JP5894006B2 - 研磨パッド用極細繊維及び研磨パッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、海島型複合繊維の海成分を熱水により除去することで得られる極細繊維及び研磨パッドの製造方法に関するものである。

さらに詳しくは、本発明は、平坦化や鏡面化が行われる各種デバイス、各種基板等の各種製品、例えば、半導体基板、半導体デバイス、化合物半導体デバイス、化合物半導体基板、化合物半導体製品、ＬＥＤ基板、ＬＥＤ製品、シリコンウエハ、ハードディスク基板、ガラス基板、ガラス製品、金属基板、金属製品、プラスチック基板、プラスチック製品、セラミック基板、セラミック製品等を研磨するための研磨パッド用極細繊維及び研磨パッドの製造方法に関するものである。

近年、集積回路の高集積化および多層配線化に伴い、集積回路が形成される半導体ウエハには、高精度の平坦性が求められている。
半導体ウエハを研磨するための研磨法としては、ケミカルメカニカル研磨（ＣＭＰ）が知られている。ＣＭＰは、被研磨基材表面を、砥粒のスラリーを滴下しながら研磨パッドにより研磨する方法である。

ＣＭＰに用いられる研磨パッドとしては、２液硬化型ポリウレタンを注型発泡成形することにより製造される、独立気泡構造を有する高分子発泡体からなる研磨パッドが提案されている。（特許文献１）このような研磨パッドは、後述する不織布タイプの研磨パッドに比べて剛性が高いことから、研磨時に、被研磨基材の凸部に対して選択的に荷重が掛かりやすくなり、その結果、研磨レート（研磨速度）が比較的高く、高精度の平坦性が要求される半導体ウエハの研磨などに好ましく用いられている。

しかしながら、凝集した砥粒が研磨面に存在する場合には、凝集した砥粒に対しても荷重が選択的に掛かるために、研磨面に傷（スクラッチ）が付きやすくなる。また、注型発泡成形においては、高分子弾性体を均質に発泡させることが難しいために、被研磨基材の平坦性や、研磨時の研磨レートがばらつきやすい。さらに、独立孔を有する研磨パッドにおいては、独立孔に由来する空隙に砥粒や研磨屑が目詰まりする。その結果、長時間使用した場合には、研磨が進行するにつれて、研磨レートが低下する（このような特性を研磨安定性ともいう）。

一方、別のタイプの研磨パッドとして、ポリウレタン樹脂を不織布に含浸させ、湿式凝固させることにより得られる不織布タイプの研磨パッドが提案されている。（特許文献２）不織布タイプの研磨パッドは柔軟性に優れている。そのために、被研磨基材の研磨面に凝集した砥粒が存在する場合には、研磨パッドが変形することにより、凝集した砥粒に荷重が選択的に掛かることを抑制する。

しかしながら、不織布タイプの研磨パッドは、経時的に研磨特性が変化しやすい傾向があり、精密な平坦化加工には使い難い問題点を有する。また、柔軟すぎ、研磨パッドが被研磨基材の表面形状に追従して変形するために、高い平坦化性能（被研磨基材を平坦にする特性）が得られ難い問題や、繊度が２〜１０デシテックスと大きいために、局部的な応力集中が避けられない問題を有する。

このような不織布タイプの研磨パッドにおいて、近年、より高い平坦化性能を得ること等を目的とする、極細繊維束から形成される不織布を用いて得られる不織布タイプの研磨パッドが知られている（特許文献３、４）。具体的には、例えば、特許文献４には、平均繊度が０．０００１〜０．０１ｄｔｅｘのポリエステル極細繊維束が絡合してなる不織布と、その不織布内部空間に存在するポリウレタン樹脂を主成分とした高分子弾性体とから構成されるシート状物からなる研磨パッドが記載されている。このような研磨パッドによれば、従来よりも高精度な研磨加工が実現されることが記載されている。

しかしながら、特許文献４に記載されたような研磨パッドにおいては、海成分として共重合ポリスチレンを用いた海島型複合繊維をトリクロロエチレン、トルエン等の有機溶剤で極細化した後にポリウレタン樹脂に含浸させて作成する、繊度の小さい短繊維の極細繊維をニードルパンチ処理することにより得られる不織布を用いているために、見掛け密度が低く、空隙率も高かった。そのために、柔らかく剛性が低い研磨パッドしか得られず、そのために、表面形状に追従して変形するために、高い平坦化性能が充分に得られなかった。また、極細化の際、有機溶剤を用いることから、ポリウレタン樹脂の劣化等を抑制するため、極細化はポリウレタン樹脂含浸の前に実施されるため、極細化に際して不均一に空隙ができ、柔らかく剛性が低い研磨パッドとなった。

また、特許文献５には、水溶性のポリビニルアルコール系樹脂を海成分とした海島型複合繊維から得られる０．０１〜０．８ｄｔｅｘの極細繊維から形成される研磨パッドが提案されている。しかし、高精度の平坦性が求められている用途では、十分な細さでないため、近年要求されているレベルに対して性能不足であることが否めない。また、海成分がポリビニルアルコール系樹脂であるため、融点と分解温度が近く、紡糸時の熱安定領域が狭いため、極細繊維の主成分となる島成分は紡糸温度が２８０℃以下のポリマーに限定される。近年要求されるレベルが高くなったことで、更なる性能向上が求められている。

上記の通り、極細繊維からなる基材は一般に、表面積が大きく、曲げ弾性が低い特性を有している。そのために、従来から知られている極細繊維からなる不織布に高分子弾性体を含浸させることにより得られる研磨パッドは、被研磨基材との接触面積が大きくなってソフトな研磨を行うことが出来るが、剛性の低いものしか得られず平坦化特性や経時的な研磨安定性に問題が有った。

また、不織布は、その空隙がスラリー溜めとなって砥粒スラリーの保液性が高いために研磨レートを高めやすいものの、空隙が見かけ体積の半分以上を占めているために、従来から知られている不織布に高分子弾性体を含浸させることにより得られる研磨パッドは、効率良い研磨を行うことが出来るが、剛性が低く平坦化性や経時的な研磨安定性に問題があった。

特開２００１−８９５４８号公報 特開２００５−３３４９９７号公報 特開２００２−２７３６５０号公報 特開２００７−５４９１０号公報 特開２０１０−５８１７０号公報

本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、上記課題を克服し、スクラッチを発生させにくく、平坦化性能と研磨効率に優れた研磨パッドを提供することにある。

本発明者等は、このような問題を解決するため鋭意検討した結果、海島型複合繊維において、熱水により海成分を除去することにより得られる極細繊維であって、その単糸径、強度、伸度が特定の範囲に制御された極細繊維を研磨パッドの基材として使用することにより上記目的が達成できることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明によれば、熱水可溶性ポリエステルを海成分とした海島型複合繊維の海成分を除去することにより得られる極細繊維の製造方法であって、海成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して７〜１３モル％、イソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して８〜３５モル％、さらに数平均分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールをポリエステル全重量に対して１〜１２重量％共重合させたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルであり、該極細繊維の平均直径が１０〜２５００ｎｍ、引張強度が１．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１０〜１００％であることを特徴とする研磨パッド用極細繊維の製造方法、
及び
島成分の平均直径が１０〜２５００ｎｍで、熱水可溶性ポリエステルを海成分とした海島型複合繊維からなり、海成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して７〜１３モル％、イソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して８〜３５モル％、さらに数平均分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールをポリエステル全重量に対して１〜１２重量％共重合させたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルである繊維集合体に、高分子弾性体を含浸させた後、熱水処理することにより、海島型複合繊維の海成分を除去することを特徴とする研磨パッドの製造方法が提供される。

本発明によれば、スクラッチを発生させにくく、平坦化性能と研磨効率に優れた研磨パッドが得られる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の極細繊維は、海成分として熱水可溶性ポリエステルを用いた海島型複合繊維の海成分を溶解除去することにより得られる。本発明でいう熱水可溶性とは、９５℃の熱水に６０分間浸した際に完全に熱水中に溶解することを意味する。

これまで、海島型複合繊維の海成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムのようなアルカリ金属化合物水溶液や、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤で溶出可能なポリマーが提案されているが、用途によっては海成分を除去する際に他の素材を劣化し、品質が悪化しやすい。熱水可溶性ポリエステルを海成分とした複合繊維とすることによって、耐薬品性の低い物質との組み合わせでも使用可能となり、用途を拡大することが出来る。

本発明で用いられる海島型複合繊維の海成分は熱水可溶性ポリエステルであることが必要であり、特開平１−２７２８２０号公報、特開昭６１−２９６１２０号公報、特開昭６３−１６５５１６号公報および特開昭６３−１５９５２０号公報等に記載されているような、５−ナトリウムスルホイソフタル酸およびイソフタル酸を特定量共重合した共重合ポリエステル、５−ナトリウムイソフタル酸、イソフタル酸およびポリアルキレングリコールもしくはその誘導体を特定量共重合した共重合ポリエステル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、イソフタル酸および脂肪族ジカルボン酸を特定量共重合した共重合ポリエステルなどが挙げられる。

中でも、５−ナトリウムスルホイソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して７〜１３モル％、イソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して８〜３５モル％、さらに数平均分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールをポリエステル全重量に対して１〜１２重量％共重合させたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルから選ばれることが好ましい。また、該ポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルの固有粘度ＩＶ（Ｏ−クロロフェノール溶液（ＯＣＰ）１００ｍｌ中に、ポリマーを１．２ｇ溶かし、３５℃の温度において測定）は０．３〜０．７ｄＬ／ｇ、特に０．４５〜０．６の範囲内にあることが好ましい。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸が７モル％未満の場合では、充分な熱水可溶性が得られず、１３モル％を超える場合は、溶融粘度向上につながるため、粘性が高くなり、十分に重合が進まず、複合繊維紡糸時の断糸が増加し、工程安定性が悪化する傾向があるので不適切である。

また、イソフタル酸が８モル％未満の場合では、充分な熱水可溶性が得られず、３５モル％を超える場合は、複合繊維紡糸時の断糸が増加し、工程安定性が悪化するだけでなく、非晶性となり軟化点が低下するため、延伸後の熱セット温度が上げられず、海成分を溶解除去して得られる極細繊維は充分な強度を保持できないので不適切である。

また、ポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと表記する場合がある）は得られる共重合体の親水性を向上させるため、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなりブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性がある。また、共重合量が１２重量％を超えると、溶融粘度低下作用があるので、紡糸工程が悪化し好ましくない。

また、固有粘度ＩＶは、上記範囲内にあれば、紡糸条件での溶融粘度を一定に保つことが可能となり、紡糸工程が安定する。固有粘度が０．３未満では、紡糸の溶融工程で熱劣化により溶融粘度が低下しやすくなり、溶融紡糸時に島成分が互いに接合しやすくなり、セクション不良となる、あるいは、断糸が多発するため、紡糸工程が不安定となるため好ましくない。以上のことから上記の範囲が適切であると考えられる。

島成分となる極細繊維を構成するポリマーは、いかなるポリマーであってもよいが、特に繊維形成性に優れた、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどが好適な例として挙げられる。
なかでも、ポリアミド系樹脂としては、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸やε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタムを主たる原料とするポリアミドのほか、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、更にはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等をジアミン成分とする共重合ポリアミドを対象とする。

また、ポリエステルの場合、製糸性、極細繊維の物性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが好ましい。
該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で、共重合成分が含まれていても良い。共重合可能な化合物は、酸成分として、例えばイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマー酸、セバシン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸類、グリコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。

かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。

これらの中から海島複合繊維の断面形成性、紡糸性、延伸性などを考慮して、海成分と島成分とを選択して組み合わせればよいが、特に研磨パッド用としては、耐摩耗性および耐ヘタリ性の上から、島成分にはポリアミドが好ましく使用される。なかでも、紡糸性に優れるナイロン６が好ましく使用される。本発明で得られるポリアミド系極細繊維は、フィット性に優れ、被研磨物にキズをつけることなく研磨することができる素材として、抜群の機能を有するものである。

上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーからなる海島型複合繊維は、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも高いことが好ましい。このような関係がある場合には、海成分の質量比率が４０％未満のように低くなっても、島同士が互いに接合したり、あるいは島成分の大部分が互いに接合した海島型海島型とは異なる断面形状のものを形成することがない。好ましい溶融粘度比（海／島）は、０．５〜２．０の範囲内にあることが好ましく、特に１．１〜１．５の範囲内にあることがより好ましい。この比０．５倍未満の場合には、工程の安定性溶融紡糸時に島成分が互いに接合しやすくなり、一方それが２．０倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸工程の安定性が低下しやすい。

さらに、本発明の海島型複合繊維は、その海島複合質量比率（海：島）は、４０：６０〜５：９５の範囲内にあることが好ましく、特に３０：７０〜１０：９０の範囲内にあることが好ましい。上記範囲内にあれば、島成分間の海成分の厚さを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になる。ここで海成分の割合が４０％を越える場合には、海成分の厚さが厚くなりすぎ、一方５％未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に相互接合が発生しやすくなる。

該熱水可溶性ポリエステルは、紡糸溶融前に乾燥し、水分率を０．１ｗｔ％以下に調整することが好ましい。０．１ｗｔ％を超える場合は、溶融中に熱劣化し溶融粘度が低下することで、溶融紡糸時に島成分が互いに接合しやすくなり、セクション不良となり、紡糸工程の安定性が低下しやすい。

海成分、島成分は別々に溶融し、口金内で海島型に複合し、吐出される。その後、冷却風などによって固化させた後、好ましくは４００〜６０００ｍ／分の速度、より好ましくは１０００〜３０００ｍ／分で未延伸繊維として引き取る。紡糸速度は低い方が得られる繊維強度が高くなり好ましいが、４００ｍ／分以下では生産性が不十分であり、また、６０００ｍ／分以上では紡糸安定性が不良になる。

得られた海島型複合繊維の未延伸繊維は、一旦巻き取った後、あるいは、巻き取ることなく引き続いて延伸工程を通した後に巻き取る方法のいずれかの方法で延伸される。延伸温度は６０〜９０℃、好ましくは７０℃〜８０℃の予熱ローラー上で予熱し、延伸倍率１．１〜６．０倍、好ましくは１．２〜５．０倍で延伸し、糸温度として１２０〜１８０℃、好ましくは１３０〜１６０℃で熱セットを実施することが好ましい。スリット型ヒーターであれば１５０〜２２０℃が好ましく用いられる。

予熱温度不足の場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなり、セット温度が低すぎると、得られる延伸繊維の収縮率が高すぎるため好ましくない。また、セット温度が高すぎると、得られる延伸繊維の物性が著しく低下するため好ましくない。
なお、本発明において、特に微細な島成分径を有する海島型複合繊維を高効率で製造するために、通常のいわゆる配向結晶化を伴うネック延伸（配向結晶化延伸）に先立って、繊維構造は変化させないで繊維径のみを微細化する流動延伸工程を採用することも可能である。

具体的には、引き取られた複合繊維を６０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃の範囲の温水バスに浸漬して均一加熱を施しながら延伸倍率は１０〜３０倍、供給速度は１〜１０ｍ／分、巻取り速度は３００ｍ／分以下、特に１０〜３００ｍ／分の範囲で予備流動延伸を実施することが好ましい。

本発明の極細繊維は、前記海島型複合繊維の海成分を溶解除去することにより、単繊維の平均直径が１０〜２５００ｎｍの極細繊維とすることが肝要である。
海成分を除去するには、例えば、９５℃の熱水に６０分間浸し、海成分を完全に除去することが好ましい。使用する熱水可溶性ポリエステルの種類により、処理温度、処理時間は異なるが、処理温度は７０〜９５℃、処理時間は１分〜１０時間の範囲で行うことが好ましい。

かくして得られた極細繊維の平均直径は、１０〜２５００ｎｍであることが必要である。平均直径が１０ｎｍ未満の場合は単糸あたりの強力が小さくなり、摩擦による単糸切れが発生してしまい、使用困難である。一方、２５００ｎｍを超えると極細繊維特有の緻密性に劣り、被研磨物の表面粗さを小さく抑えることが出来ないため、近年要求されているレベルに対して性能は不足する。

さらに、極細繊維の平均単糸繊維径のばらつきＣＶ％は、０〜２５％であることが好ましい。ＣＶ％が２５％を超えると、直径ばらつきが大きく、自己発塵性が高くなる。また、繊維の緻密性が劣るため、研磨パッドに使用した場合、研磨で偏りが発生し、不均一な研磨となり易い。より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１５％である。本発明の極細繊維は、ＣＶ％が小さく、直径のばらつきが少ないことから、繊維の表面積の分布も小さくなり、優れた性能を付与することが可能となる。また海島複合繊維の延伸時に極細繊維の断糸が少なく自己発塵性も向上する。

極細繊維の強度は、極細繊維を繊維束として測定した際の引張強度として、１．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。引張り時の強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となると使用する際の単糸切れ、発塵の原因となり、実用に供することが困難となる。また、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘを超える繊維は、生産工程上伸度とのバランスを考慮すると好ましくない。より好ましい範囲は２．５〜５．５ｃＮ／ｄｔである。
また、その破断伸度は１０〜１００％、より好ましい範囲は、２０〜５０％である。極細繊維の破断伸度が１０％未満、あるいは１００％を超える場合は、使用する際の単糸切れ、発塵の原因となり、実用に供することが困難となる。

極細繊維の単糸強力は、極細繊維を繊維束として測定した際の破断時の引張強力を減量後の極細繊維の総フィラメント数（極細繊維束の総島数）で割った値とし、０．００５ｃＮ以上となることが好ましい。単糸強力が０．００５ｃＮ以下では、摩擦により単糸が切れ、発塵の原因となり、研磨パッドで使用する際、基板表面の傷、いわゆるスクラッチが発生し、精度の高さが求められる高記録密度化に対応できる基板表面粗さを得ることができない。

本発明の極細繊維を用いた研磨パッドは、極細繊維集合体に高分子弾性体が含浸されたものである。かかる高分子弾性体と一体化させたものは、被研磨物へのフィット性と、被研磨物へのキズを抑制する上から好ましい。
含浸させる高分子弾性体としては、ポリウレタンエラストマー、アクリロニトリル、ブタジエンラバー、天然ゴム、ポリ塩化ビニルなどを使用することができる。中でも、ポリウレタンエラストマーが本発明プロセスにおける加工性の上から好ましい。かかる高分子弾性体の付与方法としては、該高分子弾性体を塗布あるいは含浸後凝固させる方法、あるいはエマルジョン、ラテックス状で塗布あるいは含浸して乾燥、固着させる方法など種々の方法を採用することができる。

極細繊維を製造する方法としては、海島型複合繊維の海成分を熱水で溶解除去することによって製造することができる。熱水で海成分を溶解除去する方法としては、研磨パッド作成段階で高分子弾性体を付与する前または後で溶解する方法が採用できるが、特に、本発明においては、高分子弾性体を付与した後で海成分の溶解を行い、極細繊維を形成させることが、極細化に際して不均一に空隙ができ、柔らかく剛性が低い研磨パッドとなることを防止する観点からは好ましい。

海成分を除去する方法としては、これまで、アルカリ水溶液、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤による処理など種々の方法が採用されてきた。このような溶剤処理が必要となる海島型複合繊維からなる繊維集合体に、高分子弾性体を付与した後で海成分を溶解して極細繊維を得ようとすると、ウレタン樹脂等の高分子弾性体がアルカリ水溶液や有機溶剤により劣化し、得られる研磨パッドは、極細繊維およびウレタン樹脂が一部剥離し、ウレタン樹脂がもろく崩れやすく、被研磨物の表面粗さを小さく抑えることが出来ないため、近年要求されているレベルに対して性能は不足する。
しかしながら、上記の如く、高分子弾性体を付与した後で海成分の溶解を行い、極細繊維を形成させる方法を採用した場合、ウレタンの劣化は見られず、極細繊維とウレタン樹脂が一体化した、均一な研磨パッドが得られる。

高分子弾性体が含浸された極細繊維集合体は、次いで、起毛処理される。ここでいう起毛処理とは、少なくとも片面が起毛された状態で、スエード調に仕上げられていてもよい。起毛処理は針布やサンドペーパーを使用して行うのが一般的である。とりわけ、高分子弾性体付与後、表面をサンドペーパーを使用して、起毛処理することにより均一で良好な立毛を形成することができる。

かくして得られた本発明の研磨パッドの用途としては、記録媒体のテキスチャリング用研磨パッド、記録媒体のポリッシング用研磨パッド、電子部品の仕上げ用研磨パッド、および電子部品のバフ研磨用研磨パッドからなる群より選択されるいずれかの研磨パッドがある。かかる研磨パッドによれば、表面粗さが極めて小さく精度の優れた研磨加工面を有する基板を生産性良く提供することができ、かつ被研磨物表面の欠点（スクラッチ）発生を低減させることが可能となる。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。

（１）平均単糸繊維径
海成分溶解除去後の極細繊維の３００００倍のＴＥＭ観察により、繊維径を求めた。ここで繊維径は膠着していない単糸の繊維径を測定した。ランダムに選択した１００本の微細繊維の繊維径データにおいて、平均単糸繊維径ｒを算出した。

（２）平均単糸繊維径のばらつきＣＶ％
平均単糸繊維径を求めるに際し、その標準偏差σを算出し、以下で定義する繊維径変動係数ＣＶ％を算出した。
ＣＶ％＝標準偏差σ／平均単糸繊維径ｒ×１００ （％）

（３）強伸度、単糸強力
海島複合繊維から筒編みを作成し、熱水にて海成分を溶出して極細繊維束を作成した。この極細繊維束を２０℃、６５％ＲＨの雰囲気下で、引張試験機により、試料長２０ｃｍ、速度２０ｃｍ／分の条件で破断時の強力、および伸度を測定した。
測定数は５とし、強力の平均値を平均単糸繊維径から求めた繊度を用いて算出し、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。破断時の強力を減量後の総フィラメント数（極細繊維束の総島数）で割った値を単糸強力とする。

（４）研磨効果
研磨パッドを、テクスチャー加工機に装着し、ディスク表面の欠点数により研磨効果を判定した。テクスチャー加工試験においてディスク基板１０枚を対象とし、Ｃａｎｄｅｌａ ＯＳＡ６１００光学表面分析計を用いて、スクラッチなどの欠点数を測定し、１０枚の測定値の平均値で、２００点以下であれば「○」、２００点以上であれば「×」とした。

実施例１
島成分として相対粘度２．７（９６％濃硫酸１００ｍＬ中に、ポリマーを１ｇ溶かし、２５℃の温度において測定）のナイロン６、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸１０モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール５重量％、イソフタル酸２５モル％を共重合した固有粘度０．５２ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート（９５℃の熱水に６０分間浸した際に完全に熱水中に溶解する）を用い、別々に溶融後、複合口金内で合流させ、重量比で海：島＝３０：７０、島数＝９００の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸し、巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度７０℃、延伸倍率４．０倍でローラー延伸し、次いで１６０℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。
得られた海島型複合延伸糸は５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、筒編みを作成し、９０℃の熱水で１分間処理したところ、海成分のみが溶出されており、得られた極細繊維の平均繊維径は８００ｎｍ、ＣＶ％は１２％、強度は３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は４５％、単糸強力０．０２ｃＮであった。
次いで、該海島型複合延伸糸の繊維長４４ｍｍの原綿を作成した。この原綿を用いて、カード、クロスラッパー工程を経て積層ウェブを作成し、次いで、ニードルパンチを行って不織布を作成した。この不織布シートを用い、ウレタン樹脂と溶媒ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）の混合溶液中に含浸する。次に、含浸溶液を含浸させた不織布を凝固水中で凝固して、ウレタン樹脂を湿式凝固させ、水で洗浄して含浸溶液の溶媒を除去した後、乾燥し、ウレタン樹脂を含浸、凝固した不織布を得た。
次に、９０℃の熱水で６０分間処理することで不織布の構成繊維を極細化し、表裏面を平面研削（バフ）して研磨パッドを得た。得られた研磨パッドは、不織布を構成する極細繊維およびウレタン樹脂が一体になった構造体となった。得られた研磨パッドについて、テクスチャー加工試験を実施した。ディスク表面の欠点数は１２０個であり、研磨効果は「○」であった。

実施例２
島成分として固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレート、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸１０モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール３重量％、イソフタル酸３０モル％を共重合した固有粘度０．５５ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート（９５℃の熱水に６０分間浸した際に完全に熱水中に溶解する）を用い、別々に溶融後、複合口金内で合流させ、重量比で海：島＝３０：７０、島数＝９０の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８５℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸し、巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度９０℃、延伸倍率４．１倍でローラー延伸し、次いで１６０℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。
得られた海島型複合延伸糸は５６ｄｔｅｘ／２７ｆｉｌであり、筒編みを作成し、９０℃の熱水で１分間処理したところ、海成分のみが溶出されており、得られた極細繊維の平均繊維径は１３００ｎｍ、ＣＶ％は１０％、強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３５％、単糸強力０．０６ｃＮであった。
次いで、実施例１と同様に研磨パッドを作成した。得られた研磨パッドは、不織布の極細繊維およびウレタン樹脂が一体になった構造体となった。得られた研磨パッドについて、テクスチャー加工試験を実施した。ディスク表面の欠点数は１００個であり、研磨効果は「○」であった。

比較例１
島成分として相対粘度２．７（９６％濃硫酸１００ｍＬ中に、ポリマーを１ｇ溶かし、２５℃の温度において測定）のナイロン６、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸１０モル％とイソフタル酸３０モル％を共重合した固有粘度０．５３ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート（９５℃の熱水に６０分間浸した際に熱水中に完全には溶解しない）を用い、別々に溶融後、複合口金内で合流させ、重量比で海：島＝３０：７０、島数＝９００の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸し、巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度７０℃、延伸倍率３．８倍でローラー延伸し、次いで１６０℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。
得られた海島型複合延伸糸は５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、筒編みを作成し、９０℃の熱水で６０分間処理したところ、溶解率は１５％と海成分は完全には溶出されず、熱水処理によって極細繊維を得ることは不可能であった。

比較例２
島成分として、相対粘度２．７（９６％濃硫酸１００ｍＬ中に、ポリマーを１ｇ溶かし、２５℃の温度において測定）のナイロン６、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸９モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール３重量％を共重合した固有粘度０．３９ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート（９５℃の熱水に６０分間浸した際に熱水中に完全には溶解しない）を用い、別々に溶融後、複合口金内で合流させ、重量比で海：島＝３０：７０、島数＝９００の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸し、巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度７０℃、延伸倍率４．０倍でローラー延伸し、次いで１８０℃の非接触型ヒーターで熱セットして巻き取り、海島型複合延伸糸を得た。延伸工程においても毛羽や断糸の発生はなく、全ての未延伸糸は問題なく延伸可能であった。
得られた海島型複合延伸糸は５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、筒編みを作成し、水酸化ナトリウム濃度２．５ｇ／ｌ、５５℃のアルカリ溶液中で６０分間減量処理したところ、海成分のみが溶出されており、得られた極細繊維の平均繊維径は７８０ｎｍ、ＣＶ％は１３％、強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は４０％、単糸強力０．０２ｃＮであった。
次いで、実施例１同様、該海島型複合延伸糸の繊維長４４ｍｍの原綿を作成し、この原綿を用いて、不織布を作成した。この不織布シートを用い、ウレタン樹脂と溶媒ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）の混合溶液中に含浸させ、凝固した不織布を得た。
次に、水酸化ナトリウム濃度２．５ｇ／ｌ、５５℃のアルカリ溶液中で６０分間減量処理することで不織布の構成繊維を極細化し、表裏面を平面研削（バフ）して研磨パッドを得た。得られた研磨パッドは、不織布の極細繊維およびウレタン樹脂が一部剥離し、ウレタン樹脂がもろく崩れ、薄くなっている部分が観察された。得られた研磨パッドについて、テクスチャー加工試験を実施した。ディスク表面の欠点数は８２０個であり、研磨効果は「×」であった。

本発明の極細繊維を用いた研磨パッドは、表面の滑らかさ、平滑性に優れているので、テクスチャー加工を行うと、被研磨物の表面はうねりが低く、基板表面粗さも極めて小さい良好な研磨状態となるとともに、基板表面のキズ（スクラッチ）が発生せず、生産性も著しく改善される上に、記録ディスクの急激な高記録容量化のための高記録密度化に対応可能なテクスチャー加工を、表面粗さが極めて小さく、精度の優れた加工面として仕上げることができ、その工業価値は極めて大である。

Claims (10)

1. 熱水可溶性ポリエステルを海成分とした海島型複合繊維の海成分を除去することにより得られる極細繊維の製造方法であって、海成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して７〜１３モル％、イソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して８〜３５モル％、さらに数平均分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールをポリエステル全重量に対して１〜１２重量％共重合させたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルであり、該極細繊維の平均直径が１０〜２５００ｎｍ、引張強度が１．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１０〜１００％であることを特徴とする研磨パッド用極細繊維の製造方法。
2. 海成分の固有粘度ＩＶが０．３〜０．７ｄＬ／ｇである請求項１記載の研磨パッド用極細繊維の製造方法。
3. 極細繊維を構成する主成分がポリアミドである請求項１又は２記載の研磨パッド用極細繊維の製造方法。
4. 海島型複合繊維が、その溶融紡糸時の海成分の溶融粘度が、島成分ポリマーの溶融粘度よりも高いものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨パッド用極細繊維の製造方法。
5. 海成分の熱水可溶性ポリエステルが、紡糸溶融時に、水分率が０．１ｗｔ％以下に調整したものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨パッド用極細繊維の製造方法。
6. 海島型複合繊維が、未延伸繊維を一旦巻き取った後、あるいは、巻き取ることなく引き続いて延伸工程を通した後に巻き取る方法のいずれかの方法で延伸されるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の研磨パッド用極細繊維の製造方法。
7. 島成分の平均直径が１０〜２５００ｎｍで、熱水可溶性ポリエステルを海成分とした海島型複合繊維からなり、海成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して７〜１３モル％、イソフタル酸をポリエステル全酸成分に対して８〜３５モル％、さらに数平均分子量４０００〜１２０００のポリエチレングリコールをポリエステル全重量に対して１〜１２重量％共重合させたポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルである繊維集合体に、高分子弾性体を含浸させた後、熱水処理することにより、海島型複合繊維の海成分を除去することを特徴とする研磨パッドの製造方法。
8. 海成分の固有粘度ＩＶが０．３〜０．７ｄＬ／ｇである請求項７記載の研磨パッドの製造方法。
9. 極細繊維の引張強度が１．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１０〜１００％である請求項７又は８記載の研磨パッドの製造方法。
10. 極細繊維を構成する主成分がポリアミドである請求項７〜９のいずれか１項に記載の研磨パッドの製造方法。