JP2000354971A - 研磨体の製造方法及び研磨体 - Google Patents

研磨体の製造方法及び研磨体

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JP2000354971A
JP2000354971A JP11168194A JP16819499A JP2000354971A JP 2000354971 A JP2000354971 A JP 2000354971A JP 11168194 A JP11168194 A JP 11168194A JP 16819499 A JP16819499 A JP 16819499A JP 2000354971 A JP2000354971 A JP 2000354971A
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polishing
polishing layer
polishing body
roll
layer
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Katsumi Ryomo
克己 両毛
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持体上に研磨層を設けてなる研磨体の製造
で、製品の反りの発生を防止し、ヤング率が大きいバイ
ンダーの使用を可能として耐久性を向上する。 【解決手段】 研磨材微粉末とバインダーを含む塗布液
5を支持体2上に塗設して研磨層3を形成た素材を、研
磨層3を外側にしてロール状に巻き取ったロール状素材
10を所定の雰囲気で24時間以上放置した後、このロー
ル状素材10を打ち抜いて所定形状の研磨体を形成し、研
磨層3の乾燥収縮によるカール変形を素材10の巻き癖で
修正して平坦な研磨体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド等の表
面研磨などの用途に用いられる研磨材微粉末とバインダ
ーを含む研磨層を支持体上に有してなる研磨体の製造方
法及びこの製造方法によって得られる研磨体に関し、特
に、支持体上に塗布液を塗設して研磨層を設けた後の処
理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば磁気ヘッド等の被研磨
物の表面研磨を行うについて、研磨材微粉末をバインダ
ーに分散してなる研磨層を有する研磨シート、研磨ディ
スク等の研磨体を使用し、これらの研磨体を例えば支持
台上にセットして被研磨物に接触させて研磨することが
行われている。
【0003】また、上記のような研磨層を支持体上に形
成するについては、研磨材微粉末とバインダーと溶剤等
からなる塗布液を支持体上に連続的に塗設した後、乾燥
させて研磨層を硬化させるものであり、その後、巻き取
ってから各種形状の研磨体に形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかして、前述のよう
な研磨体において、その耐久性を向上させるために、研
磨層の塗布膜を強靭化する目的で、硬化後のヤング率が
大きいバインダーを用いると、研磨層の乾燥収縮が大き
くなって、このものより作製した研磨シート等の研磨体
に反りが発生する問題を有する。
【0005】前記研磨体の反りは、研磨層塗布膜の乾燥
収縮に伴って研磨層表面が内側となってカール変形する
ことで発生するものである。そして、連続支持体上に研
磨層を塗設した素材を、研磨層の保護のため又は裏面の
表示が見えるように研磨層を内側にして通常のようにロ
ール状に巻き取ると、このロール状素材の巻き癖が上記
カール変形を助長することになり、この素材から形成し
た研磨シート等の研磨体に大きな反りが発生することに
なる。
【0006】上記反りが発生した研磨体を回転台等の支
持台上にセットして使用すると、研磨層表面が平坦とな
らずに凹凸が発生し、被研磨物に常に一定の状態で接触
させることができず、研磨特性が低下すると共に、研磨
後の表面性が損なわれることになる。
【0007】ところで、前記支持台上に所定形状の研磨
体を研磨面を外側(上面)にしてセットする場合には、
通常、水又は界面活性剤を用いた水貼りで、すなわち支
持台表面と研磨体の裏面との間に水又は界面活性剤を含
む水を介在させて密着固定することが行われている。
【0008】しかし、前述のように研磨体に反りが発生
していると、上記の水又は界面活性剤を用いた水貼りで
研磨体を支持台上に簡易に平坦に固定することが困難と
なり、研磨層表面が平坦でなくなって前述のような研磨
上の不具合を有する。
【0009】上記点から、反りが発生している研磨体を
両面テープ等で支持台上に貼付して反りを矯正して固定
することが可能であるが、両面テープを貼った部分で段
差が生じ、研磨に不具合を生じる。また、研磨体の全面
に両面テープ、粘着材を適用して固定すれば上記点は解
消されるが、支持台上に研磨体を貼付する作業及び交換
するための剥離作業が煩雑となり、作業性が低下し研磨
稼働効率の点で不利となる。
【0010】そこで、本発明は上記点に鑑みなされたも
のであって、反りの発生を抑制しつつ耐久性の向上を図
るようにした研磨体の製造方法及び研磨体を提供せんと
するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の研磨体の製造方法は、研磨材微粉末とバインダーを
含む塗布液を支持体上に塗設して研磨層を形成した素材
を、前記研磨層を外側にしてロール状に巻き取り、この
ロール状素材を所定の雰囲気で24時間以上放置した
後、該ロール状素材から所定形状の研磨体を形成するこ
とを特徴とするものである。
【0012】前記ロール状素材を、30℃以上の加熱雰
囲気に24時間以上放置するのが好適である。また、前
記ロール状素材を打ち抜き加工してシート状の研磨体を
形成するのが望ましい。
【0013】また、本発明の研磨体は、研磨材微粉末と
バインダーからなる研磨層を支持体上に有する研磨体で
あって、連続支持体上に研磨材微粉末とバインダーを含
む研磨層が塗設された後、研磨層を外側にして巻き取ら
れ所定の雰囲気に24時間以上放置されたロール状素材
から所定形状に形成されてなることを特徴とするもので
ある。
【0014】前記研磨体は、支持台上にセットされる研
磨シートとして好適である。前記支持体の厚みが25μ
m〜200μmであり、前記研磨層の厚みが10μm〜
150μmであることが望ましい。
【0015】また、前記研磨層の表面に、研磨層塗布液
を塗布した際のベナール対流により形成されたオレンジ
ピール状の微小凹部を有するものが好適である。
【0016】前記研磨層のヤング率が20Kg/mm2 以上
であり、前記支持体のヤング率が100〜1000Kg/
mm2 であることが好ましい。
【0017】
【発明の効果】上記のような本発明製造方法によれば、
支持体上に研磨層用塗布液を塗設して研磨層を形成した
後、研磨層を外側にしてロール状に巻き取ったロール状
素材を所定の雰囲気に24時間以上放置してから所定形
状の研磨体を形成することにより、研磨層塗設面を外側
にして研磨層の乾燥収縮によるカール変形方向と逆方向
に湾曲させて巻き取ることで、24時間以上放置した後
にはその巻き癖でカール変形が修正でき、このロール状
素材から研磨体を形成した際に平坦な研磨体を得ること
ができる。
【0018】そして、本発明研磨体によれば、反りが発
生しないことで、研磨層を上側として支持台等にセット
するときに水貼り等で簡易に平坦に設置でき、ヤング率
の大きいバインダーを用いて耐久性を向上して良好な研
磨が可能となる。
【0019】また、前記ロール状素材を30℃以上の加
熱雰囲気に24時間以上放置するものでは、熱をかける
ことにより、研磨層の乾燥収縮に対する修正が良好に行
え、反りの発生が著しく改善される。
【0020】本発明による研磨体は、支持台上にセット
される研磨シートとして好適な特性を有する。特に支持
体の厚みが25μm〜200μmのものが良好で、25
μm未満では研磨シート等の研磨体としては実用上の用
途に不適当であり、200μmを越えると支持体強度が
強くなり反りの懸念は少なく、前記処理は不要となる。
また、前記研磨層の厚みが10μm〜150μmのもの
が良好で、10μmより薄い場合は研磨層の乾燥収縮に
よる反りの懸念がなく、150μmより厚い研磨層の形
成は実用上不必要である。
【0021】また、前記研磨層の表面にオレンジピール
状の微小凹部を有するものでは、この微小凹部によって
研磨層の乾燥収縮によるカール変形の発生が軽減され、
反りの発生が低減できる。
【0022】さらに、前記研磨層のヤング率を20Kg/
mm2 以上とするのが良好で、これより低いものでは耐久
性の向上効果が小さいと共に、反りが発生する懸念がな
い。また、支持体のヤング率が100〜1000Kg/mm
2 のものが良好で、反りの発生が低減する点で好まし
い。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の研磨体及びその
製造方法の実施の形態を示し、本発明をさらに詳細に説
明する。
【0024】図2に示すように、製品としての研磨体1
はポリエステルフィルム等による厚みが25μm〜20
0μmの支持体2上に、研磨材微粉末とバインダーを含
む研磨層3を10μm〜150μmの厚みに積層してな
るものであり、円盤状等の所定形状の研磨シートなどに
形成されている。この研磨体1は、例えば回転台等の支
持台15上に水又は界面活性剤を用いた水貼り等によっ
て平坦に固着される。前記支持体2のヤング率は100
〜1000Kg/mm2 に、前記研磨層3のヤング率は20
Kg/mm2 以上に設けられている。
【0025】上記研磨体1の基本的製造工程は、図1に
示すように、支持体2をロール状に巻かれたものから繰
り出して所定の走行速度で走行させ、この走行する連続
支持体2上に、研磨材微粉末とバインダーと溶剤等を含
む研磨層用塗布液5を、ブレードコーター6等によって
所定の厚みに塗設して研磨層3を塗布する工程と、これ
に続いて例えば3つの乾燥ゾーン7a〜7cを有する乾
燥装置7によって研磨層3を乾燥する工程とを備えてい
る。
【0026】そして、上記乾燥工程により、支持体2上
に塗設された研磨層3は徐々に厚みが低減し、前述の所
定の乾燥厚みに硬化してなる。乾燥後には、支持体2を
内側とし研磨層3を外側として巻き取ってロール状素材
10とする。巻き終わったロール状素材10は、所定の
雰囲気(好ましくは30℃以上の加熱雰囲気)で、24
時間以上放置して、研磨層3が十分に硬化するのを待
つ。
【0027】その後、上記ロール状素材10の打ち抜き
加工等によって、前記の所定形状の研磨シート等の研磨
体1を形成する。
【0028】また、前記研磨層3の表面には、研磨層用
塗布液5を塗布した際の塗布液の温度差等に基づくベナ
ール対流によって形成されるオレンジピール状の微小凹
部を設けるようにしてもよい。
【0029】この研磨層3表面のオレンジピール状の微
小凹部の形成におけるベナール対流は、水平な液層に上
下に温度勾配を与えるとき、温度勾配がある臨界値を超
えると、液層は4〜6角形の細胞状の渦領域(ベナール
セル)に分かれて、中心部では上向き、周辺部では下向
きの流れが生じるものであり、前記支持体2上に所定の
研磨層塗布液5を塗布した状態で乾燥する際に上記ベナ
ール対流を発生させる。そして、乾燥後の研磨層表面に
は各ベナールセルの周辺境界部分が刻み目状の凹部とな
り、中心部にも点状の凹部が形成され、全体として表面
がオレンジピール状の微小凹部を形成してなるもので、
その微小凹部の形態(セルの大きさ、深さ、幅等)につ
いては研磨層塗布液組成、乾燥条件等によって変化す
る。上記ベナール対流に関しては、T.C.パットン
著、共立出版発行の「塗料の流動と顔料分散」第346〜3
57頁の記載、また、具体的な事項については特許第25
71750号公報等に記載されたの公知の内容が参照で
きる。
【0030】本発明の研磨層で用いられる研磨材微粉末
はモース硬度6〜10で、かつ粉体総量の60%以上を
含む。この研磨材としては、一般的に研磨作用若しくは
琢磨作用をもつ材料で、α−アルミナ、γ−アルミナ、
α,γ−アルミナ、熔融アルミナ、炭化珪素、酸化クロ
ム、コランダム、人造ダイヤモンド、ダイヤモンド、α
−酸化鉄、窒化珪素、窒化硼素、炭化モリブデン、炭化
硼素、炭化タングステン、チタンカーバイド、シリカ、
ジルコニア、酸化チタン、酸化セリウム、ベンガラ、ガ
ーネット等で、主としてモース硬度7以上の材料が1内
至4種迄の組み合わせで使用できる。これらの研磨材は
平均粒子サイズが0.1〜100μmの大きさのものが
使用される。これらの研磨材は、研磨層の場合研磨材1
00重量部に対してバインダー10〜1000重量部の
範囲で用いられる。
【0031】研磨材の具体例としては、住友化学社製の
AKP1、AKP15、AKP20、AKP30、AK
P50、AKP80、Hit50、Hit100などが
挙げられる。これらについては特公昭52−28642
号、特公昭49−39402号、特開昭63−9882
8号、米国特許3687725号、米国特許30078
07号、米国特許3041196号、米国特許3293
066号、米国特許3630910号、米国特許383
3412号、米国特許4117190号、英国特許11
45349号、西独特許853211号等に記載されて
いる。
【0032】本発明の研磨層に使用されるバインダーと
しては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応
型樹脂、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、可視光
線硬化型樹脂やこれらの混合物が使用される。
【0033】熱可塑性樹脂としては、軟化温度が200
℃以下、平均分子量が10000〜300000、重合
度が約50〜2000程度のものでより好ましくは20
0〜800程度である。例えば塩化ビニル酢酸ビニル共
重合体、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビ
ニルアルコール共重合体、塩化ビニルビニルアルコール
共重合体、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合体、塩化ビ
ニルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステルア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル塩化ビニ
リデン共重合体、アクリル酸エステルスチレン共重合
体、メタクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、
メタクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、メタク
リル酸エステルスチレン共重合体、ウレタンエラストマ
ー、ナイロン−シリコン系樹脂、ニトロセルロース−ポ
リアミド樹脂、ポリフッカビニル、塩化ビニリデンアク
リロニトリル共重合体、ブタジエンアクリロニトリル共
重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セル
ロース誘導体(セルロースアセテートブチレート、セル
ロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セ
ルロースプロピオネート、ニトロセルロース、エチルセ
ルロース、メチルセルロース、プロピルセルロース、メ
チルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
アセチルセルロース等)、スチレンブタジエン共重合
体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、クロロ
ビニルエーテルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹
脂、ポリアミド樹脂など各種の合成ゴム系の熱可塑性樹
脂及びこれらの混合物等が使用される。
【0034】これらの樹脂の例示は、特公昭37−68
77号、特公昭39−12528号、特公昭39−19
282号、特公昭40−5349号、特公昭40−20
907号、特公昭41−9463号、特公昭41−14
059号、特公昭41−16985号、特公昭42−6
428号、特公昭42−11621号、特公昭43−4
623号、特公昭43−15206号、特公昭44−2
889号、特公昭44−17947号、特公昭44−1
8232号、特公昭45−14020号、特公昭45−
14500号、特公昭47−18573号、特公昭47
−22063号、特公昭47−22064号、特公昭4
7−22068号、特公昭47−22069号、特公昭
47−22070号、特公昭47−27886号、特開
昭57−133521、特開昭58−137133、特
開昭58−166533、特開昭58−222433、
特開昭59−58642等、米国特許4571364
号、米国特許4752530号の公報等に記載されてい
る。
【0035】熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては、塗
布液の状態では200000以下の分子量であり、塗
布、乾燥後に加熱加湿することにより、縮合、付加等の
反応により分子量が無限大となるものが好適である。ま
た、これらの樹脂のなかで、樹脂が熱分解するまでの間
に軟化又は溶融しないものが好ましい。具体的には例え
ばフェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタンポリ
カーボネート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッ
ド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂(電子線硬
化樹脂)、エポキシ−ポリアミド樹脂、ニトロセルロー
スメラミン樹脂、高分子量ポリエステル樹脂とイソシア
ネートプレポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重合体
とジイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステ
ルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、尿素ホ
ルムアルデヒド樹脂、低分子量グリコール/高分子量ジ
オール/トリフェニルメタントリイソシアネートの混合
物、ポリアミン樹脂、ポリイミン樹脂及びこれらの混合
物等である。
【0036】これらの樹脂の例示は特公昭39−810
3号、特公昭40−9779号、特公昭41−7192
号、特公昭41−8016号、特公昭41−14275
号、特公昭42−18179号、特公昭43−1208
1号、特公昭44−28023号、特公昭45−145
01号、特公昭45−24902号、特公昭46−13
103号、特公昭47−22065号、特公昭47−2
2066号、特公昭47−22067号、特公昭47−
22072号、特公昭47−22073号、特公昭47
−28045号、特公昭47−28048号、特公昭4
7−28922号等の公報に記載されている。
【0037】これらの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反
応型樹脂は、主たる官能基以外に官能基としてカルボン
酸(COOM)、スルフィン酸、スルフェン酸、スルホ
ン酸(SO3M)、燐酸(PO(OM)(OM))、ホスホ
ン酸、硫酸(OSO3M)、及びこれらのエステル基等
の酸性基(MはH、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
炭化水素基)、アミノ酸類;アミノスルホン酸類、アミ
ノアルコールの硫酸又は燐酸エステル類、アルキルベタ
イン型等の両性類基、アミノ基、イミノ基、イミド基、
アミド基等、また、水酸基、アルコキシル基、チオール
基、アルキルチオ基、ハロゲン基(F、Cl、Br、
I)、シリル基、シロキサン基、エポキシ基、イソシア
ナト基、シアノ基、ニトリル基、オキソ基、アクリル
基、フォスフィン基を通常1種以上6種以内含み、各々
の官能基は樹脂1gあたり1×10-6eq〜1×10-2
eq含むことが好ましい。
【0038】本発明の研磨層に用いる硬化剤としてのポ
リイソシアネートとしては、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、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネート、ナフチレン−1・5−ジイソシアネート、o−
トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、トリフェニルメタントリイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート等のイソシアネート類、当該イソ
シアネート類とポリアルコールとの生成物、イソシアネ
ート類の縮合によって生成した2〜10量体のポリイソ
シアネート、ポリイソシアネートとポリウレタンとの生
成物で末端官能基がイソシアネートであるもの等を使用
することができる。これらポリイソシアネート類の平均
分子量は100〜20000のものが好適である。
【0039】これらポリイソシアネートの市販されてい
る商品名としては、コロネートL、コロネートHL、コ
ロネート2030、コロネート2031、ミリオネート
MR、ミリオネートMTL(以上日本ポリウレタン社
製)、タケネートD−102、タケネートD−110
N、タケネートD−200、タケネートD−202、タ
ケネート300S、タケネート500(以上武田薬品社
製)、スミジュールT−80、スミジュール44S、ス
ミジュールPF、スミジュールL、スミジュールN、デ
スモジュールL、デスモジュールIL、デスモジュール
N、デスモジュールHL、デスモジュールT65、デス
モジュール15、デスモジュールR、デスモジュールR
F、デスモジュールSL、デスモジュールZ4273
(以上住友バイエル社製)等があり、これらを単独若し
くは硬化反応性の差を利用して二つ若しくはそれ以上の
組み合わせによって使用することができる。
【0040】また、硬化反応を促進する目的で、水酸基
(ブタンジオール、ヘキサンジオール、分子量が100
0〜10000のポリウレタン、水等)、アミノ基(モ
ノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン
等)を有する化合物や金属酸化物の触媒や鉄アセチルア
セトネート等の触媒を併用することもできる。これらの
水酸基やアミノ基を有する化合物は多官能であることが
望ましい。これらポリイソシアネートは研磨層、バック
層ともバインダー樹脂とポリイソシアネートの総量10
0重量部あたり2〜70重量部で使用することが好まし
く、より好ましくは5〜50重量部である。これらの例
示は特開昭60−131622号、特開昭61−741
38号等の公報において示されている。
【0041】その他、研磨層には各種の機能を持った化
合物が添加剤として添加される。例えば、分散剤、潤滑
剤、帯電防止剤、酸化防止剤、防黴剤、着色剤、溶剤等
が加えられる。
【0042】本発明に使用される粉末状潤滑剤として
は、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化硼素、弗化
黒鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化
チタン、酸化亜鉛、酸化錫、二硫化タングステン等の無
機微粉末、アクリルスチレン系樹脂微粉末、ベンゾグア
ナミン系樹脂微粉末、メラミン系樹脂微粉末、ポリオレ
フイン系樹脂微粉末、ポリエステル系樹脂微粉末、ポリ
アミド系樹脂微粉末、ポリイミド系樹脂微粉末、ポリフ
ッカエチレン系樹脂微粉末等の樹脂微粉末等がある。
【0043】また有機化合物系潤滑剤としては、シリコ
ンオイル(ジアルキルポリシロキサン、ジアルコキシポ
リシロキサン、フェニルポリシロキサン、フルオロアル
キルポリシロキサン(信越化学社製KF96、KF69
等))、脂肪酸変性シリコンオイル、フッ素アルコー
ル、ポリオレフィン(ポリエチレンワックス、ポリプロ
ピレン等)、ポリグリコール(エチレングリコール、ポ
リエチレンオキシドワックス等)、テトラフルオロエチ
レンオキシドワックス、ポリテトラフルオログリコー
ル、パーフルオロアルキルエーテル、パーフルオロ脂肪
酸、パーフルオロ脂肪酸エステル、パーフルオロアルキ
ル硫酸エステル、パーフルオロアルキルスルホン酸エス
テル、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸エステ
ル、パーフルオロアルキル燐酸エステル等の弗素や珪素
を導入した化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルス
ルホン酸エステル、アルキルホスホン酸トリエステル、
アルキルホスホン酸モノエステル、アルキルホスホン酸
ジエステル、アルキル燐酸エステル、琥珀酸エステル等
の有機酸及び有機酸エステル化合物、トリアザインドリ
ジン、テトラアザインデン、ベンゾトリアゾール、ベン
ゾトリアジン、ベンゾジアゾール、EDTA等の窒素・
硫黄を含む複素(ヘテロ)環化合物、炭素数10〜40
の一塩基性脂肪酸と炭素数2〜40個の一価のアルコー
ルもしくは二価のアルコール、三価のアルコール、四価
のアルコール、六価のアルコールのいずれか1つもしく
は2つ以上とからなる脂肪酸エステル類、炭素数10個
以上の一塩基性脂肪酸と該脂肪酸の炭素数と合計して炭
素数が11〜70個となる一価〜六価のアルコールから
なる脂肪酸エステル類、炭素数8〜40の脂肪酸或いは
脂肪酸アミド類、脂肪酸アルキルアミド類、脂肪族アル
コール類も使用できる。
【0044】これら化合物の具体的な例としては、カプ
リル酸ブチル、カプリル酸オクチル、ラウリン酸エチ
ル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸オクチル、ミリスチ
ン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸オクチ
ル、ミリスチン酸2エチルヘキシル、パルミチン酸エチ
ル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パル
ミチン酸2エチルヘキシル、ステアリン酸エチル、ステ
アリン酸ブチル、ステアリン酸イソブチル、ステアリン
酸オクチル、ステアリン酸2エチルヘキシル、ステアリ
ン酸アミル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸2
エチルペンチル、ステアリン酸2ヘキシルデシル、ステ
アリン酸イソトリデシル、ステアリン酸アミド、ステア
リン酸アルキルアミド、ステアリン酸ブトキシエチル、
アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソ
ルビタンジステアレート、アンヒドロソルビタントリス
テアレート、アンヒドロソルビタンテトラステアレー
ト、オレイルオレート、オレイルアルコール、ラウリル
アルコール、モンタンワックス、カルナウバワックス等
があり単独若しくは組み合わせ使用できる。
【0045】また本発明に使用される潤滑剤としては、
潤滑油添加剤も単独若しくは組み合わせで使用でき、防
錆剤として知られている酸化防止剤(アルキルフェノー
ル、ベンゾトリアジン、テトラアザインデン、スルファ
ミド、グアニジン、核酸、ピリジン、アミン、ヒドロキ
ノン、EDTA等の金属キレート剤)、錆どめ剤(ナフ
テン酸、アルケニルコハク酸、燐酸、ジラウリルフォス
フェート等)、油性剤(ナタネ油、ラウリルアルコール
等)、極圧剤(ジベンジルスルフィド、トリクレジルフ
ォスフェート、トリブチルホスファイト等)、清浄分散
剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、泡どめ剤等があ
る。これらの潤滑剤はバインダー100重量部に対して
0.01〜30重量部の範囲で添加される。これらにつ
いては、特公昭43−23889号、特公昭48−24
041号、特公昭48−18482号、特公昭44−1
8221号、特公昭47−28043号、特公昭57−
56132号、特開昭59−8136号、特開昭59−
8139号、特開昭61−85621号、米国特許34
23233号、米国特許3470021号、米国特許3
492235号、米国特許3497411号、米国特許
3523086号、米国特許3625760号、米国特
許3630772号、米国特許3634253号、米国
特許3642539号、米国特許3687725号、米
国特許4135031号、米国特許4497864号、
米国特許4552794号、アイビーエムテクニカル
ディスクロジャーブリテン(IBM Technica
l Disclosure Bulletin)Vo
l.9,No7,p779(1966年12月)、エレ
クトロニク(ELEKTRONIK)1961年No1
2,p380、化学便覧,応用編,p954−967,
1980年丸善株発行等に記載されている。
【0046】本発明に使用する研磨材の分散剤、分散助
剤としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロ
ール酸、ベヘン酸、マレイン酸、フタル酸等の炭素数2
〜40個の脂肪酸(R1COOH、R1は炭素数1〜39
個のアルキル基、フェニル基、アラルキル基)、前記の
脂肪酸のアルカリ金属(Li、Na、K、NH4 +等)又
はアルカリ土類金属(Mg、Ca、Ba等)、Cu、P
b等からなる金属石鹸(オレイン酸銅)、脂肪酸アミ
ド;レシチン(大豆油レシチン)等が使用される。この
他に炭素数4〜40の高級アルコール(ブタノール、オ
クチルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリル
アルコール)及びこれらの硫酸エステル、スルホン酸、
フェニルスルホン酸、アルキルスルホン酸、スルホン酸
エステル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステル、燐酸ト
リエステル、アルキルホスホン酸、フェニルホスホン
酸、アミン化合物等も使用可能である。また、ポリエチ
レングリコール、ポリエチレンオキサイド、スルホ琥珀
酸、スルホ琥珀酸金属塩、スルホ琥珀酸エステル等も使
用可能である。これらの分散剤は通常一種類以上で用い
られ、一種類の分散剤はバインダー100重量部に対し
て0.005〜20重量部の範囲で添加される。これら
分散剤の使用方法は、研磨材や非研磨微粉末の表面に予
め被着させてもよく、また分散途中で添加してもよい。
このようなものは、例えば特公昭39−28369号、
特公昭44−17945号、特公昭44−18221
号、特公昭48−7441号、特公昭48−15001
号、特公昭48−15002号、特公昭48−1636
3号、特公昭49−39402号、米国特許33879
93号、同3470021号等において示されている。
【0047】本発明に用いる防黴剤としては、2−(4
−チアゾリル)−ベンズイミダゾール、N−(フルオロ
ジクロロメチルチオ)−フタルイミド、10・10’−
オキシビスフェノキサルシン、2・4・5・6テトラク
ロロイソフタロニトリル、P−トリルジヨードメチルス
ルホン、トリヨードアリルアルコール、ジヒドロアセト
酸、フェニルオレイン酸水銀、酸化ビス(トリブチル
錫)、サルチルアニライド等がある。このようなもの
は、例えば「微生物災害と防止技術」1972年工学図
書、「化学と工業」32,904(1979)等におい
て示されている。
【0048】本発明に用いる帯電防止剤としては、カー
ボンブラックが使用でき、例えば、ゴム用ファーネス、
ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラッ
ク等を用いることができる。その比表面積は5〜500
2 /g、DBP吸油量は10〜400ml/100
g、pHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ
密度は0.1〜1g/cm2 であるのが好ましい。この
カーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社
製:BLACKPEARLS 2000,1300,1
000,900,800,700、三菱化成工業社製:
650B,950B,3250B,850,900,9
60,980,1000,2300,2400,260
0等があげられる。また、カーボンブラックを分散剤等
で表面処理したり、樹脂でグラファイト化したものを用
いることもできる。
【0049】本発明に用いるカーボンブラック以外の帯
電防止剤としては、グラファイト、変性グラファイト、
カーボンブラックグラフトポリマー、酸化錫−酸化アン
チモン、酸化錫、酸化チタン−酸化錫−酸化アンチモン
等の導電性粉末;サポニン等の天然界面活性剤;アルキ
レンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、多
価アルコール、多価アルコールエステル、アルキルフェ
ノールEO付加体等のノニオン界面活性剤;高級アルキ
ルアミン類、環状アミン、ヒダントイン誘導体、アミド
アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ピ
リジンそのほかの複素環類、ホスホニウム又はスルホニ
ウム類等のカチオン界面活性剤;カルボン酸、スルホン
酸、ホスホン酸、燐酸、硫酸エステル基、ホスホン酸エ
ステル、燐酸エステル基などの酸性基を含むアニオン界
面活性剤;アミノ酸類;アミノスルホン酸類、アミノア
ルコールの硫酸又は燐酸エステル類、アルキルベタイン
型等の両性界面活性剤等が使用される。
【0050】これら帯電防止剤として使用し得る界面活
性剤化合物例の一部は、特開昭60−28025号、米
国特許2271623号、同2240472号、同22
88226号、同2676122号、同2676924
号、同2676975号、同2691566号、同27
27860号、同2730498号、同2742379
号、同2739891号、同3068101号、同31
58484号、同3201253号、同3210191
号、同3294540号、同3415649号、同34
41413号、同3442654号、同3475174
号、同3545974号、西独特許公開(OLS)19
42665号、英国特許1077317号、同1198
450号等をはじめ、小田良平他著『界面活性剤の合成
とその応用』(槇書店1972年版);A.W.ベイリ
著『サーフエス アクテイブ エージエンツ』(インタ
ーサイエンス パブリケーション コーポレイテッド1
985年版);T.P.シスリー著『エンサイクロペデ
ィア オブ サーフエスアクティブ エージェンツ,第
2巻』(ケミカルパブリシュカンパニー1964年
版);『界面活性剤便覧』第六刷(産業図書株式会社,
昭和41年12月20日);丸茂秀雄著『帯電防止剤』
幸書房(1968)等に記載されている。
【0051】これらの界面活性剤は単独又は混合して添
加してもよい。研磨体における、これらの界面活性剤の
使用量は、研磨材100重量部当たり0.01〜10重
量部である。またバック層での使用量はバインダー10
0重量部当たり0.01〜30重量部である。これらは
帯電防止剤として用いられるものであるが、時としてそ
のほかの目的、例えば分散の改良、潤滑性の改良、塗布
助剤、湿潤剤、硬化促進剤、分散促進剤として適用され
る場合もある。
【0052】本発明の分散、混練、塗布の際に使用する
有機溶媒としては、任意の比率でアセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、イソホロン、テトラヒドロフラン等のケトン系;メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イ
ソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチル
シクロヘキサノールなどのアルコール系;酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプ
ロピル、乳酸エチル、酢酸グリコールモノエチルエーテ
ル等のエステル系;ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエ
チルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系;ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼ
ン、スチレンなどのタール系(芳香族炭化水素);メチ
レンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、ク
ロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼ
ン等の塩素化炭化水素、N・N−ジメチルホルムアルデ
ヒド、ヘキサン等が使用できる。またこれら溶媒は通常
任意の比率で2種以上で用いる。また1重量%以下の量
で微量の不純物(その溶媒自身の重合物、水分、原料成
分等)を含んでもよい。有機溶媒の代わりに水系溶媒
(水、アルコール、アセトン等)を使用することもでき
る。
【0053】研磨層の形成は上記の組成などを任意に組
合せて溶媒に溶解し、塗布溶液として支持体上に塗布・
乾燥する。この支持体の素材としては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエス
テル類、ポリプロピレン等のポリオレフイン類、セルロ
ーストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセ
ルロース誘導体、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂類、
ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリスル
ホン等のプラスチックのほかにアルミニウム、銅等の金
属、ガラス等のセラミックス等も使用できる。これらの
支持体は塗布に先立って、コロナ放電処理、プラズマ処
理、下塗処理、熱処理、除塵埃処理、金属蒸着処理、ア
ルカリ処理を行ってもよい。これら支持体に関しては、
例えば西独特許3338854A、特開昭59−116
926号、特開昭61−129731号、米国特許43
88368号;三石幸夫著『繊維と工業』31巻、p5
0〜55、1975年などに記載されている。これら支
持体の中心線平均表面粗さは0.001〜0.5μm
(カットオフ値0.25mm)が好ましい。またこれら
支持体のヤング率(F5値)は目的に応じて、幅方向、
長手方向とも100〜1000Kg/mm2(1Kg/
2=9.8Pa)を選択することができる。
【0054】分散、混練の方法には特に制限はなく、ま
た各成分の添加順序(樹脂、粉体、潤滑剤、溶媒等)、
分散・混練中の添加位置、分散温度(0〜80℃)など
は適宜設定することができる。研磨塗料の調製には通常
の混練機、例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、
ボールミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグライン
ダー、ツェグバリ(Szegvari)アトライター、
高速インペラー、分散機、高速ストーンミル、高速度衝
撃ミル、ディスパー、ニーダー、高速ミキサー、リボン
ブレンダー、コニーダー、インテンシブミキサー、タン
ブラー、ブレンダー、ディスパーザー、ホモジナイザ
ー、単軸スクリュー押し出し機、二軸スクリュー押し出
し機、及び超音波分散機などを用いることができる。通
常分散・混練にはこれらの分散・混練機を複数備え、連
続的に処理を行う。混練分散に関する技術の詳細は、
T.C.PATTON著(テー.シー.パットン)“P
aint Flow and Pigment Dis
persion”(ペイントフロー アンド ピグメン
ト ディスパージョン)1964年John Wile
y & Sons社発行(ジョン ウイリー アンド
サンズ))や田中信一著『工業材料』25巻37(19
77)などや当該書籍の引用文献に記載されている。こ
れら分散、混練の補助材料として分散・混練を効率よく
進めるため、球相当径で10cmφ〜0.05mmφの
径のスチールボール、スチールビーズ、セラミツクビー
ズ、ガラスビーズ、有機ポリマービーズを用いることが
できる。またこれら材料は球形に限らない。また、米国
特許第2581414号及び同第2855156号など
の明細書にも記載がある。本発明においても上記の書籍
や当該書籍の引用文献などに記載された方法に準じて混
練分散を行い研磨層塗布液を調製することができる。
【0055】支持体上へ前記の研磨層用塗布液を塗布す
る方法としては、塗布液の粘度を1〜20000センチ
ストークス(25℃)に調整し、エアードクターコータ
ー、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズ
コーター、含浸コーター、リバースロールコーター、ト
ランスファーロールコーター、グラビアコーター、キス
コーター、キャストコーター、スプレイコーター、ロッ
ドコーター、正回転ロールコーター、カーテンコータ
ー、押出コーター、バーコーター、リップコータ等が利
用でき、その他の方法も可能であり、これらの具体的説
明は朝倉書店発行の『コーティング工学』253頁〜2
77頁(昭和46.3.20.発行)等に詳細に記載さ
れている。また研磨層を多層構成とする場合は、同時多
層塗布、逐次多層塗布等を行ってもよい。これらは、例
えば、特開昭57−123532号公報、特公昭62−
37451号公報、特開昭59−142741号公報、
特開昭59−165239号公報の明細書等に示されて
いる。
【0056】このような方法により、支持体上に約1〜
200μmほどで塗布された塗布液は、20℃(室温)
〜130℃で図1に示すように多段階で乾燥しながら、
形成した研磨層を10〜150μm程度の厚みに乾燥す
る。そして、必要により表面平滑化加工を施し研磨層も
しくはバック層の中心線平均表面粗さを0.001〜1
0μmとし、研磨層を外側とし支持体を内側としてロー
ル状に巻き取る。これらの製造方法は粉体の予備処理・
表面処理、混練・分散、塗布・乾燥、平滑処理、熱処
理、EB処理、紫外線硬化処理、表面研磨処理、巻き取
りの工程を連続して行うことが望ましい。これらは、例
えば、特公昭40−23625号公報、特公昭39−2
8368号公報、特公昭47−38802号公報、英国
特許1191424号、特公昭48−11336号公
報、特開昭49−53631号、特開昭50−1120
05号、特開昭51−77303号、特公昭52−17
404号、特開昭60−70532号公報、特開平2−
265672号、米国特許第3473960号、米国特
許第4728569号、米国特許4746542号明細
書等に示されている。また、特公昭41−13181号
公報に示される方法はこの分野における基本的、且つ重
要な技術と考えられている。
【0057】上記のように巻き取ったロール状素材は、
前述のように所定雰囲気条件(例えば、30℃〜100
℃程度、加湿下でもよい)で、24時間〜72時間程度
放置した後、このロール状素材を打ち抜き加工で所定形
状の研磨シート等の研磨体を形成する。研磨体に加工す
る以前の素材又は研磨体をバーニッシュ及び/又はクリ
ーニングすることが望ましい。バーニッシュは素材又は
研磨体を、具体的にはサファイア刃、剃刀刃、超硬材料
刃、ダイアモンド刃、セラミックス刃のような硬い材料
により研磨面の突起部分をそぎおとし平滑にする。これ
ら材料のモース硬度は8以上が好ましいが特に制限はな
く突起を除去できるものであれば良い。これら材料の形
状は特に刃である必要はなく、角型、丸型、ホイール
(回転する円筒形状の周囲にこれらの材質を付与しても
良い)のような形状でも使用できる。また素材又は研磨
体のクリーニングは、表面の汚れや余分な潤滑剤を除去
する目的で表層を不織布などでワイピングすることによ
り行う。このようなワイピングの材料としては、例えば
日本バイリーン社製の各種バイリーンや東レ社製のトレ
シー、エクセーヌ、商品名キムワイプ、富士写真フィル
ム社製の各種研磨体、また不織布はナイロン製不織布、
ポリエステル製不織布、レーヨン製不織布、アクリロニ
トリル製不織布、混紡不織布など、ティッシュペーパー
等が使用できる。これらは例えば特公昭46−3930
9号、特公昭58−46768号、特開昭56−904
29号、特公昭58−46767号、特開昭63−25
9830号、特開平1−201824号等にも記載され
ている。
【0058】本発明に使用される研磨材、バインダー、
添加剤(潤滑剤、分散剤、帯電防止剤、表面処理剤、カ
ーボンブラック、研磨材、遮光剤、酸化防止剤、防黴剤
等)、溶剤及び支持体(下塗層、バック層、バック下塗
層を有してもよい)或いはその製法に関しては、特公昭
56−26890号等に記載されている製造方法等を参
考にできる。
【0059】
【実施例】以下に、本発明の実施例及び比較例を示し、
その特性を評価する。なお、実施例中の「部」は「重量
部」を示す。
【0060】<実施例1〜3>下記組成を均一に混練分
散し、粘度調整し、硬化剤を混入した研磨層用塗布液を
用意し、厚さ125μmのポリエステルフィルムによる
支持体上に、前記図1に示すように、上記研磨層用塗布
液を塗布した後、乾燥し、乾燥塗布膜の厚みが60μm
の研磨層を形成した素材を得た。この素材を研磨層を外
側とした巻き方向でロール状のロール状に巻き取ってい
る。その後、このロール状素材を実施例1では24時
間、実施例2では48時間、実施例3では72時間、3
0℃以上の雰囲気に放置した後、打ち抜いて円盤状研磨
体(研磨シート)とした試料を得た。
【0061】実施例1〜3の研磨体を定盤上に載置し、
研磨体の反りを測定した結果を、各研磨体の巻き方向、
放置時間及び研磨層厚みと共に下記表1に示す。上記研
磨体の反りは、定盤の上に研磨層を上にして研磨体を置
き、その反り上がった縁端部の定盤上面からの高さを測
って平均値で示した。
【0062】<比較例1〜6>表1には、比較例1〜6
の研磨体による同様の研磨テストを行った結果を併記し
ている。比較例1〜3においては、前記実施例と同様に
ロール状素材の巻き方向は研磨層を外側として巻き取っ
たもので、その後の放置時間を、0時間、10時間、2
0時間と前記実施例より短い時間とした例である。比較
例4〜6においては、放置時間は24時間、48時間、
72時間と前記実施例と同様に長い時間であるが、ロー
ル状素材の巻き方向が研磨層を内側とした前記実施例と
逆方向の巻き取りとした例である。
【0063】表1の結果から、本発明実施例1〜3によ
るものでは、研磨層を外側として素材を巻き取ると共
に、24時間〜72時間放置したことにより、研磨体に
反りは発生しておらず、定盤上に密着して平坦となり、
この研磨体により磁気ヘッドの研磨を行うと研磨は良好
に行えた。一方、比較例1〜3では、研磨層を外側とし
た素材の巻取り方向であるが、放置時間が0時間〜20
時間と短いことから、研磨体に反りが6mm〜2mm発生
し、磁気ヘッドの研磨に支障が発生した。なお、比較例
3の20時間の放置では反りが2mmと他の比較例より小
さくなっているが、これ以上の放置時間が必要であるこ
とが判明した。比較例4〜6では、研磨層を内側として
逆向きに巻き取っていることから、研磨層の乾燥収縮に
伴うカール変形に対する素材の巻き癖による修正ができ
ず、かえって放置時間の増大に伴って大きな反りが発生
しており、磁気ヘッドの研磨に支障が発生した。
【0064】 [研磨層用塗布液組成] 研磨材(アルミナ#400) 100部 バインダー(スルホン酸基含有塩化ビニル樹脂、 MR110:日本ゼオン社製) 6部 バインダー(スルホン酸基含有ポリエステルポリウレタン樹脂、 UR8200:東洋紡社製) 9部 バインダー(ポリイソシアネート、 コロネート3041:日本ポリウレタン社製) 15部 MEK(メチルエチルケトン) 150部
【0065】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態による研磨体の製造
工程を示す概略図
【図2】本発明の一つの実施の形態による研磨体の断面
【符号の説明】
1 研磨体(研磨シート) 2 支持体 3 研磨層 5 研磨層用塗布液 6 ブレードコーター 7 乾燥装置 10 ロール状素材 15 支持台

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨材微粉末とバインダーを含む塗布液
    を支持体上に塗設して研磨層を形成した素材を、前記研
    磨層を外側にしてロール状に巻き取り、このロール状素
    材を所定の雰囲気で24時間以上放置した後、該ロール
    状素材から所定形状の研磨体を形成することを特徴とす
    る研磨体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ロール状素材を、30℃以上の加熱
    雰囲気に24時間以上放置することを特徴とする請求項
    1に記載の研磨体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ロール状素材を打ち抜き加工してシ
    ート状の研磨体を形成することを特徴とする請求項1に
    記載の研磨体の製造方法。
  4. 【請求項4】 研磨材微粉末とバインダーからなる研磨
    層を支持体上に有する研磨体であって、 連続支持体上に研磨材微粉末とバインダーを含む研磨層
    が塗設された後、研磨層を外側にして巻き取られ所定の
    雰囲気に24時間以上放置されたロール状素材から所定
    形状に形成されてなることを特徴とする研磨体。
  5. 【請求項5】 前記研磨体が、支持台上にセットされる
    研磨シートであることを特徴とする請求項4に記載の研
    磨体。
  6. 【請求項6】 前記支持体の厚みが25μm〜200μ
    mであり、前記研磨層の厚みが10μm〜150μmで
    あることを特徴とする請求項4に記載の研磨体。
  7. 【請求項7】 前記研磨層の表面に、研磨層塗布液を塗
    布した際のベナール対流により形成されたオレンジピー
    ル状の微小凹部を有することを特徴とする請求項4に記
    載の研磨体。
  8. 【請求項8】 前記研磨層のヤング率が20Kg/mm2
    上であり、前記支持体のヤング率が100〜1000Kg
    /mm2 であることを特徴とする請求項4記載に記載の研
    磨体。
JP11168194A 1999-06-15 1999-06-15 研磨体の製造方法及び研磨体 Abandoned JP2000354971A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002254323A (ja) * 2001-02-26 2002-09-10 Dainippon Printing Co Ltd 研磨フィルムおよびその製造方法
JP2011035289A (ja) * 2009-08-05 2011-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール用裏面一体化シートの製造方法
CN114174056A (zh) * 2019-08-01 2022-03-11 贝恩多夫创新与技术有限公司 用于制造环形带的方法

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