JP4503371B2 - 研磨布の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は研磨布の製造方法に係り、特に、軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面に発泡表面層を有する仕上げ研磨用研磨布の製造方法に関する。

従来、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、ハードディスク用基板、シリコンウエハ、液晶ガラス等、高精度に平坦性が要求される材料（被研磨物）の平坦加工には、軟質又は硬質のプラスチックフォームを有する研磨布が用いられている。一般に、硬質プラスチックフォームは、硬質プラスチックと発泡剤とを混合して成形後、シート状にスライスすることで製造されている。一方、軟質プラスチックフォームは、軟質プラスチックを水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させること（湿式成膜法）で製造されている。製造されたプラスチックフォームの内部には、硬質、軟質共に多数の発泡が形成されており、この発泡をプラスチックフォームの表面で開口させ、開口した発泡に研磨液を保持させながら被研磨物の平坦加工が行われている。また、軟質プラスチックフォームの表面には、内部の発泡の大きさより小さい発泡が形成された厚さ数μｍ程度の発泡表面層（スキン層）が形成されている。このスキン層を利用して平坦加工する方法が、被研磨物、特に、ハードディスク用アルミニウム基板等の平坦加工の仕上げ加工（二次研磨）に用いられている。

ところが、硬質プラスチックフォームではスライス時に厚さのバラツキが生じ易く、軟質プラスチックフォームでは樹脂溶液が粘性を有するため、基材への塗布時に厚さのバラツキが生じると共に、湿式成膜法のため、凝固再生時の発泡形成（有機溶媒と水系凝固液との置換）により厚さのバラツキが生じやすい。このため、プラスチックフォーム自体の表面の平坦性が損なわれるので、平坦加工時に被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。換言すれば、被研磨物の平坦性を向上させるためには、プラスチックフォームの厚さのバラツキを減少させてプラスチックフォーム自体の平坦性を向上させることが重要である。このため、プラスチックフォームの製造後にその表面をバフ加工（表面サンディング）することで厚さのバラツキの減少が図られている。

バフ加工した研磨布としては、硬質プラスチックフォームを有する研磨布では、表面をバフ加工することで厚さのバラツキを１００μｍ以下とした研磨布が開示されている（例えば、特許文献１参照）。一方、軟質プラスチックフォームを有する研磨布では、例えば、表面をバフ加工して表面粗さを５０μｍ以下とし、軟質プラスチックフォームの表面で発泡を開口させたスエード様研磨布が開示されている（特許文献２参照）。また、軟質プラスチックフォームの発泡が開口しないように表面のスキン層を残してバフ加工した研磨布が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−１９２４５５号公報 特許第３１８７７６９号公報 特開２００１−６２７０４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、研磨布が高硬度のため、被研磨物の表面平坦性向上には効果があるが、上述した仕上げ加工では、被研磨物の表面にスクラッチ等のきずが発生しやすい、という欠点がある。また、特許文献２の研磨布では、軟質プラスチックフォームの表面で発泡が開口しているため、表面粗さの減少には限界があり、上述した仕上げ加工に際しては、被研磨物の平坦性を向上させることが難しい。更に、特許文献３の方法では、軟質プラスチックフォームの表面にスキン層を残しているもののバフ加工でスキン層の厚さが部分的に薄くなるため、平坦加工中に短時間でスキン層が摩耗して発泡が開口しやすくなる。また、スキン層は厚さ数μｍ程度しかなく研磨布の厚さのバラツキより小さいことから、研磨布の厚さのバラツキを解消する程バフ加工するとスキン層が消失してしまい、スキン層を残すと成膜された軟質プラスチックフォームの厚さのバラツキがそのまま研磨布の厚さのバラツキとして残るため、高密度記憶の可能な次世代型ハードディスク等の被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。これらを解決するためには、軟質プラスチックフォームの製造において、厚さのバラツキを減少させることが重要である。

本発明は上記事案に鑑み、軟質プラスチックフォームを有する仕上げ研磨用研磨布の厚さを一様に確保可能な製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面に発泡表面層を有する仕上げ研磨用研磨布の製造方法であって、基材に軟質プラスチックと前記軟質プラスチックを溶解可能な水混和性の有機溶媒とを含み粘性を有する塗布溶液を塗布装置で塗布する塗布ステップと、前記塗布ステップで塗布溶液が塗布された基材を、前記軟質プラスチックを凝固させるための凝固槽まで搬送する搬送ステップと、前記搬送ステップで搬送された基材を前記凝固槽の水系凝固液中に浸漬する浸漬ステップと、を含み、前記搬送ステップで、前記塗布溶液が塗布された基材を６０秒間〜３００秒間略水平に搬送することを特徴とする。

第１の態様では、塗布溶液が粘性を有するため、塗布ステップにおいて塗布装置で基材に塗布溶液を塗布する際に、基材に塗布された塗布溶液の厚さにバラツキが生じるが、搬送ステップで、塗布溶液が塗布された基材を６０秒間〜３００秒間略水平に搬送することで、塗布溶液の表面が空気中の水分で凝固し始めることなく、基材上の塗布溶液の厚みの大きな部分が小さくなり小さな部分が大きくなるように流動することで塗布溶液の厚さのバラツキが解消され塗布溶液の表面が平坦化し、浸漬ステップで、基材を凝固槽の水系凝固液中に浸漬することで軟質プラスチックが一様の厚さで凝固するので、軟質プラスチックフォームの厚さのバラツキをなくすことができる。

また、本発明の第２の態様は、軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面に発泡表面層を有する仕上げ研磨用研磨布の製造方法であって、基材に軟質プラスチックと前記軟質プラスチックを溶解可能な水混和性の有機溶媒とを含み粘性を有する塗布溶液を塗布装置で塗布する塗布ステップと、前記塗布ステップで塗布溶液が塗布された基材を、前記軟質プラスチックを凝固させるための凝固槽まで６０秒間〜３００秒間略水平に搬送する搬送ステップと、前記搬送ステップで搬送された基材を前記凝固槽の水系凝固液中に略垂直に進入させて浸漬する浸漬ステップと、を含む。

第２の態様では、搬送ステップで、塗布溶液が塗布された基材を６０秒間〜３００秒間略水平に搬送することで、塗布溶液の表面が空気中の水分で凝固し始めることなく、塗布ステップで生じる塗布溶液の厚さのバラツキが解消され塗布溶液の表面が平坦化し、浸漬ステップで、基材を凝固槽の水系凝固液中に略垂直に進入させて浸漬することで、水系凝固液の液面の波動による塗布溶液表面の凹凸発生が抑制され軟質プラスチックが一様の厚さで凝固するので、軟質プラスチックフォームの厚さのバラツキをなくすことができる。

第１、第２の態様において、搬送ステップで、塗布溶液が塗布された基材を支持部材で略水平に支持すれば、塗布溶液の塗布面積を大きくしても塗布溶液が塗布された基材を略水平に支持することができる。このとき、支持部材を支持ローラとしてもよい。更に、凝固槽が、塗布溶液が塗布された基材を水系凝固液中に進入させる位置の近傍で進入幅方向の少なくとも一方に凝固液の液面の波動の振幅を低減させる消波板を有してもよい。この場合に、軟質プラスチックをポリウレタン樹脂としてもよい。

本発明によれば、塗布溶液が粘性を有するため、塗布ステップにおいて基材に塗布された塗布溶液の厚さにバラツキが生じるが、搬送ステップで塗布溶液の表面が空気中の水分で凝固し始めることなく、厚さのバラツキが解消され塗布溶液の表面が平坦化し、浸漬ステップで軟質プラスチックが一様の厚さで凝固するので、軟質プラスチックフォームの厚さのバラツキをなくすことができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用可能な精密仕上げ研磨用の研磨加工に使用する研磨パッドの実施の形態について説明する。

（研磨パッド）
図１に示すように、研磨パッド１は、ポリウレタン樹脂で形成された軟質プラスチックフォームとしてのポリウレタンシート２を有している。ポリウレタンシート２は、厚さ（図１の縦方向の長さ）が、例えば、平均約０．７ｍｍの場合は、最大厚さと最小厚さとの差が約６０μｍ以下となるように形成されている。このため、ポリウレタンシート２は、平坦な研磨面Ｐを有している。ポリウレタンシート２の研磨面Ｐ側の表面層には、図示しない発泡が形成されたスキン層４が形成されている。ポリウレタンシート２には、ポリウレタン樹脂中に厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の発泡３が形成されている。発泡３の空間体積は、研磨面Ｐ側の大きさが、研磨面Ｐの反対面側（下面側）より小さく形成されている。発泡３同士の間のポリウレタン樹脂中には、スキン層４に形成された発泡より大きな空間体積を有する図示を省略した発泡が形成されている。発泡３及び図示を省略した発泡は、スキン層に形成された発泡の空間体積の直径より小さく不図示の連通孔で立体網目状につながっている。

また、研磨パッド１は、研磨面Ｐの反対面側に、ポリウレタンシート２の製造時に基材とされる、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルム等の可撓性フィルム、不織布又は織布等の支持部材６を有している。支持部材６の下面側には、他面側（最下面側）に剥離紙８を有し研磨機に研磨パッド１を装着するための両面テープ７が貼り合わされている。

（研磨パッドの製造）
研磨パッド１は、図２に示す各工程を経て製造される。まず、準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）及び添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、発泡３の大きさや量（個数）を制御するため、カーボンブラック等の顔料、発泡を促進させる親水性活性剤及びポリウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を濾過することで凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液（塗布溶液）を得る。

塗布工程、搬送工程、浸漬工程及び洗浄・乾燥工程では、準備工程で得られたポリウレタン樹脂溶液を基材に連続的に塗布し、水系凝固液に浸漬することでポリウレタン樹脂を凝固再生させ、洗浄後乾燥させてポリウレタンシート２を得る。塗布工程、搬送工程、浸漬工程及び洗浄・乾燥工程は、図３に示す成膜装置で連続して実行される。

図３に示すように、成膜装置６０は、基材の不織布や織布を前処理する、水又はＤＭＦ水溶液（ＤＭＦと水との混合液）等の前処理液１５が満たされた前処理槽１０、ポリウレタン樹脂を凝固再生させるための、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液２５が満たされた凝固槽２０、凝固再生後のポリウレタン樹脂を洗浄する水等の洗浄液３５が満たされた洗浄槽３０及びポリウレタン樹脂を乾燥させるためのシリンダ乾燥機５０を連続して備えている。

前処理槽１０の上流側には、基材４３を供給する基材供給ローラ４１が配置されている。前処理槽１０は、基材４３の搬送方向と同じ長手方向の略中央部の内側下部に一対のガイドローラ対１３を有している。前処理槽１０の上方で、基材供給ローラ４１側にはガイドローラ１１、１２が配設されており、凝固槽２０側には前処理した基材４３に含まれる過剰な前処理液１５を除去するマングルローラ１８が配置されている。マングルローラ１８の下流側には、基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を略均一に塗布するナイフコータ４６が配置されている。凝固槽２０の上方で前処理槽１０側にはガイドローラ２１が配置されている。ナイフコータ４６及びガイドローラ２１間には、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３を略水平に支持する２本の支持ローラ４８が配設されている。

凝固槽２０は、前処理槽１０側の内側下部（ガイドローラ２１の下方）にガイドローラ２２を、洗浄槽３０側の内側下部にガイドローラ２３をそれぞれ有している。凝固槽２０の内側には、ガイドローラ２１、２２間で凝固液２５の液面の位置に、凝固液２５の液面の波動（波打つこと）の振幅を低減する一対の消波板２４が配設されている。凝固槽２０の上方で洗浄槽３０側には凝固再生後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ２８が配置されている。洗浄槽３０には、基材４３の搬送方向と同じ長手方向で上部に４本、下部に５本のガイドローラ３３が上下交互となるように配設されている。洗浄槽３０の上方で、凝固槽２０側にはガイドローラ３１が配置されており、シリンダ乾燥機５０側には洗浄後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ３８が配置されている。シリンダ乾燥機５０には、内部に熱源を有する４本のシリンダが上下４段に配設されている。シリンダ乾燥機５０の下流側には、乾燥後のポリウレタン樹脂（ポリウレタンシート２）を巻き取る巻取ローラ４２が配置されている。なお、マングルローラ１８、２８、３８、シリンダ乾燥機５０及び巻取ローラ４２は、図示を省略した回転駆動モータに接続されており、これらの回転駆動力により基材４３が基材供給ローラ４１から巻取ローラ４２まで搬送される。基材４３の搬送速度は、本例では２．５ｍ／ｍｉｎに設定されており、１．０〜５．０ｍ／ｍｉｎの範囲で設定されることが好ましい。

基材４３に不織布又は織布を用いる場合は、基材４３が基材供給ローラ４１から引き出され、ガイドローラ１１、１２を介して前処理液１５中に連続的に導入される。前処理液１５中で一対のガイドローラ１３間に基材４３を通過させて前処理（目止め）を行うことにより、ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布するときに、基材４３内部へのポリウレタン樹脂溶液４５の浸透が抑制される。基材４３は、前処理液１５から引き上げられた後、マングルローラ１８で加圧されて余分な前処理液１５が絞り落とされる。前処理後の基材４３は、凝固槽２０方向に搬送される。なお、基材４３としてＰＥＴ製等の可撓性フィルムを用いる場合は、前処理が不要のため、ガイドローラ１２から直接マングルローラ１８に送り込むようにするか、又は、前処理槽１０に前処理液１５を入れないようにしてもよい。

図２に示すように、塗布工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液４５が常温下でナイフコータ４６により基材４３に略均一に塗布される。このとき、ナイフコータ４６と基材４３の上面との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布厚さ（塗布量）を調整する。

搬送工程では、ナイフコータ４６でポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３が、支持ローラ４８で略水平に支持されながらガイドローラ２１を介して凝固槽２０まで所定時間搬送される。すなわち、基材４３に塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５は、凝固槽２０までの搬送中に所定時間略水平に保持される。このとき、略水平に搬送する時間は、本例では１２０秒に設定されており、ポリウレタン樹脂溶液４５の粘性に応じて６０〜３００秒、より好ましくは１２０〜３００秒の範囲で設定される。

浸漬工程では、搬送された基材４３が、ガイドローラ２１から一対の消波板２４の間を通過しガイドローラ２２へ向けて凝固液２５中に導入される。このため、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３は、凝固液２５中に略垂直に進入する。凝固液２５中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の表面に厚さ数μｍのスキン層４が形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液４５中のＤＭＦと凝固液２５との置換の進行によりポリウレタン樹脂が基材４３の片面に凝固再生する。このポリウレタン樹脂の凝固再生は、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３が凝固液２５中に進入してからガイドローラ２２に到る間に完了する。ＤＭＦがポリウレタン樹脂溶液４５から脱溶媒するときに、ポリウレタン樹脂中に発泡３が形成される。凝固再生したポリウレタン樹脂は、凝固液２５から引き上げられ、マングルローラ２８で余分な凝固液２５が絞り落とされた後、ガイドローラ３１を介して洗浄槽３０に搬送され洗浄液３５中に導入される。

洗浄・乾燥工程では、洗浄液３５中に導入されたポリウレタン樹脂をガイドローラ３３に上下交互に通過させることによりポリウレタン樹脂が洗浄される。洗浄後、ポリウレタン樹脂は洗浄液３５から引き上げられ、マングルローラ３８で余分な洗浄液３５が絞り落とされる。その後、ポリウレタン樹脂を、シリンダ乾燥機５０の４本のシリンダ間を交互（図３の矢印方向）に、シリンダの周面に沿って通過させることで乾燥させる。乾燥後のポリウレタン樹脂は、巻取ローラ４２に巻き取られる。

ラミネート加工工程では、基材４３（支持部材６）の研磨面Ｐの反対面に、他面に剥離紙８が貼付された両面テープ７を貼り合わせる。裁断工程で円形等の所望の形状に裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い研磨パッド１を完成させる。

（作用）
次に、本実施形態の研磨パッド１の製造方法の作用等について説明する。

本実施形態の製造方法では、塗布工程でナイフコータ４６を使用して基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を塗布し、搬送工程で凝固槽２０の上方に配置されたガイドローラ２１までポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３を所定時間略水平に搬送する。このため、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布時にポリウレタン樹脂溶液４５の粘性により表面に凹凸が生じて厚さのバラツキが生じても、基材４３が略水平に搬送される間にポリウレタン樹脂溶液４５の自重により厚さの大きな部分が小さくなり、その分厚さの小さな部分が大きくなるように流動する。これにより、ポリウレタン樹脂溶液４５の厚さのバラツキが解消され表面を平坦化することができる。更に、浸漬工程で、表面が平坦化されたポリウレタン樹脂溶液４５を凝固液２５中に浸漬することでポリウレタン樹脂を一様の厚さで凝固再生させる。このため、得られるポリウレタンシート２では、表面が平坦化されているので、最大厚さと最小厚さとの差を約６０μｍ以下に形成することができ、厚さのバラツキを少なくすることができる。特に、精密仕上げ研磨においては、スラリにコロイダルシリカ等の微小球状の研磨粒子と、柔軟性を有する研磨パッドとが用いられている。このため、研磨パッドの表面粗さが小さい程スラリが均一に流れ、被研磨物と滑らかに接触可能となる。

このようなポリウレタンシート２を有する研磨パッド１では、表面層にスキン層４が形成されており、高度に平坦化された研磨面Ｐを有するため、例えば、ハードディスク用アルミニウム基板等の精密仕上げ研磨（二次研磨）加工に好適に使用することができる。更に、研磨面Ｐが高度に平坦化されているため、表面のドレッシング（被研磨物との当り面を出すようにダイヤモンドドレッサ等で表面の調整をするためにドレスする軽度の表面サンディング）が容易となり、表面に形成されたスキン層４の全体が使用可能となるので、研磨パッド１の寿命を向上させることができる。

ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３を略水平に搬送する時間が６０秒に満たない場合は、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面を平坦化するには不十分であり、３００秒を超える場合は、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面が空気中の水分で凝固（ゲル化）し始めるため、凝固液２５に浸漬したときにスキン層４の形成が不均一となるので、表面が荒れ（凸凹となり）、脱溶媒が不均一となり厚さにバラツキが生じることとなる。本実施形態の製造方法では、所定時間を６０〜３００秒に設定している。このため、基材４３を略水平に搬送する間にポリウレタン樹脂溶液４５が表面で凝固し始めることなく流動するので、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面を確実に平坦化することができる。更に、本実施形態の製造方法では、略水平に搬送する時間はポリウレタン樹脂溶液４５の粘性に応じて設定される。このため、例えば、低粘性のポリウレタン樹脂溶液４５を使用するときは略水平に搬送する時間を短くすることで、ポリウレタン樹脂溶液４５の基材４３からの流出等による厚さのバラツキを防止することができる。

更に、本実施形態の製造方法では、搬送工程で、基材４３がナイフコータ４６及びガイドローラ２１間の搬送中に支持ローラ４８で略水平に支持される。このため、基材４３に塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の塗布量、塗布面積を大きくしても、基材４３が搬送中にポリウレタン樹脂溶液４５の自重で弛みが生じることなく略水平に搬送することができる。これにより、厚さ、面積を大きくした研磨パッド１でも平坦化の向上を図ることができる。

また更に、本実施形態の製造方法では、浸漬工程で、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３を略垂直に凝固液２５中に進入させる。このため、基材４３の進入に伴う凝固液２５の液面の波動の振幅を低減することができる。これにより、凝固液２５の波動でポリウレタン樹脂溶液４５の表面に凹凸が形成されることを抑制することができる。また、凝固槽２０の内側には消波板２４が配置されているため、凝固液２５の液面の波動の振幅を更に低減することができ、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面の平坦性を確保することができる。

これに対して、従来の湿式成膜法では、粘性を有するポリウレタン樹脂溶液を基材に塗布するときの搬送速度のバラツキやコータ（塗布装置）の振れ等が生じるため、塗布されたポリウレタン樹脂溶液の厚さにバラツキが生じる。例えば、ロールコータでロールの支持にベアリングを使用すると振れが生じ、ロールの回転駆動のバラツキもある。ロールの振れ幅が１０μｍあれば１０μｍ以下のバラツキが生じ、回転駆動のバラツキが１％あれば厚さ１ｍｍあたりの塗付で１０μｍのバラツキが生じる。塗布装置はこれらを最小限にするように設計されているものの完全にバラツキをなくすことはできない。塗布時に厚さのバラツキが生じるため、その状態で凝固液に浸漬することで凝固再生されるポリウレタン樹脂には厚さのバラツキが残される。また、凝固液中では、ポリウレタン樹脂溶液の表面に形成されるスキン層を通してポリウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固浴中の水とが置換されてポリウレタン樹脂内部に発泡が形成される。実際には、ポリウレタン樹脂溶液中の２０％前後が固形分でその他は溶剤等の凝固浴中に溶解する成分である。均一なスキン層が形成されない場合には、脱溶媒が不均一となりさらに厚さのバラツキが増大する。また、ポリウレタンシートを形成後にドレッシング等で被研磨物との当り面を良化させることはできるが、スキン層を残した状態で、厚さのバラツキを解消させることはできない。ドレッシングによりスキン層の厚さが部分的に薄くなり、研磨加工に伴い発泡が研磨面で開口して表面粗さが大きくなるため、スキン層を利用する二次研磨等では、研磨パッドの寿命を低下させる上、被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。本実施形態は、これらの問題を解決することができる製造方法である。

なお、本実施形態では、ナイフコータ４６及びガイドローラ２１間で基材４３を略水平に搬送する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガイドローラ２１を凝固液２５の液面上側近傍に配置してもよい。このようにすれば、ナイフコータ４６及びガイドローラ２１間の搬送は若干傾斜するものの、ガイドローラ２１と凝固液２５の液面との距離が小さくなるため、基材４３に塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の重力によるズレを抑制して厚さのバラツキを低減することができる。

また、本実施形態では、ナイフコータ４６及びガイドローラ２１間で基材４３を支持する支持ローラ４８を２本とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ナイフコータ４６及びガイドローラ２１間の搬送距離に応じて支持ローラ４８を２本以上配設してもよく、また、支持ローラ４８に代えて、板状の支持プレートを配置して該支持プレート上で基材４３を摺動させるようにしてもよい。このようにすれば、基材４３が全面で支持されるので、基材４３の略水平な搬送を容易に行うことができる。

更に、本実施形態では、基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を塗布してポリウレタン樹脂を凝固再生させることで、基材４３をそのまま支持部材６とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ポリウレタン樹脂を凝固再生させた後、基材４３を剥離し、ポリウレタンシート２のフィルムのみを得ることも可能であり、得られたポリウレタンシート２のフィルムを単体で研磨布として用いてもよい。この場合に、得られたポリウレタンシート２にＰＥＴ製フィルム等の可撓性フィルム、不織布又は織布等の支持部材６を貼り合わせてもよい。

また更に、本実施形態では、軟質プラスチックフォームとしてポリウレタン樹脂を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリエステル樹脂等を用いてもよい。ポリウレタン樹脂を用いるようにすれば、湿式法により連続発泡体を容易に形成することができる。また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂を３０％となるようにＤＭＦに溶解する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂溶液４５の粘性やポリウレタンシート２の厚さ等により適宜変更してもよい。

更にまた、本実施形態では、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布にナイフコータ４６を例示したが、例えば、リバースコータ、ロールコータ等を用いてもよく、基材４３に略均一な厚さに塗布可能であれば特に制限されるものではない。また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂の乾燥にシリンダ乾燥機５０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、熱風乾燥機等を用いてもよい。

以下、本実施形態に従い、搬送工程で略水平に搬送する時間（以下、均整化時間という。）を変えて製造した研磨パッド１の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の研磨パッドについても併記する。

（実施例１）
実施例１では、ポリウレタン樹脂としてポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂のＤＭＦ溶液１００部に対して、粘度調整用のＤＭＦの４５部、顔料のカーボンブラックを３０％含むＤＭＦ分散液の４０部、疎水性活性剤の２部を混合してポリウレタン樹脂溶液４５を調製した。ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布する際に塗布装置のクリアランスを０．７ｍｍに設定した。洗浄工程での洗浄効果を高めるために凝固再生後の洗浄を温水で行い、ポリウレタンシート２を作製した。均整化時間は、下表１に示すように、６０秒とした。得られたポリウレタンシート２の単位面積あたりの重量から換算するとポリウレタン樹脂溶液４５の塗布量は、５５０ｇ／ｍ^２（固形換算１２５ｇ／ｍ^２）である。

（実施例２〜実施例３）
表１に示すように、実施例２〜実施例３では、均整化時間を変える以外は実施例１と同様にした。均整化時間は、実施例２では１２０秒、実施例３では３００秒とした。

（比較例１〜比較例２）
表１に示すように、比較例１〜比較例２では、均整化時間を変える以外は実施例１と同様にした。均整化時間は、比較例１では３０秒、比較例２では６００秒とした。

（評価）
次に、各実施例及び比較例で作製したポリウレタンシート２について、厚さ及び表面粗さを測定した。厚さの測定は、ダイヤルゲージ（最小目盛り０．０１mm）を使用し加重１００ｇ／ｃｍ^２をかけて測定した。縦１ｍ×横１ｍのポリウレタンシート２を縦横１０ｃｍピッチで最小目盛りの１０分の１（０．００１mm）まで読み取り、厚さの平均値、及び、最大厚さと最小厚さとの差を範囲Ｒとして求めた。表面粗さの測定は、表面粗さ測定機（ミツトヨ社製、ＳＵＲＦＴＥＳＴ）を使用し、速度０．５ｍｍ／ｓ、基準長さ０．８ｍｍとして縦方向及び横方向についてそれぞれ５区間の粗さ曲線を各２回測定した。得られた粗さ曲線から、平均線から測定曲線までの偏差の絶対値の平均値を平均粗さＲａとして求め、平均線から最も高い測定曲線までの高さと最も低い測定曲線までの深さとの合計を最大高さＲｙとして求めた。厚さ及び表面粗さの測定結果を表１に合わせて示した。

表１に示すように、厚さの範囲Ｒは均整化時間が大きくなる程低下した。このことから、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された基材４３を略水平に搬送することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面は時間の経過と共に平坦化することが判った。一方、表面粗さは平均粗さＲａ及び最大高さＲｙ共に均整化時間が大きくなる程低下（平坦化）するが、均整化時間を６００秒とした比較例２では、逆に表面粗さが悪化することが判った。また、均整化時間を３０秒とした比較例１では、厚さ、表面粗さ共に不十分であった。このことは、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗付表面（空気との界面）で時間の経過と共にポリウレタン樹脂が凝固する傾向が出始めているためと考えられる。すなわち、均整化時間を大きくすると表面のポリウレタン樹脂溶液４５が空気中の水分を吸収して部分的にゲル化（凝固）を起こすものと推定している。また、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面での吸湿は、ポリウレタン樹脂そのものによる影響より、むしろ溶媒（主成分）のＤＭＦの吸湿性に依存していることが考えられる。従って、均整化時間を６０〜３００秒に設定することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面が部分的に凝固しない流動性を有した安定した状態で表面を平坦化させることができ、得られるポリウレタンシート２の厚さのバラツキと表面粗さとを低減することができることが判明した。

本発明は、軟質プラスチックフォームを有する仕上げ研磨用研磨布の厚さを一様に確保可能な製造方法を提供するものであり、製造、販売に寄与し、産業上利用することができる。

本発明を適用可能な実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。 研磨パッドの製造工程を示す工程図である。 成膜装置の概略構成を示す正面図である。

符号の説明

１ 研磨パッド（研磨布）
２ ポリウレタンシート（軟質プラスチックフォーム）
２０ 凝固槽
２４ 消波板
４３ 基材
４５ ポリウレタン樹脂溶液（塗布溶液）
４６ ナイフコータ（塗布装置）
４８ 支持ローラ（支持部材）

Claims (6)

1. 軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面に発泡表面層を有する仕上げ研磨用研磨布の製造方法であって、
   基材に軟質プラスチックと前記軟質プラスチックを溶解可能な水混和性の有機溶媒とを含み粘性を有する塗布溶液を塗布装置で塗布する塗布ステップと、
   前記塗布ステップで塗布溶液が塗布された基材を、前記軟質プラスチックを凝固させるための凝固槽まで搬送する搬送ステップと、
   前記搬送ステップで搬送された基材を前記凝固槽の水系凝固液中に浸漬する浸漬ステップと、
   を含み、
   前記搬送ステップで、前記塗布溶液が塗布された基材を６０秒間〜３００秒間略水平に搬送することを特徴とする製造方法。
2. 軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面に発泡表面層を有する仕上げ研磨用研磨布の製造方法であって、
   基材に軟質プラスチックと前記軟質プラスチックを溶解可能な水混和性の有機溶媒とを含み粘性を有する塗布溶液を塗布装置で塗布する塗布ステップと、
   前記塗布ステップで塗布溶液が塗布された基材を、前記軟質プラスチックを凝固させるための凝固槽まで６０秒間〜３００秒間略水平に搬送する搬送ステップと、
   前記搬送ステップで搬送された基材を前記凝固槽の水系凝固液中に略垂直に進入させて浸漬する浸漬ステップと、
   を含む製造方法。
3. 前記搬送ステップで、前記塗布溶液が塗布された基材を支持部材で略水平に支持することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造方法。
4. 前記支持部材が複数の支持ローラであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
5. 前記凝固槽が、前記塗布溶液が塗布された基材を前記水系凝固液中に進入させる位置の近傍で進入幅方向の少なくとも一方に前記水系凝固液の液面の波動の振幅を低減させる消波板を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造方法。
6. 前記軟質プラスチックがポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造方法。