JP2980682B2

JP2980682B2 - 研磨テープおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2980682B2
Application number: JP5515159A
Authority: JP
Inventors: 俊和西尾; 裕之雨宮; 康夫中井; 泰司石井; 正久山口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: US5868806A; US5709598A; DE69326774D1; EP0664187B1; KR950702895A; EP0664187A1; DE69326774T2; JPH07504311A; KR0165625B1; EP0664187A4; WO1994027787A1; US5908476A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、フロッピーディスク、磁気ヘッド、精密電
子部品等の表面や、光ファイバーの端面等を高精度で鏡
面仕上げするための研磨テープおよびその製造方法に関
する。

背景技術上記研磨テープとしては、一般に、基材上に研磨剤と
バインダー成分からなる塗料を塗布して皮膜とした構成
のものがある。しかし、この研磨テープは、その構成が
簡単で製造が容易であるものの、被研磨体から生成する
研磨屑が研磨テープの皮膜と被研磨体との間に入り込み
易く、この状態で研磨を続行させると、研磨屑によって
被研磨体の表面が傷付けられてしまったり、皮膜面に研
磨屑が付着して目詰まり状態となり研磨能力が著しく低
下するという不都合が生じていた。

また、研磨層に溝を設けた研磨テープとして、研磨層
形成の際、コーティング剤中に無機質成分が多量に含有
されている塗料を塗工して溶剤を乾燥させる時に塗工層
中で発生する“対流セル現象”によるベルナードセルの
凹凸を研磨層の溝形状として利用したものが提案されて
４る（特開昭62−255069号公報参照）。ところが、この
研磨テープの場合は製造方法の関係から、形成される溝
凹部は平面形状が略六角形のものに限定されてしまい、
しかも常に同等パターンの凹部を形成することが困難で
あり、品質の安定したものが得られ難かった。また、そ
の形成される溝凹部のパターンを均一安定化させるため
には製造に当たり研磨層形成用塗料の溶剤組成、塗布
量、乾燥条件等の管理が難しく、製造作業が非常に煩雑
となる問題があった。また、この研磨テープに形成でき
る凹凸は、研磨材の番手で言うと＃6000〜＃7000が限界
であり、これ以上の番手（これ以下の寸法の凹凸）の研
磨材を得ることができなかった。

また、前記特開昭62−255069号公報記載の方法および
他の公知の方法（実開昭55−89564号公報、実開昭59−3
9168号公報には、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷
等の印刷法を用いて研磨層を凹凸パターン状に形成する
ことが開示されている。また、特開平２−83172号公報
には、フィルム基材上に研磨削粒子を分散させた樹脂液
を塗布し、その上に凹凸賦形フィルムを押圧積層して凹
凸パターンを形成することが開示されている。）では、
得られた研磨層の表面に独立した研磨剤の突起が形成さ
れることを完全には防ぐことができなかった。このよう
な突起があると、研磨時に被研磨体に傷が付いてしま
い、特に精密を要する研磨には適さないものとなってし
まう。

また、研磨テープと被研磨体との間の摩擦のため、研
磨時に研磨テープおよび被研磨体が帯電する。そのた
め、研磨屑の研磨部分からの排除が困難となり、残留し
た研磨屑が研磨テープと被研磨体との間に挟まり、傷を
発生させたり、あるいは空気中の塵埃や、研磨屑が研磨
後の表面に吸着し、後でこれを清掃する必要が生じる。

また、条件によっては、研磨テープと被研磨体との間
に火花放電（スパーク）が生じ、被研磨体表面を傷つけ
る場合も生ずる。

よって、本発明は上述の従来技術の問題点を解消する
ことができる高品質な研磨テープを得ることを目的とす
る。

本発明はまた、上記の研磨テープを安定して製造し得
る新規な方法を得ることも目的とする。

発明の開示本発明による研磨テープは、フィルム基材と、その一
面に積層された研磨層とを有する研磨テープにおいて、
前記研磨層が、その表面に、土堤状凸部により周囲を囲
繞し区画され相互に孤立した多数の隣接する凹陥部を有
し、前記凹陥部の内部に、周囲の土堤状凸部と連結して
いない隆起部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明による研磨テープは、フィルム基材と、
その一面に積層された研磨層とを有する研磨テープにお
いて、前記研磨層が、その表面に多数の凹陥部を有し、
前記研磨層が、硬化型樹脂のバインダーと、その中に分
散した研磨剤粒子とからなり、前記硬化型樹脂が三次元
網目状分子構造を有し、該分子構造中に界面活性剤分子
が化学的に結合していることを特徴とする。

このように研磨層が硬化型樹脂のバインダーとその中
に分散した研磨剤粒子とからなり、該硬化型樹脂の三次
元網目状分子構造中に、界面活性剤分子が化学的に結合
した状態で含まれるようにしたことによって、研磨剤粒
子は、三次元的網目状分子構造の電離放射線硬化型樹脂
バインダーによって強固に結合され、したがって研磨中
に剥脱し難い。また、界面活性剤分子が帯電防止剤とし
て機能するため、研磨層が研磨中に帯電して研磨屑や塵
埃を吸着し、被研磨体を汚したり、放電したり、あるい
は吸着した屑等で被研磨体を傷付けることがなく、また
三次元的網目状分子構造中に界面活性剤分子が化学的に
結合した状態で含まれているので、界面活性剤が滲出し
て被研磨体に付着したり、時間の経過により帯電防止効
果が変化することがない。

また、本発明による研磨テープは、フィルム基材と、
その一面に積層された研磨層とを有する研磨テープにお
いて、前記研磨層が、その表面に多数の凹陥部を有し、
前記研磨層が、硬化型樹脂のバインダーと、その中に分
散した研磨剤粒子とからなり、前記前記研磨層の中の研
磨剤粒子が粉末、鱗片状箔片および短繊維のいずれかの
形態にあることを特徴とする。

さらに、本発明による研磨テープは、フィルム基材
と、その一面に積層された研磨層とを有する研磨テープ
において、前記研磨層が、その表面に多数の凹陥部を有
し、前記研磨層が、研磨剤を含まない電離放射線硬化型
樹脂の硬化物からなることを特徴とする。

電離放射線硬化型樹脂の硬化物は、それ自体、通常の
熱可塑性に比べて十分硬度が高い。したがって、アクリ
ル樹脂等の合成樹脂からなる軟質被研磨材の研磨には十
分に使用できる。しかも、高価で塗工適性、賦形特性が
悪い研磨剤粒子の添加が不要となり、研磨層の塗工が容
易で、凹陥部の賦形も高精度に安定的にできる。その
上、軟質の研磨粒子による被研磨材の研ぎ過ぎや、研磨
層から脱落した研磨剤粒子による被研磨材への傷付きを
も防ぐことができる。

また、本発明による研磨テープは、フィルム基材と、
その一面に積層された研磨層とを有する研磨テープにお
いて、前記研磨層が、その表面に多数の凹陥部を有し、
これらの凹陥部の深さを座標の縦軸に、また凹陥部の深
さの累積度数分布を座標の縦軸にとった時に、累積度数
分布を表す曲線が座標の縦軸の減少方向成分を含む方向
に向かって凸の曲線となり、かつ凹陥部の深さの平均値
がその中間値より大であることを特徴とする。

この特徴によれば、研磨テープの研磨適性と、製造時
の離型適性とを両立させることができる。

また、本発明によれば、フィルム基材と、その一面に
積層され多数の凹陥部を有する研磨層とからなる研磨テ
ープを製造する方法において、前記凹陥部を成形するた
めの多数の凹部を有する凹版を用意し、前記凹版の表面
と凹部のうちの少なくとも凹部に、電離放射線硬化型樹
脂を充填し、この電離放射線硬化型樹脂にフィルム基材
を接触させ、このフィルム基材が電離放射線硬化型樹脂
に接触している間に、電離放射線を前記樹脂に照射し、
これによって、フィルム基材と前記凹版との間に介在し
ている前記樹脂を硬化させて該樹脂とフィルム基材とを
接合し、前記照射の回数が増すにつれ、前記電離放射線
硬化型樹脂の収縮により、前記電離放射線硬化型樹脂に
含まれている研磨剤粒子の少なくとも一部をフィルム基
材から離れる方法へ順次移行させ、フィルム基材とそれ
に密着し前記凹陥部に対し相補的な形状を与えられた電
離放射線硬化樹脂の研磨層とを前記凹版から剥離して研
磨テープを得ることによって研磨テープが得られる。

本発明の方法によれば、凹版の版凹部に対して常に忠
実で極めて鮮明な凹陥部が賦型再現された研磨層を有す
る研磨テープを製造することができる。また、研磨層の
凹陥部を例えば熱エンボス加工法や賦型用フィルムを用
いる方法で形成する場合に比べて、得られる凹陥部の形
状が鮮明で所望通りの高品質のものが確実に得られ易
く、また製造工程自体も複雑さはなく簡便であり、品質
の安定した効率よい大量生産が可能になる。

また、表層の応力が底層で吸収されるため、研磨層全
体としては、それを曲げたり、研磨加工に用いたりして
も、割れたり、研磨粒子が剥脱したりすることがない。

また、研磨層のバインダーを完全硬化させる電離放射
線の照射線量を、複数回に分割して照射することによ
り、硬化反応が、２段階以上に分けて漸次進行して完了
するようにし、その際、各段階ごとに研磨剤粒子の少な
くとも一部を、フィルム基材側から漸次凹版表面側に移
行させる。このようにすることによって、得られた研磨
テープの研磨層の表面が突出粒子を持たず、その上、研
磨添加量が同じでも、従来法で得られた製品に比べ、よ
り研磨能力が高くなり、また研磨層も脆弱にはならな
い。

なお、研磨層を完全硬化させうる電離放射線照射線量
を複数回に分割し、全照射線量のうち、先ず１回分から
途中の回数分までの分を、電離放射線硬化型樹脂液を介
してフィルム基材が凹版表面に接触している間に照射
し、不完全硬化樹脂層を凹版から剥離可能な程度にまで
硬化させ、次いで、フィルム基材を凹陥部の形状を与え
られた不完全硬化樹脂層と共に、凹版から剥離させ、し
かる後、残りの回数分の照射線量を、不完全硬化樹脂層
側から照射することにより電離放射線硬化型樹脂層の硬
化を完了させ研磨層を得るようにすることができる。こ
のような工程をとることにより、研磨層表面の架橋硬化
密度が高く高硬度であり、なおかつ十分な可撓性を維持
し亀裂、割れ、研磨粒子剥離等を起こしにくい研磨層が
得られる。

図面の簡単な説明第１図は、本発明による研磨テープの製造方法の基礎
的原理を説明する図である。

第２図は第１図の方法で得られた研磨テープの部分的
断面図である。

第３図は第２図の研磨テープの部分的斜視図である。

第４図はロール凹版の凹部の一例を示す断面図であ
る。

第５図はロール凹版の凹部の他の例を示す断面図であ
る。

第６図から第10図は、ロール凹版の凹部を形成するた
めの工程を順次示す図である。

第11図はロール凹版の表面粗さの累積度数分布曲線を
示すグラフである。

第12図から第14図はロール凹版の凹部の種々の形状を
示す断面図である。

第15A、16A、17A、18A、19A、20A図はロール凹版の凹
部の深さの累積度数分布の種々の例を示すグラフであ
る。

第15B、16B、17B、18B、19B、20B図は第15A、16A、17
A、18A、19A、20A図のグラフの曲線にそれぞれ相当する
ロール凹版の種々の異なる凹部の形状を示す断面図であ
る。

第21図から第25図は研磨テープの研磨層の表面の凹凸
形状の種々の異なる例を示す部分的斜視図である。

第26図は、研磨テープによる被研磨物の研磨の状態を
示す拡大断面図である。

第27図は研磨時に研磨テープの研磨層の凹陥部内へ研
磨屑が入る状態を示す断面図である。

第28図は、本発明による研磨テープの製造方法の他の
例を示す説明図である。

第29図は、本発明による研磨テープ製造方法のさらに
他の例を示す説明図である。

第30図は第29図を左方から見た部分図である。

第31図から第33図は研磨テープの研磨層の成形工程を
順次示す拡大断面図である。

第34図から第37図は、研磨テープの研磨層の他の成形
工程を順次示す拡大断面図である。

第38図は研磨層に生じる好ましくない状態を示す拡大
断面図である。

第39図はロール凹版への放射線照射装置の好ましい配
置の例を示す図である。

第40図および第41図は放射線照射装置の配置の異なる
配置例をそれぞれ示す図である。

発明を実施するための最良の形態第１図は本発明製造方法の一実施例を示す工程説明図
であり、図中１はロール凹版で、このロール凹版１の周
面にフィルム基材２が部分的に巻きつけられて矢印方向
に送られる。ロール凹版１の下方には、研磨剤を含有す
る電離放射線硬化型樹脂（以後、単に「硬化型樹脂」ま
たは「樹脂」と呼ぶ場合がある）を収容したパン４が設
けられている。

本発明では、研磨テープの研磨層に凹陥部形状を与え
るための形状を有する版凹部５がロール凹版１の表面に
形成されている。フィルム基材２は、供給ロール2aから
押圧ロール6aを経てロール凹版１の表面に送られ、送り
ロール6bを経て送り出される。両ロールともロール凹版
１とのクリアランス調整等が可能になっている。

研磨剤を含有する電離放射線硬化型樹脂３は、パン４
内から凹版１の少なくとも版凹部５に充填されるように
塗布ロール７により供給させる。そして、基材２が凹版
１に接触している間に電離放射線照射装置８により電離
放射線Ｒを基材２へ向かって照射して、基材２と凹版１
の間に介在している上記樹脂３を硬化させると同時に基
材２側に密着せしめる。最後に、送りロール6bにおいて
基材２を凹版１から剥離する。

この基材２の凹版１からの剥離により、第２図に示す
ようにロール凹版１にて賦型された凹陥部９を備えた研
磨層10を基材２上に有する研磨テープ11が得られる。本
発明では、凹陥部９を有する研磨層10の形成を上述のよ
うな製造方法にて行っているため、ロール凹版１に型取
りした形状を忠実に再現した鮮明な凹陥部９の形状が得
られ、特に凹陥部が複雑で微細な形状のものであっても
簡便にかつ確実に得られる。

また本発明では、片面に研磨層10が設けられた基材２
を、再度、その他方の面、すなわち研磨層非形成面がロ
ール凹版１に当接するように供給して上記と同様の製造
工程を通過させることにより、基材両面に同様の研磨層
10を形成できる。また、研磨層10を基材２の両面に設け
る場合、第２ロール凹版を基材の送り方向の下流側に設
置しておき、最初のロール凹版から剥離した後の基材２
をそのまま第２ロール凹版側に供給させることにより、
連続した製造を行うことができる。

本実施例の研磨層10は、第３図に示うように、凹陥部
９の底部に研磨層の樹脂層部分9aが存在する形態をなし
ている。これはロール凹版１の版凹部５に供給される電
離放射線硬化型樹脂３が版凹部５のみならず凹版１の周
面と基材２の間に介在するように充填されることによ
り、形成される形態である。凹陥部９の下方に樹脂層部
分9aが存在しない形態の研磨層10を得る場合には、樹脂
３をロール凹版１に供給した後、版凹部５以外の版面上
の樹脂を図示しないドクターブレードでかき取る等の操
作をして版凹部５のみに硬化型樹脂３を充填させるよう
に調整すればよい。なお、第２図および第３図に示され
るように、各凹陥部９はそれを囲む土手部9bにより画成
される。

ロール凹版１における版凹部５の形成は、電子彫刻、
エッチング法、旋盤、ミル等による機械切削、電鋳法、
サンドブラスト等の方法にて行うことができる。また、
版凹部５の形状は研磨層の凹陥部９の形状の相補的形状
であって、実際には凸上形状部分が凹陥部形状を与える
ことになる。本発明による研磨テープにおける凹陥部９
は研磨の際に被研磨体から生成する研磨屑を収容して溜
める機能を果たすものである。その研磨屑の効率の良い
収容を可能にするため、凹陥部９は、一般的に、その開
口幅が0.1〜200μｍ、その深さが0.1〜100μｍ、そのピ
ッチ（隣接する凹陥部の中心部分の間隔）が10〜500μ
ｍとなるようにするのが望ましい。これらの寸法条件を
同時に満たさない凹陥部では研磨屑の収容能力が不十分
となる。ただし、本発明によれば、上記条件以外の凹陥
部の形成も勿論可能である。また、凹陥部９は第３図に
例示するように研磨層10の全面に均一で規則正しく配列
され、さらにはその平面（水平断面）形状が四辺形、六
角形、円、楕円等からなり、その垂直断面形状が逆三角
形、四角形、半円形、台形等の形状を有するようにする
ことができる。結局、版凹部５は上記の如き各構成要件
を兼ね備えた凹陥部を形成するような形状を与えられて
いる。

前記電離放射線硬化型樹脂としては公知の紫外線また
は電子線硬化型樹脂を使用することができる。中でも、
溶剤無添加タイプのものを使用すれば硬化による体積収
縮、変形、気泡発生等の不具合が生じることがなく、該
樹脂の予備乾燥工程が不要となる上、より再現性良好な
凹陥部が確実に得られ易くなる。また、照射する電離放
射線はフィルム基材２が透明である場合には紫外線を使
用することができるが、該基材が不透明である場合には
電子線を使用することが必要である。また、ロール凹版
を電離放射線透過性材料にて構成すれば、該凹版内部に
設置した照射装置からの照射が可能となる。電子線を使
用する場合、その照射量はシート基材の厚み、材質等に
もよるが通常0.5〜30Mrad程度が好ましい。

凹陥部の形状は、研磨層の研磨適性に加えて、研磨層
をフィルム基材と共に、ロール凹版から剥離する際の離
型適性をも満たすように設計される。具体的には、ロー
ル凹版上の版凹部は第４図および第５図に示すように、
Ｘ−Ｘ線断面で切った時の版凹部５の断面積がその底部
へ向かって漸次、連続的に小さくなってゆくような形状
がよい。例えば、金属板にサンドブラスト加工を行う
と、第４図に示すような凹陥部の形状が得られる。ま
た、公知のグラビア印刷の腐蝕による製版法を用いて、
網点または万線スクリーン等で区画されたセルを形成す
る際、凸部の幅を適度に狭くし、かつセル内壁のサイド
エッチングを十分に生じさせ、第９図に示すように、レ
ジスト直下の部分を除去させるようにしても、第４図に
示す形状の版凹部５を形成することができる。

そのほか、前記機械切削によっても第４図に示すよう
な形状の版凹部５を形成することもできるし、前記エッ
チング法により凹部を形成した後サンドブラストを施す
ことによっても第４図の形状の版凹部５を形成すること
もできる。

前記グラビア製版法以外の公知のフォトエッチング
（またはフォトリソグラフィー）法によっても第４図に
示す形状の版凹部５を形成することができる。すなわ
ち、第６図に示すように金属版15の表面に感光性レジス
ト膜16を施し、次いで所望の凹陥部形状を有する原版
（フォトマスク）（凹陥部パターンの陰画にするか、陽
画にするか、レジストがネジ型かポジ型かに応じて選べ
ばよい）を通してレジスト膜16を露光17し、現像し、レ
ジストのパターン16aを残して所望の開口部形状の窓18
を開け、塩化第２鉄（Fe₂Cl₃）水溶液等適当な腐蝕液19
で、窓18内の金属を第７図に20で示すように腐蝕させた
後、第８図に21で示すように凹陥部20に腐蝕液によるサ
イドエッチングを生じさせ、サイドエッチングをさらに
進めさせ、第９図に示すような状態を経て第10図に示す
ような版凹部５を得るようにすることもできる。

ただし、注意すべきことは、サイドエッチングの程度
を抑えて第７図のような凹陥部形状にとどめておくか、
またはサイドエッチングを十分に進ませて第９図のよう
に土手を崩落させて第10図の状態を得るか、のいずれか
にすることである。

第１図に示すように、ロール凹版１から研磨層10を有
する基材２を剥離する必要があることは既に述べたが、
研磨層（硬化樹脂層）を、凹版１から剥離できる、図７
のようなサイドエッチングが無視出来る凹部にするよう
にするためには次のようにする。すなわち、ロール凹版
１として、銅の円筒を用い、塩化第２鉄水溶液（ボーメ
比重計で39〜43ボーメ度の濃度）の腐食液を用い、該腐
食液を、シャワーまたはエアー攪拌方式で銅表面に供給
し、レジスト膜として、通常グラビア製版に用いられる
カーボンティッシュ（重クロム酸カリゼラチン）を用い
た場合において、版凹部の深さが150μｍ以下であるよ
うにすることにより図７のようなサイドエッチングが抑
えられた版凹部となる。第８図に示したサイドエッチン
グ21の程度が大きすぎると、版凹部内に充填されて硬化
した樹脂が版凹部から外れにくくなり剥離が起こりにく
くなるが、上述の条件をとれば剥離が可能になる。

一方、研磨適性と版離型適性とを両立させる為の条件
としては、ロール凹版１の表面粗さの累積度数分布曲線
も重要である。すなわち、電気触針式または光学式等の
表面粗さ曲線測定機により、ロール凹版の表面の山（凹
凸）の高さの統計をとり、第11図のように横軸に表面粗
さ、すなわち山の高さをＲをとり、縦軸に表面粗さの累
積度数分布関数、をとり、累積度数分布関数ｆ（Ｒ）曲線を描くとき、Ｒ
の最大値R_maxが同じでも、図11の曲線f_B（Ｒ）のよう
に、立上りがゆるやかで、下（座標の縦軸の減少方向成
分を含む方向）に凸の曲線となる場合は、その凹版の離
型性は良好であり図11の、本発明では、このような曲線
が得られるように設計する。

一方、曲線f_A（Ｒ）のように、立上りが急峻で、上に
凸の曲線となる場合は、その凹版の離型性は不良とな
る。

曲線f_A（Ｒ）のような関数の場合の凹版表面の形状の
具体例としては、例えば第12図のような形状になる。ま
た、曲線f_B（Ｒ）のような関数の場合は、例えば第13図
のような形状になる。

第14図のように、版凹部５の断面積が底部に行く程増
加してゆく形状の場合は、硬化した研磨層は離型しなく
なるため、本発明の目的のためには不適当である。この
ような例としては、前述のように、腐食法によって、サ
イドエッチングがなされた第８図のような形状がある。
そのほか、クロム等の金属の微小団子状（球状）粒子集
合体からなるマットメッキ表面が凹版面に設けられてい
ると、第14図のような断面形状となるため、やはり離型
性は不良となる。

既に述べたように、凹凸の高さの累積度数分布曲線が
第11図の曲線f_Bのように、累積度数が０％〜100％にわ
たる全域で下に凸の場合に良好な離型性を与える。しか
し、累積度数分布曲線の一部に上の凸の部分があって
も、累積度数分布曲線の累積度数分布が50％になる点
（すなわち、平均値に対応する点）が、高さの中間値よ
りも右側を通る場合、すなわち、平均値≧中間値であれば、十分良好な凹版からの硬化樹脂層の離型性が
得られる。

第15および16図はその実例を示す。第15A図および第1
6A図に示すように、下に凸の分布曲線が得られても、こ
れらの場合凹凸高さの「平均値≧中間値」の関係は満た
しており、凹凸の形状はそれぞれ第15B図および第16B図
に示す通りで、硬化樹脂層の凹版からの離型性は良好で
あった。なお、第15B図の凹版表面の断面は、平滑な銅
円筒の表面を＃80の砂でサンドブラスト加工して得られ
たものであり、また第16B図の凹版表面の断面は、平滑
な銅円筒表面を＃200の砂でサンドブラスト加工して得
られたものである。

第17A図の場合では、平均値が最大値の52％であり、
かつ累積度数分布曲線が下に凸の部と上に凸の部分から
なっている。この場合は、離型はするものの、離型時に
少し抵抗があった。この辺が、ほぼ離型性の臨界条件で
ある。第17B図は第17A図に対応する凹版表面を示す。こ
の断面形状は、平滑な銅円筒表面を軽く腐食し、それを
＃200の砂でサンドブラスト加工し、さらに表面に1aで
示すように光沢クロムメッキしたものである。

第18A図は、累積度数分布が直線の場合であり、この
場合は、良好に離型できた。これも第11図のf_A（Ｒ）と
f_B（Ｒ）の間の臨界条件に当るものである。第18B図は
第18A図に対応する凹版表面を示す。この凹版表面は、
平滑な銅円筒表面に直角二等辺三角形断面の稜を旋盤で
形成したものである。

第19A図は、累積度数分布曲線が一部上に凸、一部下
に凸であり、かつ、平均値＜中間値、となる場合で離型
性は不良であった。第19B図は第19A図に対応する凹版表
面を示す。この場合には、平滑な銅円筒表面にクロムの
マット（艶消し粒状）のメッキ層1bを施している。

第20A図は、累積度数分布曲線が全域にわたり下に凸
の曲線となる場合を示し、ロール凹版からの剥離性は良
好であった。第20B図は第20A図に対応する凹版表面の断
面形状を示す。この凹版表面形状は、粒径１〜10μｍの
炭酸カルシウムを練り込んで製膜したポリエチレンテレ
フタレートフィルムから型取りを行い電鋳法にて製版し
たものである。

研磨層10の凹陥部の形状は第３図に示したもののほか
に、第21図から第25図に例示したものが考えられる。

第21図に示す研磨層10では、凹陥部は溝9Aにより形成
され、これらの溝9Aは６角形状をなして連なって全体が
亀甲形状をなしており、これらの溝により、６角形状の
隆起部（島部）23が形成されており、角隆起部（島部）
の中央にピンホール状凹部9Bが形成されている。

第22図に示す研磨層10では、凹陥部は互いにほぼ直交
する直線状の溝9Cからなり、これらの溝9Cによって四角
形の隆起部24が形成されている。

第23図の研磨層10では、第22図の研磨層の四角形隆起
部24の代りに半球、半楕円球等の凸曲面状の隆起部25が
形成され、これら隆起部25を囲んで凹陥部9dが設けられ
ている。

第24図の研磨層10は、第３図の研磨層において各凹陥
部９内の中央にさらに隆起部26を形成している。

第25図の研磨層10では曲線帯状の平行隆起部27がそれ
らの間の曲線溝状凹陥部9eにより形成されている。曲線
は、正弦波曲線、双曲線、正弦波曲線、楕円関数曲線、
ベッセル関数曲線、サイクロイド曲線、インボリュート
曲線等のの有界な周期関数曲線である。

以上に述べたもののほか、研磨層の凹陥部の形状は、
被研磨体の種類、研磨の精度や目的に応じて適当なもの
を選定する。

一般的には、研磨量が多く、多量の研磨屑を長時間に
わたって排出する用途の場合は、研磨屑を収納するため
の凹陥部の容積が比較的大きく、かつ溝状凹陥部が研磨
層の周辺端部にまで達している第21図および第22図のよ
うな形態が良好である。

磁気記録媒体、磁気ヘッド等の研磨のように、平滑面
の形成を要求される仕上精度の高い用途の場合は、第３
図および第24図のもののように、凹陥部９が相互に孤立
した形状でもよい。また、仕上げの均一性を高めるため
には、凹陥部やランドのエッヂの研磨方向とのなす角度
がより多く存在し、かつ対称性の良い形状をもつものの
方が良い。例えば、第24図のものよりも第21図のものの
方がよい。

第３図、第21〜25図の研磨層の各形状の寸法も、用
途、仕上精度、被研磨材によって適宜選択するが、一般
に、磁気記録媒体等の研磨のように仕上精度を要する場
合は、凹陥部の寸法（溝状であれば幅、孤立した多角形
凹陥部の場合は一辺の長さ、孤立した円形凹部の場合で
あれば直径）は、記述のように通常0.1〜200μｍ位、凹
陥部の深さは0.1μｍ〜100μｍ位がよい。

第26図に示すように、研磨層10の隆起部すなわち凸部
が被研磨体30と接する部分の前方逃げ角αおよび後方逃
げ角βも、用途、被研磨体30の材質、研磨速度Ｖ等に応
じて適当な値に選定される。

逃げ角、α、βは、研磨屑の排出、捕捉性能に寄与す
る。すなわち、第27図に示すように、研磨屑31は逃げ角
α、βの範囲を経て排出され、研磨屑10の凹部に捕捉蓄
積される。

また、逃げ角α、βは、研磨屑10の被研磨体30との接
触面積率Ｒと共に、研磨効率に寄与する。接触面積率Ｒ
は次の式により表わされる。

ここで、S_cは研磨層10と被検磨層30とが接触している
部分の面積、S_gは、研磨層10のうち被研磨体30の表面と
接触していない（空隙となっている）部分のフィルム基
材２の面への投影面積でもある。また、S_pは研磨層10表
面のうち隆起部頂上の平坦部の面積、S_rは、それ以外の
部分（凹部に対応する）のフィルム基材２の面への投影
面積である。

上式のうち一番右側の式での近似は、第26図、第27図
のように隆起部の頂上が平坦な場合に有効である。総和
Σは、研磨層10の十分広い面積にわたってとる。Ｒが小
さくなり過ぎると、研磨層10のうち研磨に使われない部
分が増え、Ｒが大きくなり過ぎると、研磨屑31の排出・
捕捉能力が落ちる。

電離放射線硬化型樹脂供給充填は、第１図の実施例の
如くロール凹版１に塗布ロール７によるロールコート法
にて供給することにより行える他、後述のようにＴダイ
等のダイから供給することにより行ったり、基材２がロ
ール凹版１に当接する前に該基材上に予めロールコート
法等にて塗布形成することにより行ってもよい。

樹脂をフィルム基材２の面へ塗布する方法について述
べると、第28図に示すように、ロール2aから供給された
フィルム基材２上に、ガイドロール32,33、圧胴34、塗
布ロール35等からなるロールコータ部36で、電離放射線
硬化型樹脂３の液を基材23へ塗布し、次いで、樹脂３が
稀釈溶剤を含む場合は基材２を乾燥装置37に通し、そこ
で温風吹付け等により稀釈溶剤を蒸発させた後、押圧ロ
ール6aによりフィルム基材２の塗布面をロール凹版１の
表面に押圧接触させ、塗布樹脂層３の一部を版凹部５内
に充填する。38は液溜、39はインキパンを示す。塗布方
法としては、ロールコータの他、グラビアロールコー
タ、フローコータ等各種方式を適応し得る。

樹脂液をロール凹版１の面に塗布する他の方法につい
て述べると、第29図のように、ロール凹版１を回転させ
つつ、版面上へＴダイ型ノズル41から吐出された樹脂液
３を塗布し、版凹部５内へ充填させる。一方、未塗布の
フィルム基材２を矢印方向に供給し、これを押圧ローラ
6aにより、ロール凹版１の塗布面に押圧密着させる。第
30図は、第29図の左方から見た図である。なお、凹版１
の面への塗布方法としては、インキパン中の樹脂液への
ドブ漬け等を用いることもできる。

以上いずれの場合においても、フィルム基材２とロー
ル凹版１の表面との間に気泡を混入させないようにする
ことが重要である。このための具体的手段としては、第
29図、第30図に示すように、ノズル41から予め余分に樹
脂液３を供給しておき、押圧ローラ6aによる圧搾によっ
て、余分の樹脂液を擦り出して液溜42を作るようにする
と、空気も擦り出されるようになる。

なお、以上２方式のうち、ロール凹版の凹部５の深さ
が比較的浅く、樹脂液の流動性もよい時、あるいは稀釈
溶剤を用いる時は、第28図のフィルム基材２側への塗布
方式がよい。

第28図のフィルム基材側への塗工方式が適している、
もう１つの場合は、電離放射線硬化型樹脂液３が、研磨
剤の添加によって、流動性が悪くなり、粘度増大や、チ
キソトロピー性、ダイラタンシー性等の発生により、溶
剤稀釈なしでは、塗布、供給できない場合である。この
場合は、第29図のように、ロール凹版面に直接塗工する
と、溶剤の乾燥が困難になる。したがって、第28図のよ
うに溶剤で十分稀釈した樹脂液を、先ずフィルム基材へ
塗工し、所望の表面平滑性の塗膜を形成して後、乾燥装
置にて稀釈溶剤を乾燥除去し、しかる後、塗膜とロール
凹版とを接触させる。これは、もし溶剤が塗膜に残留し
たままフィルム基材とロール凹版で挟んでしまうと、溶
剤の逃げ場がないため、残留溶剤が塗膜中に気泡として
残ってしまい、表面凹凸形状や硬化塗膜の強度、研磨能
力を損う虞があるからである。具体例として、粒径10〜
30μｍ程度の硅砂の場合、添加量50重量％以上だと、溶
剤稀釈が必要となる。

一方、比較的ロール凹版凹部の深さが深い時、および
樹脂液の流動性が十分良好な時は、第29図のような、版
面への直接塗布方式が良い。

本件発明においては、金属、硝子等の剛体のロール凹
版を用い、さらに、樹脂液を介して、フィルム基材を押
圧ロールで押圧し、なおかつフィルム基材には張力が印
加されるものである。

そのため、第31図のように、研磨層10の表面近傍の研
磨剤粒子Ｐは、ロール凹版版面によって突出を遮られ、
樹脂液（バインダー）も押圧力に助けられて、研磨剤粒
子Ｐと版面との界面にも充分流入、充填されることによ
り、離型された研磨剤10の表面は第32図のように平滑面
とすることができる。

勿論、押圧力や樹脂液の流動性を少し落したり、ある
いは、電離放射線硬化型樹脂３の液の硬化、収縮率を少
し大き目にとることにより第33図の如く、表面に研磨剤
粒子Ｐに対応する硬化型樹脂の凹凸表面が形成された
り、一部研磨剤粒子Ｐが直接表面に露出した研磨層10を
得ることもできる。第32図の場合に比べ第33図の場合の
方がより高い研磨能力を有するものとなる。

同じ電離放射線硬化性樹脂液を用いても、硬化のさせ
方によって、第33図のように、硬化型樹脂層表面に研磨
剤粒子Ｐの凹凸形状を浮出させたり、さらに研磨剤粒子
Ｐ自体が一部分直接に表面に露出させたりさせることが
できる。具体的には、紫外線で硬化させるよりも、電子
線で硬化させる方が樹脂の架橋密度が高まり、硬化収縮
率が大となる。したがって、同じ樹脂液でも、電子線で
硬化させたり、あるいは、まず紫外線で一部分硬化を進
行させて後、電子線で残りを硬化させると、より第33図
のような状態にすることができる。第32図、第33図のい
ずれの場合でも、従来の方法で発生していた第38図の如
き研磨粒子の樹脂層10の表面からの大きな突出を避ける
ことができる。

本発明が開示する、好ましい硬化方法の１態様として
は、第28図、第29図、第34〜36図に示すように、多段階
硬化によって研磨層中の研磨粒子を表面近傍により高密
度に分布せしめる方法がある。すなわち、第28図および
第29図に示すように、複数の電離放射線照射装置8a,8b,
8cをロール凹版１の表面に対向する位置に、しかもそれ
らを、凹版１の周囲方向に適当な間隔を置いて配列す
る。

電離放射線硬化型樹脂液３の硬化にあたっては、照射
装置8a,8b,8c,…の個数をＮ、硬化完了のために必要な
全照射エネルギー（線量）をＥ、第１、第２…第Ｎ番目
の照射装置8a,8b,8c,…により投入される照射線量をそ
れぞれ、E₁,E₂,…,E_Nとしたとき、Ｅ＝E₁＋E₂＋……＋E_N となるように分割して電離放射線を順次照射するように
する。

通常は大体、となるようにするが、希望する研磨粒子の厚み方向分
布、使用する硬化型樹脂、放射線の種類等に応じて、適
宜E₁,E₂,…,E_Nの配分を加減する。

このような多段階硬化の過程を示すのが、第34〜37図
である。

先ず、第34図のように、未硬化の樹脂液３を間に介し
てロール凹版１の表面にフィルム基材２を押圧し、被覆
・密着させる。次いで、第１の電離放射線照射装置8aに
て、塗膜３（研磨層10）に電離放射線を照射すると、第
35図のようにフィルム基材２側に近い部の樹脂３が硬化
し、この部分にあった研磨粒子Ｐは、樹脂液中の分子間
距離が架橋反応により狭まり、樹脂３は体積収縮する。
その結果、分散していた研磨剤粒子Ｐは分子間から擦り
出されて、フィルム基材２側から、未硬化の版面方向へ
と移行する。

次いで、第２の照射装置8bにて、塗膜３を照射する
と、第36図のように、さらにフィルム基材２に近い部分
が架橋し、体積収縮するため、研磨剤粒子Ｐは、さらに
凹版１の面への方向へと移行する。次いで、第３の照射
装置8cにて塗膜３を照射して、同様に研磨剤粒子Ｐをさ
らに版面側へ移行させる（図示省略）。次に硬化型樹脂
層３（研磨層10）を凹版１の面から離型すると、第37図
のように表面近傍に研磨剤粒子Ｐがより高密度で分布し
た研磨テープ11が得られる。

このような多段階の電離放射線硬化によって、塗膜中
の添加粒子を、表面に上昇させ、塗膜の表面付近に高密
度に粒子が分布した塗膜を得ること自体は、既に、特公
昭58−15183号公報、特開平２−261572号公報等に開示
されてはいるが、いずれも空気中で塗膜を硬化させてお
り、粒子の上昇効果自体は良好であっても、粒子の表面
突出を防ぐことはできなかった。

これに対し、本発明の方法は、塗膜表面がロール凹版
表面で固定された状態で、多段階硬化を行うため、第38
図のごとく、表面近傍での研磨粒子密度が高く、かつ大
きく突出する粒子を生じることもなく、第37図に示すよ
うに良好な研磨層10が得られる。

研磨層表面の架橋密度を高め、表面硬度、耐熱性、耐
薬品性を高める必要がある時は、研磨テープ11をロール
凹版１から離型後、さらに研磨層側から電離放射線を照
射するとよい。具体的には、例えば第29図のように、送
りロール6bの下流側にバックアップローラ43と、電離放
射線照射装置8dを設け、ここで研磨テープ11をバックア
ップローラ43に密着し、巻付けた状態で照射装置8dから
照射を行う。

特に表面の架橋密度を高める有効な方法としては、先
ず、ロール凹版表面では、研磨層を紫外線で硬化させ、
次いで、離型後は研磨層表面側を電子線で照射する方法
がある。作用機構が不明であるが、紫外線硬化後電子線
照射を行うと、樹脂層全体の可撓性はそれ程低下せずに
表面の硬度を高くすることができる。

ただし、余り過剰に照射を行うと、塗膜が脆弱とな
り、研磨テープを曲げたり、研磨に使用したりした際、
研磨層に亀裂を生じたり、脱落する等の問題が生ずるた
め、適度な照射線量、架橋密度を設定する。

ロール凹版１およびバックアップローラ43の温度管理
も重要である。一般に、紫外線源となる水銀灯、カーボ
ンアーク灯等からは、赤外線も放射される。また、紫外
線、電子線、その他いずれの電離放射線の場合も、吸収
された照射エネルギーの一部は熱に変わる。よって、こ
の加熱が過剰となると硬化樹脂層やフィルム基材に変形
や、熱劣化を生ずることになる。これを防ぐ手段として
は、水銀灯やカーボンアーク灯の場合、紫外線は透過
し、赤外線は遮断するフィルタを挿入するが、それでも
不十分な場合、有効なのはロール凹版自体を冷却するこ
とである。樹脂塗膜、フィルム基材とも、ロール凹版に
密着しているため、塗膜やフィルム基材に発生した熱は
速やかにロール凹版に吸収され冷却される。

具体的には、例えば、ロール凹版やバックアップロー
ラを中空とし中に冷却水を通過させる方法が挙げられ
る。また、場合によっては、ロール凹版やバックアップ
ローラを適温に加温すると良い場合もある。これは、電
離放射線で架橋、硬化した塗膜（研磨層）に内部応力や
残留歪が残るのを解消する手段として有用である。

この場合、通常ロール凹版やバックアップローラの表
面温度は、30〜80℃程度が適当である。ただし、電離放
射線照射にともなう発熱も存在するため、ロールの加温
に当っては、経時的に温度が設定温度以上にならないよ
う注意が必要である。具体的には、ロール凹版やバック
アップローラの内部を中空とし、中に所定の温度の温水
を通す方式にすると、水自体の熱容量による吸熱、水の
移動による熱量の排出が行われる。

前述のように複数の電離放射線照射装置を設ける場合
には、第39図に示すような配置をとるのがよい。第39図
において、２基の照射装置8A,8Bがロール凹版１のまわ
りに間隔をおいて設けられる。両照射装置8A,8Bと凹版
１の中心０を結ぶ線をなす角度θは90゜に設定される。
照射装置8Aからの放射線が凹版１の外周面に接する点
（線）をA1,A2とし、照射装置8Bからの放射線が凹版１
の外周面に接する点（線）をB1,B2とすると、ロール凹
版１の円周上の照射領域A1−B1−A2−B2内での照射線照
度〔W/m²〕を均一化することを望む場合は、照射装置8A
の照射領域と照射装置8Bのそれとを一部重複させる（B1
−A2の部分）と良い。

また、照射装置8Aによる照射領域と照射装置8Bによる
照射領域との間に非照射領域を設けた方が良い場合は、
弧B1−A2が照度０となるようにすると良い。これは、例
えば照射装置8Aの照射による研磨層の内部応力を一旦緩
和させたり、あるいは昇温した研磨層を一旦冷却させて
後、残りの照射を行う場合である。

照射された電離放射線の線量を無駄なく有効に使うた
めには、第39図に示すように、照射装置8A,8Bからの最
大発散角で出て来る放射線が、ロール凹版１の表面の接
線となるようにするか、あるいは照射装置をロール凹版
１にさらに接近させる。ただし、余り近付け過ぎると照
射量が大きくなり過ぎて、樹脂の急速硬化による硬化塗
膜の歪みや亀裂を生じたり、不可避的に照射装置から混
入して来る熱線や、塗膜中での放射線の熱エネルギーへ
の転換による発熱により塗膜が高温化し、熱劣化したり
する等の問題が起きる。したがって、適度な距離に保
つ。なお、ロール凹版への塗工の為、最低１（全）円周
の90/360は、非照射領域にしておく必要がある。

第39図の構成により得られる利点は次の通りである。
従来技術、例えば特開平２−131175号公報、特開平４−
200766号公報等に記載されているように、１基のみの照
射装置を設ける場合は、第40図のように、ロール凹版１
の一円周のうち、照射に使われる領域ATBは狭い範囲と
なる。照射領域は最大限でも一円周の半分までである
（第41図の場合）。この場合は、照射装置が無限遠点に
あるとした場合、または十分広い面積の平行光束を用い
た場合である。

このような状況下で樹脂液を十分硬化させようと思う
と、狭い面積に照射源からの全エネルギーが集中する結
果、照度〔W/m²〕が大きくなり、かつ短時間に全照射線
量密度〔J/m²〕が投入されることになる。したがって、
塗膜が急速に硬化し応力が十分緩和せず、このため、塗
膜が歪みが発生したり、亀裂を生じたりする傾向があ
り、また照射源から混入してくる熱線や、塗膜の中で電
離放射線から一部熱に変換されるエネルギーのために塗
膜が高温になり、熱劣化を生じることもあり、良硬な硬
化塗膜、凹凸賦形を行うことが困難である。

ところで、上述の問題を回避するべく、ロール凹版の
回転速度（フィルム基材の走行速度）を速くすることが
考えられるが、余り回転速度を速くすると、樹脂液のロ
ール凹版の凹部内への充填、空気との置換がうまくゆか
ず、さらに、場合によっては、塗膜の同一箇所を照射し
ている時間が短くなるため、樹脂液の架橋、あるいは重
合反応が完全に起らないうちに照射が終了し、塗膜の硬
化不良を生じることもある。

一方、第39図に示す構成では、２つの照射装置8A,8B
からの放射線の中心線がなす角θを90゜に設定すること
により、第40図および第41図に示すように照射装置が１
基の場合に比べ、ロール凹版の１円周のうちの２倍の広
い領域を照射領域とすることができるようになり、最大
で全円周の270/360（中心角270゜の領域）を照射面積と
し得る（ただし、270/360となるのは、照射装置が無限
遠（といえる程遠方）の場合、または平行線束を出す面
照射装置を用いる場合であり、通常はそれ以下であ
る。）。例えば第39図の場合では、全円周の210/360が
照射領域となる。

勿論、照射装置を３基以上ロール凹版周辺に配置し、
隣合う２基の照射装置とロール凹版の中心を結んだ角を
90゜未満にして照射することも可能ではあり、その場合
は全円周の270/360以上を照射領域とすることも可能で
はある。

しかし、通常ロール凹版への電離放射線硬化型樹脂液
の塗工と樹脂液と空気との置換、凹部形状への充填のた
めには（さらに、もし溶剤希釈してある時は溶剤の乾燥
のためにも）、最低全円周の90/360程度の領域は必要で
あり、また現在実用化されている通常の電離放射線硬化
型樹脂の硬化速度と硬化に必要な照射線量、線源（主に
紫外線または電子線）の照射出力等から、照射装置は２
基あれば十分である。（照射線量はロール凹版の回転速
度でも、ある程度は調整可能）。

よって、照射線源は２基用い、それらがなす中心角は
90゜とするのが最適である。このようにすることによっ
て、実用上必要とされるロール凹版全円周表面のうち最
大270/360の広い照射領域面積を得ることができる。し
かも樹脂液塗膜の硬化に必要な照射線量密度を十分長い
時間にわたって照射することにより、急速硬化に伴な
う、塗膜の歪み、亀裂、あるいは熱劣化も抑えられる。
なお、照射装置の発散角および／または照射装置とロー
ル凹版との距離の調節によって、照射領域内全域通じて
のほぼ均一な照射を行うことも、あるいはまた照射を２
段階に分け、１段回目と２段回目との間に、非照射の休
止領域を置くことも、いづれも可能であ、これらは適宜
選択し得る。そして、前述のように最低、全円周の90/3
60の領域（中心角90゜の領域）には、電離放射線の直射
が到達しない領域が存在するため、供給樹脂液が、ロー
ル凹版に賦型される以前に、迷い込んだ電離放射線によ
って樹脂が一部または全部硬化してしまうい言う事故も
生じない。

本発明で用いる研磨剤は、精密な研磨を行うために使
用されるものであれば特に限定されず、研磨用途に応じ
て種々選択して用いることができる。例えば、高硬度材
料からなる超硬工具等の被研磨材を研磨する場合は研磨
剤として緑色炭化珪素（SiC）、ダイヤモンド等が好適
であり、同様に硬鋼特殊鋼、高速度鋼等の被研磨体に用
いる場合は白色溶融アルミナ（Al₂O₃）、柔軟材料から
なる被研磨材に用いる場合は酸化クロム（Cr₂O₃）、磁
気ヘッドの最終研磨の場合は酸化鉄（Fe₂O₃）がそれぞ
れ好適な研磨剤である。研磨剤の粒子径は0.1〜20μｍ
であることが好ましい。研磨剤としては、そのほか、窒
化硅素、酸化ジルコニウム、窒化硼素、エメリー等があ
る。また、研磨剤としては、合成樹脂の粒子、箔片を用
いることもできる。例えば、（１）ジアミン NH₂（CH₂）_mNH₂と二塩基酸HOOC（C
H₂）_n-2COOHとの縮合物たる線型ポリアミドすなわちｍ
−ｎ−ナイロン、より具体的には、ｍ＝6,n＝６の６−
６−ナイロン、ｍ＝6,n＝10の６−10−ナイロン等、（２）ω−アミノ酸 n₂N（CH₂）_nCOOH、またはラクタ
ムの縮重合物または重合物たる、線型ポリアミド、即ちｎ
−ナイロン、より具体的には、ｎ＝６の６−ナイロン、
ｎ＝11の11−ナイロン等、（３）ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、
ポリアクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル重合体、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、
ポリメタアクリル酸ブチル等のメタアクリル酸エステル
重合体、等のアクリル樹脂、（４）ベンゾグアナミン、（５）メラミン樹脂、等である。

これら合成樹脂製の研磨剤は、比較的軟い物体、例え
ば合成樹脂物品の表面研磨に適する。また、仕上粗さの
細い精密研磨にも用いることができる。

これら合成樹脂製研磨剤は、また、紫外線、可視光線
の透過率が、一般に、金属よりも優れ、また、その屈折
率も電離放射線硬化型樹脂に近いため、紫外線、可視光
で硬化させるのに適する。

研磨粒子が研磨中に容易に剥脱することを防止し、研
磨剤粒子の持っている本来の硬度、研磨能力を最大限有
効に活かすための好ましい態様として、研磨剤粒子の表
面に電離放射線硬化型樹脂と化学的に親和性があり、濡
れ性の良いような官能基を塗装被覆（コーティング）、
または化学結合させる手法がある。

これは既に、透明合成樹脂に艶消剤粒子を分散させて
光拡散板（またはフィルム）を製造するに当り、艶消剤
の分散を均一化して、艶消の均一性と、高い光透過率を
得ると言う目的では、特公平５−16002号公報で開示さ
れている処理方法ではあるが、本発明では、この処理方
法が、研磨剤の剥脱防止、研磨能力の向上にも有効であ
ることを見出した。

具体例としては、特公平５−16002号公報で開示され
るように、研磨剤粒子として、３次元網目状高分子から
なるシリコン樹脂（ポリシロキサン）系粒子を用い、該
シリコン樹脂中の、少くとも表面近傍の硅素原子に、エ
チル基、メチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル
基、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、エー
テル基等の有機基を結合させ、その一部を有機基を、シ
リコン樹脂粒子表面に露出させてなる物である。該有機
基の数は硅素原子１個当り、0.5個以上、1.5個未満が好
ましく、0.5個未満だと分散性、剥離防止効果が不十分
となり、また1.5個超過の場合、ポリシロキサン結合の
網目の密度が粒になり、研磨剤としての能力が不足す
る。

上記の手法の他には、シリカ、アルミナ等の研磨粒子
表面にシランカップリング剤を被覆する手法も挙げられ
る。

さらに好ましい態様として、研磨剤粒子の表面に、ラ
ジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシランよりな
るシランカップリング剤で被覆処理をした物を電離放射
線硬化型樹脂に分散させる手法がある。この処理方法
も、既に、電離放射線硬化型樹脂の未硬化塗膜のブロッ
キング防止（粘着性防止）の目的では、特開昭63−2930
99号公報で開示されてはいるが、本発明では該処理方法
が研磨中の研磨テープの剥脱防止、研磨性能の向上に有
効であることを見出したものである。

具体的には、シランカップリング剤としては、分子中
にラジカル重合性不飽和基を有するアルコキシシランで
あり、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン等である。

これらで処理することが特に有効な研磨剤としては、
アルミナ（AL₂O₃）、シリカ（SiO₂）が挙げられるが、
勿論これらのみに限定されるわけではない。

該シランカップリング剤での研磨剤の被覆処理として
は、トルエン等の溶剤中に、研磨剤粒子を分散させて
後、所定量のシランカップリング剤を添加し反応させる
方法が処理を均一に行う上で好ましい。

かかる処理を行った研磨剤粒子を電離放射線硬化型樹
脂液中に分散させて、電離放射線を照射すると、シラン
カップリング剤分子中のラジカル重合性不飽和基が電離
放射線硬化型樹脂液中の単量体、プレポリマー、および
／またはオリゴマーと架橋、重合し、研磨剤粒子と電離
放射線硬化型樹脂の硬化物と化学的に接合し、強固に密
着する。

また、用途によっては、全く研磨剤を添加せず、電離
放射線硬化型樹脂液の架橋硬化物の表面に所望の凹凸形
状を賦形してなるものを、研磨層として用いることもで
きる。

この研磨剤無しの研磨層も、軟質物体例えば合成樹脂
の表面研磨、精密研磨に適する。

研磨剤の有無、および使用する研磨剤は、要求される
研磨性能、被研磨体、硬化条件、塗工条件、凹凸の賦形
のし易さ等に応じて適宜選択する。

なお、研磨剤を用いる場合には、研磨剤は研磨層形成
用塗料中、バインダー成分100重量部に対して50〜1400
重量部含有せしめることが好ましい。

研磨層10の厚さは用途に応じて適宜設定されるが、通
常、0.5〜500μｍ程度が好ましい。また、研磨層10に高
い可撓性や耐収縮性が要求される場合には、上記硬化型
樹脂中に適当量の熱可塑性樹脂、例えば、非反応性のア
クリル樹脂や各種ワックス等を添加することによってそ
れらの要求に応えることができる。さらに、研磨層には
必要に応じて帯電防止剤等を添加することもできる。

研磨層の材料としては、バインダーとして、分子中に
アクリロイル基、メタアクリロイル基等のエチレン性不
飽和基、またはチオール基を２個以上有する単量体、プ
レポリマー、またはオリゴマーを主体とする材料が用い
られる。例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステル
アクリレート、エポキシアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート等のアクリレート類、ウレタンメタア
クリレート、ポリエステルメタアクリレート、エポキシ
メタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリ
レート等のメタアクリレート類、トリメチロールプロパ
ントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラ
チオグリコール等のチオール類、不飽和ポリエステル類
等である。

この他、分子中にエチレン性不飽和基、チオール基等
を１個以上有する単量体、プレポリマー、またはオリゴ
マーを添加することもできる。例えば、アクリレート類
のメタアクリレート類等である。

配合する化合物の官能基数、分子量、種類等を選定す
ることにより、硬化物の架橋密度、さらには、可撓性、
硬度、耐熱性等の物性を調節する。一般に、高分子量、
低官能基数の化合物を主体とすると、より低硬度、高可
撓性、低耐熱性となり、低分子量、高官能基数の化合物
を主体とすると、より高硬度、低可撓性、高耐熱性とな
る。いずれの場合も架橋硬化後は、３次元網目状巨大高
分子となる。さらに、フィルム基材との接着性を改善す
るために、メタアクリル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合体等の非架橋型の樹脂を添加する
こともできる。

紫外線や可視光線で架橋、硬化させる場合には、光重
合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン
類、等を添加する。

一般に研磨層の硬さとしては、磁気記録材、磁気ヘッ
ド等の仕上げのように、仕上げ表面の平滑性が高く要求
される用途の場合は、比較的軟質にすると良好である。
一応の目安としては、実験の結果、研磨層のバインダー
としては熱可塑性（飽和）ポリエステルの場合、硝子転
移点が50℃未満、特に35℃未満の物が良好であることが
判明した。上記電離放射線硬化型樹脂の硬化物の硬さ、
可撓性も、これに同等程度に合せる。

具体例を挙げると次の通りである。

すなわち、比較的可撓性があり柔質でかつ強靭な架橋
硬化物を与える、電離放射線硬化型樹脂液組成物として
は、重合単位となる単量体、プレポリマー、またはオリ
ゴマー自体の中にハードセグメントとソフトセグメント
とを有する物を混合して成るものが挙げられる。電離放
射線の照射によって、これら重合単位は互いに架橋し硬
化物を生じる。具体例としては、ウレタンアクリレート
の単量体、プレポリマー、またはオリゴマーが用いられ
る。これに架橋密度と硬化物の硬さを調整するために、
アクリル単量体を混合する。

上記ウレタンアクリレートは従来公知の物のなかか
ら、平均分子量が500〜50000の物を選定する。

具体的には２個以上のイソシアネート基を有するイソ
シアネートと、１分子中に１〜４個の水酸基を有する重合平均分子量
が200〜3000のポリエステルプレポリマーと、末端に水酸基を有し、かつラジカル重量性不飽和基を
有するアクリレート系化合物と、を溶媒中または無溶媒中で、アミン類や有機錫化合物等
の反応触媒、ハイドロキノン等の重合禁止剤の存在下で
反応させて、分子中にウレタン基とラジカル重合性不飽
和基を有するウレタンアクリレートのオリゴマーまたは
プレポリマーを得ることができる。

上記ウレタンアクリレートを構成するイソシアネート
としては、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有
する脂肪族または芳香族のイソシアネート化合物があ
る。例えば、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート等である。

上記ウレタンアクリレートを構成する、１分子中に１
〜４個の水酸基を有するポリエステルプレポリマーとし
ては、芳香族またはスピロ環骨格を有するジオール化合
物とラクトン化合物またはその誘導体またはエポキシ化
合物との付加反応生成物、フタル酸等の多塩基酸とエチ
レングリコール等のポリオールとの縮合生成物、および
環状エステル化合物から誘導される開環ポリエステル化
合物等のポリエステルジオール、ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール等のポリエーテルジオール、およびポ
リカーボネートジオール等がある。これらは、単独また
は２種類以上混合して用いる。

１分子中に１〜４個の水酸基を有するポリエステルプ
レポリマーの重量平均分子量は200〜3000の範囲が、耐
摩耗性、硬度の点で好ましく、中でも500〜1500の範囲
が特に好ましい。

１分子の末端に水酸基を有するとともにラジカル重合
性不飽和基を１個以上有するアクリレート系化合物とし
ては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル
のヒドロキシル化誘導体、エポキシアクリレート類等が
挙げられ、これらの単量体を用いる。

仕上表面の平滑度をそれ程要求せず、むしろ研磨量を
多くする必要のある場合には、バインダーは比較的硬く
する。一応の目安としては、熱可塑性ポリエステルでTg
50℃以上の物と同程度の硬さ可撓性に合せる。

研磨中の帯電を防止するためには、帯電防止剤を添加
する。この場合、研磨にともない、被研磨体側に帯電防
止剤の移行が起きないよう工夫することが好ましい。

例えば、エチレン性不飽和結合（アクリロイル基、メ
タアクリロイル基等）を有する。単量体、プレポリマ
ー、またはオリゴマーに、界面活性剤（アニオン系また
はノニオン系）分子を付加させた物を、前記電離放射線
硬化性樹脂組成物と一緒に、架橋させると良好である。
このような界面活性剤の例としては、下記構造式の物が
ある（旭電化工業（株）より、アデカリアソープの商標
で市販）。

架橋性界面活性剤は、バインダー樹脂と共に架橋硬化
し、該３次元網目状巨大高分子構造中に、共有結合等で
化学結合し一体化する。

電離放射線による架橋または重合によって形成され
る、３次元網目状分子構造に界面活性剤分子が化学的に
結合する例としては、特開平５−98049号公報に開示さ
れるような組成物を用いることもできる。

これは、（Ａ）一般式で表現される４級アンモニウム塩を有する単量体と、（Ｂ）架橋性オリゴマーと、（Ｃ）３官能以上の多官能のアクリル酸エステル、およ
び／またはメタアクリル酸エステルと、（Ｄ）光重合開始剤と、から主として成る紫外線硬化型系樹脂組成物を単独で、
あるいはその中に研磨剤粒子を分散させた物を用いるも
のである。

別の例としては、黒鉛（グラファイト）、銀、銅、白
金、ニッケル、クロム、鉄または炭素鋼、ステンレス鋼
等鉄合金、アルミニウムまたはジュラルミン等のアルミ
ニウム合金等の金属の粉末や箔片を研磨層に添加する。
研磨特性を阻害したり、被研磨体に付着したりする問題
を防ぐためには、これらをフィルム基材に添加すること
もできる。

フィルム基材２としては、従来から研磨テープに使用
されかつ製造工程におけるロール等も円滑に通過する適
度な可撓性があるものであれば如何なるものでもよい。
例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィル
ム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリカーボネートフ
ィルム、ポリアミド（ナイロン）フィルム、ポリスチレ
ンフィルム、ネチレン−酢酸ビニルコポリマーフィルム
等を使用することができ、中でも加工適性、強度、コス
ト等の点に考慮した場合、特に２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエス
テルフィルムが望ましい。これらのフィルムの研磨層を
形成する面には、必要に応じてコロナ放電処理やポリエ
ステル系樹脂等の易接着プライマー処理を施すことがで
きる。また上述の基材の他に、必要に応じて目止め処理
を施した紙、布、不織布、合成紙等を使用してもよい。
この基材２の厚さは12〜100μｍ程度が好ましい。ま
た、これらの基材２は、単層でも、あるいは２層以上積
層しても良い。

本発明方法によれば、凹陥部形状が常に均一で精巧な
研磨テープが得られ、この研磨テープは少なくとも初期
研磨能力が安定している。また、凹陥部が前記の如き特
定形状のものであるので研磨に際して被研磨体から生成
する研磨層が該凹陥部に効率よく収容され、その結果、
研磨テープと被研磨体の間に研磨層が介在することによ
り被研磨体の表面を傷つけてしまう虞れがなく、また研
磨層の目詰りによって研磨能力が低下することもなく、
特に鏡面仕上げを要するような精密な研磨には最適であ
る。さらに、研磨層が硬化させた電離放射線硬化型樹脂
にて構成されているため耐摩耗性等の物性に優れ、研磨
剤による研磨が確実になされ、被研磨品に対して傷が発
生しにくい高精度な研磨が可能となる。

次に、本発明の具体的実施例を説明する。

実施例１厚さ25μｍのポリエステルフィルム（東レ製:T−60）
の片面に、ポリエステル系二液硬化型プライマーをグラ
ビアコート法にて乾燥時の厚さが0.3μｍとなるように
塗布して離型処理を施した。この処理面に、第１図に示
すような製造形態を採用して下記の構成材料および条件
にて研磨層を形成し、研磨テープを作成した。

・凹版…凹部幅が10μｍ、版深（凹部深さ）が15μｍ、
凹部のピッチが30μｍであり、かつ平面形状が亀甲形状
で断面形状が長方形の版凹部を形成したロール凹版を使
用した。

・電離放射線硬化型樹脂…白色溶融アルミナを100重量
％含有してなるポリエステルアクリレート系電子線硬化
型塗料を使用した。

・照射条件…カーテンビーム型の電子線照射装置にて10
×10⁶radの電子線を照射。

得られた研磨テープは、版通りの所望の形状がシャー
プにかつ再現性良く形成された凹陥部を有する研磨層を
備えたものであった。この研磨テープを用いて中心線平
均粗さ（JIS−Ｂ−0601）0.5μｍのステンレス（SUS−4
5C）の研磨を行ったところ、中心線平均粗さ0.1μｍの
研磨仕上がりとなり、またそのときの研磨層は上記凹陥
部に収容され、研磨層による被研磨体表面の傷も発生し
なかった。

実施例２厚さ25μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム（東レ
製:T−60）の片面に、ポリエステル系二液硬化型プライ
マーをグラビアコート法にて乾燥時の厚さが0.3μｍと
なるように塗布して離型処理を施した。この処理面に、
第29図に示すような製造形態を採用して下記の構成材料
および条件にて研磨層形成し、研磨テープを作成した。

・形状…第21図の如きベルナードセル形状を採取した。

・凹版…亀甲型溝状凹部幅が５μｍ、版深（凹部深さ）
が10μｍ、亀甲型溝状凹部で区画された領域中心部のピ
ンホールの直径が５μｍ、深さ３μｍ、亀甲型溝のピッ
チが100μｍである凹凸形状の凹凸を反転した表面形状
を形成したロール凹版を使用した。材質は中空鉄円筒の
表面に銅の層をメッキし、そこに、凹凸表面形状を形成
した。

・電離放射線硬化型樹脂…アルミナ粉末（不二見研磨剤
（株）製:WA−＃8000）を600重量部と多官能ウレタンア
クリレート系プレポリマー100重量部とからなる電子硬
化型塗料を使用。

ロール凹版内中空部は水冷し表面温20℃に保った。得
られた研磨テープは、版通りの所望の形状がシャープに
かつ再現性良く形成された凹陥部を有する研磨層を備え
たものであった。この研磨テープを用いて中心線平均粗
さ0.5μｍの5.25インチの磁気フロッピーディスク表面
の研磨を行ったところ、中心平均粗さ0.05μｍの研磨仕
上がりとなり、また、そのときの研磨層は上記凹陥部に
収容され、研磨層による被研磨体表面の傷も発生しなか
った。

実施例３厚さ25μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム（東レ
製:t−60）の片面に、ポリエステル系二液硬化型プイラ
マーをグラビアコート法にて乾燥時の厚さが0.3μｍと
なるように塗布して離型処理を施した。この処理面に、
第１図に示すように製造形態を採用して下記の構成材料
および条件にて研磨層を形成し、研磨テープを作成し
た。

・凹版…形状は、第21図の如きベルナードセル形成を採
取した。亀甲型溝状凹部幅が１μｍ、版深（凹部深さ）
が２μｍ、亀甲型溝状凹部で区画された領域の中心のピ
ンホールの直径が１μｍ、深さが１μｍ、亀甲型溝のピ
ッチが80μｍである凹凸形状の凹凸を反転させた形状を
形成したロール凹版を使用した。材質は実施例２に同
じ。

・電離放射線硬化型樹脂…粉末アルミナ（不二見研磨剤
（株）製:WA/＃8000）を600重量部含有してなる多官能
ウレタンアクリレート系プレポリマー100重量部からな
る電子線硬化型塗料を使用。

得られた研磨テープは、版通りの所望の形状がシャー
プにかつ再現性良く形成された凹陥部を有する研磨層を
備えたものであった。この研磨テープを用いて中心線平
均粗さ0.40μｍの5.25インチ磁気フロッピーディスクの
研磨を行ったところ、中心平均粗さ0.09μｍの研磨仕上
がりとなり、またそのときの研磨層は上記凹陥部に収容
され、研磨層による被研磨体表面の傷も発生しなかっ
た。

産業上の利用可能性本発明は、フロッピーディスク、磁気ヘッド等の表面
や光ファイバー端面の高精度な仕上げのための研磨に用
いられる。

フロントページの続き (72)発明者石井泰司東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者山口正久東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (56)参考文献特開平２−83172（ＪＰ，Ａ) 特開平３−73276（ＪＰ，Ａ) 特開平１−109084（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−256367（ＪＰ，Ａ) 特開平１−171771（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−216679（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−89565（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−82291（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24D 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム基材と、その一面に積層された研
磨層とを有する研磨テープにおいて、前記研磨層が、そ
の表面に、土堤状凸部により周囲を囲繞し区画され、相
互に孤立した多数の隣接する凹陥部を有し、前記凹陥部
の内部に周囲の土堤状凸部と連結していない隆起部が形
成されていることを特徴とする研磨テープ。
【請求項２】フィルム基材と、その一面に積層された研
磨層とを有する研磨テープにおいて、前記研磨層が、そ
の表面に多数の凹陥部を有し、前記研磨層が、硬化型樹
脂のバインダーと、その中に分散した研磨剤粒子とから
なり、前記硬化型樹脂が三次元網目状分子構造を有し、
該分子構造中に界面活性剤分子が化学的に結合している
ことを特徴とする研磨テープ。
【請求項３】前記研磨層の中の研磨剤粒子が粉末、鱗片
状箔片および短繊維のいずれかの形態にあることを特徴
とする請求項２記載の研磨テープ。
【請求項４】フィルム基材と、その一面に積層された研
磨層とを有する研磨テープにおいて、前記研磨層が、そ
の表面に多数の凹陥部を有し、前記研磨層が、研磨剤を
含まない電離放射線硬化型樹脂の硬化物からなることを
特徴とする研磨テープ。
【請求項５】前記研磨層が三次元網目状分子構造を有
し、該分子構造中に界面活性剤分子が化学的に結合して
なることを特徴とする請求の範囲４記載の研磨テープ。
【請求項６】フィルム基材と、その一面に積層された研
磨層とを有する研磨テープにおいて、前記研磨層が、そ
の表面に多数の凹陥部を有し、これら凹陥部の深さを座
標の横軸に、また凹陥部の深さの累積度数分布を座標の
縦軸にとった時に、累積度数分布を表わす曲線が座標の
縦軸の減少方向成分を含む方向に向かって凸の曲線とな
り、かつ凹陥部の深さの平均値がその中間値より大であ
ることを特徴とする研磨テープ。
【請求項７】フィルム基材と、その一面に積層され多数
の凹陥部を有する研磨層とからなる研磨テープを製造す
る方法であって、前記凹陥部を成形するための多数の凹部を有する凹版を
用意し、前記凹版の表面と凹部のうちの少なくとも凹部に、電離
放射線硬化型樹脂を充填し、この電離放射線硬化型樹脂にフィルム基材を接触させ、このフィルム基材が電離放射線硬化型樹脂に接触してい
る間に、電離放射線を前記樹脂に複数回に分割して照射
し、これによって、フィルム基材と前記凹版との間に介
在している前記樹脂を硬化させて該樹脂とフィルム基材
とを接合し、前記照射の回数が増すにつれ、前記樹脂の収縮により、
前記樹脂に含まれている研磨剤粒子の少なくとも一部を
フィルム基材から離れる方向へ順次移行させ、フィルム基材とそれに密着し前記凹陥部に対し相補的な
形状を与えられた電離放射線硬化型樹脂の研磨層とを前
記凹版から剥離して研磨テープを得ることを特徴とする
研磨テープ製造方法。
【請求項８】電離放射線の照射を凹版とフィルム基材の
間の閉鎖空間内へ行うことを特徴とする請求の範囲７記
載の研磨テープ製造方法。
【請求項９】凹版をロール凹版とし、このロール凹版を
回転させるにつれフィルム基材をロール凹版と共に送
り、フィルム記載の送り経路に沿う異なる位置で電離放
射線を順次照射することを特徴とする請求の範囲７記載
の研磨テープ製造方法。
【請求項１０】前記電離放射線の照射により、前記電離
放射線硬化型樹脂を凹版から剥離可能な程度にまで硬化
させ、電離放射線硬化型樹脂の研磨層を凹版から剥離し
た後、電離放射線硬化型樹脂にさらに電離放射線を照射
して前記樹脂の硬化を完了させることを特徴とする請求
の範囲７記載の研磨テープ製造方法。
【請求項１１】電離放射線照射装置２個を用い、これを
ロール凹版面のフィルム基材と密着されている領域内の
直上に離間対向させ、該２個の照射装置と該ロール凹版
の中心とを結んで定義される中心角が90゜となるように
配置して、フィルム基材がロール凹版面上に密着、同期
して送られる過程で、電離放射線の照射量を２回に分け
て照射することを特徴とする請求の範囲７記載の研磨テ
ープ製造方法。