KR20010113546A

KR20010113546A - 직조 가공용 연마시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20010113546A
Application number: KR1020010034543A
Authority: KR
Inventors: 마끼야마노리오; 야마모또무네찌까; 고또유끼오
Original assignee: 나카무라 하사오; 가부시키가이샤 구라레
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2001-12-28
Also published as: CN1251187C; US20020013984A1; US20040063370A1; KR100398481B1; TW491757B; CN1366300A

Abstract

본 발명은 극세섬유 (A) 로 이루어지는 극세섬유다발이 3 차원으로 엉키게 한 극세섬유 엉킴 부직포의 이 극세섬유 엉킴 공간에 고분자 탄성체가 다공질 상태로 존재하고, 이 고분자 탄성체가 이 극세섬유다발의 대부분을 실질적으로 구속하지 않고 존재하고 있는 시트에 관한 것으로서, 이 시트의 적어도 한면에는 0.03 dtex 이하의 섬도를 갖는 극세섬유 (B) 로 이루어지는 입모(立毛)가 존재하고 있는 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트는 가공정밀도 및 가공안정성이 우수하다.

Description

직조 가공용 연마시트 및 그 제조방법 {ABRASIVE SHEET FOR TEXTURING AND METHOD OF PRODUCING SAME}

본 발명은, 자기 기록매체, 예를 들면 자기 디스크 제조에서의 직조 가공에 사용할 수 있는 연마시트에 관한 것으로, 상세하게는 미세한 텍스쳐를 안정적으로 부여하는 것을 가능하게 한 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트에 관한 것이다.

최근 점점 더 진행되고 있는 컴퓨터의 고성능화·소형화를 가능하게 하고 있는 커다란 요인의 하나가 자기 기록매체의 대용량화나 소형화이지만, 이를 가능하게 한 기술의 일례로서 스패터링 기술 등을 활용하여 비자성 디스크 기판상에 적층한 자성 박막층을 기록층으로 하는 박막 자기 디스크가 그 정보기록 밀도의 고도화로 인해 자기 헤드와 조합되는 자기 기록매체로서 컴퓨터의 대용량 하드디스크 시스템 등에 탑재되어 있으며, 최근의 디지털 정보분야의 수요확대 및 디지털 정보기기의 저가격화 등도 이를 도와, 기업용 컴퓨터용 뿐만 아니라 일반가정용 컴퓨터, 즉 퍼스널컴퓨터용의 자기 기록매체로서도 널리 채용되고 보급되어 왔다.

박막 자기 디스크의 일반적인 제조방법에는, 비자성 디스크의 기판으로의 자성 박막의 형성에 앞서 비자성 디스크 기판 표면 (자성 박막의 지지면) 에 원하는패턴으로 홈형의 미세한 요철, 즉 텍스쳐를 형성하는 직조 가공 (텍스쳐링) 으로 불리는 공정이 중요한 공정으로 포함되어 있다. 자성 박막의 지지면에 직조 가공을 실시하는 목적은, 박막 지지면에 적층되는 자성 박막 등의 층을 통하여 박막 자기 디스크 표면에 균일하면서 미세한 요철을 형성함으로써, (1) 헤드크래쉬 (정보기록 밀도 향상에 동반하여 부상량을 가능한한 작게 한 자기 헤드가 디스크 표면에 존재하는 돌기에 충돌하는 현상) 에 의한 디스크 표면의 손상이나, 디스크 표면으로의 자기 헤드의 흡착 (하드디스크 시스템의 소형화에 동반하는 스핀들 모터 등의 소형화에 기인한 회전토크 부족 등에 의해 자기 헤드가 디스크 표면에 흡착한 채로 부상할 수 없는 현상) 등을 억제하고, (2) 비자성층을 형성한 디스크 기판상에 금속자성층을 형성할 때의 결정성장의 방향성을 제어함으로써 기록방향의 항자력을 높이는 등의 효과를 가져오기 때문이다.

최근, 가속도적으로 개발이 진행되는 자기 디스크의 정보기록 밀도의 향상이나 하드디스크 시스템의 소형화를 위해서는, 정보기록/재생의 연속동작시의 안정성 향상이나, CSS (콘택트·스타트·앤드·스톱) 동작시의 헤드크래쉬, 자기 헤드의 흡착 등의 억제를 목적으로 하여, 디스크 표면에 가공되는 텍스쳐의 미세화, 즉 요철의 평균깊이에 상당하는 평균표면조도 (이하에서는 Ra 라고 약기하는 경우가 있다) 의 정밀도를 안정적으로 향상시키는 것이 필요 불가결하게 되어 있다.

직조 가공용 연마시트로는, 종래는 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 등의 시트 기재표면에 연마재 입자와 바인더로 이루어지는 연마층을 형성한 고정 연마입자 타입의 연마시트, 또는 연마재 입자를 유리(遊離) 연마입자로 수용액 등에분산시킨 현탁액 (이하, 연마용 현탁액 또는 연마액으로 약기하는 경우가 있다) 을 사용하여 직조 가공을 실시하는 유리 연마입자 타입의 연마시트 등이 사용되어 왔다.

고정 연마입자 타입의 직조 가공용 연마시트는 단위시간당 연삭량, 즉 가공속도가 우수하지만, 디스크 기판 표면으로의 연마재 입자의 부딪힘이 강할 뿐 아니라, 디스크와 연마시트와의 계면에 모인 연삭 부스러기를 배제하기 어렵기 때문에 커다란 손상을 입기 쉽다는 결점이 있다.

유리 연마입자 타입은 연삭 부스러기의 배제성을 향상시키기 쉬울뿐만 아니라, 연마재 입자가 액체를 매체로 하여 연마시트의 표면과 내부를 자유롭게 이동할 수 있기 때문에, 고정 연마입자 타입에 비하여 디스크 기판 표면으로의 부딪힘의 강도를 조절하기 쉬울 뿐만 아니라, 연마시트의 소재 변경에 의해 직접적으로 가공 결과에 영향을 미치기 쉽기 때문에, 식모포나 편직 등으로 이루어지는 그라인딩 테이프 등 여러가지가 제안되어 가공목적에 따라 나뉘어 사용되어 왔다.

직조 가공에 있어서 가공정밀도를 향상시키기 위해서는 연마재 입자를 통한 디스크 기판 표면으로의 부딪힘의 강도를 최적의 레벨로 조절할 필요가 있고, 예를 들면 기재로서 부직포를 이용하는 방법이 구조상 쿠션성이나 표면평활성이 우수하다는 등의 이유에서 최근 특히 주목되어 여러가지 제안이 이루어져 왔다. 그중에서도 부직포를 구성하는 섬유의 섬도를 보다 가늘게 하는 제안은, 연마시트 표면의 평활성 향상이나 디스크 기판 표면으로의 부딪힘의 조정 등을 목적으로 하여 다수 이루어지고 있으며, 예를 들면 일본 공개특허공보 평 9-277175 호에서는 직경10 ㎛ 이하의 극세섬유로 이루어지는 엉킨 부직포의 표면에 버핑에 의한 입모를 형성한 연마시트가, 또 일본 공개특허공보 평 10-188272 호에서는 0.1 데닐 (약 0.11 dtex) 이하의 섬유로 이루어지는 연마 테이프가 각각 제안되어 있다. 또, 일본 공개특허공보 평 11-144241 호에는, 0.5 데닐 (약 0.55 dtex) 이하의 친수성 섬유의 랜덤웨브의 뒷면에 비친수성 랜덤웨브를 접합한 직조 가공 테이프가 제안되어 있으며, 이 직조 가공 테이프를 사용한 가공에서는 Ra = 13.7 Å (1.37 nm) 정도의 표면조도를 실현하고 있다.

이들 제안에서는 모두 섬도가 0.1 dtex 정도인 극세섬유로 이루어지는 부직포만으로 구성되어 있으며, 부직포의 랜덤한 구조나 섬유의 섬도, 친·소수성 등의 섬유에서 기인하는 성질만을 이용하는 데에 그치고 있었다. 따라서, 유리 연마입자와 연마시트와의 친수성 부족에서 기인한 연마재 입자의 이동성 부족이나 응집, 또는 연마시트 표면에서 작용하는 섬유의 고정성 부족에서 기인한 섬유의 치우침 등이 원인인지, 직조 가공 정밀도로는 Ra ≥1 nm 레벨이 한계로서, 만약 그 레벨의 정밀도에서의 가공에 사용하면 단위 디스크 매수당 가공속도가 올라가지 않는 등 본 발명이 목적으로 하는 가공정밀도에서의 공업적 실시에는 불만족한 것이었다.

유리 연마입자 타입의 연마시트로서 부직포 구조중에 섬유를 결속·고정하기 위해 열가소성 수지 등의 바인더 성분을 함유시킨 예가 일본 공개특허공보 평 11-90836 호 및 일본 공개특허공보 평 11-99478 호 등에 기재되어 있다. 즉, 이 일본 공개특허공보 평 11-90836 호에는, 합성섬유로 이루어지는 부직포에 섬유와동일 조성의 성분을 함유하는 열가소성 수지를 함유시켜 섬유를 단단하게 접착한 연마포가 제안되어 있다. 또 이 일본 공개특허공보 평 11-99478 호에는, 열융착 섬유와 비열융착 섬유를 혼재시킨 부직포에 폴리우레탄 등의 고분자 탄성체를 함침시킨 연마패드가 제안되어 있다. 그러나, 모두 본 발명에서 사용 목적으로 하는 직조 가공의 전공정인 디스크 기판 표면의 경면(鏡面) 연마, 또는 반도체 웨이퍼 표면의 경면 연마에 적합한 연마포의 발명이다. 이들 연마포 발명에서는, 경면 연마 가공에서 가공정밀도를 향상시키기 위해 기본적으로 연마시트의 구조자체를 보다 단단하게 함으로써 연마시트 표면의 변형을 억제하고, 또 연마대상으로의 연마재 입자의 부딪힘을 강하게 하고 있다. 또 연마시트 표면에 수지를 노출시키는 제안에서는, 수지 자체의 경도를 높게 설정함으로써 연마시트 자체로부터의 연삭 부스러기의 발생을 억제하고 있다. 따라서, 당연하게 이러한 연마시트에서는, 직조 가공용으로서는 부딪힘이 너무 강하기 때문에 원하는 가공정밀도에서의 텍스쳐는 형성 할 수 없어, 본 발명의 과제를 해결하기에는 근본적으로 부적절한 것이다.

이상과 같이, 종래의 직조 가공용 연마시트에서는 가공정밀도로서 Ra ≤1 nm 레벨의 표면조도를 달성하면서, 공업적 사용에서의 안정성을 겸비한 직조 가공, 즉 가공정밀도와 단위 디스크 매수당 가공속도에 있어서 균형잡힌 직조 가공을 실현하기까지 이르지 못했었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 자기 기록매체, 예를 들면 자기 디스크 제조에서의 직조 가공에 있어서 디스크 기판 표면에 커다란 손상을 내는 일이 없기 때문에, 예를 들면 평균표면조도가 1 nm 이하 레벨의 미세한 텍스쳐를 균일하면서 안정적으로 부여하는 것이 가능한 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 극세섬유 (A) 로 이루어지는 극세섬유다발이 3 차원 엉킨 극세섬유 엉킴 부직포의 이 극세섬유 엉킴 공간에 고분자 탄성체가 다공질 상태로 존재하고, 이 고분자 탄성체는 이 극세섬유다발의 대부분을 실질적으로 구속하지 않고 존재하고 있는 시트로서, 이 시트의 적어도 한면에는 0.03 dtex 이하의 섬도를 갖는 극세섬유 (B) 로 이루어지는 입모가 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트이고, 바람직하게는 이 고분자 탄성체의 습윤탄성율이 0.05 ∼ 0.95 kg/mm²인 상기 연마시트이고, 더욱 바람직하게는 극세섬유 (A) 및 극세섬유 (B) 가 모두 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 이루어지는 상기 연마시트이다.

또, 본 발명은, 하기 (1) ∼ (4) 의 공정을 순차적으로 (단, 공정 (2) 와 (3) 은 순서를 역전시켜도 좋다) 실시하는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트의 제조방법이다:

(1) 극세화 섬유 다발의 생성을 위한 처리에 의해 이를 생성할 수 있는 극세화 섬유 발생형 섬유 (a) 및 극세화 섬유 다발의 생성을 위한 처리에 의해 섬도 0.03 dtex 이하의 극세화 섬유의 다발을 생성할 수 있고, 입모를 제공하는 부직포표층부를 구성하는 극세화 섬유 발생형 섬유 (b) 로 주로 이루어지는 부직포 형성 공정,

(2) 이 부직포에 고분자 탄성체를 충전 또는 함침시켜 시트로 변환하는 공정,

(3) 이 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 (b) 를 각각의 극세섬유다발로 변환하는 공정, 및

(4) 이 시트의 적어도 한면을 연삭하여 섬도 0.03 dtex 이하의 극세섬유로 이루어지는 입모를 형성하는 공정.

다음에서 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에서의 자기 기록매체의 기판으로는, 예를 들면 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금으로 이루어지는 디스크형 기판 등을 들 수 있고, 소정의 사이즈로 한 기판을 소정 두께로 가공하여 표면을 경면 가공한 후, 예를 들면 Ni-P 합금, Ni-Cu-P 합금 등의 비자성 금속의 무전해 도금 처리 등에 의해 5 ∼ 20 ㎛ 정도 막압의 비자성층을 형성한다.

본 발명에서의 직조 가공은 상기 비자성층을 형성한 디스크 표면에 소정의 홈식 패턴의 텍스쳐를 원하는 정밀도로 부여하는 공지의 가공으로, 적어도 연마재 입자를 유리 연마입자로 소정량 함유하는 현탁액 (이하에서는 연마액 또는 연마용 현탁액으로 약기하는 경우가 있다) 을 통하여 디스크 기판 표면에 연마시트를 누름으로써 연삭처리를 실시하는 단계를 포함하는 가공이다. 즉, 직조 가공에 있어서, 연마액을 통하여 비자성 디스크 표면에 연마시트를 누르는 것만으로 원하는 정밀도의 텍스쳐를 부여하는 직조 가공이라도 좋고, 고정 연마입자를 갖는 연마시트 등에 의해 텍스쳐를 부여하는 러프 연삭을 실시한 후 연마액을 통하여 디스크 표면에 연마시트를 눌러 버(burr) 및/또는 플래쉬(flash) 같은 불량부를 선택적으로 마무리 연삭함으로써 원하는 정밀도를 얻을 수 있는 직조 가공이라도 좋다. 또, 직조 가공용 장치는, 연마용 패드로서 본 발명의 연마시트를 사용하여 디스크 기판 표면에 대해 면형태로 누르는 타입의 장치라도 좋고, 연마용 엔드리스 테이프로서 본 발명의 연마시트를 사용하여 디스크 기판 표면에 대해 선형태로 누르는 타입의 장치라고 좋으며, 이들 장치를 단독으로 또는 병용하여 사용할 수도 있다.

상기 직조 가공에 있어서, 본 발명에 의한 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트를 사용함으로써, 종래는 가공정밀도와 단위 디스크 매수당 가공속도의 균형이 잡히지 않는 등의 이유로 공업적으로는 실현되지 않았던 극히 미세한 가공정밀도 영역, 예를 들면 Ra ≤1 nm 레벨의 평균표면조도의 영역의 텍스쳐를 자기 디스크 기판 표면 등에 안정적으로 부여할 수 있다.

또, 본 발명에서의 직조 가공에서 원하는 가공정밀도는 본 발명에 의한 연마시트를 사용하는 것 외에, 유리 연마입자를 포함하는 연마용 현탁액의 조정조건, 특히 연마재 입경이나 유리 연마입자 농도, 연마액 점도, 또 가공기기의 설정조건, 특히 디스크 주속도 (회전수), 연마시트의 이송속도나 왕복운동수 (오실레이션 진동수), 실린더의 누름 압력, 단위 디스크당 연마시트의 누름시간 등의 직조 가공조건을 적절히 조정함으로써 달성할 수 있다.

상기 직조 가공을 실시한 후, 디스크 기판 표면에 Cr 등을 스패터링함으로써 1 ∼ 20 nm 정도의 두께의 하지층을 형성하고, 이 하지층상에 Co 계 합금 등을 스패터링함으로써 5 ∼ 100 nm 정도의 두께의 금속자성층을 형성한다. 또, 이 금속자성층 상에 보호층으로서, 통상 아르곤, 헬륨 등의 희가스 분위기하에서 다이아몬드형, 그라파이트형, 어몰퍼스형의 카본을 타겟으로 한 스패터링에 의해 1 ∼ 50 nm 정도 두께의 탄소질막을 형성함으로써, 대용량 하드디스크 시스템 등에 탑재되는 박막 자기 디스크로 한다.

다음에, 본 발명의 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트는 적어도 상기한 (1) 내지 (4) 의 공정을 순차적으로 실시함으로써 제조할 수 있다. 또, (2) 와 (3) 의 공정은, 본 발명의 형태를 달성할 수 있는 범위에서 그 순서를 변경하여 실시하여도 좋고, 또 (1) ∼ (4) 의 공정 도중 또는 전후에 본 발명의 형태를 손상하지 않는 범위에서 친수제 또는 발수제, 유연제, 대전방지제, 자외선 흡수제, 난연제 또는 방연제, 항균제, 활제, 염료나 안료 등과 같은 착색제 등의 각종 처리제 또는 첨가제를 부여하는 공정을 추가하여도 좋다.

상기 (1) 의 공정에서 사용되는 극세섬유발생형 섬유 (a) 는, 예를 들면 물리적 처리 또는 화학적 처리에 의해 극세섬유 (A) 로 이루어지는 극세섬유다발을 형성할 수 있는 섬유이고, 또 마찬가지로 공정 (1) 에 사용되는 극세섬유발생형 섬유 (b) 는 동일한 처리에 의해 섬도 0.03 dtex 이하의 극세섬유 (B) 로 이루어지는극세섬유다발을 형성할 수 있는 섬유이며, 물리적 처리로는 예를 들면 니들펀치 처리, 고속수류 등의 유체류 처리, 캘린더 처리 등의 가열을 동반하는 압축 처리, 기계적 주무르기 처리 등을 들 수 있고, 또 화학적 처리로는 예를 들면 제거제에 의해 섬유 성분의 일부를 제거하는 처리나 섬유 성분을 팽윤시켜 박리시키는 처리 등이 있다.

본 발명에 있어서, 극세섬유발생형 섬유 (a)는 극세섬유발생형 섬유 (b) 와 동일한 것이어도 좋고, 또 극세섬유발생형 섬유 (b) 와 상이한 것이어도 좋다. 제조의 용이성으로부터, 극세섬유발생형 섬유 (a) 와 극세섬유발생형 섬유 (b) 는 동일 섬유를 사용하고, 또 얻은 연마시트를 구성하는 극세섬유 (A) 와 극세섬유 (B) 를 동일하게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용하는 극세섬유발생형 섬유 (a) 와 극세섬유발생형 섬유 (b) 로는 2 종류 또는 3 종류 이상의 섬유형성수지로 이루어지며, 예를 들면 섬유형성수지 성분 상호의 접착성을 적합한 레벨로 제어함으로써, 상기 물리적 또는 화학적 처리에 의해 개개의 섬유형성수지 성분으로 분할 가능하게 복수의 섬유형성수지 성분을 상호 배열한 소위 분할형 복합섬유나, 제거제에 의해 제거가능한 섬유형성수지를 분산매 성분으로 하여 그 중에 제거가 어려운 섬유형성수지를 분산성분으로 하여 도(島)형으로 배치한 소위 해도형(海島型) 섬유 등과 같은 공지의 극세섬유발생형 섬유 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

그중에서도 해도형 섬유는 부직포에 고분자 탄성체를 부여한 후에 분산매 성분 (해성분) 을 제거함으로써 극세섬유다발과 고분자 탄성체의 사이에 공극을 형성시키는 것이 가능하며, 본 발명에서 필수의 요건인 극세섬유다발의 대부분을 고분자 탄성체로 실질적으로 구속하지 않고 존재시킨다는 요건을 만족시키는 것이 가능하기 때문에, 해도형 섬유는 본 발명에서 더욱 바람직하게 사용된다. 해도형 섬유에서의 제거가 어려운 섬유형성수지 성분 (도성분) 은 1 종류의 섬유형성수지로 형성되어 있을 필요는 없으며, 2 종류 이상의 섬유형성수지로 형성되어 있어도 좋다. 또, 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 (b) 중의 각 섬유형성수지 성분은 길이방향으로 연속하고 있어도 좋고, 또는 단속적인 상태로 존재하고 있어도 좋다.

극세섬유다발의 대부분을 고분자 탄성체로 실질적으로 구속하지 않고 존재시키기 위한 방법으로는 상기한 바와 같이 극세섬유발생형 섬유로서 해도형 섬유를 사용하고, 이 섬유로부터 해성분을 제거함으로써 도성분에 의한 극세섬유다발을 발생시키는 방법이외에, 후술하는 바와 같이 부직포에 폴리비닐알콜로 대표되는 수용성 수지를 부여하고, 그리고 고분자 탄성체를 함침·응고시킨 후에 이 수용성 수지를 제거하는 방법이 있으며, 이 방법을 사용해도 극세섬유다발이 고분자 탄성체에 실질적으로 구속되지 않는 구조로 할 수 있다.

화학적 처리에 있어서의 제거제로는 예를 들면 용제, 효소, 미생물 등을 들 수 있지만, 그중에서도 유기계 용제나 수계 용제 등의 용제는 제거속도가 빠르고, 취급성이 우수하기 때문에 바람직하게 사용된다.

본 발명의 연마시트에 있어서, 입모 부분을 구성하는 극세섬유 (B) 로서 필요한 섬도는 0.03 dtex 이하이고, 바람직하게는 0.02 dtex 이하, 더욱 바람직하게는 0.01 dtex 이하이다. 하한치에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 제조의용이성의 점에서 0.0001 dtex 이상이 바람직하다. 입모 부분을 구성하는 극세섬유 (B) 의 섬도는 0.1 dtex 이하 정도이면 입모 부분의 평활성, 치밀성이 충분히 높기 때문에 본 발명에서의 일차적인 기준인 가공정밀도 Ra ≤1 nm 레벨의 직조 가공을 실시하는 것이 충분히 가능하지만, 0.03 dtex 를 넘는 굵기의 경우에는 디스크 기판 표면으로의 부딪힘이 조금 강하기 때문인지 가공매수가 증가하면 가공정밀도가 현저하게 악화하는 경향이 보이기 때문에, 본 발명에서 일차적인 기준으로 하는 Ra ≤1 nm 레벨의 가공정밀도 영역에 있어서 가공정밀도가 가공매수에 의존하기 어려운 섬도로는 0.03 dtex 이하이다. 또, 본 발명의 연마시트에 있어서, 입모를 형성시킨 면측에서 두께 방향으로 1/3 정도까지의 부분에 있어서 입모 부분 이외의 부분을 구성하는 극세섬유 (A) 로는 섬도 0.1 dtex 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 입모 부분을 구성하는 섬유와 동등한 0.0001 ∼ 0.03 dtex 이다. 입모면에서 적어도 두께 방향으로 1/3 정도까지의 부분에 있어서, 극세섬유 (A) 의 섬도가 0.1 dtex 를 넘어 굵어지면, 부직포 표면의 평활성, 나아가서는 연마시트의 평활성이 불충분해지고 또한 직조 가공시의 디스크 기판 표면으로의 부딪힘이 지나치게 강하게 되기 때문에, 가공정밀도가 저하된다. 본 발명에 있어서, 바람직하게는 부직포의 표면에서 뒷면에 도달하기까지의 부직포를 구성하는 극세섬유다발의 전부가 실질적으로 0.1 dtex 이하의 극세섬유로 형성되어 있는 경우이다. 보다 바람직하게는 0.03 dtex 이하의 극세섬유로 형성되어 있는 경우이다.

또, 본 발명에 있어서 연마시트를 구성하는 극세섬유 (A) 와 극세섬유 (B) 의 섬도는 연마시트를 두께 방향과 이루는 각도로 30 ∼ 60 °로 커트한 면을 관찰면으로 하여 주사형 전자현미경 (SEM) 에 의해 관찰하고, 각각 입모 근원 주변 부분 및 입모면에서 두께 방향으로 1/3 정도까지의 부분에 있어서, 임의의 10 곳의 극세섬유다발에 대하여 섬유다발내의 섬유단면적의 평균치 및 섬유의 비중으로부터 계산한, 소위 평균섬도이다. 본 발명의 연마시트에 있어서, 섬도 0.03 dtex 이하라는 요건을 만족할 부분은 적어도 입모 부분으로, 이들 부분에 있어서는 SEM 관찰한 극세섬유다발에 대하여 상기에 의해 계산한 평균섬도가 0.03 dtex 를 넘는 극세섬유다발이 실질적으로 포함되어 있으면 안되고, 또 섬도 0.1 dtex 이하라는 바람직한 조건을 만족할 부분은 적어도 입모를 형성시킨 면측 (표면측) 에서 두께방향으로 1/3 정도로서, 그 부분에 있어서는 SEM 관찰한 극세섬유다발에 대하여 상기에 의해 계산한 평균섬도가 0.1 dtex 를 넘는 극세섬유다발이 실질적으로 포함되어 있지 않는 것이 바람직하다.

상기 극세섬유발생형 섬유를 구성하는 수지로는, 섬유형성능이 있으며 물리적 처리 또는 화학적 처리에 의해 극세섬유를 발생가능한 2 종류 이상의 섬유형성수지의 조합을 들 수 있다. 예를 들면 나일론6, 나일론66, 나일론610, 나일론12, 폴리아미드계 공중합체 등의 폴리아미드류; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 공중합체 등의 폴리에스테르류; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀류; 폴리아크릴로니트릴류; 폴리스티렌, 폴리염화비닐 등의 비닐계 중합체류; 폴리 락트산, 락트산 공중합체, 폴리글리콜산 등의 지방족 폴리에스테르계 중합체류; 지방족 폴리에스테르아미드계 공중합체류 등을 섬유 성분으로서 사용할 수 있는 합성수지의 예로 들수 있다.

상기 열거된 섬유형성수지 중에서 극세섬유 성분의 바람직한 예로는, 내마모성이나 습도 65 % 시의 평형수분율 1.0 % 이상의 친수성을 갖는 폴리아미드류 또는 강도나 내마모성, 탄성이 우수한 폴리에스테르류를 들 수 있다. 이들을 사용한 경우는, 섬유형성수지 성분의 내마모성이나 우수한 강도, 탄성은 연마시트로 했을 때의 가공 처리 내구성의 향상에 효과를 기대할 수 있고, 또 섬유형성수지 성분의 친수성은 연마시트로 했을 때에 유리 연마입자로 연마재 입자를 포함하는 연마용 현탁액으로 바람직하게 사용되는 수성 슬러리액중의 연마제 입자가 응집되기 어려워지거나, 또는 연마시트 표면으로부터 내부로의 연마재 입자의 이동이 원활하게 되는 등의 기능이 구비됨으로써 디스크 기판 표면으로 큰 손상을 내기 어려워지는 등의 효과를 기대할 수 있다. 그중에서도 상기 폴리아미드류, 예를 들면 나일론6, 나일론66, 나일론610, 나일론12 등이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 상기 극세섬유발생형 섬유는, 복합방사법, 혼합방사법 또는 이들을 적절히 조합시킴으로써 용이하게 방사할 수 있다. 또, 방사성이나 섬유강도 저하, 연마시트로 했을 때의 형태, 기능을 손상하지 않는 범위에서 친수제, 난연제 또는 방연제, 대전방지제, 흡습제, 도전제, 안료나 염료 등과 같은 착색제 등의 첨가제를 섬유형성수지 내에 적절히 혼합할 수 있다.

상기 (1) 의 공정에서의 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 (b) 로 부직포를 형성하는 방법으로는, 예를 들면 카드법에 의해 상기 극세섬유발생형 섬유로 이루어지는 섬유웨브를 형성하고, 그 섬유웨브를 복수장 겹침으로써 원하는 기본 중량으로한 후, 니들펀치 처리나 수류 등의 액체류를 작용시키는 처리 등의 공지의 처리에 의해 웨브내에서 섬유끼리를 3 차원으로 엉키게 하는 방법을 바람직한 방법으로 들 수 있다. 또, 섬유웨브를 형성하는 단계 또는 이를 복수장 겹치는 단계에서 상이한 종류의 극세섬유발생형 섬유, 또는 그 섬유웨브를 혼합해도 좋고, 섬도 0.03 dtex 를 넘는 극세섬유를 발생할 수 있는 극세섬유발생형 섬유를 포함하는 경우에는 그 섬유가 부직포의 적어도 한면 (입모를 형성시키는 면) 에는 실질적으로 노출되지 않는 조건에서 3 차원 엉킴화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또, 상이한 2 종류 이상의 극세섬유발생형 섬유에서 부직포를 형성하는 경우에는, 발생할 수 있는 극세섬유의 섬도가 0.1 dtex 이하일 뿐이라도 적어도 입모를 형성시키는 면은 실질적으로 0.03 dtex 이하의 극세섬유를 발생할 수 있는 극세섬유발생형 섬유만으로 덮여있을 필요가 있으며, 또 입모를 형성시키는 면이 1 종류의 극세섬유발생형 섬유만으로 이루어지는 부직포가 보다 바람직한 형태이다.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 엉킴 부직포로 하는 것이 필수이고, 엉킴 부직포를 대신하여 극세섬유로 이루어지는 직포 또는 편포를 사용하여 본 발명과 같은 고분자 탄성체와의 복합 시트를 형성하고, 이를 연마시트로 사용해도, 연마시트의 평활성은 극세섬유의 섬도가 아니라 직편포 자체의 구조에 의해 결정되기 때문에 본 발명이 목적으로 하는 가공정밀도는 달성할 수 없다. 이에 대하여 본 발명과 같이 섬유가 랜덤한 배향을 취하는 부직포 구조를 사용함으로써, 극세섬유의 가늘기를 활용한 평활성을 갖는 연마시트를 형성할 수 있다. 또, 극세섬유가 3 차원 엉킴한 부직포의 벌키(bulky)한 구조는 구조 자체가 섬유의 경도나 엉킴상태에 따른 쿠션성을 갖기 때문에, 연마시트를 형성했을 때에 연마용 현탁액중에 포함되는 연마재 입자를 통한 디스크 기판 표면으로의 부딪힘을 제어하는 것이 가능하다.

또, 전술한 바와 같이, 필요에 따라 폴리비닐알콜로 대포되는 수용성 수지를 부직포에 함침 또는 도포함으로써 부여하고, 부직포를 구성하는 대부분의 섬유의 표면을 이 수용성 수지로 덮음으로써 후의 공정에서 부여하는 고분자 탄성체와 섬유의 사이에 이 수용성 수지가 존재하도록 하여, 고분자 탄성체를 부여한 후의 임의의 단계에서 이 수용성 수지를 수세정 제거함으로써 고분자 탄성체가 부직포를 구성하는 극세섬유다발을 둘러싸도록 존재하면서도 이들 극세섬유다발의 대부분을 고분자 탄성체가 실질적으로는 구속하고 있지 않은 상태의 연마시트를 얻을 수 있다. 이 수용성 수지를 사용하는 방법은 상기한 공정 (2) 와 (3) 의 순서를 역전시킨 경우에 매우 유효하다. 이 경우에는, 수용성 수지를 부여하는 공정은 극세섬유발생형 섬유를 형성한 후이고, 또 공정 (2) 의 전이라면 어느 시점에서 실시하여도 좋다.

상기 (1) 공정에서 극세섬유발생형 섬유로부터 부직포를 형성한 후 상기 (2) 의 공정에서 부직포에 고분자 탄성체를 부여하여 시트로 하지만, 본 발명에서는 연마시트를 구성하는 극세섬유의 탈락방지효과 및 연마용 현탁액과의 친화성 향상의 효과를 기대하여 부직포 구조중에 고분자 탄성체를 함유시키고 있다. 극세섬유의 탈락방지효과는, 3 차원 엉킴구조를 취하고 있는 극세섬유다발을 직접적으로는 구속하지 않지만 고분자 탄성체가 극세섬유다발을 둘러싼 상태로 함으로써 발생할수 있는 마찰저항을 주로 하는 것이고, 또 하나의 연마용 현탁액과의 친화성 향상 효과는 고분자 탄성체 자체가 다공질 상태를 취하며, 극세섬유다발과 고분자 탄성체와의 사이에 미세한 공극이 존재함으로써 실현할 수 있는 현탁액 흡수성의 높음을 주로 하는 것이다. 직조 가공시에는 연마용 현탁액중의 연마재 입자 등에 의해 연마시트 자체도 연삭되기 때문에, 부직포 구조중에 고분자 탄성체를 함유시키면 가공 조건에 따라서는 부직포 구조만의 연마시트를 사용한 경우에 비하여 연마 부스러기의 발생량이 과도하게 증대하여 단위디스크 매수당 가공속도가 올라가지 않는 경우가 있지만, 본 발명에서는 상기와 같이 현탁액과의 친화성을 향상시킨 구조로 함으로써 연마시트 표면로부터 내부로의 연마재 입자 또는 연마재 부스러기 등의 이동을 원활하게 하고, 또 바람직하게는 고분자 탄성체로서 습윤탄성률이 0.05 ∼ 0.95 kg/mm²인 것을 사용함으로써 연마재 입자에 의한 과도한 연삭을 최대한 억제하여 연마시트를 공업적으로 이용가능한 것으로 하고 있다.

상기 (2) 의 공정에서 사용되는 고분자 탄성체는, 예를 들면 폴리에스테르디올, 폴리에테르디올, 폴리카보네이트디올 또는 폴리에스테르폴리에테르디올 등에서 선택된 1 종류 이상의 폴리머 디올과, 4.4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 방향족계, 지환족계, 지방족계의 디이소시아네이트 등에서 선택된 1 종류 이상의 디이소시아네이트와, 2 개 이상의 활성 수소원자를 갖는 에틸렌글리콜이나 헥산디올 등의 디올류 또는 에틸렌디아민이나 이소포론디아민 등의 디아민류 등에서 선택된 1 종류 이상의 저분자 화합물을 소정 몰비로 반응시킴으로써 얻을 수 있는 폴리우레탄 및 그 변성물 등을 들 수 있다. 폴리우레탄 및 그 변성물 이외에도 예를 들면 폴리에스테르엘라스토머나 아크릴계 엘라스토머 등으로, 바람직하게는 습윤탄성율이 0.05 ∼ 0.95 kg/mm²인 것을 상기 (2) 의 공정에서 고분자 탄성체로서 사용해도 좋고, 또 이들을 혼합한 탄성체 조성물을 사용해도 좋지만, 탄성회복성이나 다공질 상태의 형성성 등의 점에서 상기와 같은 폴리우레탄이 본 발명에 있어서 가장 바람직하게 사용된다.

본 발명에 있어서, 고분자 탄성체로서 습윤탄성율이 0.05 ∼ 0.95 kg/mm², 더욱 바람직하게는 0.08 ∼ 0.50 kg/mm²인 것이 사용되며, 습윤탄성율이 0.05 kg/mm²보다 작으면 연마시트중에서 구조형성을 담당하는 일 성분으로서의 강도가 부족해지기 때문에 본 발명에 사용하기에 바람직하지 않고, 습윤탄성율이 0.95 kg/mm²보다 크면 직조 가공용으로서의 연마시트의 쿠션성이 저하되고, 또 연마시트중에서의 극세섬유의 탈락방지효과가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에서 사용되는 폴리우레탄에 있어서, 바람직한 조건인 습윤탄성율 0.05 ∼ 0.95 kg/mm²을 만족시키는 예로는 상기 폴리우레탄의 제조예에서 수평균 분자량이 700 ∼ 2500 인 1 종 또는 복수종의 폴리머 디올과 디이소시아네이트와의 몰비 1/1.5 ∼ 1/5 로 하고, 그리고 에틸렌글리콜 또는 에틸렌디아민을 쇄(鎖)신장제로 사용하여 제조한 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 주체로 하는 폴리머 디올의 수평균 분자량이 700 미만, 또는 폴리머 디올과 디이소시아네이트의 몰비가 1/5 보다 디이소시아네이트 과잉으로 반응시킨 폴리우레탄은 습윤탄성율이 0.95 kg/mm²를 넘는 경향이 있으며, 또 주체로 하는 폴리머 디올의 수평균 분자량이 2500 을 초과하거나, 또는 폴리머 디올과 디이소시아네이트의 몰비가 1/1.5 보다 폴리머 디올 과잉으로 반응시킨 폴리우레탄은 습윤탄성율이 0.05 kg/mm²미만이 되는 경향이 있다. 단, 상기에 벗어나는 조건이라도, 반응을 다단계로 실시하거나 종류 또는 분자량이 상이한 복수의 폴리머 디올을 조합시키거나, 입체구조가 특이한 화합물을 폴리우레탄 구조내에 도입하는 등의 방법에 의해 상기 습윤탄성율을 만족시키는 폴리우레탄을 제조하는 것도 가능하며, 따라서 상기 폴리우레탄의 제조예는 본 발명의 요건을 만족시키는 양태의 일례에 불과하다.

또, 본 발명에서의 습윤탄성율은, 시험편을 30 ℃ 의 수중에서 30 분간 침지함으로써 습윤시킨 상태에서 JIS 저신장응력시험 (JIS K 6301-1995) 에 의해 규정된 정의에 준거하여 측정한 값으로, 유리 연마입자를 포함하는 연마용 현탁액을 통하여 디스크 기판면에 작용하는 연마시트의 상태를 상정하고, 이를 모방한 상태에서의 고분자 탄성체의 성상을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 (2) 의 공정에서 부직포에 상기 고분자 탄성체를 부여함으로써 시트로 하고, 이 부여방법으로는 예를 들면 고분자 탄성체를 용제 등에 분산 또는 용해한 고분자 탄성체액을 부직포에 함침 도는 도포한 후 가열 건조함으로써 다공질 상태로 응고시키는 건식응고법 또는 고분자 탄성체액을 함침한 부직포를 고분자 탄성체의 비용제를 포함하는 액체에 침지함으로써 고분자 탄성체를 다공질 상태로 응고시키는 습식응고법에 의해, 고분자 탄성체가 상기 부직포의 섬유 엉킴 구조내에 다공질 상태로 존재하는 시트를 얻는 방법 등이 사용되지만, 그중에서도 습식응고법은 고분자 탄성체의 다공질 상태에 대하여 본 발명에서 원하는 상태로 형성하는 경우의 제어성이 우수하다는 점에서 보다 바람직하게 사용된다.

또, 상기 고분자 탄성체액에는, 필요에 따라 착색제, 응고조절제, 산화방지제, 분산제, 발포제 등의 첨가제를 배합할 수 있다. 또, 본 발명의 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트에서 차지하는 고분자 탄성체의 비율은, 연마시트에 필요한 레벨의 탄성회복율을 가지게 하고, 또 평활성이 높은 표면상태를 형성하기 위해서도 중량비로 10 ∼ 70 %, 바람직하게는 20 ∼ 55 % 의 범위에서 선택된 값이 설정된다. 중량비율의 제어방법으로는, 고분자 탄성체액의 농도, 부직포 중량에 대한 고분자 탄성체액의 함침중량 등을 적절히 설정하는 방법을 들 수 있으며, 본 발명에서는 바람직하게는 5 ∼ 30 % 정도 농도의 고분자 탄성체액을 자연침투에 의한 함침, 및 바(bar), 나이프, 롤 등에 의한 압축효과로 강제적으로 누르는 함침을 단독 또는 조합하여 실시하고, 또 필요에 따라 부직포 표면에 부착된 여분의 고분자 탄성체액을 바, 나이프, 롤 등을 밀어 붙임으로써 제거하는 공정을 추가한다. 연마시트에서 차지하는 고분자 탄성체의 비율이 10 % 미만인 경우에는 본 발명에서 필요로 하는 다공질 상태가 형성되기 어렵다. 또, 연마시트에서 차지하는 고분자 탄성체의 비율이 70 % 를 초과하면 연마시트 표면에 극세섬유가 많이 노출된 상태를 얻기 힘들기 때문에, 이러한 비율은 본 발명에서는 바람직하게 선택되지 않는다.

상기 (3) 공정에 있어서 시트를 구성하는 3 차원 엉킴한 극세섬유발생형 섬유를 극세섬유다발로 하는 방법에는, 예를 들면 극세섬유가 되는 섬유 성분 및 고분자 탄성체에 있어서는 비용제이고, 또 극세섬유발생형 섬유의 제거성분에 있어서는 용제 또는 분해제 등이 되는 약제에 의해 제거 성분을 제거하는 방법, 극세섬유 성분 자신을 용해 또는 분해하는 용제 또는 분해하는 용제 또는 분해제 등에 의해 극세섬유 성분의 일부를 감량하는 방법 등의 화학적 처리방법이나, 캘린더 처리 등의 가열을 동반하는 압축처리방법, 또는 니들펀치, 액류에 의한 엉킴처리방법, 기계적인 주무르기 처리방법 등의 물리적 처리방법을 들 수 있다. 그중에서도 극세섬유발생형 섬유로서 상기 해도형 섬유를 사용하고, 용제 등으로 해성분을 제거함으로써 도성분이 극세섬유로서 남아 극세섬유다발을 형성하는 방법이 섬도 0.1 dtex 이하의 극세섬유를 안정적이면서 고효율로 쉽게 얻을 수 있으며, 또 상기 (2) 와 (3) 의 공정을 이 순서로 실시함으로써 극세섬유다발의 대부분이 실질적으로 고분자 탄성체에 의해 구속되지 않는 상태를 고효율로 달성할 수 있는 등의 점에서 바람직하게 사용된다.

상기 (4) 의 공정에서의 시트 표면의 연삭방법으로는, 밴드나이프를 사용한 슬라이스처리 또는 샌드페이퍼를 이용한 버핑처리 등의 공지의 방법을 들 수 있지만, 이들을 단독으로 또는 적절히 조합하여 실시함으로써 시트의 적어도 한면에 극세섬유로 이루어지는 입모를 형성시킴과 동시에, 연마시트로서 원하는 시트 두께나 표면평활성을 달성할 수 있으며, 또 상기 (3) 의 공정에 있어서 충분히 극세섬유다발을 형성할 수 없었던 극세섬유발생형 섬유를 극세섬유다발로 하는 등의 효과도 기대할 수 있다. 본 발명의 연마시트로서 바람직한 두께는, 연마시트로서의 평활성이나 쿠션성, 형태유지성, 직조 가공용 장치의 장착성 등의 점에서 0.2 ∼ 1.5 mm 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 연마시트로서 바람직한 겉보기밀도는 연마시트 표면에서 내부로의 연마용 현탁액중의 연마제 입자의 이동의 용이성, 연마시트 자체의 평활성이나 쿠션성, 직조 가공시의 취급성 등의 점에서 0.2 ∼ 0.6 g/cm³의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 상기 (3) ∼ (4) 의 공정의 도중 또는 후에 있어서, 본 발명의 연마시트로서의 형태, 기능을 손상하지 않는 범위에서 유연제, 난연제 또는 방연제, 활제, 친수화제, 발수제, 대전방지제, 자외선흡수제, 착색제, 유기용제 등을 도포 또는 함침 등의 공지의 방법에 의해 부여하는 공정을 필요에 따라 추가할 수도 있다.

이상과 같이, 상기 (1) ∼ (4) 의 공정을 순차적으로 실시함으로써, 또는 공정 (2) 와 (3) 을 역전시키고, 공정 (3) 전에 수용성 수지에 의해 극세섬유발생형 섬유의 표면을 덮고, 그 후 공정 (2) 의 다음에 이 수용성 수지를 제거함으로써 본 발명의 직조 가공용 연마시트를 제조할 수 있다.

본 발명에 의해 얻어지는 연마시트는 자기 기록매체, 예를 들면 자기 디스크 제조에서의 직조 가공에 사용됨으로써, 디스크 기판 표면에 커다란 손상을 남기지 않고 균일하면서 미세한 텍스쳐를 부여할 수 있고, 또한 연마용 현탁액과의 친화성을 향상시킴으로써 종래는 어려웠던 가공정밀도 영역의 직조 가공을 공업적으로 실현할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명의 실시예 및 비교예에서의 측정치는 이하의 측정방법에 의해 구한 것이다.

두께 [mm] : 직경 5 cm 이상의 금속판상에 탑재한 시트를 직경 1 cm 의 금속판으로 사이에 끼우고, 직경 1 cm 의 금속판측으로부터 240 g중/cm²의 하중을 가한 경우의 연마시트의 두께를 10 곳에 대하여 측정하고, 10 곳의 측정치를 평균함으로써 두께를 구한다.

겉보기밀도 [g/cm³] : 연마시트를 10 cm 각으로 잘라내어 상기와 같이 두께를 측정하고, 그 후에 중량을 측정하여 중량을 샘플 체적으로 나눔으로써 겉보기밀도를 구한다.

습윤탄성율 [kg/mm²] : JIS K 6301-1995 에 준거하여, 폭 10 mm ×길이 60 mm ×두께 100 ㎛ 의 직사각형상 고분자 탄성체 샘플 (비다공형의 것) 을 30 ℃ 의 수중에서 30 분간 침지한 후 꺼내어 신속하고 가볍게 닦은 후 척간 20 mm 에서 신장응력시험기에 세트하여, 예비적으로 인장(복귀)속도: 45 mm/분, 인장길이: 표선길이의 22.5 %, 인장한 상태에서 30 초 정지한 다음 복귀시키는 조건으로 2 회 인장한다. 그 후, 샘플을 습윤포로 가볍게 닦고 바로 3 회째에서 인장속도: 45 mm/분, 인장길이: 표선길이의 15 %, 인장한 상태에서 30 초 유지한 후의 하중을 판독한다. 이 하중치를 샘플 단면적 (건조시) 으로 나눔으로써 습윤탄성율을 구한다.

평균표면조도 [nm] : JIS B 0601-1994 에 준거하여 디스크 기판 샘플의 임의의 직선상 표면 10 곳에 대하여 산술 평균조도를 측정하고, 10 곳의 측정치를 평균함으로써 평균표면조도 (Ra) 를 구한다.

실시예 1

도성분으로 평형수분율 3.5 % 의 나일론6 (Ny6) 을 50 중량%, 해성분으로 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 을 50 중량% 혼합하여 290 ℃ 에서 해도형 섬유를 용융방사하는 소위 혼합방사법에 의해, LDPE 성분중에 Ny6 성분이 도(島)형으로 약 600 개 배치된 극세섬유발생형 섬유를 얻었다. 이 극세섬유발생형 섬유를 온수중에서 연신하고, 기계권축을 가하여 51 mm 로 커트하여 스테이플로 한 후, 가드에 걸치고 크로스랩법으로 섬유웨브를 형성하며, 이어서 이 섬유웨브를 겹쳐 니들펀칭하여 캘린더롤로 프레스함으로써 표면이 평활한 부직포로 하였다. 이 부직포에 수평균 분자량 2000 의 폴리헥사메틸렌카보네이트디올을 주체로 한 혼합 폴리머 디올과 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 (MDI) 의 몰비 1/2.5 와 에틸렌글리콜 (EG) 을 반응시켜 제조한 습윤탄성율 0.42 kg/mm²의 폴리카보네이트계 폴리우레탄의 13 % 디메틸포름아미드 (DMF) 용액을 함침하고, DMF/수혼합액 중에 담그는 습식응고법에 의해 고분자 탄성체를 다공질 상태로 함유시킨 시트를 형성한 후, 퍼클렌 (perchlene) 에 의해 극세섬유발생형 섬유의 해성분 폴리머를 제거함으로써 극세섬유다발을 발생시키고, 또 다시 표면을 버핑함으로써 두께가 0.55 mm 이고 겉보기밀도가 0.34 g/cm³인 직조 가공용 연마시트를 얻었다. 이 연마시트에서의 극세섬유의 섬도는 입모섬유 및 시트내부에 존재하는 극세섬유 모두 0.004 dtex 이며, 고분자 탄성체의 중량비율은 36 % 였다. 그리고 극세섬유다발의 대부분이 고분자 탄성체에 구속되어 있지 않은 상태였다.

이 연마시트를 사용하여 평균입경 0.3 미크론의 다이아몬드를 유리 연마입자로 포함하는 슬러리를 연마액으로 사용하여, 알루미늄/니켈 디스크 기판 표면에 직조 가공을 합계 30 장 실시하였다. 직조 가공후의 디스크 기판으로부터 임의로 3 장을 뽑아내어 평균표면조도 (Ra) 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.4 nm, 0.4 nm, 0.5 nm 이고, 안정적으로 0.4 nm 정도, 즉 충분히 1.0 nm 이하의 오더를 달성하고 있음을 확인할 수 있었다. 또, 직조 가공후의 연마시트 표면을 세정하여, 주사형 전자현미경 (SEM) 관찰에 의해 표면상태를 평가한 결과, 가공사용전에 비하여 연마재 입자 등에 의한 연삭이 진행되고는 있지만, 아직 동일한 가공에는 충분히 사용가능한 상태였다.

실시예 2

도성분으로 평형수분율 1.2 % 이고, 또 실시예 1 로부터 용융점도가 높은 나일론6 와 나일론12 의 공중합체 50 중량%, 해성분으로 LDPE 를 50 중량% 사용하여, 혼합방사법에 의해 LDPE 성분중에 이 공중합 나일론이 도형으로 약 300 개 배치된 극세섬유발생형 섬유를 얻었다. 이 극세섬유발생형 섬유를 사용하는 점과 고분자 탄성체로서 수평균 분자량 2000 의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 주체로 한 혼합 폴리머 디올과 MDI 를 몰비 1/0.7 로 반응시킨 후, 또 원래의 혼합 폴리머 디올에 대한 몰비 1/3.4 의 MDI 및 EG 를 반응시키는 다단계의 반응으로 제조한 습윤탄성율 0.23 kg/mm²의 폴리에테르계 폴리우레탄을 사용하는 점 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 두께가 1.18 mm 이고 겉보기밀도가 0.39 g/cm³인 직조 가공용 연마시트를 얻었다. 이 연마시트에서의 극세섬유의 섬도는 입모섬유 및 시트내부에 존재하는 극세섬유 모두 0.01 dtex 이며, 고분자 탄성체의 중량비율은 45 % 였다. 그리고 극세섬유다발의 대부분이 고분자 탄성체에 구속되어 있지 않은 상태였다.

얻은 연마시트를 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.6 nm, 0.6 nm, 0.7 nm 이고, 안정적으로 0.6 nm 정도, 즉 충분히 1.0 nm 이하의 오더를 달성하고 있음을 확인할 수 있었다. 또, 연마시트의 표면 상태를 평가한 결과, 실시예 1 과 마찬가지로 충분히 사용가능한 상태였다.

실시예 3

도성분으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 를 50 중량%, 해성분으로 LDPE 를 50 중량% 사용하여 복합방사법에 의해 LDPE 성분중에 PET 성분이 도형으로 약 200 개 배치된 극세섬유발생형 섬유를 얻었다. 이 극세섬유발생형 섬유를 사용하는 점 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 두께가 0.37 mm 이고 겉보기밀도가0.51 g/cm³인 직조 가공용 연마시트를 얻었다. 이 연마시트에서의 극세섬유의 섬도는 입모섬유 및 시트내부에 존재하는 극세섬유 모두 0.02 dtex, 고분자 탄성체의 중량비율은 24 % 이며, 극세섬유다발의 대부분은 고분자 탄성체에 구속되어 있지 않은 상태였다.

얻은 연마시트를 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.7 nm, 0.7 nm, 0.8 nm 이고, 안정적으로 0.7 nm 정도, 즉 충분히 1.0 nm 이하의 오더를 달성하고 있음을 확인할 수 있었다. 또, 연마시트의 표면 상태를 평가한 결과, 가공전과 비교해도 거의 상태에 변화가 없어, 당연히 아직 충분히 사용가능한 상태였다.

실시예 4

도성분으로 평형수분율 3.5 % 이고, 또 실시예 1 로부터 용융점도가 낮은 Ny6 를 40 중량%, 해성분으로 LDPE 를 60 중량% 사용하여, 혼합방사법에 의해 LDPE 성분중에 Ny6 성분이 도형으로 약 4500 개 배치된 극세섬유발생형 섬유 (b), 및 실시예 1 과 완전히 동일한 방법으로 혼합방사에 의해 극세섬유발생형 섬유 (a) 를 얻었다. 이들 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 극세섬유발생형 섬유 (b) 로부터 실시예 1 과 동일한 방법으로 각각 별도로 형성한 섬유웨브 (b) 와 섬유웨브 (a) 를 2:1 의 기본 중량비로 겹쳐 섬유웨브 (b) 측에서만 니들펀칭한 후 캘린더롤에 의해 프레스함으로써, 표면이 평활하고 또 상기 2 종류의 섬유가 2 층으로 나뉘어 존재하고 있으며, 극세섬유발생형 섬유 (b) 로 형성된 층측의 표면에는 극세섬유발생형 섬유 (a) 가 존재하지 않는 부직포를 얻었다. 이 부직포에 실시예 2 에서 제조한 습윤탄성율 0.23 kg/mm²의 폴리에테르계 폴리우레탄을 사용한 것 외에는 이후의 공정을 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하여 두께가 0.79 mm 이고 겉보기비중이 0.38 g/cm³인 직조 가공용 연마시트를 얻었다. 이 연마시트의 입모면에서 두께의 1/2 까지의 부분의 극세섬유의 섬도가 0.0003 dtex, 기타 부분은 섬도 0.0003 dtex 의 극세섬유와 섬도 0.004 dtex 의 극세섬유가 혼재된 상태이며, 고분자 탄성체의 중량비율은 34 % 였다. 그리고 극세섬유다발의 대부분이 고분자 탄성체에 구속되어 있지 않은 상태였다.

얻은 연마시트를 극세섬유발생형 섬유 (b) 로부터 발생한 섬도 0.0003 dtex 의 극세섬유 입모를 갖는 면을 표면으로 사용하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.4 nm, 0.5 nm, 0.5 nm 이고, 안정적으로 0.5 nm 정도, 즉 충분히 1.0 nm 이하의 오더를 달성하고 있음을 확인할 수 있었다. 또, 연마시트의 표면상태를 평가한 결과, 실시예 1 과 마찬가지로 충분히 사용가능한 상태였다.

비교예 1

도성분으로 Ny6 를 50 중량%, 해성분으로 LDPE 를 50 중량% 사용하여 복합방사법에 의해 LDPE 성분중에 Ny6 성분이 도형으로 약 50 개 배치된 극세섬유발생형 섬유를 얻었다. 이 극세섬유발생형 섬유를 사용하는 점과, 고분자 탄성체로서실시예 2 의 폴리에테르계 폴리우레탄을 사용하는 점 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 두께가 0.68 mm 이고 겉보기밀도가 0.46 g/cm³인 입모시트를 얻었다. 이 입모시트에서의 극세섬유의 섬도는 0.08 dtex, 고분자 탄성체의 중량비율은 50 % 이며, 극세섬유다발의 대부분은 고분자 탄성체에 구속되어 있지 않은 상태였다.

얻은 입모시트를 연마시트로서 사용하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.9 nm, 1.0 nm, 1.2 nm 이고, 평균적으로는 1.0 nm 정도로 안정되어 있지만, 1.0 nm 를 넘는 Ra 디스크도 일부 발견되므로, 1.0 nm 이하의 오더를 안정적으로 달성하고 있음은 말할 것도 없었다. 또, 연마시트의 표면상태를 평가한 결과, 실시예 1 과 마찬가지로 충분히 사용가능한 상태였다.

비교예 2

도성분으로 PET 를 50 중량%, 해성분으로 LDPE 를 50 중량% 사용하여, 복합방사법에 의해 LDPE 성분중에 PET 성분이 도형으로 16 개 배치된 극세섬유발생형 섬유를 얻었다. 이 극세섬유발생형 섬유를 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 부직포를 형성하고, 퍼클렌에 의해 극세섬유발생형 섬유의 LDPE 성분을 제거한 후, 실시예 1 의 폴리카보네이트계 폴리우레탄을 고분자 탄성체로서 다공질 상태로 함유시키고, 또 양면을 버핑함으로써 두께가 0.47 mm 이고 겉보기밀도가 0.41 g/cm³인 입모시트를 얻었다. 이 입모시트에서의 극세섬유의 섬도는 0.2 dtex, 고분자 탄성체의 중량비율은 21 % 이며, 극세섬유다발의 대부분이 고분자 탄성체에구속되어 있는 상태였다.

얻은 입모시트를 연마시트로 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 1.7 nm, 1.8 nm, 1.8 nm 이고, 안정적으로 1.8 nm 정도이므로, 1.0 nm 이하의 오더는 달성할 수 없음을 확인할 수 있었다. 또, 연마시트의 표면상태를 평가한 결과, 가공전과 비교하여 연마재 입자 등에 의한 연삭은 진행되어 있지 않지만, 연삭 부스러기가 많이 부착되어 있기 때문에 동일한 정밀도가 필요한 가공에는 사용할 수 없는 상태였다.

비교예 3

부직포에 고분자 탄성체를 부여하는 공정을 생략하는 것 외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 두께가 0.56 mm 이고 겉보기밀도가 0.45 g/cm³입모시트를 얻었다. 이 입모시트는 섬도 0.004 dtex 의 극세섬유로 이루어지는 극세섬유다발이 3 차원 엉킴한 상태였다.

얻은 입모시트를 연마시트로서 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 직조 가공을 실시한 후, 임의로 뽑아낸 3 장의 디스크 기판의 Ra 를 평가한 결과, 각각 Ra = 0.7 nm, 0.8 nm, 1.4 nm 이고, 평균적으로는 1.0 nm 정도이지만, 1.0 nm 를 넘는 Ra 의 디스크도 일부 발견되며, 또 처리매수가 많아지면 Ra 가 현저히 거칠어지는 경향도 보이므로 1.0 nm 이하의 오더를 안정적으로 달성하고 있다고 할 수 없는 것이었다. 또, 연마시트의 표면상태를 평가한 결과, 가공사용전과 비교하여연마재 입자 등에 의한 연삭이 진행되어 연삭 부스러기의 부착도 눈에 두드러지기 때문에, 동일한 정밀도가 필요한 가공에는 사용할 수 없는 상태였다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3
섬도[dtex]	0.004	0.01	0.02	0.0003/0.004	0.08	0.2	0.004
습윤탄성율[kg/mm²]	0.42	0.23	0.42	0.23	0.23	0.42	-
두께[mm]	0.55	1.18	0.37	0.79	0.68	0.47	0.56
겉보기비중[g/cm³]	0.34	0.39	0.51	0.38	0.46	0.41	0.45
고분자 탄성체 비율[%]	36	45	24	34	50	21	0
평균표면조도Ra[nm](n=3)	0.4/0.4/0.5	0.6/0.6/0.7	0.7/0.7/0.8	0.4/0.5/0.5	0.9/1.0/1.2	1.7/1.8/1.8	0.7/0.8/1.4
연마테이프 표면상태	○	○	◎	○	○	×	×

본 발명에서 얻은 직조 가공용 연마시트는, 극세섬유를 주체로 하는 부직포 구조와 다공질 상태의 고분자 탄성체로 이루어지며, 또 극세섬유다발과 고분자 탄성체의 사이에 공극을 설치하고, 표면에는 섬도 0.03 dtex 이하의 극세섬유로 이루어지는 입모가 존재하고 있기 때문에, 시트 구조로서 연마용 현탁액과의 친화성이 매우 우수하고, 또 표면평활성, 쿠션성도 우수하며 또 시트표면의 극세섬유로 이루어지는 입모가 연마용 현탁액중의 연마재 입자의 피연마기재로의 부딪힘을 원하는 레벨로 제어할 수 있기 때문에, 예를 들면 Ra 가 1.0 nm 이하의 레벨이 매우 높은 가공정밀도가 요구되는 직조 가공용 연마시트로서 이용할 수 있다.

Claims

극세섬유 (A) 로 이루어지는 극세섬유다발이 3 차원 엉킴한 극세섬유 엉킴 부직포의 이 극세섬유 엉킴 공간에 고분자 탄성체가 다공질 상태로 존재하고, 이 고분자 탄성체는 이 극세섬유다발의 대부분을 실질적으로 구속하지 않고 존재하고 있는 시트로서, 이 시트의 적어도 한면에는 0.03 dtex 이하의 섬도를 갖는 극세섬유 (B) 로 이루어지는 입모가 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트.
제 1 항에 있어서, 고분자 탄성체의 습윤탄성율이 0.05 ∼ 0.95 kg/mm²인 연마시트.
제 2 항에 있어서, 고분자 탄성체가 수평균 분자량이 700 ∼ 2500 인 1 종 또는 복수종의 폴리머 디올과 디이소시아네이트의 몰비 1/1.5 ∼ 1/5 로 하고, 또 쇄신장제로서 에틸렌글리콜 또는 에틸렌디아민을 사용하여 제조한 폴리우레탄인 연마시트.
제 1 항에 있어서, 극세섬유 (A) 및 극세섬유 (B) 가 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 이루어지는 연마시트.
제 1 항에 있어서, 극세섬유 (A) 및 극세섬유 (B) 모두 폴리아미드로 이루어지는 연마시트.
제 1 항에 있어서, 극세섬유 (A) 및 극세섬유 (B) 가 동일한 연마시트.
제 1 항에 있어서, 극세섬유 (B) 의 섬도가 0.01 dtex 이하인 연마시트.
제 1 항에 있어서, 연마시트의 두께가 0.2 ∼ 1.5 mm 인 연마시트.
제 1 항에 있어서, 연마시트의 겉보기밀도가 0.2 ∼ 0.6 g/cm³의 범위인 연마시트.
제 1 항에 있어서, 연마시트에서 차지하는 고분자 탄성체의 비율이 10 ∼ 70 중량% 의 범위인 연마시트.
하기 (1) ∼ (4) 의 공정을 순차적으로 (단, 공정 (2) 와 (3) 은 순서를 역전시켜도 좋다) 실시하는 것을 특징으로 하는 자기 기록매체의 직조 가공용 연마시트의 제조방법.

(1) 극세화 섬유 다발의 생성을 위한 처리에 의해 이를 생성할 수 있는 극세화 섬유 발생형 섬유 (a) 및 극세화 섬유 다발의 생성을 위한 처리에 의해 섬도 0.03 dtex 이하의 극세화 섬유의 다발을 생성할 수 있고, 입모를 제공하는 부직포 표층부를 구성하는 극세화 섬유 발생형 섬유 (b) 로 주로 이루어지는 부직포 형성 공정,

(2) 이 부직포에 고분자 탄성체를 충전 또는 함침시켜 시트로 변환하는 공정,

(3) 이 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 (b) 를 각각의 극세섬유다발로 변환하는 공정, 및

(4) 이 시트의 적어도 한면을 연삭하여 섬도 0.03 dtex 이하의 극세섬유로 이루어지는 입모를 형성하는 공정.
제 11 항에 있어서, 극세섬유발생형 섬유 (a) 및 극세섬유발생형 섬유 (b) 가 동일한 해도형 섬유인 제조방법.
제 11 항에 있어서, 공정 (2) 와 공정 (3) 의 순서를 역전시키는 경우에는, 공정 (3) 에 앞서 부직포에 폴리비닐알콜로 대표되는 수용성 수지를 부여하고, 그리고 공정 (2) 다음에 이 수용성 수지를 제거하는 방법을 사용하는 제조방법.
제 11 항에 있어서, 부직포에 고분자 탄성체를 충전하는 방법이, 부직포에고분자 탄성체의 용액을 함침시킨 후, 탄성체를 습식응고시키는 것으로 이루어지는 제조방법.