JP5970801B2 - 洗浄加工布および磁気記録媒体用基板表面の洗浄方法 - Google Patents
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Description
(1)極細繊維発生型の海島型複合繊維が絡合した不織布(繊維絡合体)に、前記弾性重合体溶液を含浸し、水もしくは有機溶媒水溶液中で凝固させた後、海島型複合繊維の海成分を、弾性重合体は溶解しない溶剤で溶解除去する方法や、
(2)極細繊維発生型の海島型複合繊維が絡合した不織布(繊維絡合体)に、鹸化度が好ましくは80%以上のポリビニルアルコールを付与し、繊維の周囲の大部分を保護した後、海島型複合繊維の海成分を、ポリビニルアルコールは溶解しない溶剤で溶解除去し、次いで弾性重合体の溶液を含浸し、水もしくは有機溶剤水溶液中で凝固させた後、ポリビニルアルコールを除去する方法、
などを好ましく用いることができる。
(1)融点
パーキンエルマー社(Perkin Elmaer)製DSC−7を用いて2nd runでポリマーの溶融を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。このときの昇温速度は16℃/分で、サンプル量は10mgとした。
試料ペレット4〜5gを、MFR計電気炉のシリンダーに入れ、東洋精機製メルトインデクサー(S101)を用いて、荷重2160gf、温度285℃の条件で、10分間に押し出される樹脂の量(g)を測定した。同様の測定を3回繰り返し、平均値をMFRとした。
洗浄加工布の極細繊維を含む厚み方向に垂直な断面を、走査型電子顕微鏡(SEM キーエンス社製VE−7800型)を用いて3000倍で観察し、30μm×30μmの視野内で無作為に抽出した50本の単繊維直径をμm単位で、有効数字3桁で測定した。ただし、これを3ヶ所で行い、合計150本の単繊維の直径を測定し、有効数字3桁目を四捨五入し平均値を有効数字2桁で算出した。繊維径が10μmを超える繊維が混在している場合には、当該繊維は極細繊維に該当しないものとして平均繊維径の測定対象から除外するものとする。また、極細繊維が異形断面の場合、まず単繊維の断面積を測定し、当該断面を円形と見立てた場合の直径を算出することによって単繊維の直径を求めた。
図1に示されるように、洗浄加工布表面を観察面としてSEMより倍率40倍で観察し、表面に存在する極細繊維同士が接して配列することにより形成される極細繊維束を表面繊維立毛部分の構造と定義した。この表面繊維立毛部分の構造を無作為に50個抽出し、抽出した50個の表面繊維立毛構造の幅方向および長さ方向のサイズを測定し、それらの平均値を算出した。
本発明の洗浄加工布の表面粗さは、サーフコーダSE−40C(Kosaka−Laboratory Ltd)を用いて測定した。洗浄加工布を、その立毛の順目方向(立毛が寝る方向)と装置の触針の進行方向が同方向になるように平面台上に固定して,先端半径5μm、先端面積79μm2の触針を用いて、送り速さ0.5m/分、評価長さ12.5cm、カットオフ2.5cm、縦倍率500倍、横倍率2倍で測定した。測定は5回行い、その平均値を表面粗さの数値として採用した。
本発明の洗浄加工布を、1cm角に切り出し平面圧子に両面テープを用いて取り付け、十分な水を浸みこませた。これを表面性測定機(新東科学(株)製 HEIDON−14D)の移動台に取り付けたガラス板上に置き、表面の立毛の順目方向(立毛が寝る方向)に移動台を水平移動させたときの摩擦抵抗を測定し、動摩擦係数を求めた。試験速度は500mm/分、荷重条件は600g/cm2とした。測定は3回測定を行い、その平均値を動摩擦係数の数値として採用した。
洗浄加工布試料5gに硫酸を添加し、一昼夜放置して炭化させた後、ホットプレートを用いて硫酸を揮散させた。得られた炭化物を、電気炉を用いて550℃の温度で2時間加熱し、灰化処理を行った。得られた灰化物を炭酸ナトリウム融解し、希塩酸に溶解させたものを試料溶液とした。試料溶液をICP発光分光分析装置に導入し、珪素の定量を行った。
本発明の洗浄加工布を、30mm幅のテープとした。研磨対象として、表面粗さが0.2nm以下に制御されたKMG社製のアモルファスガラスからなる基板を用いた。基板の両面を一度に研磨すべく、テープを基板の両面にセットして、洗浄加工布表面に1次粒子径1〜10nmの単結晶ダイヤモンド粒子が平均径50nmにクラスター化した遊離砥粒を0.01%含む研磨剤を、15ml/分で両面側に滴下し、基板へのテープの押付圧を1000g重、基板回転数を400rpm、基板揺動数を5Hz、テープ走行速度2.5cm/分として、10秒間研磨した。
研磨加工直後の基板を、研磨剤を洗浄剤(三洋化成株式会社製ケミクリーンPR−122)に代えて、テープの押付圧を750g重、加工時間を30秒とする以外は研磨加工と同じ条件で洗浄加工し、流水で洗浄した。
洗浄加工後のガラス基板に磁性層を形成し、磁気欠点やエラー欠陥という基板表面上に残存する異物起因の不良ディスク発生率を算出した。測定は、ディスク100枚を1セットとし、計3セット実施した。それぞれのセット毎に、ディスク表面の異物起因の不良ディスク発生率を算出し、3セットにおける発生率の平均値を、不良ディスク発生率とした。不良ディスク発生率が1%以下を加工性良好とし、1%を超える場合は加工性不良とした。
(原綿)
(海成分と島成分)
融点220℃、MFR58.3のナイロン6を島成分とし、融点53℃、MFR300のアクリル酸2−エチルヘキシルを22mol%共重合した共重合ポリスチレン(co−PSt)を海成分とした。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な400島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率40/60、吐出量1.7g/分・ホール、紡糸速度1190m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が4.9dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用い、カード工程とクロスラッパー工程を経て、積層繊維ウェブを形成した。次いで、得られた積層繊維ウェブを、スロートデプス60μm、キックアップ0μm、アンダーカットアングル27°、スロートレングス0.8mmのニードル1本を植込んだニードルパンチ機を用いて、針深度8mm、パンチ本数3200本/cm2でニードルパンチし、目付が710g/m2、見掛け密度が0.223g/cm3の極細繊維発生型繊維不織布を作製した。
上記の極細繊維発生型繊維不織布を95℃の温度で熱水収縮処理させた後、ポリビニルアルコールを繊維質量に対し34質量%付与後、乾燥させた。このようにして得られた不織布に、ポリマージオールがポリエーテル系75質量%とポリエステル系25質量%とからなるポリウレタンを、繊維質量に対して固形分で31質量%付与し、液温35℃の30%DMF水溶液でポリウレタンを凝固させ、約85℃の温度の熱水で処理し、DMFおよびポリビニルアルコールを除去した。その後、シート質量に対して、珪素の含有量が200ppmとなるように、珪素系薬剤(東レ・ダウコーニング株式会社製:SM7036EX)の付与濃度およびウェットピックアップ率を調整し、含浸付与、乾燥した。その後、エンドレスのバンドナイフを有する半裁機により厚み方向に半裁してシートを得た。得られたシートの非半裁面を、JIS#320番のサンドペーパーを用いて、サンドペーパーの回転と逆方向にシートを進行させ、シート速度5m/分で、3段バッフィングにて研削し、立毛を有する洗浄加工布を作製した。
(原綿)
実施例1で用いたものと同じ原綿を用いた。
スロートデプス60μm、キックアップ10μm、アンダーカットアングル27°、スロートレングス0.8mmのニードルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目付が721g/m2、見掛け密度が0.225g/cm3の極細繊維発生型繊維不織布を作製した。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、極細繊維の平均繊維径が0.74μm、厚さが0.56mm、目付が189g/m2、見かけ密度が0.338g/cm3であった。結果を表1に示す。表面繊維立毛構造サイズが実施例1よりも大きいため、テープ表面粗さが高く、不良ディスク発生率は0.6%と若干悪くなった。
(原綿)
実施例1で用いたものと同じ原綿を用いた。
スロートデプス65μm、キックアップ10μm、アンダーカットアングル35°、スロートレングス0.8mmのニードルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目付が706g/m2、見掛け密度が0.221g/cm3の極細繊維発生型繊維不織布を作製した。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、変形度が1.9のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.54mm、目付が181g/m2、見かけ密度が0.335g/cm3であった。結果を表1に示す。表面繊維立毛構造サイズが実施例1、2よりも大きいため、テープ表面粗さが高く、不良ディスク発生率は0.9%と若干悪くなった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な200島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率40/60、吐出量1.8g/分・ホール、紡糸速度1140m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が5.4dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が1.10μm、変形度が2.0のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が188g/m2、見かけ密度が0.342g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が1.10μmであるため、不良ディスク発生率が0.8%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な1600島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率30/70、吐出量1.6g/分・ホール、紡糸速度1140m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が4.8dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.32μm、変形度が1.7のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.54mm、目付が188g/m2、見かけ密度が0.348g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が0.32μmと細いため、不良ディスク発生率は、0.3%と実施例1に比べて若干良い数値となった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な36島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率40/60、吐出量2.0g/分・ホール、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が6.7dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が2.90μm、変形度が2.1のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が178g/m2、見かけ密度が0.324g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が2.90μmと太いため、不良ディスク発生率は1.0%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分が三角型の海島成分を作製可能な400島/ホールの海島型複合口金を用いた以外は、実施例1と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.75μm、扁平度が1.7の三角型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が181g/m2、見かけ密度が0.329g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維断面が三角形であるため、不良ディスク発生率は0.6%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
シートに対して、珪素系薬剤を付与しなかったこと以外は、実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、変形度が1.9のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.56mm、目付が181g/m2、見かけ密度が0.323g/cm3であった。結果を表1に示す。珪素含有量が0ppmであるため、加工時の摩擦抵抗が高くなり、不良ディスク発生率は0.7%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
シートに対して、珪素含有量が750ppmとなるように、珪素系薬剤を付与したこと以外は、実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、変形度が1.9のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が180g/m2、見かけ密度が0.327g/cm3であった。結果を表1に示す。珪素含有量が751ppmであるため、加工時の摩擦抵抗が低くなりすぎ、不良ディスク発生率は0.9%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島と海成分が縦割り分割断面(11層交互貼り合わせ型)構造を作製可能な複合口金を用いたこと以外は、実施例1と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.78μm、扁平度が2.5の扁平断面からなる極細繊維の立毛を有し、厚さが0.53mm、目付が184g/m2、見かけ密度が0.347g/cm3であった。結果を表1に示す。不良ディスク発生率は0.9%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
シートに対して、珪素含有量が1600ppmとなるように、珪素系薬剤を付与したこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、変形度が1.9のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が185g/m2、見かけ密度が0.336g/cm3であった。結果を表1に示す。珪素含有量が多すぎることにより、摩擦抵抗が下がり過ぎ、不良ディスク発生率は1.0%と実施例1に比べて悪くなった。
(原綿)
実施例1で用いたものと同様の原綿を用いた。
スロートデプス70μm、キックアップ10μm、アンダーカットアングル35°、スロートレングス0.8mmのニードルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目付が701g/m2、見掛け密度が0.219g/cm3の極細繊維発生型繊維不織布を作製した。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、変形度が1.9のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が179g/m2、見かけ密度が0.325g/cm3であった。結果を表1に示す。表面繊維立毛構造サイズが大きいため、不良ディスク発生率は1.0%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(海成分と島成分)
融点255℃、MFR46.5のPETを島成分とした以外は実施例1と同様のポリマーを用いた。
上記の島成分を用いたこと以外は、実施例1と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.69μm、変形度が2.0のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が188g/m2、見かけ密度が0.342g/cm3であった。得られた洗浄加工布を用いて、研磨加工、洗浄加工を実施し、エラー性能評価を実施したところ、不良ディスク発生率は、0.6%と実施例1に比べて若干悪くなったが、満足のいくものであった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分が丸型の海島成分を作製可能な400島/ホールの海島型複合口金を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
上記の極細繊維発生型繊維不織布を用いたこと以外は、実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.74μm、丸型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.55mm、目付が181g/m2、見かけ密度が0.329g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が丸型であるため、不良ディスク発生率は1.2%と実施例1に比べて若干悪くなった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な2600島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率30/70、吐出量1.6g/分・ホール、紡糸速度1140m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が4.8dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が0.24μm、変形度が1.6のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.53mm、目付が187g/m2、見かけ密度が0.353g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が0.24μmと細すぎるため、表面摩擦抵抗が0.96と高くなりすぎ、不良ディスク発生率は2.0%と実施例1に比べて悪くなった。
(原綿)
(海成分と島成分)
実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記の島成分と海成分を用い、島成分がY型の海島成分を作製可能な24島/ホールの海島型複合口金を用いて、紡糸温度280℃、島/海質量比率40/60、吐出量2.0g/分・ホール、紡糸速度1000m/分で溶融紡糸した。次いで、85℃の温度の液浴中で3.0倍に延伸し、押し込み型捲縮機を用いて捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が6.7dtex、繊維長が51mmの海島型複合繊維の原綿を得た。
上記の海島型複合繊維の原綿を用いたこと以外は、実施例1と同様にして極細繊維発生型繊維不織布を得た。
実施例1と同様にして洗浄加工布を得た。得られた洗浄加工布は、平均繊維径が3.52μm、変形度が2.1のY型断面の極細繊維の立毛を有し、厚さが0.56mm、目付が183g/m2、見かけ密度が0.327g/cm3であった。結果を表1に示す。繊維径が3.52μmと太いため、不良ディスク発生率は1.3%と実施例1に比べて悪くなった。
Claims (7)
- 平均繊維径が0.3〜3.0μmの極細繊維からなる極細繊維束を主体とする繊維絡合体と弾性重合体で構成されたシート状物であって、前記極細繊維が扁平度1.5〜5.0の扁平断面を有するかまたは変形度が1.5〜5.0である異形断面を有し、前記シート状物の動摩擦係数が0.2〜0.8であることを特徴とする洗浄加工布。
- 極細繊維が立毛を形成し、表面繊維立毛部分の極細繊維束の幅方向の平均サイズが40〜180μmであることを特徴とする請求項1記載の洗浄加工布。
- 表面繊維立毛部分の極細繊維束の幅方向の平均サイズが50〜160μmであることを特徴とする請求項2記載の洗浄加工布。
- シート状物の表面粗さが5〜18μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の洗浄加工布。
- シート状物の少なくとも一部に、シロキサン骨格を有する珪素化合物が珪素含有量10〜1500ppmで存在することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の洗浄加工布。
- 磁気記録媒体用基板表面を洗浄するための洗浄加工布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洗浄加工布。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄加工布に、水および/または有機酸系洗浄剤の水溶液を浸透させ、磁気記録媒体用基板表面に前記洗浄加工布を接触させて洗浄することを特徴とする磁気記録媒体用基板表面の洗浄方法。
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