CN107073676B

CN107073676B - 研磨垫

Info

Publication number: CN107073676B
Application number: CN201580051608.XA
Authority: CN
Inventors: 高桥大介; 高田直树; 前田宪孝
Original assignee: Fujibo Holdins Inc
Current assignee: Fujibo Holdins Inc
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: KR20170063771A; KR102393013B1; CN107073676A; WO2016047802A1; JP2017226016A; JP6399393B2

Abstract

提供了一种在对具有变化厚度的被研磨物的表面进行研磨时,可提高研磨精度并可抑制研磨不均的研磨垫。研磨垫(1)是将具有研磨面(9)的上层片材(3)及下层片材(5)至少两片片材贴合而构成的，上层片材的厚度为1.0mm～2.0mm，研磨面(9)的肖氏A硬度为20～90，并且对研磨垫(1)整体使用10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度为0.15～0.35MPa。

Description

研磨垫

技术领域

本发明涉及研磨垫，特别涉及适于对具有变化厚度的被研磨物的表面进行研磨的研磨垫。

背景技术

迄今为止，对于手机、智能电话或平板型PC那样的多功能型移动设备，或者音乐播放器、游戏设备或产业用系统等的各种小型便携式电子设备，为了实现与其它产品的差别化，在其外观·设计上采用了各种形状。而且，近年来，作为小型便携电子设备的形状，多采用使厚度向外周减少、沿外周形成了弯曲面的形状那样的具有变化厚度的形状。另外，通过采用这样的形状，除了改进设计性的效果之外，还可在设备侧面设置信息显示部或设置操作键，可改进设计的自由度。

而且，在对上述那样的具有变化厚度的形状的小型便携式电子设备的壳体等进行加工的情况下，可使用切削加工、模具成型的技术。

在通过切削加工对具有变化厚度的形状进行加工的情况下，使用球头立铣刀或R形金刚石工具将工件切削成预定形状。然而，在使用球头立铣刀的情况下，会在加工面形成与球头立铣刀的球径相应的圆弧状切削痕。另外，在使用R形金刚石工具的情况下，需要在不同的切削工序中形成平面和曲面，因此会在平面与曲面的边界线处形成台阶高差，不能加工一致的面。另外，同样在通过模具对具有变化厚度的形状进行成型的情况下，会在与模具接触的整个面上形成受模具的表面品质影响的凹凸。

因此，作为除去由上述切削加工、模具成型而产生的切削痕、台阶高差、凹凸的方法，在切削加工后大多使用专利文献1或2中记载的那样的方法：按照预定的加工程序使具有比被加工面小的研磨面的研磨工具三维地移动并在被加工面上扫描，由此对被加工面进行研磨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-62751号公报

专利文献2：日本专利第3030681号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1或2中记载的那样的使研磨工具扫描的方法中，存在这样的问题：难以将对于被研磨物的研磨压力保持一定，研磨精度断然不高。另外，在使研磨工具扫描的情况下，需要在被研磨面的整个面上将研磨工具的通过量设为一定，但进行这样的扫描是非常困难的，现实来说，存在会产生研磨不均(研磨斑)的问题。

因此，本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种在对具有变化厚度的被研磨物的表面进行研磨时，可提高研磨精度并可抑制研磨不均的研磨垫。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明为一种研磨垫，其是将具有研磨面的上层片材及下层片材至少两片片材贴合而构成的研磨垫，上层片材的厚度为1.0mm～2.0mm，研磨面的肖氏A硬度为20～90，并且对研磨垫整体使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度为0.15～0.35MPa，更优选为0.15～0.27MPa。

像如此构成的本发明那样，通过将上层片材的厚度设为1.0mm～2.0mm、将研磨面的肖氏A硬度设为20～90、并且将对研磨垫整体使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度设为0.15～0.35MPa、更优选设为0.15～0.27MPa，对于研磨面研磨被研磨物而言可保持足够的硬度，并且可保持研磨垫整体对被研磨物的表面形状的追随性、即研磨面对被研磨物的表面形状的追随性。因此，根据本发明的研磨垫，可适合研磨被研磨面上的微小凹凸，且在对具有变化厚度的被研磨物的被研磨面进行研磨时，研磨垫根据被研磨面的形状而发生变形，因此可提高研磨精度并可抑制研磨不均。

另外，在本发明中，上述上层片材为发泡聚氨酯片材，上述下层片材为聚乙烯泡沫片材，在该情况下，优选上述发泡聚氨酯片材的松密度为上述聚乙烯泡沫片材的松密度的10～20倍。

另外，在本发明中，上述下层片材的厚度优选为2～15mm。

另外，在本发明中，使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度与使用直径20mm的压头进行测定时的25％压缩硬度之比优选为1.70～2.70。

根据如此构成的本发明，可使使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度、即窄区域中的25％压缩硬度大于使用直径20mm的压头进行测定时的25％压缩硬度、即宽区域中的25％压缩硬度。由此，研磨垫在着眼于窄区域时显示较高的硬度，在着眼于宽区域时显示较低的硬度，对于微小凹凸发挥高硬度，对于可与较大型的凹凸等同对待的厚度变化的部分发挥低硬度。因此，根据本发明中的研磨垫，适合研磨微小凹凸，可进行面品位更高的研磨加工。

发明效果

如上所述，根据本发明，能提供一种在对具有变化厚度的被研磨物的表面进行研磨时，可提高研磨精度且可抑制研磨不均的研磨垫。

附图说明

图1是根据本发明的实施方案的研磨垫的侧截面图。

图2是根据本发明的实施方案的研磨垫的侧截面图，是用于说明使用状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对根据本发明的实施方案的研磨垫进行说明。图1是根据本实施方案的研磨垫的侧截面图。

如图1所示，研磨垫1是将由发泡聚氨酯片材形成的上层片材3、和由聚乙烯泡沫片材形成的下层片材5贴合而形成的。上层片材3与下层片材5经由双面胶带7相互贴合。而且，上层片材3的未贴付双面胶带7的一侧的面，换言之，不与下层片材5对置的一侧的面构成研磨垫1的研磨面9。而且，下层片材5的不与上层片材3对置的一侧的面贴付有用于将研磨垫1贴付于研磨平台的双面胶带11。予以说明，关于双面胶带7和双面胶带11的芯材，只要为不使本发明的效果消失的范围的刚性，材质就没有特别限定。可列举PET、聚丙烯等的可挠性膜。另外，双面胶带7和11也可以是不具有芯材的无支撑型粘胶带，或者也可以使用粘合剂代替双面胶带。

而且，这样的将上层片材3和下层片材5层叠而形成的研磨垫1优选研磨面9的肖氏A硬度为20～90。研磨面的肖氏A硬度为20以上时，可保持用于充分研磨被研磨物的硬度；另一方面，若研磨面9的肖氏A硬度为90以下，则可减少被研磨物的被研磨面上的刮伤，因而优选。

另外，研磨垫1的厚度没有特别限定，优选设为3～17mm。

进而，研磨垫1的通过基于日本工业标准(JIS K 6767)的试验得到的25％压缩硬度优选为0.15～0.35MPa，进一步优选为0.15～0.27MPa。此处，基于JIS K 6767的试验是指如下试验：将压缩速度、压缩初始厚度的25％、停止并测定20秒后的负载的方面设为与JISK6767相同，关于试验片的尺寸，设为30mm×30mm，试验片的厚度即使不足25mm也不重叠而测定一片，关于压头，使用前端为直径10mm的圆盘状压头。25％压缩硬度为0.15MPa以上时，可确保赋予被研磨物的按压力，因此能可靠地进行研磨；另一方面，25％压缩硬度为0.35MPa以下时，追随性不会变得过低，从平面至曲面按压力均匀作用，不易产生研磨不均，因而优选。予以说明，在使用本研磨垫进行研磨的情况下，为了使被研磨物充分陷入研磨垫来进行研磨加工，作为使被研磨物陷入一定量时施加于被研磨物的应力的指标，使用25％压缩硬度。

上层片材3是将发泡聚氨酯片材剪切成例如圆板形状而成的，其厚度优选为1.0～2.0mm。通过将上层片材3的厚度设为1.0mm以上，可充分确保制品寿命；另一方面，通过将上层片材3的厚度设为2.0mm以下，研磨垫1整体的物性不易仅由上层片材3的物性支配，可实现磨削力和追随性的兼顾。另外，对于上层片材3，表示其研磨面9的硬度的肖氏A硬度优选为20～90，更优选为20～70，最优选为20～60。通过将上层片材3的肖氏A硬度设为20以上，可保持用于充分研磨被研磨物的硬度，通过将肖氏A硬度设为90以下，可减少被研磨物的被研磨面的刮伤。

上层片材3优选使用干式成型法制造的发泡聚氨酯。在利用干式成型法制造发泡聚氨酯的情况下，例如可使用以下制造方法进行制造。即，可经过以下各工序进行制造：准备聚异氰酸酯化合物、多元醇化合物、硬化剂、发泡剂、催化剂以及对各成分无反应性的气体的准备工序；将上述各成分以及对各成分无反应性的气体进行混合，得到发泡体成形用的混合液的混合工序；由上述发泡体成形用混合液成形聚氨酯树脂发泡体的发泡体成形工序；从上述聚氨酯树脂发泡体切割成研磨垫1所需厚度的切割工序。

下层片材5是将聚乙烯泡沫片材剪切成与上层片材3相同直径的圆板形状而成的，其厚度优选为2～15mm。通过将下层片材5的厚度设为2mm以上，可使被研磨物充分陷入研磨垫1，追随性优异，通过将下层片材5的厚度设为15mm以下，变得不易引起由过度形变导致的研磨层的剥离。另外，下层片材5优选肖氏A硬度为5～20。通过将下层片材5的肖氏A硬度设为5以上，可使下层片材5的局部变形不易发生，被研磨物的面内均匀性优异，通过将下层片材5的肖氏A硬度设为20以下，可减少对被研磨物的刮伤。

另外，构成上层片材3的发泡聚氨酯片材的松密度优选为0.3～0.6g/cm³，构成下层片材5的聚乙烯泡沫片材的松密度优选为0.03～0.06g/cm³，构成上层片材3的发泡聚氨酯片材的松密度特别优选为构成下层片材5的聚乙烯泡沫片材的松密度的10～20倍。通过使上层片材3的松密度为下层片材5的松密度的10倍以上，可取得上层片材3的磨削力以及由下层片材5带来的追随性的两者效果。另外，通过使上层片材3的松密度为下层片材5的松密度的20倍以下，即使在反复压缩研磨垫1的情况下，也难以发生下层片材5的压缩崩溃，因而优选。

另外，研磨垫1优选使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度(以下有时称为

)与使用直径

的压头进行测定时的25％压缩硬度(以下有时称为

)之比为1.70～2.70。由此，可使使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度、即窄区域中的25％压缩硬度大于使用直径20mm的压头进行测定时的25％压缩硬度、即宽区域中的25％压缩硬度。因此，研磨垫1在着眼于窄区域时显示较高的硬度，在着眼于宽区域时显示较低的硬度，对于微小凹凸发挥高硬度，对于可与较大型的凹凸等同对待的厚度变化的部分发挥低硬度。因此，根据本实施方案的研磨垫1，适合研磨微小凹凸，可进行面品位更高的研磨加工。

图2是根据实施方案的研磨垫1的侧截面图，是用于说明使用状态的图。图2是用于说明对具有变化厚度从而被研磨面的外周部从垂直截面观察时具有弯曲形状的被研磨物W进行研磨时的行为的图。

如图2所示，研磨垫1的研磨面9大于被研磨物W的被研磨面，以研磨垫1在被研磨物W的外周方向挤出的方式配置研磨垫1。而且，在通过研磨垫1对被研磨物W施加研磨压力时，研磨垫1根据被研磨物W的形状变形。而且，上层片材的厚度为1.0mm～2.0mm且研磨面的肖氏A硬度为20～90，因此研磨面可弯曲并适度追随被研磨物的被研磨面，同时具有研磨所需的磨削力。另外，通过将研磨垫1的25％压缩硬度设为1.70～2.70，使自研磨面9施加于被研磨面的研磨压力较弱，不会受研磨面的形状左右，可均匀施加研磨压力。由此，可抑制研磨时的研磨不均。

如上所述，根据本发明的实施方案，在对具有变化厚度的被研磨物的表面进行研磨时，可提高研磨精度并可抑制研磨不均。

以下，关于本发明的实施例及比较例进行详述。

(研磨垫的制造方法)

实施例和比较例中，在经由双面胶带7将由以下的表1及表2中记载的发泡聚氨酯构成的上层片材3与由聚乙烯泡沫片材构成的下层片材5贴合后，在下层片材5的与上层片材3相反表面侧再贴付双面胶带11，制作了研磨垫1。另外，仅在实施例1及比较例1中，下层片材5的聚乙烯泡沫片材是将10mm与5mm厚的片材、10mm与10mm厚的片材分别经由双面胶带(未图示)贴合而制作的。

如下测定制作的研磨垫1的各种物性。

(压缩率)

可按照日本工业标准(JIS L 1021)，使用肖伯型厚度测定器(加压面：直径1cm的圆形)求出压缩率和压缩弹性率。具体如下所述。测定从无负载状态施加了30秒的初始负载后的厚度t₀，接着，测定从厚度t₀的状态施加了30秒的最终负载后的厚度t₁。接着，测定从厚度t₁的状态移除全部负载、放置5分钟(设为无负载状态)后、再次施加30秒的初始负载后的厚度t₀’。可按照压缩率(％)＝100×(t₀－t₁)/t₀的式子算出压缩率。可按照压缩弹性率(％)＝100×(t₀’－t₁)/(t₀－t₁)的式子算出压缩弹性率。(予以说明，初始负载为300g/cm²、最终压力为1800g/cm²。)

(肖氏A硬度)

肖氏A硬度的测定准备试样片(10cm×10cm)，使用A型硬度计(日本工业标准、JISK 7311)来进行测定。测定是对于构成实施例和比较例的研磨垫1的上层片材3单体、下层片材5单体、以及实施例和比较例的研磨垫1自身来进行的。对于上层片材3单体和下层片材5单体，在试样的厚度不满4.5mm的情况下，以总厚度成为4.5mm以上的方式重叠多片试样来进行测定。对于研磨垫1，不重叠仅用一片并使研磨面9侧向上进行测定，将得到的数值作为研磨面9的肖氏A硬度。

(平均气泡直径和气泡个数)

对于平均气泡直径(μm)、每1mm²的气泡个数，利用显微镜(VH－6300，KEYENCE制造)将垫表面的约1.3mm见方的范围(槽的部分除外)放大至175倍进行观察，利用图像处理软件(Image Analyzer V20LAB ver.1.3，ニコン制造)对得到的图像进行二值化处理来确认气泡个数，另外由各气泡的面积算出投影面积当量直径及其平均值(平均气泡直径)。予以说明，将气泡直径的临界值(下限)设为10μm，除去噪音成分。

(25％压缩硬度)

25％压缩硬度根据日本工业标准(JIS K 6767)进行测定。即，将实施例和比较例的研磨垫1在温度23±2℃及相对湿度50±5％环境中静置24小时以上后，冲压成30mm×30mm，制作试样片，将得到的试样片1片自研磨面9侧以10mm/分钟的速度用预定尺寸的压头平行地压缩，读取从原厚度压缩了25％时的应力。关于其它试验条件，遵循JIS K 6767。

将通过上述方法制作的研磨垫1的与研磨面9相反侧的双面胶带11的剥离纸剥离并贴附于上侧研磨平台，将被研磨物的被研磨面作为上侧固定于对置的下侧研磨平台。接着，在下述研磨条件下进行研磨试验，进行研磨速率、研磨不均、刮伤的评价。

(研磨条件)

■使用研磨机：不二越机械工业社制造双面研磨装置

■研磨速度(支持平板转速)：40rpm

■研磨压力：1100g/cm²

■研磨剂：氧化铈浆料10％水溶液

■被研磨物：玻璃基板(65mm×65mm×10mm末端进行了曲面加工)×10片/批

■研磨时间：15分钟/批

(研磨速率)

研磨速率是用厚度表示每1分钟的研磨量，研磨120片被研磨物，根据由研磨加工前后的基板的重量减少求出的研磨量、被研磨物的研磨面积和比重，求出各研磨速率的算术平均。

(研磨不均的评价)

对于研磨结束后的120片被研磨物的各被研磨面，目视确认有无与其它部位质感不同的研磨不均的部分。将在120片的全部被研磨物中未确认出研磨不均且至少1片以上确认到光泽的情况评价为◎，将全部未确认出研磨不均的情况评价为○，将虽然含有一部分确认出研磨不均的被研磨物、但作为制品可足够使用的情况评价为△，将半数以上的被研磨物中确认出研磨不均的情况评价为×。结果示于下表。

(刮伤的确认)

关于刮伤的产生状况，通过对研磨加工后的被研磨物的被研磨面进行目视镜观察来判断有无刮伤。即，将确认不出刮伤的情形判定为○、将确认出刮伤的情形判定为×。

[表1-1]

[表1-2]

实施例1～14中，研磨面9的肖氏A硬度在20～90的范围内，且

在0.15～0.35MPa的范围内，因此具有适当的磨削力，良好追随至曲面，故研磨速率优异，确认不到研磨不均和刮伤。其中，

在1.70～2.70的范围内的实施例2～5和实施例8～11、实施例13～14中，确认到光泽。认为其原因是由于研磨垫1适宜地沿着被研磨物曲面的曲率，连起伏也能除去。

[表2]

关于

值低于实施例1～14的比较例2，肖氏A硬度在20～90的范围内，因此未确认到刮伤，但施加于被研磨物的按压力变小，对于研磨速率，存在成为低于实施例1～14的值的倾向。另外，由于按压力小，因此研磨无法可靠进行，半数以上的被研磨物中确认到研磨不均。

关于肖氏A硬度和

的值高于实施例1～14的比较例6，磨削力大，因此研磨速率高。但是，由于追随性低，因此半数以上的被研磨物中确认到研磨不均，另外，研磨面的肖氏A硬度过高，在被研磨物的被研磨面上确认到刮伤。

附图标记说明

1 研磨垫

3 上层片材

5 下层片材

Claims

1.研磨垫，其是将具有研磨面的上层片材、及下层片材至少两片片材进行贴合而构成的研磨垫，其中，上层片材的厚度为1.0mm～2.0mm，研磨面的肖氏A硬度为20～90，下层片材的肖氏A硬度为5～20，并且对研磨垫整体使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度为0.15～0.35MPa，使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度与使用直径20mm的压头进行测定时的25％压缩硬度之比为1.70～2.70。

2.权利要求1所述的研磨垫，其中，对研磨垫整体使用直径10mm的压头进行测定时的25％压缩硬度为0.15～0.27MPa。

3.权利要求2所述的研磨垫，其中，所述上层片材为发泡聚氨酯片材，所述下层片材为聚乙烯泡沫片材，所述发泡聚氨酯片材的松密度为所述聚乙烯泡沫片材的松密度的10～20倍。

4.权利要求2或3所述的研磨垫，其中，所述下层片材的厚度为2～15mm。