JP2006045757A - 研磨布およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実質的に繊維素材からなる不織布構造体であって少なくとも一方の面が立毛を有し、かつ該繊維素材は主として単繊維繊度が0.0001〜0.2デシテックス、繊維長が10cm以下の短繊維からなり、繊維見掛け密度が0.19〜0.5g/cm3、少なくとも1方向の引張強力が70N/cm以上であり、タテ方向の10%モジュラスが3N/cm以上、表面粗さが10μm以下である研磨布。0.0001〜0.2デシテックスの極細繊維が発生可能な1〜10デシテックスの短繊維を用いてニードルパンチ法により短繊維不織布を製造し、次いで少なくとも10MPaの圧力で高速流体流処理を行った後に起毛処理を行うことにより得る。
【選択図】なし
Description
ここで、水滴が研磨布上に落ちた時刻をt1とし、水滴は時間経過とともに研磨布中に吸い込まれ、表面上に水滴がなくなる時刻をt2とする。
滴下速度 10mL/分
ディスク回転速度 500rpm
加工圧力 10N/cm2
研磨時間 30秒
なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
(1)繊維見掛け密度
JIS L 1096 8.4.2(1999)の方法で目付を測定し、厚みをダイヤルシックネスゲージ((株)尾崎製作所製、商品名“ピーコックH”)により測定した。目付の値から計算によって繊維見掛け密度を求めた。
(2)引張強力、10%モジュラス
JIS L 1096 8.12.1(1999)により、幅5cm、長さ20cmのサンプルを採取し、つかみ間隔10cmで定速伸長型引張試験器にて、引張速度10cm/分にて伸長させた。得られた値を幅1cm当たりに換算して引張強力とした。またタテ方向における10%伸長時の強力を10%モジュラスの値とした。
(3)表面粗さ
表面試験機KES−FB4(カトーテック(株)製)を用い、KES法により測定した。
(4)研磨布断面観察
研磨布を厚み方向に切った後、SEMにて繊維の絡合状態を観察した。
(5)スクラッチ数
ZYGO製干渉型顕微鏡で研磨後の基板の表面観察し、各サンプルの表面スクラッチ数を測定した。スクラッチは0.1μm×100μm以上の大きさのものを数えた。
(6)基板表面粗さ(Ra)
ZYGO製表面粗さ測定器(TMS2000)で研磨後の基板の表面粗さを測定した。
(7)水滴吸収時間の測定
FACE/CA−A型の接触角想定装置(協和界面科学(株)製)を用い、注射器に蒸留水を入れ、注射針(外径0.60mm、内径0.45mm)から水滴1滴を研磨布上に滴下し、その水滴を該装置の接眼レンズから観察し、吸収時間(tq)を次式にて求めた。
t1:水滴が研磨布上に落ちた時間
t2:研磨布中に水滴が吸い込まれ、表面上に水滴がなくなる時間
このt1、t2の状態は、通常の場合(およそtqが10秒以上)では目視で測定可能であるが、非常に速い場合や観察し難い場合は、前述の装置で水滴が注射針から滴下開始する時間から水滴が研磨布中に十分吸収されるまでの状態を該装置の接眼レンズを通して水滴の状態の全画像をビデオに撮影してから測定することができる。
(8)接触角の測定
上記同様の装置を用い、液滴法にて、温度20℃、湿度60%の環境下測定を行った。なお、接触角は、吸水時間の測定と同様に任意の試料を用いて20個の測定を行い、該20個の測定値の中で、最も大きい方の5個のデータの平均値をとり、該平均値を接触角の値とした。
海成分としてポリスチレンが70部、島成分としてナイロン6が30部からなる単繊維繊度4.4デシテックス、70島、繊維長51mmの海島型短繊維を用い、カード、クロスラッパーを通してウェブを作製した。次いで1バーブ型のニードルパンチにて3000本/cm2の打ち込み密度で処理し、繊維見掛け密度0.23g/cm3の短繊維不織布を得た。次に約95℃に加温した重合度500、ケン化度88%のポリビニルアルコール(PVA1)12%の水溶液に固形分換算で不織布重量に対し25%の付着量になるように浸積し、PVAの含浸と同時に2分間収縮処理を行い、100℃にて乾燥して水分を除去した。得られたシートを約30℃のトリクレンでポリスチレンを完全に除去するまで処理し、単繊維繊度約0.02デシテックスの極細繊維を得た。次いで、室田製作所(株)製の標準型漉割機を用いて、厚み方向に対して垂直に2枚にスプリット処理した後、0.1mmの孔径で、0.6mm間隔のノズルヘッドからなるウォータージェットパンチにて、1m/分の処理速度で表裏ともに10MPaと20MPaで処理し、PVA1の除去とともに絡合を行った。この際にPVA1は完全に脱落していた。
島成分としてナイロン6の代わりにポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例1と同様にして研磨布を得た。この研磨布の断面を観察した結果、実施例1と同様、極細繊維同士が絡合した緻密なシートであり、また繊維素材以外の樹脂状付着物は観察されなかった。この研磨布の物性、及び得られた研磨布を用いて基板Aの研磨を行った結果を表1に示した。
実施例1で得られた研磨布を用い、基板Bの研磨を行った。その結果、表面粗さ、スクラッチ個数ともに数値は小さいものの、研削力不足により、基板表面に凹凸を形成できていない研削不良個所が多発した。
実施例2で得られた研磨布を用い、基板Bの研磨を行った。その結果、実施例3のような研削不良が発生せず、良好なテクスチャー加工ができた。この結果を表1に示した。
実施例1で得られた短繊維不織布を用い、海成分を除去する前に0.1mmの孔径で、0.6mm間隔のノズルヘッドからなるウォータージェットパンチにて、1m/分の処理速度で両面ともに10MPa、20MPaで処理し、絡合を行った。次に約95℃に加温したPVA1の12%水溶液に固形分換算で不織布重量に対し25%の付着量になるように浸積し、PVA1の含浸と同時に2分収縮処理を行い、100℃にて乾燥して水分を除去した。得られたシートを約30℃のトリクレンでポリスチレンを完全に除去するまで処理し、次いで室田製作所(株)製の標準型漉割機を用いて、厚み方向に対して垂直に2枚にスプリット処理した後、PVA1を除去して、単繊維繊度約0.02デシテックスの極細繊維を得た。
比較例1で得られた研磨布を液流染色機を用いて60℃で20分揉み処理を行ったところ、表面に毛玉が多く発生し、所々に破れが生じるなど、研磨布として使用することができなかった。
実施例1で得られたシートにポリアミド系親水剤を固形分0.5重量%が付与されるように浸漬処理した後、乾燥し160℃で乾熱熱処理した。得られたシートの水滴吸収時間は10秒であり、接触角は20°であった。この研磨布の物性、及び得られた研磨布を用いて基板Aの研磨を行った結果を表1に示した。スクラッチが実施例1と比較して減少する効果があった。
実施例1で得られたシートにフッ素系樹脂を固形分1.0重量%が付与されるように浸漬処理した後、乾燥し160℃で乾熱熱処理した。得られたシートの水滴吸収時間は200秒であり、接触角は120°であった。この研磨布の物性、及び得られた研磨布を用いて基板Aの研磨を行ったところ、実施例1と比較して研削効率が向上する効果があった。
Claims (16)
- 実質的に繊維素材からなる不織布構造体であって少なくとも一方の面が立毛を有し、かつ該繊維素材は主として単繊維繊度が0.0001〜0.2デシテックス、繊維長が10cm以下の短繊維からなり、繊維見掛け密度が0.19〜0.5g/cm3、少なくとも1方向の引張強力が70N/cm以上であり、タテ方向の10%モジュラスが3N/cm以上、表面粗さが10μ以下であることを特徴とする研磨布。
- 前記少なくとも1方向の引張強力が70〜200N/cmであり、前記タテ方向の10%モジュラスが3〜50N/cm、前記表面粗さが0.1〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 少なくとも一方の面において、その表面から0.2mmの表層において実質的に該短繊維同士が絡合してなることを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 該短繊維がポリエステル系繊維またはポリアミド系繊維からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の研磨布。
- 水滴吸収時間が1〜60秒であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の研磨布。
- 水滴の接触角が10〜60°であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の研磨布。
- 水滴吸収時間が60秒を超え、1時間未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の研磨布。
- 水滴の接触角が60°を超え、130°未満であることを特徴とする請求項1〜4および7のいずれかに記載の研磨布。
- 少なくとも織物が積層されてなることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の研磨布。
- ハードディスクのテクスチャー加工用に用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の研磨布。
- 0.0001〜0.2デシテックスの極細繊維が発生可能な1〜10デシテックスの短繊維を用いてニードルパンチ法により短繊維不織布を製造し、次いで少なくとも10MPaの圧力で高速流体流処理を行った後に起毛処理を行うことを特徴とする研磨布の製造方法。
- 該ニードルパンチ法により短繊維不織布の繊維見掛け密度を0.12〜0.3g/cm3とすることを特徴とする請求項11に記載の研磨布の製造方法。
- 0.06〜0.15mmの直径を有するノズルを用いて高速流体処理を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の研磨布の製造方法。
- 該ニードルパンチを行った後、該高速流体流処理を行う前および/または該高速流体流処理と同時に極細化処理を行うことを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の研磨布の製造方法。
- 該高速流体流処理を施した後に、厚みを0.1〜0.8倍に圧縮処理することを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の研磨布の製造方法。
- 該高速流体処理を施した後に、揉み処理を行い、次いで厚みを0.1〜0.8倍に圧縮処理を行うことを特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載の研磨布の製造方法。
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