JPH0732267A - 研磨テープの製造方法 - Google Patents

研磨テープの製造方法

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JPH0732267A
JPH0732267A JP5176588A JP17658893A JPH0732267A JP H0732267 A JPH0732267 A JP H0732267A JP 5176588 A JP5176588 A JP 5176588A JP 17658893 A JP17658893 A JP 17658893A JP H0732267 A JPH0732267 A JP H0732267A
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blade
polishing layer
resin
polishing
tape
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Katsumi Ryomo
克己 両毛
Masaaki Fujiyama
正昭 藤山
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨テープ表面の突起物をできるだけ減少さ
せ、被研磨物を均一な表面に仕上げられるような研磨テ
ープの製造方法を提供すること 【構成】 可撓性支持体上に研磨剤粒子と結合剤樹脂と
を主体とする研磨層を形成した後に、該研磨層の表面に
ブレードを押し当てて研削処理をする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨テープの製造方法
に関し、特に精密研磨に最適な研磨テープの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】研磨剤粒子を結合剤樹脂を用いて分散し
た研磨層を可撓性支持体上に形成した研磨テープは、各
種の被研磨物の研磨に使用されている。特に、近年、磁
気記録用の磁気ヘッド、液晶用の基板並びにカラーフィ
ルターの表面、磁気ディスク、光ディスク用の基板の研
磨に盛んに使用されるようになり、そのような分野では
表面の研磨精度もかなり高度なものが要求されるように
なってきた。
【0003】特に、被研磨面が均一に研磨がされず表面
粗さが局部的にムラになっていたり、また傷がついてい
ると、例えば、被研磨体が磁気ヘッド、フロッピーディ
スク、ハードディスク等の磁気記録に使用されるもので
あると出力が低下したり、読み込み、書き込み時のエラ
ーの発生を誘引して致命的な問題となることがあった。
【0004】その問題を研磨テープの面から解決する方
法として、研磨層に使用する研磨剤粒子のサイズを均一
に揃えることにより均一な粗さの研磨層を有する研磨テ
ープを得ることも考えられるが、均一なサイズの研磨剤
を工業的に大量に得ることは極めて困難であり、また、
得られたとしても非常にコストが高いものとなった。
【0005】そして、これを仮に試みると凝集が生じて
均一な粗さの表面を有する研磨面を得ることは困難であ
った。また、研磨剤粒子の粒度を細かくすることも考え
られるがやはり粒度が細かくなると凝集の問題は尚大き
くなってこれまたうまくいかなかった。
【0006】従って、従来は凝集を減らすため分散効率
を上げたりすることが一般的な方法であった。しかし、
分散度を挙げても研磨層表面に存在する大きな突起を完
全になくすことは難しく研磨工程での仕上げの歩留まり
には限界があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は上記従来技
術の問題点に鑑みなされたものであり、研磨テープ表面
の突起物をできるだけ減少させ、被研磨物を均一な表面
に仕上げられるような研磨テープの製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、可
撓性支持体上に研磨剤粒子と結合剤樹脂とを主体とする
研磨層を形成した後に、該研磨層の表面にブレードを押
し当てて研削処理する研磨テープの製造方法により達成
される。
【0009】即ち、可撓性支持体上に研磨層用塗布液を
塗布、乾燥して研磨層を形成した後に研磨層表面にブレ
ードを押し当てて研削処理することにより、研磨層表面
にある突起を削り取って研磨層表面を平滑にするもので
ある。
【0010】本発明の方法でいうところのブレードと
は、先端が90°以下望ましくは60°以下の角がある
比較的高硬度の材料からなる刃状物であり、固定ブレー
ドであっても回転ブレードであってもまたダイヤモンド
ホイールであっても良い。これらのブレードに関しては
特開昭62ー172532号公報や特開昭63ー259
380号公報に記載されている。そして、ブレードの材
料としてはできるだけ高硬度のものが望ましい。例え
ば、サファイヤ、アルミナ、サーメット、ジルコニア、
窒化珪素、炭化珪素、ダイヤモンド、超硬合金等であ
る。
【0011】本発明の方法では、ブレードの材料として
は硬度がモース硬度で8以上のものが好ましい。ブレー
ドの形状は、具体的には剃刀刃状、三角柱、角柱等がよ
い。研削処理条件としては、ブレードは固定、テープは
毎秒3〜10mが望ましい。ブレードに於けるテンショ
ンロスは、20〜400g/0.5インチ巾相当が良
い。ブレードのテープに対する角度は、すくい角20〜
180度が好ましい。
【0012】そして、研削処理した後に、トレシー(極
細繊維)やバイリーン(不織布)でワイピングして研削
カスが研磨層表面に残らないようにすることが望まし
い。その観点からブレードの後方には、吸引装置を設け
発生する削りカスが飛散しないようにすることが望まし
い。
【0013】本発明の方法において研磨層用塗布液の調
整、塗布、乾燥に関しては、特に限定されるものはなく
従来より公知の方法が使用できる。しかし、本発明の方
法の目的である平滑な面の研磨層を得るためには研磨剤
の分散を良くして突起物ができるだけ少なくする事が重
要である。また、ブレードによる研削処理を円滑に行う
ためには、研磨層表面は硬い方が望ましい。その観点か
らは結合剤樹脂としては熱硬化性樹脂が望ましく、また
ガラス転移温度(Tg)も高い樹脂の方が望ましい。
【0014】本願発明の方法において、研磨層の形成
は、研磨剤、結合剤樹脂を始め各種添加剤(潤滑剤,分
散剤,帯電防止剤,表面処理剤,カ−ボンブラック,研
磨剤,遮光剤,酸化防止剤,防黴剤,等)等の組成を任
意に組合せて有機溶媒に溶解し,塗布溶液として可撓性
支持体上に塗布・乾燥して行う。
【0015】可撓性支持体の厚さは、2.5〜500μ
m,望ましくはは3〜50μmである。また可撓性支持
体の長手もしくは幅方向のいずれかのヤング率が400
Kg/mm2以上である事が望ましい。可撓性支持体の
素材としてはポリエチレンテレフタレ−ト,ポリエチレ
ンナフタレ−ト等のポリエステル類,ポリプロピレン等
ポリオレフイン類,セルロ−ストリアセテ−ト,セルロ
−スダイアセテ−ト等のセルロ−ス誘導体,ポリ塩化ビ
ニル等のビニル系樹脂類,ポリカ−ボネ−ト,ポリイミ
ド、ポリアミド,ポリスルホン、ポリフェニルスルホ
ン、ポリベンゾオキサゾール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
が使用できる。中でも特にポリエチレンナフタレートも
しくはポリアミドが望ましい。
【0016】研磨総塗布液を調整する分散、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°C)などは適宜設定することができ
る。研磨層塗料およびバック層塗料の調製には通常の混
練機,例えば,単軸スクリュ−押し出し機,二軸スクリ
ュ−押し出し機ニ−ダ−,二本ロ−ルミル,三本ロ−ル
ミル,ボ−ルミル,ペブルミル,トロンミル,サンドグ
ラインダ−等公知の各種のものが使用できる。分散に関
する技術の詳細は,T.C.PATTON著(テ−.シ
−.パットン)“Paint Flow and Pi
gment Dispersion”(ペイント フロ
− アンド ピグメント デイ スパ−ジョン)196
4年John Wiley & Sons社発行(ジョ
ン ウイリ− アンド サンズ))や田中信一著『工業
材料』25巻37(1977)などに記載されている。
可撓性支持体上へ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(2
5°C)に調整し、エア−ドクタ−コ−ター,ブレ−ド
コ−ター,エアナイフコ−ター,スクイズコ−ター等従
来より公知の各種のコーターが使用できる。これらの具
体的説明は朝倉書店発行の『コ−テイング工学』253
頁〜277頁(昭和46年3月20日発行)等に詳細に
記載されている。
【0017】このような方法により,支持体上に約1〜
100μmほどで塗布された研磨層塗布液は、直ちに2
0〜130℃で多段階で乾燥させる処理を施したのち,
形成した研磨層を0.1〜10μm厚みに乾燥する。こ
のときの支持体の搬送速度は,通常10m/分〜900
m/分でおこなわれ,複数の乾燥ゾーンで乾燥温度を2
0℃〜130℃で制御し塗布膜の残留溶剤量を0.1〜
40mg/m2 とする。
【0018】本発明の方法における研磨テープの研磨層
の組成には特に制限はなく公知の研磨テープのものを適
用することができる。
【0019】例えば、研磨層に使用できる研磨剤として
は、平均粒子サイズが0.05μmから1μmの酸化ク
ロム、α−アルミナ、炭化珪素、非磁性酸化鉄、ダイヤ
モンド、γ−アルミナ,α、γ−アルミナ 熔融アルミ
ナ,酸化セリウム,コランダム,人造ダイヤモンド,ザ
クロ石,エメリ−(主成分:コランダムと磁鉄鉱),ガ
−ネット,珪石,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−バイド等
で,主としてモ−ス硬度6以上の材料が1内至4種迄の
組合わせが挙げられる。
【0020】研磨層に使用される結合剤樹脂としては従
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。
【0021】熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニ
ル系共重合体,アクリル系共重合体、ウレタンエラスト
マ−,ナイロン−シリコン系樹脂,ニトロセルロ−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−ル,セ
ルロ−ス系樹脂、熱硬化性樹脂としては,フェノ−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,メラミン樹脂等の多種の樹脂が挙げら
れる。結合剤樹脂の硬化剤としてポリイソシアネ−ト化
合物が使用される。
【0022】そのほか研磨層にはゴム用ファ−ネス,ゴ
ム用サ−マル,カラ−用ブラック,アセチレンブラック
等のカーボンブラックが研磨テープの帯電防止剤、遮光
剤、摩擦係数調節剤、耐久性向上を目的として使用され
る。
【0023】本発明の方法におけるブレードによる研削
処理を円滑に進めるためには結合剤樹脂は熱硬化性樹脂
出る方が望ましい。
【0024】また、研磨剤粒子の分散を促進するために
結合剤樹脂の分子中には、官能基としてカルボン酸(C
OOM),スルフィン酸,スルフェン酸、スルホン酸
(SO 3M),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)が導入されていることが望ましい。
【0025】研磨層には、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
脂微粉末等粉末状潤滑剤や各種のシリコンオイル、パ−
フルオロ脂肪酸,パ−フルオロ脂肪酸エステル等のフッ
素含有化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホ
ン酸エステル、脂肪酸エステル類等の有機潤滑剤が使用
添加されることもある。
【0026】また、研磨層中には、防錆剤としてしられ
ている酸化防止剤、ナフテン酸等の錆どめ剤、菜種油等
の油性剤,ジベンジルスルフィド等の極圧剤,清浄分散
剤,粘度指数向上剤,流動点降下剤,泡どめ剤等各種の
添加剤を加えて特性を改良することができる。
【0027】また、研磨層用塗布液を調整する際に研磨
剤粒子の分散を向上させるために各種脂肪酸等の分散
剤、分散助剤を利用することもできる。これら分散剤の
使用方法は,研磨剤粒子の表面に予め被着させても良
く,また分散途中で添加してもよい。
【0028】研磨層の形成は上記の組成などを任意に組
合せて有機溶媒に溶解し,塗布溶液として支持体上に塗
布・乾燥により可撓性支持体上に形成する。
【0029】可撓性支持体の厚み2.5〜500μm,
望ましくは3〜50μmである。可撓性支持体の長手も
しくは幅方向のいずれかのヤング率が400Kg/mm
2以上である事が望ましい。素材としてはポリエチレン
テレフタレ−ト,ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエ
ステル類,ポリプロピレン等ポリオレフイン類,セルロ
−ストリアセテ−ト,セルロ−スダイアセテ−ト等のセ
ルロ−ス誘導体,ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂類,
ポリカ−ボネ−ト,ポリイミド、ポリアミド,ポリスル
ホン、ポリフェニルスルホン、ポリベンゾオキサゾール
等のプラスチックであることが望ましい。
【0030】可撓性支持体は塗布に先立って,その表面
をコロナ放電処理,プラズマ処理,下塗処理,熱処理,
除塵埃処理,金属烝着処理,アルカリ処理をおこなって
もよい。可撓性支持体の中心線平均表面粗さは0.00
1〜1.5μm(カットオフ値0.25mm)が好まし
い。
【0031】分散、混練の方法には特に制限はない。研
磨層用塗布液の調製には通常の混練機,例えば,二本ロ
−ルミル,三本ロ−ルミル,ボ−ルミル,ペブルミル,
トロンミル,サンドグラインダ−,ツエ グバリ(Sze
gvari)アトライタ−,高速インペラ−,分散機,
高速スト−ンミル,高速度衝撃ミル,ディスパ−,ニ−
ダ−,高速ミキサ−,リボンブレンダ
【0032】本発明の方法における研磨テープに特に制
限はなく公知の研磨テープに適用することができる。例
えば、研磨層に使用できる研磨剤としては、平均粒子サ
イズが0.05μmから1μmの酸化クロム、α−アル
ミナ、炭化珪素、非磁性酸化鉄、ダイヤモンド、γ−ア
ルミナ,α、γ−アルミナ 熔融アルミナ,酸化セリウ
ム,コランダム,人造ダイヤモンド,ザクロ石,エメリ
−(主成分:コランダムと磁鉄鉱),ガ−ネット,珪
石,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−バイド等で,主としてモ
−ス硬度6以上の材料が1内至4種迄の組合わせが挙げ
られる。
【0033】研磨層に使用される結合剤樹脂としては従
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。
【0034】熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニ
ル系共重合体,アクリル系共重合体、ウレタンエラスト
マ−,ナイロン−シリコン系樹脂,ニトロセルロ−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−ル,セ
ルロ−ス系樹脂、熱硬化性樹脂としては,フェノ−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,メラミン樹脂等の多種の樹脂が挙げら
れる。
【0035】結合剤樹脂の硬化剤としてポリイソシアネ
−ト化合物が使用される。そのほか研磨層にはゴム用フ
ァ−ネス,ゴム用サ−マル,カラ−用ブラック,アセチ
レンブラック等のカーボンブラックが研磨テープの帯電
防止剤、遮光剤、摩擦係数調節剤、耐久性向上を目的と
して使用される。
【0036】研磨層には、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
脂微粉末等粉末状潤滑剤や各種のシリコンオイル、パ−
フルオロ脂肪酸,パ−フルオロ脂肪酸エステル等のフッ
素含有化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホ
ン酸エステル、脂肪酸エステル類等の有機潤滑剤が使用
添加されることもある。
【0037】また、研磨層中には、防錆剤としてしられ
ている酸化防止剤、ナフテン酸等の錆どめ剤、菜種油等
の油性剤,ジベンジルスルフィド等の極圧剤,清浄分散
剤,粘度指数向上剤,流動点降下剤,泡どめ剤等各種の
添加剤を加えて特性を改良することができる。
【0038】また、研磨層用塗布液を調整する際に研磨
剤粒子の分散を向上させるために各種脂肪酸等の分散
剤、分散助剤を利用することもできる。
【0039】これら分散剤の使用方法は,研磨剤粒子の
表面に予め被着させても良く,また分散途中で添加して
もよい。
【0040】
【実施例】本発明の方法の新規な特徴を以下の実施例に
より更に具体的に説明する。ここに示す方法、研磨テー
プの成分,割合等は本発明の精神から逸脱しない範囲に
おいて変更しうるものであることは本業界に携わるもの
にとつては容易に理解されることである。従って,本発
明は 下記の実施例に制限されるべきではない。なお、
実施例中の「部」は「重量部」を示す。
【0041】〔実施例1〜実施例9、比較例1〕厚さ2
5μmのポリエチレンテレフタレート(PET)支持体
上にポリエステル樹脂からなる下塗り層を0.1μm厚
に塗布し、その上に下記の組成で調整した研磨層用塗布
液を、乾燥後10μm厚さとなるようにバーコート塗布
を行った後、40〜120℃の温度範囲にある乾燥ゾー
ンを通すことにより乾燥処理して研磨テープのサンプル
を作成した。 <研磨層用塗布液組成> 研磨剤(酸化アルミナ#8000) 100部 結合剤(ポリエステルポリウレタン、スルホン酸ナトリウム2×10-3当量/ g樹脂含有、Mw70000、エポキシ基 1×10-5当量/g樹脂) 10部 結合剤(ポリイソシアネート、トリメチロールプロパン(1モル)のTDI( 3モル)付加物 5部 分散剤(オレイン酸銅/フタロシアニン=1/1) 0.1部 潤滑剤(ステアリン酸/ステアリン酸ブチル) 0.1部 希釈剤(メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=2/1)200部 希釈剤(トルエン/MIBK) 150部 添加剤(カーボンブラック) 10部 作成した研磨テープを24時間60℃でエージングした
あと、1吋にスリットした。
【0042】しかる後に表1に示す各種のブレード及び
条件で研削処理を行って研磨テーフ゜のサンプルを得た。な
お、表1中の各刃の材質は、サファイアが酸化アルミニ
ウムの成型焼結体を研磨して形を整えたものであり、超
硬刃が0.1μmのWCを成型焼結したものである。ま
た、刃前及び刃後のテンションは、テンテル社製のテー
プテンションゲージで測定した。得られた研磨テーフ゜のサ
ンプルを用いて7mmφの鋼球の表面を30g荷重で1
m長接動研磨して、研磨後の鋼球の表面の表面粗さを測
定した。その測定結果を表1に示す。表面粗さの測定は
以下の条件で行った。 Ra:中心線平均表面粗さ(カットオフ値0.08m
m) Rt:Ra測定時の最大粗さ値Rmax、最小粗さ値Rminと
したときのPeakto Valley値である。 測定装置:東京精密社製の表面粗さ測定機
【0043】 表1 ------------------------------------------------------------------------ 研削処理条件 被研磨物の 使用刃 形状 入射角 刃前テンション 刃後テンション 刃数 Ra Rt ----------------------------------------------------------------------- 比較例1 なし −−− −− −− −− 0 117A 953A 実施例1 サファイア 三角柱 110度 80g 200g 1 83A 611A 実施例2 〃 三角柱 110度 100g 200g 1 96A 830A 実施例3 サファイア 三角柱 110度 80g 200g 2 99A 794A 実施例4 〃 三角柱 110度 100g 200g 2 92A 745A 実施例5 超硬刃 三角柱 110度 80g 200g 1 98A 743A 実施例6 〃 三角柱 110度 100g 200g 1 96A 727A 実施例8 超硬刃 三角柱 110度 80g 200g 2 97A 739A 実施例9 〃 三角柱 110度 100g 200g 2 94A 734A -----------------------------------------------------------------------
【0044】〔実施例10〜実施例11、比較例2〕厚
さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)支
持体上にポリエステル樹脂からなる下塗り層を0.1μ
m厚に塗布し、その上に下記の組成で調整した研磨層用
塗布液を、乾燥後10μm厚さとなるようにバーコート
塗布を行った。<研磨層用塗布液組成> 研磨剤(酸化アルミナ#10000) 100部 研磨剤(ダイアモンド) 2部 結合剤(ポリエステルポリウレタン、UR8300東洋紡製) 8部 結合剤(ポリイソシアネート、トリメチロールプロパン(1モル)のTDI (3モル)付加物) 5部 分散剤(オレイン酸銅/フタロシアニン=1/1) 0.1部 潤滑剤(ステアリン酸/ステアリン酸ブチル) 0.1部 希釈剤(メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=2/1) 200部 希釈剤(トルエン/MIBK) 150部 添加剤(カーボンブラック) 2部 作成したテープを24時間60℃でエージングしたあ
と、1吋にスリットした。これをさらに表2のブレード
条件で処理を行った。
【0045】 表2 ------------------------------------------------------------------------ 研削処理条件 刃前 刃後 被研磨物の 使用刃 形状 入射角 テンション テンション 刃数 Ra Rt Rrms ----------------------------------------------------------------------- 比較例2 なし −−− −− −− −− 0 29.2A 419A 38.0A 実施例10 サファイア 三角柱 110度 80g 200g 1 20.4A 296A 26.5A 実施例11 〃 三角柱 110度 80g 200g 2 20.3A 262A 26.5A -----------------------------------------------------------------------
【0046】
【発明の効果】可撓性支持体上に研磨層を形成した後
に、研磨層をブレードで研削処理することにより、被研
磨面の研磨面がより平滑に、特にRtを小さく研磨でき
る研磨テープを得ることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性支持体上に研磨剤粒子と結合剤樹
    脂とを主体とする研磨層を形成した後に、該研磨層の表
    面にブレードを押し当てて研削処理する研磨テープの製
    造方法。
  2. 【請求項2】 前記ブレードがモース硬度8以上の材料
    からなるブレードである請求項1に記載の研磨テープの
    製造方法。
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