JPWO2006134805A1 - Polishing fibers and abrasives - Google Patents

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繁俊 網屋
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久一 渡辺
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Abstract

ダイヤモンド粒子及び親水性樹脂を含有する繊維であって、前記ダイヤモンド粒子が表面に親水基を有する研磨用繊維を調製する。前記ダイヤモンド粒子は部分的に親水性樹脂中に埋設され、かつこの親水性樹脂が繊維表面の50%以上を被覆していてもよい。ダイヤモンド粒子の平均粒径は1μm以下であってもよい。ダイヤモンド粒子が、水酸基などの親水基を有し、かつ爆発法により得られる合成ダイヤモンドから不純物を分解除去して得られる粒子であってもよい。このような研磨用繊維を用いて得られる研磨材は、研磨処理による砥粒(ダイヤモンド粒子)の脱落が殆ど生じることがなく、かつ研磨能も高いため、精密研磨に適している。A fiber containing diamond particles and a hydrophilic resin is prepared, and the diamond particles have a hydrophilic group on the surface thereof. The diamond particles may be partially embedded in a hydrophilic resin, and the hydrophilic resin may cover 50% or more of the fiber surface. The average particle diameter of the diamond particles may be 1 μm or less. The diamond particles may have a hydrophilic group such as a hydroxyl group and may be particles obtained by decomposing and removing impurities from synthetic diamond obtained by an explosion method. An abrasive obtained by using such a polishing fiber is suitable for precision polishing because it hardly causes detachment of abrasive grains (diamond particles) due to polishing treatment and has high polishing ability.

Description

本発明は、金属、合成樹脂、木材、石材等の表面研磨や洗浄などに適した研磨用繊維及びそれを用いた研磨材に関し、特に、高度な面粗度が要求される電子又は光分野の電子・光学部品(例えば、シリコンウエハー、ハードディスク、磁気ヘッド、光ファイバー、フェルール、液晶パネル等)の精密研磨に適した研磨用繊維及び研磨材に関する。   The present invention relates to a polishing fiber suitable for surface polishing or cleaning of metal, synthetic resin, wood, stone, etc. and an abrasive using the same, and particularly in the electronic or optical field where high surface roughness is required. The present invention relates to a polishing fiber and an abrasive suitable for precision polishing of electronic / optical components (for example, silicon wafer, hard disk, magnetic head, optical fiber, ferrule, liquid crystal panel, etc.).

従来から、電子部品や各種材料(金属、合成樹脂、木材、石材等)の表面研磨及び洗浄などには、合成繊維からなる不織布の表面に、研磨材砥粒を付着させた研磨布が使用されてきた。この研磨布は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂(結合材)と、アランダム、カーボランダム、水酸化アルミニウム、ダイヤモンド等の研磨材砥粒との混合液を噴霧させて樹脂を硬化させる方法や、前記混合液中に前記不織布を浸漬した後、液から取り出して樹脂を硬化させる方法により製造されていた。   Conventionally, for polishing and cleaning electronic parts and various materials (metals, synthetic resins, wood, stones, etc.), a polishing cloth with abrasive abrasive grains attached to the surface of a nonwoven fabric made of synthetic fibers has been used. I came. This polishing cloth is sprayed with a mixture of thermosetting resin (binding material) such as phenol resin, epoxy resin, urethane resin and abrasive abrasive grains such as alundum, carborundum, aluminum hydroxide, diamond, etc. It was manufactured by a method of curing a resin or a method of immersing the nonwoven fabric in the mixed solution and then curing the resin by taking it out of the solution.

しかし、これらの方法で得られた研磨布は、結合材と砥粒との混合物が繊維表面から脱落しやすいために研磨材寿命が短く、また砥粒脱落後の繊維のみの部分と非脱落部分とで研磨むらが生じるために精密な研磨には不適であった。   However, the polishing cloth obtained by these methods has a short abrasive life because the mixture of the binder and abrasive grains easily falls off the fiber surface, and the fiber-only part and the non-dropping part after the abrasive grains fall off. Since this causes uneven polishing, it was unsuitable for precise polishing.

一方、シリコンウエハー、ハードディスク基板、液晶ディスプレイパネル等の精密研磨においては、ポリウレタンの発泡体からなる研磨パッドに砥粒スラリーを保持させて研磨する方法が広く行われている。しかし、この方法では高価な砥粒スラリーが垂れ流し状態となるために、不経済であり、またスラリー濃度を均一に長時間保持するのが困難である。さらには、発泡体の気泡に砥粒が目詰まりするために、パッド表面を定期的に削り再生する必要がある。   On the other hand, in precision polishing of silicon wafers, hard disk substrates, liquid crystal display panels and the like, a method of polishing by holding an abrasive slurry on a polishing pad made of polyurethane foam is widely performed. However, this method is uneconomical because the expensive abrasive slurry is in a dripping state, and it is difficult to maintain the slurry concentration uniformly for a long time. Furthermore, since the abrasive grains are clogged in the bubbles of the foam, it is necessary to periodically scrape and regenerate the pad surface.

これらの問題を解決する技術として、特開平3−55155号公報(特許文献1)では、研磨材砥粒を含有する水溶性樹脂成分と低融点樹脂成分とからなる複合繊維を不織布に加工した後、前記低融点樹脂成分を熱融着させた不織布に、砥粒を含有していてもよい熱硬化性樹脂を固着させた研磨材が提案されている。この文献には、研磨材砥粒として、アランダム、カーボンランダム、水酸化アルミニウム、ダイヤモンド等の無機砥粒を用いることが記載されている。   As a technique for solving these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-55155 (Patent Document 1) discloses that a composite fiber composed of a water-soluble resin component containing abrasive grains and a low melting point resin component is processed into a nonwoven fabric. A polishing material has been proposed in which a thermosetting resin that may contain abrasive grains is fixed to a non-woven fabric in which the low-melting-point resin component is heat-sealed. This document describes the use of inorganic abrasive grains such as alundum, carbon random, aluminum hydroxide and diamond as abrasive grains.

しかし、この研磨材では、使用する砥粒の粒径がもともと大きかったり、あるいは砥粒の樹脂への分散が不十分なために砥粒が凝集し、1μmを越える大きさの砥粒が繊維表面に露出する。そのため、繊維製造工程、研磨布製造工程で、紡糸機、カード機、織機等の加工機の磨耗、損傷を起こし易く、また、砥粒が研磨作業中に繊維表面から脱落し易い。更に、研磨の際に水を用いると、繊維を構成する樹脂が水溶性であるため、不織布が溶解し、研磨材としての機能を有さない場合がある。   However, with this abrasive, the grain size of the abrasive grains to be used is originally large, or the abrasive grains are aggregated due to insufficient dispersion of the abrasive grains in the resin, and abrasive grains having a size exceeding 1 μm are formed on the fiber surface. Exposed to. Therefore, in a fiber manufacturing process and a polishing cloth manufacturing process, processing machines such as a spinning machine, a card machine, and a loom are easily worn and damaged, and abrasive grains easily fall off from the fiber surface during the polishing operation. Furthermore, when water is used for polishing, since the resin constituting the fiber is water-soluble, the nonwoven fabric dissolves and may not have a function as an abrasive.

このような問題のうち、特に工程通過性の問題を解決する方法として、例えば、特開昭60−21966号公報(特許文献2)には、粒状研磨材含有ポリマーからなる研磨層を、研磨材を含有しない被覆層で被覆した複合繊維を、溶剤又は分解剤によって、前記被覆層の少なくとも一部を溶解又は分解除去し、研磨層を露出させる研磨用繊維の製造方法が開示されている。この文献には、ダイヤモンドなどの粒状研磨材の粒径について、20μm以下が最も適し、中程度の研磨には1〜100μm程度、高精度の仕上研磨には0.01〜3μm程度が用いられると記載されている。   Among such problems, as a method for solving the problem of processability, for example, JP-A-60-21966 (Patent Document 2) discloses a polishing layer made of a granular abrasive-containing polymer as an abrasive. A method for producing a polishing fiber is disclosed in which at least a part of the coating layer is dissolved or decomposed and removed by a solvent or a decomposing agent from the composite fiber coated with a coating layer containing no slag. In this document, the particle size of a granular abrasive such as diamond is most preferably 20 μm or less, about 1 to 100 μm is used for medium polishing, and about 0.01 to 3 μm is used for high-precision finish polishing. Are listed.

特開平10−245720号公報(特許文献3)には、研磨剤砥粒を含有する熱可塑性樹脂からなる第1成分で構成された島成分と、異種の熱可塑性樹脂からなる第2成分で構成された海成分との複合繊維であって、第2成分が繊維表面に対して95%以上露出している分割型複合繊維が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-245720 (Patent Document 3) includes an island component composed of a first component made of a thermoplastic resin containing abrasive abrasive grains and a second component made of a different kind of thermoplastic resin. Disclosed is a split type composite fiber that is 95% or more of the second component exposed to the fiber surface.

特開2001−98425公報(特許文献4)には、芯鞘型2成分複合繊維において芯鞘とも熱可塑性ポリマーからなり、芯成分に平均粒径0.1〜4μmの無機粒子を含有し、破断点強度が2.1cN/dtex以上である研磨用複合繊維が開示されている。   In JP-A-2001-98425 (Patent Document 4), in the core-sheath type bicomponent composite fiber, the core sheath is also made of a thermoplastic polymer, the core component contains inorganic particles having an average particle diameter of 0.1 to 4 μm, and fracture occurs. An abrasive composite fiber having a point strength of 2.1 cN / dtex or more is disclosed.

しかし、これらの繊維は強度不足であったり、あるいは分割後の繊維に砥粒を含まない繊維が混在するために研磨効率の低かったり、更には砥粒が研磨作業中に繊維から脱落し易いという欠点を有している。
特開平3−55155号公報(特許請求の範囲、第2頁右上欄16〜19行) 特開昭60−21966号公報(特許請求の範囲、第2頁右上欄4行〜左下欄9行) 特開平10−245720号公報(請求項1) 特開2001−98425号公報(請求項1)
However, these fibers are insufficient in strength, or the fibers after splitting contain fibers that do not contain abrasive grains, so that the polishing efficiency is low, and further, the abrasive grains easily fall off from the fibers during the polishing operation. Has drawbacks.
JP-A-3-55155 (Claims, page 2, upper right column, lines 16 to 19) JP-A-60-21966 (Claims, page 2, upper right column, line 4 to lower left column, line 9) Japanese Patent Laid-Open No. 10-245720 (Claim 1) JP 2001-98425 A (Claim 1)

本発明の目的は、研磨処理による砥粒(ダイヤモンド粒子など)の脱落が殆ど生じることがなく、かつ研磨能も高い研磨用繊維及びこの繊維を用いた研磨材を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polishing fiber that has almost no loss of abrasive grains (diamond particles, etc.) due to polishing treatment and has high polishing ability, and an abrasive using the fiber.

本発明の他の目的は、繊維化工程における加工機の摩耗や損傷を抑制でき、生産性を向上できるとともに、精密な研磨が可能な研磨用繊維及びこの繊維を用いた研磨材を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a polishing fiber capable of suppressing wear and damage of a processing machine in the fiberizing process, improving productivity, and capable of precise polishing, and an abrasive using the fiber. It is in.

本発明のさらに他の目的は、強度などの機械的特性が高い研磨用繊維及びこの繊維を用いた研磨材を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an abrasive fiber having high mechanical properties such as strength and an abrasive using the fiber.

本発明の別の目的は、精密研磨に適した均一で地合のよい研磨材を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a uniform and well-ground abrasive suitable for precision polishing.

本発明者らは、前記課題を解決するため、鋭意検討の結果、親水性を有するダイヤモンド粒子と親水性樹脂とを組み合わせることにより、研磨処理による砥粒(ダイヤモンド粒子)の脱落が殆ど生じることがなく、かつ研磨能も向上できることを見出し、本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied. As a result of combining diamond particles having hydrophilicity and a hydrophilic resin, the abrasive grains (diamond particles) are almost removed by polishing treatment. And the present invention has been completed.

すなわち、本発明の研磨用繊維は、ダイヤモンド粒子及び親水性樹脂を含有する繊維であって、前記ダイヤモンド粒子が表面に親水基を有する。この繊維において、ダイヤモンド粒子は、部分的に親水性樹脂中に埋設され、かつこの親水性樹脂が繊維表面の50%以上を被覆していてもよい。前記ダイヤモンド粒子の平均粒径は1μm以下であってもよい。前記親水基は、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、水酸基、スルフォニル基、硝酸基、亜硝酸基などであってもよい。前記ダイヤモンド粒子は、爆発法により得られる合成ダイヤモンドから不純物を分解除去して得られる粒子であってもよい。前記親水性樹脂はビニル系樹脂及び/又はポリアミド系樹脂であってもよい。本発明の研磨用繊維は、ダイヤモンド粒子を含む親水性樹脂で構成された鞘部を有する芯鞘型複合繊維であってもよい。この芯鞘型複合繊維において、芯部はがサーモトロピック液晶ポリマーで構成されていてもよい。本発明の研磨用繊維の平均繊維径は1デシテックス以下であってもよい。   That is, the polishing fiber of the present invention is a fiber containing diamond particles and a hydrophilic resin, and the diamond particles have a hydrophilic group on the surface. In this fiber, the diamond particles may be partially embedded in the hydrophilic resin, and the hydrophilic resin may cover 50% or more of the fiber surface. The diamond particles may have an average particle size of 1 μm or less. The hydrophilic group may be a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, a hydroxyl group, a sulfonyl group, a nitric acid group, a nitrous acid group, or the like. The diamond particles may be particles obtained by decomposing and removing impurities from synthetic diamond obtained by an explosion method. The hydrophilic resin may be a vinyl resin and / or a polyamide resin. The polishing fiber of the present invention may be a core-sheath type composite fiber having a sheath part made of a hydrophilic resin containing diamond particles. In this core-sheath type composite fiber, the core part may be composed of a thermotropic liquid crystal polymer. The average fiber diameter of the polishing fiber of the present invention may be 1 dtex or less.

本発明には、前記研磨用繊維を含む研磨材も含まれる。この研磨材において、ダイヤモンド粒子の平均粒径が1μm以下であってもよい。このような研磨材は、精密研磨に適している。   The present invention also includes an abrasive containing the polishing fiber. In this abrasive, the average particle diameter of the diamond particles may be 1 μm or less. Such an abrasive is suitable for precision polishing.

本発明では、親水性を有するダイヤモンド粒子を砥粒として用い、親水性樹脂と組み合わせているため、研磨処理による砥粒(ダイヤモンド粒子)の脱落が殆ど生じない。すなわち、研磨作業中に砥粒が繊維表面から脱落することを軽減できる。しかも、研磨能に優れ、精密な研磨が可能である。さらに、繊維化工程における加工機の摩耗や損傷を抑制でき、生産性も向上できる。また、強度などの機械的特性が高い。従って、このような研磨用繊維から得られた研磨材を研磨に用いると、砥粒を有効に使用することができ、研磨コストの低減が期待できる。さらに、本発明の研磨材は、均一で地合がよく、精密研磨に適している。   In the present invention, since diamond particles having hydrophilicity are used as abrasive grains and combined with a hydrophilic resin, the abrasive grains (diamond particles) are hardly dropped by the polishing treatment. That is, it is possible to reduce the abrasive grains falling off the fiber surface during the polishing operation. Moreover, it has excellent polishing ability and can be precisely polished. Furthermore, wear and damage of the processing machine in the fiberizing process can be suppressed, and productivity can be improved. In addition, mechanical properties such as strength are high. Therefore, when an abrasive obtained from such a polishing fiber is used for polishing, abrasive grains can be used effectively, and a reduction in polishing cost can be expected. Furthermore, the abrasive of the present invention is uniform and has a good texture and is suitable for precision polishing.

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

次に本発明について詳細に説明する。本発明の研磨用繊維は、親水性を有するダイヤモンド粒子および親水性樹脂を含有する。前記ダイヤモンド粒子は、表面に親水基を有していてもよい。特に、両者は、相溶性が高く、ダイヤモンド粒子は親水性樹脂中に含まれている。   Next, the present invention will be described in detail. The polishing fiber of the present invention contains hydrophilic diamond particles and a hydrophilic resin. The diamond particles may have a hydrophilic group on the surface. In particular, both are highly compatible, and diamond particles are contained in the hydrophilic resin.

(ダイヤモンド粒子)
本発明では、研磨用繊維の砥粒(研磨材砥粒)として、ダイヤモンド粒子が使用される。ダイヤモンド粒子の粒径は、研磨むらや傷を抑制でき、精密な研磨が可能な点から、小さい方が好ましい。具体的に、ダイヤモンド粒子の平均粒径は、1μm以下(例えば、0.003〜1μm)であってもよく、例えば、0.8μm以下(例えば、0.005〜0.8μm)、好ましくは0.5μm以下(例えば、0.01〜0.5μm)、さらに好ましくは0.3μm以下(例えば、0.05〜0.3μm)であってもよい。ダイヤモンド粒子の粒径は、製造工程で凝集又は粉砕される場合もあるが、前記粒径は、繊維に存在する状態における粒径(すなわち、繊維に加工されたときの粒径)である。ダイヤモンド粒子は、繊維表面を電子顕微鏡で3000倍程度に拡大することで観察できるが、多くは真球ではないため、それを球に換算したときの大きさで表す。繊維に存在する状態でのダイヤモンド粒子の粒径を測定する方法については後述する。なお、粒径が小さすぎる場合には、取り扱い性や研磨効果が低下する。
(Diamond particles)
In the present invention, diamond particles are used as abrasive grains (abrasive abrasive grains) of the polishing fibers. The particle diameter of the diamond particles is preferably smaller in view of suppressing polishing unevenness and scratches and enabling precise polishing. Specifically, the average particle diameter of the diamond particles may be 1 μm or less (for example, 0.003 to 1 μm), for example, 0.8 μm or less (for example, 0.005 to 0.8 μm), preferably 0. It may be 0.5 μm or less (for example, 0.01 to 0.5 μm), more preferably 0.3 μm or less (for example, 0.05 to 0.3 μm). The particle diameter of the diamond particles may be agglomerated or pulverized in the manufacturing process, but the particle diameter is a particle diameter in a state existing in the fiber (that is, a particle diameter when processed into a fiber). Diamond particles can be observed by enlarging the fiber surface with an electron microscope about 3000 times, but most of them are not true spheres, so they are expressed as sizes when converted into spheres. A method for measuring the particle size of the diamond particles in the state existing in the fiber will be described later. In addition, when a particle size is too small, a handleability and a grinding | polishing effect will fall.

また、本発明に用いられるダイヤモンド粒子は表面に親水基を有している。ダイヤモンド粒子の表面が疎水性であると、ダイヤモンド粒子を含有する親水性樹脂とのなじみが低下し、粒径が1μmを越える大きさに凝集することがあるばかりでなく、研磨材として使用中にダイヤモンド粒子が容易に樹脂から脱落することがあり、精密研磨に適さない。親水基としては、例えば、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、水酸基、スルフォニル基、硝酸基、亜硝酸基などが挙げられる。これらの親水基は、これらの親水基から誘導される基(例えば、アルキルアンモニウムハライドなどの4級アンモニウム塩基、カルバモイル基、−NHCONH基、−OSOH基など)であってもよい。さらに、これらの親水基は、塩(例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属塩やアンモニアなどの塩基など)の形態であってもよい。粒子表面には、これらの親水基のうち、複数種の親水基が存在してもよい。なかでも、水酸基を有するダイヤモンド粒子が製造のし易さ及び砥粒の脱落し難さの点で好ましい。The diamond particles used in the present invention have a hydrophilic group on the surface. When the surface of the diamond particles is hydrophobic, the compatibility with the hydrophilic resin containing the diamond particles is reduced, and the particle size may agglomerate to a size exceeding 1 μm. Diamond particles can easily fall off the resin and are not suitable for precision polishing. Examples of the hydrophilic group include a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, a hydroxyl group, a sulfonyl group, a nitric acid group, and a nitrous acid group. These hydrophilic groups may be groups derived from these hydrophilic groups (for example, quaternary ammonium bases such as alkyl ammonium halides, carbamoyl groups, —NHCONH 2 groups, —OSO 3 H groups, etc.). Furthermore, these hydrophilic groups may be in the form of a salt (for example, an alkali metal salt such as sodium or a base such as ammonia). Among these hydrophilic groups, plural kinds of hydrophilic groups may exist on the particle surface. Especially, the diamond particle which has a hydroxyl group is preferable at the point of easiness of manufacture, and the difficulty of dropping off of an abrasive grain.

本発明に用いられるダイヤモンド粒子は、天然であっても合成であってもいずれでもよいが、経済性などの点から、爆発法による合成ダイヤモンドが好ましい。ダイヤモンド粒子の親水性や表面の親水基は、例えば、爆発法で得られる不純物(完全にダイヤモンド化しなかった炭素成分)を含むダイヤモンドなどから、硫酸、硝酸、塩酸、無水クロム酸などの酸で、前記不純物を分解除去し、洗浄する際に付与することができる。単に、ダイヤモンド粒子の表面に界面活性剤を塗布したり、ダイヤモンド粒子を界面活性剤液に浸漬するだけでは耐久性のある親水基は得られない。合成ダイヤモンドから不純物を除去するような過激な処理を行うことにより、本発明に適した耐久性のある親水性(親水基)を有するダイヤモンド粒子が得られる。   The diamond particles used in the present invention may be either natural or synthetic, but synthetic diamond produced by an explosion method is preferred from the viewpoint of economy. The hydrophilicity of the diamond particles and the hydrophilic groups on the surface are, for example, diamonds containing impurities (carbon components that have not been completely diamondized) obtained by the explosion method, acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, chromic anhydride, The impurities can be decomposed and applied during cleaning. Simply by applying a surfactant to the surface of the diamond particles or immersing the diamond particles in a surfactant solution, a durable hydrophilic group cannot be obtained. By carrying out an extreme treatment such as removing impurities from synthetic diamond, diamond particles having a durable hydrophilic property (hydrophilic group) suitable for the present invention can be obtained.

本発明では、ダイヤモンド表面に親水性を付与することにより、樹脂を紡糸するために溶融溶融混練する際に必然的に生じるダイヤモンド粒子の凝集を低減し、繊維に加工後も1μm以下の粒子径とすることができ、さらに繊維を構成する親水性樹脂との接着性に優れるものとすることができる。   In the present invention, by imparting hydrophilicity to the diamond surface, the agglomeration of diamond particles that inevitably occurs when melt-melt kneading to spin the resin is reduced. Furthermore, it can be excellent in adhesiveness with the hydrophilic resin constituting the fiber.

さらに、ダイヤモンド粒子は、単結晶でも多結晶でもいずれでもよいが、構造上研磨に寄与する鋭利な部分が多い点から、多結晶が好ましい。   Furthermore, the diamond particles may be either single crystal or polycrystal, but polycrystal is preferable because there are many sharp parts that contribute to polishing in terms of structure.

ダイヤモンド粒子の割合は、研磨用途に合わせて、適宜設定すればよいが、仕上げに近い精密研磨ほど、低濃度となる。精密研磨に用いる場合には、ダイヤモンドを含む親水性樹脂に対して、0.01〜30重量%、好ましくは、0.05〜15重量%、より好ましくは0.1〜10重量%程度である。   The proportion of diamond particles may be set as appropriate according to the purpose of polishing, but the precision polishing closer to the finish becomes lower in concentration. When used for precision polishing, it is 0.01 to 30% by weight, preferably 0.05 to 15% by weight, more preferably about 0.1 to 10% by weight, based on the hydrophilic resin containing diamond. .

(親水性樹脂)
本発明に用いられる親水性樹脂は、親水性、例えば、粒子表面に親水基を有するダイヤモンド粒子との相溶性が高ければ特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂、ポリアルキレングリコール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などの他、親水基を導入したポリマーなども挙げられるが、繊維とした場合に平衡水分率が2.5重量%以上(例えば、2.5〜30重量%程度)となる樹脂が好ましい。このような樹脂には、ビニル系樹脂及び/又はポリアミド系樹脂が含まれる。ここで、平衡水分率とは、一定の温度及び湿度(例えば、23℃、65%RH)の空気中に静置し、平衡状態に達したポリマーの水分率を意味し、(平衡水分/乾燥質量)×100(%)で表される。
(Hydrophilic resin)
The hydrophilic resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is hydrophilic, for example, highly compatible with diamond particles having a hydrophilic group on the particle surface. For example, cellulose resins, polyalkylene glycol resins, vinyl resins are used. In addition to resins, polyamide-based resins, polyester-based resins, and the like, polymers having a hydrophilic group introduced may also be mentioned. When fibers are used, the equilibrium moisture content is 2.5% by weight or more (for example, 2.5 to 30% by weight). Resin) is preferred. Such resins include vinyl resins and / or polyamide resins. Here, the equilibrium moisture content means the moisture content of a polymer that has been allowed to stand in air at a constant temperature and humidity (for example, 23 ° C., 65% RH) and has reached an equilibrium state. (Mass) x 100 (%).

ビニル系樹脂としては、例えば、酢酸ビニル系樹脂(例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体など)、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル系樹脂(例えば、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテルなど)、ビニルアルコール系樹脂(例えば、ポリビニルアルコール、エチレンービニルアルコール共重合体など)、ビニルアセタール系樹脂(例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなど)などが挙げられる。これらのビニル系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのビニル系樹脂のうち、酢酸ビニル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルアセタール系樹脂、特に、ビニルアルコール系樹脂(例えば、ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系重合体、エチレンなどのα−C2−4オレフィンとビニルアルコールとの共重合体など)が好ましい。なお、ビニルアルコール系樹脂(特に、ビニルアルコール単位を主単位とするポリビニルアルコール系重合体)は、ホルムアルデヒドやブチルアルデヒドなどのアルデヒド類によってアセタール化処理してもよい。アセタール化度は、全水酸基中10〜45モル%、好ましくは20〜40モル%程度である。α−C2−4オレフィン(特にエチレン)とビニルアルコールとの共重合体において、α−C2−4オレフィン(特にエチレン)の割合は、共重合体中5〜70モル%程度の範囲から選択でき、例えば、5〜20モル%程度であってもよいが、親水性、溶融紡糸性及び砥粒の脱落防止などの点から、例えば、20〜65モル%、好ましくは25〜60モル%、さらに好ましくは30〜55モル%程度であってもよい。Examples of vinyl resins include vinyl acetate resins (eg, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymers), polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether resins (eg, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, etc.), vinyl, and the like. Examples thereof include alcohol resins (for example, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer), vinyl acetal resins (for example, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, and the like). These vinyl resins can be used alone or in combination of two or more. Among these vinyl resins, vinyl acetate resins, vinyl alcohol resins, vinyl acetal resins, particularly vinyl alcohol resins (for example, polyvinyl alcohol polymers such as polyvinyl alcohol, α-C 2− such as ethylene, etc.) A copolymer of 4- olefin and vinyl alcohol is preferred. In addition, you may acetalize vinyl alcohol-type resin (especially polyvinyl alcohol-type polymer which has a vinyl alcohol unit as a main unit) by aldehydes, such as formaldehyde and butyraldehyde. The degree of acetalization is about 10 to 45 mol%, preferably about 20 to 40 mol% in all hydroxyl groups. In the copolymer of α-C 2-4 olefin (particularly ethylene) and vinyl alcohol, the proportion of α-C 2-4 olefin (particularly ethylene) is selected from the range of about 5 to 70 mol% in the copolymer. It may be, for example, about 5 to 20 mol%, but from the viewpoint of hydrophilicity, melt spinnability and prevention of falling off of abrasive grains, for example, 20 to 65 mol%, preferably 25 to 60 mol%, More preferably, it may be about 30 to 55 mol%.

ポリアミド系樹脂としては、脂肪族ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド46、ポリ6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド10、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド612など)、半芳香族ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド6IT、ポリアミド66IT、ポリアミド9Tなど)、全芳香族ポリアミド系樹脂(例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンテレフタルアミド、MXD−6など)などが挙げられる。なお、略号「I」はイソフタル酸であり、「T」はテレフタル酸である。これらのポリアミド系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリアミド系樹脂のうち、脂肪族ポリアミド(ポリアミド6、ポリアミド66などのC4−12アルカン単位を主成分とするポリアミドなど)、半芳香族ポリアミド(1,9−ノナンジアミンなどのC8−12アルカンジアミンとテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸とを主重合成分とするポリアミドなど)が好ましい。Examples of polyamide resins include aliphatic polyamide resins (for example, polyamide 46, poly 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 10, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 612, etc.), semi-aromatic polyamide resins (for example, polyamide). 6IT, polyamide 66IT, polyamide 9T, etc.), wholly aromatic polyamide resins (for example, polyparaphenylene terephthalamide, polymetaphenylene terephthalamide, MXD-6, etc.). The abbreviation “I” is isophthalic acid, and “T” is terephthalic acid. These polyamide resins can be used alone or in combination of two or more. Among these polyamide-based resins, aliphatic polyamides (polyamides mainly composed of C 4-12 alkane units such as polyamide 6 and polyamide 66) and semi-aromatic polyamides (C 8-12 such as 1,9-nonanediamine) are used. Polyamides containing alkanediamine and aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid as main polymerization components are preferred.

特に、研磨時の冷却に一般的に用いられる水との親和性(なじみ)、研磨時の繊維強度、繊維および繊維構造体への加工性などに優れる点から、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアミド6が好ましく、さらに耐熱性も要求される用途においては、ポリアミド66やポリアミド9Tが好ましい。さらに、後述するように、研磨用繊維がサーモトロピック液晶ポリマーで構成された芯部を有する芯鞘型複合繊維である場合に、紡糸の容易性の点から、鞘部を構成する親水性樹脂として、ポリアミド66を用いてもよい。   In particular, an ethylene-vinyl alcohol copolymer from the viewpoint of excellent affinity (familiarity) with water generally used for cooling at the time of polishing, fiber strength at the time of polishing, processability to fibers and fiber structures, Polyamide 6 is preferred, and polyamide 66 and polyamide 9T are preferred in applications where heat resistance is also required. Furthermore, as will be described later, when the polishing fiber is a core-sheath type composite fiber having a core part composed of a thermotropic liquid crystal polymer, as a hydrophilic resin constituting the sheath part from the viewpoint of easy spinning. Polyamide 66 may be used.

(研磨用繊維)
本発明の研磨用繊維は、前記ダイヤモンド粒子を含む親水性樹脂を含有していればよいが、研磨性などの点から、その繊維表面は前記親水性樹脂で被覆されているのが好ましい。特に、前記親水性樹脂は、例えば、繊維表面の50%以上(例えば、50〜100%)、好ましくは70%以上(例えば、70〜100%)、さらに好ましくは90%以上(例えば、90〜100%)を占めていてもよい。
(Polishing fiber)
The polishing fiber of the present invention only needs to contain the hydrophilic resin containing the diamond particles, but the fiber surface is preferably coated with the hydrophilic resin from the standpoint of polishing properties. In particular, the hydrophilic resin is, for example, 50% or more (for example, 50 to 100%) of the fiber surface, preferably 70% or more (for example, 70 to 100%), and more preferably 90% or more (for example, 90 to 90%). 100%).

さらに、前記ダイヤモンド粒子は、全粒子のうち少なくとも一部の粒子(繊維表面側に位置する粒子)が、部分的に親水性樹脂中に埋設されているのが好ましい。ダイヤモンド粒子が、繊維表面の親水性樹脂から部分的に突起することにより、研磨性が向上する。ダイヤモンド粒子は、繊維表面において、粒径と同程度の粒子が確認できる程度に突出するのが好ましい。   Further, it is preferable that at least a part of the diamond particles (particles located on the fiber surface side) is partially embedded in the hydrophilic resin. The diamond particles partially protrude from the hydrophilic resin on the fiber surface, thereby improving the polishing properties. It is preferable that the diamond particles protrude on the fiber surface to such an extent that particles having the same size as the particle diameter can be confirmed.

このような表面構造を有する繊維は、ダイヤモンド粒子を含有する親水性樹脂単独で構成された繊維であってもよく、ダイヤモンド粒子を含有しない親水性樹脂や非親水性樹脂と組み合わせた複合繊維であってもよい。複合繊維には、その長さ方向に垂直な断面において複合化された繊維、例えば、ダイヤモンド粒子を含有する親水性樹脂を鞘部とする芯鞘型複合繊維、海島型複合繊維、貼り合わせ型複合繊維などが含まれる。これらの繊維のうち、強度や生産性などの繊維特性をコントロールできる点から、複合繊維が好ましい。中でも、繊度、被覆率、ダイヤモンド粒子の含有量などをコントロールし易い点から、芯鞘型複合繊維が特に好ましい。なお、芯鞘型複合繊維は、水などの親水性溶媒に前記親水性樹脂を溶解させた溶液をコーティングする方法や、カバーヤーンのように熱溶融して被覆する方法によって得られる複合繊維であってもよいが、簡便性などの点から、複合紡糸によって得られる繊維が好ましい。   The fiber having such a surface structure may be a fiber composed solely of a hydrophilic resin containing diamond particles, or a composite fiber combined with a hydrophilic resin or non-hydrophilic resin containing no diamond particles. May be. Composite fibers include fibers that are compounded in a cross section perpendicular to the length direction thereof, for example, core-sheath type composite fibers having a hydrophilic resin containing diamond particles as a sheath, sea-island type composite fibers, and bonded type composites. Fiber etc. are included. Among these fibers, a composite fiber is preferable because fiber characteristics such as strength and productivity can be controlled. Among these, a core-sheath type composite fiber is particularly preferable because it can easily control the fineness, the coverage, the content of diamond particles, and the like. The core-sheath type composite fiber is a composite fiber obtained by a method of coating a solution in which the hydrophilic resin is dissolved in a hydrophilic solvent such as water, or a method of coating by hot melting like a cover yarn. However, from the viewpoint of simplicity and the like, fibers obtained by composite spinning are preferable.

本発明の研磨用繊維の製造方法は、溶融紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸、湿式紡糸の何れの方法でもよいが、複数種の樹脂を用いる複合繊維(特に、芯鞘型複合繊維)とする場合には、複合化し易い点から、溶融紡糸が適している。   The polishing fiber production method of the present invention may be any of melt spinning, dry spinning, dry and wet spinning, and wet spinning, but a composite fiber using a plurality of types of resins (particularly, a core-sheath type composite fiber) is used. In some cases, melt spinning is suitable because it can be easily combined.

このような芯鞘型複合繊維の製造方法としては、本発明で規定する要件を満足する複合繊維が得られる方法であれば特に限定されないが、好適な方法として、複合紡糸装置を使用し、芯成分を構成するポリマーの流れ全体を、鞘成分を構成するポリマーで覆いながら、両ポリマーの複合流をノズル導入口の中心に向けて導入し、ノズルより吐出させることにより製造することができる。紡糸口金温度は、複合繊維を構成するポリマーのうち高い融点を有するポリマーの融点をMpとするとき、例えば、Mp℃〜(Mp+80)℃程度であり、好ましくは(Mp+10)℃〜(Mp+70)℃、さらに好ましくは(Mp+20)℃〜(Mp+60)℃程度である。   The method for producing such a core-sheath type composite fiber is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a composite fiber satisfying the requirements specified in the present invention. As a suitable method, a composite spinning apparatus is used and a core is used. It can be produced by introducing the composite flow of both polymers toward the center of the nozzle inlet and discharging from the nozzle while covering the entire polymer flow constituting the component with the polymer constituting the sheath component. The spinneret temperature is, for example, Mp ° C. to (Mp + 80) ° C., preferably (Mp + 10) ° C. to (Mp + 70) ° C., where Mp is the melting point of a polymer having a high melting point among the polymers constituting the composite fiber. More preferably, it is about (Mp + 20) ° C. to (Mp + 60) ° C.

紡糸ノズルから吐出された糸条は、延伸せずにそのまま巻き取ってもよく、必要に応じて延伸してもよい。延伸は、複合繊維のガラス転移点(Tg)以上の温度で、0.5〜10倍(例えば、1〜7倍、好ましくは1.5〜5倍)程度の倍率で延伸してもよい。さらに、延伸した繊維は、芯成分を構成する樹脂のガラス転移点(Tm)〜(Tm−10)℃程度の範囲で熱処理(熱セット)してもよい。   The yarn discharged from the spinning nozzle may be wound as it is without being stretched, or may be stretched as necessary. The stretching may be performed at a temperature of not less than 0.5 to 10 times (for example, 1 to 7 times, preferably 1.5 to 5 times) at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the composite fiber. Furthermore, the stretched fiber may be heat-treated (heat set) in the range of the glass transition point (Tm) to (Tm-10) ° C. of the resin constituting the core component.

芯鞘型複合断面繊維において、芯部を構成する芯成分は、鞘部を構成する鞘成分との接着性に優れ、かつ強度に優れた樹脂が好ましい。芯成分としては、強度、耐薬品性、鞘成分との接着性等から適宜選定することができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ゴム成分などが挙げられる。これらの芯成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの芯成分のうち、強度の点から、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体などのポリプロピレン系樹脂など)、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレートなどのポリアルキレンアリレート系樹脂、ポリアリレート、溶融液晶性芳香族ポリエステルなど)、ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド6、ポリアミド66などの脂肪族ポリアミドなど)などが好ましい。   In the core-sheath type composite cross-section fiber, the core component constituting the core part is preferably a resin excellent in adhesiveness with the sheath component constituting the sheath part and excellent in strength. As a core component, it can select suitably from intensity | strength, chemical-resistance, adhesiveness with a sheath component, etc., for example, polyolefin resin, polyester resin, polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, polycarbonate resin, acrylic Resin, polyurethane resin, rubber component and the like. These core components can be used alone or in combination of two or more. Among these core components, from the viewpoint of strength, polyolefin resins (for example, polypropylene resins such as polypropylene and propylene-ethylene copolymer), polyester resins (for example, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, etc.) And polyalkylene arylate resins, polyarylate, molten liquid crystalline aromatic polyester, etc.) and polyamide resins (eg, aliphatic polyamides such as polyamide 6 and polyamide 66) are preferred.

さらに、本発明では、溶融紡糸性に優れ、未延伸糸の状態で高強度、高弾性率である点から、サーモトロピック液晶ポリマー(溶融液晶性ポリマー)が特に好ましい。通常、紡糸して得られる繊維は強度を高めるために延伸処理されるが、ダイヤモンド粒子を含有する樹脂を紡糸し、延伸した場合には、樹脂は伸長されるのに対してダイヤモンド粒子は伸長されないため、ダイヤモンド粒子とその周りに存在する樹脂との間で剥離が生じ、ダイヤモンド粒子と樹脂との間に空間が形成され、ダイヤモンド粒子が繊維表面から脱落し易くなる。本発明では、使用するダイヤモンド粒子が親水基を有しているため、ダイヤモンド粒子と樹脂との接着力が高く、剥離し難いというメリットを有している。しかし、それでも、剥離が生じることを完全に防ぐことは困難である。一方、溶融液晶性芳香族ポリエステルは、前述の如く、通常の繊維のように延伸する必要がなく、かつ未延伸でも高い強度を有している。従って、サーモトロピック液晶ポリマーを芯成分として用いることにより、延伸による鞘成分の樹脂とダイヤモンド粒子との剥離を防ぐことができ、研磨用繊維として使用した際に、ダイヤモンド粒子の脱落をより高度に防止できる。   Furthermore, in the present invention, a thermotropic liquid crystal polymer (melted liquid crystalline polymer) is particularly preferable because of excellent melt spinnability, high strength and high elastic modulus in an undrawn yarn state. Usually, the fiber obtained by spinning is stretched to increase the strength, but when spinning and stretching a resin containing diamond particles, the resin is stretched but the diamond particles are not stretched. Therefore, peeling occurs between the diamond particles and the resin existing therearound, a space is formed between the diamond particles and the resin, and the diamond particles easily fall off the fiber surface. In this invention, since the diamond particle to be used has a hydrophilic group, there exists a merit that the adhesive force of a diamond particle and resin is high and it is hard to peel. However, it is still difficult to completely prevent peeling. On the other hand, as described above, the molten liquid crystalline aromatic polyester does not need to be stretched like normal fibers, and has high strength even when unstretched. Therefore, by using a thermotropic liquid crystal polymer as the core component, the resin of the sheath component and the diamond particles can be prevented from peeling due to stretching, and when used as polishing fibers, the diamond particles are more highly prevented from falling off. it can.

更に、サーモトロピック液晶ポリマーは、他の樹脂と比べて弾性率が著しく高いため、サーモトロピック液晶ポリマーを用いた繊維は曲がり難いという性質を有している。そのため、研磨しても、対象物の目的とする表面構造を変化させずに、研磨面のみを正確に研磨できる。例えば、目的の角を丸く研磨せずに、角が立った正確又は精密な研磨が可能となる。   Furthermore, since the thermotropic liquid crystal polymer has a remarkably high elastic modulus compared to other resins, the fiber using the thermotropic liquid crystal polymer has a property that it is difficult to bend. Therefore, even if polishing, only the polished surface can be accurately polished without changing the target surface structure of the object. For example, accurate or precise polishing with a rounded corner can be performed without rounding the target corner.

本発明における溶融液晶性(異方性)とは、溶融相において光学的液晶性(異方性)を示す特性を意味する。溶融液晶性は、例えば、試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。   In the present invention, the melt liquid crystallinity (anisotropic) means a characteristic showing optical liquid crystallinity (anisotropic) in the melt phase. Melt liquid crystallinity can be recognized by, for example, placing a sample on a hot stage, heating and heating in a nitrogen atmosphere, and observing the transmitted light of the sample.

サーモトロピック液晶ポリマーには、液晶ポリエステル系樹脂、液晶ポリアミド系樹脂、液晶ポリエステルアミド系樹脂などが含まれる。これらのサーモトロピック液晶ポリマーのうち、溶融液晶性芳香族ポリエステル系樹脂が汎用される。溶融液晶性芳香族ポリエステル系樹脂は、p−置換芳香族環、直鎖状ビフェニル基、ナフチル基などのメソーゲン基(液晶形成能を有する基)を構造単位として有する芳香族ポリエステル系樹脂であってもよい。具体的には、芳香族ヒドロキシカルボン酸(例えば、p−ヒドロキシ安息香酸、2−オキシ−6−ナフトエ酸など)、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸、イソフタル酸など)、ジオール成分(例えば、ヒドロキノン、4,4′−ジヒドロキシビフェニルなどの芳香族ジオール、エチレングリコールなどのC2−6アルカンジオールなど)などから選択された少なくとも一種の単量体を用いて得られる共重合体などが例示できる。これらの単量体は、置換基(例えば、メチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、塩素原子や臭素原子などのハロゲン原子)を有していてもよい。The thermotropic liquid crystal polymer includes a liquid crystal polyester resin, a liquid crystal polyamide resin, a liquid crystal polyester amide resin, and the like. Among these thermotropic liquid crystal polymers, molten liquid crystalline aromatic polyester resins are widely used. The molten liquid crystalline aromatic polyester resin is an aromatic polyester resin having a mesogen group (group having liquid crystal forming ability) such as a p-substituted aromatic ring, a linear biphenyl group, and a naphthyl group as a structural unit. Also good. Specifically, aromatic hydroxycarboxylic acid (for example, p-hydroxybenzoic acid, 2-oxy-6-naphthoic acid, etc.), aromatic dicarboxylic acid (for example, terephthalic acid, isophthalic acid, etc.), diol component (for example, Examples thereof include copolymers obtained by using at least one monomer selected from hydroquinone, aromatic diols such as 4,4′-dihydroxybiphenyl, C 2-6 alkanediols such as ethylene glycol, and the like. . These monomers may have a substituent (for example, an alkyl group such as a methyl group, an aryl group such as a phenyl group, or a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom).

具体的な溶融液晶性芳香族ポリエステル系樹脂としては、下記のポリマー(1)〜(10)などが挙げられる。   Specific molten liquid crystalline aromatic polyester resins include the following polymers (1) to (10).

ポリマー(1):下記式(1)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル   Polymer (1): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (1)

Figure 2006134805
ポリマー(2):下記式(2)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (2): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (2)

Figure 2006134805
ポリマー(3):下記式(3)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (3): polyester composed of a combination of units represented by the following formula (3)

Figure 2006134805
ポリマー(4):下記式(4)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (4): polyester composed of a combination of units represented by the following formula (4)

Figure 2006134805
[式中、X、X、Y及びYは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子など)又はアルキル基(メチルなどのC1−4アルキル基など)を示し、Zは、
Figure 2006134805
[Wherein, X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom (a chlorine atom, a bromine atom, etc.) or an alkyl group (a C 1-4 alkyl group such as methyl, etc.) Z is

Figure 2006134805
又は
Figure 2006134805
Or

Figure 2006134805
を示す]。
Figure 2006134805
Is shown].

ポリマー(5):下記式(5)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル   Polymer (5): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (5)

Figure 2006134805
ポリマー(6):下記式(6)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (6): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (6)

Figure 2006134805
ポリマー(7):下記式(7)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (7): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (7)

Figure 2006134805
ポリマー(8):下記式(8)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (8): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (8)

Figure 2006134805
ポリマー(9):下記式(9)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (9): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (9)

Figure 2006134805
ポリマー(10):下記式(10)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (10): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (10)

Figure 2006134805
ポリマー(11):下記式(11)で表される単位の組み合わせで構成されたポリエステル
Figure 2006134805
Polymer (11): Polyester composed of a combination of units represented by the following formula (11)

Figure 2006134805
これらの溶融液晶性芳香族ポリエステル系樹脂のうち、p−ヒドロキシ安息香酸と、2−オキシ−6−ナフトエ酸、テレフタル酸及びイソフタル酸からなる群から選択された少なくとも一種とから得られる共重合体(例えば、ポリマー(5)、ポリマー(11))などが好ましい。中でも、単環式芳香族オキシカルボン酸(特にp−ヒドロキシ安息香酸)と、多環式芳香族オキシカルボン酸(特に2−オキシ−6−ナフトエ酸)とから得られるポリマー(特にポリマー(5))が特に好ましい。このポリマーにおいて、単環式芳香族オキシカルボン酸単位と、多環式芳香族オキシカルボン酸単位との割合(重量比)は、前者/後者=30/70〜99/1、好ましくは40/60〜97/3、さらに好ましくは50/50〜96/4(特に65/35〜90/10)程度である。
Figure 2006134805
Of these molten liquid crystalline aromatic polyester resins, a copolymer obtained from p-hydroxybenzoic acid and at least one selected from the group consisting of 2-oxy-6-naphthoic acid, terephthalic acid and isophthalic acid (For example, polymer (5), polymer (11)) and the like are preferable. Among them, a polymer (particularly polymer (5)) obtained from a monocyclic aromatic oxycarboxylic acid (particularly p-hydroxybenzoic acid) and a polycyclic aromatic oxycarboxylic acid (particularly 2-oxy-6-naphthoic acid). Is particularly preferred. In this polymer, the ratio (weight ratio) of the monocyclic aromatic oxycarboxylic acid unit to the polycyclic aromatic oxycarboxylic acid unit is the former / the latter = 30/70 to 99/1, preferably 40/60. It is about -97/3, More preferably, it is about 50 / 50-96 / 4 (especially 65 / 35-90 / 10).

芯鞘型複合繊維において、芯成分と鞘成分との割合(重量比)としては、例えば、芯成分/鞘成分=1/0.1〜1/3程度であり、好ましくは1/0.2〜1/2、さらに好ましくは1/0.25〜1/1.5程度である。   In the core-sheath type composite fiber, the ratio (weight ratio) between the core component and the sheath component is, for example, core component / sheath component = 1 / 0.1 to 1/3, preferably 1 / 0.2. Is about 1/2, more preferably about 1 / 0.25 to 1 / 1.5.

本発明の研磨用繊維は、前述の如く、溶融紡糸などの慣用の方法により製造できるが、繊維の製造工程において、加工機の摩耗や損傷を抑制するために、前記ダイヤモンド粒子を含まない層を繊維の最外層として形成してもよい。繊維を一時的にこのような構造とすることにより、ダイヤモンド粒子が繊維表面に露出することがないため、繊維の製造工程において、ガイドやローラ、加熱プレート等の表面に傷が付くことを防止でき、製造工程性の点で優れる。   As described above, the polishing fiber of the present invention can be produced by a conventional method such as melt spinning. In the fiber production process, in order to suppress wear and damage of the processing machine, a layer not containing the diamond particles is provided. You may form as an outermost layer of a fiber. By making the fiber temporarily have such a structure, diamond particles are not exposed on the fiber surface, so that the surface of the guide, roller, heating plate, etc. can be prevented from being damaged in the fiber manufacturing process. It is excellent in terms of manufacturing processability.

このような最外層は、生産性の点から使用される層であり、繊維形成後には除去される。除去の方法としては、通常、目的の繊維(最外層の下層にある本発明の研磨用繊維、例えば、前記ダイヤモンド粒子を含む親水性樹脂で構成された層)を溶解せず、かつ最外層を溶解する溶媒で処理することにより、最外層を溶解除去する方法が使用される。このような溶媒としては、最外層の下層にある繊維の種類に応じて選択でき、例えば、水、アルカリ又は酸性水溶液、界面活性剤を含む水溶液、有機溶剤などが挙げられる。さらに、除去方法としては、高温の溶媒に浸漬する方法が好ましい。溶媒の温度は、例えば、60〜100℃(特に70〜100℃)程度であってもよい。   Such an outermost layer is a layer used from the viewpoint of productivity, and is removed after fiber formation. As a removal method, the target fiber (the polishing fiber of the present invention in the lower layer of the outermost layer, for example, a layer composed of the hydrophilic resin containing the diamond particles) is not dissolved, and the outermost layer is formed. A method of dissolving and removing the outermost layer by treating with a dissolving solvent is used. Such a solvent can be selected according to the type of fiber in the lower layer of the outermost layer, and examples thereof include water, an alkali or acidic aqueous solution, an aqueous solution containing a surfactant, and an organic solvent. Furthermore, as a removal method, a method of immersing in a high-temperature solvent is preferable. The temperature of the solvent may be, for example, about 60 to 100 ° C. (particularly 70 to 100 ° C.).

最外層を構成する成分としては、最外層の下層にある繊維と溶解性が異なり、かつ前記溶媒で容易に溶解除去可能な成分であればよい。そのような成分としては、例えば、セルロース系繊維(ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシC1−3アルキルセルロース繊維など)、ビニル系繊維(ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール系繊維、ポリビニルアセタール繊維など)、アクリル系共重合体又はそのアルカリ金属塩((メタ)アクリル酸やヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体など)、水可溶性ポリアミド系繊維(ポリオキシエチレン単位を有するポリアミド繊維や、スルホン酸基やヒドロキシル基などを導入したポリアミド繊維など)、水可溶性ポリエステル系繊維(ポリオキシエチレン単位を有するポリエステル繊維や、スルホン酸基やアミノ基などを導入したポリエステル繊維など)などが挙げられる。なかでも、熱水溶解性の共重合ポリエステル系樹脂やアルカリ易溶解性の共重合ポリエステル樹脂(例えば、スルホン酸基及びポリオキシエチレン基を有する水溶性芳香族ポリエステル系樹脂など)、溶融紡糸可能なポリビニルアルコール系樹脂(例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体など)などの易除去性樹脂、特に、溶融紡糸が容易である点及び溶解除去するまで最外層が剥離し難い点から、エチレンを1〜20モル%(特に3〜15モル%)の割合で共重合したエチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。このような最外層を形成する場合には、最外層の割合は、研磨用繊維(最外層を除いた繊維)100重量部に対して、例えば、1〜150重量部、好ましくは5〜100重量部、さらに好ましくは10〜80重量部(特に30〜60重量部)程度である。また、最外層の割合は、最外層を含む繊維全体重量の60〜10%、特に40〜20%程度であってもよい。The component constituting the outermost layer may be any component that is different in solubility from the fibers in the lower layer of the outermost layer and that can be easily dissolved and removed with the solvent. Examples of such components include cellulose fibers (such as hydroxy C 1-3 alkyl cellulose fibers such as hydroxymethyl cellulose), vinyl fibers (such as polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether, polyvinyl alcohol fibers, and polyvinyl acetal fibers), acrylics, and the like. Copolymers or alkali metal salts thereof (such as copolymers containing units composed of acrylic monomers such as (meth) acrylic acid and hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters), water-soluble polyamide fibers (Polyamide fibers having polyoxyethylene units, polyamide fibers introduced with sulfonic acid groups, hydroxyl groups, etc.), water-soluble polyester fibers (polyester fibers having polyoxyethylene units, sulfonic acid groups, amino groups, etc.) Introduced po Reester fiber, etc.). Among them, hot water-soluble copolymer polyester resins and alkali-soluble copolymer polyester resins (for example, water-soluble aromatic polyester resins having a sulfonic acid group and a polyoxyethylene group) can be melt-spun. Easy-to-removable resins such as polyvinyl alcohol resins (for example, ethylene-vinyl alcohol copolymer), in particular, ethylene from the point that melt spinning is easy and the outermost layer is difficult to peel off until dissolution and removal. An ethylene-vinyl alcohol copolymer copolymerized at a ratio of 20 mol% (particularly 3 to 15 mol%) is preferred. In the case of forming such an outermost layer, the ratio of the outermost layer is, for example, 1 to 150 parts by weight, preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polishing fibers (fibers excluding the outermost layer). Part, more preferably about 10 to 80 parts by weight (particularly 30 to 60 parts by weight). Further, the ratio of the outermost layer may be about 60 to 10%, particularly about 40 to 20% of the total weight of the fiber including the outermost layer.

具体的には、本発明の研磨用繊維として、芯鞘型複合繊維を得る場合、溶融紡糸工程において、ダイヤモンド粒子を含有する親水性樹脂で構成された層が最外層より一層内側に存在する3層の芯鞘型複合繊維を複合紡糸した後、最外層の鞘成分を溶媒で処理して除去し、表面にダイヤモンド粒子を含む親水性樹脂で構成された層が現れた繊維を得ることができる。   Specifically, when a core-sheath type composite fiber is obtained as the polishing fiber of the present invention, a layer composed of a hydrophilic resin containing diamond particles is present further inside than the outermost layer in the melt spinning step. After composite spinning of the core-sheath type composite fiber of the layer, the sheath component of the outermost layer is removed by treatment with a solvent, and a fiber in which a layer composed of a hydrophilic resin containing diamond particles appears on the surface can be obtained. .

本発明の研磨用繊維は、用途に合わせて他の機能性を付与する慣用の添加剤、例えば、着色剤、難燃剤、安定剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、帯電防止剤、親水化剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤等を含んでいてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   The polishing fiber of the present invention is a conventional additive that imparts other functionality according to the application, for example, a colorant, a flame retardant, a stabilizer (thermal stabilizer, ultraviolet absorber, light stabilizer, antioxidant). Etc.), an antistatic agent, a hydrophilizing agent, a plasticizer, a lubricant, a crystallization rate retarder, and the like. These additives can be used alone or in combination of two or more.

本発明の研磨用繊維の形状(繊維全体の形状)は、繊維の長さ方向に対して垂直な方向において、円形断面であっても、異形断面(例えば、楕円状断面、三〜八角形などの多角形状断面、T字状断面、Y字状断面、C字状断面など)であってもよい。   The shape of the polishing fiber of the present invention (the shape of the entire fiber) may be a circular cross section in a direction perpendicular to the length direction of the fiber, but may be an irregular cross section (for example, an elliptical cross section, a tri-octagon, etc. Polygonal cross section, T-shaped cross section, Y-shaped cross section, C-shaped cross section, etc.).

本発明の研磨用繊維の繊度は、研磨材の用途に合わせて、0.01〜100デシテックス(dtex)程度の範囲で適宜設定することができるが、より細い繊度の繊維が精密加工には適している。繊維の極細化は、製糸時に直接極細化することもできるが、分割型複合繊維、海島型複合繊維から分割処理することにより、あるいは海成分を除去することにより得ることもできる。特に、海島型複合繊維の場合には、島成分を芯鞘複合繊維とすることで強度および工程通過性に優れた極細の研磨用繊維を得ることができる。このようにして得られる極細研磨用繊維の繊度は、例えば、5dtex以下(例えば、0.01〜5dtex)、好ましくは1dtex以下(例えば、0.03〜1dtex)、さらに好ましくは0.5dtex以下(例えば、0.05〜0.5dtex)である。   The fineness of the polishing fiber of the present invention can be appropriately set in the range of about 0.01 to 100 decitex (dtex) according to the use of the abrasive, but finer fineness fibers are suitable for precision processing. ing. The ultrafine fiber can be directly made fine at the time of spinning, but can also be obtained by splitting from a split type composite fiber or sea-island type composite fiber, or by removing sea components. In particular, in the case of a sea-island type composite fiber, an ultrafine polishing fiber excellent in strength and processability can be obtained by using a core-sheath composite fiber as the island component. The fineness of the ultrafine polishing fiber thus obtained is, for example, 5 dtex or less (for example, 0.01 to 5 dtex), preferably 1 dtex or less (for example, 0.03 to 1 dtex), and more preferably 0.5 dtex or less ( For example, 0.05 to 0.5 dtex).

本発明の研磨用繊維は、単繊維繊度に応じて適宜設定すればよく、長繊維であっても、短繊維であってもよい。平均繊維長は、例えば、0.1〜20mm、好ましくは0.5〜10mm、好ましくは1〜5mm程度である。特に、後述するように、フロック(フロッキー)加工として使用する場合や湿式不織布として使用する場合には、数mmの長さのショートカット品であってもよい。   The polishing fiber of the present invention may be appropriately set according to the single fiber fineness, and may be a long fiber or a short fiber. The average fiber length is, for example, about 0.1 to 20 mm, preferably about 0.5 to 10 mm, preferably about 1 to 5 mm. In particular, as described later, when used as a flock (flockey) process or when used as a wet nonwoven fabric, a shortcut product having a length of several mm may be used.

本発明の研磨用繊維の強度は、特に限定されないが、繊維構造体に加工する時の断糸や毛羽を抑制し、研磨材として使用されたときの繊維の損傷を防ぐためには、例えば、2cN/dtex以上(例えば、2〜30cN/dtex)、好ましくは2.5cN/dtex以上(例えば、2.5〜20cN/dtex)、さらに好ましくは3cN/dtex以上(例えば、3〜15cN/dtex)、特に5cN/dtex以上(例えば、5〜10cN/dtex)である。このような強度を達成するためには、繊維を高度に延伸してもよく、溶融液晶性芳香族ポリエステルを用いてもよい。   The strength of the polishing fiber of the present invention is not particularly limited, but in order to suppress yarn breakage and fluff when processed into a fiber structure and prevent damage to the fiber when used as an abrasive, for example, 2 cN / Dtex or more (for example, 2 to 30 cN / dtex), preferably 2.5 cN / dtex or more (for example, 2.5 to 20 cN / dtex), more preferably 3 cN / dtex or more (for example, 3 to 15 cN / dtex), In particular, it is 5 cN / dtex or more (for example, 5 to 10 cN / dtex). In order to achieve such strength, the fiber may be highly stretched or a molten liquid crystalline aromatic polyester may be used.

本発明の研磨用繊維は、伸度も高く、例えば、5〜100%、好ましくは10〜70%、さらに好ましくは15〜50%程度の伸度を示す。   The polishing fiber of the present invention has high elongation, for example, 5 to 100%, preferably 10 to 70%, more preferably about 15 to 50%.

(研磨材)
本発明の研磨材は、前記研磨用繊維を含んでいればよい。すなわち、本発明の研磨材は、前記研磨用繊維を含む繊維構造体であり、具体的な形状としては、モノフィラメント、マルチフィラメント、コード状、織物(平織り、斜文織り、繻子織りなど)、編物(機械編み、かぎ針編み、棒針編み、アフガン編み、レース編みなど)、乾式不織布(ニードルパンチ不織布、水流絡合不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、エレクトロスピニング不織布等)、湿式不織布等が挙げられる。
(Abrasive)
The abrasive of the present invention only needs to contain the polishing fiber. That is, the abrasive of the present invention is a fiber structure containing the above-mentioned abrasive fibers. Specific shapes include monofilaments, multifilaments, cords, woven fabrics (plain weave, oblique weave, satin weave, etc.), knitted fabrics. (Machine knitting, crochet knitting, bar needle knitting, Afghan knitting, lace knitting, etc.), dry nonwoven fabric (needle punch nonwoven fabric, hydroentangled nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, melt blown nonwoven fabric, electrospun nonwoven fabric, etc.), wet nonwoven fabric, and the like.

本発明の研磨用繊維で構成された不織布は、例えば、砥粒であるダイヤモンド粒子を含有する親水性樹脂を島成分、可溶解性樹脂を海成分とする海島複合繊維で不織布を製造し、これにバインダー樹脂を含浸凝固させると共に海成分を溶解除去した後、不織布表面を毛羽立てることにより、不織布表面に砥粒を含有する極細繊維が立毛として存在する立毛繊維布帛であってもよい。   The nonwoven fabric composed of the abrasive fiber of the present invention is produced, for example, by using a sea-island composite fiber having a hydrophilic resin containing diamond particles as abrasive grains as an island component and a soluble resin as a sea component. It may be a napped fiber fabric in which ultrafine fibers containing abrasive grains are present on the nonwoven fabric surface by raising the surface of the nonwoven fabric after impregnating and solidifying the binder resin and dissolving and removing sea components.

さらに、本発明の研磨材は、基布に対して研磨用繊維を適用した研磨材であってもよい。例えば、本発明の研磨用繊維を数ミリの長さにカットした後、フロッキー加工により、基布表面に、カットした研磨用繊維を植毛した研磨材、本発明の研磨用繊維で構成された低目付けの布帛に基布となる布帛を積層一体化した研磨材、基布となる布帛の表面に本発明の研磨用繊維を引きそろえて並べた研磨材などが挙げられる。   Furthermore, the abrasive of the present invention may be an abrasive in which abrasive fibers are applied to the base fabric. For example, after the abrasive fiber of the present invention is cut to a length of several millimeters, a polishing material in which the cut abrasive fiber is planted on the surface of the base fabric by a flocking process, and the abrasive fiber of the present invention is low Examples thereof include an abrasive in which a fabric serving as a base fabric is laminated and integrated with a fabric of basis weight, and an abrasive in which the polishing fibers of the present invention are aligned on the surface of the fabric serving as a base fabric.

基布としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維、ポリオレフィン系繊維、酢酸ビニル系繊維、アクリロニトリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアセタール系繊維などの合成繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、レーヨン、キュプラ、テンセルなどの再生繊維などが挙げられる。これらの繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。研磨材の基布として布帛を用いる場合には、基布には砥粒を存在させる必要はなく、強度が高ければ、基布の目的を達成できる。   Examples of the base fabric include natural fibers such as cotton, hemp, wool, and silk, polyolefin fibers, vinyl acetate fibers, acrylonitrile fibers, polyamide fibers, polyester fibers, and polyacetal fibers, and acetate fibers. And semi-synthetic fibers such as rayon, cupra and tencel. These fibers can be used alone or in combination of two or more. When a fabric is used as the base fabric of the abrasive, it is not necessary to have abrasive grains in the base fabric. If the strength is high, the purpose of the base fabric can be achieved.

立毛繊維布帛やフロッキー加工で使用されるバインダー樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、酢酸ビニル系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリアミド系樹脂などの接着性樹脂が使用できる。これらのバインダー樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   Examples of binder resins used in napped fiber fabrics and flocking processes include polyolefin resins, acrylic resins, styrene resins, vinyl acetate polymers, polyvinyl alcohol polymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, An adhesive resin such as a polyamide-based resin can be used. These binder resins can be used alone or in combination of two or more.

本発明では、これらの形状の中から研磨用途に合わせて、研磨材を適宜選ぶことができる。   In the present invention, an abrasive can be appropriately selected from these shapes according to the purpose of polishing.

本発明の研磨材には、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて他の繊維(例えば、前記基布で例示された繊維など)を混合して用いることもできる。他の繊維は、短繊維、長繊維のどちらであってもよい。   In the abrasive of the present invention, other fibers (for example, fibers exemplified in the above-mentioned base fabric) can be mixed and used as necessary within the range not impeding the effects of the present invention. Other fibers may be either short fibers or long fibers.

本発明の研磨材は、ダイヤモンド粒子の親水基と親水性樹脂との相互作用により、ダイヤモンド砥粒が構成樹脂に強固に固着保持されており、かつダイヤモンド砥粒の一部が繊維表面に露出しているため、研磨時には砥粒粒子の脱落がほとんどない。ただし、水溶性のビニルアルコール系樹脂(特にエチレン含量の少ないビニルアルコール系樹脂)を親水性樹脂として使用し、湿式研磨に供した場合には、砥粒が繊維表面に近く存在するものから順順に繊維から脱落し、遊離するが、繊維内から砥粒が次々と満遍なく自生していくために、研磨むらを生じ難い。   In the abrasive of the present invention, the diamond abrasive grains are firmly fixed and held on the constituent resin by the interaction between the hydrophilic group of the diamond particles and the hydrophilic resin, and part of the diamond abrasive grains are exposed on the fiber surface. Therefore, there is almost no loss of abrasive grains during polishing. However, when water-soluble vinyl alcohol resin (especially vinyl alcohol resin with low ethylene content) is used as the hydrophilic resin and subjected to wet polishing, the abrasive grains are close to the fiber surface in order. Although it falls off the fiber and is released, the abrasive grains are uniformly grown one after another from the inside of the fiber, so that it is difficult to cause uneven polishing.

本発明の研磨用繊維は高い伸度を有するため、繊維構造体も弾性を有するため、研磨対象物に無理な圧力を与えることが少ない。これは、高速度の研磨条件下で使用した場合にも適当な緩衝作用として有効に働き、仕上面の精度を荒らすことなく研磨できる。また弾性があるため、曲面やある程度の凸凹面の研磨仕上げができるので、ラッピングをも兼ねることができる。また、繊維構造体に硬質樹脂を含浸すれば、弾性が低く、硬い研磨材となり、エッジのダレの少ない研磨が可能となる。   Since the polishing fiber of the present invention has a high elongation and the fiber structure also has elasticity, it is less likely to exert excessive pressure on the object to be polished. This works effectively as an appropriate buffering action even when used under high-speed polishing conditions, and can be polished without degrading the accuracy of the finished surface. In addition, since it has elasticity, it can be used for lapping because it can polish a curved surface or some uneven surface. Further, if the fibrous structure is impregnated with a hard resin, the elasticity becomes low and a hard abrasive becomes possible, and polishing with less edge sagging becomes possible.

本発明の研磨材の形状は特に限定されないが、例えば、ロール、シート、ディスクなどの形状を挙げることができる。例えば、ロール形状の研磨材は研磨テープとして、アルミ基板あるいはガラス基板のハードディスクのテクスチャリングにも使用できる。また、研磨方式には、ホイール研磨、ベルト研磨、バイブレーション研磨などが挙げられるが、研磨材の形状を適宜選択することで、何れの方式でも使用できる。   The shape of the abrasive of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a shape of a roll, a sheet, and a disk. For example, a roll-shaped abrasive can be used as an abrasive tape for texturing an aluminum substrate or a glass substrate hard disk. Further, examples of the polishing method include wheel polishing, belt polishing, and vibration polishing. Any method can be used by appropriately selecting the shape of the abrasive.

本発明の研磨用繊維は、研磨処理による砥粒(ダイヤモンド粒子)の脱落が殆ど生じることがなく、かつ研磨能も高い。従って、この研磨用繊維を用いた研磨材は、金属、合成樹脂、木材、石材等の表面研磨や洗浄などに利用できる。特に、繊維化工程における加工機の摩耗や損傷を抑制でき、生産性を向上できるとともに、精密な研磨が可能であるため、高度な面粗度が要求される電子又は光分野の電子・光学部品(例えば、シリコンウエハー、ハードディスク、磁気ヘッド、光ファイバー、フェルール、液晶パネル等)の精密研磨に有効である。   The polishing fiber of the present invention hardly loses abrasive grains (diamond particles) due to the polishing treatment and has high polishing ability. Therefore, the abrasive using this abrasive fiber can be used for surface polishing and cleaning of metals, synthetic resins, wood, stones and the like. In particular, it is possible to suppress wear and damage of processing machines in the fiberizing process, improve productivity, and enable precise polishing, so electronic or optical parts in the field of electronics or optical fields that require high surface roughness. It is effective for precision polishing (for example, silicon wafer, hard disk, magnetic head, optical fiber, ferrule, liquid crystal panel, etc.).

以下、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例、比較例における物性評価並びに性能評価は以下に示す方法で行った。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by this. In addition, physical property evaluation and performance evaluation in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.

(1)繊維化工程通過性
繊維を紡糸し、必要により延伸等の処理を行い、ボビンに巻き取る過程で、繊維が走行することにより、ガイドやローラ、加熱プレート等の表面が繊維含有ダイヤモンドにより削られるか否かを調べた。10時間の実施により削られることが肉眼で明確に認められた場合には「有」、認められなかった場合には「無」と判定した。
(1) Passability of fiberizing process The fiber is spun, and if necessary, is subjected to a treatment such as stretching and wound on a bobbin, the surface of the guide, roller, heating plate, etc. is made of fiber-containing diamond. It was investigated whether or not it was cut. When it was clearly recognized by the naked eye that it was cut by 10 hours of implementation, it was determined as “Yes”, and when it was not recognized, it was determined as “No”.

(2)繊維物性(強度及び伸度)
JIS L1013に準じて測定した。
(2) Fiber properties (strength and elongation)
It measured according to JIS L1013.

(3)目付
JIS L1096に準じて測定した。
(3) Weight per unit area Measured according to JIS L1096.

(4)繊維に含まれるダイヤモンドの粒子径
繊維表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で1万倍に拡大して写真を撮り、写真に写っている突起物の中から任意の10個を選び出し、その突起物のタテ方向とヨコ方向の大きさを測定し、その相加平均を粒子径(μm)とした。
(4) Particle size of diamond contained in the fiber The surface of the fiber is magnified 10,000 times with a scanning electron microscope (SEM), and a photograph is taken. The size of the projections in the vertical and horizontal directions was measured, and the arithmetic average was defined as the particle diameter (μm).

(5)研磨性評価
シリコンウエハーを湿式研磨し、研磨後のシリコンウエハー表面の面粗度Raを原子間力顕微鏡(AFM)で測定した(nm)。
(5) Polishability evaluation A silicon wafer was wet-polished, and the surface roughness Ra of the polished silicon wafer surface was measured with an atomic force microscope (AFM) (nm).

また、研磨性評価試験後の研磨用繊維に含まれるダイヤモンド粒子の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、ダイヤモンド粒子の脱落状態、自生状態を観察し、砥粒の脱落の有無について以下の基準で評価した。   In addition, the state of diamond particles contained in the polishing fiber after the abrasiveness evaluation test was observed with a scanning electron microscope, the diamond particles were observed to drop off, and the self-generated state was observed. evaluated.

◎:脱落が殆ど認められない
○:若干の脱落が認められる
×:明らかに脱落が多数認められる。
A: Almost no omission is observed. O: Some omission is observed. X: Obviously many omissions are observed.

実施例1
砥粒として、平均粒子径0.25μmで、粒子表面に水酸基を有する多結晶のダイヤモンド粒子(住友石炭鉱業(株)製、Lot.No.0503H1025:不純物除去作業により粒子表面が親水化)を用い、鞘成分樹脂としてエチレン−ビニルアルコール系共重合体樹脂(EVOH;(株)クラレ製、EVAL、E112BY)、芯成分樹脂としてポリアミド6(宇部興産(株)製、UBEナイロン、1013BK1)を用い、砥粒を鞘成分全体に対して10重量%含有する鞘成分樹脂と芯成分樹脂とを3:7の重量比となるように複合紡糸して芯鞘型複合断面繊維を製造した。なお、鞘成分樹脂とダイヤモンド粒子との混合については、紡糸するに先立って、鞘成分樹脂にダイヤモンド粒子をドライブレンドした後、ダイヤモンド粒子を含む鞘成分樹脂及び芯成分樹脂を280℃で溶融紡糸した。紡糸により得られた繊維を50℃で2.5倍延伸したのち、140℃で熱セットし、72dtex/24フィラメントの芯鞘型複合断面繊維を得た。繊維強度は5.51cN/dtexであり、十分な強度を有するものであった。
Example 1
As the abrasive grains, polycrystalline diamond particles having an average particle diameter of 0.25 μm and having hydroxyl groups on the particle surface (manufactured by Sumitomo Coal Mining Co., Ltd., Lot. No. 0503H1025: the particle surface is made hydrophilic by impurity removal work) are used. , Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH; manufactured by Kuraray Co., Ltd., EVAL, E112BY) is used as the sheath component resin, and polyamide 6 (UBE Nylon, UBE nylon, 1013BK1) is used as the core component resin. A core-sheath type composite cross-section fiber was produced by composite spinning of a sheath component resin containing 10% by weight of abrasive grains and a core component resin in a weight ratio of 3: 7. Regarding mixing of the sheath component resin and the diamond particles, before the spinning, the sheath component resin was dry blended with the diamond particles, and then the sheath component resin containing the diamond particles and the core component resin were melt-spun at 280 ° C. . The fiber obtained by spinning was stretched 2.5 times at 50 ° C. and then heat-set at 140 ° C. to obtain a core-sheath composite cross-section fiber of 72 dtex / 24 filament. The fiber strength was 5.51 cN / dtex, and it had sufficient strength.

この繊維を長さ1.5mmにカットし、目付80g/mの綿布にアクリルエマルジョン樹脂(中央理化工業(株)製、FK6600)を塗布した基布にフロッキー加工し、研磨材とした。得られたフロッキーを用いて、シリコンウエハーを研磨し、研磨後の面粗度をAFMで測定した。また研磨後のフロッキーの繊維をSEMで観察したが、ダイヤモンド粒子の脱落は殆ど認められなかった。評価結果を表1に示す。なお、この実施例に用いた研磨用繊維の電子顕微鏡写真を撮り、突起物の大きさを測定した結果、原料として使用した平均粒子径とほぼ同一の値であることが確認された。繊維の製造過程で、砥粒の凝集等が殆ど生じていないことが確認できた。This fiber was cut to a length of 1.5 mm, and then a base cloth obtained by applying an acrylic emulsion resin (FK6600, manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd.) to a cotton cloth with a basis weight of 80 g / m 2 was flocked to obtain an abrasive. Using the obtained flocky, a silicon wafer was polished, and the surface roughness after polishing was measured by AFM. Further, when the Flocky fibers after polishing were observed with an SEM, almost no diamond particles dropped off. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, as a result of taking an electron micrograph of the polishing fiber used in this example and measuring the size of the protrusion, it was confirmed that the value was almost the same as the average particle diameter used as a raw material. It was confirmed that there was almost no agglomeration of abrasive grains in the fiber production process.

実施例2
実施例1で用いたEVOHの代わりに、実施例1において芯成分樹脂として用いたポリアミド6を用いて3.5倍延伸した以外は、実施例1と全く同様にして、芯鞘複合繊維(51dtex/24フィラメント)およびフロッキーを得た。この研磨材を実施例1と同様の研磨処理に使用した。繊維物性および研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさが実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 2
A core-sheath composite fiber (51 dtex) was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the polyamide 6 used as the core component resin in Example 1 was used instead of EVOH used in Example 1 and stretched 3.5 times. / 24 filament) and flocky. This abrasive was used for the same polishing treatment as in Example 1. The evaluation results of fiber properties and polishing performance are shown in Table 1. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例3
実施例1で用いたEVOHの代わりに、ポリビニルアルコール樹脂[(株)クラレ製、EXCEVAL(エチレン共重合量:10モル%、平均重合度:330、ケン化度:98.4モル%、融点:206℃)、CP4104B2]を用いた以外は、実施例1と全く同様にして、芯鞘複合繊維芯鞘複合繊維(78dtex/24フィラメント)およびフロッキーを得た。この研磨材を実施例1と同様の研磨処理に使用した。繊維物性および研磨性能の評価結果を表1に示す。研磨評価後の繊維をSEM観察すると、水溶性樹脂の鞘成分は一部磨耗していたが、芯成分が全面露出するにはいたらず、また磨耗した繊維表面からは新たなダイヤモンド粒子が自生しており、表面に露出しているダイヤモンド粒子の割合は同じであった。この研磨用繊維においても、突起物の大きさは実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 3
Instead of EVOH used in Example 1, polyvinyl alcohol resin [manufactured by Kuraray Co., Ltd., EXCEVAL (ethylene copolymerization amount: 10 mol%, average polymerization degree: 330, saponification degree: 98.4 mol%, melting point: 206 ° C.) and CP4104B2] were used in the same manner as in Example 1 to obtain core-sheath composite fiber core-sheath composite fiber (78 dtex / 24 filament) and flocky. This abrasive was used for the same polishing treatment as in Example 1. The evaluation results of fiber properties and polishing performance are shown in Table 1. SEM observation of the fiber after polishing evaluation showed that the sheath component of the water-soluble resin was partially worn, but the core component was not completely exposed, and new diamond particles were spontaneously generated from the worn fiber surface. The ratio of diamond particles exposed on the surface was the same. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例4
実施例1の鞘成分を島成分として用い、かつ実施例3で用いたポリビニルアルコール樹脂を海成分として用いて、海島比率を海成分/島成分=30:70(重量比)となるように、250℃で溶融複合紡糸し、70℃で2.3倍延伸を行い、140℃で熱セットし、72dtex/24フィラメントであり、かつ断面において36個の島成分を有する海島型複合繊維を得た。この繊維を集束し、捲縮、カットして捲縮数15個/25mm、カット長51mmの原綿を得た。この原綿をカーディング、ニードリングし、この不織布を水系ウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製、スーパーフレックスE4000)で固定した後に、複合繊維中の海成分を80℃の熱水で抽出除去し、ダイヤモンド粒子を含む0.06dtexの極細研磨用繊維で構成された不織布を得た。この不織布の研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさが実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 4
Using the sheath component of Example 1 as the island component, and using the polyvinyl alcohol resin used in Example 3 as the sea component, the sea-island ratio is sea component / island component = 30: 70 (weight ratio). Fusion composite spinning was performed at 250 ° C., stretched 2.3 times at 70 ° C., heat-set at 140 ° C., and a sea-island composite fiber having 72 dtex / 24 filaments and 36 island components in cross section was obtained. . The fibers were bundled, crimped and cut to obtain a raw cotton having a number of crimps of 15/25 mm and a cut length of 51 mm. This raw cotton is carded and needled, and this nonwoven fabric is fixed with an aqueous urethane resin (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Superflex E4000), and then the sea components in the composite fiber are extracted and removed with hot water at 80 ° C. Thus, a nonwoven fabric composed of 0.06 dtex ultrafine polishing fibers containing diamond particles was obtained. The evaluation results of the polishing performance of this nonwoven fabric are shown in Table 1. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例5
実施例4の海島繊維の延伸後の繊度が360dtex/24フィラメントとなるように吐出量を調整し、集束、粉砕(0.15〜0.25mmのカット長)、海成分の熱水抽出を行う(80℃)ことにより、繊度が0.3dtexの研磨用繊維の粉末を得た。この繊維粉末を用いて、実施例1と全く同様の方法で、フロッキーを得た。研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさは実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 5
The discharge amount is adjusted so that the fineness after stretching of the sea-island fibers of Example 4 is 360 dtex / 24 filaments, and converging, crushing (cut length of 0.15-0.25 mm), and hot water extraction of sea components are performed. (80 ° C.) to obtain a polishing fiber powder having a fineness of 0.3 dtex. Using this fiber powder, a flock was obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results of the polishing performance. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例6
実施例1のダイヤモンド粒子を平均粒子径0.1μmのダイヤモンド粒子に代えた以外は、実施例1と全く同様にして、繊維および研磨材をつくり、評価した。評価結果を表1に示す。なお、この実施例において研磨用繊維に存在する砥粒の大きさを電子顕微鏡写真による突起物の大きさから観測したところ、使用したダイヤモンド粒子の粒径とほぼ同一の値が得られ、繊維の製造途中において、粒子の凝集が殆ど発生していないことが確認できた。
Example 6
A fiber and an abrasive were prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that the diamond particles in Example 1 were replaced with diamond particles having an average particle diameter of 0.1 μm. The evaluation results are shown in Table 1. In this example, when the size of the abrasive grains present in the polishing fiber was observed from the size of the protrusions by an electron micrograph, a value almost the same as the particle size of the diamond particles used was obtained, and the fiber It was confirmed that almost no aggregation of particles occurred during the production.

実施例7
実施例1で用いたダイヤモンド粒子を含有したEVOHを鞘成分、ポリアミド6を芯成分、これらの芯鞘成分の最外層にさらに鞘成分として、変性ポリエチレンテレフタレート(スルホイソフタル酸5モル%、ポリエチレングリコール8重量%変性、フェノール/テトラクロロエタンの等重量混合溶媒にて30℃で測定した固有粘度:0.51)を用い、最外層の鞘成分樹脂と、砥粒を3重量%含有する鞘成分樹脂と、芯成分樹脂とを、最外層の鞘成分:鞘成分:芯成分=3:3:4の重量比となるように280℃で3成分複合紡糸し、得られた繊維を50℃で2.5倍延伸したのち、120℃で熱セットし、53dtex/16フィラメントの3成分芯鞘型複合断面繊維を得た。これを90℃の40g/リットルの水酸化ナトリウム溶液に15分間浸漬し、変性ポリエチレンテレフタレート成分を分解除去し、繊維表面にダイヤモンド粒子を有する芯鞘繊維を得た。繊維強度は5.13cN/dtexであり、十分な強度を有するものであった。
Example 7
EVOH containing diamond particles used in Example 1 is a sheath component, polyamide 6 is a core component, and the outermost layer of these core-sheath components is a sheath component. Modified polyethylene terephthalate (5 mol% sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol 8) Using an intrinsic viscosity measured at 30 ° C. in an equal weight mixed solvent of phenol / tetrachloroethane: 0.51), a sheath component resin in the outermost layer and a sheath component resin containing 3% by weight of abrasive grains The core component resin is subjected to three-component composite spinning at 280 ° C. so that the weight ratio of the outermost sheath component: sheath component: core component = 3: 3: 4, and the resulting fiber is obtained at 2.degree. After 5-fold stretching, heat setting was performed at 120 ° C. to obtain a three-component core-sheath type composite cross-section fiber of 53 dtex / 16 filament. This was immersed in a 40 g / liter sodium hydroxide solution at 90 ° C. for 15 minutes to decompose and remove the modified polyethylene terephthalate component to obtain a core-sheath fiber having diamond particles on the fiber surface. The fiber strength was 5.13 cN / dtex, and the fiber strength was sufficient.

実施例8
実施例7で得られた3成分の芯鞘型複合断面繊維を用いて平織りを作製し、実施例7と同様にして変性ポリエチレンテレフタレートを分解除去して、繊維表面にダイヤモンド粒子を有する織物を得た。この織物の研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさが実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 8
A plain weave is prepared using the three-component core-sheath composite cross-section fiber obtained in Example 7, and the modified polyethylene terephthalate is decomposed and removed in the same manner as in Example 7 to obtain a woven fabric having diamond particles on the fiber surface. It was. The evaluation results of the polishing performance of this fabric are shown in Table 1. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例9
島成分が実施例1の芯鞘成分となるようにしたこと以外は、実施例4と全く同様にして、ダイヤモンド粒子を含む0.06dtexの極細芯鞘繊維で構成された不織布を得た。この不織布の研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさが実施例1のものとほぼ同一であった。
Example 9
Except that the island component was the core-sheath component of Example 1, a nonwoven fabric composed of 0.06 dtex ultrafine core-sheath fibers containing diamond particles was obtained in exactly the same manner as in Example 4. The evaluation results of the polishing performance of this nonwoven fabric are shown in Table 1. Also in this polishing fiber, the size of the protrusions was almost the same as that of Example 1.

実施例10
実施例1で用いたダイヤモンド粒子を5重量%含有したポリアミド66(宇部興産(株)製、UBEナイロン66)を鞘成分、溶融液晶性芳香族ポリエステル(p−ヒドロキシ安息香酸単位73モル%と2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸単位27モル%からなる共重合体)を芯成分、これらの芯鞘成分の最外層にさらに鞘成分として実施例7と同一の変性ポリエチレンテレフタレートを用い、実施例7と同様にして、320℃で紡糸し、最外層の鞘成分:鞘成分:芯成分=3:3:4の重量比率であり、かつ112dtex/16フィラメントの3成分芯鞘複合繊維をボビンに巻き取った。これを実施例7と同様にアルカリ溶液で処理して最外層部を除去し、表面にダイヤモンド粒子を有する芯鞘複合繊維を得た。繊維強度は6.55cN/dtex、初期弾性率は400cN/dtexであり、十分な強度、弾性率を有していた。また、このフィラメントを用いて、内径0.1mmのアルミナチューブの内面を研磨すると、内面に光沢が現れ、鏡面仕上げすることができた。さらに、この繊維を800m/分の速度で厚み1mmのアルミナの板に押し当てると、幅0.1mmでアルミナの板を切断することが出来た。
Example 10
Polyamide 66 containing 5% by weight of diamond particles used in Example 1 (UBE Nylon 66, manufactured by Ube Industries, Ltd.) is a sheath component, a molten liquid crystalline aromatic polyester (73 mol% of p-hydroxybenzoic acid units and 2 Example 7 using the same modified polyethylene terephthalate as in Example 7 as a core component in the outermost layer of these core-sheath components, a copolymer comprising 27 mol% of hydroxy-naphthalene-6-carboxylic acid units) In the same manner as above, spinning was performed at 320 ° C., and the sheath component of the outermost layer: sheath component: core component = 3: 3: 4 in a weight ratio and 112 dtex / 16 filament 3-component core-sheath composite fiber was wound on a bobbin I took it. This was treated with an alkaline solution in the same manner as in Example 7 to remove the outermost layer, and a core-sheath composite fiber having diamond particles on the surface was obtained. The fiber strength was 6.55 cN / dtex and the initial elastic modulus was 400 cN / dtex, which had sufficient strength and elastic modulus. Further, when this filament was used to polish the inner surface of an alumina tube having an inner diameter of 0.1 mm, the inner surface was glossy and could be mirror-finished. Furthermore, when this fiber was pressed against an alumina plate having a thickness of 1 mm at a speed of 800 m / min, the alumina plate could be cut with a width of 0.1 mm.

実施例11
実施例10で得られた3成分の芯鞘型複合断面繊維を用いて平織りを作製し、実施例10と同様にして変性ポリエチレンテレフタレートを分解除去して、繊維表面にダイヤモンド粒子を有する織物を得た。この織物の研磨性能の評価結果を表1に示す。この研磨用繊維においても、突起物の大きさが実施例1の繊維とほぼ同一であった。
Example 11
A plain weave is prepared using the three-component core-sheath type composite cross-section fiber obtained in Example 10, and the modified polyethylene terephthalate is decomposed and removed in the same manner as in Example 10 to obtain a woven fabric having diamond particles on the fiber surface. It was. The evaluation results of the polishing performance of this fabric are shown in Table 1. Also in this polishing fiber, the size of the protrusion was almost the same as the fiber of Example 1.

実施例12
実施例1で用いたダイヤモンド粒子を3重量%含有したポリアミド6を鞘成分、ダイヤモンド粒子を含有していないポリアミド6を芯成分、これらの芯鞘成分の最外層にさらに鞘成分として実施例3で用いたポリビニルアルコールを用い、実施例7と同様にして、最外層の鞘成分:鞘成分:芯成分=3:3:4の重量比となるように260℃で3成分複合紡糸し、得られた繊維を100℃で2.5倍延伸したのち、120℃で熱セットし、53dtex/16フィラメントの3成分芯鞘型複合断面繊維を得た。これを90℃の熱水に30分間浸漬し、ポリビニルアルコールを溶解除去し、繊維表面にダイヤモンド粒子を有するナイロンの芯鞘複合繊維を得た。繊維強度は5.01cN/dtexであり、十分な強度を有する繊維であった。
Example 12
In Example 3, polyamide 6 containing 3% by weight of diamond particles used in Example 1 was used as a sheath component, polyamide 6 containing no diamond particles was used as a core component, and the outermost layer of these core-sheath components was further used as a sheath component. Using the polyvinyl alcohol used, in the same manner as in Example 7, three-component composite spinning was carried out at 260 ° C. so that the weight ratio of sheath component: sheath component: core component = 3: 3: 4 of the outermost layer was obtained. The resulting fiber was stretched 2.5 times at 100 ° C. and then heat-set at 120 ° C. to obtain a three-component core-sheath type composite cross-section fiber of 53 dtex / 16 filament. This was immersed in 90 ° C. hot water for 30 minutes to dissolve and remove the polyvinyl alcohol, thereby obtaining a nylon-sheath composite fiber having diamond particles on the fiber surface. The fiber strength was 5.01 cN / dtex, and the fiber had sufficient strength.

比較例1
実施例1のダイヤモンド粒子を平均粒子径3μmのダイヤモンド粒子に代えた以外は、実施例1と全く同様にして、繊維および研磨材をつくり、評価した。評価結果を表1に示す。少量の評価用サンプルは採取できたものの、紡糸工程および延伸工程において毛羽が発生するなど、工程性は良くなかった。また、研磨性能においても、面粗度が低いものとなった。この比較例において、研磨用繊維に存在する砥粒の大きさを電子顕微鏡写真による突起物の大きさから観測したところ、使用したダイヤモンド粒子の粒径とほぼ同一の値が得られた。
Comparative Example 1
A fiber and an abrasive were prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that the diamond particles in Example 1 were replaced with diamond particles having an average particle diameter of 3 μm. The evaluation results are shown in Table 1. Although a small amount of the sample for evaluation could be collected, the processability was not good, such as fluffing in the spinning process and the drawing process. Also, the surface roughness was low in polishing performance. In this comparative example, when the size of the abrasive grains present in the polishing fiber was observed from the size of the projections by an electron micrograph, a value almost the same as the particle size of the diamond particles used was obtained.

比較例2
実施例1で用いたEVOHにかえて、疎水性樹脂[ポリプロピレン((株)プライムポリマー製、Y2005GP)]を用い、この疎水性樹脂に実施例1に使用したのと同一のダイヤモンド粒子をドライブレンドしたこと以外は、実施例1と全く同様にして、繊維および研磨材をつくり、評価した。評価結果を表1に示す。少量の評価用サンプルは採取できたものの、紡糸工程および延伸工程において毛羽が発生するなど、工程性は良くなかった。また、研磨性能においても、面粗度が低かった。さらに、研磨評価後の繊維をSEM観察すると、鞘成分からダイヤモンド粒子が脱落している箇所が認められ、繊維表面におけるダイヤモンド粒子の割合が低下していた。この比較例において、研磨用繊維に存在する砥粒の大きさを電子顕微鏡写真による突起物の大きさから観測したところ、使用したダイヤモンド粒子の粒径よりはるかに大きいことが確認できた。繊維の製造過程で砥粒が凝集したものと予想される。
Comparative Example 2
In place of EVOH used in Example 1, a hydrophobic resin [polypropylene (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., Y2005GP)] was used, and the same diamond particles used in Example 1 were dry blended to this hydrophobic resin. Except for the above, fibers and abrasives were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1. Although a small amount of the sample for evaluation could be collected, the processability was not good, such as fluffing in the spinning process and the drawing process. Also, the surface roughness was low in polishing performance. Furthermore, when the fiber after polishing evaluation was observed with an SEM, a location where diamond particles were removed from the sheath component was observed, and the ratio of diamond particles on the fiber surface was reduced. In this comparative example, when the size of the abrasive grains present in the polishing fiber was observed from the size of the projections by an electron micrograph, it was confirmed that the size was much larger than the particle size of the diamond particles used. It is expected that abrasive grains aggregated during the fiber manufacturing process.

実施例13
実施例1で用いたダイヤモンド粒子を含水率50重量%のポリビニルアルコール(PVA;(株)クラレ製、EC117)にブレンドし、紡糸温度110℃でノズルから吐出し、乾燥後、200℃で6倍に延伸して、ダイヤモンドの含有量10重量%、単繊維繊度2.5dtexの乾式紡糸繊維を得た。この繊維を実施例1と全く同様にして、カットし、フロッキー加工し、研磨材とした。研磨性能評価の結果を表1に示す。この実施例において、研磨用繊維に存在する砥粒の大きさを電子顕微鏡写真による突起物の大きさから観測したところ、使用したダイヤモンド粒子の粒径とほぼ同一の値が得られ、繊維の製造途中において、粒子の凝集が殆ど発生していないことが確認できた。
Example 13
The diamond particles used in Example 1 were blended with polyvinyl alcohol having a water content of 50% by weight (PVA; manufactured by Kuraray Co., Ltd., EC117), discharged from a nozzle at a spinning temperature of 110 ° C., dried, and 6 times at 200 ° C. To obtain a dry-spun fiber having a diamond content of 10% by weight and a single fiber fineness of 2.5 dtex. This fiber was cut and flocked in the same manner as in Example 1 to obtain an abrasive. Table 1 shows the results of the polishing performance evaluation. In this example, when the size of the abrasive grains present in the polishing fiber was observed from the size of the projections by an electron micrograph, a value almost the same as the particle size of the diamond particles used was obtained, and the production of the fiber In the middle, it was confirmed that almost no aggregation of particles occurred.

実施例14
実施例1で用いたダイヤモンド粒子を水に分散し、実施例13で用いたPVAに対し20重量%となるようにPVA水溶液と混合し、ノズルよりアルカリ性凝固浴に吐出し、乾燥、延伸した後にアセタール化して短繊維繊度2デシテックスの湿式紡糸繊維を得た。この繊維を実施例1と全く同様にして、カットし、フロッキー加工し、研磨材とした。研磨性能評価の結果を表1に示す。この実施例において、研磨用繊維に存在する砥粒の大きさを電子顕微鏡写真による突起物の大きさから観測したところ、使用したダイヤモンド粒子の粒径とほぼ同一の値が得られた。すなわち、繊維の製造途中において、粒子の凝集が殆ど発生していないことが確認できた。
Example 14
After the diamond particles used in Example 1 are dispersed in water, mixed with a PVA aqueous solution so as to be 20% by weight with respect to PVA used in Example 13, discharged from a nozzle into an alkaline coagulation bath, dried and stretched. A wet-spun fiber having a short fiber fineness of 2 dtex was obtained by acetalization. This fiber was cut and flocked in the same manner as in Example 1 to obtain an abrasive. Table 1 shows the results of the polishing performance evaluation. In this example, when the size of the abrasive grains present in the polishing fiber was observed from the size of the protrusions obtained by an electron micrograph, a value almost the same as the particle size of the diamond particles used was obtained. That is, it was confirmed that almost no particle aggregation occurred during the production of the fiber.

Figure 2006134805
Figure 2006134805

Claims (11)

ダイヤモンド粒子及び親水性樹脂を含有する繊維であって、前記ダイヤモンド粒子が表面に親水基を有する研磨用繊維。   A polishing fiber, comprising diamond particles and a hydrophilic resin, wherein the diamond particles have a hydrophilic group on the surface. ダイヤモンド粒子が部分的に親水性樹脂中に埋設され、かつこの親水性樹脂が繊維表面の50%以上を被覆している請求項1に記載の研磨用繊維。   The abrasive fiber according to claim 1, wherein diamond particles are partially embedded in the hydrophilic resin, and the hydrophilic resin covers 50% or more of the fiber surface. ダイヤモンド粒子の平均粒径が1μm以下である請求項1記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 1, wherein the diamond particles have an average particle size of 1 μm or less. 親水基が、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、水酸基、スルフォニル基、硝酸基及び亜硝酸基から選ばれる少なくとも1つの基である請求項1に記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 1, wherein the hydrophilic group is at least one group selected from a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, a hydroxyl group, a sulfonyl group, a nitrate group, and a nitrite group. ダイヤモンド粒子が、爆発法により得られる合成ダイヤモンドから不純物を分解除去して得られる粒子である請求項1に記載の研磨用繊維。   The abrasive fiber according to claim 1, wherein the diamond particles are particles obtained by decomposing and removing impurities from synthetic diamond obtained by an explosion method. 親水性樹脂がビニル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種である請求項2に記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 2, wherein the hydrophilic resin is at least one selected from the group consisting of vinyl resins and polyamide resins. ダイヤモンド粒子を含む親水性樹脂で構成された鞘部を有する芯鞘型複合繊維である請求項1に記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 1, which is a core-sheath type composite fiber having a sheath part made of a hydrophilic resin containing diamond particles. 芯部がサーモトロピック液晶ポリマーで構成されている請求項7に記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 7, wherein the core is composed of a thermotropic liquid crystal polymer. 平均繊維径が1デシテックス以下である請求項1に記載の研磨用繊維。   The polishing fiber according to claim 1, wherein the average fiber diameter is 1 dtex or less. 請求項1に記載の研磨用繊維を含む研磨材。   An abrasive comprising the polishing fiber according to claim 1. ダイヤモンド粒子の平均粒径が1μm以下であり、かつ精密研磨に用いられる請求項10に記載の研磨材。   The abrasive according to claim 10, wherein the diamond particles have an average particle diameter of 1 µm or less and are used for precision polishing.
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