(57)【要約】 【課題】ラビング班や摩耗粉を抑制し、かつ配向力と配向膜品位を両立するラビングシートを提供する。【解決手段】織編物と弾性体が積層されてなり、圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力が１．０〜６０ｈＰａ、ポリイミドフィルムに対する静摩擦係数が０．１〜１．０であるラビングシートとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
織編物と弾性体とが積層されてなり、圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力が１．０〜６０ｈＰａ、ポリイミドフィルムに対する静摩擦係数が０．１〜１．０であるラビングシート。
【請求項２】
前記弾性体のＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２  Ｄ法（２００４）による硬さが１〜５０Ｎである請求項１に記載のラビングシート。
【請求項３】
前記織編物が緯編物である請求項１又は２に記載のラビングシート。
【請求項４】
前記緯編が両面編である請求項３に記載のラビングシート。
【請求項５】
前記織編物を構成する繊維が０．０００１〜１デシテックスである請求項１〜４のいずれかに記載のラビングシート。
【請求項６】
圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力の変動が０〜２０ｈＰａである請求項１〜５のいずれかに記載のラビングシート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のラビングシートを用いてラビング処理することを特徴とする配向膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示パネルや光学フィルムに用いられる配向膜の表面をラビングする際に用いられるラビングシートおよび配向膜の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの部材や光学補償、反射防止、防眩性等の機能を有する光学フィルムには、配向膜が設けられている。例えば、液晶表示パネルの部材である液晶表示素子は、薄膜トランジスタからなる駆動素子を形成したＴＦＴ基板と、カラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板とを微小な間隔をあけて対向して配置し、その間隙に液晶を封入した構成からなっている。そしてこれらＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板の表面には、ＩＴＯ電極の表面を覆うように配向膜が配置されており、封入される液晶と接触させて液晶を配向させる。
【０００３】
この配向膜は配向処理が施されている。この配向処理として、ラビングシートで配向膜の表面を擦るラビング処理が用いられている。
【０００４】
ラビング処理とは、例えばラビングシートをアルミやステンレスのローラーの外周面に貼り付け、該ローラーを回転させながら外周面のラビングシートを配向膜表面に接触させることにより配向膜表面を擦るものである。配向膜の表面にラビング処理を施すことにより、配向膜を構成する分子はラビングシートで擦られた方向に配向し、該配向膜の配向方向に沿って液晶分子が配列する。従ってラビング処理は光学特性や液晶表示品位に大きく影響を与える重要な工程であり、その処理には高度な均一性が求められる。
【０００５】
ラビングシートとしては、例えば天然繊維や半合成繊維、あるいは合成繊維等を用いたパイルが用いられている。ラビング処理はラビングシートと配向膜の摩擦を利用して、配向膜の配向規制を行う処理であることから、配向力と摩擦力には相関があることが知られている。そのため、パイルを構成する繊維は摩擦係数の小さいナイロンやポリエステル等の合成繊維よりも、摩擦係数の大きいレーヨンやコットン等の天然繊維とすることが一般である（特許文献１参照）。
【０００６】
また、配向力はパイルを配向膜に強く押し付けるほど向上することも知られているが（特許文献２参照）、パイルの傾斜方向や毛足が不揃いになると配向力に部分的な差が出るラビング斑が発生したり、配向膜に傷等がついて品位低下を起こしたりする問題があった。また、天然繊維がラビング処理によって削れ、摩耗粉が液晶配向膜を汚染する問題もあった。
【０００７】
パイルによるラビング班や天然繊維の摩耗粉を解決するために、パイル以外の形状と合成繊維を組み合わせたラビングシートが提案されている。例えばポリエステルやポリアミド等の合成繊維の織物からなるラビングシートや（特許文献３参照）、合成繊維を起毛し、クッション材と一体化したラビングシートに関する技術がある（特許文献４参照）。さらに、ラビングシートの配向膜への均一な押し付け力を達成するために、クッション材を特定の範囲とする技術も知られている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１５６７４７号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３１８号公報
【特許文献３】特開平３−１５２２３４号公報
【特許文献４】特開２００５−９１８９９号公報
【特許文献５】国際公開第０８／１４９８４７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献３における合成繊維の織物からなるラビングシートは織物自体が薄く、ラビング処理時に必要なラビングシートの強い押しつけ力を一定に制御することが困難であった。そのため、強く押し付けられた配向膜の部分に傷が入り、良好な品位を安定して得られ難いという問題があった。
【００１０】
これに対し、特許文献５に開示の技術ではクッション材により強い押し付け力を一定とすることができ、配向力と均一なラビングを達成することができるが、しかしそれでもラビングにより配向膜にスジが発生することがあり、配向膜品位の安定化への改善が望まれていた。本発明者らは、極細繊維からなるラビング布表面の織編物を構成する繊維がパイルと比較して強く拘束されているため、配向膜に対して密着して滑りにくくなる傾向があるという重要な課題があることを見出した。そして、この滑りにくい状態が配向膜に部分的に強い摩擦を生じさせ、スジが発生しているものと推定した。
【００１１】
一方、上記特許文献４に記載される技術のように、起毛織編物とクッション材とを積層したラビングシートでは繊維の拘束が弱いため配向膜品位は改善するものの、針布起毛により形成する長い立毛の合成繊維は、上述したように摩擦力が小さく配向力に劣る。しかも、極細繊維からなる立毛は剛性が小さいため配向膜に強く押し付けることもできず、配向力を向上させることは困難であるという重要な課題があることを本発明者らは見出した。
【００１２】
従って、ラビング班や摩耗粉を抑制し、かつ配向力と配向膜品位を安定して両立するラビングシートが見出せていないのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のラビングシートは、織編物と弾性体が積層されてなり、圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力が１．０〜６０ｈＰａ、ポリイミドフィルムに対する静摩擦係数が０．１〜１．０である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、配向力と配向膜品位を安定して両立するラビングシートを提供することができる。本発明のラビングシートは、圧縮応力を本発明の範囲とすることで配向膜の破れやスジを抑制しながら配向力を向上させるためラビング時に深く押し込むことができ、さらに、静摩擦係数を本発明の範囲として配向膜の破れやスジを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のラビングシートは織編物と弾性体の積層構造からなるものである。織編物は配向膜に接するように配置し、弾性体が織編物を配向膜に押しつける役割を担うように使用してラビング処理を行うものである。
【００１６】
本発明において織編物とは、織物と編物を総称である。織物としては、平織、綾織、朱子織等特に組織を限定するものではない。また、編物としては、緯編、経編等が挙げられ、緯編としては、例えば平編、ゴム編、両面編（スムース）、パール編等、経編としてはトリコット、コード、アトラス等がある。
【００１７】
織編物の中では、織物よりも編物の方が繊維の拘束が緩やかで配向膜の破れやスジが付きにくいため好ましい。編物の中でも緯編がより好ましく、両面編がさらに好ましい。両面編の場合、両面が平滑で弾性体との接着性に優れ、かつ、適度な厚みと表面の平滑性により配向膜のスジ発生がより抑制できる。また、織編物の表面を擦過等で乱した構造とすると、より配向膜のスジ発生が抑制されるため好ましい。擦過はサンドペーパー等を用いることができる。なお、本発明でいう擦過は積極的な起毛とは異なるものであり、例えば針布により積極的に起毛すると配向力が低下するため好ましくない。
【００１８】
織編物はロール外周方向に伸長性を有することが好ましい。伸長率としてはロールに貼り付ける際に外周方向に２％以上あるものが、弾性体を積層してロールに巻きつけた際、外周に追随して継ぎ目が目立たなくなるために好ましい。より好ましくは５％以上である。上限は３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがさらにより好ましい。３０％以下であると、ラビングの際に伸びが生じにくく、ラビングムラは生じにくくなる。ここでいう伸長率はＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ８．１２．１（１９９９）に従って測定できる。
【００１９】
これらの伸長率は織物より編物の方が高く、また、エラストマー又は潜在捲縮型繊維等の伸長性を有する繊維を用いた織編物が高くなる。また、織編物や不織布の方向性と伸長性も異なり、例えば伸縮性のない繊維からなる織物はタテ方向の伸長性はほとんどないが、バイアス方向には伸長性を有するため、これをロール外周方向とすることで伸長率を調整することができる。
【００２０】
織編物に用いる繊維は、天然繊維、半合成繊維、再生繊維あるいは合成繊維の中から少なくとも１種用いることができるが、安定した繊維物性を確保でき、ラビング処理による繊維摩耗粉の抑制等の観点から、半合成繊維、再生繊維、合成繊維が好ましく、合成繊維が特に好ましい。合成繊維は一般に配向力が低い傾向にあるが、パイルではなく織編物とすることで、十分な配向力を得ることができる。
【００２１】
半合成繊維、再生繊維、合成繊維を構成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィンやその他ビニル基の付加重合により合成されるビニル系ポリマー、フッ素系ポリマー、セルロース系ポリマー、シリコーン系ポリマー、芳香族あるいは脂肪族ケトン、天然ゴムや合成ゴムなどのエラストマー、等を挙げることができる。織編物は端部がほつれることで配向膜を汚染する可能性があるので、樹脂や融着等で固定することが好ましい。その観点から、特に端部を熱で容易に融着処理できる点でポリエステルやポリアミド、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂からなるものが好ましい。
【００２２】
本発明のラビングシートの表面（ラビング処理時に配向膜に接する面）には、単繊維繊度が０．００１〜１デシテックスの繊維が含まれていることが好ましい。表面を構成する繊維が全て上記範囲にあることがより好ましい。繊維単繊維繊度は０．０１デシテックス以上がより好ましく、０．１デシテックス以上がさらに好ましい。また、０．５デシテックス以下がより好ましい。単繊維繊度が１デシテックス以下であると、ラビング処理において微細な配向化が容易となる。また、０．０００１デシテックス以上であると、ラビング時の摩耗粉発生を抑制できる。
【００２３】
また、弾性体層に好適な素材としては、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリ乳酸、などを用いることができる。弾性率等の機械特性を調節する目的で、ポリウレタン、メラミン等の樹脂を含浸・塗布した不織布や織編物も用いることができる。その中で、特に、適度な弾力を有して織編物と積層一体化した際の接着性がよいことから、発泡ポリウレタンが好ましく用いられる。
【００２４】
ポリウレタンは、プレポリマー法、ワンショット法等により得ることができるが、事前にイソシアネート成分とポリオール成分からイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が、得られるポリウレタン樹脂の物理的特性が優れている点で好ましい。発泡ポリウレタンの製造方法としては、中空ビーズを添加させる方法、機械発泡法、化学的発泡法などが挙げられる。
【００２５】
また、弾性体の硬さは１．０〜５０Ｎであることが好ましい。２．０Ｎ以上であることがより好ましく、５．０Ｎ以上であることがさらに好ましい。１．０Ｎ以上であると配向力が向上し、押し付け圧もより均一に保つことができる。また、上限は４０Ｎ以下であることより好ましく、３０Ｎ以下であることがさらに好ましい。５０Ｎ以下であると、ラビングシートを配向膜に押し付けた際に、配向膜の破れや傷をより抑制することができる。なお、ここでいう硬さはＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２  Ｄ法（２００４）により得られた値である。
【００２６】
この弾性体の硬さは、例えばイソシアネート化合物単位の重量比率や密度、気泡の大きさ等により調整することができ、密度は発泡剤の添加量により調整することができる。また、一般にポリエーテル系ポリウレタンはポリエステル系ポリウレタンより柔らかくなる。
【００２７】
弾性体の厚みは均一に織編物を押し付けることができれば特に限定されないが、適切には１〜１０ｍｍである。１ｍｍ以上であると押し付け圧を均一に保つことができ、特に３ｍｍ以上であるとその効果をより発揮することができる。また、１０ｍｍ以下であると巻きつける際の作業性に優れる。
【００２８】
本発明のラビングシートは織編物と弾性体が積層されてなるが、その積層方法としては、フレームラミネート法やボンディング法等が挙げられ、熱処理を伴わない点でボンディング法が好ましい。ボンディング法とは織編物あるいは弾性体の双方又は一方に接着剤を付与して貼り合せる方法であり、その接着剤としてはアクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリウレタン系の樹脂を適宜選択して用いることが出来る。かかる接着剤を付与する方法としては、接着剤を融点以上に加熱して溶融して塗布する方法や、接着剤を溶剤に溶かしたり、水に分散させた状態で塗布する方法が挙げられる。また接着剤を不織布やフィルム状に成型したものを、織編物と弾性体の間に挟んで、熱プレスして接着する方法でもよい。
【００２９】
本発明のラビングシートは、圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力が１．０〜６０ｈＰａである。５．０ｈＰａ以上であることが好ましく、１０ｈＰａ以上であることがより好ましい。また、４０ｈＰａ以下であることが好ましい。１．０ｈＰａ以上であると配向力を向上させることができ、６０ｈＰａ以下であると配向膜の破れやスジを抑制することができる。特にラビングする際の押し込み量における圧縮応力が重要であり、ラビングする際の圧縮応力が５．０〜３０ｈＰａであることがさらに好ましい。ここで、圧縮応力はＫＥＳ−ＦＢ３システム（加圧板２ｃｍ２（円形）、速度０．０２ｃｍ／ｓ、荷重５００ｇｆ／ｃｍ２）により測定した値を用いる。
【００３０】
また、圧縮量０．５〜１．５ｍｍでの圧縮応力の変動（最大値と最小値の差）は０〜２０ｈＰａであることが好ましい。１５ｈＰａ以下であることがより好ましい。２０ｈＰａ以下であると、ラビングシートの斑等があった際にこれがラビング斑になる影響を抑制することができる。応力変動の値は圧縮応力自体を小さくすることや弾性樹脂自体の弾性率を小さくすることにより抑えることができる。下限は特に限定されず、絶対値が小さいほど好ましい。
【００３１】
圧縮応力は弾性体の圧縮応力と織編物により調整することができる。主として弾性体の圧縮応力が本願発明の範囲に入るように弾性体の発泡サイズや量を調整することが容易であり好ましいが、織編物の伸長性が悪い場合、全体として弾性率の圧縮応力よりも大きな値となる。従って、弾性体の圧縮応力を１．０〜４０ｈＰａ、好ましくは１．０〜３０ｈＰａとし、かつ、織編物の伸長率をタテおよびヨコ方向に２％以上とすることが好ましい。
【００３２】
上述のように圧縮応力及びその変動は、弾性体の寄与が大きいが表面を構成する織編物の伸長率等も大きく影響する。すなわち、柔軟な弾性体を用いても剛直な織編物を積層した場合、上記の圧縮応力は大きくなる。従って、本発明では弾性体と織編物を積層して評価することが重要である。
【００３３】
なお、弾性体の反発弾性は特に限定されるものではなく、軟質ポリウレタン発泡体の場合、一般に２５〜５０％である。反発弾性はＪＩＳ  Ｋ６４００−３（２００４）により求めることができる。
【００３４】
また、本発明のラビングシートはポリイミドフィルムに対する静摩擦係数が０．１〜１．０である。０．８以下であることが好ましい。静摩擦係数は０．１以上であると高い配向力を得ることができ、１．０以下であると配向膜の破れやスジを抑制することができる。ここで静摩擦係数とは、ラビングシートの織編物と相手材料として“カプトンフィルム１００Ｈ”（東レデュポン株式会社製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５（１９９９）により測定した値をいう。
【００３５】
静摩擦係数を下げるには、例えば織編物の繊維の拘束を減らす、繊維表面の静摩擦係数を下げる、等が挙げられる。繊維の拘束を減らすには、例えば織物より編物にする等組織による手段の他、表面を擦過して部分的に切断して繊維の拘束を緩和する方法、織編密度を下げる方法、織編物とした後に繊維を減量加工する方法等がある。
【００３６】
一般に織編物をラビング面とするラビングシートはパイルと比較して、その構造が固定されているために配向膜の破れやスジが発生し、品位低下を起こしやすい。従って押し込み量を減らすことが好ましいが、そうすると軸回転あたりの擦る距離が減少し、配向力が低下して目的とする配向膜を得ることが困難になる。特に配向力が小さい合成繊維の場合、その傾向が強い。本発明のラビングシートは、上述のように圧縮応力を本発明の範囲とすることで配向膜の破れやスジを抑制しながら配向力を向上させるためラビング時に深く押し込むことができ、さらに、静摩擦係数を本発明の範囲として配向膜の破れやスジを抑制することができる。
【００３７】
また、本発明の配向膜の製造方法は、上述した本発明のラビングシートを用いてラビング処理するものである。本発明のラビングシートにおいて、織編物面を配向膜に接する態様でラビング処理することで、配向力と配向膜品位に優れた配向膜を得ることができる。ラビング処理としては、例えば、ラビングシートを巻きつけたラビングロールを配向膜に接触させ、ラビングロールを回転させながら配向膜を搬送させる方法等があるが、特に限定されるものではない。
【００３８】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。本発明はこれら実施例のみに制限されるものではない。
【実施例】
【００３９】
実施例中の物性値は以下の方法によって測定した。
【００４０】
Ａ．単繊維繊度［デシテックス（ｄｔｅｘ）］の測定
繊維（マルチフィラメント）を長さ１００ｍ分カセ取りし、そのカセ取りした繊維の重量（ｇ）を測定して得た値に１００を掛ける。同様に測定して得た３回の平均値をそのマルチフィラメントの繊度として、該繊度をマルチフィラメントを構成する単繊維の本数で割った値を単繊維繊度［ｄｔｅｘ］として、有効数字２桁で算出した。
【００４１】
Ｂ．弾性体の硬さ
ＪＩＳ  Ｋ６４００−２（２００４）６．７  Ｄ法に基づいて測定し、少数第１位を四捨五入して求めた。
【００４２】
Ｃ．圧縮応力
ＫＥＳ−ＦＢ３（カトーテック（株）製）により、加圧板２ｃｍ２（円形）、速度０．０２ｃｍ／ｓ、荷重５００ｇｆ／ｃｍ２で測定した。
【００４３】
Ｄ．静摩擦係数
ＪＩＳ  Ｋ７１２５（１９９９）に準じ、試験テーブルにポリイミドフィルム（“カプトンフィルム１００Ｈ”東レデュポン（株）製）を固定し、補助板に試験片（織編物）を取り付けて測定した。試験片はラビング方向を試験方向と一致させ、ポリイミドフィルムは１測定あたり１枚使用した。測定は３回行って、静摩擦係数は平均値の少数第３位を四捨五入して、少数第２位まで求めた。
【００４４】
Ｅ．液晶配向力、配向膜の品位
ラビング後のポリイミド配向膜付きシリコン基板に液晶を塗布し、偏光顕微鏡で観察した。配向力は偏向角による明暗が明確なもの（○）、曖昧なもの（△）、全くないもの（×）の３段階で評価した。配向膜品位は、ラビング方向に並行な明確な傷があるもの（×）、無いもの（○）、中間（△）の３段階で目視評価した。
【００４５】
実施例１
弾性体である発泡エーテル系ポリウレタンＡ（見かけ密度０．０１８ｇ／ｃｍ３、硬さ２０Ｎ、厚さ５ｍｍ）にアクリル系エマルジョン接着剤を５０ｇ／ｍ２（ｗｅｔ）塗布し、ポリエステル（０．２７デシテックス）とナイロン６（０．９３デシテックス）が７：３で複合された５６ｄｔｅｘの分割割繊型複合繊維と３３デシテックス６フィラメントのポリエステルを、分割型複合繊維が鞘となるように混繊した繊維からなる両面編を積層した。編物の端部は積層する前に熱融着を施した。ついで、シリンダー乾燥機を用いて１００℃で乾燥させてラビングシートを得た。
【００４６】
このラビングシートを、ラビング装置のステンレスローラー（直径５０ｍｍ）にウレタンが内側となるように巻きつけた。ついで、ポリイミドを塗布したガラス基板を２００ｍｍ／秒の速度で搬送させながら、押し込み量１ｍｍ、回転速度３００ｒｐｍで１２回ラビング処理した。押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は２１ｈＰａであった。
【００４７】
ラビングシートおよび配向膜を評価した結果は表１にまとめた。
【００４８】
実施例２
実施例１の両面編の表面を＃３００のサンドペーパーで擦過した以外は実施例１と同様に実施した。評価結果は表１に示すように、配向力の低下はほとんど観察されない程度であったが、配向膜品位は大きく改善した。
【００４９】
実施例３
弾性体を発泡エーテル系ポリウレタンＢ（見かけ密度０．０２１ｇ／ｃｍ３、硬さ４９Ｎ）に変えた以外は実施例１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は５５ｈＰａであった。評価結果は表１に示すように、やや配向膜品位に低下傾向があるものの明確な差はほとんど見られなかった。
【００５０】
実施例４
実施例１の両面編に代えて、８４デシテックス（単糸繊度１．１７デシテックス）のポリエステル繊維からなるスムースとした以外は実施例１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は２１ｈＰａであった。
【００５１】
比較例１
実施例１の両面編に代えて、６６デシテックス（単糸繊度０．０８デシテックス）のポリエステル繊維を経糸、８４デシテックス３６フィラメントのポリエステル繊維を緯糸とした５枚サテンとした以外は実施例１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は２２ｈＰａであった。評価結果は表１に示すように、摩擦係数が大きく、実施例１と比較すると配向膜品位に劣るものであった。
【００５２】
比較例２
弾性体を発泡エステル系ポリウレタンＣ（見かけ密度０．０２６ｇ／ｃｍ３、硬さ８５Ｎ）とした以外は比較例１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は９０ｈＰａであった。評価結果は表１に示すように、比較例１よりさらに配向膜品位に劣るものであった。
【００５３】
比較例３
弾性体を発泡エステル系ポリウレタンＣにした以外は実施低１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は８５ｈＰａであった。評価結果は表１に示すように、実施例１より配向膜品位に劣るものであった。
【００５４】
比較例４
弾性体を発泡エステル系ポリウレタンＤ（見かけ密度０．０３１ｇ／ｃｍ３、硬さ１１０Ｎ）とした以外は実施低１と同様に実施した。この際の押し込み量１ｍｍでの圧縮応力は９５ｈＰａであった。評価結果は表１に示すように、比較例３よりさらに配向膜品位に劣るものであった。
【００５５】
比較例５
実施例１の両面編の表面を針布起毛機で起毛した以外は実施例１と同様に実施した。評価結果は表１に示すように、配向力の低下が著しく実用には不十分であった。
【００５６】
比較例６
弾性体を積層しない以外は実施例１と同様に実施した。評価結果は表１に示すように、配向品位に劣るものであった。
【００５７】
【表１】
2012098497.tif 000002