子径の閾値が明瞭でかつ製造上の製品バラツキが少
なく歩留りが良いものを得ようとすることにある。

（Ｉｔ！Ｉｌ題を解決するための手段）前述した目的お
よびその他の目的の達戊のため，本発明によれば、第１
の局面としては，例えば、静電紡糸法における電極等適
宜の支持体上に、実質的に外径１μ以下の多数の繊維が
少くとも支持体の表面の１部を隙間なくおおう程度に規
則的に配列されていることを特徴とする繊維状集合体が
提供される。本発明において、実質的に外径１μ以下と
は．ｔｉ維状物貿の８０％以上が外径１一以下であるこ
とを意味し、また、他の支持体としては、フィルター、
隔膜等の直接用途に関係する支持体を含む． 第２の局面としては、紡糸液を電界内に導入することに
より、紡糸液から電極へ向けて繊維を引出し、かくして
形成された繊維を電極上で捕集する静電紡糸法において
、補助電極を用いることにより電気力線を制御し、繊維
を電極上で、一方向または二方向以上の所望の方向に堆
積された形で捕集した、第１局面の繊維状集合体が提供
される。

第３の局面としては，補助電極を用いると否とに拘らず
，前記静電紡糸法において、所望の（規則的）パターン
をエッチングした（透明または不透明）電極基板を電極
として用いるか、または，エソチングする代りに所望の
（規則的）パターンを電気絶縁性の例えば有機のポリマ
ーまたは樹脂のシートまたは被膜で覆った（ｎ明または
不透明）電極基板を′ｒｌｉ極として用いることを特徴
とする第１局面のｌ部としてのまた第２局面の繊維状集
合体が所望の（規則的）パターンまたは配置で提供され
る。

（実施例） 本発明の繊維状集合体は，主として，静電紡糸法によっ
て得られるが、第２図を用いて、本発明の第２局面の繊
維状集合体を製造する方法を説明する。

第２図の装置は，基本的には，第１図のものと同じもの
である。ノズルＵは，内径が０．２ｍ＋＋ｍで，その内
部に金属端子を有し、これに、数１０ｋＶの高圧が高圧
線ｌ２を通して印加される．紡糸液は，送り管ｌ３を通
して，ノズルの先端に通常ト一〜２０ｔＱ／時、好まし
くは，２〜５−／時の流量で送られ、ノズル１１の噴出
口から流出し，高電場のため図面に１７で示すように引
出され、かくして繊維が形或される。ノズルに対向する
位置には，１６で示すようにアースされたシートと、そ
の上に置かれた基板１５　（液晶素子では透明電極付基
板）が置かれ、これに、細い前記の繊維がｌ８で示すよ
うに堆積する。本発明では、繊維を規則的に配列させる
ため、テーブル状で中心付近にスリットを有する導電性
の補助電極ｌ４が設けられる．補助電極ｌ４には，ノズ
ル＋１に印加される電圧より低く、アースと同じかもし
くはそれより高い電圧が印加される．補助電極１４の寸
法は、基板の大きさに合わせる必要があり、スリットの
幅は，ノズルの高さに依存するか、通常その１〜ｌＯ％
好ましくは２〜５％の間に調整される．又、スリット部
分の高さは、これもノズルの高さに依存するが、ノズル
の高さの半分以下が望ましい。このため引出された繊維
が補助電極ｌ４に向かって飛行し、その一部は、スリッ
トを通り、アースされたシートの上にある基板１５に引
張られる。スリットの幅がせまいため，＆１維は、スリ
ットの長手方向に揃って規則的に配列される．又、基板
ｌ５が、ＸＹステージもしくは，ベルトコンベヤ−（図
示なし）に乗せられると，基板上の全面に均一に規則的
に配列された繊維が、自動的に噴出される。第２図の例
では，ｗｉ維の配列方向に垂直な方向に、基板を除々に
移動させることで、基板の全面に，繊維が配列できる．
この時、幅方向の均一性を上げるため、ノズルの多数を
幅方向に並べることも，可能である． 次に、本発明の第３局面について、第３図および第４図
を参照して説明する。第３図および第４図に示されるの
は、本発明の繊維状集合体を形成するための基板１５で
あり、図に示すように、基板１５の上には，導電１１！
ｌ！２０が成膜されていなければならない。しかもその
形状は，第３図および第４図に示されるように、規則的
なパターンにエッチングされている必要がある．これは
、第３図では、幅のせまい平行な多数の長方形からなり
，第４図では，碁盤目（桝）状のパターンである．液晶
素子への適用を考える場合には、この導電膜２０は、透
明でなくてはならない。第３図および第４図の基板１５
を使用する際に．具体的な繊維状集合体の形或は、第２
図について説明したものとまったく同じである。ただし
、この場合に、補助電極１４はなくてもよい。又、導電
膜２０は，繊維状集合体の形成の際にアースになってい
ることが望ましい。ノズル１１に高電圧を印加し、紡糸
液を注入していくと，これが噴出口付近の高電場によっ
て引出されて、繊維に形成される．これは、アースに向
かって飛行し、従って，第３図および第４図の基板１５
の導電膜２０に付着する。導電膜２０の付いてない基板
上には、電荷がないので，繊維は付着しない。結局、第
３図の基板１５を使用すると、すべて同じ方向に平行に
、導電膜２０の向きに合わせて繊維が付着する．第４図
の基板１５を用いた場合には，すべての繊維が，格子状
に配列される。

導’Ｉ！膜２０をエッチングによって形成する代りに、
導電膜を基板の全面に形成し，導電膜の２０に相当する
孔部を有する絶縁性のポリマー又は樹脂或分等で成形さ
れたシート、被膜等により電極面を被覆することにより
導電膜の露出部２０を規制し、エッチングにより得た導
電膜２０と同様に、この上部に所望の（規則的な）配列
をした繊維状集合体が得られる。

本発明の繊維状集合体は、上述の説明のようにして得ら
れるが、本発明を液晶表示素子もしくは装置に適用する
形態について、以下に説明する．これは．要約すれば、
繊維を付着させた基板として，透明導電膜付きのＰＥＳ
，ＰＥＴ，ガラス基板を用い、これに液晶を含浸させた
後、その上からさらに、透明導ＴＩＬ膜付きの基板を載
せたものである。

基本構或は、第５図の通りである。第５図において、透
明電極は３５．　３６で示され、３３．　３４がその基
板であり，３１が含浸された液晶、３２が繊維である。

駆動ｔｌｔ源３７は，透明電極３５．　３６に接続され
ている．繊維ポリマ一部の屈折率に対し，液晶の常光屈
折率がほぼ一致する素材を選択しておくと、電圧を印加
して，液晶分子の長軸が電界方向に揃ったときには、屈
折率の差がなくなって、透明状態が示される。逆に電圧
を除去すると、液晶分子は５繊維壁面に沿うようにして
配向し、繊維との屈折率差を生じて、入射光を散乱する
。

ここに本発明の繊維状集合体を用いると、液晶素子とし
て、オンの時の光透過率とオフの時の光透過率の比であ
るコントラストが高く，かつ駆動電圧も低いものが作製
される。

この理由は以下の通りである。第６図は、第５図の形式
の液晶素子の、セルの厚みの違いによる、印加電圧Ｖに
対する光透過率Ｔの依存度を示す，ここでは、繊維は、
セルの中の体積分率で１０％程度で、残りの９０％は、
液晶である．第６図を見ると厚みの小さい方が、立上り
がするどく低電圧化されており、オンの時の光透過率は
高くなっている。しかし、薄いためにその散乱効果が悪
く、オフの状態でも、５％程度の光透過率がある。ここ
で３０Ｖのコントラストを見ると，コントラストは下の
式で与えられ、 光透過率（０■） 結果は である．これによれば，セルの厚みが大きくオフの時の
透過率がゼロに近い方が望ましい．つまり，散乱効率を
上げることが、コントラストの向上につながると理解で
きる．これは又、セルの厚みの大きいものほど、壁材で
ある繊維が多数存在しているため，散乱効率が上がって
いると考えられ、セルの厚みが小さくても、繊維を密に
充填することで、液晶との固着結合も強くなり，散乱効
率が高く、コントラストの高いセルが得られる。又，セ
ルの厚みが小さいため，駆動電圧も低減されるという効
果も生まれる。

このように、繊維の体積分率を上げると散乱効率が上が
ることは、レーリー・ガン・ボルンの散乱問題の近似計
算の結果からも明らかである。こ？によれば、散乱効率
ＳＥは、 ＳＥ　ｃｃ（ｎｅｃｎｕ）φ■（１−φ１）で与えられ
る。ここで ｎｅｃは、液晶の屈折率（この場合は平均屈折率）、ｎ
ｕは、壁材ここでは繊維の屈折率、 φ、は、液晶の体積分率、 （ｌ−φ１）は、壁材の体積分率、 を表わす。

従って、φｌ（１−φ、）の項から判るように、液晶の
体積分率と壁材の体積分率とを同じにすると，散乱効率
が上がる。つまり、壁材は５０％まで入れた方が良いと
いうことが、この計算から予測できる。したがって、従
来は１０％程度しかセルの中に含まれていなかった壁材
つまり繊維を、より密にセルの中に入れることで、散乱
効率が上がると考えられる。

繊維を密に充填するためには、本発明のように液晶を規
則的に配列させることが望ましい。又、繊維が規則的に
配列することにより、一種のブラッグ回折のような特性
散乱を引き出し，さらに敗乱効率を上げることが可能と
なる。

以上の説明より，本発明の繊維状集合体を用いると，液
晶素子として、コントラストが高くかつ駆動電圧も低い
ものが、作製される。

以下に、本発明に関する実験例、比較例に就いて説明す
る。

（実験例１） 繊維形或ボリマーとして、ポリビニールブチラールｔｌ
６０７（ヘキスト（社）製）を用い、これを、ノルマル
プロピルアルコールとアセトニトリルＬ：１の混合溶媒
に溶解して、ｌＯ％溶液とした。０．２５グラムのＣｏ
ｒｏｎａｔａ　ＩＩＬ（日本ポリウレタン株式会社から
入手）を架橋剤として、５０ｇのそれぞれの前記ポリビ
ニール・ブチラール溶液に加え，均一に溶解するまで振
盪した。ついで酸化インジウム（１５：５）を基材とす
る透明導電層をポリエステル・フィルム上に、スパッタ
リング法で５０Ｏ　Ａの厚さに形成させ、これを切断し
て、厚さｌＯＯＩｔｍの７　ａａ　Ｘ　７■の個片とし
た。ついで、上記のポリビニール・ブチラール溶液のそ
れぞれを、第２図の静電紡糸装置を用いて、上述の導電
性ポリエステル・フィルム上に基板を移動させながら２
分間噴出させた。

ポリマー溶液の流量は、２　ｃｃ　／時であり，噴出口
の電圧は，　２３ｋＶ、ノズル高さは、２０国であった
。

補助電極ｌ４には、１〜３ｋＶの電圧を印加し、スリッ
トの幅は、５〜７ｍ、高さは、２０〜３０−とした。

かくして、一方向に規則的に配列された繊維状集合体／
ポリエステルフィルム構或体が得られた。

ついでポリビニールブチラールの架橋処理を完結させる
ため、この構成体を加熱炉に入れ、５０℃でｌ週間放置
した。架橋処理の結果得られた繊維状集合体／フィルム
構或体の繊維の直径を走査電子顕微鏡で測定したところ
、これは、平均０．２８−であった。これに引き続いて
、Ｍｅｒｃｋ社製ＺＬＩ／２８９液品をこの繊維状集合
体に浸透させ、透明導電性膜を持ったもう一枚のポリエ
ステルフィルムを、液晶で充満されたＳＵａマットを既
存のフィルムと挟むようにして，そのフィルム上にのせ
た。

かくして形或されたセルの厚みは、約１０ｌ！ｍであっ
た．この液晶素子（セル）について、第７図のような光
学系を用いて， オンの時の光透過率 コントラス１一二 オフの時の光透過率 を評価した。

第７図の装置では、光ｇ４０から発した光が、試料４１
を透過した後に，受光索子４２で受取られる。

光源４０と受光素子４２としては、次のものが使用され
た． 光　源　４０、Ｉｃｅ　Ｎｅレーザー　　６３２８人、
出　　力　　　　　　　　　　５ｍＷ．光ビームの直径
　ＩＩｌＩＩＩφ、 受光素子４２、フォトダイオード、 浜松フォトニクス製、Ｓ１２２６。

受光素子４２からの出力を増幅器４３に通した後、その
光量に比例する出力電圧を読みとることで，透過光量が
得られた。

液品素子のオン状態は、２０Ｖ又は３０Ｖの５０ヘルツ
正弦波で駆動した。結果は下の通りである。

３０Ｖで駆動して、コントラストがｔｏｏ　：　１以上
得られた。

（実験例２） 実験例上とまったく同じポリビニールブチラール溶液を
作製した。ついで、酸化インジウム（１５：５）を基材
とする透明透電層をガラス基板上に、第３図の形状とな
るようにマスクをつけて、スパッタリング法で５００Ａ
の厚さに形威させた。透明導電層のパターンは、幅５Ｉ
ＩＯのものがｌ２本、すき間の幅が１．５ｍｍであった
。第２図の静電紡糸装置において、補助竃極１４を除い
て，？ｉ明導電膜基板上に２分間噴出させた。ボリマー
溶液の流量は２ｃｃ／時であり、噴出口の電圧は，　２
５ｋＶ、ノズルの高さは，２０個であった。かくして，
一方向に規則的に配列された繊維状集合体／ポリエステ
ルフイルム構戊体が得られた。

実験例１と同様に架橋処理し、ＺＬＩ　１２８９を含浸
させ、透明導電性ポリエステルを上から、繊維状集合体
をはさむようにして，載せて、液晶素子を作製した。セ
ルの厚みは，約１０陣であった。

第７図の光学系によるコントラストは、実験例１と同じ
条件で、次の通りであった。

これで示されるように、３０Ｖで駆動して，１００：■
以上のコントラストが得られた。

（比較例１） 実験例上と同じ溶液を、実験例１とまったく同様にして
，ただし第２図の装置で補助電極ｌ４を除いて、噴出さ
せて，ランダムに配列された繊維状集合体／導電性ポリ
エステル構戊体が得られた．これで実験例１と同様に液
晶素子を作製し、同じ評価をした。その結果は，次の通
りであった。

（発明の効果） 以上に示したように、（１）支持体上に外径１７ａ以下
の多数の繊維が規則的に配列されていることを特徴とす
る繊維状集合体，とりわけ（２）紡糸液を電界内に導入
することにより紡糸液から電極に向けて繊維を引出し、
かくして形或された繊維を電極上でシートの形で捕集す
る静電紡糸法において、電気力線を制御する補助電極及
び補助部材又はそのいずれかを用いることによって得ら
れることを特徴とする前記（１）に記載の繊維状集合体
，もしくは（３）該静電紡糸法において、規則的なパタ
ーンをエッチングした透明電極基板を用いることを特徴
とする前記（２）に記載の繊維状集合体は，実施例に示
すように確かに作ることができ，本発明の繊維状集合体
は，液晶素子、その中でも表示コントラストを向上させ
る必要のある、光散乱型液晶を用いたプロジェクション
型テレビジョン受像機，液晶型テレビジョン受像機に、
有効に利用できる。その場合に、実験例では、３０Ｖの
駆ｖＪＭ１圧で１００　：　１以上のコントラストが得
られる。

又、前記繊維状集合体を繊維フィルターに適用した場合
，除去する粒子径の閾値が極めて明瞭なものが得られ．
製造上のバラッキが小さく、歩留りがかなり改善されて
いる。

又、前記繊維状集合体は、このような液晶、繊維フィル
ターだけでなく、多孔性シート製品、導管補綴材として
用いるため、フィブリル製品，固定化繊維状担体へも、
従来にない新たに有効な役割を有する。

【図面の簡単な説明】

第↓図は、静電紡糸′！Ａ置のｌ例を図解的に示す．第
２図は、静電紡糸装置の別の例を図解的に示す．第３図
および第４図は、透明導ｔｔ！ＩＩを備えた基体の平面
図である。第５図は、液品素子の図解的断面図である。 第６図は、種々の厚みのセルにおける印加電圧と光透過
率の関係を示すグラフである．第７図は、透過光量を求
めるための光学系の線図である．図面において、１１は
ノズル、１４は補助電極、ｌ５は基板、ｌ７は引出され
た繊維、ｌ８は堆積した繊維を示す。 第５図 ￥７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．実質的に、外径１μｍ以下の繊維が、適宜の支持体
   上に少くともその面の１部を実質的に隙間なくおおい、
   かつ規則的に配列されていることを特徴とする繊維状集
   合体。
2. ２．紡糸液を電界的に導入することにより、紡糸液から
   電極に向けて繊維を引出し、かくして形成された繊維を
   電極上で捕集する静電紡糸法において、電気力線を制御
   する補助電極を用いることにより繊維を電極上で一方向
   または二方向以上の所望の方向に配列し堆積して成る請
   求項１に記載の繊維状集合体。
3. ３．前記の補助電極を用いまたは用いない静電紡糸法に
   おいて、所望のパターンをエッチングした電極基板かま
   たは電気絶縁性のシートまたは被膜で覆った電極基板を
   電極として用いることにより、繊維を該エッチングまた
   は該被覆により得られたパターン化された電極上に配列
   して堆積して成る請求項１または２に記載の繊維状集合
   体。