JP2002224966A - ワイピングフィルム - Google Patents
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Abstract
ず、かつ、異物および余剰油分を除去できる機能を持つ
ワイピングフィルムを提供すること。 【解決手段】 柔軟なフィルム状基材1と、該基材の一
表面上に被覆されたワイピング層4とを有するワイピン
グフィルムにおいて、該ワイピング層が結合剤3とその
中に分散されたプラスチック製微粒子2とを有するワイ
ピングフィルム。
Description
仕上げに用いる材料に関し、特に、磁気ディスク表面の
クリーニング処理やバーニッシング処理に用いるワイピ
ングフィルムに関する。
発達に伴い、その外部記憶装置として磁気ディスク等の
磁気記録媒体が用いられている。
金やガラス等の非磁性基板にラップ加工、ポリッシュ加
工、及び、テクスチャ加工等一連の表面処理を施してそ
の表面を粗面化した後、粗面化処理された非磁性基板上
に磁気記録層を成膜し、かつ、この磁気記録層上にこれ
を保護するためのカーボン、SiO2 等から成る保護膜
を成膜する。
突起や磁気ディスク表面の異物等を除去するため、フィ
ルムクリーニングが行われる。このフィルムクリーニン
グは一般的には、研磨フィルムを用いて実施される。
にフロロカーボン系の潤滑剤を塗布して潤滑膜を形成
し、かつ、バーニッシングを行なって潤滑膜が形成され
た磁気記録媒体表面に付着する塵埃等の付着物を除去す
る。このバーニッシングも一般的には、研磨フィルムを
用いて実施される。その後、所定の試験を行って規格に
適合した磁気記録媒体が製造される。
ングに用いる研磨フィルムとしては、ポリエチレンテレ
フタレート製、ポリアミド製等のフィルム上にアルミナ
粒子、SiC粒子等の研磨砥粒を担持したラッピングフ
ィルム(精密研磨材)が用いられている。例えば、特開
平9−85628号公報、同第10−71572号公
報、及び同第11−114837号公報には、かかる構
成のラッピングフィルムが記載されている。
るために保護膜の形成技術が向上してきており、スパツ
タリング法から化学蒸着(CVD)法へ移行してきてい
る。それにより膜品質の特徴も変化し、より緻密に細か
く、非常に膜厚も薄くなってきている。また、膜形成後
の磁気ディスクの表面状態もより均一で清浄度の高い高
品質なものになってきている(異常成長した突起や形成
中に発生する塵埃などの数が低減してきている)。
リーニングやバーニッシングに使用されるラッピングフ
ィルムもこの変化に対応すべく、使用している砥粒の平
均粒径を過去数μmのレベルであったものから現在では
0.3μm以下の細かい砥粒に移行してきている。
として硬い無機材料の粒子が含まれているため、ラッピ
ングフィルム表面に不均一な突起がある場合、もしくは
脱粒などが発生すると、磁気ディスク表面にスクラツチ
を発生させる欠点がある。また、ディスク表面上に砥粒
が残存したままであると次工程にて、砥粒のディスクヘ
の埋め込みなどの致命的欠陥も引き起こす可能性もあ
る。
では、磁気ディスクの保護膜を表面処理するテープに
は、保護膜表面を研磨するよりも、傷つけることなく拭
うことによって付着物を除去する機能が要求されるよう
になっている。更に、潤滑膜形成後にバーニッシングを
行なう場合は、余剰油分を除去し、潤滑膜を均一化する
ため、吸油特性を持つ表面構造が求められる。
に対する要求品質は、膜品質の向上、使用工程の変化と
共に変化しており、スクラッチを発生せず、かつ、異物
および余剰油分を除去できる機能を持つものが求められ
ている。換言すると、従来の研磨機能重視から異物除去
機能重視(ワイピング機能)へと移行してきている。
録媒体の保護膜表面を処理するためのクリーニングフィ
ルムが記載されている。このクリーニングフィルムは極
細繊維の織布で構成され、また、ラッピングフィルムで
研磨処理した後に研磨屑等を除去するために使用するこ
とが意図されている。従って、それ自体砥粒を含んでお
らず、磁気ディスク表面にスクラッチを発生させること
はない。
り切断され易く、切断された場合は、織布から繊維かす
が脱落する。従って、ラッピングフィルムの代わりにこ
のクリーニングフィルムを用いたのでは、処理表面が繊
維かすで汚染される問題がある。それゆえ、極細繊維の
織布で構成されたクリーニングフィルムは、磁気記録媒
体の保護膜表面を処理する材料として未だ実用化されて
いない。
題を解決するものであり、その目的とするところは、被
処理面にスクラッチや繊維かすを発生させず、かつ、異
物および余剰油分を除去できる機能を持つワイピングフ
ィルムを提供することにある。この際、特に磁気ディス
ク等の被ワイピング物においては、近年、表面粗さをナ
ノベースからオングストロームレベルにすることが求め
られており、ワイピングフィルム自体もこれに対応する
ことが必要となっている。
ム状基材と、該基材の一表面上に被覆されたワイピング
層とを有するワイピングフィルムにおいて、該ワイピン
グ層が結合剤とその中に分散されたプラスチック製微粒
子とを有するワイピングフィルムを提供するものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。
ルムの一例を示す断面図である。フィルム状基材1の表
面上に、プラスチック製微粒子2が結合剤樹脂3で接着
されて層4(以下「ワイピング層」という。)が形成さ
れている。このワイピングフィルムの用途は、磁気記録
媒体表面、主として磁気ディスク表面から異物および余
剰油分を除去し、磁気ディスク表面に形成された潤滑膜
を均一化することである。
グ作業に供して充分に耐える強度と製造過程における塗
工、乾燥に耐える強度、耐熱性があり、寸法変化が少な
く、柔軟性を有するポリマーフィルムから適宜に選択で
きる。従来からラッピングフィルムの基材として使用さ
れてきたポリマーフィルムが好適である。
リエチレンテレフタレート、ポリブ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系樹
脂、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリア
ミド、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステル
を主成分とするアクリル樹脂、ポリアセタール、セルロ
ーストリアセテート、セルロースダイアセテートの繊維
素誘導体や、ポリカーボネートなどよりなる延伸あるい
は未延伸のフィルムがある。
ロン6の二軸延伸フィルムやポリイミドフィルムはワイ
ピング層の塗工適性、後加工適性及び実機における取扱
いに優れ、好ましい。
ことが好ましい。例えば、曲げ弾性率は、厚さ1mmの
試料を用いてJISK6911に基づいて測定した場合
に500〜2000kg/mm2を示すことが好まし
い。
μm、好ましくは14〜75μmである。
ニッシング処理に用いられてきたラッピングフィルムで
は、研磨層の成分としてアルミナ等の無機材料の粒子を
使用していた。しかしながら、被処理面におけるスクラ
ッチの発生を防止するため、本発明のワイピングフィル
ムでは、無機材料の粒子よりも軟質なプラスチック製の
微粒子を使用する。かかるプラスチック製微粒子と結合
剤とを組み合わせることによりワイピング層の表面が不
均一な凹凸構造となり、被研磨物にスクラッチを与える
ことが無く、微細な異物、パーティクルを取り込む作用
および吸油作用が提供される。
クウェル硬度でM10〜M130、特にM85〜M10
5のものが好ましい。プラスチック製微粒子のロックウ
ェル硬度がM10未満であるとワイピングフィルム使用
時に、このプラスチック製微粒子が偏平化してしまい、
表面の凹凸構造を維持することが困難となるからであ
る。これにより、ワイピング効果が得られなくなる。
又、M130を越えると被処理面においてスクラッチが
発生する可能性がある。
はないが、球状が好ましい。被処理面においてスクラッ
チが発生し難くなるからである。粒子の大きさとして
は、平均粒径が0.01〜100μmのものが好まし
く、0.1μm〜10μmのものが更に好ましい。粒子
の平均粒径が0.0lμm未満であるとフィルムのワイ
ピング層の表面に製品設計上必要とされる表面粗さをも
った凹凸を形成できず、100μmを越えるとフィルム
のワイピング層の表面粗さが粗くなりすぎて、製品とし
て求められるワイピング機能が低下することとなる。特
に、nmオーダーの微細なパーティクルを取り込むこと
が困難となる。
さの樹脂から適宜に選択できる。例えば、ポリメタクリ
ル酸エステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、尿素樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、
ポリカーボネート等である。また、これらの微粒子を表
面改質等したもの、例えば金属被覆もしくは官能基を導
入等の処理したものを用いても良い。さらに、上記プラ
スチック製微粒子に、球状ガラス、球状セラミック等の
無機材料の微粒子を基材上に確実に担持させるため、混
合しても良い。
い。例えば、綜研化学社製「ケミスノー(商品名)」等
が挙げられる。
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を使用するこ
とができる。従来からラッピングフィルムの結合剤とし
て用いられてきたものが好適である。
は硬化後にショアーDで15〜90、好ましくは50〜
85の硬度を提供するものであればよい。
温度が150℃以下、平均分子量が10000〜300
000、重合度が少なくとも約50〜200程度のも
の、特に200〜700程度のものが好ましい。
合体、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−
ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコ
ール共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、
塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エ
ステル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステ
ル−塩化ビニリデン共重合体、アクリル酸エステル−ス
チレン共重合体、メタクリル酸エステル−アクリロニト
リル共重合体、メタクリル酸エステル−塩化ビニリデン
共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン共重合体、
ウレタンエラストマー、ナイロン−シリコン系樹脂、ニ
トロセルロース−ポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニル、
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
ビニルブチラール、セルロース誘導体(セルロースアセ
テートブチレート、セルロースダイアセテート、セルロ
ーストリアセテート、セルロースプロピオネート、ニト
ロセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、
プロピルセルロース、メチルエチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、アセチルセルロース等)、スチ
レン−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、クロロビニルエーテル−アクリル酸エ
ステル共重合体、アミノ酸樹脂、各種の合成ゴム系の熱
可塑性樹脂およびこれらの混合物等が使用される。
型樹脂である場合は、塗布液の状態では200000以
下の分子量であり、塗布乾燥後に加熱加湿することによ
り、縮合付加等の反応により分子量が無限大となるもの
が好適に用いられる。また、これらの樹脂の中で、樹脂
が熱分解するまでの間に軟化または溶融しないものが特
に好ましい。
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、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、
アクリル系反応樹脂(電子線硬化樹脂)、エポキシ−ポ
リアミド樹脂、ニトロセルロース−メラミン樹脂、高分
子量ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの
混合物、メタクリル酸エステル共重合体とジイソシアネ
ートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールと
ポリイソシアネートとの混合物、尿素ホルムアルデヒド
樹脂、低分子量グリコール/高分子量ジオール/トリフ
ェニルメタントリイソシアネートの混合物、ポリアミン
樹脂、ポリイミン樹脂およびこれらの混合物等である。
シアネートを用いることが好ましい。ポリイソシアネー
トの具体例としては、ト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、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、O−トルイジ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネー
ト類、また当該イソシアネート類とポリアルコールとの
生成物、またイソシアネート鎖の縮合によって生成した
2〜10量体のポリイソシアネート、またポリイソシア
ネートとポリウレタンとの生成物で末端官能基がイゾシ
アネートであるもの等が挙げられる。これらポリイソシ
アネート類の分子量は、数平均で100〜20000で
ある。
にプラスチック製微粒子及び結合剤を含むワイピング層
を形成し、この層を硬化させることにより製造する。ワ
イピング層の形成は、一般にプラスチック製微粒子を結
合剤溶液に混合分散して塗布溶液を予め調製し、この塗
布溶液を基材フィルムの表面に塗布し、乾燥させること
により行なう。
は、不揮発分(溶媒を除去した後の状態、例えば実施例
で言えばメチルエチルケトン、トルエンを除去した後の
状態)の重量比で70/100〜350/100、好ま
しくは100/100〜200/100となるようにす
る。この混合比が70/100未満であるとフィルムの
ワイピング層の表面の大部分は結合剤に覆われることに
なり、製品設計上必要とされる十分な凹凸構造が得られ
なくなり、350/100を越えるとフィルムのワイピ
ング層から容易にプラスチック製微粒子が脱粒し易くな
る。
せて使用してよく、他に必要あれば添加剤として、分散
剤、カップリング剤、潤滑剤、帯電防止剤、酸化防止
剤、防カビ剤、着色剤、溶剤等常套の添加剤が加えられ
る。各成分の添加順序、分散温度(0〜80℃)などは
適宜設定することができる。
ップリング剤と分散剤とを、プラスチック製微粒子と結
合剤との混合開始時にともに添加し、均一分散が完了し
ていることを見計らった後、潤滑剤帯電防止剤等をほぼ
同時に添加することにより行う。その際の分散温度は、
例えば塗布溶液中の溶媒の揮発温度を考慮して決めら
れ、例えばメチルエチルケトンもしくはトルエンを主成
分とする場合には、20〜50℃に保持することにより
行う。そして塗布溶液の調製には通常の混練機を用いる
ことができる。
方法としては、塗布溶液の粘度を適当に調整した上で、
グラビアコータ、エアードクタコータ、ブレードコー
タ、ロツドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、含
浸機、リバースロールコータ、トランスファロールコー
タ、キスロールコータ、キャストコータ、スプレーコー
タ、スロットオリフィスコータ(カーテンコータ、ファ
ウンテンコータ)、静電粉体コータ、電着コーティン
グ、粉体電着コーティング、真空メッキ法、押出コー
タ、またマイクロレプリケーション法、PVD法、CV
D法、各種蒸着法等が利用できる。
「コーティング方式」(1979年10月30日発
行)、工業調査会発行の「薄膜技術の新潮流」(199
7年7月15日発行)第65〜135頁に詳細に記載さ
れている。これらによれば、本発明を実施するに適した
各コータにおける塗布溶液の粘度は次の条件にすれば良
いことがわかる。
き、また所望の液の塗布の前に下塗り層、あるいは、フ
ィルム状基材との密着力向上のためにコロナ放電処理等
を行ってもよい。
これを乾燥させ、結合剤を硬化させてワイピングフィル
ムが得られる。結合剤の硬化は、一般に加熱により行な
う。
イピング層の厚さは1〜200μm、より好ましくは2
〜20μmとする。ワイピング層の厚さが1μm未満で
あると基材上に形成したワイピング層が層間剥離等を起
こし易くなり、200μmを越えると得られるワイピン
グ機能に比較してプラスチック製微粒子、結合材等の原
材料の使用量がかさみ、この用途のフィルムとしては高
価なものとなってしまうからである。
(Ra)は50μm以下、好ましくは0.01〜5μm
(カットオフ値:80μm)とする。表面粗さが50μ
mを越えるとフィルムのワイピング層の表面が粗くなり
すぎるからである。尚、磁気ディスク等の被ワイピング
物においては、表面粗さをナノベースさらにオングスト
ロームオーダーにすることが求められており、それに対
応してフィルムのワイピング層の表面粗度は高精度に調
整する必要がある。
明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例
中の「部」及び「%」は、特に断らない限り重量基準で
ある。
ミキサーを用いて1800rpmにて60分間の分散混
練を行い、プラスチック製微粒子が均一に分散している
ことを確認した。その後、原材料Eを投入し、更に15
分間撹拌を行った。その後、ろ過を行ない、固形分濃度
35.0%の塗布溶液を得た。
フタレート(PET)フィルム、帝人社製、型番:G2
−24、平均厚さ:23.3μm、破断強度:縦28k
g/mm2−横29kg/cm2、破断伸度:縦125%
−横110%、表面粗さ(Ra):0.023μm、熱
収縮率(150℃×30分):縦1.8%−横0.3
%、ヘイズ:3.0%、摩擦係数:静0.35−動0.
33、を準備した。
レクトグラビアコーティング法により塗布した。塗布量
は、硬化後のワイピング層の厚さが6μmとなる量とし
た。次いで、これを40〜130℃の雰囲気下に5〜3
00秒間置き、塗布溶液を乾燥させ、その後、ワイピン
グ層を硬化処理した。硬化後、ワイピング層表面の面粗
さ(Ra)を測定したところ0.203μmであった。
ンジニアリング社製テクスチャリング研磨機に取り付け
た。そして、3.5インチNI−Pメッキ処理アルミ製
基板の表面を表3に示した条件でワイピング処理した。
そして、処理の前後で基材の表面粗さを測定した。結果
を表4に示す。
ム(砥粒:平均粒径0.3μmの酸化アルミニウム、研
磨層表面のRa:0.045μm)を用いること以外は
実施例1と同様にして、3.5インチNI−Pメッキ処
理アルミ製基板の表面を研磨処理した。
定した。結果を表4に示す。
ム(砥粒:平均粒径1μmの酸化アルミニウム、研磨層
表面のRa:0.162μm)を用いること以外は実施
例1と同様にして、3.5インチNI−Pメッキ処理ア
ルミ製基板の表面を研磨処理した。
定した。結果を表4に示す。
ム(砥粒:平均粒径2μmの酸化アルミニウム、研磨層
表面のRa:1.56μm)を用いること以外は実施例
1と同様にして、3.5インチNI−Pメッキ処理アル
ミ製基板の表面を研磨処理した。
定した。結果を表4に示す。
処理では、処理の前後で基板の表面粗さは変化しておら
ず、被処理面にスクラッチ等のダメージを与えないこと
が確認された。
の粒子や繊維材料を含有せず、被処理面にスクラッチや
繊維かすを発生させない。また、表面が不均一な凹凸構
造であり、被処理面から異物および余剰油分を効果的に
除去できる。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 柔軟なフィルム状基材と、該基材の一表
面上に形成されたワイピング層とを有するワイピングフ
ィルムにおいて、該ワイピング層が結合剤とその中に分
散されたプラスチック製微粒子とを有するワイピングフ
ィルム。 - 【請求項2】 前記プラスチック製微粒子の平均粒径が
0.01〜100μmであり、ロックウェル硬度がM1
0〜M130である請求項1記載のワイピングフィル
ム。 - 【請求項3】 前記プラスチック製微粒子と結合剤との
重量比が70/100〜350/100である請求項1
又は2記載のワイピングフィルム。 - 【請求項4】 前記ワイピング層表面の中心線平均表面
粗さ(Ra)が50μm以下である請求項1〜3のいず
れか記載のワイピングフィルム。
Priority Applications (8)
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