CN107708930B - 研磨材及研磨材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种研磨速率及平坦化精度优异且历经比较长的期间而研磨速率难以下降的研磨材及研磨材的制造方法。本发明的研磨材包括基材、层叠于所述基材的表面侧且包含研磨粒及其粘合剂的研磨层、及层叠于所述基材的背面侧的粘接层，其中所述研磨粒为金刚石研磨粒，由泰伯磨耗试验而得的所述研磨层的磨耗量为0.03g以上、0.18g以下，且自所述研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度为80°以上、98°以下。所述粘合剂的主成分可为无机物。所述粘合剂可含有以无机氧化物为主成分的填充剂。所述研磨层可在表面具有多个槽。所述研磨层可利用印刷法形成。

Description

研磨材及研磨材的制造方法
技术领域
本发明涉及一种研磨材及研磨材的制造方法。
背景技术
近年来，硬盘等电子设备的精密化推进。作为此种电子设备的基板材料，考虑到可对应小型化或薄型化的刚性、耐冲击性及耐热性，使用玻璃的情况多。所述玻璃基板为脆性材料，由于表面的损伤而明显地损及机械强度。因此，对于此种基板的研磨，不仅要求研磨速率，而且要求损伤少的平坦化精度。
通常若欲提高精加工的平坦化精度，则存在加工时间变长的倾向，研磨速率与平坦化精度为相互取舍关系。因此，难以使研磨速率与平坦化精度并存。对此，为了研磨速率与平坦化精度的并存，提出了包括分散有研磨粒子与填充剂的研磨部的研磨材(参照日本专利特表2002-542057号公报)。
但是，如上所述的现有研磨材若实施一定时间的研磨，则由于研磨粒的磨耗或研磨层表面的堵塞而研磨速率下降。为了使所述下降的研磨速率再生，需要进行所谓的修整(dress)，即，将研磨材的表面削落而使新的面出现于表面。在所述修整前后还需要进行研磨材的清扫，所述修整为需要时间的作业。在修整的期间，玻璃基板的研磨被中断，因此关于所述现有研磨材，由于进行修整而引起的研磨效率的下降大。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特表2002-542057号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是鉴于所述不良情况而形成，目的在于提供一种研磨速率及平坦化精度优异、且历经比较长的期间而研磨速率难以下降的研磨材。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题而形成的发明为一种研磨材，其包括：基材；研磨层，层叠于所述基材的表面侧，且包含研磨粒及其粘合剂；以及粘接层，层叠于所述基材的背面侧；其中所述研磨粒为金刚石研磨粒，通过泰伯(Taber)磨耗试验而得的所述研磨层的磨耗量为0.03g以上、0.18g以下，且自所述研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡(Asker)D硬度为80°以上、98°以下。
所述研磨材由于将自研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度设为所述范围内，且将研磨粒设为金刚石研磨粒，故而通过其硬度，研磨速率及平坦化精度优异。另外，所述研磨材由于将由泰伯磨耗试验而得的所述研磨层的磨耗量设为所述范围内，故而新的研磨粒容易露出于研磨层表面，历经比较长的期间而研磨速率难以下降。因此，所述研磨材不仅可达成优异的研磨速率与平坦化精度的并存，而且可降低进行修整的频率，故而研磨效率优异。
所述粘合剂的主成分可为无机物。以无机物作为主成分的粘合剂的研磨粒的保持力优异，研磨粒难以脱粒。因此，通过将所述粘合剂的主成分设为无机物，而进一步提高研磨速率。
所述粘合剂可含有以无机氧化物作为主成分的填充剂。如上所述，通过所述粘合剂包含以无机氧化物作为主成分的填充剂，则所述粘合剂的弹性模数提高，容易控制研磨层的磨耗。
所述研磨层可在表面具有多个槽。如上所述，通过在研磨层的表面配设多个槽，则能够容易控制对所加工的玻璃基板的表面压力或研磨作用点数，因此进一步提高平坦化精度。
所述研磨层可利用印刷法来形成。如上所述，通过利用印刷法来形成研磨层，则形成研磨层时研磨粒容易露出于研磨层表面，因此自使用开始时起便可实现优异的研磨速率。
因此，所述研磨材适合用于玻璃等基板的平面研磨。
为了解决所述问题而形成的另一发明为一种研磨材的制造方法，其为包括基材、层叠于所述基材的表面侧且包含研磨粒及其粘合剂的研磨层、以及层叠于所述基材的背面侧的粘接层的研磨材的制造方法，所述研磨材的制造方法：包括利用研磨层用组合物的印刷而形成所述研磨层的步骤，并且所述研磨层用组合物含有金刚石研磨粒，在所述研磨层形成步骤中，形成由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量为0.03g以上、0.18g以下，且自研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度为80°以上、98°以下的研磨层。
关于所述研磨材的制造方法，由于所述研磨层用组合物含有金刚石研磨粒，并且在所述研磨层形成步骤中形成自研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度为所述范围内、且由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量为所述范围内的研磨层，故而可制造研磨速率及平坦化精度优异、且历经比较长的期间而研磨速率难以下降的研磨材。另外，所述研磨材的制造方法由于利用研磨层用组合物的印刷而形成研磨层，故而在形成研磨层时研磨粒容易露出于研磨层表面。因此，利用所述研磨材的制造方法来制造的研磨材可自使用开始时起便实现优异的研磨速率。进而，所述研磨材的制造方法由于利用研磨层用组合物的印刷而形成研磨层，故而制造效率良好。
此处，所谓“阿斯卡D硬度”，是指在将包括基材、研磨层及粘接层的研磨材固定于支持体上的状态下，依据日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)-K-6253：2012，利用阿斯卡D橡胶硬度计来测定的值。
另外，“磨耗量”是准备试验片(平均直径为104mm、平均厚度300μm)，使用泰伯磨耗试验机，以磨耗轮H-18、负重4.9N(500gf)的条件使所述试验片旋转320转，测定320转前后的试验片的质量差而得的值。所谓“主成分”是指含量最多的成分，例如含量为50质量％以上的成分。
[发明的效果]
如以上所说明，本发明的研磨材的研磨速率及平坦化精度优异，且历经比较长的期间而研磨速率难以下降。
附图说明
图1A是表示本发明的实施方式的研磨材的示意性平面图。
图1B是图1A的A-A线的示意性剖面图。
[符号的说明]
1：研磨材
10：基材
20：研磨层
21：研磨粒
22：粘合剂
23：槽
24：凸状部
30：粘接层
31：第二粘接层
40：支持体
具体实施方式
以下，适当参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。
[研磨材]
图1A及图1B所示的研磨材1包括：基材10；研磨层20，层叠于所述基材10的表面侧；以及粘接层30，层叠于所述基材10的背面侧。另外，所述研磨材1包括：支持体40，经由所述粘接层30而层叠；以及第二粘接层31，层叠于所述支持体40的背面侧。
<基材>
基材10是用以支持研磨层20的构件。基材10的形状为板状。
基材10的材质并无特别限定，可列举：聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、芳族聚酰胺(aramid)、铝、铜等。其中优选为与研磨层20的粘接性良好的铝。另外，也可对基材10的表面实施化学处理、电晕处理、底涂处理等提高粘接性的处理。
另外，基材10可具有可挠性或者延展性。如上所述，通过基材10具有可挠性或延展性，则所述研磨材1追随玻璃基板的表面形状，研磨面与玻璃基板的接触面积变大，因此研磨速率进一步提高。此种具有可挠性的基材10的材质例如可列举PET或PI等。另外，具有延展性的基材10的材质可列举铝或铜等。
基材10的形状及大小并无特别限制，例如可设为一边为140mm以上、160mm以下的正方形形状或外径为600mm以上、650mm以下以及内径为200mm以上、250mm以下的圆环状。另外，也可为并置于平面上的多个基材10由单一的支持体所支持的构成。
基材10的平均厚度并无特别限制，例如可设为75μm以上、1mm以下。在基材10的平均厚度小于所述下限的情况下，存在所述研磨材1的强度或平坦性不足的顾虑。另一方面，在基材10的平均厚度超出所述上限的情况下，存在所述研磨材1变得过厚，操作变得困难的顾虑。
<研磨层>
研磨层20包含研磨粒21及其粘合剂22。另外，研磨层20在表面具有多个槽23。研磨层20由所述槽23而被划分为多个区域(凸状部24)。
研磨层20的平均厚度(仅凸状部24部分的平均厚度)并无特别限制，研磨层20的平均厚度的下限优选为100μm，更优选为130μm。另一方面，研磨层20的平均厚度的上限优选为1000μm，更优选为800μm。在研磨层20的平均厚度小于所述下限的情况下，存在研磨层20的耐久性不足的顾虑。相反，在研磨层20的平均厚度超出所述上限的情况下，存在所述研磨材1变得过厚，操作变得困难的顾虑。
研磨层20的由泰伯磨耗试验而得的磨耗量的下限为0.03g，更优选为0.06g，进而优选为0.12g。另一方面，研磨层20的由泰伯磨耗试验而得的磨耗量的上限为0.18g，更优选为0.17g，进而优选为0.16g。在研磨层20的由泰伯磨耗试验而得的磨耗量小于所述下限的情况下，在玻璃基板研磨时新的研磨粒21难以露出于研磨层20的表面，故而存在产生研磨速率的下降的顾虑。相反，在研磨层20的由泰伯磨耗试验而得的磨耗量超出所述上限的情况下，玻璃基板研磨时的研磨层20的磨损变快，故而存在所述研磨材1的耐久性不足的顾虑。
研磨层20可利用印刷法来形成。如上所述，通过利用印刷法来形成研磨层20，则在形成研磨层20时，研磨粒21容易露出于研磨层20表面，故而自所述研磨材1在玻璃基板研磨中的使用开始时起研磨速率便优异。
(研磨粒)
研磨粒21为金刚石研磨粒。所述金刚石研磨粒可为单晶，也可为多晶，另外，也可为经Ni涂布等处理的金刚石。
研磨粒21的平均粒径的下限优选为2μm，更优选为5μm。另一方面，研磨粒21的平均粒径的上限优选为50μm，更优选为40μm。在研磨粒21的平均粒径小于所述下限的情况下，存在玻璃基板研磨时的研磨速率变得不充分的顾虑。相反，在研磨粒21的平均粒径超出所述上限的情况下，存在玻璃基板研磨的平坦化精度变得不充分的顾虑。此处，所谓“平均粒径”是指利用激光衍射法等来测定的体积基准的累积粒度分布曲线的50％值(50％粒径、D50)。
研磨粒21相对于研磨层20的含量的下限优选为3体积％，更优选为5体积％。另一方面，研磨粒21相对于研磨层20的含量的上限优选为55体积％，更优选为35体积％。在研磨粒21相对于研磨层20的含量小于所述下限的情况下，存在玻璃基板研磨时的研磨速率变得不充分的顾虑。相反，在研磨粒21相对于研磨层20的含量超出所述上限的情况下，存在研磨层20难以保持研磨粒21的顾虑。
(粘合剂)
粘合剂22的主成分并无特别限定，例如可设为无机物或者树脂。
所述树脂可列举：聚氨基甲酸酯、多酚、环氧、聚酯、纤维素、乙烯共聚物、聚乙烯基缩醛、聚丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺等树脂。其中，优选为容易确保对基材10的良好密合性的聚丙烯酸、环氧、聚酯及聚氨基甲酸酯。另外，所述树脂的至少一部分也可进行交联。
所述无机物可列举：硅酸盐、磷酸盐、多价金属烷氧化物等。
粘合剂22的主成分可设为无机物，其中优选为研磨粒21的保持力优异的硅酸盐。此种硅酸盐可列举硅酸钠或硅酸钾等。
另外，在粘合剂22的主成分为无机物的情况下，粘合剂22可含有以无机氧化物作为主成分的填充剂。如上所述，通过粘合剂22含有以无机氧化物作为主成分的填充剂，则粘合剂22的弹性模数提高，容易控制研磨层20的磨耗。
所述无机氧化物例如可列举：氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化镁、氧化锆、氧化钛等氧化物以及二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化镁等复合氧化物等。这些可单独使用，也可视需要将两种以上组合使用。其中优选为获得优异的研磨力的氧化铝。
所述填充剂的平均粒径虽也依存于研磨粒21的平均粒径，但例如可设为0.01μm以上、20μm以下。在所述填充剂的平均粒径小于所述下限的情况下，存在由所述填充剂引起的粘合剂22的弹性模数下降，研磨层20的磨耗的控制变得不充分的顾虑。相反，在所述填充剂的平均粒径超出所述上限的情况下，存在填充剂阻碍研磨粒21的研磨力的顾虑。
另外，所述填充剂的平均粒径可小于研磨粒21的平均粒径。所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比的下限优选为0.1，更优选为0.2。另一方面，所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比的上限优选为0.8，更优选为0.6。在所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比小于所述下限的情况下，存在由所述填充剂引起的粘合剂22的弹性模数下降，研磨层20的磨耗的控制变得不充分的顾虑。相反，在所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比超出所述上限的情况下，存在填充剂阻碍研磨粒21的研磨力的顾虑。
所述填充剂相对于研磨层20的含量虽也依存于研磨粒21的含量，但所述填充剂相对于研磨层20的含量的下限优选为15体积％，更优选为30体积％。另一方面，所述填充剂相对于研磨层20的含量的上限优选为75体积％，更优选为60体积％。在所述填充剂相对于研磨层20的含量小于所述下限的情况下，存在由所述填充剂引起的粘合剂22的弹性模数下降，研磨层20的磨耗的控制变得不充分的顾虑。相反，在所述填充剂相对于研磨层20的含量超出所述上限的情况下，存在填充剂阻碍研磨粒21的研磨力的顾虑。
进而，在粘合剂22中，也可视目的而适当含有分散剂、偶合剂、表面活性剂、润滑剂、消泡剂、着色剂等各种助剂、添加剂等。
(槽)
槽23在研磨层20的表面配设为等间隔的格子状。即，所述多个凸状部24的形状为规则性排列的方块图案状。另外，将凸状部24加以划分的槽23的底面是由基材10的表面所构成。
槽23的平均宽度的下限优选为0.3mm，更优选为0.5mm。另一方面，槽23的平均宽度的上限优选为10mm，更优选为8mm。在槽23的平均宽度小于所述下限的情况下，存在通过研磨而产生的研磨粉在槽23中塞满的顾虑。另一方面，在槽23的平均宽度超出所述上限的情况下，存在于玻璃基板研磨时在玻璃基板上产生损伤的顾虑。
凸状部24的平均面积的下限优选为1mm2，更优选为2mm2。另一方面，凸状部24的平均面积的上限优选为150mm2，更优选为130mm2。在凸状部24的平均面积小于所述下限的情况下，存在凸状部24自基材10上剥离的顾虑。相反，在凸状部24的平均面积超出所述上限的情况下，存在于玻璃基板研磨时研磨层20对玻璃基板的接触面积过度变大，由于摩擦阻抗而研磨速率下降的顾虑。
多个凸状部24相对于研磨层20整体的面积占有率的下限优选为5％，更优选为10％。另一方面，多个凸状部24相对于研磨层20整体的面积占有率的上限优选为60％，更优选为55％。在多个凸状部24相对于研磨层20整体的面积占有率小于所述下限的情况下，由于研磨时施加的压力过度集中于狭窄的凸状部24，故而存在凸状部24自基材10上剥离的顾虑。相反，在多个凸状部24相对于研磨层20整体的面积占有率超出所述上限的情况下，存在于玻璃基板研磨时研磨层20对玻璃基板的接触面积过度变大，由于摩擦阻抗而研磨速率下降的顾虑。此处，“研磨层整体的面积”为还包含研磨层的槽的面积的概念。
(粘接层)
粘接层30是在用以安装于研磨装置中的支持体40上固定所述研磨材1的层。
所述粘接层30中使用的粘接剂并无特别限定，例如可列举：反应型粘接剂、瞬间粘接剂、热熔粘接剂、粘着剂等。
所述粘接层30中使用的粘接剂优选为粘着剂。通过使用粘着剂来作为粘接层30中使用的粘接剂，可自支持体40上剥离所述研磨材1而换贴，因此所述研磨材1及支持体40的再利用变得容易。此种粘着剂并无特别限定，例如可列举：丙烯酸系粘着剂、丙烯酸-橡胶系粘着剂、天然橡胶系粘着剂、丁基橡胶系等合成橡胶系粘着剂、硅酮系粘着剂、聚氨基甲酸酯系粘着剂等。
粘接层30的平均厚度的下限优选为0.05mm，更优选为0.1mm。另外，粘接层30的平均厚度的上限优选为0.3mm，更优选为0.2mm。在粘接层30的平均厚度小于所述下限的情况下，存在粘接力不足，研磨材1自支持体40上剥离的顾虑。另一方面，在粘接层30的平均厚度超出所述上限的情况下，存在例如因粘接层30的厚度而在将所述研磨材1切割为所需形状时带来故障等作业性下降的顾虑。
(支持体)
支持体40经由粘接层30而层叠于基材10的背面侧，使所述研磨材1的操作变得容易。
所述支持体40的材质可列举：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等具有热塑性的树脂，或聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯等工程塑料。通过对所述支持体40使用如上所述的材质，则所述支持体40具有可挠性，所述研磨材1容易追随玻璃基板的表面形状，研磨面与玻璃基板变得容易接触，因此研磨速率进一步提高。
所述支持体40的平均厚度例如可设为0.5mm以上、3mm以下。在所述支持体40的平均厚度小于所述下限的情况下，存在所述研磨材1的强度不足的顾虑。另一方面，在所述支持体40的平均厚度超出所述上限的情况下，存在难以将所述支持体40安装于研磨装置上的顾虑或所述支持体40的可挠性不足的顾虑。
(第二粘接层)
第二粘接层31是将所述研磨材1安装于研磨装置中并加以固定的层。
第二粘接层31可使用与粘接层30相同的粘接剂。另外，第二粘接层31可设为与粘接层30相同的平均厚度。
(研磨材的硬度)
自研磨层20的表面侧测定而得的所述研磨材1的阿斯卡D硬度的下限为80°，更优选为82°，进而优选为92°。另一方面，自研磨层20的表面侧测定而得的所述研磨材1的阿斯卡D硬度的上限为98°，更优选为97°，进而优选为96°。在自研磨层20的表面侧测定的所述研磨材1的阿斯卡D硬度小于所述下限的情况下，存在于玻璃基板研磨时研磨速率变得不充分的顾虑。另外，由于研磨层20的形状畸变，研磨层20对玻璃基板的抵接的方法不稳定，在每次研磨时研磨速率容易变动，因此存在难以预先决定应终止的时间来进行研磨的顾虑。相反，在自研磨层20的表面侧测定而得的所述研磨材1的阿斯卡D硬度超出所述上限的情况下，存在于玻璃基板研磨时产生玻璃基板的缺损或破裂等的顾虑。
如以上所述，所述研磨材1不仅达成优异的研磨速率与平坦化精度的并存，而且研磨速率难以下降。因此，所述研磨材1可适合用于玻璃等基板的平面研磨。
<研磨材的制造方法>
所述研磨材1可通过以下步骤来制造：准备研磨层用组合物的步骤、利用研磨层用组合物的印刷而形成所述研磨层20的步骤以及在基材10的背面侧层叠支持体40的步骤。
首先，在研磨层用组合物准备步骤中，准备包含以无机物作为主成分的粘合剂22的形成材料、填充剂及金刚石研磨粒21的研磨层用组合物作为涂敷液。另外，为了控制涂敷液的粘度或流动性，而添加水、醇等稀释剂等。
继而，在研磨层形成步骤中，使用所述研磨层用组合物准备步骤中准备的涂敷液，在基材10表面，利用印刷法来形成包括由槽23所划分的多个凸状部24的研磨层20。为了形成所述槽23，准备具有与槽23的形状对应的形状的掩模，经由所述掩模而印刷所述涂敷液。所述印刷方式例如可使用网版印刷、金属掩模印刷等。
通过使所述印刷的涂敷液进行加热脱水以及加热硬化而形成研磨层20。具体而言，例如使涂敷液在室温(25℃)下干燥30分钟以上，利用70℃以上、90℃以下的热来使其加热脱水1小时以上，然后利用140℃以上、160℃以下的热来使其在2小时以上、4小时以下的范围内硬化，从而形成粘合剂22。
研磨层20的由泰伯磨耗试验而得的磨耗量例如可根据研磨层用组合物准备步骤的填充剂的含量来调整。具体而言，为了使由泰伯磨耗试验而得的磨耗量增大，可增加填充剂的含量。另外，自研磨层20的表面侧测定而得的所述研磨材1的阿斯卡D硬度例如可根据研磨层20的平均厚度来调整。具体而言，为了使阿斯卡D硬度增大，也可增大研磨层20的厚度。通过进行如上所述的调整，所述研磨材的制造方法可在所述研磨层形成步骤中，形成自研磨层20的表面侧测定而得的所述研磨材1的阿斯卡D硬度以及由泰伯磨耗试验而得的磨耗量为既定范围内的研磨层20。
最后，在支持体层叠步骤中，经由粘接层30来层叠支持体40。进而在支持体40的背面贴附第二粘接层31。如上所述可制造所述研磨材1。
<优点>
所述研磨材1由于将自研磨层20的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度设为既定范围内，且将研磨粒21设为金刚石研磨粒，故而研磨速率及平坦化精度优异。另外，所述研磨材1由于将由泰伯磨耗试验而得的研磨层20的磨耗量设为既定范围内，故而新的研磨粒21容易露出于研磨层20表面，历经比较长的期间而研磨速率难以下降。因此，所述研磨材1不仅达成优异的研磨速率与平坦化精度的并存，而且可降低进行修整的频率，故而研磨效率优异。
另外，所述研磨材的制造方法由于可利用研磨层用组合物的印刷来形成研磨层20，故而制造效率良好。
[其他的实施方式]
本发明并不限定于所述实施方式，除了所述实施方式以外，能够以施加了多种变更、改良的实施方式来实施。
所述实施方式中，虽将槽构成为等间隔的格子状，但格子的间隔也可不为等间隔，例如也可在纵方向与横方向上改变间隔。但，在槽的间隔不同的情况下，存在研磨中产生各向异性的顾虑，因此优选为等间隔。
另外，槽的平面形状也可不为格子状，例如也可为四边形以外的多边形重复的形状、圆形形状、具有多个平行的线的形状等，也可为同心圆状。
进而，所述实施方式中，虽已对研磨层具有多个槽的情况进行了说明，但所述槽并非必需的构成要件，可省略。例如所述研磨材也可设为在基材表面一样地层叠有研磨层的构成。
所述实施方式中，作为研磨层的印刷法，虽已对使用掩模来同时形成研磨层与槽的方法进行了说明，但也可于在基材表面的整个面上印刷研磨层用组合物而形成研磨层后，利用蚀刻加工或激光加工等来形成槽。
另外，所述实施方式中，虽已对利用印刷法来形成研磨层的情况进行了说明，但研磨层的形成方法也可利用其他方法、例如喷雾涂布或棒涂布等来形成。
所述实施方式中，虽已对在支持体的背面侧具有第二粘接层的情况进行了说明，但粘接层并非必需的构成要件，可省略。进而，支持体也非必需的构成要件，也可与第二粘接层一并省略。
[实施例]
以下，列举实施例及比较例来对本发明进一步进行详细说明，但所述发明并不限定于以下的实施例。
[实施例1]
准备金刚石研磨粒(兰斯(Lans)公司的“LS605FN”)，使用日机装股份有限公司的“麦奇克(Microtrac)MT3300EXII”来测量平均粒径。所述金刚石研磨粒的平均粒径为7.5μm。此外，所述研磨粒的金刚石的种类为经55质量％镍涂布的处理金刚石。
将作为粘合剂的硅酸钠(富士化学股份有限公司的“3号硅酸钠”)、所述金刚石研磨粒、以及作为填充剂的氧化铝(Al2O3，太平洋蓝登(Pacific Rundum)股份有限公司的“LA4000”，平均粒径为4μm)进行混合，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为30体积％以及填充剂相对于研磨层的含量成为40体积％的方式来制备，获得涂敷液。
准备平均厚度为300μm的铝板作为基材，使用所述涂敷液，在所述基材的表面，利用印刷而形成具有格子状槽的研磨层。此外，通过使用与槽对应的掩模作为印刷的图案，在研磨层上形成槽。表面为由槽所划分的多个区域的凸状部设为俯视时为一边3mm的正方形形状，研磨层的平均厚度设为300μm。所述凸状部设为规则性排列的方块图案状，凸状部相对于研磨层整体的面积占有率设为36％。此外，使涂敷液在室温(25℃)下干燥30分钟以上，在80℃下加热脱水1小时以上后，在150℃下以2小时以上、4小时以下的时间进行硬化。
另外，作为对基材加以支持而固定于研磨装置上的支持体，使用平均厚度为1mm的硬质氯乙烯树脂板(他喜龙(Takiron)股份有限公司的“SP770”)，将所述基材的背面及所述支持体的表面、与所述支持体的背面及后述研磨机的压盘，分别以平均厚度为130μm的粘着剂贴合。所述粘着剂使用双面胶带(积水化学股份有限公司的“#5605HGD”)。以所述方式获得实施例1的研磨材。
[实施例2]
除了在实施例1的研磨层的形成中，将凸状部相对于研磨层整体的面积占有率设为25％以外，以与实施例1相同的方式获得实施例2的研磨材。
[实施例31
准备金刚石研磨粒(兰斯(Lans)公司的“LS605FN”)，使用日机装股份有限公司的“麦奇克(Microtrac)MT3300EXII”来测量平均粒径。所述金刚石研磨粒的平均粒径为35μm。此外，所述研磨粒的金刚石的种类为经55质量％镍涂布的处理金刚石。
将作为粘合剂的硅酸钠(富士化学股份有限公司的“3号硅酸钠”)、所述金刚石研磨粒、以及作为填充剂的氧化铝(Al2O3，太平洋蓝登(Pacific Rundum)股份有限公司的“LA1200”，平均粒径为12μm)进行混合，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为5体积％以及填充剂相对于研磨层的含量成为71体积％的方式来制备，获得涂敷液。
除了使用所述的涂敷液以外，以与实施例1相同的方式获得实施例3的研磨材。
[实施例4]
除了在实施例3的研磨层的形成中，将研磨层的平均厚度设为600μm以外，以与实施例3相同的方式获得实施例4的研磨材。
[实施例5]
准备金刚石研磨粒(埃德(EID)公司的“EDD-X-UM”)，使用日机装股份有限公司的“麦奇克(Microtrac)MT3300EXII”来测量平均粒径。所述金刚石研磨粒的平均粒径为11μm。此外，所述研磨粒的金刚石的种类为多晶金刚石。
将作为粘合剂的硅酸钠(富士化学股份有限公司的“3号硅酸钠”)、所述金刚石研磨粒、以及作为填充剂的氧化铝(Al2O3，太平洋蓝登(Pacific Rundum)股份有限公司的“LA4000”，平均粒径为4μm)进行混合，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为5体积％以及填充剂相对于研磨层的含量成为62.5体积％的方式来制备，获得涂敷液。
除了使用所述的涂敷液以外，以与实施例1相同的方式获得实施例5的研磨材。
[比较例1]
在实施例3的涂敷液制备中，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为5体积％以及填充剂相对于研磨层的含量成为71体积％的方式，将作为粘合剂的硅酸钾(富士化学股份有限公司的“1号硅酸钾”)以水稀释来制备。除了所述以外，以与实施例3相同的方式获得比较例1的研磨材。
[比较例2]
除了在基材的背面与支持体的表面的贴合时使用平均厚度为5mm的超低硬度凝胶片(gel sheet)(北川工业股份有限公司的“G5VU2”)以外，以与实施例3相同的方式获得比较例2的研磨材。
[比较例3]
除了在实施例3的涂敷液制备中，以填充剂相对于研磨层的含量成为50体积％的方式来制备以外，以与实施例3相同的方式获得比较例3的研磨材。
[比较例4]
除了在实施例3的涂敷液制备中，以填充剂相对于研磨层的含量成为89体积％的方式来制备以外，以与实施例3相同的方式获得比较例4的研磨材。
[比较例5]
将作为粘合剂的硅酸钠(富士化学股份有限公司的“3号硅酸钠”)、与研磨粒以及作为填充剂的氧化铝(Al2O3，太平洋蓝登(Pacific Rundum)股份有限公司的“LA8000”，平均粒径为30μm)进行混合，以氧化铝相对于研磨层的含量成为73体积％的方式来制备，获得涂敷液。
除了使用所述的涂敷液以外，以与实施例1相同的方式获得比较例5的研磨材。
<评价方法>
使用所述实施例1～实施例5以及比较例1～比较例5中获得的研磨材，进行由泰伯磨耗试验而得的磨耗评价、硬度测定、以及研磨速率的算出。将评价结果示于表1中。
[由泰伯磨耗试验而得的磨耗评价]
由泰伯磨耗试验而得的磨耗评价中，对于所述实施例1～实施例5以及比较例1～比较例5中获得的每个研磨材，准备试验片(平均直径为104mm、平均厚度为300μm)。使用泰伯磨耗试验机(泰伯仪器(Taber Instrument)公司的“莫德尔(MODEL)174”)，以磨耗轮H-18、负重4.9N(500gf)的条件使所述试验片旋转320转而使其磨耗。测定所述320转前后的试验片的质量差[g]，作为磨耗量[g]。
[阿斯卡D硬度测定]
自研磨层的表面侧测定而得的研磨材的阿斯卡D硬度测定是以如下状态来进行：对于所述实施例1～实施例5及比较例1～比较例5中获得的每个研磨材，在贴附于压盘上之前，即在基材的背面经由第一粘接层而贴附支持体，进而在所述支持体的背面进一步贴附第二粘接层。测定中使用阿斯卡橡胶硬度计(高分子计器公司的“D型”)。
[研磨速率]
研磨速率是在玻璃基板的每一次研磨时，将研磨前后的基板的重量变化[g]除以玻璃基板的表面积[cm2]、玻璃基板的比重[g/cm3]以及研磨时间[分钟]来算出。此外，玻璃基板的研磨条件如以下所述。
(研磨条件)
玻璃基板中，使用直径为6.25cm、比重为2.4的3块钠钙玻璃(平冈特殊玻璃制作股份有限公司制造)。另外，研磨中，使用市售的双面研磨机(日本英格斯(Engis Japan)股份有限公司的“EJD-5B-3W”)。双面研磨机的载体为厚度为0.4mm的环氧玻璃。研磨是将研磨压力设为150g/cm2，在上压盘转速为60rpm、下压盘转速为90rpm及太阳(SUN)齿轮转速为10rpm的条件下以15分钟连续进行5次。此时，作为冷却剂，以每分钟120cc来供给宫化学(Palace Chemical)股份有限公司的“LAP-P-32”。
[表1]
此外，表1中磨耗量的“-”是指未测定。研磨速率的“研磨层磨损”是指研磨层磨损而无法测定，比较例1的第5次的(19)是指在第5次终止时刻确认到研磨层磨损。另外，比较例3及比较例5的研磨速率的“-”是指未测定。比较例3由于与实施例3相比，研磨速率低，另外，第2次相对于第1次的研磨速率比下降至86％，故而未进行以后的测定。另外，比较例5由于第1次的研磨速率极低，故而未进行以后的测定。进而，表1中研磨速率比的“-”是指由于第1次或/及第5次的研磨结果不存在，故而无法算出将第5次的研磨速率除以第1次的研磨速率而得的研磨速率比。
根据表1，实施例1～实施例5的研磨材与比较例1～比较例5的研磨材相比，研磨速率比高，接近于100％。即，在第5次的研磨中也获得与第1次的研磨速率同等的研磨速率，可知实施例1～实施例5的研磨材在第5次的研磨中也维持研磨速率。另外，若将磨耗量为同等的实施例3、实施例4及比较例2进行比较，则可知实施例3及实施例4的研磨速率大。由此认为，通过将由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量设为既定范围内，且将自研磨层的表面侧测定而得的研磨材的阿斯卡D硬度设为既定范围内，则实施例1～实施例5的研磨材的研磨速率大，且在第5次的研磨中也维持研磨速率。
与此相对，比较例1及比较例4的研磨材由于由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量大于既定范围，故而研磨层的磨耗过度进行，认为产生研磨层的磨损。相反，比较例3的研磨材由于由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量小于既定范围，故而在玻璃基板研磨时新的研磨粒难以露出于研磨层表面，认为产生研磨速率的下降。另外，比较例2的研磨材由于自研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度小于既定范围，故而由于研磨层的形状畸变，研磨层对玻璃基板的抵接的方法不稳定。因此认为，比较例2的研磨材在每次研磨时，研磨速率大幅度变化。另外，比较例5的研磨材由于研磨粒不为金刚石研磨粒，故而研磨速率小。
根据以上，研磨粒为金刚石研磨粒、由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量为既定范围内、且自研磨层的表面侧测定而得的研磨材的阿斯卡D硬度为既定范围内的实施例1～实施例5的研磨材可谓研磨速率优异，且历经比较长的期间而研磨速率难以下降。
[产业上的可利用性]
依据本发明的研磨材，研磨速率及平坦化精度优异，且历经比较长的期间而研磨速率难以下降。因此，所述研磨材适合用于玻璃等基板的平面研磨。

Claims (7)

1.一种研磨材，其包括：基材；研磨层，层叠于所述基材的表面侧，且包含研磨粒及其粘合剂；以及粘接层，层叠于所述基材的背面侧；并且
所述研磨材的特征在于：
所述研磨粒为金刚石研磨粒，
由泰伯磨耗试验而得的所述研磨层的磨耗量为0.03g以上、0.18g以下，且
自所述研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度为80°以上、98°以下。
2.根据权利要求1所述的研磨材，其中所述粘合剂的主成分为无机物。
3.根据权利要求2所述的研磨材，其中所述粘合剂含有以无机氧化物作为主成分的填充剂。
4.根据权利要求1所述的研磨材，其中所述研磨层在表面具有多个槽。
5.根据权利要求1所述的研磨材，其中所述研磨层是利用印刷法而形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的研磨材，其用于基板的平面研磨。
7.一种研磨材的制造方法，其为包括基材、层叠于所述基材的表面侧且包含研磨粒及其粘合剂的研磨层、以及层叠于所述基材的背面侧的粘接层的研磨材的制造方法，所述研磨材的制造方法的特征在于：
包括利用研磨层用组合物的印刷而形成所述研磨层的步骤，
所述研磨层用组合物含有金刚石研磨粒，并且
在所述研磨层的形成步骤中，形成由泰伯磨耗试验而得的研磨层的磨耗量为0.03g以上、0.18g以下，且自研磨层的表面侧测定而得的阿斯卡D硬度为80°以上、98°以下的研磨层。
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GR01 Patent grant
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