(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨シートであって、
植毛シート、及び
前記植毛シートの植毛の各々に付着した砥粒、
から成り、
前記植毛シートの前記植毛に前記砥粒とバインダーとを混合攪拌し分散させた塗料をコーティングすることによって、前記砥粒が、分離している前記植毛の各々に付着され、
前記植毛シートの基板シートが、プラスチックフィルムシートであり、
前記植毛が、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ビニロン又はレーヨンから成る繊維、又はガラス繊維、炭素繊維又は金属繊維から成り、
前記植毛の太さが0.1〜10dの範囲にあり、長さが0.1〜1.0mmの範囲にあり、
前記塗料の粘度が、20〜300cpの範囲にあり、
前記塗料における前記砥粒の重量比が60％以上の範囲にあり、
前記砥粒を付着した前記植毛の１本づつが互いに他の植毛から独立して自由に動ける状態にある、
ところの研磨シート。
【請求項２】
前記砥粒が、酸化アルミニウム（Al2O3）、シリコンカーバイド（SiC）、ダイアモンド、酸化クロム（Cr2O3）、又は酸化セリウム（CeO2）である、請求項１記載の研磨シート。
【請求項３】
前記バインダーが、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、共重合ビニル系樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂、若しくはこれらの混合物を硬化剤と反応させたもの、又は水溶性の樹脂である、請求項１記載の研磨シート。
【請求項４】
前記プラスチックフィルムシートが、PET、PEN、PPS、PEI、PI、PC、PVC、PP、PVDC、ナイロン、PE又はPESフィルムである、請求項１記載の研磨シート。
【請求項５】
植毛シート、及び前記植毛シートの植毛の各々に付着した砥粒から成り、前記砥粒が、分離している前記植毛の各々に付着され、前記砥粒を付着した前記植毛の１本づつが互いに他の植毛から独立して自由に動ける状態にある研磨シートを製造するための方法であって、
前記砥粒とバインダーとを混合攪拌し分散させた塗料を前記植毛シートの前記植毛にコーティングする工程、
から成り、
前記植毛シートの基板シートが、プラスチックフィルムシートであり、
前記植毛が、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ビニロン又はレーヨンから成る繊維、又はガラス繊維、炭素繊維又は金属繊維から成り、
前記植毛の太さが0.1〜10dの範囲にあり、長さが0.1〜1.0mmの範囲にあり、
前記塗料の粘度が20〜300cpの範囲にあり、
前記塗料における前記砥粒の重量比が60％以上の範囲にあり、
前記コーティングがグラビア塗工であり、
前記グラビア塗工が、
前記塗料をグラビアローラーに塗布し、前記グラビアローラーに対向して位置させたバックアップローラーに前記植毛シートを巻き付けるようにして緊張させて前記植毛を前記グラビアローラーの方向に起立させ、前記植毛シートを前記グラビアローラーと前記バックアップローラーとの間を搬送させて前記植毛シートに前記塗料をコーティングする工程から成り、前記グラビアローラーと前記前記バックアップローラーとの間の距離を調節して前記植毛にコーティングされる前記塗料の長さを調節する工程をさらに含み、
前記グラビアローラーの周速度が、前記植毛シートの搬送速度の40〜90％の範囲にあり、これにより前記植毛に付着した余分な塗料が前記グラビアローラーの山部分でかき落とされ、前記植毛の１本づつに、互いに他の植毛から独立して均一に、前記塗料がコーティングされる、
ところの方法。
【請求項６】
前記砥粒が、酸化アルミニウム（Al2O3）、シリコンカーバイド（SiC）、ダイアモンド、酸化クロム（Cr2O3）、又は酸化セリウム（CeO2）である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記バインダーが、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、共重合ビニル系樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂、若しくはこれらの混合物を硬化剤と反応させたもの、又は水溶性の樹脂である、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記バインダーが、溶媒に溶解され、前記溶媒には、トルエン、キシレン、MEK、MIBK、酢酸エチル、シクロヘキサノン、アセトン、アルコール又は水、若しくはこれらの混合物が使用される、請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記プラスチックフィルムシートが、PET、PEN、PPS、PEI、PI、PC、PVC、PP、PVDC、ナイロン、PE又はPESフィルムである、請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記塗料をコーティングする前記工程が、60〜98重量％の酸化アルミニウムの前記砥粒を加熱乾燥後、１〜35重量％の飽和ポリエステル樹脂をトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解した前記バインダーと混合攪拌し、分散させ、濾過して成る塗料に１〜５重量％のイソシアネート系硬化剤を前記コーティング直前に添加したものを前記植毛シートにコーティングする工程であり、前記塗料の粘度が前記溶媒の添加により30〜150cpに調製されている、請求項５の方法。
【請求項１１】
前記グラビアローラーの線数が50〜200本／インチの範囲にあり、深度が30〜200μｍの範囲にあり、セル容積が８〜100cm3/m2の範囲にある、請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、研磨シートに関し、特にハードディスクのテクスチャー加工等の精密加工に使用される研磨シートに関する。
背景技術
コンピュータ等において磁気記憶媒体としてハードディスクが広く利用されている。ハードディスクは、記録の安定性、耐久性を保つため、さらには読み取り書き込みヘッド（以下、R/Wヘッドという）の吸着を防ぐためハードディスクに微細なテクスチャー加工がなされている。
ハードディスクのテクスチャー加工のため、従来はPET（ポリエチレンテレフタレート）フィルムシート又は不織布等の基材シート上に研磨材粒子とバインダーとを混練したものを単にコーテイングして成る研磨シート（例えば、特願平４−86669号を参照）を利用していた。また、研磨材粒子を遊離砥粒として水溶液に分散させた懸濁液と研磨パット等を用いてテクスチャー加工を行っていた。
しかし、近年、ハードディスクの記憶容量が増大する傾向にあり、それに伴い記憶情報の高密度化が要求され、R/Wヘッドのハードディスク表面からの浮上距離を非常に小さくすることが必要となり、このため、ハードディスク基板表面のテクスチャー加工は非常に微細に、かつ均一になされることが要求されている。
このような状況において、従来の研磨シートによるテクスチャー加工では、ハードディスク基板表面に相対的に高い凸部又は異常突起が形成され、同時にマイクロスクラッチを生じ、ハードディスク基板表面に微細かつ均一なテクスチャー加工が十分になされていなかった。
また、遊離砥粒を利用したハードディスク基板表面のテクスチャー加工では、ハードディスク基板表面に微小なうねりが発生し、また、テクスチャー加工の粗さを細かくするとテクスチャー加工の目（つまり、線密度）を細かく刻むことができず、さらには、加工後の遊離砥粒の完全除去に手間がかかるという欠点があった。
ハードディスク基板表面のテクスチャー加工時に高い凸部が形成されると、ハードディスク使用時にR/Wヘッドとこの凸部が衝突して記録が消失し、ノイズとなり、R/Wヘッドの浮上距離を安定的に小さくできず、このため、正確な記録ができないばかりかハードディスクの高密度化、つまり記録容量の増大が困難となる。
また、記録密度の高密度化に伴い１記録信号当たりの面積（つまり、ビットセル）が小さくなっているため、マイクロスクラッチがハードディスク基板表面に形成されていると、記録信号の欠落をひき起こし、情報を正確に記録することができない。
さらに、ハードディスクを基板表面に微小なうねりが在ると、R/Wヘッドとハードディスク基板表面との距離が一定とならず、信号強度が不安定となり、ノイズの原因となる。
また、テクスチャー−加工による線密度が低いと、ハードディスクドライブの運転休止時に、R/Wヘッドがハードディスク表面に吸着して再起動時に運転ができなくなる。
そして、遊離砥粒がハードディスク上に在ると、信号エラーを発生させる。
このような凹凸の不均一、つまりハードディスク基板表面に生じる高い凸部又は異常突起、マイクロスクラッチ、うねり、低い線密度、及び残留した遊離砥粒は、要求されるハードディスクの記録容量の増大に伴うハードディスクの性能を著しく低下させるものである。
このような凹凸の不均一は、基材シートの弾力性の欠如が原因と考えられている。つまり、基材シートに弾力性がないと研磨シートから突出した研磨材がディスク基板表面に深く食い込み所望以上の傷をつけてしまうと共に異常に高い凸部（つまり、バリ）を発生させてしまうからである。
また、他の原因としては、研磨による研磨くずがディスク基板表面上に残り、その研磨くずがディスク基板表面表面を大きく傷つけかつ異常凸部を発生させるためと考えられている。
さらに、従来の研磨シート、例えば上記の特願平４−86669号記載のような研磨シートは、その基材シートに弾力性を付加するために不織布を使用しているが、基材シート上に研磨材粒子とバインダーとを混練したものが単にコーテイングされて基材シート上に一様に研磨層が形成されているため、研磨くずを排出させるための溝を研磨シート上に形成させなければならない。
したがって、本発明の目的は、被加工物表面を微細に所定の粗さに均一に研磨加工すると同時に研磨くず等を除去できる研磨シート及びその製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、植毛シートの植毛の各々１本づつが相互に他の植毛から独立して自由に動き得る状態で砥粒が付着し、植毛シート表面に一様に固定した研磨層が形成されていない、弾力性のある研磨シート及びその製造方法を提供することである。
本発明の目的はさらに、植毛シートの植毛の高さが揃い、植毛同士が交差した箇所に砥粒及びバインダー接着剤から成る塗料が固着して植毛同士が接着されることなく、植毛の各々１本づつが独立して自由に動き得る状態で砥粒が付着し（すなわち、砥粒が基材シートに対して動き得る状態で固定されている）、弾力性のある研磨シート及びその製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、所望の研削力を有する研磨シート及びその製造方法を提供することである。
本発明のその他の目的は、被研磨物表面を微細に所定の粗さに均一に研磨加工すると同時に研磨くず等を除去できる研磨シート及びその製造方法を提供することである。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明の研磨シートは、植毛シートの植毛に砥粒とバインダーとを混合撹拌し分散させた塗料をコーテイングすることによって、この砥粒が、分離している植毛の各々に付着されたことを特徴とし、植毛の一本づつが互いに他の植毛から独立して自由に動ける状態で砥粒が植毛の各々に付着している。そして、本発明の研磨シートは、植毛シートの植毛に、砥粒とバインダーとを混合撹拌し分散させた塗料をコーテイングして製造される。
植毛は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ビニロン又はレーヨンから成る繊維、又はガラス繊維、炭素繊維又は金属繊維であり、植毛の太さは0.1〜10dの範囲に、その長さは0.1〜1.0mmの範囲にあることが望ましい。これは、あまり太く且つ短くすると、弾力性に欠けることになり、一方、植毛が細すぎたり長すぎたりすると植毛の各々１本づつが独立できず、絡み合って植毛１本づつに砥粒を付着させることができなくなるからである。
砥粒には、酸化アルミニウム（Al2O3）、シリコンカーバイド（SiC）、ダイアモンド、酸化クロム（Cr2O3）、又は酸化セリウム（CeO2）が使用され、好適に、酸化アルミニウム又はシリコンカーバイドが使用される。
バインダーには、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、共重合ビニル系樹脂、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂、若しくはこれらの混合物を硬化剤と反応させたもの、又は水溶性の樹脂が使用される。
このバインダーは、溶媒に溶解され、溶媒には、トルエン、キシレン、MEK、MIBK、酢酸エチル、シクロヘキサノン、アセトン、アルコール又は水、若しくはこれらの混合物が使用される。
砥粒とバインダーとを混合撹拌し分散させた塗料の粘度は20〜300cp、より好ましくは50〜150cpの範囲にある。図３は、塗料の粘度が低すぎる場合（図３）と、塗料の粘度が高すぎる場合（図３）とにおける植毛シートへの塗料の付着状態を示す。図３を参照して、塗料２′の粘度が上述の粘度の範囲よりも低すぎると、塗料２が植毛１の先端より落ちてしまい砥粒２が研磨時に被研磨物に接触しなくなり、又、塗料２′の粘度が上述の粘度の範囲よりも高すぎると、コーテイングしたときの塗料２′の量が多くなりすぎて植毛１の先端で塗料２′が大きな塊となって固着し、研磨時に被研磨物表面にスクラッチ（傷）を発生させる原因となる。好適に、塗料は、60〜98重量％の酸化アルミニウム（Al2O3）の砥粒を加熱乾燥後、１〜35重量％の飽和ポリエステル樹脂をトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解したバインダーと混合撹拌し、分散させ、濾過して成り、コーテイング直前に１〜５重量％のイソシアネート系硬化剤をこの塗料に添加し、塗料の粘度が30〜150cpに調整される。
ここで、塗料における砥粒の重量比は60％以上であり、実際には80〜98％の範囲にあることが望ましい。これは、砥粒とバインダーとから成る塗料を植毛に付着させるとき、砥粒のバインダーに対する重量比が小さすぎると植毛同士が固着し、個々の植毛の１本づつに砥粒を付着させることができなくなるからである。
植毛シートの基材シートには、織物又はプラスチックフィルムシートが使用できるが、植毛シートの基材シートにはプラスチックフィルムシートを使用することがより望ましい。プラスチックフィルムシートには、PET（ポリエチレンテレフタレート）、PEN（ポリエチレンナフタレート）、PPS（ポリフェニレンサルファイド）、PEI（ポリエーテルイミド）、PI（ポリイミド）、PC（ポリカーボネート）、PVC（ポリ塩化ビニル）、PP（ポリプロピレン）、PVDC（ポリ塩化ビニリデン）、ナイロン、PE（ポリエチレン）、又はPES（ポリエーテルスルホン）フィルムシートが使用される。
図２は、基材シートに織物を使用した研磨シートの拡大断面図である。図２に示すように、植毛シートの基材シート３に織物３′を用いると、織物３′の表面が起伏しているため、研磨シート表面の植毛１同士に高低差14があり植毛１の高さが不揃いとなり、又、織物３′の表面に丸みのために植毛１同士が交差（図２の符号12及び13）して、その交差点に塗料２′が固着して植毛１同士を接着（図２の符号13）させたり塗料２′がコーティングされない植毛の部分（図２の符号12）が研磨シートの表面上に混在し、塗料２が植毛１に均一にコーテイングされず、また植毛１同士が交差して接着されるため、植毛１が自由に動き得ない箇所が研磨シート表面上に存在し、研磨シートの弾力性を低下させ、且つ、砥粒の自由な動きを阻害することになる。
基材シートにPETフィルムシート等のプラスチックフィルムシートを使用すると、基材シート表面が平坦であるため、等しい長さの植毛を植毛させることで植毛シートの植毛の高さを揃えることができる。又、プラスチックフィルムシートの引っ張り伸び率が小さいので基材シートを緊張させてもその厚さが減少せず、上述のように植毛の高さが揃えられた植毛シートを植毛同士が交差しないように緊張させると、塗料を植毛の先端からの所望の長さだけコーテイングさせることができる。そして、基材シートにプラスチックフィルムシートを使用した研磨シートを使用して被研磨物表面、例えば金属、プラスチック等の表面の研磨を行うと、基材シートに織物を使用した研磨シートと比較して、植毛同士が相互に交差して固着した箇所がなく均一にコーテイングされた植毛の１本づつが独立して自由に動き、弾力性が増加し、砥粒が被研磨物表面に対して有効かつ均等に作用するので、被研磨物表面に異常突起やうねりのない精密な研磨ができる。例えば、ハードデイスク基板表面のテクスチャーを行うと、ハードデイスク基板表面の異常突起が減少し、うねりのない均一なテクスチャー表面が得られる。また、研磨くずが植毛の間に取り込まれるので、被研磨物（例えば、ハードデイスク）表面上の研磨くずが研磨中に除去され、被研磨物表面を深く傷つけることがない。
塗料を植毛にコーテイングする方法は、グラビア塗工であることが望ましく、スプレー塗工又は電着塗工であってもよい。
グラビア塗工は、砥粒とバインダー接着剤とを混合撹拌し分散させた塗料をグラビアローラーに塗布し、グラビアローラーに対向して位置させたバックアップローラーに植毛シートを巻き付けるようにして緊張させ植毛をグラビアローラーの方向に起立させ、植毛シートをグラビアローラーとバックアップローラーとの間を搬送させて植毛シートに塗料をコーティングする工程から成り、グラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離を調整して植毛にコーティングされる塗料の長さを調節する工程を更に含む。
また、基材シートにプラスチックフィルムシートを使用すると、グラビア塗工によって植毛シートに塗料をコーテイングする際、プラスチックフィルムシートの引っ張り伸び率が小さいため、植毛を起立させるためにバックアップローラーにプラスチックフィルムシートの基材シートをＵ字状に曲げて緊張させてもその厚さが減少しない。よって、グラビアローラーとバックアップローラーとの距離を調節してコーテイングを行うと、上述のように植毛シートの植毛の高さ及び基材シートの厚さが一定となり、しかも植毛同士が交差しないので、植毛にコーテイングされる塗料の長さを一定にでき、植毛の各々１本づつに相互に他の植毛から独立して均一に塗料をコーテイングすることができる。このように、基材シートにプラスチックフィルムシートを使用した研磨シートは、植毛同士が互いに付着せず、それぞれの植毛にコーテイングした塗料の長さが等しいので、植毛の自由度が大きく、その動きに変化があり、研磨シートが被研磨物表面に弾力的に作用し、砥粒が被研磨物表面に有効かつ均等に作用し、さらに、植毛の各々１本づつが独立して動くので、研磨くずが植毛の各々の間に取り込まれる。
グラビアローラーの形状には、格子型や斜線型があり、形状的に特に制限されるものではないが、その線数、深度及びセル容積は植毛への塗料の塗布量と関係が深く、塗布量が多すぎると植毛が交差して相互に固着し、塗布量が少なすぎると研磨に有効に働くだけの砥粒を付着させることができないので、グラビアローラーの線数が50〜200本／インチの範囲にあり、深度が30〜200μｍの範囲にあり、セル容積が８〜100cm3/m2の範囲にあることが望ましい。
グラビア塗工において、さらに、グラビアローラーの周速度が、植毛シートの搬送速度の40〜90％の範囲、望ましくは50〜80％の範囲にある。これは、グラビアローラーの周速度を基材シートの搬送速度よりも遅くすることによって、植毛に塗布された余分な塗料の量をグラビアローラーの線の山部分でかき落とし、さらに、植毛自体の弾性を利用して力学的運動、つまり植毛を起立させるような動きが与えられるので、植毛同士が交差しても、これら植毛同士が分離し、植毛同士が固着することがないからである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の研磨シートの拡大断面図である。
図２は、基材シートに織物を使用した研磨シートの拡大断面図である。
図３は、塗料の粘度が低すぎる場合（図3A）と、塗料の粘度が高すぎる場合（図3B）とにおける植毛シートへの塗料の付着状態を示す。
図４は、本発明の研磨シートを製造するためのグラビア塗工装置の概念図である。
図５は、植毛に付着した余分な塗料がグラビアローラーの山部分でかき落とされるところを示す部分拡大図である。
図６は、本発明の研磨シートを使用してハードデイスク基板表面をテクスチャー加工したときのハードデイスク基板表面の凹凸状況を示す。
図７は、塊率（％）とマイクロスクラッチ数との関係を表したグラフである。
図８は、砥粒が分離している植毛の各々に付着された研磨シート表面の部分拡大写真（200倍（図8A）、750倍（図8B））のコピーである。
図９は、植毛同士の交差点に塗料が固着し塊を形成している研磨シートの表面の部分拡大写真（200倍（図9A）、750倍（図9B））のコピーである。
発明を実施するための最良の形態
図１は、本発明の研磨シートの拡大断面図である。本発明の研磨シートは、図１に示すように、植毛シートの植毛１に砥粒２を付着させて成り、砥粒２が植毛１の各々に付着していることを特徴とする。植毛シートは、PETフィルムシート等のプラスチックフィルムシート又は織物から成る可撓性のある薄い基材シート３上にナイロン等の繊維から成る植毛１を植毛したものである。
本発明の研磨シートの製造方法は、砥粒２とバインダーとを混合撹拌し分散させた塗料２′を植毛シートの植毛１にコーテイングする工程から成る。
塗料２′は、砥粒２を乾燥し、この砥粒２とバインダーとを混合撹拌し、サンドミル又はボールミル等で分散させて濾過して製造され、コーテイング直前にイソシアネート系硬化剤を添加して植毛シートにコーテイングする。
コーテイングは、好適に、グラビア塗工によってなされるが、スプレー塗工又は電着塗工であってもよい。
以下、本発明の研磨シート（以下の実施例１及び２）と従来の研磨シート（以下の比較例１〜４）とを製造し、それらを比較した。
「実施例１」  実施例１の研磨シートは、平均粒径２μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）1Kgの砥粒を100℃で１時間加熱乾燥後、飽和ポリエステル樹脂310gをトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解したバインダーと混合撹拌し、分散してフィルターで瀘過した50cpの粘度を有する塗料にコーティング直前にイソシアネート系硬化剤60gを添加し、＃50のグラビアローラー（45度をなす等間隔の直線状の溝が形成されている）を用いて、太さ1.0d、長さ0.6mmのナイロン植毛材を厚さ50μｍのPETフィルムシートに植毛した植毛シートにコーティングして製造した。
実施例１の研磨シートでハードデイスク基板表面をテクスチャー加工し、比較例１及び３と比較した。
「実施例２」  実施例２の研磨シートは、平均粒径1.5μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）1Kgの砥粒を100℃で１時間加熱乾燥後、飽和ポリエステル樹脂310gをトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解したバインダーと混合撹拌し、分散してフィルターで瀘過した50cpの粘度を有する塗料にコーティング直前にイソシアネート系硬化剤60gを添加し、＃50のグラビアローラー（45度をなす等間隔の直線状の溝が形成されている）を用いて、太さ0.5d、長さ0.5mmのナイロン植毛材をレーヨン織物の基材シートに植毛した植毛シートにコーティングして製造した。
実施例２の研磨シートでハードデイスク基板表面をテクスチャー加工し、比較例２及び４と比較した。
「比較例１」  比較例１の研磨シートは、実施例１の塗料を厚さ25μｍのPETフィルムシートに10μｍの研磨層となるようにコーテイングして製造し、ハードデイスク基板表面をテクスチャー加工した。
「比較例２」  比較例２の研磨シートは、実施例２の塗料を厚さ25μｍのPETフィルムシートに10μｍの研磨層となるようにコーテイングして製造し、ハードデイスク基板表面をテクスチャー加工した。
「比較例３」  平均粒径２μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）を砥粒として含む遊離砥粒懸濁液を製造し、ハードデイスク基板表面をテクスチャー加工した。
「比較例４」  平均粒径1.5μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）を砥粒として含む遊離砥粒懸濁液を製造し、ハードデイスク基板表面をテクスチャー加工した。
テクスチャー加工に使用したハードディスク基板は、3.5インチのアルミニウム板にNi−Ｐメッキをしてポリッシュ仕上げをしたものである。テクスチャー加工機は、日本ミクロコーティング社製のものを使用し、粗度測定は、テンコール（TENCOR）社製Ｐ−１（触針0.2μmR）を使用した。
結果は、平均粒径2.0μｍの場合については表１に示す。ここで、Raは中心線平均粗さ（Å）、Rpは中心線山高さ（Å）、Waは中心線平均うねり（Å）、Rp/Raは突起率、Wa/Raはうねり率、及びSmは最高山頂の平均間隔（μｍ）である。マイクロスクラッチ数は、顕微鏡観察による10視野でのスクラッチ数である。Rp/Raが小さいほど異常突起がなく、Wa/Raが小さいほどうねりのない均一なディスク表面であり、Smが小さいほど線密度が多くなっていることを示している。
0003598115.tif 000002
0003598115.tif 000003
表１及び２に示すとおり、本発明の研磨シートを使用した実施例１及び２と、従来技術の固定砥粒を用いた比較例１及び２とを比較すると、実施例１及び２の研磨シートを使用してテクスチャー加工したハードデイスク基板表面では、異常突起が減少し、マイクロスクラッチ数が格段に減少している。
また、実施例１及び２と従来の遊離砥粒を用いた比較例３及び４とを比較すると、実施例１及び２の研磨シートを使用してテクスチャー加工したハードデイスク基板表面では、うねりが低下し、線密度は高く、マイクロスクラッチ数はほぼ同数である。
図６は、本発明の研磨シートを使用してハードデイスク基板表面をテクスチャー加工したときのハードデイスク基板表面の凹凸状況を示す。図６に示すように、本発明の研磨シートを使用してテクスチャー加工したハードデイスク基板表面の凹凸はほぼ一定である。
したがって、本発明の研磨シートを使用してハードデイスク基板表面をテクスチャー加工すると、従来技術のハードデイスク基板表面のテクスチャー加工と比較して、均一でうねりのない、しかもマイクロスクラッチの格段に減少したハードデイスク基板表面が得られる。
次に、本発明のより好適な実施例について説明する。
本発明のより好適な実施例は、グラビア塗工においてグラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離を調節し、植毛上の塗料のコーテイングされる長さ（以下、コーテイング長さという）を調節して製造された。
図４は、本発明の研磨シートを製造するための好適なグラビア塗工装置の概念図である。
図４に示すように、グラビア塗工装置は、砥粒とバインダー接着剤とを混練した塗料２′に部分的に浸したグラビアローラー４と、グラビアローラー４に接近して配置され、グラビアローラー４に塗布された塗料の量を調節し所望の量（図３の符号２″を参照）の塗料２′を植毛１にコーティングするためのドクターブレード６と、グラビアローラー４に対向して間隔をあけて位置され、植毛シートをＵ字状に巻き付けるようにして緊張させて植毛１をグラビアローラー４の方向に起立させるためのバックアップローラー５とから成る。
本発明の研磨シートのより好適な実施例は、バックアップローラー５を基材シート３の搬送方向（矢印Ｔの方向）に回転（矢印R2の方向）させ、基材シート３にPETフィルムシート等のプラスチックフィルムシートを用いた植毛シートをバックアップローラー５にＵ字状に巻き付けるようにして緊張させて植毛１の各々が交差しないで植毛１をグラビアローラー４の方向に起立させ、矢印Ｔの方向に搬送させると共に、部分的に塗料２′に浸されているグラビアローラーを矢印R1の方向に回転させ、グラビアローラー４に付着した塗料の量をドクターブレード６で調整し、矢印Ｔの方向に搬送される植毛シート上の起立した植毛１の各々の先端部分に塗料２′を塗布してコーテイングされる。
ここで、グラビアローラー４とバックアップローラー５との間の距離は、植毛１の先端部分の塗料２′にコーテイングされる長さが所望の長さになるように調節される。
これは、後述するように、植毛１上のコーティング長さを増加させると研削力が増加するので、植毛１上のコーティング長さを調整することによって、研磨シートの用途、例えば金属やプラスチック等各種材料の表面の粗研磨、仕上研磨に適した研磨シートを製造することができるからである。ハードディスク表面のテクスチャー加工には、研削力の大きい研磨シートが使用される。
本発明のより好適な実施例において、基材シートにプラスチックフィルムシートを使用した研磨シート（以下、研磨シートＡという）と、基材シートに織物を用いた研磨シート（以下、研磨シートＢという）とを製造し、それらを使用してハードディスク表面のテクスチャー加工を実施し、それらを比較する。
［研磨シートＡ］  研磨シートＡは、平均粒径２μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）1Kgの砥粒を100℃で１時間加熱乾燥後、飽和ポリエステル樹脂310gをトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解したバインダーと混合撹拌し、分散してフィルターで瀘過した50cpの粘度を有する塗料にコーティング直前にイソシアネート系硬化剤60gを添加し、＃50のグラビアローラー（45度をなす等間隔の直線状の溝が形成されている）を用いて、太さ1.0d、長さ0.6mmのナイロン植毛材を厚さ50μｍのPETフィルムシートに植毛した植毛シートにコーティングして製造した。
ここで、グラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離は、植毛の先端から250μｍの長さまでコーティングできるように調整した。
［研磨シートＢ］  研磨シートＢは、研磨シートＡで使用された塗料にコーティング直前にイソシアネート系硬化剤60gを添加し、＃50のグラビアローラーを用いて、太さ1.0d、長さ0.6mmのナイロン植毛材をレーヨン織物の基材シートに植毛した植毛シートにコーティングして製造した。
ここで、グラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離は、上述の研磨シートＡと同様に、植毛の先端から250μｍの長さまでコーティングできるように調整した。
研磨シートＡ及びＢを使用してハードディスク表面のテクスチャー加工を行った。
テクスチャー加工に使用したハードディスクは、上述の実施例１及び２並びに比較例１〜４の研磨シートに使用したテクスチャー加工と同様に、3.5インチのアルミニウム板にNi−Ｐメッキをしてポリッシュ仕上げをしたものである。テクスチャー加工機は、日本ミクロコーティング社製のものを使用し、粗度測定は、テンコール（TENCOR）社製Ｐ−１（触針0.2μmR）を使用した。
テクスチャー加工の結果は表３に示す。ここで、Raは中心線平均粗さ（Å）、Rpは中心線山高さ（Å）、Waは中心線平均うねり（Å）、Rp/Raは突起率、Wa/Raはうねり率、及びSmは最高山頂の平均間隔（μｍ）であり、Rp/Raが小さいほど異常突起がなく、Wa/Raが小さいほどうねりのない均一なディスク表面であり、Smが小さいほど線密度が多くなっていることを示している。マイクロスクラッチ数は、顕微鏡観察による10視野でのスクラッチ数である。
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表３に示すとおり、基材シートにプラスチックフィルムシートを使用した研磨シート（研磨シートＡ）を使用して行うと、基材シートに織物を使用した研磨シート（研磨シートＢ）を使用したときと比較して、Rp/Ra及びWa/Raの値が小さいことから、ハードディスク表面の異常突起が少なく、うねりのない均一なテクスチャー表面が得られた。
次に、研磨シートＡでは、グラビアローラーとバックアップローラーとの距離が、植毛の先端から250μｍの長さまでコーティングできるように調節されたが、研磨シートＡと同一の材料及び工程によって製造された研磨シートにおいて、植毛の先端から200μｍ、150μｍ、及び100μｍの長さまでコーティングできるようにグラビアローラーとバックアップローラーとの距離を調節して、研磨シートＡの場合と同様にハードディスク基板表面のテクスチャー加工を行い、植毛の先端からコーティングされるそれぞれの長さにおいて、Ra（中心線平均粗さ（Å））を計測し、研削力を比較した。この結果は表４に示され、Raが大きいほど研削力が増加する。
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表４に示すとおり、グラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離を調節して、植毛の先端からのコーティング長さを増加させると、研削力が増加するという結果が得られた。
次に、本発明のさらに好適な実施例について説明する。
本発明のさらに好適な実施例は、グラビア塗工においてグラビアローラー４とバックアップローラー５との間の距離を調節し、植毛１上の砥粒のコーテイングされる長さを調節し、更に、図４の矢印R1で示す方向のグラビアローラー４の周速度と植毛シートの搬送速度（つまり、図４の矢印R2で示す方向のバックアップローラー５の周速度）とを変えて製造された。
図５は、植毛に付着した余分な塗料がグラビアローラーの山部分でかき落とされるところを示す部分拡大図である。
通常、基材シート表面への塗料の量を調整したりグラビアの目を消すためにグラビアローラーの周速度と基材シートの搬送速度とを変えていたが、本発明においては、図５に示すように、植毛１に付着した余分な塗料をグラビアローラー４の山部分４′でかき落とし、さらに植毛１自体の弾性力を利用して植毛１同士が交差してその部分を固着させないことを意図としている。
このように、植毛１に塗布された余分な塗料をかき落とし、更に植毛１に力学的な運動（すなわち、植毛１自体の弾性力による運動）を与えることから、グラビア塗工の中でもダイレクトグラビア塗工が適している。また、一般に、バックアップローラーにはゴムで被覆した弾性ローラーが使用され、ニップ圧力（グラビアローラーに対する押しつけ圧力）によりグラビアローラーとバックアップローラーとの間の接触面積を調節してコーテイングを行うが、本発明のよりよい実施例及びさらによい実施例においては、グラビアローラーとバックアップローラーとの間に距離をあけてコーテイングを行うため、バックアップローラーの硬度は60duro以上の硬質のゴムローラー又は金属の非弾性ローラーを使用することが望ましい。これは、バックアップローラーが柔らかすぎると、植毛をバックアップローラー上で緊張させたときに、グラビアローラーとバックアップローラーとの間の距離が変化し得るからである。
本発明のさらに好適な実施例（以下、研磨シートＣ）は、具体的に、平均粒径２μｍの酸化アルミニウム（Al2O3）1Kgの砥粒を100℃で１時間加熱乾燥後、飽和ポリエステル樹脂95gをトルエン、キシレン、酢酸エチル及びMEKの混合溶媒に溶解したバインダーと撹拌混合し、分散して濾過した90cpの粘度を有する塗料２′にコーテイング直前に、イソシアネート系硬化剤16gを添加し、＃150のグラビアローラー４（45度の角度をなす等間隔の直線状の溝が形成されている）を用いて、太さ1.0d、長さ0.6mmのナイロン植毛材１を厚さ50μｍのPETフィルムシート３に植毛した植毛シートにコーテイングして製造した。
グラビアローラー４とバックアップローラー５との間の距離は、500μｍに調節された（つまり、コーテイング長さは150μｍである）。
グラビアローラー４の周速度は、基材シート３の搬送速度（6.0m/分）に対して70％（つまり、4.2m/分）である。
グラビアローラー４は、斜線型で、線数150本／インチ、深度45μｍ、セル容積21.7cm3/m2である。
砥粒とバインダーとの重量比は、砥粒が９に対しバインダーが１である。
研磨シートＣの表面の塊率（％）（すなわち、植毛が交差点で小直している度合い）を評価した。ここで、塊率は、研磨シート表面を実体顕微鏡により30倍の写真を撮影し、この写真上において50mm×50mmの範囲の中で塗料の塊が占める面積の割合（％）である。
次に、研磨シートＣを使用して以下の表５に示す条件で3.5インチのハードデイスク基板のテクスチャー加工を実施し、テクスチャー後のハードデイスク基板表面を顕微鏡で拡大し0.25mmの幅でハードデイスク基板表面上を径方向に最内周から最外周まで走査し、２μｍ×10μｍ以上の傷をマイクロスクラッチとしてその数を測定した。
さらに、塗料の粘度及び砥粒の重量比を変えて研磨シートＣと同様の工程で研磨シートＤ、Ｅ、Ｆ及びＧを製造し、研磨シートＣと同様に、研磨シートＤ、Ｅ、Ｆ及びＧの塊率を測定し、表５に示すテクスチャー加工条件下で、3.5インチのハードディスク基板表面のテクスチャー加工を実施し、テクスチャー後のマイクロスクラッチ数を測定し、塊率とマイクロスクラッチ数との関係（表６を参照）を調べた。ここで、表６に示すマイクロスクラッチ数の測定領域が、上述の実施例１及び２、比較例１〜４、及び研磨シートＡ及びＢにおけるマイクロスクラッチ数の測定領域の15倍であることから、表６において、比較のため、ここで測定されたマイクロスクラッチ数の15分の１の値をカッコ内に示す。
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図７は、塊率（％）とマイクロスクラッチ数との関係を表したグラフである。図７のグラフに示すように、塊率とマイクロスクラッチ数とは線形的な比例関係にあり、塊率が増加するとマイクロスクラッチ数が増加することがわかる。
したがって、塗料の粘度や砥粒の重量比等を帰ることによって研磨シートの塊率を少なくすることができる。つまり、塗料の粘度や砥粒の重量比等を変えることによって得られた研磨シートをハードデイスク基板のテクスチャー加工に用いることによって、テクスチャー加工後のハードデイスク基板表面のマイクロスクラッチ数を減少させることができる。
図８は、砥粒が分離している植毛の各々に付着された研磨シート表面の部分拡大写真（200倍（図8A）、750倍（図8B））のコピーであり、図９は、植毛同士の交差点に塗料が固着し塊を形成している研磨シートの表面の部分拡大写真（200倍（図9A）、750倍（図9B））のコピーである。
図８及び９に示すように、砥粒が分離している植毛の各々に付着された部分は、植毛同士の交差点に塗料が固着し塊を形成している部分と比較して、砥粒を付着させた植毛が自在に柔軟に動くことができ、植毛と植毛との間に研磨くずを取り込み得る状態にあることがわかる。
以上詳説したように、本発明の研磨シートは、植毛から成る基材シートの植毛の各々１本づつに独立して砥粒を付着させているために、植毛同士が相互に付着することなく分離し、植毛の自由度が大きくその動きに変化があり、そのため、研磨シートが被研磨物表面に有効に作用する砥粒の密度が高くなるので、大きさの異なる砥粒や研磨シートから突出した砥粒があったとしても被研磨物表面を深く傷付けることなく、被研磨物表面の全面にわたって均一に研磨すると共に研磨くずを除去し、異常突起やマイクロスクラッチ等をその表面に形成することなく研磨できる。
また、本発明の研磨シートは、植毛にコーテイングされる塗料の長さを調整できるので、所望の研削力を有する研磨シート、例えば研削力の必要な用途やハードデイスク基板表面のテクスチャー等の多数の細かい線を入れる場合の用途にはコーテイング長さを長くして研削力のある研磨シートを得ることができ、クリーニング用途等にはコーテイング長さを短くして研削力の比較的小さい研磨シートを得ることができる。
さらに、本発明の研磨シートの製造方法によると、付着させる砥粒の粒径、この砥粒の粒径の植毛への付着密度、植毛の太さ及び長さ、及び研磨シートの塊率を適宜変更して、被研磨物を所望の表面粗度とマイクロスクラッチのない均一な表面加工をできる研磨シートを製造することができ、他方面の研磨加工仕上げに使用できる。
以上、当業者には明らかなように、開示した実施例に本発明の精神を逸脱することなくその変更物及び変形物をなすことができ、本発明の範囲は次の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る研磨シートは、ハードデイスク基板表面のテクスチャー加工等の精密加工に使用するのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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