Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6180873B2 - Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6180873B2 - Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof - Google Patents

Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6180873B2
JP6180873B2 JP2013205267A JP2013205267A JP6180873B2 JP 6180873 B2 JP6180873 B2 JP 6180873B2 JP 2013205267 A JP2013205267 A JP 2013205267A JP 2013205267 A JP2013205267 A JP 2013205267A JP 6180873 B2 JP6180873 B2 JP 6180873B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
elastic body
polymer elastic
composite sheet
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013205267A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015063782A (en
Inventor
目黒 将司
将司 目黒
励 永山
励 永山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2013205267A priority Critical patent/JP6180873B2/en
Publication of JP2015063782A publication Critical patent/JP2015063782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6180873B2 publication Critical patent/JP6180873B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

本発明は、高い耐摩耗性が要求される研磨パッド等として好ましく用いられる繊維複合
シートに関する。
The present invention relates to a fiber composite sheet that is preferably used as a polishing pad or the like that requires high wear resistance.

従来から、不織布の内部空隙に高分子弾性体を含浸付与して得られる繊維複合シートが、高精度の平坦性を求められる研磨に用いられる研磨パッド等として好ましく用いられている。高精度の平坦性が求められる研磨としては、回転する研磨パッドに砥粒のスラリーを滴下しながら、被研磨基材を押し当てて研磨するケミカルメカニカル研磨(CMP)が知られている。CMPに用いられる研磨パットとして、下記特許文献1は、極細繊維の繊維束からなる不織布に高分子弾性体を含浸させた研磨パッドを開示する。このような研磨パッドは従来広く用いられてきたポリウレタン成形体の研磨パッドに比べて剛性が低くしなやかであるために、被研磨基材表面の形状に対する追随性に優れ、そのために平坦化性能に優れており、また、研磨パッド表面が柔軟であるために砥粒の凝集体に力が掛かりにくいために、スクラッチを発生させにくいという利点があった。   Conventionally, a fiber composite sheet obtained by impregnating a polymer elastic body into an internal space of a nonwoven fabric has been preferably used as a polishing pad or the like used for polishing that requires high-precision flatness. As polishing that requires high-precision flatness, chemical mechanical polishing (CMP) is known in which polishing is performed by pressing a substrate to be polished while dropping a slurry of abrasive grains onto a rotating polishing pad. As a polishing pad used in CMP, Patent Document 1 below discloses a polishing pad in which a non-woven fabric composed of a bundle of ultrafine fibers is impregnated with a polymer elastic body. Such a polishing pad has low rigidity and is flexible compared with a polishing pad of a polyurethane molded body that has been widely used so far, and therefore has excellent followability to the shape of the surface of the substrate to be polished, and therefore has excellent planarization performance. In addition, since the surface of the polishing pad is flexible, it is difficult to apply a force to the aggregate of abrasive grains, so that there is an advantage that it is difficult to generate scratches.

しかし、不織布と高分子弾性体とを含む研磨パッドは、表面が柔らかいために磨耗しやすいという問題があった。このような問題を解決する研磨パッドとして、下記特許文献2は、極細繊維の不織布と、不織布の内部に含浸された、高分子弾性体と無機粒子との複合体とを含み、複合体が無機粒子を1〜50質量%含む研磨パッドを開示する。   However, a polishing pad including a nonwoven fabric and a polymer elastic body has a problem that it is easily worn because the surface is soft. As a polishing pad that solves such a problem, Patent Document 2 below includes a nonwoven fabric of ultrafine fibers and a composite of a polymer elastic body and inorganic particles impregnated inside the nonwoven fabric, and the composite is inorganic. Disclosed is a polishing pad comprising 1-50% by weight of particles.

国際公開2010/016486号パンフレットInternational Publication 2010/016486 Pamphlet 特開2012−210683号公報JP 2012-210683A

特許文献2に開示された研磨パッドは、研磨面に硬度の高い無機粒子を配することにより耐摩耗性を向上させている。しかしながら、このような研磨パッドにおいては、研磨時に無機粒子が脱落するおそれがあった。
本発明は高い耐摩耗性が要求されるような研磨パッド等として好ましく用いられる、耐摩耗性の高い繊維複合シートを提供することを目的とする。
The polishing pad disclosed in Patent Document 2 has improved wear resistance by arranging inorganic particles having high hardness on the polishing surface. However, in such a polishing pad, there is a possibility that inorganic particles fall off during polishing.
An object of the present invention is to provide a fiber composite sheet having high wear resistance, which is preferably used as a polishing pad or the like that requires high wear resistance.

本発明に係る繊維複合シートは、不織布と、不織布の内部空隙に付与された高分子弾性体とを含み、0.5〜1.5mmの厚みを有し、不織布は、見掛け密度0.5g/cm3以上である、繊度0.5dtex以下の極細繊維の長繊維の繊維束の絡合体であり、両面から50μmの厚み領域である表層部の空隙率をVS、表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVmとした場合に、VS/Vm≦0.86であり、且つ、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS‐C硬度75〜90である表面を有する。このような構成によれば、繊度0.5dtex以下の極細繊維の繊維束の絡合体で、繊維密度の高い見掛け密度0.5g/cm3以上である緻密な不織布と高分子弾性体とを含有し、空隙率の低い、高分子弾性体と不織布との複合層を表層に有するために、繊維束による補強効果により高い剛性を維持するとともに、高い表面硬度を有することにより高い耐摩耗性を実現できる。また、表層の空隙の存在による表面斑が抑制されることにより、研磨パッドに用いた場合には高い平坦化性能が得られる。 The fiber composite sheet according to the present invention includes a nonwoven fabric and a polymer elastic body imparted to the internal voids of the nonwoven fabric, and has a thickness of 0.5 to 1.5 mm. The nonwoven fabric has an apparent density of 0.5 g / It is an entangled body of fiber bundles of long fibers of ultrafine fibers having a fineness of 0.5 dtex or less that are not less than cm 3 , and the porosity of the surface layer part that is a thickness region of 50 μm from both sides is V S , with respect to the total thickness continuous to the surface part V S / V m ≦ 0.86 and arithmetic average surface roughness (Ra), where V m is the porosity of the middle layer portion that is the region (thickness region excluding the thickness of 50 μm from both sides) Has a surface having a JIS-C hardness of 75 to 90 with a thickness of 15 μm or less. According to such a configuration, an entangled body of fiber bundles of ultrafine fibers having a fineness of 0.5 dtex or less, containing a dense nonwoven fabric having a high fiber density and an apparent density of 0.5 g / cm 3 or more, and a polymer elastic body In addition, because it has a composite layer of polymer elastic body and nonwoven fabric with a low porosity on the surface layer, it maintains high rigidity due to the reinforcing effect of the fiber bundle and realizes high wear resistance by having high surface hardness it can. In addition, by suppressing surface spots due to the presence of voids in the surface layer, high planarization performance can be obtained when used for a polishing pad.

また、本発明に係る繊維複合シートの製造方法は、上述した繊維複合シートを製造する方法であって、繊度0.5dtex以下の長繊維の極細繊維を形成するための海島型複合繊維からなる繊維ウェブを製造する工程と、繊維ウェブを絡合処理することにより絡合繊維シートを得る工程と、絡合繊維シートを熱収縮処理することにより緻密化された絡合繊維シートを得る工程と、緻密化された絡合繊維シートに感熱ゲル化剤を含有する高分子弾性体水性液を付与した後、高分子弾性体を凝固させる工程と、海島型複合繊維の海成分を選択的に除去することにより極細繊維の繊維束の絡合体である不織布を形成し、さらに感熱ゲル化剤を水洗する工程と、不織布に高分子弾性体水性液をさらに付与することにより、両面から125μmの厚み領域の空隙率Va、全厚に対する領域(両面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb≦0.9になるように調整する工程と、その表面を研削することにより、VS/Vm≦0.86であり、且つ、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS‐C硬度75〜90である表面を形成する工程と、を含む。 Moreover, the manufacturing method of the fiber composite sheet which concerns on this invention is a method of manufacturing the fiber composite sheet mentioned above, Comprising: The fiber which consists of a sea-island type composite fiber for forming the ultrafine fiber of a long fiber with a fineness of 0.5 dtex or less A step of producing a web, a step of obtaining an entangled fiber sheet by entanglement treatment of a fiber web, a step of obtaining a entangled fiber sheet densified by subjecting the entangled fiber sheet to heat shrinkage, and a dense A step of coagulating the polymer elastic body after selectively applying the aqueous polymer liquid containing the thermosensitive gelling agent to the entangled fiber sheet and selectively removing the sea component of the sea-island type composite fiber Forming a non-woven fabric that is an entangled body of ultrafine fiber bundles, washing the thermosensitive gelling agent with water, and further applying an aqueous polymer elastic liquid to the non-woven fabric, so that a thickness region of 125 μm from both sides is obtained. Porosity V a, when the porosity of the middle layer portion is a region to the total thickness (thickness area excluding the thickness of 125μm from both sides) was V b, so that V a / V b ≦ 0.9 Surface to which V S / V m ≦ 0.86, arithmetic mean surface roughness (Ra) is 15 μm or less, and JIS-C hardness is 75 to 90 by grinding the surface and adjusting step Forming a step.

上述したような製造方法においては、緻密化された絡合繊維シートに感熱ゲル化剤を含有する高分子弾性体水性液を付与した後、高分子弾性体を凝固させることにより、高分子弾性体が表層に偏在するマイグレーションを抑制している。そして、海島型複合繊維の極細繊維化処理により形成される繊維束の極細繊維間の空隙に、さらに高分子弾性体を充填することにより繊維束を構成する極細繊維を集束するとともに繊維束同士も結着される。このとき、表層に高分子弾性体を充填するとともに、厚み調整時の表面の研削量を調整することにより、研磨面となる表面付近の空隙をさらに減少させることができる。それにより、硬度が高く表面斑も抑制された高硬度の表面が形成される。また、表面粗さ(Ra)を15μm以下になるように研削することにより、耐摩耗性が高い繊維複合シートが得られる。   In the production method as described above, the polymer elastic body is obtained by coagulating the polymer elastic body after applying the polymer elastic body aqueous liquid containing the thermosensitive gelling agent to the densified entangled fiber sheet. Suppresses migration unevenly distributed on the surface layer. Then, by filling the gap between the ultrafine fibers of the fiber bundle formed by the ultrafine fiber processing of the sea-island type composite fiber with the polymer elastic body, the ultrafine fibers constituting the fiber bundle are converged and the fiber bundles are also Be bound. At this time, by filling the surface with a polymer elastic body and adjusting the amount of grinding of the surface at the time of adjusting the thickness, the voids in the vicinity of the surface that becomes the polishing surface can be further reduced. As a result, a high hardness surface with high hardness and suppressed surface spots is formed. Further, by grinding the surface roughness (Ra) to 15 μm or less, a fiber composite sheet having high wear resistance can be obtained.

本発明で得られた繊維複合シートは、不織布の内部空隙に高分子弾性体を付与された繊維複合シートにおいて、例えば研磨パッド材に要求されるような、高い耐摩耗性を実現できる。   The fiber composite sheet obtained by the present invention can achieve high wear resistance as required for a polishing pad material, for example, in a fiber composite sheet in which a polymer elastic body is applied to the internal voids of a nonwoven fabric.

図1は、本発明の一実施形態の研磨パッド材の厚み方向断面の模式断面図を示す。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cross-section in the thickness direction of a polishing pad material according to an embodiment of the present invention.

本発明に係る繊維複合シートは、不織布の内部空隙に高分子弾性体を付与された繊維複合シートであって、高い耐摩耗性を有する。従って、例えば、高い耐摩耗性が要求される研磨パッド材、物品の表面を加飾する加飾シート材、等の用途に好ましく用いられる。本実施形態においては、このような繊維複合シートを用いた研磨パッド材について、代表例として詳しく説明する。   The fiber composite sheet according to the present invention is a fiber composite sheet in which a polymer elastic body is imparted to the internal voids of a nonwoven fabric, and has high wear resistance. Therefore, it is preferably used for applications such as a polishing pad material that requires high wear resistance and a decorative sheet material that decorates the surface of an article. In this embodiment, the polishing pad material using such a fiber composite sheet will be described in detail as a representative example.

本実施形態の繊維複合シートの一実施形態を図1を参照しながら説明する。図1に示す本実施形態の繊維複合シート10は、不織布1と、不織布1の内部空隙に付与された高分子弾性体2とを含み、0.5〜1.5mmの厚みを有する。不織布1は、見掛け密度0.5g/cm3以上である、繊度0.5dtex以下の長繊維の極細繊維1aの繊維束1bの絡合体である。そして、研磨パッド材の研磨面になる繊維複合シート10の両面から50μmの厚み領域である表層部LS及び表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部Lmを含む。そして、繊維複合シート10は未充填の空隙Vを有し、表層部LSの空隙率をVS、中層部Lmの空隙率をVmとした場合に、VS/Vm≦0.86である。また、研磨面となるその面は算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS‐C硬度75〜90である表面を有する。 One embodiment of the fiber composite sheet of this embodiment will be described with reference to FIG. A fiber composite sheet 10 of this embodiment shown in FIG. 1 includes a nonwoven fabric 1 and a polymer elastic body 2 imparted to the internal space of the nonwoven fabric 1, and has a thickness of 0.5 to 1.5 mm. The nonwoven fabric 1 is an entangled body of fiber bundles 1b of ultrafine fibers 1a of long fibers having an apparent density of 0.5 g / cm 3 or more and a fineness of 0.5 dtex or less. Then, is the region to the total thickness leading to the surface layer portion L S and the surface layer portion from both sides is a 50μm thick region of the fiber composite sheet 10 to be polishing surface of the polishing pad material (thickness regions excluding the thickness of 50μm from both sides) including a middle layer L m. The fiber composite sheet 10 has a void V unfilled, the porosity V S of the surface layer portion L S, the porosity of the middle layer portion L m the case of a V m, V S / V m ≦ 0. 86. Further, the surface to be a polished surface has a surface having an arithmetic average surface roughness (Ra) of 15 μm or less and a JIS-C hardness of 75 to 90.

本実施形態における不織布は、見掛け密度0.5g/cm3以上であり、繊度0.5dtex以下の長繊維の極細繊維の繊維束の絡合体である。 The nonwoven fabric in this embodiment is an entangled fiber bundle of ultrafine fibers of long fibers having an apparent density of 0.5 g / cm 3 or more and a fineness of 0.5 dtex or less.

極細繊維の繊度は0.5dtex以下であり、好ましくは0.0001〜0.5dtex、さらに好ましくは0.001〜0.1dtexである。極細繊維の繊度が0.5dtexを超える場合には、研磨パッド材として用いた場合に表面が粗くなりすぎることにより研磨レートが低下し、また、表面のソフト感が失われて研磨時に凝集した砥粒がスクラッチを発生させやすくする。また、極細繊維の繊度が低すぎる場合には、研磨面近傍の極細繊維が分繊しにくくなり、砥粒スラリーの保持性が低下する傾向がある。   The fineness of the ultrafine fiber is 0.5 dtex or less, preferably 0.0001 to 0.5 dtex, and more preferably 0.001 to 0.1 dtex. When the fineness of the ultrafine fiber exceeds 0.5 dtex, the polishing rate decreases because the surface becomes too rough when used as a polishing pad material, and the softness of the surface is lost and the abrasive is agglomerated during polishing. Grain makes it easier to generate scratches. Moreover, when the fineness of the ultrafine fibers is too low, the ultrafine fibers in the vicinity of the polished surface are difficult to be separated, and the retention of the abrasive slurry tends to be reduced.

極細繊維及びその繊維束は長繊維であり、具体的には、100mm以上、さらには、200mm以上であることが、極細繊維の繊維密度を高めることにより繊維複合シートの剛性を高めることができるとともに、研磨パッドとしては研磨時の繊維の抜けを抑制できる点から好ましい。極細繊維及びその繊維束の長さが短すぎる場合には繊維の抜けが発生しやすくなるとともに、繊維密度が高くなりにくくなり、高い剛性が得られない傾向がある。繊維長の上限は、特に限定されないが、例えば、後述するスパンボンド法により製造される不織布の場合には、物理的に切れていない限り、数m、数百m、数kmあるいはそれ以上であってもよい。   The ultrafine fibers and their fiber bundles are long fibers, specifically, 100 mm or more, and further 200 mm or more can increase the fiber density of the fiber composite sheet by increasing the fiber density of the ultrafine fibers. The polishing pad is preferable from the viewpoint that the fiber can be prevented from coming off during polishing. If the lengths of the ultrafine fibers and the fiber bundle are too short, the fibers are likely to come off, the fiber density is difficult to increase, and high rigidity tends not to be obtained. The upper limit of the fiber length is not particularly limited. For example, in the case of a nonwoven fabric produced by a spunbond method described later, it is several meters, several hundreds meters, several kilometers or more unless it is physically cut. May be.

不織布の見掛け密度は0.5g/cm3以上であり、好ましくは0.55g/cm3以上である。このような高い見かけ密度に調整することにより繊維密度の高い不織布が形成され、剛性の高い繊維複合シートが得られる。上限は特に限定されないが1.0g/cm3以下であることが生産性に優れる点から好ましい。 The apparent density of the nonwoven fabric is 0.5 g / cm 3 or more, preferably 0.55 g / cm 3 or more. By adjusting to such a high apparent density, a nonwoven fabric having a high fiber density is formed, and a fiber composite sheet having a high rigidity is obtained. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 1.0 g / cm 3 or less from the viewpoint of excellent productivity.

繊維複合シートの厚み方向の断面に存在する繊維束の断面積としては、平均断面積40μm2以上の断面積を有する繊維束が、単位面積に観察される繊維束の合計束数に対して25%以上、さらには40%以上、とくには50%以上、ことには100%であることが好ましい。このような場合には、研磨パッド材として用いた場合に、シリコンウエハ用、半導体ウエハ用、半導体デバイス用の研磨パッド材として高い平坦化性能を実現することができる。 As the cross-sectional area of the fiber bundle existing in the cross section in the thickness direction of the fiber composite sheet, the fiber bundle having a cross-sectional area of an average cross-sectional area of 40 μm 2 or more is 25 with respect to the total number of fiber bundles observed in the unit area. % Or more, more preferably 40% or more, particularly 50% or more, in particular 100%. In such a case, when used as a polishing pad material, high planarization performance can be realized as a polishing pad material for silicon wafers, semiconductor wafers, and semiconductor devices.

また、繊維複合シートの厚み方向の断面に存在する繊維束の平均断面積としては、80μm2以上、さらには、100μm2以上、とくには、120μm2以上であることが剛性の高い繊維複合シートが得られる点から好ましい。平均断面積が小さすぎる場合には繊維複合シートの剛性が低くなる傾向がある。 Moreover, the average cross-sectional area of the fiber bundles present in the cross section in the thickness direction of the fiber composite sheet is 80 μm 2 or more, more preferably 100 μm 2 or more, particularly 120 μm 2 or more. It is preferable from the point obtained. When the average cross-sectional area is too small, the stiffness of the fiber composite sheet tends to be low.

さらに、繊維複合シートの厚み方向の断面に存在する繊維束の束密度としては、600束/mm2以上、さらには1000束/mm2以上であり、4000束/mm2以下、さらには3000束/mm2以下であることが好ましい。このような繊維束密度の場合には、研磨パッド材として用いた場合に研磨時に研磨パッド材の表面に表出した繊維束が分繊またはフィブリル化して極細繊維を形成することにより、砥粒スラリーの保持性が高くなるとともに、表面がソフトになって、スクラッチの発生が抑制されやすくなる。繊維束密度が低すぎる場合には、研磨パッド材表面に露出する極細繊維の繊維密度が低くなることにより研磨レートが低下したり、平坦化性能が低下したりする傾向がある。また繊維束密度が高すぎる場合には研磨パッド材表面が緻密になりすぎて砥粒スラリーの保持性が低下して研磨レートが低下する傾向がある。 Further, the bundle density of the fiber bundles present in the cross section in the thickness direction of the fiber composite sheet is 600 bundles / mm 2 or more, further 1000 bundles / mm 2 or more, 4000 bundles / mm 2 or less, and 3000 bundles. / Mm 2 or less is preferable. In the case of such a fiber bundle density, when used as a polishing pad material, the fiber bundle exposed on the surface of the polishing pad material during polishing is split or fibrillated to form ultrafine fibers, whereby an abrasive slurry And the surface becomes soft, and the occurrence of scratches is easily suppressed. If the fiber bundle density is too low, the fiber density of the ultrafine fibers exposed on the surface of the polishing pad material tends to be low, whereby the polishing rate tends to decrease and the planarization performance tends to decrease. Further, when the fiber bundle density is too high, the surface of the polishing pad material becomes too dense, and the retention of the abrasive slurry tends to decrease, and the polishing rate tends to decrease.

極細繊維を形成する樹脂成分の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET),イソフタル酸変性PET,スルホイソフタル酸変性PET,ポリブチレンナフタレート,ポリエチレンナフタレート,ポリヘキサメチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネートアジペート,ポリヒドロキシブチレート−ポリヒドロキシバリレート共重合体,ポリ乳酸等の芳香族ポリエステルや脂肪族ポリエステル;テレフタル酸とノナンジオールとメチルオクタンジオール共重合ナイロン,ナイロン6,ナイロン66,ナイロン10,ナイロン11,ナイロン12等の脂肪族ナイロン;ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン類;エチレン単位を25〜70モル%含有する変性ポリビニルアルコール;ポリウレタン系エラストマー,ナイロン系エラストマー,ポリエステル系エラストマー等のエラストマーなどが挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the resin component forming the ultrafine fiber include, for example, polyethylene terephthalate (PET), isophthalic acid modified PET, sulfoisophthalic acid modified PET, polybutylene naphthalate, polyethylene naphthalate, polyhexamethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Aromatic polyesters and aliphatic polyesters such as polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polyhydroxybutyrate-polyhydroxyvalerate copolymer, polylactic acid, terephthalic acid, nonanediol, and methyloctanediol Polymerized nylon, nylon 6, nylon 66, nylon 10, nylon 11, nylon 12, and other aliphatic nylons; polyethylene, polypropylene, and other polyolefins; Modified polyvinyl alcohol containing down units 25 to 70 mole%; polyurethane elastomer, nylon type elastomer, and the like elastomers and polyester elastomers. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中では、ガラス転移温度(Tg)が50℃以上、さらには60℃以上で吸水率が4質量%以下、さらには2質量%以下である熱可塑性樹脂が、研磨パッド材として用いた場合に研磨の経時安定性に優れる点から特に好ましい。熱可塑性樹脂のTgが50℃未満の場合には、剛性が不足して平坦化性能が低下し、また、研磨時に経時的に剛性が低下して研磨安定性や研磨均一性が低下する傾向がある。また、熱可塑性樹脂の吸水率が4質量%を超える場合には、研磨時に極細繊維が砥粒スラリー中の水分を徐々に吸収して剛性が経時的に低下することにより、経時的に平坦化性能や研磨レートや研磨均一性が低下する傾向がある。 Among these, a thermoplastic resin having a glass transition temperature (T g ) of 50 ° C. or more, further 60 ° C. or more and a water absorption of 4% by mass or less, and further 2% by mass or less was used as a polishing pad material. In particular, it is particularly preferable from the viewpoint of excellent stability over time of polishing. If it is less than T g is 50 ° C. for the thermoplastic resin, it reduces the flattening performance rigidity is insufficient, also, over time the abrasive stability and polishing uniformity rigidity is reduced at the time of polishing to decline There is. Also, when the water absorption rate of the thermoplastic resin exceeds 4% by mass, the fine fibers gradually absorb the moisture in the abrasive slurry during polishing and the rigidity decreases over time, so that it flattens over time. Performance, polishing rate and polishing uniformity tend to decrease.

gが50℃以上で吸水率が4質量%以下である熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、PET(Tg77℃、吸水率1質量%)、イソフタル酸変性PET(Tg67〜77℃、吸水率1質量%)、スルホイソフタル酸変性PET(Tg67〜77℃、吸水率1〜4質量%)、ポリブチレンナフタレート(Tg85℃、吸水率1質量%)、ポリエチレンナフタレート(Tg124℃、吸水率1質量%)等から形成される芳香族ポリエステル系繊維;テレフタル酸とノナンジオールとメチルオクタンジオール共重合ナイロン(Tg125〜140℃、吸水率1〜4質量%)等から形成される半芳香族ポリアミド系樹脂等が挙げられる。また、PET,イソフタル酸変性PET,ポリブチレンナフタレート,ポリエチレンナフタレートは得られる繊維複合シートの剛性,耐水性,及び耐磨耗性にとくに優れる点から好ましい。またPET及びイソフタル酸変性PETは、後述する海島型複合繊維からなるウェブ絡合シートから極細繊維を形成する際に大幅に収縮することにより、繊維密度の高い不織布が得られるために研磨パッド材の剛性が高くなりやすく、さらに、研磨時の水分による経時変化も小さい点から最も好ましい。 Specific examples of the thermoplastic resin having a T g of 50 ° C. or more and a water absorption of 4% by mass or less include, for example, PET (T g 77 ° C., water absorption of 1% by mass), isophthalic acid-modified PET (T g 67˜ 77 ° C., water absorption 1 mass%), sulfoisophthalic acid-modified PET (T g 67-77 ° C., water absorption 1-4 mass%), polybutylene naphthalate (T g 85 ° C., water absorption 1 mass%), polyethylene Aromatic polyester fiber formed from naphthalate (T g 124 ° C., water absorption 1 mass%), etc .; terephthalic acid, nonanediol, methyloctanediol copolymer nylon (T g 125-140 ° C., water absorption 1-4 And a semi-aromatic polyamide-based resin formed from (mass%) and the like. Further, PET, isophthalic acid-modified PET, polybutylene naphthalate, and polyethylene naphthalate are preferable from the viewpoint of particularly excellent rigidity, water resistance, and abrasion resistance of the obtained fiber composite sheet. In addition, PET and isophthalic acid-modified PET can be used as a polishing pad material because a nonwoven fabric with high fiber density can be obtained by forming a very fine fiber from a web-entangled sheet composed of sea-island type composite fibers described later. The rigidity is most preferable, and the change with time due to moisture during polishing is also small, which is most preferable.

本実施形態の繊維複合シートにおいては、質量比率(不織布/高分子弾性体)が90/10〜55/45、さらには85/15〜65/35になるように、不織布の内部空隙に高分子弾性体が付与されていることが好ましい。不織布/高分子弾性体の質量比率がこのような範囲である場合には、繊維複合シートの剛性が高くなるとともに、研磨パッド材として用いる場合には表面に露出する極細繊維の密度を高めることにより、研磨安定性、研磨レート、及び、平坦化性能を高めることができる。   In the fiber composite sheet of the present embodiment, the polymer is formed in the internal space of the nonwoven fabric so that the mass ratio (nonwoven fabric / polymer elastic body) is 90/10 to 55/45, and further 85/15 to 65/35. It is preferable that an elastic body is provided. When the mass ratio of the nonwoven fabric / polymer elastic body is in such a range, the stiffness of the fiber composite sheet is increased, and when used as a polishing pad material, the density of the ultrafine fibers exposed on the surface is increased. , Polishing stability, polishing rate, and planarization performance can be improved.

また、本実施形態の繊維複合シートにおいては、高分子弾性体は繊維束を形成する長繊維の極細繊維を集束するように存在することが好ましい。ここで、長繊維の極細繊維が集束されているとは、繊維束内部に存在する長繊維の極細繊維の大部分が繊維束内部に存在する高分子弾性体により接着されて拘束されている状態を意味する。極細繊維が高分子弾性体に集束されていることにより、繊維複合シートの剛性が高くなる。極細繊維が集束されていない場合には、極細繊維が柔軟性を帯びるために、研磨パッド材として用いる場合に平坦化性能が低下する傾向がある。また、研磨時に繊維の抜けが多くなり、抜けた繊維に砥粒が凝集してスクラッチが発生しやすくなる。さらに、複数の繊維束同士は繊維束の外側に存在する高分子弾性体により結着されて塊(バルク)状に存在していることが好ましい。このように、繊維束同士が結着されることにより、形態安定性が向上して研磨安定性等が向上する。   Moreover, in the fiber composite sheet of this embodiment, it is preferable that the polymer elastic body exists so as to converge the ultrafine fibers of long fibers forming the fiber bundle. Here, the ultrafine fibers of the long fibers are converged means that the majority of the ultrafine fibers of the long fibers existing inside the fiber bundle are bonded and restrained by the polymer elastic body existing inside the fiber bundle. Means. Since the ultrafine fibers are focused on the polymer elastic body, the rigidity of the fiber composite sheet is increased. When the ultrafine fibers are not converged, the ultrafine fibers are flexible, and therefore, when used as a polishing pad material, the planarization performance tends to be lowered. Further, the fibers are more likely to come off during polishing, and the abrasive grains aggregate on the removed fibers and scratches are likely to occur. Furthermore, it is preferable that the plurality of fiber bundles are bound together by a polymer elastic body existing outside the fiber bundle and exist in a lump (bulk) shape. As described above, the fiber bundles are bound to each other, so that the shape stability is improved and the polishing stability is improved.

極細繊維を集束している高分子弾性体、及び、繊維束同士を結着している高分子弾性体は非多孔質状であることが好ましい。なお、非多孔質状とは、多孔質状、または、スポンジ状(以下、単に、多孔質状とも言う)の高分子弾性体が有するような独立気泡を実質的に有さない状態を意味する。具体的には、例えば、溶剤系ポリウレタンを凝固させて得られるような、独立気泡を多数有する高分子弾性体ではないことを意味する。集束または結着している高分子弾性体が非多孔質状である場合には、高い剛性が得られるために耐摩耗性により優れた繊維複合シートが得られる。また、研磨パッド材として用いる場合に研磨安定性が高くなり、また、摩耗しにくく、また、研磨時のスラリー屑やパッド屑が空隙に堆積しにくくなるために、高い研磨レートを長時間維持することができ、さらに、極細繊維に対する接着強度が高くなるために、繊維の抜けに起因する研磨時のスクラッチの発生を抑制することができる。   The polymer elastic body in which the ultrafine fibers are bundled and the polymer elastic body in which the fiber bundles are bound to each other are preferably non-porous. The non-porous state means a state substantially free of closed cells, such as a porous or sponge-like (hereinafter also simply referred to as porous) polymer elastic body. . Specifically, it means that it is not a polymer elastic body having many closed cells, for example, obtained by coagulating solvent-based polyurethane. In the case where the polymer elastic body that is focused or bound is non-porous, a fiber composite sheet that is superior in wear resistance can be obtained because high rigidity is obtained. In addition, when used as a polishing pad material, the polishing stability is high, the wear is difficult to wear, and the slurry waste and pad waste at the time of polishing are less likely to accumulate in the gap, so that a high polishing rate is maintained for a long time. Furthermore, since the adhesive strength to the ultrafine fibers is increased, it is possible to suppress the occurrence of scratches at the time of polishing due to the removal of the fibers.

高分子弾性体の具体例としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−アクリロニトリル系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−オレフィン系樹脂、(メタ)アクリル酸系エステル−(水添)イソプレン系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−水添イソプレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、アクリロニトリルーブタジエンースチレン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、(メタ)アクリル酸エステル−酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、エチレン−オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、及び、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ポリウレタン系樹脂が、極細繊維を集束したり、繊維束同士を結着したりするための接着性に優れるために繊維複合シートの硬度を高め、研磨パッド材として用いる場合に研磨時の経時的安定性に優れている点から好ましい。   Specific examples of the polymer elastic body include, for example, a polyurethane resin, a polyamide resin, a (meth) acrylic acid ester resin, a (meth) acrylic acid ester-styrene resin, and a (meth) acrylic acid ester-acrylonitrile resin. , (Meth) acrylic ester-olefin resin, (meth) acrylic ester- (hydrogenated) isoprene resin, (meth) acrylic ester-butadiene resin, styrene-butadiene resin, styrene-hydrogenated isoprene Resin, acrylonitrile-butadiene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, vinyl acetate resin, (meth) acrylic acid ester-vinyl acetate resin, ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-olefin resin, silicone resin , Fluororesin and polyester Resins. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the polyurethane resin increases the hardness of the fiber composite sheet because it is excellent in adhesiveness for bundling ultrafine fibers and binding fiber bundles, and is used for polishing as a polishing pad material. It is preferable from the viewpoint of excellent temporal stability over time.

高分子弾性体としては、吸水率が0.5〜8質量%、さらには1〜6質量%である高分子弾性体が研磨パッド材として用いる場合に研磨時における経時安定性に優れる点から特に好ましい。高分子弾性体の吸水率が低すぎる場合には研磨時に研磨パッド材に対する砥粒スラリーの濡れ性が低下することにより、研磨レートが低下したり、研磨均一性や研磨安定性が低下したり、砥粒が凝集しやすくなってスクラッチが発生しやすくなる傾向がある。また、高分子弾性体の吸水率が高すぎる場合には、研磨時に研磨パッド材の剛性が経時的に低下して平坦化性能が低下することにより研磨レートや研磨均一性が変動しやすくなる。なお、高分子弾性体の吸水率とは、乾燥処理した高分子弾性体のフィルムを室温の水に浸漬して飽和膨潤させたときの吸水率である。また、2種以上の高分子弾性体を含有する場合には各高分子弾性体の吸水率に質量分率を乗じた値の和としても理論上算出される。   As a polymer elastic body, when a polymer elastic body having a water absorption rate of 0.5 to 8% by mass, further 1 to 6% by mass is used as a polishing pad material, it is particularly excellent in stability over time during polishing. preferable. When the water absorption rate of the polymer elastic body is too low, the wettability of the abrasive slurry with respect to the polishing pad material during polishing decreases, the polishing rate decreases, the polishing uniformity and polishing stability decrease, Abrasive grains tend to aggregate and tend to generate scratches. When the water absorption rate of the polymer elastic body is too high, the polishing rate and polishing uniformity are likely to fluctuate because the rigidity of the polishing pad material decreases with time and the planarization performance decreases during polishing. The water absorption rate of the polymer elastic body is the water absorption rate when the dried polymer elastic body film is immersed in water at room temperature and saturated and swollen. Further, when two or more kinds of polymer elastic bodies are contained, it is theoretically calculated as the sum of values obtained by multiplying the water absorption of each polymer elastic body by the mass fraction.

このような吸水率を有する高分子弾性体は、高分子弾性体を構成する高分子の架橋度を調整したり、親水性の官能基を導入したりすること等により得ることができる。高分子弾性体においては、カルボキシル基、スルホン酸基、及び、炭素数3以下のポリアルキレングリコール基からなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性基を有することが、吸水率や親水性を調整することにより、研磨時の研磨パッド材の砥粒スラリーに対する濡れ性を向上させることができる点から好ましい。このように濡れ性を向上させることにより、研磨レート、研磨均一性、及び研磨安定性が向上する。このような親水性基は高分子弾性体を製造する際のモノマー成分として、親水性基を有する成分を共重合することにより、高分子弾性体に導入することができる。このような親水性基を有するモノマー成分の共重合割合としては、0.1〜20質量%、更には、0.5〜10質量%であることが、吸水による膨潤軟化を最小限に抑えつつ、吸水率や濡れ性を高めることができる点から好ましい。また、とくに、カルボキシル基、スルホン酸基、及び、炭素数3以下のポリアルキレングリコール基からなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性基を有するポリウレタン系樹脂が、研磨パッド材として用いる場合に、剛性、濡れ性、及び研磨時の経時的安定性が高い点から好ましい。   A polymer elastic body having such a water absorption rate can be obtained by adjusting the degree of cross-linking of the polymer constituting the polymer elastic body or introducing a hydrophilic functional group. The polymer elastic body has at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a polyalkylene glycol group having 3 or less carbon atoms to adjust water absorption and hydrophilicity. This is preferable because the wettability of the polishing pad material to the abrasive slurry during polishing can be improved. By improving the wettability as described above, the polishing rate, the polishing uniformity, and the polishing stability are improved. Such a hydrophilic group can be introduced into the polymer elastic body by copolymerizing a component having a hydrophilic group as a monomer component for producing the polymer elastic body. The copolymerization ratio of the monomer component having such a hydrophilic group is 0.1 to 20% by mass, and further 0.5 to 10% by mass while minimizing swelling and softening due to water absorption. From the point that water absorption and wettability can be improved. In particular, when a polyurethane-based resin having at least one hydrophilic group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a polyalkylene glycol group having 3 or less carbon atoms is used as a polishing pad material, This is preferable from the viewpoints of rigidity, wettability, and stability over time during polishing.

さらに、高分子弾性体としては、150℃における貯蔵弾性率[E’(150℃、dry)]が0.1〜100MPa、さらには、1〜80MPaであることが好ましい。このような弾性率は、高分子弾性体に架橋構造を形成させることにより得ることができる。なお、高分子弾性体が親水性基を有する場合には、水で膨潤しやすく吸水率が高くなる傾向がある。このような場合には、架橋構造の度合いを調整することにより、吸水率も制御される。なお、2種以上の高分子弾性体を含有する場合には各高分子弾性体の[E’(150℃、dry)]に質量分率を乗じた値の和としても理論上算出される。   Further, as the polymer elastic body, the storage elastic modulus [E ′ (150 ° C., dry)] at 150 ° C. is preferably 0.1 to 100 MPa, and more preferably 1 to 80 MPa. Such an elastic modulus can be obtained by forming a crosslinked structure in the polymer elastic body. When the polymer elastic body has a hydrophilic group, it tends to swell with water and tends to increase the water absorption rate. In such a case, the water absorption rate is also controlled by adjusting the degree of the crosslinked structure. In addition, when two or more kinds of polymer elastic bodies are contained, it is theoretically calculated as the sum of values obtained by multiplying the mass fraction by [E ′ (150 ° C., dry)] of each polymer elastic body.

このような本実施形態の繊維複合シート10は、図1に示すように、両面側に、表面から50μmの厚み領域である表層部LS及び表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部Lmを有し、表層部LSの空隙率をVS、中層部Lmの空隙率をVmとした場合に、VS/Vm≦0.86である。本実施形態の繊維複合シートにおいては、表面から50μmの厚み領域である表層部に高分子弾性体を高充填することにより、表層部の空隙を低減させて繊維束を強く拘束している。その結果、繊維複合シートの表面硬度を高くすることができる。空隙率VSと空隙率Vmの関係は、VS/Vm≦0.86であり、VS/Vm≦0.83、さらには、VS/Vm≦0.80であることが好ましい。VS/Vm>0.86の場合には、表層部が高分子弾性体で高充填されていないために、繊維束に対する補強が不充分になり、高い表面硬度が得られなくなる。 As shown in FIG. 1, the fiber composite sheet 10 according to the present embodiment has a surface layer portion L S that is a thickness region of 50 μm from the surface on both sides and a region with respect to the total thickness connected to the surface layer portion (50 μm from both surfaces). V S / V m ≦ 0 when the intermediate layer portion L m is a thickness region excluding the thickness), the porosity of the surface layer portion L S is V S , and the porosity of the intermediate layer portion L m is V m. .86. In the fiber composite sheet of this embodiment, the fiber bundle is strongly restrained by reducing the voids in the surface layer portion by highly filling the surface layer portion, which is a 50 μm thick region from the surface, with a polymer elastic body. As a result, the surface hardness of the fiber composite sheet can be increased. The relationship between the porosity V S and the porosity V m is V S / V m ≦ 0.86, V S / V m ≦ 0.83, and further V S / V m ≦ 0.80. Is preferred. In the case of V S / V m > 0.86, the surface layer portion is not highly filled with the polymer elastic body, so that the fiber bundle is not sufficiently reinforced and high surface hardness cannot be obtained.

表層部LSの空隙率VS及び中層部Lmの空隙率Vmは、例えば、次のようにして求める。繊維複合シートの厚み方向の断面を走査型電子顕微鏡で倍率30倍で撮影し、得られた画像から、厚み方向断面の両面から50μmの厚み領域である表層部の空隙率VS及び表層部に連なる中層部の空隙率Vmをそれぞれ求める。具体的には、各領域それぞれの空隙率は、画像解析ソフトPopimaging(Digital being kids.Co製)を用い、動的閾値法でその領域の画像を二値化し、空隙部に内接円を描き、各領域において、描いた内接円面積の中で350μm2未満のものをノイズとみなし除去し、残りの円の面積の合計を空隙量として算出する。そして、得られた空隙量を各領域の断面積で割った値を空隙率(VS、Vm)とする。 Porosity V m porosity V S and the middle portion L m of the surface layer portion L S is, for example, determined as follows. A cross section in the thickness direction of the fiber composite sheet was photographed with a scanning electron microscope at a magnification of 30 times. From the obtained image, the porosity V S of the surface layer portion and the surface layer portion, which are 50 μm thick regions from both sides of the thickness direction cross section, obtaining continuous porosity V m of the middle layer, respectively. Specifically, the void ratio of each area is binarized by the dynamic threshold method using the image analysis software Popimaging (manufactured by Digital being kids. Co), and an inscribed circle is drawn in the void. In each region, a drawn inscribed circle area of less than 350 μm 2 is regarded as noise and removed, and the total area of the remaining circles is calculated as a void amount. A value obtained by dividing the obtained void amount by the cross-sectional area of each region is defined as a void ratio (V S , V m ).

また、そのような表面は算術平均表面粗さ(Ra)は15μm以下であり、14μm以下、さらには13μmであることが好ましい。Raが15μmを超える場合には、表面の繊維束が高分子弾性体で充分に補強されなくなり、高い表面硬度が得られなくなる。   Such a surface has an arithmetic average surface roughness (Ra) of 15 μm or less, preferably 14 μm or less, and more preferably 13 μm. When Ra exceeds 15 μm, the fiber bundle on the surface is not sufficiently reinforced with the polymer elastic body, and high surface hardness cannot be obtained.

さらに、その面のJIS−C硬度は、75〜95であり、76〜93、さらには77〜90であることが好ましい。JIS−C硬度が75未満の場合には研磨レートが低くなり、また、表面の耐摩耗性も低下する。また、JIS−C硬度が95を超える場合は研磨パッド材として用いる場合に研磨装置へセットしにくくなることがある。   Furthermore, the JIS-C hardness of the surface is 75 to 95, preferably 76 to 93, and more preferably 77 to 90. When the JIS-C hardness is less than 75, the polishing rate is lowered and the wear resistance of the surface is also lowered. Moreover, when JIS-C hardness exceeds 95, when using as a polishing pad material, it may become difficult to set to a polishing apparatus.

本実施形態の繊維複合シートの厚みは0.5〜1.5mm、好ましくは0.8〜1.4mmである。また、その見掛け密度は、0.5〜1.2g/cm3、さらには、0.6〜1.2g/cm3であることが、剛性に優れる点から好ましい。 The thickness of the fiber composite sheet of this embodiment is 0.5 to 1.5 mm, preferably 0.8 to 1.4 mm. The apparent density is preferably 0.5 to 1.2 g / cm 3 , and more preferably 0.6 to 1.2 g / cm 3 from the viewpoint of excellent rigidity.

[繊維複合シートの製造方法]
次に、本実施形態の繊維複合シートをその製造方法の一例に沿って、さらに詳しく説明する。
[Production method of fiber composite sheet]
Next, the fiber composite sheet of the present embodiment will be described in more detail along with an example of the manufacturing method thereof.

本実施形態の繊維複合シートは、例えば、繊度0.5dtex以下の長繊維の極細繊維を形成するための海島型複合繊維からなる繊維ウェブを製造する工程と、繊維ウェブを絡合処理することにより絡合繊維シートを得る工程と、絡合繊維シートを熱収縮処理することにより緻密化された絡合繊維シートを得る工程と、緻密化された絡合繊維シートに感熱ゲル化剤を含有する高分子弾性体水性液を付与した後、高分子弾性体を凝固させる工程と、海島型複合繊維の海成分を選択的に除去することにより極細繊維の繊維束の絡合体である不織布を形成し、さらに感熱ゲル化剤を水洗する工程と、不織布に高分子弾性体水性液をさらに付与することにより、少なくともその一面側において、その両面から125μmの厚み領域の空隙率Va、両面から125μmの厚み領域に連なる全厚に対する領域(両面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である領域の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb≦0.9になるように調整する工程と、その表面を研削することにより、VS/Vm≦0.86であり、且つ、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS‐C硬度75〜90である表面を形成する工程と、を備える製造方法により得ることができる。 The fiber composite sheet according to the present embodiment includes, for example, a process of manufacturing a fiber web made of sea-island composite fibers for forming ultrafine fibers of long fibers having a fineness of 0.5 dtex or less, and entanglement of the fiber web. A step of obtaining an entangled fiber sheet, a step of obtaining a entangled fiber sheet densified by subjecting the entangled fiber sheet to heat shrinkage, and a heat-sensitive gelling agent contained in the densified entangled fiber sheet After applying the molecular elastic body aqueous liquid, a step of solidifying the polymer elastic body, and selectively removing the sea component of the sea-island type composite fiber to form a nonwoven fabric that is an entangled fiber bundle of ultrafine fibers, a step of washing the heat-sensitive gelling agent addition, by further imparting elastic polymer aqueous solution to the nonwoven fabric, at least one surface thereof, the void ratio V a thickness region of 125μm from both sides, both sides The porosity of the area which is an area to the total thickness (thickness area excluding the thickness of 125μm from both sides) communicating with thickness regions Luo 125μm when the V b, so that V a / V b ≦ 0.9 Surface to which V S / V m ≦ 0.86, arithmetic mean surface roughness (Ra) is 15 μm or less, and JIS-C hardness is 75 to 90 by grinding the surface and adjusting step The process of forming can be obtained by a manufacturing method provided with.

本実施形態の製造方法においては、はじめに、繊度0.5dtex以下の長繊維の極細
繊維を形成するための海島型複合繊維からなる繊維ウェブを製造する。
In the manufacturing method of the present embodiment, first, a fiber web made of sea-island type composite fibers for forming ultrafine fibers of long fibers having a fineness of 0.5 dtex or less is manufactured.

海島型複合繊維とは、繊維断面において、マトリクスとなる海成分のポリマー中に、海成分とは異なる種類のドメインとなる島成分のポリマーが分散されており、後に海成分を除去することにより、島成分のポリマーを主体とする繊維束状の極細繊維を形成する繊維である。   Sea-island type composite fiber is an island component polymer that is a domain of a different type from the sea component in the sea component polymer that is a matrix in the fiber cross section, and by removing the sea component later, It is a fiber that forms a fiber bundle-like ultrafine fiber mainly composed of an island component polymer.

海島型複合繊維の繊維ウェブは、例えば、海成分の熱可塑性樹脂と島成分の熱可塑性樹脂とを溶融紡糸することにより複合化した後、スパンボンド法により、延伸後、ネット上に堆積させることにより得られる。このようなスパンボンド法により繊維ウェブを形成することにより、研磨パッド材として用いる場合に研磨時の繊維の抜けが少なく、繊維密度が高く、形態安定性が良好な長繊維の極細繊維を形成する海島型複合繊維からなる繊維ウェブが得られる。なお、必要に応じて堆積された繊維ウェブを部分的に圧着してもよい。このようにして得られる繊維ウェブの目付量は特に限定されないが、例えば、20〜500g/m2の範囲であることが好ましい。 A fiber web of sea-island type composite fibers is, for example, formed by melting and spinning a sea component thermoplastic resin and an island component thermoplastic resin, and then stretching and then depositing on a net by a spunbond method. Is obtained. By forming a fiber web by such a spunbond method, when used as a polishing pad material, there are few fibers coming off at the time of polishing, fiber density is high, and ultrafine fibers of long fibers with good shape stability are formed. A fiber web made of sea-island type composite fibers is obtained. In addition, you may crimp | bond partially the fiber web deposited as needed. The basis weight of the fiber web thus obtained is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 to 500 g / m 2 , for example.

海島型複合繊維の島成分を形成するための樹脂としては、上述した極細繊維を形成する樹脂成分が用いられる。また、島成分は各種添加剤を含有してもよい。添加材の具体例としては、例えば、触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、滑剤、防汚剤、蛍光増白剤、艶消剤、着色剤、光沢改良剤、制電剤、芳香剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、無機微粒子等が挙げられる。   As the resin for forming the island component of the sea-island composite fiber, the above-described resin component that forms the ultrafine fiber is used. Moreover, the island component may contain various additives. Specific examples of additives include, for example, catalysts, anti-coloring agents, heat-resistant agents, flame retardants, lubricants, antifouling agents, fluorescent whitening agents, matting agents, coloring agents, gloss improvers, antistatic agents, and fragrances. , Deodorants, antibacterial agents, acaricides, inorganic fine particles and the like.

一方、海島型複合繊維の海成分を形成するための樹脂としては、島成分との組み合わせにおいて、後に選択的に除去できる樹脂であれば、特に限定なく用いられる。このような海成分を形成するための樹脂の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂等の水溶性熱可塑性樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレンプロピレン共重合体、ポリエチレングリコール及び/又はスルホン酸アルカリ金属塩を共重合成分として含有する変性ポリエステル、エチレン酢酸ビニル共重合体、スチレンエチレン共重合体、スチレンアクリル共重合体等が挙げられる。これらの中では、PVA系樹脂等の水溶性熱可塑性樹脂、特にエチレン変性PVAが島成分を構成する樹脂が熱収縮し易い点から好ましい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   On the other hand, the resin for forming the sea component of the sea-island composite fiber is not particularly limited as long as it is a resin that can be selectively removed later in combination with the island component. Specific examples of the resin for forming such a sea component include, for example, water-soluble thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol (PVA) resin, polyethylene oxide, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, polyethylene Examples thereof include a modified polyester, an ethylene vinyl acetate copolymer, a styrene ethylene copolymer, and a styrene acrylic copolymer that contain glycol and / or an alkali metal sulfonate as a copolymer component. In these, water-soluble thermoplastic resins, such as PVA-type resin, especially ethylene-modified PVA is preferable from the point which heat shrinks easily. These may be used alone or in combination of two or more.

そして、次に、繊維ウェブを4〜100枚程度重ねて絡合させることによりウェブ絡合シートを形成する。ウェブ絡合シートは、ニードルパンチや高圧水流処理等を用いて繊維ウェブに絡合処理を行うことにより形成される。以下に、ニードルパンチによる絡合処理について詳しく説明する。   Then, a web entangled sheet is formed by overlapping and entangling about 4 to 100 fiber webs. The web entangled sheet is formed by performing an entanglement process on the fiber web using a needle punch, a high-pressure water flow process, or the like. Hereinafter, the entanglement process by the needle punch will be described in detail.

はじめに、所定の目付になるように重ねられた長繊維ウェブの積重体に針折れ防止油剤、帯電防止油剤、絡合向上油剤などのシリコーン系油剤または鉱物油系油剤を付与する。その後、長繊維ウェブの積重体にニードルパンチを施すことにより繊維を三次元的に絡合させる絡合処理を行う。ニードルパンチ処理を行うことにより、繊維密度が高く、繊維の抜けを起こしにくいウェブ絡合シートが得られる。ウェブ絡合シートの目付は、目的とする厚みに応じて適宜選択されるが、具体的には、例えば、100〜1500g/m2の範囲であることが取扱い性に優れる点から好ましい。 First, a silicone-based oil agent or a mineral oil-based oil agent such as a needle breakage preventing oil agent, an antistatic oil agent, an entanglement improving oil agent, or the like is applied to a stack of long fiber webs stacked to have a predetermined basis weight. Thereafter, an entanglement process is performed in which the fibers are three-dimensionally entangled by needle punching the stack of long fiber webs. By performing the needle punching process, a web entangled sheet having a high fiber density and hardly causing the fiber to come off can be obtained. The basis weight of the web-entangled sheet is appropriately selected according to the target thickness, and specifically, for example, a range of 100 to 1500 g / m 2 is preferable from the viewpoint of excellent handleability.

次に、ウェブ絡合シートを熱収縮させることにより、ウェブ絡合シートの繊維密度および絡合度合を高める。熱収縮処理の具体例としては、例えば、ウェブ絡合シートを水蒸気に連続的に接触させる方法や、ウェブ絡合シートに水を付与した後、加熱エアーや赤外線などの電磁波によりウェブ絡合シートに付与した水を加熱する方法等が挙げられる。また、熱収縮処理により緻密化されたウェブ絡合シートをさらに緻密化するとともに、ウェブ絡合シートの形態を固定化したり、表面を平滑化したりすること等を目的として、必要に応じて、さらに熱プレス処理を行うことにより繊維密度を高めてもよい。   Next, the fiber entangled sheet is increased in fiber density and degree of entanglement by thermally shrinking the web entangled sheet. Specific examples of the heat shrink treatment include, for example, a method in which the web entangled sheet is continuously brought into contact with water vapor, or water is applied to the web entangled sheet, and then the web entangled sheet is heated by electromagnetic waves such as heated air and infrared rays. Examples include a method of heating the provided water. Further, for the purpose of further densifying the web entangled sheet densified by the heat shrink treatment, fixing the form of the web entangled sheet, smoothing the surface, etc. The fiber density may be increased by performing a hot press treatment.

熱収縮処理は、ウェブ絡合シートを面積収縮率が35%以上、さらには、40%以上になるように収縮させることが好ましい。なお、面積収縮率(%)は、
式:(熱収縮処理前のウェブ絡合シートの面積−熱収縮処理後のウェブ絡合シートの面積)/熱収縮処理前のウェブ絡合シートの面積×100
により計算される。なお、各面積は、ウェブ絡合シートの表面の面積と裏面の面積の平均面積を意味する。このように高い収縮率で収縮させることにより繊維密度が充分に高められる。面積収縮率の上限は特に限定されないが収縮の限度や処理効率の点から80%程度であることが好ましい。
In the heat shrinking treatment, the web entangled sheet is preferably shrunk so that the area shrinkage rate is 35% or more, and further 40% or more. The area shrinkage rate (%) is
Formula: (Area of the web entangled sheet before the heat shrinking process−Area of the web entangled sheet after the heat shrinking process) / Area of the web entangled sheet before the heat shrinking process × 100
Is calculated by Each area means the average area of the surface area and the back surface area of the web-entangled sheet. The fiber density is sufficiently increased by shrinking at such a high shrinkage rate. The upper limit of the area shrinkage rate is not particularly limited, but is preferably about 80% from the viewpoint of shrinkage limit and processing efficiency.

熱収縮処理前後におけるウェブ絡合シートの目付の変化としては、熱収縮処理後の目付が、熱収縮処理後前の目付に比べて、1.2倍(質量比)以上、さらには、1.5倍以上で、4倍以下、さらには3倍以下であることが好ましい。なお、熱収縮処理されたウェブ絡合シートは、海島型複合繊維の熱変形温度以上の温度で加熱ロールや加熱プレスすることにより、さらに繊維密度が高められてもよい。   As a change in the basis weight of the web-entangled sheet before and after the heat shrinkage treatment, the basis weight after the heat shrinkage treatment is 1.2 times (mass ratio) or more compared to the basis weight before the heat shrinkage treatment. It is preferably 5 times or more, 4 times or less, and more preferably 3 times or less. In addition, the fiber entangled sheet subjected to the heat shrink treatment may be further increased in fiber density by heating rolls or hot pressing at a temperature equal to or higher than the heat deformation temperature of the sea-island composite fibers.

次に、熱収縮処理されたウェブ絡合シートに高分子弾性体を付与する。なお、本実施形態の繊維複合シートを得るためには、後述する海島型複合繊維の極細繊維化処理の前工程、及び後工程のそれぞれにおいて高分子弾性体を付与することが好ましい。詳しくは、熱収縮処理されたウェブ絡合シートの極細繊維化処理の前工程において高分子弾性体を付与することにより、海島型複合繊維を固定して拘束することにより極細繊維化処理の際にシートの形態を安定化させることができる。また、熱収縮処理されたウェブ絡合シートを極細繊維化処理した後にさらに高分子弾性体を付与することにより、海成分を除去することにより形成された繊維束内部の空隙にも高分子弾性体を充填することができるために、硬度のより高い繊維複合シートが得られる。   Next, a polymer elastic body is provided to the web entangled sheet that has been subjected to the heat shrinkage treatment. In addition, in order to obtain the fiber composite sheet of this embodiment, it is preferable to provide a polymer elastic body in each of the pre-process and the post-process of the ultra-fine fiber processing of the sea-island composite fiber described later. Specifically, by applying a polymer elastic body in the pre-process of the ultrafine fiber treatment of the web entangled sheet subjected to the heat shrink treatment, the sea-island type composite fiber is fixed and restrained, thereby performing the ultrafine fiber treatment. The form of the sheet can be stabilized. In addition, the polymer entanglement is also applied to the voids in the fiber bundle formed by removing the sea component by applying the polymer elastic body after the ultra-fine fiber treatment of the web entangled sheet subjected to the heat shrink treatment. Therefore, a fiber composite sheet with higher hardness can be obtained.

熱収縮処理されたウェブ絡合シートに高分子弾性体を付与する方法としては、熱収縮処理されたウェブ絡合シートに高分子弾性体の樹脂液を含浸させた後、高分子弾性体を凝固させる方法が挙げられる。   As a method for imparting a polymer elastic body to a heat-shrinkable web entangled sheet, the polymer elastic body is solidified after impregnating the heat-shrinkable web entangled sheet with a resin solution of the polymer elastic body. The method of letting it be mentioned.

高分子弾性体の樹脂液としては、高分子弾性体の水性液を用いることが環境負荷が低い点から好ましい。高分子弾性体の水性液とは、高分子弾性体を形成する成分を水系媒体に溶解した水性溶液、又は、高分子弾性体を形成する成分を水系媒体に分散させた水性分散液である。なお、水性分散液には、懸濁分散液及びエマルジョンが含まれる。また、高濃度で粘度が低く含浸浸透性にも優れているために高充填しやすい点から水性分散液がとくに好ましい。高分子弾性体の水性分散液の固形分濃度は、15質量%以上、さらには、25質量%以上であることが、高分子弾性体を高充填しやすい点から好ましい。   As the resin liquid for the polymer elastic body, it is preferable to use an aqueous liquid of the polymer elastic body from the viewpoint of low environmental load. The aqueous liquid of the polymer elastic body is an aqueous solution in which the component forming the polymer elastic body is dissolved in the aqueous medium, or the aqueous dispersion liquid in which the component forming the polymer elastic body is dispersed in the aqueous medium. The aqueous dispersion includes a suspension dispersion and an emulsion. In addition, an aqueous dispersion is particularly preferable because it has a high concentration, a low viscosity, and an excellent impregnation permeability, so that it can be easily filled. The solid content concentration of the aqueous dispersion of the polymer elastic body is preferably 15% by mass or more, and more preferably 25% by mass or more from the viewpoint of easy filling of the polymer elastic body.

熱収縮処理されたウェブ絡合シートに高分子弾性体の水性液を含浸させる方法は特に限定されないが、例えば、ナイフコーター、バーコーター、又はロールコーターを用いて、または、ディッピングが挙げられる。   The method for impregnating the web-entangled sheet subjected to the heat shrink treatment with the aqueous liquid of the polymer elastic body is not particularly limited, and examples thereof include a knife coater, a bar coater, a roll coater, and dipping.

なお、ウェブ絡合シートに高分子弾性体の水性分散液を含浸させる場合においては、表面から水性液が乾燥するにつれて内層の水性液が表層に移行して、高分子弾性体が表層に遍在する、所謂、マイグレーションという現象を生じる場合がある。このようなマイグレーションの発生は、水性分散液に感熱ゲル化性を有するマイグレーション防止剤を添加することにより抑制することが高充填するためには好ましい。感熱ゲル化剤としては、水溶性である、一価、または二価の無機塩類が後述する水洗処理で容易に除去できる点から好ましい。このような無機塩類の具体例としては、例えば、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、酸化亜鉛、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化カリウム、炭酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸鉛等が挙げられる。無機塩類の添加割合としては、例えば、高分子弾性体100質量部に対して0.5〜5質量部程度であることが好ましい。感熱ゲル化剤を含有する高分子弾性体の水性分散液を用いる場合、スチーム加熱することにより、表層からの急激な水分の蒸発を抑制しながら内部を加熱して高分子弾性体を感熱ゲル化させる。そして、感熱ゲル化された高分子弾性体を150℃の条件で乾燥することにより、高分子弾性体を厚み方向に均一に付与することができる。   When the web entangled sheet is impregnated with the aqueous dispersion of the polymer elastic body, the inner layer of the aqueous liquid moves to the surface layer as the aqueous liquid dries from the surface, and the polymer elastic body is ubiquitous on the surface layer. In other words, a so-called migration phenomenon may occur. Such migration is preferably suppressed by adding a migration inhibitor having heat-sensitive gelling property to the aqueous dispersion to achieve high filling. As the heat-sensitive gelling agent, water-soluble monovalent or divalent inorganic salts are preferable from the viewpoint that they can be easily removed by a water washing treatment described later. Specific examples of such inorganic salts include, for example, sodium carbonate, sodium sulfate, ammonium sulfate, calcium chloride, calcium sulfate, calcium nitrate, zinc oxide, zinc chloride, magnesium chloride, potassium chloride, potassium carbonate, sodium nitrate, lead nitrate Etc. The addition ratio of the inorganic salts is preferably about 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer elastic body, for example. When using an aqueous dispersion of a polymer elastic body containing a heat-sensitive gelling agent, the polymer elastic body is converted into a heat-sensitive gel by heating the inside while suppressing rapid evaporation of moisture from the surface layer by steam heating. Let And the polymer elastic body can be uniformly provided in the thickness direction by drying the heat-gelled polymer elastic body at 150 ° C.

高分子弾性体としては、極細繊維に対する結着性が高い点から、水素結合性高分子弾性体が好ましい。水素結合性高分子弾性体とは、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等のように、水素結合により結晶化あるいは凝集する高分子からなる弾性体である。水素結合性高分子弾性体は、接着性が高く、繊維絡合体の形態保持性を向上させ、また、繊維の抜けを抑制する。   As the polymer elastic body, a hydrogen-bonding polymer elastic body is preferable because of its high binding property to ultrafine fibers. The hydrogen-bonding polymer elastic body is an elastic body made of a polymer that crystallizes or aggregates by hydrogen bonding, such as polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl alcohol resin, and the like. The hydrogen-bonding polymer elastic body has high adhesiveness, improves the shape retention of the fiber entangled body, and suppresses the fiber from coming off.

以下に、高分子弾性体としてポリウレタン系樹脂からなる弾性体を用いる場合について、代表例として詳しく説明する。   Below, the case where the elastic body which consists of polyurethane-type resin is used as a polymeric elastic body is demonstrated in detail as a representative example.

ポリウレタン系樹脂からなる弾性体としては、平均分子量200〜6000の高分子ポリオールと有機ポリイソシアネ−トと、鎖伸長剤とを、所定のモル比で反応させることにより得られる各種のポリウレタン系樹脂が挙げられる。   Examples of the elastic body made of a polyurethane resin include various polyurethane resins obtained by reacting a polymer polyol having an average molecular weight of 200 to 6000, an organic polyisocyanate, and a chain extender in a predetermined molar ratio. It is done.

高分子ポリオールの具体例としては、例えば、ポリエチレングリコール,ポリプロピレングリコール,ポリテトラメチレングリコール,ポリ(メチルテトラメチレングリコール)等のポリエーテル系ポリオールおよびその共重合体;ポリブチレンアジペートジオール,ポリブチレンセバケートジオール,ポリヘキサメチレンアジペートジオール,ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンアジペート)ジオール,ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンセバケート)ジオール,ポリカプロラクトンジオール等のポリエステル系ポリオールおよびその共重合体;ポリヘキサメチレンカーボネートジオール,ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンカーボネート)ジオール,ポリペンタメチレンカーボネートジオール,ポリテトラメチレンカーボネートジオール等のポリカーボネート系ポリオールおよびその共重合体;ポリエステルカーボネートポリオール等が挙げられる。また、必要に応じて、トリメチロールプロパン等の3官能アルコールやペンタエリスリトール等の4官能アルコールなどの多官能アルコール、又は、エチレングリコール,プロピレングリコール,1,4−ブタンジオール,1,6−ヘキサンジオール等の短鎖アルコールを併用してもよい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に、非晶性のポリカーボネート系ポリオール,脂環式ポリカーボネート系ポリオール,直鎖状ポリカーボネート系ポリオール,及び、これらのポリカーボネート系ポリオールとポリエーテル系ポリオール又はポリエステル系ポリオールとの混合物を用いることが、耐加水分解性や耐酸化性等の耐久性に優れた研磨パッド材が得られる点から好ましい。また、炭素数5以下、特には炭素数3以下のポリアルキレングリコール基を含有するポリウレタン系樹脂は水に対する濡れ性がとくに良好になる点から好ましい。   Specific examples of the polymer polyol include, for example, polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly (methyltetramethylene glycol), and copolymers thereof; polybutylene adipate diol, polybutylene sebacate Polyester polyols such as diol, polyhexamethylene adipate diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene adipate) diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene sebacate) diol, polycaprolactone diol, and the like Copolymer thereof; polyhexamethylene carbonate diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene carbonate) diol, polypentamethylene carbonate diol, polytetramethylene carbonate Polycarbonate polyols and their copolymers such as Tojioru; polyester carbonate polyols and the like. If necessary, a trifunctional alcohol such as trimethylolpropane and a polyfunctional alcohol such as tetrafunctional alcohol such as pentaerythritol, or ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol. Etc. You may use together short chain alcohols, such as. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, the use of amorphous polycarbonate polyols, alicyclic polycarbonate polyols, linear polycarbonate polyols, and mixtures of these polycarbonate polyols with polyether polyols or polyester polyols are resistant to water. This is preferable because a polishing pad material excellent in durability such as decomposability and oxidation resistance can be obtained. A polyurethane-based resin containing a polyalkylene glycol group having 5 or less carbon atoms, particularly 3 or less carbon atoms, is preferable from the viewpoint of particularly good wettability with water.

有機ポリイソシアネートの具体例としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート,イソホロンジイソシアネート,ノルボルネンジイソシアネート,4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族あるいは脂環族ジイソシアネート等の無黄変型ジイソシアネート;2,4−トリレンジイソシアネート,2,6−トリレンジイソシアネート,4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート,キシリレンジイソシアネートポリウレタン等の芳香族ジイソシアネート,等が挙げられる。また、必要に応じて、3官能イソシアネートや4官能イソシアネートなどの多官能イソシアネートを併用してもよい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートが、繊維に対する接着性が高く、また、硬度が高い研磨パッド材が得られる点から好ましい。   Specific examples of the organic polyisocyanate include, for example, non-yellowing diisocyanates such as aliphatic or alicyclic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate; 2,4-tri Examples thereof include aromatic diisocyanates such as range isocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate polyurethane. Moreover, you may use together polyfunctional isocyanates, such as trifunctional isocyanate and tetrafunctional isocyanate, as needed. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate have high adhesion to fibers, Moreover, it is preferable from the point from which the polishing pad material with high hardness is obtained.

鎖伸長剤の具体例としては、例えば、ヒドラジン,エチレンジアミン,プロピレンジアミン,ヘキサメチレンジアミン,ノナメチレンジアミン,キシリレンジアミン,イソホロンジアミン,ピペラジンおよびその誘導体,アジピン酸ジヒドラジド,イソフタル酸ジヒドラジドなどのジアミン類;ジエチレントリアミンなどのトリアミン類;トリエチレンテトラミンなどのテトラミン類;エチレングリコール,プロピレングリコール,1,4−ブタンジオール,1,6−ヘキサンジオール,1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン,1,4−シクロヘキサンジオールなどのジオール類;トリメチロールプロパンなどのトリオール類;ペンタエリスリトールなどのペンタオール類;アミノエチルアルコール,アミノプロピルアルコールなどのアミノアルコール類等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ヒドラジン、ピペラジン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミンおよびその誘導体、エチレントリアミンなどのトリアミンの中から2種以上組み合わせて用いることが、短時間で硬化反応が完了する点から好ましい。また、鎖伸長反応時に、鎖伸長剤とともに、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミンなどのモノアミン類;4−アミノブタン酸、6−アミノヘキサン酸などのカルボキシル基含有モノアミン化合物;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのモノオール類を併用してもよい。   Specific examples of the chain extender include, for example, diamines such as hydrazine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, nonamethylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, piperazine and derivatives thereof, adipic acid dihydrazide, and isophthalic acid dihydrazide; Triamines such as diethylenetriamine; tetramines such as triethylenetetramine; ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 1,4 -Diols such as cyclohexanediol; Triols such as trimethylolpropane; Pentaols such as pentaerythritol; Aminoethyl alcohol, Aminopropyl alcohol Which amino alcohols and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a combination of two or more of hydrazine, piperazine, hexamethylenediamine, isophoronediamine and derivatives thereof, and triamines such as ethylenetriamine from the viewpoint of completing the curing reaction in a short time. In addition, during the chain extension reaction, together with the chain extender, monoamines such as ethylamine, propylamine, and butylamine; carboxyl group-containing monoamine compounds such as 4-aminobutanoic acid and 6-aminohexanoic acid; methanol, ethanol, propanol, butanol, etc. Monools may be used in combination.

また、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)吉草酸などのカルボキシル基含有ジオール等を併用して、ポリウレタン系弾性体の骨格にカルボキシル基などのイオン性基を導入することにより、水に対する濡れ性をさらに向上させることができる。   In addition, a polyurethane containing a carboxyl group-containing diol such as 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) butanoic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) valeric acid, etc. By introducing an ionic group such as a carboxyl group into the skeleton of the elastic body, the wettability to water can be further improved.

さらに、ポリウレタン系樹脂の吸水率や貯蔵弾性率を制御するために、ポリウレタンを形成するモノマー単位が有する官能基と反応し得る官能基を分子内に2個以上含有する架橋剤や、ポリイソシアネート系化合物、多官能ブロックイソシアネート系化合物等の自己架橋性の化合物を添加することにより、架橋構造を形成してもよい。   Furthermore, in order to control the water absorption and storage elastic modulus of the polyurethane resin, a crosslinking agent containing two or more functional groups in the molecule that can react with the functional group of the monomer unit forming the polyurethane, A cross-linked structure may be formed by adding a self-crosslinking compound such as a compound or a polyfunctional blocked isocyanate compound.

モノマー単位の官能基と架橋剤の官能基との組み合わせとしては、カルボキシル基とオキサゾリン基、カルボキシル基とカルボジイミド基、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とシクロカーボネート基、カルボキシル基とアジリジン基、カルボニル基とヒドラジン誘導体、ヒドラジド誘導体などが挙げられる。これらの中では、カルボキシル基を有するモノマー単位とオキサゾリン基、カルボジイミド基またはエポキシ基を有する架橋剤と組み合わせ、水酸基またはアミノ基を有するモノマー単位とブロックイソシアネート基を有する架橋剤との組み合わせ、およびカルボニル基を有するモノマー単位とヒドラジン誘導体またはヒドラジド誘導体との組み合わせが、架橋形成が容易であり、得られる繊維複合シートの剛性や耐磨耗性が優れる点から、特に好ましい。なお、架橋構造は、繊維絡合体にポリウレタン系樹脂を付与した後の熱処理工程において形成することが、高分子弾性体の水性液の安定性を維持する点から好ましい。これらの中でも、架橋性能や水性液のポットライフ性が優れ、また安全面でも問題のないカルボジイミド基および/またはオキサゾリン基が特に好ましい。カルボジイミド基を有する架橋剤としては、例えば日清紡績株式会社製「カルボジライトE−01」、「カルボジライトE−02」、「カルボジライトV−02」などの水分散カルボジイミド系化合物を挙げることができる。また、オキサゾリン基を有する架橋剤としては、例えば日本触媒株式会社製「エポクロスK−2010E」、「エポクロスK−2020E」、「エポクロスWS−500」などの水分散オキサゾリン系化合物を挙げることができる。架橋剤の配合量としては、ポリウレタン系樹脂に対して、架橋剤の有効成分が1〜20質量%、さらには1.5〜1質量%、とくには2〜10質量%であることが好ましい。   The combination of the functional group of the monomer unit and the functional group of the crosslinking agent includes a carboxyl group and an oxazoline group, a carboxyl group and a carbodiimide group, a carboxyl group and an epoxy group, a carboxyl group and a cyclocarbonate group, a carboxyl group and an aziridine group, and a carbonyl group. And hydrazine derivatives and hydrazide derivatives. Among these, a monomer unit having a carboxyl group and a crosslinking agent having an oxazoline group, a carbodiimide group or an epoxy group, a combination of a monomer unit having a hydroxyl group or an amino group and a crosslinking agent having a blocked isocyanate group, and a carbonyl group A combination of a monomer unit having a hydrazine derivative or a hydrazide derivative is particularly preferred from the viewpoint of easy cross-linking and excellent rigidity and wear resistance of the resulting fiber composite sheet. The crosslinked structure is preferably formed in the heat treatment step after applying the polyurethane resin to the fiber entangled body from the viewpoint of maintaining the stability of the aqueous liquid of the polymer elastic body. Among these, a carbodiimide group and / or an oxazoline group are particularly preferable because they are excellent in crosslinking performance and pot life of an aqueous liquid and have no problem in safety. Examples of the crosslinking agent having a carbodiimide group include water-dispersed carbodiimide compounds such as “Carbodilite E-01”, “Carbodilite E-02”, and “Carbodilite V-02” manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd. Examples of the crosslinking agent having an oxazoline group include water-dispersed oxazoline compounds such as “Epocross K-2010E”, “Epocross K-2020E”, and “Epocross WS-500” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. As a compounding quantity of a crosslinking agent, it is preferable that the active ingredient of a crosslinking agent is 1-20 mass% with respect to a polyurethane-type resin, Furthermore, 1.5-1 mass%, It is especially 2-10 mass%.

また、極細繊維との接着性を高め繊維束の剛性を高める点から、ポリウレタン系樹脂中の高分子ポリオールの成分の含有率としては、65質量%以下、さらには、60質量%以下であることが好ましい。また、40質量%以上、さらには、45質量%以上であることが適度な弾性を付与することにより研磨パッド材として用いた場合にスクラッチの発生を抑制することができる点から好ましい。   In addition, from the viewpoint of enhancing the adhesion to the ultrafine fibers and increasing the rigidity of the fiber bundle, the content of the component of the polymer polyol in the polyurethane resin is 65% by mass or less, and further 60% by mass or less. Is preferred. Moreover, it is preferable that it is 40 mass% or more, and also 45 mass% or more from the point which can suppress generation | occurrence | production of a scratch when it uses as a polishing pad material by providing moderate elasticity.

ポリウレタン系樹脂は、浸透剤、消泡剤、滑剤、撥水剤、撥油剤、増粘剤、増量剤、硬化促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光剤、防黴剤、発泡剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性高分子化合物、染料、顔料、無機微粒子などをさらに含有してもよい。   Polyurethane resins are penetrants, antifoaming agents, lubricants, water repellents, oil repellents, thickeners, extenders, curing accelerators, antioxidants, UV absorbers, fluorescent agents, antifungal agents, foaming agents, You may further contain water-soluble high molecular compounds, such as polyvinyl alcohol and carboxymethylcellulose, dye, a pigment, an inorganic fine particle.

ポリウレタン系樹脂を水性分散液にする方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基などの親水性基を有する単量体を共重合成分として用いることにより、水性媒体に対する分散性をポリウレタン系樹脂に付与する方法、または、ポリウレタン系樹脂に界面活性剤を添加して、乳化又は懸濁させる方法が挙げられる。   The method for making the polyurethane resin into an aqueous dispersion is not particularly limited, and a known method can be used. Specifically, for example, a method of imparting dispersibility to an aqueous medium to a polyurethane resin by using a monomer having a hydrophilic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a hydroxyl group as a copolymerization component, or A method of emulsifying or suspending a polyurethane resin by adding a surfactant may be mentioned.

乳化又は懸濁に用いられる界面活性剤の具体例としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体などのノニオン性界面活性剤などが挙げられる。また、反応性を有する、いわゆる反応性界面活性剤を用いてもよい。また、界面活性剤の曇点を適宜選ぶことにより、ポリウレタン系樹脂に感熱ゲル化性を付与することもできる。ポリウレタン系樹脂の水性分散液の分散平均粒子径は特に限定されないが、例えば、0.01〜1μm、さらには、0.03〜0.5μmであることが好ましい。   Specific examples of the surfactant used for emulsification or suspension include, for example, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium polyoxyethylene tridecyl ether acetate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, dioctyl sulfosuccinic acid Anionic surfactants such as sodium; nonionic properties such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer Surfactant etc. are mentioned. Moreover, you may use what is called reactive surfactant which has reactivity. Moreover, heat-sensitive gelation property can also be provided to a polyurethane-type resin by selecting suitably the cloud point of surfactant. The dispersion average particle diameter of the aqueous polyurethane resin dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 1 μm, and more preferably 0.03 to 0.5 μm, for example.

次に、高分子弾性体が付与された熱収縮処理されたウェブ絡合シート中の海島型複合繊維を極細繊維化処理することにより極細繊維の繊維束の絡合体である不織布を形成する。   Next, the sea-island type composite fiber in the web entangled sheet subjected to the heat shrink treatment to which the polymer elastic body is applied is subjected to ultrafine fiber treatment to form a nonwoven fabric which is an entangled body of the fiber bundle of ultrafine fibers.

本工程は、熱収縮処理されたウェブ絡合シートを形成する海島型複合繊維を極細繊維化処理することにより極細繊維を形成する工程である。なお、海島型複合繊維から海成分を除去することにより極細繊維間に空隙が形成される。この空隙には、後述する高分子弾性体を再充填する工程において高分子弾性体が充填されることにより極細繊維が集束される。   This step is a step of forming ultrafine fibers by subjecting the sea-island type composite fibers forming the web-entangled sheet subjected to heat shrinkage treatment to ultrafine fibers. Note that voids are formed between the ultrafine fibers by removing sea components from the sea-island composite fibers. In this gap, the ultrafine fibers are focused by being filled with the polymer elastic body in the step of refilling the polymer elastic body described later.

高分子弾性体が付与された熱収縮処理されたウェブ絡合シート中の海島型複合繊維は、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液等で熱水処理することにより、海成分を形成する熱可塑性樹脂を溶解除去、または、分解除去することにより島成分の樹脂から形成された極細繊維が形成される。熱水処理の具体例としては、例えば、第1段階として、65〜90℃の熱水中に5〜300秒間浸漬した後、さらに、第2段階として、85〜100℃の熱水中で100〜600秒間処理するような方法が挙げられる。また、溶解効率を高めるために、必要に応じて、ロールでのニップ処理、高圧水流処理、超音波処理、シャワー処理、攪拌処理、揉み処理等を行ってもよい。   The sea-island composite fiber in the web-entangled sheet subjected to heat shrink treatment to which a polymer elastic body is applied is obtained by subjecting a thermoplastic resin that forms a sea component by hydrothermal treatment with water, an alkaline aqueous solution, an acidic aqueous solution, or the like. By dissolving and removing or decomposing and removing, ultrafine fibers formed from island component resin are formed. As a specific example of the hot water treatment, for example, as a first stage, after being immersed in hot water at 65 to 90 ° C. for 5 to 300 seconds, further, as a second stage, 100 in hot water at 85 to 100 ° C. The method of processing for ˜600 seconds is mentioned. Moreover, in order to improve dissolution efficiency, you may perform the nip process by a roll, a high pressure water flow process, an ultrasonic process, a shower process, a stirring process, a stagnation process, etc. as needed.

なお、海島型複合繊維から海成分を溶解する際に、形成される極細繊維が大きく収縮する。この収縮により繊維密度がより緻密になるために繊維密度が高くなる。なお、高分子弾性体の水性液に感熱ゲル化剤を付与していた場合には、この工程において、感熱ゲル化剤も水洗除去される。   In addition, when a sea component is melt | dissolved from a sea-island type composite fiber, the ultrafine fiber formed shrinks greatly. This shrinkage increases the fiber density because the fiber density becomes denser. In addition, when the heat-sensitive gelling agent is added to the aqueous liquid of the polymer elastic body, the heat-sensitive gelling agent is also removed by washing in this step.

次に、極細繊維から形成された繊維束内部に高分子弾性体をさらに充填することにより、極細繊維を集束するとともに、繊維束を結着させる。上述したような海島型複合繊維に極細繊維化処理を施した場合、形成される繊維束の内部に空隙が形成される。本工程においては、このような空隙に高分子弾性体を充填することにより、極細繊維を集束するとともに、繊維複合シートの空隙率を低下させる。なお、極細繊維が繊維束を形成しているために毛細管現象により高分子弾性体の水性液が含浸されやすくなり、極細繊維はより集束されやすくなる。高分子弾性体の水性液の含浸方法及び種類は、上述したものと同様の方法及び樹脂が用いられる。   Next, the fiber bundle formed from the ultrafine fibers is further filled with a polymer elastic body to focus the ultrafine fibers and bind the fiber bundles. When the above-mentioned sea-island type composite fiber is subjected to ultrafine fiber treatment, voids are formed inside the formed fiber bundle. In this step, by filling the voids with a polymer elastic body, the ultrafine fibers are focused and the void ratio of the fiber composite sheet is reduced. In addition, since the ultrafine fibers form a fiber bundle, the aqueous solution of the polymer elastic body is easily impregnated by capillary action, and the ultrafine fibers are more easily focused. For the method and type of impregnation of the polymer elastic body with the aqueous liquid, the same method and resin as described above are used.

なお、高分子弾性体の再付与においては、両表面から125μmの厚み領域の空隙率Va、両表面から125μmの厚み領域に連なる全厚に対する領域の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb≦0.9になるように調整することが好ましい。このように調整することにより、VS/Vm≦0.86になるような繊維複合シートが得られやすくなる。再付与する高分子弾性体の量は、厚みや極細繊維化処理する前の高分子弾性体の付与の量により適宜調整されるが、40〜120g/m2程度であることが好ましい。再付与する高分子弾性体の量が少なすぎる場合には表層に存在する樹脂量が少なくなる傾向がある。また、再付与する高分子弾性体の量が多すぎる場合には、含浸可能な量を上回り、経済性が低下する傾向がある。なお、付与量の調整は表層に高分子弾性体を選択的に存在させるようにナイフコーター、バーコーター、又はロールコーターの条件を適宜調整する方法や、ディッピングを行って表層に偏在させるようにニップ条件を調整する方法等が挙げられる。 In addition, in the re-application of the polymer elastic body, when the porosity V a of the 125 μm thick region from both surfaces and V b is the porosity of the region with respect to the total thickness connected to the 125 μm thick region from both surfaces, It is preferable to adjust so that a / V b ≦ 0.9. By adjusting in this way, it becomes easy to obtain a fiber composite sheet that satisfies V S / V m ≦ 0.86. The amount of the elastic polymer to be re-applied is appropriately adjusted by the amount of application of the elastic polymer prior to treatment thickness and microfine fiber formation, it is preferably about 40 to 120 g / m 2. When the amount of the polymer elastic body to be reapplied is too small, the amount of the resin existing in the surface layer tends to be small. Further, when the amount of the elastic polymer to be reapplied is too large, it exceeds the amount that can be impregnated, and the economy tends to decrease. The amount of application can be adjusted by appropriately adjusting the conditions of the knife coater, bar coater, or roll coater so that the polymer elastic body is selectively present on the surface layer, or by dip so as to be unevenly distributed on the surface layer. The method of adjusting conditions etc. are mentioned.

このようにして、見掛け密度0.5g/cm3以上であり、繊度0.5dtex以下の極細繊維の長繊維の繊維束の絡合体である不織布と、不織布の内部空隙に高分子弾性体を含浸付与した繊維複合シートを製造するための中間体シートが得られる。 In this way, a nonwoven fabric that is an entangled fiber bundle of ultrafine fibers having an apparent density of 0.5 g / cm 3 or more and a fineness of 0.5 dtex or less, and an internal void of the nonwoven fabric are impregnated with a polymer elastic body. An intermediate sheet for producing the applied fiber composite sheet is obtained.

なお、このようにして得られた繊維複合シートを製造するための中間体シートは、これまでの製造工程で用いられた物質に由来するpH変化を生じる成分が含まれていることがある。このようなpH変化を生じる成分が残留した場合には研磨パッド材として用いる場合には研磨砥粒が凝集し研磨レートの低下、あるいはスクラッチという問題を引き起こすことがある。従って、中間体シートを水洗することにより、中間体シートからpH変化を生じる成分を除去することが好ましい。水洗方法の具体例としては、例えば、80℃以上の熱水中で水洗するような方法が挙げられる。また、溶解効率を高めるために必要に応じて、ロールでのニップ処理、高圧水流処理、超音波処理、シャワー処理、攪拌処理、揉み処理等を行ってもよい。このようにして水洗された中間体シート中に含有されるイオン量は、400μg/cm3以下程度であることが好ましい。 In addition, the intermediate | middle sheet | seat for manufacturing the fiber composite sheet obtained by doing in this way may contain the component which produces the pH change originating in the substance used by the previous manufacturing process. When a component that causes such pH change remains, when used as a polishing pad material, the abrasive grains may aggregate to cause a problem of a decrease in polishing rate or a scratch. Therefore, it is preferable to remove components that cause a pH change from the intermediate sheet by washing the intermediate sheet with water. As a specific example of the water washing method, for example, a method of washing in hot water of 80 ° C. or higher can be mentioned. Further, in order to increase the dissolution efficiency, nip treatment with a roll, high-pressure water flow treatment, ultrasonic treatment, shower treatment, stirring treatment, stagnation treatment, and the like may be performed as necessary. The amount of ions contained in the intermediate sheet thus washed with water is preferably about 400 μg / cm 3 or less.

そして、このような中間体シートに対して以下に示すような仕上げ処理を施すことにより繊維複合シートが得られる。   And a fiber composite sheet is obtained by performing the finishing process as shown below with respect to such an intermediate sheet.

仕上げ処理としては、得られた中間体シートの表面から研削することにより表面の面出しを行う。研削はサンドペーパー、針布、ダイヤモンド等によって行われる。この場合、表層部の空隙率VSと中層部の空隙率Vmとの関係をVS/Vm≦0.86に調整するために、研削量は、中間体シートの表面から50〜200μmの範囲で研削することが好ましい。研削量が多すぎる場合には、表層に存在する高分子弾性体が脱落しやすくなるために、極細繊維を集束して補強する効果が低下する傾向がある。また、研削量が少なすぎる場合には、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下のような平滑な表面が得られにくくなる傾向がある。このような表面を形成するためには、♯60〜♯600、さらには♯80〜♯400、とくには♯100〜♯320のような細目のサンドペーパーを使用することが好ましい。 As the finishing treatment, the surface of the intermediate sheet is ground by grinding. Grinding is performed with sandpaper, needle cloth, diamond or the like. In this case, in order to adjust the relationship between the porosity V S of the surface layer portion and the porosity V m of the middle layer portion to V S / V m ≦ 0.86, the grinding amount is 50 to 200 μm from the surface of the intermediate sheet. It is preferable to grind in this range. When the amount of grinding is too large, the polymer elastic body existing on the surface layer tends to fall off, and the effect of focusing and reinforcing the ultrafine fibers tends to decrease. Further, when the grinding amount is too small, it is difficult to obtain a smooth surface having an arithmetic average surface roughness (Ra) of 15 μm or less. In order to form such a surface, it is preferable to use fine sandpaper such as # 60 to # 600, further # 80 to # 400, and particularly # 100 to # 320.

このようにして繊維複合シートが製造される。そして、繊維複合シートを研磨パッド材として用いる場合には、必要に応じてさらに後加工処理等が施されて研磨パッドとして用いられる。   In this way, a fiber composite sheet is manufactured. And when using a fiber composite sheet as a polishing pad material, a post-processing process etc. are further given as needed and used as a polishing pad.

後加工処理としては、逆シールのブラッシング処理、溝加工、熱プレス処理、積層処理等が挙げられる。逆シールのブラッシング処理とは、サンドペーパー、針布、ダイヤモンド等により繊維複合シートの表面に機械的な摩擦力や研磨力を与えて、集束された極細繊維を分繊する処理である。また、溝加工とは、砥粒スラリーの保持性や排出性を調整するために研磨面に、格子状、同心円状、渦巻き状等の溝や孔を形成する処理である。また、熱プレス処理とは、研磨パッド材に含まれる空隙を減少させたり、見掛け密度をさらに高めたりする処理である。熱プレス処理としては、極細繊維および高分子弾性体が分解しない温度から選ばれ、例えば160〜180℃に加熱された金属ロールを用い、線圧30〜100kg/cm条件でプレスするような条件が選ばれる。また、積層処理とは、繊維複合シートを、スポンジ、編物、織物、不織布、ゴム、弾性樹脂フィルム等の各種基材に貼り合せて積層化することにより剛性を調整する処理である。例えば、繊維複合シートを硬度の低い弾性体シートと積層することにより、平坦化性能をさらに向上させることができる。弾性フィルムや弾性スポンジ体の材質は、現在汎用的に使用されているポリウレタンを含浸した不織布(例えば、"Suba400"(ニッタ・ハース(株)製))の他、天然ゴム、ニトリルゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴムなどのゴム;ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー;発泡プラスチック;ポリウレタンなどを採用することができる。また、繊維複合シートを含有する研磨層と該研磨層よりも硬度の低い弾性体層とが積層された研磨パッド材としても良い。それによって、被研磨材に対するローカル平坦化性能(局所的な平坦化性能)が向上する傾向がある。なお、積層処理された研磨パッド材は、研磨パッド材と弾性体層とが溶融接着等により直接接合しているものの他、接着剤や両面粘着テープ等により両層が接着されたものや、さらに、両層の間にさらに別の層が存在するものも含む。   Examples of post-processing include reverse seal brushing, grooving, hot pressing, and laminating. The reverse seal brushing process is a process of separating the focused ultrafine fibers by applying mechanical frictional force or polishing force to the surface of the fiber composite sheet with sandpaper, needle cloth, diamond or the like. Groove processing is a process of forming grooves, holes such as lattices, concentric circles, and spirals on the polishing surface in order to adjust the retention and discharge of the abrasive slurry. The hot press process is a process for reducing voids contained in the polishing pad material or further increasing the apparent density. The hot press treatment is selected from temperatures at which the ultrafine fibers and the polymer elastic body are not decomposed. For example, a metal roll heated to 160 to 180 ° C. is used and the pressing is performed under a linear pressure of 30 to 100 kg / cm. To be elected. The lamination treatment is a treatment for adjusting the rigidity by laminating the fiber composite sheet on various substrates such as sponge, knitted fabric, woven fabric, nonwoven fabric, rubber, elastic resin film and the like. For example, the planarization performance can be further improved by laminating the fiber composite sheet with an elastic sheet having low hardness. The material of the elastic film and the elastic sponge body includes natural rubber, nitrile rubber, polybutadiene rubber, as well as non-woven fabrics impregnated with polyurethane (for example, “Suba400” (manufactured by Nitta Haas Co., Ltd.)). Rubbers such as silicone rubber; Thermoplastic elastomers such as polyester-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, and fluorine-based thermoplastic elastomers; foamed plastics; polyurethane and the like can be employed. Moreover, it is good also as a polishing pad material by which the polishing layer containing a fiber composite sheet and the elastic body layer whose hardness is lower than this polishing layer were laminated | stacked. This tends to improve local planarization performance (local planarization performance) on the material to be polished. In addition, the polishing pad material subjected to the lamination treatment is one in which the polishing pad material and the elastic body layer are directly bonded by fusion bonding or the like, in which both layers are bonded by an adhesive or a double-sided adhesive tape, Also included are those in which another layer is present between both layers.

本実施形態の繊維複合シートを用いて得られた研磨パッド材は、ウエハ(シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ等)、液晶・表示部材(LED基板、ガラス基板)、ガラス製品、金属製品、プラスチック製品、セラミック製品、水晶、MEMS(マイクロ−エレクトロ−メカニカルシステムズ)、その他の基板(ハードディスク基板、金属基板、プラスチック基板、セラミック基板、光学基板、電子回路基板、電子回路マスク基板、多層配線基板、ハードディスク基板等)等の各種被研磨基材を研磨するためのCMP等に用いられる研磨パッドとして好ましく用いられる。   The polishing pad material obtained by using the fiber composite sheet of the present embodiment includes wafers (silicon wafers, compound semiconductor wafers, etc.), liquid crystal / display members (LED substrates, glass substrates), glass products, metal products, plastic products, Ceramic products, crystal, MEMS (micro-electro-mechanical systems), other substrates (hard disk substrate, metal substrate, plastic substrate, ceramic substrate, optical substrate, electronic circuit substrate, electronic circuit mask substrate, multilayer wiring substrate, hard disk substrate, etc. It is preferably used as a polishing pad used for CMP or the like for polishing various substrates to be polished.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. In addition, this invention is not limited at all by the Example.

はじめに、本実施例で用いた評価方法を以下にまとめて示す。   First, the evaluation methods used in this example are summarized below.

〈表層部の空隙率VS、中層部の空隙率Vmの測定及びVS/Vmの算出〉
得られた繊維複合シートの断面を走査型電子顕微鏡で倍率30倍で観察し、写真を撮影した。得られた写真から、研磨パッド材の両面から50μmの厚み領域である表層部の空隙率VS及び表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率Vmをそれぞれ求めた。具体的には、各領域それぞれの空隙率は、画像解析ソフトPopimaging(Digital being kids.Co製)を用い、動的閾値法でその領域の画像を二値化し、空隙部に内接円を描き、各領域において、描いた内接円面積の中で350μm2未満のものをノイズとみなし除去し、残りの円の面積の合計を空隙量として算出した。そして、得られた空隙量を各領域の断面積で割った値を空隙率(VS、Vm)とした。さらに、VS/Vmを求めた。
<Measurement of porosity V S of surface layer portion, porosity V m of middle layer portion and calculation of V S / V m >
The cross section of the obtained fiber composite sheet was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 30 times, and a photograph was taken. From the resulting photograph, middle portion is a region to the total thickness leading to porosity V S and the surface layer portion of the surface layer portion is a double-sided from 50μm thick region of the polishing pad material (thickness regions excluding the thickness of 50μm from both sides) The porosity V m of each was determined. Specifically, the void ratio of each area is binarized by the dynamic threshold method using the image analysis software Popimaging (manufactured by Digital being kids. Co), and an inscribed circle is drawn in the void. In each region, a drawn inscribed circle area of less than 350 μm 2 was regarded as noise and removed, and the total area of the remaining circles was calculated as a void amount. A value obtained by dividing the obtained void amount by the cross-sectional area of each region was defined as a void ratio (V S , V m ). Further, V S / V m was determined.

〈繊維複合シートの中間体の表層の空隙率Va、中層の空隙率Vbの測定及びVa/Vbの算出〉
高分子弾性体再付与後で研削前の繊維複合シート材の中間体の断面を走査型電子顕微鏡で倍率30倍で観察し、写真を撮影した。得られた写真から、両面から125μmの厚み領域で空隙率Va及びその領域に連なる全厚に対する領域(両側の表面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部領域の空隙率Vbを上記「表層部の空隙率VS、中層部の空隙率Vmの測定及びVS/Vmの算出」と同様にしてそれぞれ求めた。さらに、Va/Vbを求めた。
<Measurement of Va and V / Vb of Va in Vapor Vb of Intermediate Layer and Vapor Vb of Intermediate Layer>
The cross section of the intermediate of the fiber composite sheet material after re-application of the polymer elastic body and before grinding was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 30 times, and a photograph was taken. From the obtained photograph, the porosity V b in the 125 μm thickness region from both sides and the porosity V b in the middle layer region, which is a region (thickness region excluding the 125 μm thickness from the surface on both sides) with respect to the total thickness connected to the region. were respectively determined in the same manner as in "porosity V S of the surface layer portion, the calculation of the measured and V S / V m porosity V m of the middle part". Further, V a / V b was obtained.

〈見掛け密度〉
単位面積あたりの質量(g/cm2)を厚さ(cm)で除した値を見掛け密度(g/cm3)とし、任意の10箇所の値を算術平均して求めた。なお、厚さは、JISL1096に準じて荷重240gf/cm2で測定した。
<Apparent density>
The value obtained by dividing the mass per unit area (g / cm 2 ) by the thickness (cm) was used as the apparent density (g / cm 3 ), and the value was obtained by arithmetically averaging the values at any 10 locations. The thickness was measured at a load of 240 gf / cm 2 according to JISL1096.

〈表面粗さ測定〉
繊維複合シートの表面へ金を蒸着させた後、VertScan(株式会社 菱化システム)を用い、1cm×1cmの範囲の凹凸高さを測定し、算術平均表面粗さ(Ra)を求めた。
<Surface roughness measurement>
After depositing gold on the surface of the fiber composite sheet, VertScan (Ryoka System Co., Ltd.) was used to measure the uneven height in the range of 1 cm × 1 cm, and the arithmetic average surface roughness (Ra) was determined.

〈表面硬度〉
JIS K 6301に準じて表面硬度を測定した。
<surface hardness>
The surface hardness was measured according to JIS K 6301.

〈摩耗減量(テーバー摩耗)〉
JIS L1096に準じ、摩耗輪としてCS−10を用い、荷重500g、1000回の条件で測定し、測定前後の摩耗減量を測定した。
<Wear loss (Taber wear)>
According to JIS L1096, CS-10 was used as a wear ring, and the load loss was measured under conditions of a load of 500 g and 1000 times, and the wear loss before and after the measurement was measured.

[実施例1]
水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂(PVA;海成分)と変性度6モル%のイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレ−ト(島成分)とを、海成分/島成分が25/75(質量比)となるように260℃で溶融複合紡糸用口金(島数:25島/繊維)より吐出した。紡糸速度が3700m/minとなるようにエジェクター圧力を調整し、平均繊度3.0デシテックスの長繊維をネット上に捕集し、目付35g/m2のスパンボンドシート(繊維ウェブ)を得た。
[Example 1]
Water-soluble thermoplastic polyvinyl alcohol-based resin (PVA; sea component) and isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate (island component) having a modification degree of 6 mol%, sea component / island component being 25/75 (mass ratio) It was discharged from a die for melt composite spinning (number of islands: 25 islands / fiber) at 260 ° C. The ejector pressure was adjusted so that the spinning speed was 3700 m / min, and long fibers having an average fineness of 3.0 dtex were collected on a net to obtain a spunbond sheet (fiber web) having a basis weight of 35 g / m 2 .

得られた繊維ウェブを総目付が480g/m2になるようにクロスラッピングにより12枚重ねて積重体を得、針折れ防止油剤をスプレーした。次に、バーブ数1個でニードル番手42番のニードル針、及びバーブ数6個でニードル番手42番のニードル針を用いて積重体を3075パンチ/cm2でニードルパンチ処理して絡合させることによりウェブ絡合シートを得た。得られたウェブ絡合シートの目付量は540g/m2、層間剥離力は8.8kg/2.5cmであった。また、ニードルパンチ処理による面積収縮率は32%であった。 12 sheets of the obtained fiber webs were stacked by cross-wrapping so that the total basis weight was 480 g / m 2 to obtain a stack, and a needle breakage preventing oil was sprayed. Next, the stacked body is entangled by needle punching at 3075 punches / cm 2 using a needle with 42 barbs and needle number 42 with 6 barbs and needle number 42 with 6 barbs. A web entangled sheet was obtained. The obtained web entangled sheet had a basis weight of 540 g / m 2 and an interlayer peeling force of 8.8 kg / 2.5 cm. Moreover, the area shrinkage rate by the needle punch process was 32%.

次に、得られたウェブ絡合シートを110℃、23.5%RHの条件で65秒間スチーム処理した。このときの面積収縮率は48%であった。そして、90〜110℃のオーブン中で乾燥させた後、さらに、115℃で熱プレスすることにより、目付986g/m2 、見掛け密度0.524g/cm3、厚み1.88mmの熱収縮処理されたウェブ絡合シートを得た。 Next, the obtained web-entangled sheet was steam-treated for 65 seconds at 110 ° C. and 23.5% RH. The area shrinkage rate at this time was 48%. And after drying in 90-110 degreeC oven, by further heat-pressing at 115 degreeC, basis weight 986g / m < 2 > , apparent density 0 . A web entangled sheet having a thermal shrinkage of 524 g / cm 3 and a thickness of 1.88 mm was obtained.

次に、熱収縮処理されたウェブ絡合シートに、ポリウレタン弾性体のエマルジョン(固形分30%)をpick up60%で含浸させた。なお、ポリウレタン弾性体は、ポリカーボネート系無黄変樹脂である。さらにエマルジョンにポリウレタン弾性体 100質量部に対してカルボジイミド系架橋剤4.9質量部と感熱ゲル化剤として硫酸アンモニウム6.4部添加し、ポリウレタン弾性体の固形分が16%となるよう調整した。ポリウレタン弾性体は熱処理することにより架橋構造を形成する。そして、エマルジョンが含浸された熱収縮処理されたウェブ絡合シートを110℃、30%RH雰囲気下で乾燥処理し、さらに、150℃で乾燥処理した。このようにして、目付1054g/m2 、見掛け密度0.694g/cm3、厚み1.52mmのシートを得た。 Next, an emulsion of polyurethane elastic body (solid content 30%) was impregnated with pick up 60% in the web entangled sheet subjected to the heat shrinkage treatment. The polyurethane elastic body is a polycarbonate non-yellowing resin. Furthermore, 4.9 parts by mass of a carbodiimide-based crosslinking agent and 6.4 parts of ammonium sulfate as a heat-sensitive gelling agent were added to 100 parts by mass of the polyurethane elastic body, and the solid content of the polyurethane elastic body was adjusted to 16%. The polyurethane elastic body forms a crosslinked structure by heat treatment. Then, the heat entangled web-entangled sheet impregnated with the emulsion was dried in an atmosphere of 110 ° C. and 30% RH, and further dried at 150 ° C. In this way, the basis weight is 1054 g / m 2 , the apparent density is 0 . A sheet having a thickness of 694 g / cm 3 and a thickness of 1.52 mm was obtained.

次に、ポリウレタン弾性体が充填された熱収縮処理されたウェブ絡合シートを、ニップ処理、及び高圧水流処理しながら95℃の熱水中に10分間浸漬することによりPVA及び感熱ゲル化剤を溶解除去し、さらに、乾燥することにより、単繊維繊度0.09dtex、目付750g/m2 、見掛け密度0.529g/cm3、厚み1.42mmである、ポリウレタン弾性体と極細繊維の長繊維の繊維束の絡合体である不織布との複合体を得た。 Next, the PVA and the heat-sensitive gelling agent are obtained by immersing the web entangled sheet filled with the polyurethane elastic body in 95 ° C. hot water for 10 minutes while performing nip treatment and high-pressure water flow treatment. By dissolving and removing and further drying, the single fiber fineness is 0.09 dtex, the basis weight is 750 g / m 2 , the apparent density is 0 . A composite of a polyurethane elastic body and a nonwoven fabric that is an entanglement of a fiber bundle of long fibers of ultrafine fibers having a thickness of 529 g / cm 3 and a thickness of 1.42 mm was obtained.

次に、得られた複合体に、同じポリウレタン弾性体のエマルジョンを91g/m2になるように再度含浸させた。その際、エマルジョンに、ポリウレタン弾性体 100質量部に対してカルボジイミド系架橋剤5.0質量部を添加し、ポリウレタン弾性体の固形分が20%となるよう調整した。次に、エマルジョンが含浸された複合体を110℃、30%RH雰囲気下で処理し、150℃で乾燥処理した中間体シートを得た。得られた中間体シートは、目付833g/m2 、見掛け密度0.573g/cm3、厚み1.46mmであった。また、両面から125μmの厚み領域の空隙率をVa、表層部に連なる全厚に対する領域(両側の表面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部領域の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb=0.848であった。 Next, the obtained composite was impregnated again with 91 g / m 2 of the same polyurethane elastic emulsion. In that case, 5.0 mass parts of carbodiimide type crosslinking agents were added to the emulsion with respect to 100 mass parts of polyurethane elastic bodies, and it adjusted so that the solid content of a polyurethane elastic body might be 20%. Next, the composite impregnated with the emulsion was treated at 110 ° C. in a 30% RH atmosphere, and an intermediate sheet dried at 150 ° C. was obtained. The obtained intermediate sheet has a basis weight of 833 g / m 2 , an apparent density of 0 . The thickness was 573 g / cm 3 and the thickness was 1.46 mm. In addition, the porosity of the 125 μm thick region from both sides is V a , and the porosity of the middle layer region which is a region (thickness region excluding 125 μm thickness from the surface on both sides) with respect to the total thickness connected to the surface layer portion is V b . In this case, V a / V b = 0.848.

次に、♯240ペーパーと♯320ペーパーを用い、速度3.0m/min、回転数650rpmの条件で両面をそれぞれ150μmずつ研削することにより、目付715g/m2 、見掛け密度0.629g/cm3、厚み1.14mmである繊維複合シートを得た。また、この繊維複合シートの両面から50μmの厚み領域である表層部の空隙率をVS、表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVmとした場合に、VS/Vm=0.733であった。また、両面とも算術平均表面粗さ(Ra)は5.1μm、JIS−C硬度は86であった。また、この表面の摩耗減量は0mgであった。結果を表1に示す。 Next, by using # 240 paper and # 320 paper, both sides were ground by 150 μm under conditions of a speed of 3.0 m / min and a rotation speed of 650 rpm, so that the basis weight was 715 g / m 2 and the apparent density was 0 . A fiber composite sheet having a thickness of 629 g / cm 3 and a thickness of 1.14 mm was obtained. Further, the porosity of the surface layer portion which is a 50 μm thick region from both surfaces of this fiber composite sheet is V S , and the void in the middle layer portion which is a region (thickness region excluding the thickness of 50 μm from both surfaces) connected to the surface layer portion. When the rate was V m , V S / V m = 0.733. Moreover, arithmetic mean surface roughness (Ra) was 5.1 micrometers on both surfaces, and JIS-C hardness was 86. The wear loss on the surface was 0 mg. The results are shown in Table 1.

Figure 0006180873
Figure 0006180873

[実施例2]
ポリウレタン弾性体を再付与する量を91g/m2に代えて、79g/m2とした以外は実施例1と同様にして中間体シートを得た。得られた中間体シートは、目付820g/m2 、見掛け密度0.561g/cm3、厚み1.46mmであった。また、両面から125μmの厚み領域の空隙率をVa、表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb=0.86であった。そして、実施例1と同様にして、中間体シートの両面をそれぞれ研削することにより、目付714g/m2 、見掛け密度0.627g/cm3、厚み1.14mmである繊維複合シートを得た。この繊維複合シートの表層部の空隙率VSは27%、中層部の空隙率Vmは35.2%であり、VS/Vm=0.767であった。また、算術平均表面粗さ(Ra)は4.9μm、JIS−C硬度は85であった。また、この表面の摩耗減量は0mgであった。結果を表1に示す。
[Example 2]
Instead the amount of re-applying the polyurethane elastomer to 91g / m 2, to obtain an intermediate sheet except that the 79 g / m 2 in the same manner as in Example 1. The obtained intermediate sheet has a basis weight of 820 g / m 2 , an apparent density of 0 . The thickness was 561 g / cm 3 and the thickness was 1.46 mm. In addition, when the porosity of the 125 μm thick region from both sides is V a and the porosity of the middle layer portion, which is a region (thickness region excluding the thickness of 50 μm from both sides) connected to the surface layer portion, is V b , V a / V b = 0.86. Then, in the same manner as in Example 1, by grinding both surfaces of the intermediate sheet, the basis weight 714 g / m 2 , the apparent density 0 . A fiber composite sheet having a thickness of 627 g / cm 3 and a thickness of 1.14 mm was obtained. The porosity V S of the surface layer portion of this fiber composite sheet was 27%, the porosity V m of the middle layer portion was 35.2%, and V S / V m = 0.767. Moreover, arithmetic mean surface roughness (Ra) was 4.9 micrometers and JIS-C hardness was 85. The wear loss on the surface was 0 mg. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
実施例1で得られた中間体シートを♯240ペーパーと♯320ペーパーを用いて研削する代わりに、♯180ペーパーを用いて研削した以外は実施例1と同様にして目付685g/m2 、見掛け密度0.608g/cm3、厚み1.13mmである繊維複合シートを得た。この繊維複合シートの表層部の空隙率VSは29.2%、中層部の空隙率Vmは34.3%であり、VS/Vm=0.851であった。また、算術平均表面粗さ(Ra)は9.7μm、JIS−C硬度は80であった。また、この表面の摩耗減量は0mgであった。結果を表1に示す。
[Example 3]
Instead of grinding the intermediate sheet obtained in Example 1 using # 240 paper and # 320 paper, the basis weight is 685 g / m 2 in the same manner as in Example 1 except that it is ground using # 180 paper. density 0.608 g / cm 3, to obtain a fiber composite sheet is thickness 1.13 m m. The porosity V S of the surface layer portion of this fiber composite sheet was 29.2%, the porosity V m of the middle layer portion was 34.3%, and V S / V m = 0.851. The arithmetic average surface roughness (Ra) was 9.7 μm, and the JIS-C hardness was 80. The wear loss on the surface was 0 mg. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
ポリウレタン弾性体を再付与する量を91g/m2に代えて、31g/m2とした以外は実施例1と同様にして中間体シートを得た。得られた中間体シートは、目付849g/m2 、見掛け密度0.594g/cm3、厚み1.43mmであった。また、両面から125μmの厚み領域の空隙率をVa、表層部に連なる全厚に対する領域(両面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb=0.985であった。そして、実施例1と同様にして、中間体シートの両面をそれぞれ研削することにより、目付696g/m2 、見掛け密度0.605g/cm3、厚み1.15mmである繊維複合シートを得た。この繊維複合シートの表層部の空隙率VSは31.1%、中層部の空隙率Vmは32.0%であり、VS/Vm=0.972であった。また、JIS−C硬度は73であり、算術平均表面粗さ(Ra)は毛羽が長く荒れていたために測定できなかった。また、この表面の摩耗減量は73mgであった。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Instead the amount of re-applying the polyurethane elastomer to 91g / m 2, to give the intermediate sheet except for using 31 g / m 2 in the same manner as in Example 1. The obtained intermediate sheet has a basis weight of 849 g / m 2 , an apparent density of 0 . The thickness was 594 g / cm 3 and the thickness was 1.43 mm. In addition, when the porosity of the 125 μm thick region from both sides is V a , and the porosity of the middle layer which is the region (thickness region excluding the 125 μm thickness from both sides) connected to the surface layer portion is V b , V a / V b = 0.985. Then, in the same manner as in Example 1, by grinding both surfaces of the intermediate sheet, the basis weight is 696 g / m 2 , the apparent density is 0 . A fiber composite sheet having a thickness of 605 g / cm 3 and a thickness of 1.15 mm was obtained. The porosity V S of the surface layer portion of this fiber composite sheet was 31.1%, the porosity V m of the middle layer portion was 32.0%, and V S / V m = 0.972. The JIS-C hardness was 73, and the arithmetic average surface roughness (Ra) could not be measured because the fluff was long and rough. Further, the wear loss on this surface was 73 mg. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例1で得られた中間体シートを♯240ペーパーと♯320ペーパーを用い、両面をそれぞれ150μmずつ研削する代わりに、両面をそれぞれ300μmずつ研削した以外は実施例1と同様にして目付511g/m2 、見掛け密度0.609g/cm3、厚み0.84mmである繊維複合シートを得た。この繊維複合シートの表層部の空隙率VSは30.2%、中層部の空隙率Vmは34.0%であり、VS/Vm=0.888であった。また、算術平均表面粗さ(Ra)は7.1μm、JIS−C硬度は81であった。また、この表面の摩耗減量は20mgであった。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The intermediate sheet obtained in Example 1 was used in the same manner as in Example 1 except that # 240 paper and # 320 paper were used and both sides were ground by 150 μm instead of grinding each side by 150 μm. m 2 , apparent density 0 . A fiber composite sheet having a thickness of 609 g / cm 3 and a thickness of 0.84 mm was obtained. The porosity V S of the surface layer portion of this fiber composite sheet was 30.2%, the porosity V m of the middle layer portion was 34.0%, and V S / V m = 0.888. The arithmetic average surface roughness (Ra) was 7.1 μm, and the JIS-C hardness was 81. The wear loss on this surface was 20 mg. The results are shown in Table 1.

[比較例3]
実施例2で得られた中間体シートを♯240ペーパーと♯320ペーパーを用いて研削する代わりに、♯60ペーパーを用いて研削した以外は実施例2と同様にして目付641g/m2 、見掛け密度0.557g/cm3、厚み1.15mmである繊維複合シートを得た。この繊維複合シートの表層部の空隙率VSは30.4%、中層部の空隙率Vmは34.5%であり、VS/Vm=0.881であった。また、算術平均表面粗さ(Ra)は18.4μm、JIS−C硬度は74であった。また、この表面の摩耗減量は6.3mgであった。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
Instead of grinding the intermediate sheet obtained in Example 2 using # 240 paper and # 320 paper, the basis weight is 641 g / m 2 in the same manner as in Example 2 except that it is ground using # 60 paper. Density 0 . A fiber composite sheet having a thickness of 557 g / cm 3 and a thickness of 1.15 mm was obtained. The porosity V S of the surface layer portion of this fiber composite sheet was 30.4%, the porosity V m of the middle layer portion was 34.5%, and V S / V m = 0.881. Moreover, arithmetic mean surface roughness (Ra) was 18.4 micrometers and JIS-C hardness was 74. Further, the wear loss on this surface was 6.3 mg. The results are shown in Table 1.

本発明で得られる繊維複合シートは、耐摩耗性に優れているために、半導体ウエハ、半導体デバイス、シリコンウエハ、ハードディスク、ガラス基板、光学製品、または、各種金属等を研磨するための研磨パッドの他、耐摩耗性が要求される物品の加飾表皮材等として用いられる。   Since the fiber composite sheet obtained in the present invention is excellent in abrasion resistance, it is a polishing pad for polishing semiconductor wafers, semiconductor devices, silicon wafers, hard disks, glass substrates, optical products, or various metals. In addition, it is used as a decorative skin material for articles that require wear resistance.

1 不織布
1a 極細繊維
1b 繊維束
2 高分子弾性体
10 繊維複合シート
v 空隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonwoven fabric 1a Extra fine fiber 1b Fiber bundle 2 Polymer elastic body 10 Fiber composite sheet v Gap

Claims (5)

不織布と、前記不織布の内部空隙に付与された高分子弾性体とを含む0.5〜1.5mmの厚みを有する繊維複合シートであって、
前記不織布は、見掛け密度0.5g/cm3以上である、繊度0.5dtex以下の極細繊維の長繊維の繊維束の絡合体であり、
両面から50μmの厚み領域である表層部の空隙率をVS、前記表層部に連なる全厚に対する領域(両面から50μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の空隙率をVmとした場合に、VS/Vm≦0.86であり、且つ、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS C硬度75〜90である表面を有することを特徴とする繊維複合シート。
A fiber composite sheet having a thickness of 0.5 to 1.5 mm including a nonwoven fabric and a polymer elastic body imparted to the internal voids of the nonwoven fabric,
The non-woven fabric is an entangled fiber bundle of ultrafine fibers having an apparent density of 0.5 g / cm 3 or more and a fineness of 0.5 dtex or less,
The porosity of the surface layer portion, which is a 50 μm thick region from both surfaces, is V S , and the porosity of the middle layer portion, which is the region (thickness region excluding the thickness of 50 μm from both surfaces) connected to the surface layer portion, is V m . In some cases, the fiber composite sheet has a surface with V S / V m ≦ 0.86, an arithmetic average surface roughness (Ra) of 15 μm or less, and a JIS C hardness of 75 to 90.
前記高分子弾性体は非多孔質状であり、前記繊維束を形成する複数の前記極細繊維を集束している請求項1に記載の繊維複合シート。   The fiber composite sheet according to claim 1, wherein the polymer elastic body is non-porous, and a plurality of the ultrafine fibers forming the fiber bundle are bundled. 前記不織布と前記高分子弾性体との質量比率(不織布/高分子弾性体)は、90/10〜55/45である請求項1または2に記載の繊維複合シート。   The fiber composite sheet according to claim 1 or 2, wherein a mass ratio (nonwoven fabric / polymer elastic body) of the nonwoven fabric and the polymer elastic body is 90/10 to 55/45. 請求項1〜3の何れか1項に記載の繊維複合シートを含む研磨パッド材。   A polishing pad material comprising the fiber composite sheet according to claim 1. 請求項1に記載の繊維複合シートを製造する方法であって、
繊度0.5dtex以下の長繊維の極細繊維を形成するための海島型複合繊維からなる繊維ウェブを製造する工程と、
前記繊維ウェブを絡合処理することにより絡合繊維シートを得る工程と、
前記絡合繊維シートを面積収縮率35%以上になるように熱収縮処理することにより緻密化された絡合繊維シートを得る工程と、
緻密化された絡合繊維シートに感熱ゲル化剤を含有する高分子弾性体水性液を付与した後、高分子弾性体を凝固させる工程と、
前記海島型複合繊維の海成分を選択的に除去することにより極細繊維の繊維束の絡合体である不織布を形成し、さらに前記感熱ゲル化剤を水洗する工程と、
前記不織布に高分子弾性体水性液をさらに付与することにより、その両面から125μmの厚み領域の空隙率Va、前記表層部に連なる全厚に対する領域(両面から125μmの厚みを除いた厚み領域)である中層部の領域の空隙率をVbとした場合に、Va/Vb≦0.9になるように調整する工程と、
その表面を研削することにより、VS/Vm≦0.86であり、且つ、算術平均表面粗さ(Ra)が15μm以下で、JIS C硬度75〜90である表面を形成する工程と、を
含むことを特徴とする繊維複合シートの製造方法。
A method for producing the fiber composite sheet according to claim 1,
Producing a fiber web comprising sea-island type composite fibers for forming ultrafine fibers of long fibers having a fineness of 0.5 dtex or less;
Obtaining an entangled fiber sheet by entanglement of the fiber web;
Obtaining a entangled fiber sheet densified by heat shrinking the entangled fiber sheet to an area shrinkage of 35% or more;
A step of solidifying the polymer elastic body after applying the polymer elastic body aqueous liquid containing the thermosensitive gelling agent to the densified entangled fiber sheet;
Forming a non-woven fabric which is an entangled fiber bundle of ultrafine fibers by selectively removing sea components of the sea-island composite fibers, and further washing the heat-sensitive gelling agent with water;
By further applying an aqueous polymer elastic liquid to the nonwoven fabric, the porosity V a of the 125 μm thick region from both sides, the region with respect to the total thickness connected to the surface layer part (thickness region excluding the 125 μm thickness from both sides) A step of adjusting so that V a / V b ≦ 0.9, where V b is the porosity of the middle layer region,
Grinding the surface to form a surface with V S / V m ≦ 0.86, an arithmetic average surface roughness (Ra) of 15 μm or less, and a JIS C hardness of 75 to 90; The manufacturing method of the fiber composite sheet characterized by including this.
JP2013205267A 2013-08-30 2013-09-30 Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof Active JP6180873B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013205267A JP6180873B2 (en) 2013-08-30 2013-09-30 Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013179876 2013-08-30
JP2013179876 2013-08-30
JP2013205267A JP6180873B2 (en) 2013-08-30 2013-09-30 Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015063782A JP2015063782A (en) 2015-04-09
JP6180873B2 true JP6180873B2 (en) 2017-08-16

Family

ID=52831893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013205267A Active JP6180873B2 (en) 2013-08-30 2013-09-30 Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6180873B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220111272A (en) * 2019-12-20 2022-08-09 도레이 카부시키가이샤 Sheet-like article and manufacturing method thereof

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6713805B2 (en) * 2016-03-28 2020-06-24 帝人フロンティア株式会社 Polishing pad
CN106283682A (en) * 2016-10-24 2017-01-04 何英伦 A kind of novel fabric formula and manufacture method
KR102230016B1 (en) 2016-11-16 2021-03-19 데이진 프론티아 가부시키가이샤 Polishing pad and manufacturing method thereof
JP7111609B2 (en) * 2018-12-27 2022-08-02 株式会社クラレ Fiber composite polishing pad and method for polishing glass-based substrate using the same
JP7481143B2 (en) * 2020-03-27 2024-05-10 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad, its manufacturing method, and manufacturing method of polished workpiece
JP7539240B2 (en) * 2020-03-27 2024-08-23 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad, its manufacturing method, and manufacturing method of polished product
BE1028801B1 (en) * 2020-11-16 2022-06-13 Johan Jozef F Maris Abrasive material, accessories to a tool containing such abrasive material and method for producing such abrasive material

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3467184B2 (en) * 1998-02-05 2003-11-17 信越半導体株式会社 Work polishing method
JP4040293B2 (en) * 2001-12-04 2008-01-30 株式会社クラレ Silicon wafer polishing sheet
JP3816817B2 (en) * 2002-03-14 2006-08-30 株式会社クラレ Polishing sheet
TWI293266B (en) * 2004-05-05 2008-02-11 Iv Technologies Co Ltd A single-layer polishing pad and a method of producing the same
JP5289787B2 (en) * 2007-02-01 2013-09-11 株式会社クラレ Polishing pad and polishing pad manufacturing method
JP5356149B2 (en) * 2009-08-21 2013-12-04 株式会社クラレ Polishing pad surface processing method and polishing pad obtained thereby
WO2011052173A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 株式会社クラレ Polishing pad and chemical mechanical polishing method
JP5780040B2 (en) * 2010-08-31 2015-09-16 東レ株式会社 Abrasive cloth and method for producing the same
JP5621702B2 (en) * 2011-04-26 2014-11-12 信越半導体株式会社 Semiconductor wafer and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220111272A (en) * 2019-12-20 2022-08-09 도레이 카부시키가이샤 Sheet-like article and manufacturing method thereof
EP4079961A4 (en) * 2019-12-20 2024-01-24 Toray Industries, Inc. SHEET MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF
KR102840180B1 (en) 2019-12-20 2025-07-31 도레이 카부시키가이샤 Sheet-like article and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015063782A (en) 2015-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6180873B2 (en) Fiber composite sheet, polishing pad and manufacturing method thereof
JP5289787B2 (en) Polishing pad and polishing pad manufacturing method
KR101146966B1 (en) Polishing pad and process for production of polishing pad
JP5204502B2 (en) Polishing pad and polishing pad manufacturing method
JP5411862B2 (en) Polishing pad and polishing pad manufacturing method
JP5629266B2 (en) Polishing pad and chemical mechanical polishing method
KR102136441B1 (en) Rigid sheet and process for manufacturing rigid sheet
JP5143518B2 (en) Fiber composite polishing pad
KR101872552B1 (en) Polishing pad
JP2010064153A (en) Polishing pad
JP7111609B2 (en) Fiber composite polishing pad and method for polishing glass-based substrate using the same
JP5522929B2 (en) Polishing pad and polishing method
JP5356149B2 (en) Polishing pad surface processing method and polishing pad obtained thereby
JP5551022B2 (en) Wrapping method of workpiece
JP5789557B2 (en) Method for polishing glass-based substrate
JP5502661B2 (en) Compound semiconductor wafer polishing method
JP5415700B2 (en) Polishing pad and polishing pad manufacturing method
JP2010058170A (en) Polishing pad
JP2017043859A (en) Sheet-like material and method for producing the same
HK1154828B (en) Polishing pad and method for manufacturing the polishing pad

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170719

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6180873

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150