硬质片材及硬质片材的制造方法_3

文档序号:9291195阅读:来源:国知局
>[0093] 本实施方式的硬质片材的JIS-D硬度为45以上,在厚度方向的截面中均等地进 行3等分,并且从任意一个表面侧将3等分后的各层依次设为第一表层、中间层及第二表层 时,测定第一表层及中间层中各自任意3点总计6点的JIS-D硬度,使用总计6点的D硬度, 由下式计算出的R%为〇~20%,
[0094]R(% ) = (D硬度最大值-D硬度最小值)/6点的D硬度的平均值X100。
[0095] 另外,优选测定第二表层及中间层中各自任意3点总计6点的JIS-D硬度,使用总 计6点的D硬度,由上式计算出的R%也为0~20%。
[0096] 硬质片材的JIS-D硬度为45以上,优选为45~75,进一步优选为50~70。通 过将第一表层的硬度调整至以JIS-D硬度计为45以上,可得到高的平坦化性能。在JIS-D 硬度过高的情况下,容易产生划痕。需要说明的是,由于使高纤维密度的极细纤维露出于表 面,因此,本实施方式的硬质片材尽管为硬质,但表面为软质。因此,不易产生划痕。
[0097] 测定第一表层及中间层中各自任意3点总计6点的JIS-D硬度,使用总计6点的D 硬度,由上述式子计算出的R%为〇~20%,优选为0~15%。在第一表层及中间层的R% 为上述范围的情况下,在用作抛光垫的情况下,第一表层及中间层的抛光速度的变化变小, 可得到稳定的抛光性能。在R%超过20%的情况下,在抛光中抛光速度的变化增大,不能得 到稳定的抛光性能。需要说明的是,测定JIS-D硬度的任意的点是指:在其层中的哪个点测 定是任意的,无论在哪一点进行测定,R%均为0~20%。在这样的情况下,由于不仅在厚度 方向、而且在宽度方向也不会使硬度不均,因此,在平面方向上抛光速度也均匀,由此,可得 到稳定的抛光性能。同样地,测定第二表层及中间层中各自任意3点总计6点的JIS-D硬 度,使用总计6点的D硬度,由上述式子计算出的R%为0~20%,进一步优选为0~15%。
[0098]对于本实施方式的硬质片材而言,使水的pH发生变化的离子的总含量为400 y g/cm3以下。如后所述,本实施方式的硬质片材如下制造:例如使高分子弹性体的乳液含浸于 无纺布中,然后将高分子弹性体进行加热干燥而使其凝固,由此将高分子弹性体赋予到无 纺布中。在这样的工序中,含浸在无纺布中的乳液中的水分从表面进行干燥。因此,伴随水 分蒸发的进行,引起无纺布中乳液向表层移动的迀移。在引起迀移的情况下,高分子弹性体 不均匀地主要存在于无纺布的表层附近,中间层附近的高分子弹性体变少,空隙容易残留 于中间层附近。这样的迀移通过将凝胶化剂配合于乳液中,并在干燥前使乳液凝胶化而被 抑制。本发明人等发现:得到的凝胶化剂中所含有的使水的PH发生变化的离子以给定量以 上残留于硬质片材中的情况下,在抛光时会使抛光速度降低。
[0099] 硬质片材中所含有的使水的pH发生变化的离子的总含量为400yg/cm3以下,优 选为350yg/cm3,进一步优选为100yg/cm3以下。另外,离子的总含量优选为0yg/cm3,从 工业上的水洗效率方面考虑,优选为1~100yg/cm3,进一步优选为10~50yg/cm3左右。 硬质片材中所含有的使水的PH发生变化的离子的总含量超过400yg/cm3的情况下,浆液 引起PH变化,抛光速度降低,进一步容易使研磨颗粒凝聚。
[0100] 需要说明的是,使水的pH发生变化的离子是在溶解于水时使pH变化的所有离子, 具体而言,可列举例如通常的凝胶化剂中所含的硫酸根离子,硝酸根离子、碳酸根离子、铵 离子、钠离子、钙离子、钾离子等。
[0101] [抛光垫的制造方法]
[0102] 下面,对硬质片材的制造方法的一例进行详细说明。硬质片材例如可以经过以下 工序来制造。
[0103] (1)准备极细纤维发生型纤维的长纤维的纤维抱合片的工序
[0104] 在本工序中,准备极细纤维发生型纤维的长纤维的纤维抱合片。极细纤维发生型 纤维的长纤维的纤维抱合片例如可以如下制造。
[0105] 首先,制造由海岛型复合纤维形成的长纤维网,所述海岛型复合纤维以水溶性热 塑性树脂作为海成分、以非水溶性热塑性树脂作为岛成分。海岛型复合纤维是通过溶解海 成分而产生由岛成分的树脂形成的极细纤维的极细纤维发生型纤维。需要说明的是,在本 实施方式中,对使用海岛型复合纤维作为极细纤维发生型纤维的例子进行说明,但也可以 使用多层叠层型截面纤维等公知的极细纤维发生型纤维来代替海岛型复合纤维。
[0106]作为水溶性热塑性树脂,是能够通过水、碱性水溶液、酸性水溶液等溶解除去或分 解除去的热塑性树脂,使用能够熔融纺丝的树脂。作为水溶性热塑性树脂的具体例子,可列 举例如:聚乙烯醇(PVA)、PVA共聚物等PVA类树脂;含有聚乙二醇和/或磺酸碱金属盐作 为共聚成分的改性聚酯;聚环氧乙烷等。其中,优选使用PVA类树脂。
[0107] 由含有PVA类树脂作为海成分的海岛型复合纤维使PVA类树脂溶解时,作为岛成 分的极细纤维大幅卷缩。其结果,可得到纤维密度高的无纺布。另外,由含有PVA类树脂的 海岛型复合纤维使PVA类树脂溶解时,作为岛成分的极细纤维或高分子弹性体不会分解或 溶解,因此,不易引起极细纤维或高分子弹性体的物性降低。
[0108] 作为PVA类树脂,从提高海岛型复合纤维的物性方面考虑,优选使用含有4~15 摩尔%乙烯单元、进一步优选含有6~13摩尔%乙烯单元的乙烯改性PVA。
[0109] PVA类树脂的粘均聚合度优选为200~500,进一步优选为230~470,特别优选为 250~450的范围。另外,作为PVA类树脂的熔点,从机械特性及热稳定性优异方面及熔融 纺丝性优异方面考虑,优选为160~250°C,进一步优选为175~224°C,特别优选为180~ 220°C的范围。
[0110] 作为形成岛成分的非水溶性热塑性树脂,是不会被水、碱性水溶液、酸性水溶液等 溶解除去或分解除去的热塑性树脂,可以使用能够熔融纺丝的树脂。作为非水溶性热塑性 树脂的具体例子,可使用上述的形成极细纤维的各种树脂、优选Tg为50°C以上、且吸水率 为4质量%以下的热塑性树脂。
[0111] 另外,非水溶性热塑性树脂例如可以含有催化剂、着色防止剂、耐热剂、阻燃剂、润 滑剂、防污剂、荧光增白剂、消光剂、着色剂、光泽改良剂、抗静电剂、芳香剂、消臭剂、抗菌 剂、防螨剂、无机微粒等添加剂。
[0112] 海岛型复合纤维可以使用复合纺丝法来制造,所述复合纺丝法是将水溶性热塑性 树脂、与水溶性热塑性树脂的相容性低的非水溶性热塑性树脂分别进行熔融纺丝之后,使 其复合化。而且,海岛型复合纤维优选以长纤维的状态形成网。
[0113] 海岛型复合纤维的长纤维的网可如下获得:通过例如纺粘法将水溶性热塑性树脂 和非水溶性热塑性树脂熔融纺丝,然后进行复合化,进一步拉伸后,使其堆积。需要说明的 是,长纤维是不经过制造短纤维时的切断工序而制造的连续的纤维。以下,对海岛型复合纤 维的长纤维的网的制造方法的一例进行详细说明。
[0114] 首先,将水溶性热塑性树脂及非水溶性热塑性树脂分别利用各自的挤出机进行熔 融混炼,分别从不同的纺丝喷嘴使熔融树脂的丝束同时喷出。而且,使被喷出的丝束用复合 喷嘴复合之后,从纺丝头的喷嘴孔使其喷出,由此形成海岛型复合纤维。
[0115] 海岛型复合纤维中的水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂的质量比没有特 别限定,优选为5/95~50/50,进一步优选为10/90~40/60。在水溶性热塑性树脂和非水 溶性热塑性树脂的质量比为上述范围的情况下,从可得到高密度的无纺布、极细纤维的形 成性也优异方面考虑是优选的。另外,在熔融复合纺丝中,海岛型复合纤维中的岛数优选为 4~4000岛/纤维,进一步优选为10~1000岛/纤维。另外,海岛型复合纤维的纤度没有 特别限定,但从工业性的观点考虑,优选为〇. 5~3dtex左右。
[0116] 海岛型复合纤维在通过冷却装置冷却之后,使用喷气喷嘴等抽吸装置以相当于牵 引速度1000~6000m/分的速度的高速气流进行拉伸,使其达到目标纤度。然后,通过将拉 伸后的复合纤维堆积于移动式的捕集面上而形成长纤维的网。此时,可以根据需要将所堆 积的长纤维网部分压粘。
[0117] 接着,使网重叠多张而使其抱合。网的抱合处理可以利用针刺法或高压水流处理 等来进行。作为代表例,对利用针刺法的抱合处理进行详细说明。
[0118] 首先,将防止针弯折的油剂、抗静电油剂、提高抱合的油剂等聚硅氧烷类油剂或矿 物油类油剂赋予到网中。然后,通过针刺法使网抱合。从操作性优异方面考虑,抱合后的网 单位面积重量优选为100~1500g/m2的范围。
[0119] 其次,通过使所抱合的长纤维的网收缩而提高纤维密度。与使短纤维的网收缩的 情况相比,通过使长纤维的网收缩,能够大幅收缩。收缩处理优选进行蒸汽加热等湿热收缩 处理。作为蒸汽加热条件,可列举例如氛围温度为60~130°C的范围内、相对湿度75 %以 上、进一步优选相对湿度90%以上、加热处理60~600秒的条件。
[0120] 湿热收缩处理优选以面积收缩率为35%以上、进一步优选为40%以上的方式使 所抱合的长纤维的网收缩。这样,通过以高收缩率使其收缩,纤维密度变得极高。从收缩的 限度及处理效率方面考虑,面积收缩率的上限优选为80%以下左右。需要说明的是,面积收 缩率(%)利用下式进行计算。
[0121] (收缩处理前的抱合网的面积一收缩处理后的抱合网的面积)/收缩处理前的抱 合网的面积XlOO
[0122] 这样地进行了湿热收缩处理的抱合网可以进一步通过加热辊或热压来进一步提 高纤维密度。作为湿热收缩处理前后的抱合网单位面积重量的变化,与收缩处理前的单位 面积重量相比,收缩处理后的单位面积重量优选为1.2倍(质量比)以上,进一步优选为 1. 5倍以上且4倍以下,进一步优选为3倍以下。这样一来,可得到海岛型复合纤维的长纤 维的网(以下,称为纤维抱合片)。
[0123] 这样的纤维抱合片通过后面的海岛型复合纤维的极细纤维化转换为表观密度为 0? 35~0? 90g/cm3的无纺布。
[0124] 含有长纤维的抱合网与含有短纤维的抱合网相比,通过极细纤维化而大幅地湿热 收缩。因此,极细纤维的纤维密度变得更致密。而且,通过选择性地除去海岛型复合纤维的 水溶性热塑性树脂,可形成含有极细纤维的纤维束的无纺布。此时,在水溶性热塑性树脂被 溶解提取出的部分形成空隙。通过在该空隙中以高含有率赋予高分子弹性体,将构成纤维 束的极细纤维集束,同时纤维束彼此粘结。这样一来,可得到纤维密度高、空隙率低、刚性高 的硬质片材。
[0125] (2)使含有凝胶化剂(该凝胶化剂含有使水的pH发生变化的离子)及高分子弹性 体的第一乳液含浸于纤维抱合片中,然后使第一乳液凝胶化,再进行加热干燥,由此使高分 子弹性体凝固的工序
[0126] 在本工序中,将高分子弹性体在厚度方向均匀地填充于纤维抱合片中。由于高分 子弹性体的乳液为高浓度、低粘度且含浸浸透性也优异,因此,容易在纤维抱合片中高填 充。另外,通过使高分子弹性体的乳液中含有凝胶化剂,可以抑制乳液在干燥时在厚度
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