JP4162754B2 - 研磨フィルムの製造方法および研磨フィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工に適した研磨フィルムの製造方法および研磨フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドは、スライダ本体に使用されるアルミナチタンカーバイドや磁極部に使用されるパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）や磁極部の保護膜として使用されているアルミナなどの複合材料で形成されている。ブレンディング加工とは磁気ヘッドと媒体とのコンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）時に、媒体の損傷を防止するためにスライダーレール面のエッジ面取りを行うプロセスであり、方法の１つとして研磨フィルムを用いて加工する方法がある。この加工プロセスにおいてエッジ直線部およびコーナーのＲ部の面取り幅と深さ寸法や加工表面（特に最も軟質な材料を使用している磁極部）への大きな傷（スクラッチ）を厳しく規定されているために研磨フィルムに対して高精度な研磨特性が要求される。
【０００３】
従来、研磨フィルムにおいて研磨特性に大きな影響を及ぼす研磨層の表面形状を制御する方法として、中心線粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、最大高さＲｙなどの表面粗さのパラメーターで制御する方法や各種顕微鏡により観察した表面状態により制御する方法は知られている。
【０００４】
しかしながら、これら表面粗さのパラメーターや観察した表面状態で制御された精密研磨フィルムは、磁気ヘッドをブレンディング加工した場合、磁気ヘッドの表面に大きな傷（スクラッチ）を発生しやすい研磨フィルムが含まれてしまったり、研磨レートの低い研磨フィルムが含まれてしまうという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜ヘッドやＭＲヘッドなどのハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工は、研磨深さおよび幅が数マイクロメートルから数ナノメートルのレベルの超精密加工をするために研磨剤粒子の平均粒子サイズは、２μｍ以下の微粉が適している。研磨剤粒子の平均粒子サイズが２μｍ以上であると過剰な研磨レートのためスライダー部の形状制御が難しいことやスクラッチの多発といった問題が発生してしまう。
【０００６】
精度が低い粗研磨用の研磨フィルムと違って、このような高精度の研磨特性が要求される精密研磨フィルムにおいては、前述した表面粗さのパラメーターや観察した表面状態だけで制御した場合、研磨特性に悪影響を与える微小な表面異常を把握することができないため、研磨レートの低い、もしくはスクラッチ発生頻度の高い研磨フィルムが含まれてしまい安定して製品を供給することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、これらの欠点を克服し、研磨レートが高く、且つスクラッチ発生頻度が低い研磨フィルムを安定に製造することができるような研磨フィルムの製造方法を提供することであり、また、そのような研磨フィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による研磨フィルムの製造方法は、支持体を用意し、主として平均粒子サイズが２μｍ以下の研磨剤粒子とバインダーからなる研磨塗料を用意し、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲となるようなプロセス制御の下で、前記研磨塗料を前記支持体上に塗布していくことにより、前記支持体上に研磨層を形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明による研磨フィルムは、主に平均粒子サイズが２μｍ以下の研磨剤粒子とバインダーからなる研磨層を支持体上に有し、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について、本発明をより詳細に説明する。
【００１２】
先ず、本発明に至った経緯につき説明するに、本発明者は、薄膜ヘッドやＭＲヘッドなどのハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工において、研磨フィルムの研磨層の表面形状が研磨レートやスクラッチの発生などの研磨特性に与える影響について鋭意研究を重ねた結果、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖを1.０付近になるように研磨層表面を形成すれば研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムが得られることを見い出した。表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖは、研磨特性に大きな影響を与える表面粗さの突起成分と谷底成分のバランスを表している。
【００１３】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０の場合、研磨フィルムの研磨層表面は突起成分と谷底成分のバランスが優れており、均一な表面構造を形成している。このような表面形状をした研磨フィルムは、均一な表面構造により研磨層の塗膜強度は高い。また、研磨に作用する単位面積当りの砥粒先端の数が多く、加工時に砥粒先端各々に均等に圧力がかかる。故に、研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い。勿論、研磨層の形成は、工業量産ベースで行われるので、様々なバラツキ要因によりＲｐ／Ｒｖを正確に1.０に制御することは困難である。磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムにおいては、研磨層表面のＲｐ／Ｒｖが1.０±0.３、望ましくは1.０±0.２の範囲であれば、研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムが得られる。
【００１４】
Ｒｐ／Ｒｖが1.３を上回る研磨フィルムの研磨層表面は、突起成分が多いことを意味している。突起成分が多い研磨層は、不均一な表面形状が原因で均一な研磨層に比べ塗膜の機械的な強度が低下したり、加工時に突起部周辺の砥粒が被研磨物に接触できないことにより実際に研磨に作用する単位面積当りの砥粒の数が減少し研磨レートの低下を引き起こす。また、加工時に研磨層表面の突起部の砥粒に局部的に高い圧力が加わるために被研磨物の加工面にスクラッチを発生しやすい。
【００１５】
Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨フィルムの研磨層表面は、谷底成分が多いことを意味している。谷底成分が多い研磨層は、不均一な表面形状が原因で均一な研磨層に比べ塗膜の機械的な強度が低下したり、谷底部の砥粒が被研磨物に接触できないため実際に研磨に作用する単位面積当りの砥粒の数が減少しており研磨レートの低下を引き起こす。
【００１６】
本発明は、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲、望ましくは、1.０±0.２の範囲となるようなプロセス制御の下で、研磨フィルムを製造する。これによって研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムを安定して提供できる。
【００１７】
図１は、本発明に係る研磨フィルムの構造図である。参照符号１は、支持体を示し、参照符号２は、研磨層を示し、参照符号３は、研磨剤粒子、参照符号４は、バインダーを示し、参照符号５は、研磨層表面を示している。
【００１８】
図２は、本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面５の粗さ曲線を例示している。参照符号２０〜２９は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。参照符号５０は、この直線と粗さ曲線とに囲まれた面積を２分する直線を表しており、中心線と呼ばれる。参照符号５１、５２は、中心線と平行でそれぞれ山頂側、谷底側より粗さ曲線を挟んだ直線である。また、Ｒｐは、平均線上の最高山を、Ｒｖは、平均線下の最深谷を表している。
【００１９】
本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面５は、粗さ曲線をＲｐ／Ｒｖが1.０±0.３、望ましくは1.０±0.２の範囲に制御することによって突起成分と谷底成分のバランスが高精度に制御されており均一な表面形状を有するため、研磨層の塗膜強度は高い。基準長さｌの間には、研磨に作用する研磨層表面の先端は、先端２０〜２９の１０個と多く存在し、先端の高さが均等であるため加工時に均一な圧力が加わる。そのため、研磨レートが高く、スクラッチが発生し難い。
【００２０】
図３は、本発明の範囲から外れ、Ｒｐ／Ｒｖが1.３を上回る研磨層表面の粗さ曲線を例示している。参照符号３０〜３７は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。このような表面形状をした研磨層表面は、突起成分が多く不均一な表面であるため、均一表面形状の研磨層より塗膜強度が劣る。また、基準長さｌの間には研磨に作用する研磨層表面の先端は、先端３２、３５の２個しか存在しないため、加工時に先端３２、３５には、局部的に高い圧力が加わる。そのため、研磨レートの低下およびスクラッチの多発を引き起こす。
【００２１】
図４は、本発明の範囲から外れ、Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨層表面の粗さ曲線（Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨層表面）を例示している。参照符号４０〜４７は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。このような表面形状をした研磨層表面は、谷底成分が多く不均一な表面であるため、均一表面形状の研磨層より塗膜強度が劣る。また、研磨に作用する研磨層表面の先端は、８個であり、均一表面である図２の場合の１０個より少なくなっている。そのため、研磨レートの低下を引き起こす。
【００２２】
研磨層を形成する支持体１は、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、セルロースアセテートフィルム、飽和ポリエステルフィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミドフィルムなどの各種プラスチックフィルムが使用でき、更にその他のプラスチックフィルムも使用可能であり、特に、制限はない。また、支持体１の厚みは、磁気ヘッドの材質種や加工装置によって異なり、７５μｍ以下のものが汎用されるが、特に、制限は無い。また、加工装置種によっては、研磨層が付与されている面に対して裏面の支持体１上にラミネート層（接着層と剥離可能な基材）を付与する場合もある。
【００２３】
研磨層２は、研磨剤粒子３とバインダー４から構成され、必要ならば添加剤等も含まれる。研磨層２の構成としては、研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量は、１０〜６０重量部であることが望ましい。研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量が６０重量部より多い場合、特にバインダーとして熱可塑性樹脂を用いた場合、研磨フィルムがロール形態で巻かれていると塗膜表面に圧力がかかることによって研磨剤粒子３がバインダー４中に埋め込まれてしまい研磨レートが低下する恐れがある。逆に、研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量が１０重量部より少ない場合、支持体上での研磨剤粒子３の保持力が低下し脱粒する恐れがある。
【００２４】
研磨層の厚みは、２０μｍ以下に形成することが望ましいが、これは研磨層の厚みを２０μｍより厚くなるように塗布する場合、塗布方法によっては乾燥するまでの間に研磨層表面にうねりを生じ不均一な表面形状になってしまう可能性があるためであり、適切な塗布方法を用いることによりこの問題は解消されるので研磨層の厚みに制限はない。
【００２５】
研磨剤粒子３の研磨剤種としては、磁気ヘッドが硬質材料、例えば、アルミナチタンカーバイドを含む複合材料であるため比較的硬度の高い研磨剤粒子が適しているが、特に、研磨剤種に対し制限はなく、一般的にラッピングおよびポリッシングに用いられる各種研磨剤粒子を適用することができる。具体的な例として、例えば、ダイヤモンド、酸化アルミニウム、シリコンカーバイド、炭化珪素、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化鉄、窒化ホウ素、エメリー、ザクロ石、ガーネット等の研磨剤粒子を単独または混合して使用することができる。
【００２６】
研磨剤粒子３の平均粒子サイズは、磁気ヘッドのブレンディング加工に要求される研磨深さおよび幅が数マイクロメートルから数ナノメートルの超精密加工であるために２μｍ以下の微粉が適している。研磨剤粒子３の平均粒子サイズが２μｍ以上であると過剰な研磨レートのためスライダー部の形状制御が難しいことやスクラッチの多発といった問題が発生してしまう。
【００２７】
バインダー４は、研磨剤粒子３を支持体１上に保持するために用いられ、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂や、これらを混合して使用することができる。
【００２８】
上記の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル−ポリエステル系樹脂、純アクリル系樹脂、変性アクリル系樹脂、塩ビ系樹脂、塩ビ酢ビ系樹脂、ニトロセルロース−アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタンエラストマー、ニトリルゴム、シリコンゴム、ニチレン塩ビゴム系樹脂、フッ素ゴム系樹脂、その他水溶性樹脂、エマルジョン系樹脂等が使用できる。
【００２９】
熱硬化性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリポリオール系樹脂、アクリル−ウレタン系樹脂、ポリエステル−ウレタン系樹脂、変性アクリルポリオールウレタン系樹脂、アクリル−キレート硬化型樹脂、エポキシまたはエポキシペンダントアクリル樹脂、ポリオルガノシロキサン樹脂、各種ＵＶ硬化型樹脂、ウレタン化油系樹脂、湿気硬化ポリウレタン樹脂、フッ素系樹脂等が使用できる。
【００３０】
研磨層の形成は、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲となるようなプロセス制御の下で、前記研磨塗料を前記支持体上に塗布していくことにより、研磨塗料を支持体の上に塗布することによって行われる。このような研磨層の形成のための最適プロセス制御は、種々な制御パラメータを種々設定して、何回かの試作を試みることによって、見つけ出されている。
【００３１】
研磨塗料は、通常の製法をそのまま用いることができる。すなわち、研磨剤粒子３、バインダー４、希釈溶液などを含む研磨塗料の分散、混練は、例えば、ボールミル、振動ミル、アトライタ、ビーズミル、サンドミル、パールミル、ロールミル、ディスクキャビテーションミキサー、ステーターローター、ケデーミル、コロイドミル、パグミキサー、ブラネタリーミキサー、Ｚブレードミキサーなどの各種分散機、混練機を利用でき、更にその他の分散機、混練機も利用可能であり、特に制限はない。また、研磨塗料を調整する際の材料（研磨剤粒子、バインダー、希釈溶液、分散剤、潤滑剤などの添加剤等）の添加順序についても、特に制限はなく、適宜順序を変更することが可能である。
【００３２】
支持体１上へ研磨層２を形成する方法としては、通常の研磨フィルムの作製法がそのまま使用できる。具体的な研磨塗料の塗布方法として、正回転ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、ナイフコート法、ブレードコート法、ロッドコート法、エアドクターコート法、カーテンコート法、ファウンテンコート法、キスコート法、スクリーンコート法、スピンコート法、キャストコート法、スプレイコート法、押出コート法、粉体コート法、電着コート法などが利用でき、更にその他の方法も利用可能である。
【００３３】
【実施例】
次に、本発明による種々な実施例としての研磨フィルムの作用効果について、種々な比較例との対比にて説明する。
【００３４】
先ず、図６は、実施例１〜４および比較例１〜４の研磨フィルムの諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表１を示している。先ず、実施例１〜４の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるように調整した。
【００３５】
比較例１〜４の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例１〜４と同様であるが、分散剤は未添加である。
【００３６】
次に、実施例１〜４及び比較例１〜４の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例１〜４および比較例１〜４を作製した。
【００３７】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００３８】
研磨フィルムの研磨層の表面観察および表面粗さ測定は、走査電子顕微鏡（HITACHI,Ltd 社製：Ｓ−５７０形）および３次元表面形状解析装置（電子光学研究所株式会社製：ＲＤ−５００形）を用いて行った。また、触針式表面粗さ計（東京精密株式会社製：Surfcom ５５０Ａ）を用いて被研磨物であるＮｉ−Ｚｎフェライトブロックの加工形状を測定し、その除去体積を研磨レートとして算出した。
【００３９】
図６の表１は、実施例１〜４および比較例１〜４の研磨特性評価結果を示している。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。なお、各表に示す研磨レート判定の結果である合格（ＯＫ）および不良（ＮＧ）は、ここでは、より高精度な研磨を必要とされる、例えば、ＭＲヘッドのようなものの研磨のために使用した場合を基準としてなされたものである。ＭＲヘッドの研磨に必要とされる精度程の精度を必要としない薄膜ヘッドの研磨には、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内でなく、1.０±0.３の範囲内程度のものでも、十分満足に使用できることも分かった。
【００４０】
実施例１〜４は、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内であった。一方、比較例１〜４は、Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲より大きい値を示した。
【００４１】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内である実施例１〜４は、電子顕微鏡で観察した表面状態は均一で研磨レートも高かった。一方、Ｒｐ／Ｒｖが1.２を上回る比較例１〜４は、すべて実施例１〜４より研磨レートが低かった。比較例１〜４には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００４２】
図７は、比較例５〜８の研磨フィルムの諸特性をまとめて示す表２を示している。これら比較例５〜８の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が１７０cps になるように調整した。
【００４３】
次に、比較例５〜８の研磨層形成方法について説明する。支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである比較例５〜８を作製した。
【００４４】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００４５】
研磨層の表面粗さ測定条件、加工条件、研磨レート評価条件は、すべて前記と同条件で評価を行った。
【００４６】
図７の表２は、比較例５〜８の研磨特性評価結果を示している。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。
【００４７】
比較例５〜８は、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが0.８より小さい値を示した。
【００４８】
Ｒｐ／Ｒｖが0.８を下回る比較例５〜８は、すべて実施例１〜４より研磨レートが低かった。比較例５〜８には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００４９】
次に、研磨フィルムにおける研磨粒子のサイズが作用効果に与える影響を確認するために、本発明による実施例５〜１８の研磨フィルムおよび比較例９〜１８の研磨フィルムをそれぞれ作製して、それぞれの研磨諸特性の評価を行った。先ず、実施例５〜１８の研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるように調整した。
【００５０】
比較例９〜１３の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例５〜１８と同様であるが分散剤は、未添加である。比較例１４〜１８の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例５〜１８と同様であるが、塗料粘度が１７０cps になるように調整した。
【００５１】
次に、実施例５〜１８、比較例９〜１８の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例５〜１８、比較例９〜１８を作製した。
【００５２】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００５３】
研磨層の表面粗さ測定条件、加工条件、研磨レート評価条件は、すべて前記と同条件で評価を行った。また、偏光顕微鏡による加工面のスクラッチ観察も行った。
【００５４】
図５に実施例５〜１８および比較例９〜１８の研磨フィルムについて研磨層表面のＲｐ／Ｒｖと研磨レートの関係を示している。研磨レートは、合格品下限規格である研磨レート値を１００とした場合の相対値である。研磨レートは、Ｒｐ／Ｒｖの値が1.０付近で最大値となり、Ｒｐ／Ｒｖの値が1.０から離れるに伴い減少していた。
【００５５】
実施例５〜１８は、すべてＲｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内であったのに対し、比較例９〜１８は、すべてＲｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲外であった。
【００５６】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内である実施例５〜１８は、電子顕微鏡で観察した表面状態は、均一で研磨レートも高かった。
【００５７】
一方、Ｒｐ／Ｒｖが1.２を上回る比較例９〜１３は、すべて実施例５〜１８より研磨レートが低かった。これらの比較例には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが、研磨レートの判定はすべて不良であった。また、加工面のスクラッチ発生頻度は、実施例５〜１８より高かった。
【００５８】
Ｒｐ／Ｒｖが0.８を下回る比較例１４〜１８も、すべて実施例５〜１８より研磨レートが低かった。これらの比較例にも、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００５９】
図８は、さらに別の実施例１９〜２１および比較例１９〜２１の研磨フィルムの諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表３を示している。先ず、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として実施例１９〜２１には、それぞれ順に平均粒子サイズ0.４μｍ、0.７μｍ、1.１μｍ、比較例１９〜２１には、それぞれ順に平均粒子サイズ3.８μｍ、5.３μｍ、7.１μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用いた。バインダーは、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１すべてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈剤有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるに調整した。
【００６０】
次に、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが実施例１９〜２１では、４μｍ、比較例１９〜２１では、１２μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例１９〜２１、比較例１９〜２１を作製した。
【００６１】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが実施例１９〜２１では、それぞれ順に平均粒子サイズ0.４μｍ、0.７μｍ、1.１μｍ、比較例１９〜２１では、それぞれ順に平均粒子サイズ3.８μｍ、5.３μｍ、7.１μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる研磨層を形成しており、その厚みは、実施例１９〜２１では、４μｍ、比較例１９〜２１では、１２μｍとなっている。
【００６２】
加工条件、研磨レート評価条件すべて前記と同条件で評価を行った。また、偏光顕微鏡による加工面のスクラッチ観察も行った。
【００６３】
図８の表３に実施例１９〜２１および比較例１９〜２１の研磨特性評価結果を示した。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。
【００６４】
研磨剤粒子の平均粒子サイズが0.４μｍの実施例１９は、スクラッチの発生は無く研磨レートも１００以上であり、総合判定は合格品であった。
【００６５】
研磨剤粒子の平均粒子サイズが0.７μｍ、1.１μｍの実施例２０、実施例２１は、僅かにスクラッチが、発生するが総合判定は合格品であった。
【００６６】
一方、研磨剤粒子の平均粒子サイズが２μｍより大きい比較例１９〜２１は、実施例１９〜２１と比較して研磨レートは、高いが、スクラッチは、多数発生しているため、総合判定は、不良であった。
【００６７】
【発明の効果】
研磨レートが高く且つスクラッチ発生頻度が低い研磨フィルムを安定に提供することができる。
【００６８】
本発明の研磨フィルムは、薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨フィルムの構造図である。
【図２】本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図３】本発明の範囲から外れる研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図４】本発明の範囲から外れる研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図５】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の研磨層表面のＲｐ／Ｒｖと研磨レートとの関係を示すグラフを示す図である。
【図６】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表１を示す図である。
【図７】本発明による研磨フィルムと比較するための別の比較例の諸特性をまとめて示す表２を示す図である。
【図８】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表３を示す図である。
【符号の説明】
１ 支持体
２ 研磨層
３ 研磨剤粒子
４ バインダー
５ 研磨層表面
５０ 中心線
５１ 中心線と平行で山頂側より粗さ曲線を挟んだ直線
５２ 中心線と平行で谷底側より粗さ曲線を挟んだ直線
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工に適した研磨フィルムの製造方法および研磨フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドは、スライダ本体に使用されるアルミナチタンカーバイドや磁極部に使用されるパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）や磁極部の保護膜として使用されているアルミナなどの複合材料で形成されている。ブレンディング加工とは磁気ヘッドと媒体とのコンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）時に、媒体の損傷を防止するためにスライダーレール面のエッジ面取りを行うプロセスであり、方法の１つとして研磨フィルムを用いて加工する方法がある。この加工プロセスにおいてエッジ直線部およびコーナーのＲ部の面取り幅と深さ寸法や加工表面（特に最も軟質な材料を使用している磁極部）への大きな傷（スクラッチ）を厳しく規定されているために研磨フィルムに対して高精度な研磨特性が要求される。
【０００３】
従来、研磨フィルムにおいて研磨特性に大きな影響を及ぼす研磨層の表面形状を制御する方法として、中心線粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ、最大高さＲｙなどの表面粗さのパラメーターで制御する方法や各種顕微鏡により観察した表面状態により制御する方法は知られている。
【０００４】
しかしながら、これら表面粗さのパラメーターや観察した表面状態で制御された精密研磨フィルムは、磁気ヘッドをブレンディング加工した場合、磁気ヘッドの表面に大きな傷（スクラッチ）を発生しやすい研磨フィルムが含まれてしまったり、研磨レートの低い研磨フィルムが含まれてしまうという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜ヘッドやＭＲヘッドなどのハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工は、研磨深さおよび幅が数マイクロメートルから数ナノメートルのレベルの超精密加工をするために研磨剤粒子の平均粒子サイズは、２μｍ以下の微粉が適している。研磨剤粒子の平均粒子サイズが２μｍ以上であると過剰な研磨レートのためスライダー部の形状制御が難しいことやスクラッチの多発といった問題が発生してしまう。
【０００６】
精度が低い粗研磨用の研磨フィルムと違って、このような高精度の研磨特性が要求される精密研磨フィルムにおいては、前述した表面粗さのパラメーターや観察した表面状態だけで制御した場合、研磨特性に悪影響を与える微小な表面異常を把握することができないため、研磨レートの低い、もしくはスクラッチ発生頻度の高い研磨フィルムが含まれてしまい安定して製品を供給することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、これらの欠点を克服し、研磨レートが高く、且つスクラッチ発生頻度が低い研磨フィルムを安定に製造することができるような研磨フィルムの製造方法を提供することであり、また、そのような研磨フィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による研磨フィルムの製造方法は、支持体を用意し、主として平均粒子サイズが２μｍ以下の研磨剤粒子とバインダーからなる研磨塗料を用意し、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲となるようなプロセス制御の下で、前記研磨塗料を前記支持体上に塗布していくことにより、前記支持体上に研磨層を形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明による研磨フィルムは、主に平均粒子サイズが２μｍ以下の研磨剤粒子とバインダーからなる研磨層を支持体上に有し、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について、本発明をより詳細に説明する。
【００１２】
先ず、本発明に至った経緯につき説明するに、本発明者は、薄膜ヘッドやＭＲヘッドなどのハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工において、研磨フィルムの研磨層の表面形状が研磨レートやスクラッチの発生などの研磨特性に与える影響について鋭意研究を重ねた結果、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖを1.０付近になるように研磨層表面を形成すれば研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムが得られることを見い出した。表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖは、研磨特性に大きな影響を与える表面粗さの突起成分と谷底成分のバランスを表している。
【００１３】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０の場合、研磨フィルムの研磨層表面は突起成分と谷底成分のバランスが優れており、均一な表面構造を形成している。このような表面形状をした研磨フィルムは、均一な表面構造により研磨層の塗膜強度は高い。また、研磨に作用する単位面積当りの砥粒先端の数が多く、加工時に砥粒先端各々に均等に圧力がかかる。故に、研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い。勿論、研磨層の形成は、工業量産ベースで行われるので、様々なバラツキ要因によりＲｐ／Ｒｖを正確に1.０に制御することは困難である。磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムにおいては、研磨層表面のＲｐ／Ｒｖが1.０±0.３、望ましくは1.０±0.２の範囲であれば、研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムが得られる。
【００１４】
Ｒｐ／Ｒｖが1.３を上回る研磨フィルムの研磨層表面は、突起成分が多いことを意味している。突起成分が多い研磨層は、不均一な表面形状が原因で均一な研磨層に比べ塗膜の機械的な強度が低下したり、加工時に突起部周辺の砥粒が被研磨物に接触できないことにより実際に研磨に作用する単位面積当りの砥粒の数が減少し研磨レートの低下を引き起こす。また、加工時に研磨層表面の突起部の砥粒に局部的に高い圧力が加わるために被研磨物の加工面にスクラッチを発生しやすい。
【００１５】
Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨フィルムの研磨層表面は、谷底成分が多いことを意味している。谷底成分が多い研磨層は、不均一な表面形状が原因で均一な研磨層に比べ塗膜の機械的な強度が低下したり、谷底部の砥粒が被研磨物に接触できないため実際に研磨に作用する単位面積当りの砥粒の数が減少しており研磨レートの低下を引き起こす。
【００１６】
本発明は、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲、望ましくは、1.０±0.２の範囲となるようなプロセス制御の下で、研磨フィルムを製造する。これによって研磨レートが高く、且つスクラッチの発生頻度が低い研磨フィルムを安定して提供できる。
【００１７】
図１は、本発明に係る研磨フィルムの構造図である。参照符号１は、支持体を示し、参照符号２は、研磨層を示し、参照符号３は、研磨剤粒子、参照符号４は、バインダーを示し、参照符号５は、研磨層表面を示している。
【００１８】
図２は、本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面５の粗さ曲線を例示している。参照符号２０〜２９は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。参照符号５０は、この直線と粗さ曲線とに囲まれた面積を２分する直線を表しており、中心線と呼ばれる。参照符号５１、５２は、中心線と平行でそれぞれ山頂側、谷底側より粗さ曲線を挟んだ直線である。また、Ｒｐは、平均線上の最高山を、Ｒｖは、平均線下の最深谷を表している。
【００１９】
本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面５は、粗さ曲線をＲｐ／Ｒｖが1.０±0.３、望ましくは1.０±0.２の範囲に制御することによって突起成分と谷底成分のバランスが高精度に制御されており均一な表面形状を有するため、研磨層の塗膜強度は高い。基準長さｌの間には、研磨に作用する研磨層表面の先端は、先端２０〜２９の１０個と多く存在し、先端の高さが均等であるため加工時に均一な圧力が加わる。そのため、研磨レートが高く、スクラッチが発生し難い。
【００２０】
図３は、本発明の範囲から外れ、Ｒｐ／Ｒｖが1.３を上回る研磨層表面の粗さ曲線を例示している。参照符号３０〜３７は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。このような表面形状をした研磨層表面は、突起成分が多く不均一な表面であるため、均一表面形状の研磨層より塗膜強度が劣る。また、基準長さｌの間には研磨に作用する研磨層表面の先端は、先端３２、３５の２個しか存在しないため、加工時に先端３２、３５には、局部的に高い圧力が加わる。そのため、研磨レートの低下およびスクラッチの多発を引き起こす。
【００２１】
図４は、本発明の範囲から外れ、Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨層表面の粗さ曲線（Ｒｐ／Ｒｖが0.７を下回る研磨層表面）を例示している。参照符号４０〜４７は、この粗さ曲線において基準長さｌ中の研磨層表面の先端を表している。このような表面形状をした研磨層表面は、谷底成分が多く不均一な表面であるため、均一表面形状の研磨層より塗膜強度が劣る。また、研磨に作用する研磨層表面の先端は、８個であり、均一表面である図２の場合の１０個より少なくなっている。そのため、研磨レートの低下を引き起こす。
【００２２】
研磨層を形成する支持体１は、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、セルロースアセテートフィルム、飽和ポリエステルフィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミドフィルムなどの各種プラスチックフィルムが使用でき、更にその他のプラスチックフィルムも使用可能であり、特に、制限はない。また、支持体１の厚みは、磁気ヘッドの材質種や加工装置によって異なり、７５μｍ以下のものが汎用されるが、特に、制限は無い。また、加工装置種によっては、研磨層が付与されている面に対して裏面の支持体１上にラミネート層（接着層と剥離可能な基材）を付与する場合もある。
【００２３】
研磨層２は、研磨剤粒子３とバインダー４から構成され、必要ならば添加剤等も含まれる。研磨層２の構成としては、研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量は、１０〜６０重量部であることが望ましい。研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量が６０重量部より多い場合、特にバインダーとして熱可塑性樹脂を用いた場合、研磨フィルムがロール形態で巻かれていると塗膜表面に圧力がかかることによって研磨剤粒子３がバインダー４中に埋め込まれてしまい研磨レートが低下する恐れがある。逆に、研磨剤粒子３の１００重量部当りのバインダー４の量が１０重量部より少ない場合、支持体上での研磨剤粒子３の保持力が低下し脱粒する恐れがある。
【００２４】
研磨層の厚みは、２０μｍ以下に形成することが望ましいが、これは研磨層の厚みを２０μｍより厚くなるように塗布する場合、塗布方法によっては乾燥するまでの間に研磨層表面にうねりを生じ不均一な表面形状になってしまう可能性があるためであり、適切な塗布方法を用いることによりこの問題は解消されるので研磨層の厚みに制限はない。
【００２５】
研磨剤粒子３の研磨剤種としては、磁気ヘッドが硬質材料、例えば、アルミナチタンカーバイドを含む複合材料であるため比較的硬度の高い研磨剤粒子が適しているが、特に、研磨剤種に対し制限はなく、一般的にラッピングおよびポリッシングに用いられる各種研磨剤粒子を適用することができる。具体的な例として、例えば、ダイヤモンド、酸化アルミニウム、シリコンカーバイド、炭化珪素、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化鉄、窒化ホウ素、エメリー、ザクロ石、ガーネット等の研磨剤粒子を単独または混合して使用することができる。
【００２６】
研磨剤粒子３の平均粒子サイズは、磁気ヘッドのブレンディング加工に要求される研磨深さおよび幅が数マイクロメートルから数ナノメートルの超精密加工であるために２μｍ以下の微粉が適している。研磨剤粒子３の平均粒子サイズが２μｍ以上であると過剰な研磨レートのためスライダー部の形状制御が難しいことやスクラッチの多発といった問題が発生してしまう。
【００２７】
バインダー４は、研磨剤粒子３を支持体１上に保持するために用いられ、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂や、これらを混合して使用することができる。
【００２８】
上記の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル−ポリエステル系樹脂、純アクリル系樹脂、変性アクリル系樹脂、塩ビ系樹脂、塩ビ酢ビ系樹脂、ニトロセルロース−アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタンエラストマー、ニトリルゴム、シリコンゴム、ニチレン塩ビゴム系樹脂、フッ素ゴム系樹脂、その他水溶性樹脂、エマルジョン系樹脂等が使用できる。
【００２９】
熱硬化性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリポリオール系樹脂、アクリル−ウレタン系樹脂、ポリエステル−ウレタン系樹脂、変性アクリルポリオールウレタン系樹脂、アクリル−キレート硬化型樹脂、エポキシまたはエポキシペンダントアクリル樹脂、ポリオルガノシロキサン樹脂、各種ＵＶ硬化型樹脂、ウレタン化油系樹脂、湿気硬化ポリウレタン樹脂、フッ素系樹脂等が使用できる。
【００３０】
研磨層の形成は、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲となるようなプロセス制御の下で、前記研磨塗料を前記支持体上に塗布していくことにより、研磨塗料を支持体の上に塗布することによって行われる。このような研磨層の形成のための最適プロセス制御は、種々な制御パラメータを種々設定して、何回かの試作を試みることによって、見つけ出されている。
【００３１】
研磨塗料は、通常の製法をそのまま用いることができる。すなわち、研磨剤粒子３、バインダー４、希釈溶液などを含む研磨塗料の分散、混練は、例えば、ボールミル、振動ミル、アトライタ、ビーズミル、サンドミル、パールミル、ロールミル、ディスクキャビテーションミキサー、ステーターローター、ケデーミル、コロイドミル、パグミキサー、ブラネタリーミキサー、Ｚブレードミキサーなどの各種分散機、混練機を利用でき、更にその他の分散機、混練機も利用可能であり、特に制限はない。また、研磨塗料を調整する際の材料（研磨剤粒子、バインダー、希釈溶液、分散剤、潤滑剤などの添加剤等）の添加順序についても、特に制限はなく、適宜順序を変更することが可能である。
【００３２】
支持体１上へ研磨層２を形成する方法としては、通常の研磨フィルムの作製法がそのまま使用できる。具体的な研磨塗料の塗布方法として、正回転ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、ナイフコート法、ブレードコート法、ロッドコート法、エアドクターコート法、カーテンコート法、ファウンテンコート法、キスコート法、スクリーンコート法、スピンコート法、キャストコート法、スプレイコート法、押出コート法、粉体コート法、電着コート法などが利用でき、更にその他の方法も利用可能である。
【００３３】
【実施例】
次に、本発明による種々な実施例としての研磨フィルムの作用効果について、種々な比較例との対比にて説明する。
【００３４】
先ず、図６は、実施例１〜４および比較例１〜４の研磨フィルムの諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表１を示している。先ず、実施例１〜４の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるように調整した。
【００３５】
比較例１〜４の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例１〜４と同様であるが、分散剤は未添加である。
【００３６】
次に、実施例１〜４及び比較例１〜４の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例１〜４および比較例１〜４を作製した。
【００３７】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００３８】
研磨フィルムの研磨層の表面観察および表面粗さ測定は、走査電子顕微鏡（HITACHI,Ltd 社製：Ｓ−５７０形）および３次元表面形状解析装置（電子光学研究所株式会社製：ＲＤ−５００形）を用いて行った。また、触針式表面粗さ計（東京精密株式会社製：Surfcom ５５０Ａ）を用いて被研磨物であるＮｉ−Ｚｎフェライトブロックの加工形状を測定し、その除去体積を研磨レートとして算出した。
【００３９】
図６の表１は、実施例１〜４および比較例１〜４の研磨特性評価結果を示している。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。なお、各表に示す研磨レート判定の結果である合格（ＯＫ）および不良（ＮＧ）は、ここでは、より高精度な研磨を必要とされる、例えば、ＭＲヘッドのようなものの研磨のために使用した場合を基準としてなされたものである。ＭＲヘッドの研磨に必要とされる精度程の精度を必要としない薄膜ヘッドの研磨には、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内でなく、1.０±0.３の範囲内程度のものでも、十分満足に使用できることも分かった。
【００４０】
実施例１〜４は、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内であった。一方、比較例１〜４は、Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲より大きい値を示した。
【００４１】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内である実施例１〜４は、電子顕微鏡で観察した表面状態は均一で研磨レートも高かった。一方、Ｒｐ／Ｒｖが1.２を上回る比較例１〜４は、すべて実施例１〜４より研磨レートが低かった。比較例１〜４には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００４２】
図７は、比較例５〜８の研磨フィルムの諸特性をまとめて示す表２を示している。これら比較例５〜８の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が１７０cps になるように調整した。
【００４３】
次に、比較例５〜８の研磨層形成方法について説明する。支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである比較例５〜８を作製した。
【００４４】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００４５】
研磨層の表面粗さ測定条件、加工条件、研磨レート評価条件は、すべて前記と同条件で評価を行った。
【００４６】
図７の表２は、比較例５〜８の研磨特性評価結果を示している。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。
【００４７】
比較例５〜８は、表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが0.８より小さい値を示した。
【００４８】
Ｒｐ／Ｒｖが0.８を下回る比較例５〜８は、すべて実施例１〜４より研磨レートが低かった。比較例５〜８には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００４９】
次に、研磨フィルムにおける研磨粒子のサイズが作用効果に与える影響を確認するために、本発明による実施例５〜１８の研磨フィルムおよび比較例９〜１８の研磨フィルムをそれぞれ作製して、それぞれの研磨諸特性の評価を行った。先ず、実施例５〜１８の研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用い、バインダーとしてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるように調整した。
【００５０】
比較例９〜１３の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例５〜１８と同様であるが分散剤は、未添加である。比較例１４〜１８の研磨塗料の作製方法および材料の配合比は、実施例５〜１８と同様であるが、塗料粘度が１７０cps になるように調整した。
【００５１】
次に、実施例５〜１８、比較例９〜１８の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが４μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例５〜１８、比較例９〜１８を作製した。
【００５２】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが約0.４μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる厚さが４μｍの研磨層を形成した構造となっている。
【００５３】
研磨層の表面粗さ測定条件、加工条件、研磨レート評価条件は、すべて前記と同条件で評価を行った。また、偏光顕微鏡による加工面のスクラッチ観察も行った。
【００５４】
図５に実施例５〜１８および比較例９〜１８の研磨フィルムについて研磨層表面のＲｐ／Ｒｖと研磨レートの関係を示している。研磨レートは、合格品下限規格である研磨レート値を１００とした場合の相対値である。研磨レートは、Ｒｐ／Ｒｖの値が1.０付近で最大値となり、Ｒｐ／Ｒｖの値が1.０から離れるに伴い減少していた。
【００５５】
実施例５〜１８は、すべてＲｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内であったのに対し、比較例９〜１８は、すべてＲｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲外であった。
【００５６】
Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲内である実施例５〜１８は、電子顕微鏡で観察した表面状態は、均一で研磨レートも高かった。
【００５７】
一方、Ｒｐ／Ｒｖが1.２を上回る比較例９〜１３は、すべて実施例５〜１８より研磨レートが低かった。これらの比較例には、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが、研磨レートの判定はすべて不良であった。また、加工面のスクラッチ発生頻度は、実施例５〜１８より高かった。
【００５８】
Ｒｐ／Ｒｖが0.８を下回る比較例１４〜１８も、すべて実施例５〜１８より研磨レートが低かった。これらの比較例にも、Ｒｐ／Ｒｖ以外のＲａ等の表面粗さパラメーターが実施例と同等な研磨フィルムや、電子顕微鏡で観察した表面状態が均一な研磨フィルムも含まれていたが研磨レートの判定はすべて不良であった。
【００５９】
図８は、さらに別の実施例１９〜２１および比較例１９〜２１の研磨フィルムの諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表３を示している。先ず、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１の研磨フィルムを作製するための研磨塗料の作製方法について説明するに、研磨剤粒子として実施例１９〜２１には、それぞれ順に平均粒子サイズ0.４μｍ、0.７μｍ、1.１μｍ、比較例１９〜２１には、それぞれ順に平均粒子サイズ3.８μｍ、5.３μｍ、7.１μｍのダイヤモンド研磨剤粒子を用いた。バインダーは、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１すべてポリウレタン樹脂を用いた。最初にポリウレタン樹脂ラッカーに研磨剤粒子を撹拌しながら添加した後に、研磨剤粒子１００重量部に対して分散剤５重量部を添加した。次いで、希釈剤有機溶剤を添加して粘度調整し、ビーズミル分散機を用いて分散した。更に、研磨剤粒子１００重量部に対してポリウレタン樹脂２５重量部になるようにポリウレタン樹脂ラッカーを添加し、最後に希釈有機溶剤を加えて塗料粘度が２００cps になるに調整した。
【００６０】
次に、実施例１９〜２１、比較例１９〜２１の研磨層形成方法について説明するに、支持体として厚さ４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を用いた。研磨塗料の支持体上への塗布方法は、ブレードコート法で行ない、乾燥後の厚さが実施例１９〜２１では、４μｍ、比較例１９〜２１では、１２μｍになるように研磨層を形成し、ハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工用研磨フィルムである実施例１９〜２１、比較例１９〜２１を作製した。
【００６１】
最終的な研磨フィルムの構造を説明すると、厚さ４μｍの支持体（ＰＥＴ）上に平均粒子サイズが実施例１９〜２１では、それぞれ順に平均粒子サイズ0.４μｍ、0.７μｍ、1.１μｍ、比較例１９〜２１では、それぞれ順に平均粒子サイズ3.８μｍ、5.３μｍ、7.１μｍのダイヤモンド研磨剤粒子とポリウレタン樹脂からなる研磨層を形成しており、その厚みは、実施例１９〜２１では、４μｍ、比較例１９〜２１では、１２μｍとなっている。
【００６２】
加工条件、研磨レート評価条件すべて前記と同条件で評価を行った。また、偏光顕微鏡による加工面のスクラッチ観察も行った。
【００６３】
図８の表３に実施例１９〜２１および比較例１９〜２１の研磨特性評価結果を示した。研磨レートは、合格品下限規格の研磨レート値を１００とした場合の相対値である。
【００６４】
研磨剤粒子の平均粒子サイズが0.４μｍの実施例１９は、スクラッチの発生は無く研磨レートも１００以上であり、総合判定は合格品であった。
【００６５】
研磨剤粒子の平均粒子サイズが0.７μｍ、1.１μｍの実施例２０、実施例２１は、僅かにスクラッチが、発生するが総合判定は合格品であった。
【００６６】
一方、研磨剤粒子の平均粒子サイズが２μｍより大きい比較例１９〜２１は、実施例１９〜２１と比較して研磨レートは、高いが、スクラッチは、多数発生しているため、総合判定は、不良であった。
【００６７】
【発明の効果】
研磨レートが高く且つスクラッチ発生頻度が低い研磨フィルムを安定に提供することができる。
【００６８】
本発明の研磨フィルムは、薄膜ヘッドやＭＲヘッド等のハードディスク用磁気ヘッドのブレンディング加工に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨フィルムの構造図である。
【図２】本発明の範囲内に入る研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図３】本発明の範囲から外れる研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図４】本発明の範囲から外れる研磨フィルムの研磨層表面の粗さ曲線を例示する図である。
【図５】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の研磨層表面のＲｐ／Ｒｖと研磨レートとの関係を示すグラフを示す図である。
【図６】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表１を示す図である。
【図７】本発明による研磨フィルムと比較するための別の比較例の諸特性をまとめて示す表２を示す図である。
【図８】本発明による研磨フィルムの実施例および比較例の諸特性を、対比し易くするためにまとめて示す表３を示す図である。
【符号の説明】
１ 支持体
２ 研磨層
３ 研磨剤粒子
４ バインダー
５ 研磨層表面
５０ 中心線
５１ 中心線と平行で山頂側より粗さ曲線を挟んだ直線
５２ 中心線と平行で谷底側より粗さ曲線を挟んだ直線
Claims (2)
- 主に平均粒子サイズが２μｍ以下の研磨剤粒子とバインダーからなる研磨層を支持体上に有し、研磨層表面粗さの平均線上の最高山Ｒｐと平均線下の最深谷Ｒｖの比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.３の範囲であることを特徴とする研磨フィルム。
- 前記比Ｒｐ／Ｒｖが1.０±0.２の範囲である請求項１記載の研磨フィルム。
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