JPS62124876A

JPS62124876A - 研磨材

Info

Publication number: JPS62124876A
Application number: JP26318785A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Takiguchi; 良平滝口; Takakazu Goto; 貴和後藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1987-06-06
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPH0673820B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気ヘッド、磁気ディスクの仕上げ研磨や金型
の精密仕上げ研磨等に使用される研磨材に関するもので
あり、研磨層における研磨剤粒子の脱落がなく、シかも
優れた研磨作用を呈する研磨材を提供するものである。

〔従来の技術〕

精密電子部品や精密機械部品の磁気ヘッド等の表面は、
ミクロン又はサブミクロンオーダーの凹凸の精密表面に
仕上げられることがしばしば必要とされており、フィル
ムや合成紙等からなる研磨テープ用の基材上に、硬度の
高い無機質微粉末を樹脂溶液中に分散させた無機質微粉
末の分散樹脂溶液による研磨層を形成した研磨テープ（
例えば特公和５３−４４７１４号公報）が利用されてい
る。

然して前記従来の研磨テープにおける研磨層は、無機質
微粉末からなる研磨剤粒子を熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、あるいは反応型樹脂の溶液中に分散させた研磨層形
成用の塗工液を基材上に適用し、次いで、前記塗工液中
における樹脂の種類に応じた後処理を施すことによって
形成されたものが一般的なものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記従来の研磨テープにおいて、熱可塑性樹
脂を利用した研磨層形成用の塗工液の場合には、得られ
る研磨層における研磨剤粒子（無機質微粉末）とバイン
ダー成分たる熱可塑性樹脂との間の結合力が弱く、研磨
剤粒子が脱落し易い。このため、研磨剤粒子に対して多
量のバインダー成分を使用した研磨層形成用の塗工液と
した場合には、得られる研磨層の表面に露出する研磨剤
粒子の量が少量になってしまい、十分な研磨能力を有す
る研磨テープが得られないという欠点を有している。

また、熱硬化性樹脂や反応型樹脂を利用した研磨層形成
用の塗工液の場合には、研磨層を形成するための熱硬化
時に塗工液の体積収縮が生じ、前述の熱可塑性樹脂を利
用した場合に比較すれば研磨剤粒子の表面が多く研磨層
表面に露出している研磨層を形成し得るが、未だ十分で
はないこと、また、研磨層形成用の塗工液の貯蔵安定性
が悪く、該塗工液の物性を均一に保持することが困難な
ため、均質な研磨層を得難いこと、研磨層の形成の際に
、塗工液の塗布後の硬化、熱処理に長時間を要するため
、製造効率が良くないこと等の欠点を有していた。

これに対して本発明は、研磨作用に優れた性質を有し、
研磨層における研磨剤粒子の脱落が無く、シかも研磨層
形成用の塗工液の貯蔵安定性が良く、均質な研磨層が容
易に得られ、かつ、研磨層の形成の際の塗工後の処理が
簡単である等の特性を有する研磨材を提供し得たもので
ある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の研磨材は、研磨材用の基材上における研磨層が
、下記ウレタン（メタ）アクリレート化合物をバインダ
ー成分とする研磨層形成用の塗工液による塗布層で、し
かも前記塗布層が放射線照射処理に付されてなるもので
ある。

ウレタン（メタ）アクリレート化合物（１）数平均分子量・・・・・・・・・・・・１０００
〜２０００（１１）側鎖の結合点から末端までの数平均
分子量が５００以上の側鎖・・・・・・１分子中に１個
以上ｆｔ１ｉ）　（メタ）アクリロイル基の数・・・・
・・１分子中に３個以上Ｏｖ）　（メタ）アクリロイル基の位置・・・−・・主
鎖の両末端及び側鎖の結合点から末端までの数平均分子
量が５００以上の側鎖の末端本発明の研磨材は前記した通り、基材と該基材上に形成
されている研磨層とを必須の構成要件として具備するも
のであり、しかも前記研磨層が、前記特定のウレタン（
メタ）アクリレート化合物をバインダー成分として含有
する研磨層形成用の塗工液による塗布層に放射線照射処
理が施されてなるものであり、研磨層が形成される研磨
材用の基材としては、ポリエチレンテレフタレート、延
伸ポリプロピレン、ポリカーボネート、ジ酢酸アセテー
ト、トリ酢酸アセテート等の各種プラスチックスや、前
記各種のプラスチックスにｋｌ　、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ等
の金属蒸着層を設けたものが好適であり、例えばフィル
ム。

テープ、シート、ディスク、カード、ドラム等の型態の
ものが利用される。

前記研磨材用の基材上に適用される研磨層形成用の塗工
液は、前記した通り、特定の構成のウレタン（メタ）ア
クリレート化合物をバインダー成分として含有するもの
であり、例えば、アセトン、メチルエテルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、クロロヘキサノン等のケトン系；
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、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；エチ
ルエーテル、ク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、テトラヒドロフラン
などのエーテル系；ベンゼン、トルエン、キシレンなど
の芳香族炭化水素；メチレンク自ライド、エチレンクロ
ライド、四塩化炭素、クロロポルム、エチレンクロルヒ
ドリン、ジクロルベンゼンナトの塩素化炭化水素等の有
機溶剤を利用した塗工液とすることができる。

尚、前記研磨層形成用の塗工液中の必須の含有成分であ
る研磨剤粒子は、例えば、酸化アルミニウム、炭化硅素
、窒化硅素、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化鉄、
ダイヤモンド、窒素ホウソ、エメリー、シリコーンカー
バイド等の微粉末が使用されるが、粒径が０．３μ未満
のものでは、得られる研磨材の研磨効率が悪く、また粒
径４０μを超えるものは、精密な仕上げを行なうととの
できる研磨材が得られなくなるので、通常０．３〜４０
μの粒径の研磨剤粒子が利用される。

前記研磨層形成用の塗工液中には必要に応じて、分数剤
、帯電防止剤等の添加剤が含有されていても良く、更に
は、放射線の照射により重合可能なビニル系モノマ−１
すなわち、炭素−炭素不飽和結合を１分子中に１個以上
有する化合物、例えばアクリル酸エステル類、アクリル
アミド類、メタクリルアミド類、メタクリル酸エステル
類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル
類、ビニル異部環化合物、Ｎ−ビニル化合物、スチレン
類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸類、イタコ
ン酸、オレフィン類等が添加、含有されていても良い。

前記放射線照射により重合可能なビニル系モノマーの好
適なものは、アクリロイル基またはメタクリロイル基を
２個以上含む化合物であり、具体的には、ジエチレング
リコールジアクリレート。

トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレ
ングリコールジアクリレートなどのポリエチレングリコ
ールのアクリレート類、トリメチロールプロパントリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールへキサアクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリス（β
−アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、ヒス（
β−アクリロイロキシエチル）イン７アヌレート、ある
いはポリイソシアネート（例えば２゜４−トリレンジイ
ソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネニト、など）とヒドロキシ
アクリレート化合物（β−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、βヒドロキシプロピルアクリレートなど）との反応
化合物、あるいはその他の２官能以上のポリオールとア
クリル酸、メタクリル酸とのエステル類などのアクリレ
ート類およびメタクリレート類などを、バインダー成分
たる前記ウレタン（メタ）アクリレート化合物の５０重
量％以下の量で添加し得るものである。

尚、前記研磨層形成用の塗工液は、普通、ウレタン（メ
タ）アクリレート化合物と所望に応じて含有される前記
重合可能なビニル系モノマーとの合計１００重量部に対
して、研磨剤粒子１００〜４００重量部程度が含有され
ているものであり、研磨材用の基材上に厚さ１０〜５０
μ程度に塗工されるものである。

また、前記研磨層形成用の塗工液の塗布層に施される放
射線の照射は、電子線、γ線、β線等で実施されるが、
例えば電子線照射の場合、加速電圧１００ＫＶ以下では
エネルギーの透過量が不足し、１００ＯＫＶ’を超える
と重合に利用されるエネルギー効率が低下して経済的で
無く、また、吸収線量がＩ　Ｍ　ｒａｄ以下では硬化反
応が不十分なため強固な研磨層が得られず、２０Ｍｒａ
ｄ以上になると硬化に使用されるエネルギー効率が低下
したり、研磨材用の基材が発熱、変形したりするので、
加速電圧１００〜１０１０００Ｋ、好ましくは１５０〜
３００Ｋｖ、吸収線量１〜２０Ｍ　ｒａｄ、好ましくは
３〜１５Ｍｒａｄの条件の電子線照射が施されることが
望ましい、尚、電子線加速器は、スキャニング方式、ダ
ブルスキャニング方式、カーテンビーム方式、ブロード
ビームカーテン方式などを利用し得る。

また、研磨層形成用の塗工液による塗布層に施される前
記放射線の照射処理の前、あるいは後に、前記塗布層に
カレンダー処理を施すことは何ら差し支え無い。

本発明の研磨材の研磨層においてバインダー成分として
使用される前述のウレタン（メタ）アクリレート化合物
は、数平均分子量１０００〜２００００、好ましくは２
０００〜１５０００程度のものが利用される。また、前
記ウレタン（メタ）アクリレートが分子中に１個以上の
−ＣＯＯＨ基を具備するウレタン（メタ）アクリレート
の場合には、研磨剤粒子とバインダー成分との濡れや、
バインダー成分と基材表面との濡れがより良好であり、
更に諸物性の良好な研磨層を有する研磨材となるもので
ある。

前述の通りの構成からなる本発明の研磨材においては、
該研磨材における研磨層のバインダー成分たるウレタン
（メタ）アクリレート化合物に特徴を有するものである
から、以下、前・記バインダー成分たるウレタン（メタ
）アクリレート化合物について説明する。

本発明の研磨材の研磨層における前記バインダー成分た
るウレタン（メタ）アクリレート化合物の具体的なもの
は、ＣＨ２０Ｍ３ＣＨ２０Ｍ２ＣＨ２０Ｍ３ＣＨ２０Ｍ５等で表示されるものである。

尚、前記一般式で表示されるウレタン（メタ）アクリレ
ート化合物においては、水素以外のＭ１〜Ｍ６は、それ
ぞれが同一であっても、相違するものであっても良く、
また、この水素以外のＭｌ〜Ｍ６は、その分子量が５０
０末端であると放射線の照射による硬化不良が生じたり
、あるいは得られる硬化皮膜の機械的強度が低下したり
する等の弊害がでるので、数平均分子量が５００以上、
好ましくは７００以上とされているものである。また、
「Ｘ」で表示される部分は、上具備していることが、こ
のウレタン（メタ）アクリレート化合物が具備する自己
分散性の点から好ましい。

本発明で使用される前記ウレタン（メタ）アクリレート
化合物を得る代表的な方法を以下に説明する。

まず、ジイソシアネート化合物（Ａ）と両末端が水酸基
で構成されているポリエステルプレポリマーたるポリエ
ステル化合物（Ｂ）とを反応させ、両末端がイソ／アネ
ート基で構成されているジイソシアネートプレポリマー
を得る第１工程と、前記第１工程で得られたジイソシア
ネートプレポリマーと、末端に水酸基を有するラジカル
重合性化合物、即ち、末端に水酸基を有する（メタテア
クリル酸エステルからなるラジカル重合性化合物（Ｄ）
とを、前記ラジカル重合性化合物ＣＤ）中の二重結合を
保護しながら反応させ、両者がウレタン結合で結合して
いる化合物を得る第２工程と、前記第２工程で得られた
化合物をトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトール等の３価以上のヒドロキシ
化合物と反応させ、目的化合物を得る第３工程とからな
る方法である。尚、前述の工程中の第１工程を、ジイソ
シアネート化合物（Ａ）と両末端が水酸基で構成されて
いるポリエステルプレポリマーたるポリエステル化合物
ＣＢ）と分子中に２個のヒドロキシ基を具備するカルボ
ン酸化合物〔りとを反応させ、両末端がイソ７アネート
基で構成されているジイソシアネートプレポリマーを得
る工程とすることにより、分子中に−ＣＯＯＩ（基を具
備する目的化合物たるウレタン（メタ）アクリレート化
合物が得られるものである。

前記ウレタン（メタ）アクリレート化合物を得る代表的
な方法の第１工程で使用されるジイソシアネート化合物
ＣＡ）は、１分子中に２個のイソシアネート基を具備す
る脂肪族および芳香族の多価イソ／アネート化合物であ
り、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、２．４−）リレンジイソシ
アネート、２．６−ド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、１，５−ナフタ
レンジイソ／アネート。

３　、３−ジメチル−４，４′−ジフェニレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート。

キシリレンジイソシアネート、１．３−ビス（イソシア
ナトメチル）シクロヘキサン、トリメチルへキサメチレ
ンジイソシアネート等が単独であるいは２種以上の混合
物で使用される。

また、同じく両末端が水酸基で構成されているポリエス
テルプレポリマーたるポリエステル化合物ＣＢ）は、多
塩基酸と多価アルコ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で、
例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジ
ピン酸、コハク酸、セパチン酸等の飽和多塩基酸や、マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不
飽和多塩基酸と、エチレングリコール、トリメチレング
リコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレン
グリコール。

ヘキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール
、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テ
トラエチレンクリコール、２゜２−ジメチルロパンー１
，３−ジオール、２゜２−ジエチルプロパン−１，３−
ジオール、フクロヘキサン−１，３−ジオール、シクロ
ヘキサン−１，４−ジオール、シクロヘキサン−１，４
−シメタノール、シクロヘキサン−１，３−ジメタツー
ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ−シクロヘ
キシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒ）”ｏキシエ
トキシ−フェニル）プロパン。

２．２−ビス（４−ヒドロキシェトキシニトキシーフェ
ニル）プロパンなどの多価アルコールとのエステル化反
応生成物たるポリニスチル化合物、及びε−カプロラク
トン、δ−バレロラクトン、それらの各誘導体のラクト
ン化合物等を開環重合させて得られるポリエステルプレ
ポリマー等が利用されるが、一般的には重合度１〜３０
程度のものが使用される。特に、式Ｚ’−Ｙ’−２２（
ｚｌ、　ｚ２はポリカブラクトンユニットで、その繰り
返し単位が１〜１０個のもの　Ｙｌはジオール残基）で
表示されるカプロラクトン系ポリエステルプレポリマー
においては　ｙｌで表示されるジオール化合物が、例え
ば、前記例示した多価アルコール類と同一種類のものが
使用できるが、望ましくは、ＣＨ３した前記カプロラクトン系ポリエステルプレポリマーを
使用するのが好適である。

また、所望に応じて使用される分子中に２個のヒドロキ
シ基を具備するカルボン酸化合物（ＣＨ２０Ｈ）２　Ｃ
（ＣＨ３）ＣＯＯＨ等が利用される。

また、前記第２工程で使用される末端に水酸基を有する
（メタ）アクリル酸エステルからなるラジカル重合性化
合物（Ｄ）としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシ
ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート
、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチ
ルメタクリレート、４−ヒドロキンシクロへキシルアク
リレート、５−ヒドロキン／クロオクチルアクリレート
、５−ヒドロキン／クロオクチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシ−３−フェニルオキシプロピルアクリレート等
の重合性不飽和基１個を有するラジカル重合性化合物を
はじめ、式で表示される重合性不飽和基２個を有するラジカル重合
性化合物等が存する。

前記本発明で使用するウレタン（メタ）アクリレート化
合物を得る方法例において、水酸基とイソシアネート基
との反応は公知の方法、すなわち、水酸基を具備する化
合物とイソシアネート基を具備する化合物との両反応成
分を混合し、４０〜１００°Ｃに加熱する方法が利用で
きる。

混合の際の溶剤は、電離放射線に対して活性なモノマー
を利用することができるが、イソ７アネート基とは反応
性の無い溶剤中で反応させるのが良く、あるいは無溶剤
の状態で反応させても良い。また、この反応系中には、
反応を促進させる目的で、トリエチルアミン、ピペラジ
ン。

トリエタノールアミン、ジブチルチンジラウレート、ス
タナスオクトエート、スタナスラウレート、ジオクチル
チンジラウレート等を使用することができる。

また、末端に水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステ
ルからなるラジカル重合性化合物ＣＤ）と反応の第１工
程で得られたジイソシアネートプレポリマーとの間の水
酸基とインシアネート基との反応系や第３工程における
反応系等においては、前記ラジカル重合性化合物ＣＤ）
中のアクリル酸エステル基を保護するための重合禁止剤
、例えば、ハイドロキノン、ノーイドロキノン七ツメチ
ルエーテル、ベンゾキノン、２゜６−ジーｔ−ブチル−
ｐ−クレゾール等を１０〜１１０００ｐｐ程度添加する
のが良い。

〔実施例〕

以下本発明の研磨材の具体的な構成を製造実施例を以っ
て説明する。

実施例攪拌機、温度計、コンデンサー及び滴下ロートを具備す
る容量５１の４ツロフラスコに、トルエンジイソシアネ
ート７８３　ｆ、ジブチルチンジラウレート１．Ｏｆ、
ジメチロールプロピオン酸６７１、ＭＥＫ２５０ｆを仕
込み、室温（２３℃）下にて３０分間の攪拌を行なった
。

次いで、前記反応溶液中にポリエステルプレポリマー〔
ダイセル味製；プラクセル２０５；分子量５３０）１３
２５ｆとＭＥＫ６１（ｌとのポリエステル溶液を滴下し
、滴下終了後４０〜５０℃の加温状態で２時間攪拌した
後、ベンゾキノン０．２ｆを含有するヒドロキシエチル
メタクリレート１９５Ｆを滴下し、５０〜６０℃の加温
状態で１時間攪拌した。

更に、トリメチロールプロパン６７ｆをＭＥＫ２００を
中に溶解させた溶液を５０〜６０℃の加温状態で前記反
応溶液中に滴下し、前記加温状態を維持しながら３時間
攪拌した後　／Ｓイドロキノン０．４２を添加し、ウレ
タンメタクリレート化合物の透明な溶液を得た。

尚、前記ウレタンメタクリレート化合物溶液におけるウ
レタンメタクリレート化合物は、ＧＰＣによる数平均分
子量３１００であり、１分子中に含まれているメタクリ
ロイル基の数が３個、また、メタクリロイル基が主鎖の
両末端と側鎖の結合点から末端までの数平均分子量が１
０００程度の側鎖の末端とにあるもので、ＣＨ２０Ｍ１ＣＨ３ＣＨ２Ｃ−ＣＨ２０Ｍ２　　で表示されるＣ）（
２０Ｍ３ウレタンメタアクリレート化合物の主たるＭＩ。

Ｍ２．ＭＩが、Ｍｌ！Ｍ２・・・・・・　（ＴＤＩ−プラクセル２０５
ね−ＴＤＩ　−ＨＥＭＡＭＩ・・・・・・ＴＤＩ−ジメチロールプロピオン酸−
ＴＤＩ−プラクセル２０５−　ＴＤＩ　−ＨＥＭＡで表
示されるものである。

研磨層形成用の塗工液の調合平均粒径２μｍの酸化アルミニウム微粉末１〜を、前記
ウレタンアクリレート化合物のメチルエチルケトン溶液
３６０２およびメチルエチルケトン３００１と混合、攪
拌後、得られた酸化アルミニウム微分未分散液（粘度５
００　ｃｐｓ）をメッ７ュの大きさが５μｍ　の金網製
フィルターで濾過し、研磨層形成用の塗工液を得た。

厚さ７５μのポリエチレンテレフタレート製フィルムか
らなる研磨材用の基材の表面に、前記研磨層形成用の塗
工液をドクターブレードにて塗布後、１００℃、１分間
乾燥し、厚さ１０．Ｅｌの塗布層を形成した。

次いで、前記塗布層面に、加速電圧１７５ＫＶ。

ビーム電流５　ｍ　Ａで５　Ｍ　ｒａｄの吸収線量の電
子線を照射後、幅１インチにスリットし、本発明の実施
例品たる研磨層を有する研磨材を得た。

研、磨材の特性前記得られた研磨材は、該研磨材における研磨層を爪で
力強く数十回擦っても研磨剤粒子たる酸化アルミニウム
微粉末の脱落が全く無く、磁気ディスクの仕上げ研磨を
前記研磨材で実施したところ、例えば脱粒による傷の発
生等のトラブルが全く生ぜず、研削性能にお（−１で優
れた性質を有するものであった。

〔発明の作用及び効果〕

本発明の研磨材における研磨層は、放射線の照射で完全
に硬化されているバインダー成分で研磨剤粒子が結合さ
れているもので、研磨層における研磨剤粒子の脱落が無
く、シかも研磨作用において優れた性能を有するもので
ある。

また、本発明の研磨材における研磨層を形成するために
利用される塗工液は、該塗工液の貯蔵安定性が良好であ
り、容易に前記塗工液の物性を均一に維持し得るもので
あるから、品質の均質な研磨層を有する研磨材を容易に
得られるものである。

更に、本発明の研磨材においては、研磨層を形成するた
めの塗工液の塗布層を硬化させるにあたり、放射線の照
射を利用するものであるから、熱硬化による硬化研磨層
を形成する場合と比較して、塗布層形成後の後処理時間
が短時間で済むため、生産効率において優れた作用、効
果を奏するものである。

特許用原人大日本印刷株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材上に形成されている研磨層を具備する研磨材
において、前記研磨層が、側鎖の結合点から末端までの
数平均分子量が５００以上の側鎖を１分子中に１個以上
有する下記ウレタン（メタ）アクリレート化合物をバイ
ンダー成分として含有する研磨層形成用の塗工液による
塗布層に放射線照射処理が施されてなるものであること
を特徴とする研磨材。ウレタン（メタ）アクリレート化合物数平均分子量・・・１０００〜２０００（メタ）アクリロイル基の数・・・１分子中に３個以上
（メタ）アクリロイル基の位置・・・主鎖の両末端及び
側鎖の結合点から末端までの数平均分子量が５００以上の側鎖の末端
（２）ウレタン（メタ）アクリレート化合物が、１分子
中に１個以上の−ＣＯＯＨ基を有する化合物である特許
請求の範囲第１項記載の研磨材。