JP5456338B2 - 研磨布 - Google Patents
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Description
本実施形態の研磨布20は、図1に示すように、被研磨物を研磨加工するための研磨面を有するウレタンシート5を備えている。ウレタンシート5は、ポリウレタン樹脂を含む弾性糸で作製された繊維シートとしての織物シート5aを有している。織物シート5aは、ポリウレタン樹脂製で繊維径がナノスケールのナノ短繊維で形成されたナノファイバとしてのファイバ被覆部5bで被覆されている。
研磨布20は、ポリウレタン重合体を含む紡糸原液を紡糸することで得られたマルチフィラメントの弾性糸7で織物シート5aを織成(織物作製)し、電界紡糸法により織物シート5aに向けてナノ短繊維を紡出することでファイバ被覆部5bを形成した後、得られたウレタンシート5の研磨面Pと反対の面側に両面テープ13を貼り合わせることで製造される。以下、織物シート5aの織成、ファイバ被覆部5bの形成、貼り合わせの順に説明する。
織物シート5aの織成に使用する弾性糸7の作製では、ポリウレタン重合体、弾性調整ポリマのアセチルセルロース、カーボンブラック9を含有させた紡糸原液を調製した後、紡糸ノズルから高温雰囲気中に紡糸原液を吐出してモノフィラメントを乾式紡糸する。紡糸原液は、有機ジイソシアネート化合物とジオール化合物とを反応させたイソシアネート基末端プレポリマ(以下、単に、プレポリマという。)に、鎖伸長剤および末端停止剤を有機溶媒中で反応させて調製したポリウレタン重合体溶液と、同じ有機溶媒を用いて調製したアセチルセルロース溶液と、同じ有機溶媒に分散させたカーボンブラック9と、を混合し調製する。
ファイバ被覆部5bは、ポリウレタン樹脂を揮発性の良溶媒で溶解させた紡糸液を調製し、電界紡糸装置で織物シート5aのシート面6に向けてナノ短繊維を紡出することで形成される。揮発性の良溶媒としては、DMF、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム、ジクロロメタン等から選択される1種以上を使用することができる。また、紡糸液には、ナノ短繊維の紡出性を良化するためにカーボンブラック等の導電性微粒子を添加することができる。ポリウレタン樹脂には、織物シート5aに使用した弾性糸7の作製と同じポリウレタン樹脂を用い、例えば、ポリウレタン樹脂が5重量%となるようにDMFに溶解させる。得られた溶液を濾過することで凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡して紡糸液を調製する。
貼り合わせでは、ファイバ被覆部5bを形成した織物シート5aと両面テープ13とを貼り合わせる。このとき、両面テープ13の一側の粘着剤層が織物シート5aのファイバ被覆部5bと反対側の面(バフ処理された面)と貼り合わされる。両面テープ13の他面側には剥離紙14が残されている。その後、円形等の所望の形状、サイズに裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、研磨布20を完成させる。
次に、本実施形態の研磨布20の作用等について説明する。
実施例1では、次のように調製した紡糸原液を紡糸し得られた弾性糸7で織物シート5aを織成した後、ファイバ被覆部5bを形成し、研磨布20を製造した。すなわち、数平均分子量1800のポリオキシテトラメチレングリコールの2870部、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの595部を45℃にて混合した後、75℃にて80分間反応させて、プレポリマの3465部を得た。このときのイソシアネート基含有量はプレポリマ100g中1880gであった。これとは別に、鎖伸長剤としてエチレンジアミンの44部と末端停止剤としてジエチルアミンの6部とを、0℃に冷却したDMFの1262部に加えて十分に攪拌し、鎖伸長剤と末端停止剤との混合溶液を得た。先に得たプレポリマの3400部を、0℃に冷却したDMFの5896部に加え、十分に攪拌した後、プレポリマのイソシアネート基に対して、鎖伸長剤と末端停止剤との活性水素基が等モルとなるように鎖伸長剤と末端停止剤との混合溶液を添加し反応させて濃度35%のポリウレタン重合体溶液を得た。
得られた実施例1の研磨布20について、断面写真(走査型電子顕微鏡)から、ファイバ被覆部5b、ナノ繊維シートの厚さをそれぞれ測定した。それぞれ10箇所について測定し、平均値および標準偏差を算出した。この結果、ファイバ被覆部5bの厚さの平均値が23.0μm、標準偏差が7.4μmを示した。ナノ短繊維は、織物シート5aの表面に沿った形で固着されているため、比較的大きな標準偏差を示したものと考えられる。
5 ウレタンシート(繊維シート)
5a 織物シート
5b ファイバ被覆部(ナノファイバ)
7 弾性糸(樹脂繊維)
8 空隙
20 研磨布
Claims (9)
- 樹脂繊維の交絡または織編により網目状に形成され被研磨物を研磨加工するための研磨面を有する繊維シートを備えた研磨布において、前記繊維シートは、少なくとも前記研磨面側に露出した前記樹脂繊維の表面が繊維長1μm〜50μmの範囲のナノファイバで被覆されており、前記ナノファイバは、前記樹脂繊維の露出した表面に沿うように、かつ、前記樹脂繊維の間隙が無閉塞となるように集積されたことを特徴とする研磨布。
- 前記ナノファイバは、電界紡糸法により前記繊維シートの少なくとも前記研磨面側に露出した前記樹脂繊維の表面を直接被覆したことを特徴とする請求項1に記載の研磨布。
- 前記ナノファイバの被覆厚さは、0.1μm〜50μmの範囲であることを特徴とする請求項2に記載の研磨布。
- 前記ナノファイバは、繊維径が100nm〜300nmの範囲の繊維で構成されたことを特徴とする請求項3に記載の研磨布。
- 前記繊維シートを構成する樹脂繊維に導電性物質が含有されていることを特徴とする請求項2に記載の研磨布。
- 前記ナノファイバは、ポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする請求項5に記載の研磨布。
- 前記繊維シートは、ポリウレタン樹脂を含む弾性糸の織編により形成された織物シートまたは編物シートであることを特徴とする請求項6に記載の研磨布。
- 前記繊維シートは、前記樹脂繊維の交絡により形成された不織布シートであることを特徴とする請求項6に記載の研磨布。
- 前記不織布シートを構成する樹脂繊維は、表面がポリウレタン樹脂で被覆されたことを特徴とする請求項8に記載の研磨布。
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