CN108430701A

CN108430701A - 研磨材

Info

Publication number: CN108430701A
Application number: CN201680076410.1A
Authority: CN
Inventors: 下山贤治; 西藤和夫; 笹岛启佑; 田浦歳和
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2018-08-21
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: CN108430701B; TW201728407A; TWI707743B; JPWO2017119342A1; JP6279108B2; KR102039587B1; WO2017119342A1; KR20180087346A

Abstract

本发明的目的在于提供一种研磨速率优异、并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低的研磨材。本发明是一种研磨材，其具备基材片、及层叠于所述基材片的表面侧且含有研磨粒及其粘合剂的研磨层，并且所述研磨材的特征在于：所述粘合剂的主成分为无机物，所述研磨层在其表面具有由槽所划分的多个凸状部，所述凸状部的平均面积为1mm²以上且300mm²以下，所述多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率为4％以上且15％以下。所述研磨材也可还具备填充至所述槽中、以树脂或无机物作为主成分、且实质上不含研磨粒的填充部。所述填充部的平均厚度相对于研磨层的平均厚度的比优选为0.1以上且1以下。所述研磨粒可为金刚石研磨粒。所述无机物可为硅酸盐。

Description

研磨材

技术领域

本发明涉及一种研磨材。

背景技术

近年来，硬盘(hard disk)等电子设备的精密化进步。作为此种电子设备的基板材料，考虑到可应对小型化或薄型化的刚性、耐冲击性及耐热性，大多使用玻璃。所述玻璃基板为脆性材料，因表面的损伤而机械强度明显受损。因此，关于此种基板的研磨，要求研磨速率并且损伤少的平坦化精度。

通常若欲提高精加工的平坦化精度，则存在加工时间延长的倾向，研磨速率与平坦化精度处于取舍(trade-off)的关系。因此，难以兼具研磨速率与平坦化精度。相对于此，提出有为了兼具研磨速率与平坦化精度而具有分散有研磨粒子及填充剂的研磨部的研磨材(参照日本专利特表2002-542057号公报)。

然而，此种现有的研磨材若实施一定时间的研磨，则因研磨粒的钝化或研磨层表面的堵塞而研磨速率降低。为了使所述已降低的研磨速率重现，必须进行将研磨材的表面磨去而在表面出现新的面的所谓修整(dress)。在所述修整前后还需要研磨材的清扫，所述修整为需要时间的操作。修整期间，作为被研磨体的玻璃基板的研磨被中断，故对于现有的研磨材而言，由进行修整所致的研磨效率的降低大。

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

本发明是鉴于此种不良状况而成，其目的在于提供一种研磨速率优异、并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低的研磨材。

解决问题的技术手段

本发明人等人对由研磨粒的钝化或研磨层表面的堵塞所致的研磨速率的降低进行了积极研究，结果发现，通过将研磨层的粘合剂设为无机物，并且在研磨层的表面设置由槽所划分的多个凸状部，控制所述凸状部的平均面积及多个凸状部相对于研磨层总体的合计面积占有率，可抑制研磨速率的降低，从而完成了本发明。

即，为了解决所述问题而成的发明为一种研磨材，其具备基材片、及层叠于所述基材片的表面侧且含有研磨粒及其粘合剂的研磨层，并且所述研磨材的特征在于：所述粘合剂的主成分为无机物，所述研磨层在其表面具有由槽所划分的多个凸状部，所述凸状部的平均面积为1mm²以上且300mm²以下，所述多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率为4％以上且15％以下。

对于所述研磨材而言，由于粘合剂的主成分为无机物，故研磨粒的保持力高，可抑制钝化前的研磨力高的研磨粒自研磨层脱落。结果，所述研磨材的研磨速率优异。另外，所述研磨材通过将所述多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率设为所述范围内，而以已钝化的研磨粒因粘合剂的磨损而脱落、新的研磨粒露出的方式控制研磨层的磨损量。结果，所述研磨材中，钝化前的研磨力高的研磨粒相对于研磨层表面的研磨粒的比例提高，可抑制由研磨粒的钝化所致的研磨速率的降低。进而，所述研磨材将凸状部的平均面积设为所述下限以上，故可抑制凸状部的剥离。另外，所述研磨材将凸状部的平均面积设为所述上限以下，故槽位于适度间隔的位置，研磨层表面所产生的研磨屑不会滞留于研磨层表面，容易经由槽而被去除。结果，所述研磨材不易产生研磨层表面的堵塞。因此，所述研磨材的研磨速率优异，并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低。

所述研磨材可还具备填充部，所述填充部是填充至所述槽中，以树脂或无机物作为主成分，且实质上不含研磨粒。通过如此那样所述研磨材还具备填充部，凸状部不易剥离，并且可抑制在研磨时被研磨体落入至槽中。另外，在将所述研磨材用于双面研磨装置的上研磨垫及下研磨垫的情形时，可抑制在研磨时一个研磨垫的凸状部嵌入至另一研磨垫的槽部分中的所谓咬合的产生。因此，抑制由咬合所致的研磨层的剥离或研磨材的破坏的产生。

所述填充部的平均厚度相对于研磨层的平均厚度的比优选为0.1以上且1以下。通过如此那样将所述填充部的平均厚度相对于研磨层的平均厚度的比设为所述范围内，而抑制在研磨时被研磨体落入至槽中，并且可经由槽将研磨屑去除。

所述研磨粒可为金刚石研磨粒。金刚石研磨粒为硬质。因此，通过将所述研磨粒设为金刚石研磨粒，研磨粒难以钝化，故研磨层的磨损量的控制变容易，可进一步提高所述研磨材的研磨速率及研磨速率的维持性。

所述无机物可为硅酸盐。通过如此那样将所述无机物设为硅酸盐，可进一步提高粘合剂的研磨粒保持力。

所述粘合剂可含有以氧化物作为主成分的填充剂。通过如此那样所述粘合剂含有以氧化物作为主成分的填充剂，所述粘合剂的弹性系数增大，容易控制研磨层的磨损。因此，可进一步提高所述研磨材的研磨速率的维持性。

所述研磨层的平均厚度优选为25μm以上且4000μm以下。通过将所述研磨层的平均厚度设为所述范围内，可抑制制造成本并且提高研磨层的耐久性。

再者，“研磨层总体的面积”为还包括研磨层的槽的面积的概念。另外，所谓“研磨层的平均厚度”，是指研磨层的仅凸状部部分的平均厚度。另外，所谓“填充部的平均厚度”，是指基材的表面与填充部的表面的距离的平均值。另外，所谓“实质上不含研磨粒的填充部”，是指研磨粒的含量小于0.001vol％(体积百分比)，优选为小于0.0001vol％。

发明的效果

如以上所说明，本发明的研磨材的研磨速率优异，并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低。

附图说明

图1A为表示本发明的实施方式的研磨材的示意性平面图。

图1B为图1A的A-A线处的示意性侧视图。

图2为表示与图1B不同的实施方式的研磨材的示意性侧视图。

具体实施方式

以下，一面适当参照附图一面对本发明的实施方式加以详述。

[研磨材]

图1A及图1B所示的研磨材1具备基材片10、层叠于所述基材片10的表面侧的研磨层20、及层叠于所述基材片10的背面侧的接着层30。另外，所述研磨材1还具备填充部25。

<基材片>

基材片10为用以支持研磨层20的构件。

基材片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(aramide)、铝、铜等。其中，优选为与研磨层20的接着性良好的铝。另外，也可对基材片10的表面进行化学处理、电晕处理、底涂处理(primer treatment)等提高接着性的处理。

另外，基材片10可具有可挠性或延展性。通过如此那样基材片10具有可挠性或延展性，所述研磨材1追随于被研磨体的表面形状，研磨面与被研磨体的接触面积增大，故研磨速率进一步提高。此种具有可挠性的基材片10的材质例如可列举PET或PI等。另外，具有延展性的基材片10的材质可列举铝或铜等。

所述基材片10的形状及大小并无特别限制，例如可设为一边为140mm以上且160mm以下的正方形状或者外形为200mm以上且2022mm以下及内径为100mm以上且658mm以下的圆环状。另外，也可为并排配置于平面上的多个基材片10经单一的支持体支持的构成。

所述基材片10的平均厚度并无特别限制，例如可设为75μm以上且1mm以下。在所述基材片10的平均厚度小于所述下限的情形时，有所述研磨材1的强度或平坦性不足之虞。反之，在所述基材片10的平均厚度超过所述上限的情形时，有所述研磨材1不需要地变厚而处理变困难之虞。

<研磨层>

研磨层20是层叠于基材片10的表面侧，含有研磨粒21及其粘合剂22。另外，对于研磨层20而言，粘合剂22的主成分为无机物，在其表面具有由槽23所划分的多个凸状部24。

所述研磨层20的平均厚度(仅凸状部24部分的平均厚度)的下限优选为25μm，更优选为30μm，进而优选为200μm。另一方面，所述研磨层20的平均厚度的上限优选为4000μm，更优选为3000μm，进而优选为2500μm。在所述研磨层20的平均厚度小于所述下限的情形时，有研磨层20的耐久性不足之虞。反之，在所述研磨层20的平均厚度超过所述上限的情形时，所述研磨层20的均质性降低，故有难以发挥稳定的研磨能力之虞。另外，有所述研磨材1不需要地变厚而处理变困难之虞或制造成本增大之虞。

作为所述粘合剂22的主成分的无机物可列举硅酸盐、磷酸盐、多价金属烷醇盐等。其中，优选为研磨粒保持力高的硅酸盐。所述硅酸盐可列举硅酸钠、硅酸钾等。

另外，粘合剂22可含有以氧化物作为主成分的填充剂。通过如此那样粘合剂22含有填充剂，所述粘合剂22的弹性系数增大，容易控制研磨层20的磨损。

所述填充剂例如可列举：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。这些填充剂可单独使用或视需要而组合使用两种以上。其中，优选为可获得高研磨力的氧化铝。

所述填充剂的平均粒径也依存于研磨粒21的平均粒径，所述填充剂的平均粒径的下限优选为0.01μm，更优选为2μm。另一方面，所述填充剂的平均粒径的上限优选为20μm，更优选为15μm。在所述填充剂的平均粒径小于所述下限的情形时，有无法充分获得由所述填充剂所得的粘合剂22的弹性系数增大效果之虞。另一方面，在所述填充剂的平均粒径超过所述上限的情形时，有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。此处所谓“平均粒径”，是指利用激光衍射法等所测定的体积基准的累计粒度分布曲线的50％值(50％粒径、D50)。

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形时，有由所述填充剂所得的粘合剂22的弹性系数增大效果降低，研磨层20的磨损的控制变得不充分之虞。反之，在所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比超过所述上限的情形时，有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。

所述填充剂相对于研磨层20的含量还依存于研磨粒21的含量，所述填充剂相对于研磨层20的含量的下限优选为15vol％，更优选为30vol％。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75vol％，更优选为60vol％。在所述填充剂相对于研磨层20的含量小于所述下限的情形时，有无法充分获得由所述填充剂所得的粘合剂22的弹性系数增大效果之虞。反之，在所述填充剂相对于研磨层20的含量超过所述上限的情形时，有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。

进而，粘合剂22中，可根据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。

(研磨粒)

研磨粒21可列举金刚石、氧化铝、二氧化硅、氧化铈、碳化硅等的研磨粒。其中，优选为硬质的金刚石研磨粒。通过将研磨粒21设为金刚石研磨粒，研磨粒21难以钝化，故研磨层20的磨损量的控制变容易，可提高所述研磨材1的研磨速率及研磨速率的维持性。所述金刚石研磨粒可为单晶也可为多晶，另外也可为经镍(Ni)涂布、铜(Cu)涂布等处理的金刚石。

研磨粒21的平均粒径是根据研磨速度及研磨后的被研磨体的表面粗糙度的观点而适当选择。研磨粒21的平均粒径的下限优选为2μm，更优选为10μm，进而优选为15μm。另一方面，研磨粒21的平均粒径的上限优选为50μm，更优选为45μm，进而优选为30μm。在研磨粒21的平均粒径小于所述下限的情形时，有所述研磨材1的研磨力不足，研磨效率降低之虞。反之，在研磨粒21的平均粒径超过所述上限的情形时，有研磨精度降低之虞。

研磨粒21相对于研磨层20的含量的下限优选为3vol％，更优选为4vol％，进而优选为8vol％。另一方面，研磨粒21相对于研磨层20的含量的上限优选为55vol％，更优选为45vol％，进而优选为35vol％。在研磨粒21相对于研磨层20的含量小于所述下限的情形时，有研磨层20的研磨力不足之虞。反之，在研磨粒21相对于研磨层20的含量超过所述上限的情形时，有研磨层20无法保持研磨粒21之虞。

(凸状部)

多个凸状部24是由槽23所划分。所述槽23是在研磨层20的表面以等间隔的格子状而配设。即，所述多个凸状部24的形状为经规则性地排列的方块图案状。

所述多个凸状部24相对于所述研磨层20总体的合计面积占有率的下限为4％，更优选为4.4％，进而优选为8％。另一方面，所述多个凸状部24的合计面积占有率的上限为15％，更优选为14％，进而优选为13％。通过将所述多个凸状部24的合计面积占有率设为所述范围内，研磨粒21的磨损与粘合剂22的磨损适度地平衡，可抑制由研磨粒21的钝化所致的研磨速率的降低。以下对其理由加以说明。

在通过研磨材进行研磨的期间，有助于研磨的研磨层表面的研磨粒自身磨损，产生研磨粒自身的研磨力降低的钝化。另外，在通过研磨材进行研磨的期间，研磨层的粘合剂也逐渐被磨去而磨损。若粘合剂的磨损进行，则粘合剂无法完全保持研磨粒，而产生研磨层表面的研磨粒的脱落。此处，在多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率大于所述上限的情形时，研磨材在广面积内受到研磨时所施加的研磨压力，故不易产生粘合剂的磨损，钝化的研磨粒不会脱落，容易产生研磨速率的降低。另一方面，在多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率小于所述下限的情形时，研磨材在少面积内受到研磨时所施加的研磨压力，故研磨粒及粘合剂更容易磨损，但其磨损量的研磨压力依存性存在差异，研磨粒更容易磨损。在所述情形时，也较粘合剂的磨损而先产生研磨粒的磨损，故已钝化的研磨粒不脱落，容易产生研磨速率的降低。本发明人等人得知，通过将凸状部的面积占有率设为所述范围内，可控制研磨粒及粘合剂的磨损，使研磨粒的钝化与所述研磨粒的脱落以相对较近的时序(timing)产生。即，本发明人等人发现，通过使研磨粒的钝化与所述研磨粒的脱落以相对较近的时序产生，产生了钝化的研磨粒因脱落而被去除，新的研磨粒自研磨层内露出至研磨层表面，由此可抑制研磨速率的降低。

凸状部24的平均面积的下限为1mm²，更优选为2mm²。另一方面，凸状部24的平均面积的上限为300mm²，更优选为150mm²，进而优选为130mm²，尤其优选为30mm²。在凸状部24的平均面积小于所述下限的情形时，有凸状部24自基材片10剥离之虞。反之，在凸状部24的平均面积超过所述上限的情形时，槽23的间隔过宽，故有研磨层20表面所产生的研磨屑滞留于研磨层20表面，产生堵塞之虞。

(槽)

所述槽23是在研磨层20的表面以等间隔的格子状而配设。另外，槽23的底面是由基材片10的表面所构成。

槽23的平均宽度及平均间隔是以满足凸状部24的平均面积及面积占有率的方式适当设定。槽23的平均宽度的下限优选为1.5mm，更优选为3.5mm。另一方面，槽23的平均宽度的上限优选为48mm，更优选为10mm。在槽23的平均宽度小于所述下限的情形时，有因研磨而产生的研磨屑堵塞槽23之虞。另一方面，在槽23的平均宽度超过所述上限的情形时，在研磨时被研磨体的端部在槽23中自一侧向另一侧横穿时，被研磨体的端部容易向下方倾斜。因此，有被研磨体挂在槽23的另一侧的侧面上部，被研磨体产生损伤之虞。

槽23的平均间隔的下限优选为1mm，更优选为1.5mm。另一方面，槽23的平均间隔的上限优选为12mm，更优选为5.4mm。在槽23的平均间隔小于所述下限的情形时，为了将凸状部24的面积占有率设为所需的范围，必须减小凸状部24的面积，有凸状部24自基材片10剥离之虞。反之，在槽23的平均间隔超过所述上限的情形时，为了将凸状部24的面积占有率设为所需的范围，必须增大槽23的平均宽度，在研磨时被研磨体容易挂在槽23的侧面上部。因此，有被研磨体产生损伤之虞。

<填充部>

填充部25是填充至所述槽23中，以树脂或无机物作为主成分，且实质上不含研磨粒21。即，填充部25是配设于邻接的凸状部24间。通过所述填充部25，所述研磨材1中凸状部24难以剥离，并且可抑制在研磨时被研磨体落入至槽中。另外，在将所述研磨材1用于双面研磨装置的上研磨垫及下研磨垫的情形时，可抑制咬合的产生。

所述树脂可列举：聚氨基甲酸酯、聚苯酚、环氧(epoxy)、聚酯、纤维素、乙烯共聚物、聚乙烯缩醛、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。其中，优选为容易确保对基材10的良好密接性的聚丙烯酸、环氧、聚酯及聚氨基甲酸酯。另外，所述树脂也可至少一部分交联。

所述无机物可列举硅酸盐、磷酸盐、多价金属烷醇盐等。在设为填充部25的主成分与无机物的情形时，就与研磨层20的密接性的观点而言，以与粘合剂22的主成分相同的无机物为宜。另外，填充部25可含有以与粘合剂22相同的氧化物作为主成分的填充剂。

进而，填充部25中，可根据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。

所述填充部25的平均厚度相对于研磨层20的平均厚度的比的下限优选为0.1，更优选为0.5，进而优选为0.8，尤其优选为0.95。另一方面，所述填充部25的平均厚度的比的上限优选为1，更优选为0.98。在所述填充部25的平均厚度的比小于所述下限的情形时，有研磨时抑制被研磨体落入至槽中的效果变得不充分之虞。反之，在所述填充部25的平均厚度的比超过所述上限的情形时，有在研磨开始时研磨层20未充分与被研磨体接触之虞、或研磨压力还分散至填充部25而施加于研磨层20的研磨压力变得不充分之虞。

再者，本发明人等人发现，填充部25的磨损较研磨层20的凸状部24的磨损更快。因此，本发明人等人得知，即便在填充部25的平均厚度相对于研磨层20的平均厚度的比为1的情形时、或因研磨层20的磨损而填充部25的平均厚度与研磨层20的平均厚度的差异变得微小的情形时，在使用所述研磨材1时填充部25也先磨损，故在自研磨开始起相对较短的时间内，在研磨层20的凸状部24的表面与填充部25之间产生阶差，出现可去除研磨屑的凹部(槽)。

<接着层>

接着层30为将所述研磨材1固定于用以支持所述研磨材1并安装于研磨装置的支持体的层。

所述接着层30中所用的接着剂并无特别限定，例如可列举反应型接着剂、瞬间接着剂、热熔接着剂、作为可重新贴的接着剂的粘着剂等。

所述接着层30中所用的接着剂优选为粘着剂。通过使用粘着剂作为接着层30中所用的接着剂，可自支持体剥离所述研磨材1并重新贴，故容易再利用所述研磨材1及支持体。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。

接着层30的平均厚度的下限优选为0.05mm，更优选为0.1mm。另外，接着层30的平均厚度的上限优选为0.3mm，更优选为0.2mm。在接着层30的平均厚度小于所述下限的情形时，有接着力不足，研磨材1自支持体剥离之虞。另一方面，在接着层30的平均厚度超过所述上限的情形时，例如有因接着层30的厚度而在将所述研磨材1切割成所需形状时造成障碍等操作性降低之虞。

<研磨材的制造方法>

所述研磨材1可通过以下步骤而制造：准备研磨层用组合物的步骤；准备填充部用组合物的步骤；通过印刷研磨层用组合物而涂敷所述研磨层20的步骤；通过印刷填充部用组合物而涂敷所述填充部25的步骤；以及使所印刷的涂敷液加热硬化的步骤。

首先，在研磨层用组合物准备步骤中，以涂敷液的形式准备研磨层用组合物，所述研磨层用组合物包含以无机物作为主成分的粘合剂22的形成材料、填充剂及研磨粒21。

另外，为了控制涂敷液的粘度或流动性，添加水、醇等稀释剂等。可通过所述稀释使凸状部24所含的研磨粒21的一部分自粘合剂22的表面突出。此时，通过增多稀释量，在后续步骤中使所述研磨层用组合物干燥时粘合剂22的厚度减小，可增加所述研磨粒21的突出量。

继而，在填充部用组合物准备步骤中，以涂敷液的形式准备填充部用组合物，所述填充部用组合物含有以树脂或无机物作为主成分的填充部25的形成材料。另外，为了控制所述涂敷液的粘度或流动性，添加水、醇等稀释剂等。再者，所述填充部用组合物准备步骤可在研磨层用组合物准备步骤之前、或研磨层形成步骤之后进行。

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，在基材片10表面利用印刷法而形成由经槽23所划分的多个凸状部24所构成的研磨层20。为了形成所述槽23，准备具有与槽23的形状相对应的形状的掩模，介隔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。

继而，在填充部形成步骤中，使用所述填充部用组合物准备步骤中准备的涂敷液，利用印刷法而形成填充槽23的填充部25。所述印刷方式例如可使用刮板印刷、棒涂机印刷、敷料器印刷等。

最后，在加热硬化步骤中，使所印刷的涂敷液加热脱水及加热硬化，由此形成研磨层20及填充部25。具体而言，使涂敷液在室温(25℃)下干燥，在70℃以上且90℃以下的温度下加热脱水后，通过140℃以上且300℃以下的热在2小时以上且4小时以下的范围内硬化，形成粘合剂22及填充部25。通过如上述那样利用印刷法来形成研磨层20，在形成研磨层20时研磨粒21容易在研磨层20表面露出，故所述研磨材1从开始用于对被研磨体的研磨时起研磨速率优异。

<优点>

对于所述研磨材1而言，由于粘合剂22的主成分为无机物，故研磨粒21的保持力高，可抑制钝化前的研磨力高的研磨粒21自研磨层20脱落。结果，所述研磨材1的研磨速率优异。另外，所述研磨材1通过将所述多个凸状部24相对于所述研磨层20总体的合计面积占有率设为所述范围内，而以已钝化的研磨粒21因粘合剂22的磨损而脱落、新的研磨粒21露出的方式控制研磨层20的磨损量。结果，所述研磨材1中，钝化前的研磨力高的研磨粒21相对于研磨层20表面的研磨粒21的比例提高，可抑制由研磨粒21的钝化所致的研磨速率的降低。进而，所述研磨材1将凸状部24的平均面积设为所述下限以上，故可抑制凸状部24的剥离。另外，所述研磨材1将凸状部24的平均面积设为所述上限以下，故槽23位于适度间隔的位置，研磨层20表面所产生的研磨屑不会滞留于研磨层20表面，容易经由槽23而被去除。结果，所述研磨材1不易产生研磨层20表面的堵塞。因此，所述研磨材1的研磨速率优异，并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低。

[其他实施方式]

本发明不限定于所述实施方式，除了所述方案以外，能以实施了各种变更、改良的方案而实施。所述实施方式中，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，例如可在纵向与横向上改变间隔。然而，在槽的间隔不同的情形时，有研磨产生各向异性之虞，故优选为等间隔。

另外，槽的平面形状也可不为格子状，例如也可为将四边形以外的多边形重复的形状、圆形状、具有多条平行线的形状等，也可为同心圆状。另外，槽的平面形状也可为仅配设于一个方向上的条纹状。

所述实施方式中，示出使用掩模的方法作为槽的形成方法，但也可在基材表面的整个面上印刷研磨层用组合物后，通过蚀刻加工或激光加工等而形成槽。

另外，所述实施方式中，示出了具备填充至槽中的填充部的情形，但填充部并非必需的构成要件，槽也可为未填充组合物的空间。

进而，如图2所示那样，所述研磨材2也可具备经由背面侧的接着层30而层叠的支持体40及层叠于所述支持体40的背面侧的第二接着层31。通过所述研磨材2具备支持体40，所述研磨材2的处理变容易。

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。通过在所述支持体40中使用此种材质，所述支持体40具有可挠性，所述研磨材2追随于被研磨体的表面形状，研磨面与被研磨体容易接触，故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以上且3mm以下。在所述支持体40的平均厚度小于所述下限的情形时，有所述研磨材2的强度不足之虞。另一方面，在所述支持体40的平均厚度超过所述上限的情形时，有难以将所述支持体40安装于研磨装置之虞或所述支持体40的可挠性不足之虞。

所述第二接着层31可使用与接着层30相同的接着剂。另外，第二接着层31可设为与接着层30相同的平均厚度。

实施例

以下，列举实施例及比较例对本发明加以更详细说明，所述发明不限定于以下的实施例。

[实施例1]

准备金刚石研磨粒，使用日机装股份有限公司的“麦克奇(Microtrac)MT3300EXII”测量平均粒径。所述金刚石研磨粒的平均粒径为44μm。再者，所述金刚石研磨粒的种类为对单晶金刚石涂布55mass％(质量百分比)的镍所得的处理金刚石。

将硅酸盐(3号硅酸钠)、所述金刚石研磨粒及作为填充剂的氧化铝(Al₂O₃，平均粒径为12μm)混合，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为30vol％及填充剂相对于研磨层的含量成为40vol％的方式调整，获得研磨层用组合物的涂敷液。

另外，将硅酸盐(3号硅酸钠)、及作为填充剂的氧化铝(Al₂O₃，平均粒径为12μm)混合，以填充剂相对于填充部的含量成为70vol％的方式调整，获得填充部用组合物的涂敷液。

准备平均厚度300μm的铝板作为基材，使用所述研磨层用组合物的涂敷液，通过印刷于所述基材的表面形成具有等间隔的格子状的槽的研磨层。再者，印刷中，使用具有与槽相对应的图案的掩模。将经槽划分的各凸状部设为面积2.25mm²(俯视时一边为1.5mm的正方形状)，将研磨层的平均厚度设为300μm。另外，所述多个凸状部为规则性地排列的方块图案状，凸状部相对于研磨层总体的面积占有率是设为4.5％。

继而，使用填充部用组合物的涂敷液，通过刮板印刷而形成填充所述槽的填充部。填充部的平均厚度相对于研磨层的平均厚度的比是设为1。

再者，关于研磨层用组合物的涂敷液及填充部用组合物的涂敷液，使其在室温(25℃)下干燥，在60℃以上且100℃以下的温度下加热脱水后，在150℃下以2小时以上且4小时以下的时间硬化。

另外，使用平均厚度1mm的硬质氯乙烯树脂板作为支持基材并固定于研磨装置的支持体，利用平均厚度130μm的粘着剂将所述基材的背面与所述支持体的表面贴合。所述粘着剂是使用双面胶带。如此而获得实施例1的研磨材。

[实施例2～实施例6]

使实施例1的凸状部的面积及相对于研磨层总体的面积占有率如表1那样变化，获得实施例2～实施例6的研磨材。

[实施例7]

使用Cu表面处理金刚石研磨粒(平均粒径为45μm)作为研磨粒，除此以外，与实施例3同样地操作而获得实施例7的研磨材。

[实施例8]

使用多晶的表面未处理金刚石研磨粒(平均粒径为12μm)作为研磨粒，且使用氧化铝(Al₂O₃，平均粒径为4μm)作为填充剂，除此以外，与实施例2同样地操作而获得实施例8的研磨材。

[实施例9]

将凸状部设为面积7.07mm²(俯视时直径3mm的圆形状)，且将研磨层的平均厚度设为2400μm，除此以外，与实施例1同样地操作而获得实施例9的研磨材。

[比较例1]

在稀释溶剂(异佛尔酮)中添加环氧树脂、金刚石研磨粒(平均粒径为44μm)、作为填充剂的氧化铝(Al₂O₃，平均粒径为12μm)、硬化剂及适量的硬化催化剂并加以混合，以金刚石研磨粒相对于研磨层的含量成为30vol％及填充剂相对于研磨层的含量成为40vol％的方式调整，获得研磨层用组合物的涂敷液。

另外，在稀释溶剂(异佛尔酮)中添加环氧树脂、作为填充剂的氧化铝(Al₂O₃，平均粒径为12μm)、硬化剂及适量的硬化催化剂并加以混合，以填充剂相对于填充部的含量成为70vol％的方式调整，获得填充部用组合物的涂敷液。

除了使用所述涂敷液作为研磨层用组合物的涂敷液及填充部用组合物的涂敷液以外，与实施例1同样地操作而获得比较例1的研磨材。再者，关于涂敷液，使其在120℃下干燥3分钟以上后，在120℃下以16小时以上且20小时以下的时间硬化。

[比较例2]

除了将凸状部相对于研磨层总体的面积占有率设为12％以外，与比较例1同样地操作而获得比较例2的研磨材。

[比较例3～比较例12]

使实施例1的凸状部的面积及相对于研磨层总体的面积占有率以及研磨粒的种类如表1那样变化，获得比较例3～比较例12的研磨材。

[研磨条件]

使用所述实施例1～实施例9及比较例1～比较例12中所得的研磨材，进行玻璃基板的研磨。对于所述玻璃基板，使用直径为5.08cm、比重为2.4的碱石灰玻璃。所述研磨中，使用市售的双面研磨机。双面研磨机的载体为厚度0.6mm的环氧玻璃。研磨是将研磨压力设为200g/cm²，在上压盘转速60rpm、下压盘转速90rpm及太阳齿轮(SUN gear)转速30rpm的条件下进行。此时，作为冷却剂(coolant)，每分钟供给120cc的出光兴产股份有限公司的“达夫尼卡特(Daphne Cut)GS50K”。

[评价方法]

对于使用实施例1～实施例9及比较例1～比较例12的研磨材所研磨的玻璃基板，进行研磨速率及研磨速率维持性的评价。将结果示于表1中。

<研磨速率>

关于研磨速率，进行15分钟的玻璃基板的研磨，将研磨前后的基板的重量变化(g)除以基板的表面积(cm²)、基板的比重(g/cm³)及研磨时间(分)，算出研磨速率。

关于研磨速率，视研磨粒的平均粒径的大小而分为实施例8及比较例12以外的实施例及比较例、与实施例8及比较例12，按以下的判断基准进行3等级评价。

(实施例8及比较例12以外的研磨速率的判定基准)

A：100μm/min以上

B：50μm/min以上且小于100μm/min

C：小于50μm/min

(实施例8及比较例12的研磨速率的判定基准)

A：10μm/min以上

B：5μm/min以上且小于10μm/min

C：小于5μm/min

<研磨速率维持性>

关于研磨速率维持性，在实施例8及比较例12以外的实施例及比较例中，进行50分钟的玻璃基板的研磨，将最后10分钟(40分钟至50分钟之间)的研磨速率除以最初10分钟(0分钟至10分钟之间)的研磨速率，算出研磨速率维持性。

关于研磨粒的平均粒径小于其他实施例等的实施例8及比较例12，连续实施3批次的将每一批次的研磨量设为约30μm的研磨，将第3批次的研磨速率除以第1批次的研磨速率而算出研磨速率维持性。

对于研磨速率维持性，按以下的判断基准进行3等级评价。

(研磨速率维持性的判定基准)

A：90％以上

B：80％以上且小于90％

C：小于80％

<综合评价>

关于综合评价，对研磨速率及研磨速率维持性进行综合判断，按下述的判断基准以3等级进行评价。

(研磨性能的基准)

A：研磨速率及研磨速率维持性均优异，可良好地研磨。

B：研磨速率或研磨速率维持性的任一者差，但可研磨。

C：因剥离等而未表现出研磨速率，或研磨速率维持性明显差，无法研磨。

[表1]

表1中所谓“无法研磨”，是指因凸状部的剥离或被研磨体挂在槽的侧面上部而无法进行研磨，无法测定研磨速率及研磨速率维持性。

根据表1的结果，实施例1～实施例9的研磨材与比较例1～比较例12的研磨材相比，研磨速率高，且研磨速率维持性超过80％。相对于此，比较例1及比较例2中，可认为由于粘合剂的主成分并非无机物，故研磨粒容易脱落，研磨速率低。另外，比较例3、比较例4、比较例10、比较例11中，可认为由于凸状部的面积过小，故凸状部剥离，无法研磨。关于比较例5，可认为由于凸状部的面积过大，故为了设为所需的面积占有率而槽的宽度过大，无法完全支持作为被研磨体的玻璃基板而玻璃基板挂在槽的侧面上部，无法研磨。比较例6及比较例8中，可认为由于凸状部的面积占有率过小，故施加于凸状部的压力高，产生由研磨粒的磨损所致的钝化，研磨速率维持性低。进而，比较例7、比较例9、比较例12中，可认为由于凸状部的面积占有率过大，故难以产生粘合剂的磨损，而产生由研磨粒的磨损所致的钝化，研磨速率维持性低。由此得知，实施例1～实施例9的研磨材由于凸状部的面积及面积占有率为既定范围内，故研磨速率及研磨速率维持性优异。

另外，根据实施例3与实施例7的比较及实施例8与比较例12的比较，即便将研磨粒设为Cu表面处理金刚石研磨粒或多晶的表面未处理金刚石研磨粒，实施例6及实施例7的研磨材也可获得优异的研磨速率及研磨速率维持性。由此得知，与研磨粒的种类无关，通过将凸状部的面积及面积占有率设为既定范围内，研磨速率及研磨速率维持性优异。

产业上的可利用性

本发明的研磨材的研磨速率优异，并且在相对较长的期间内研磨速率不易降低。因此，所述研磨材可适宜地用于玻璃等基板的平面研磨。

符号的说明

1、2：研磨材

10：基材片

20：研磨层

21：研磨粒

22：粘合剂

23：槽

24：凸状部

25：填充部

30：接着层

31：第二接着层

40：支持体

Claims

1.一种研磨材，具备基材片、及层叠于所述基材片的表面侧且含有研磨粒及其粘合剂的研磨层，并且所述研磨材的特征在于：

所述粘合剂的主成分为无机物，

所述研磨层在其表面具有由槽所划分的多个凸状部，

所述凸状部的平均面积为1mm²以上且300mm²以下，

所述多个凸状部相对于所述研磨层总体的合计面积占有率为4％以上且15％以下。

2.根据权利要求1所述的研磨材，还具备填充部，所述填充部是填充至所述槽中，以树脂或无机物作为主成分，且实质上不含研磨粒。

3.根据权利要求2所述的研磨材，其中所述填充部的平均厚度相对于所述研磨层的平均厚度的比为0.1以上且1以下。

4.根据权利要求1、2或3所述的研磨材，其中所述研磨粒为金刚石研磨粒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的研磨材，其中所述无机物为硅酸盐。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的研磨材，其中所述粘合剂含有以氧化物作为主成分的填充剂。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的研磨材，其中所述研磨层的平均厚度为25μm以上且4000μm以下。