CN1905989A - 抛光方法及在该抛光方法中使用的抛光膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种对防止抛光后期的抛光效率的降低有效的抛光方法。本发明人为解决上述课题而提供的抛光方法其特征在于,一边将抛光液的pH维持在大于等于2小于7一边进行抛光。
Description
技术领域
本发明涉及使抛光液介在于抛光膜和被抛光物之间而对被抛光物进行抛光的抛光方法,特别涉及光纤连接部的端面抛光方法和用于该端面抛光的抛光膜。
背景技术
一直以来在光纤通信网上对于光纤的连接广泛使用拆卸容易的光连接器。连接使用光连接器箍,采用被称为物理接触的、将光连接器箍彼此直接对接的方法,连接部的光学特性(衰减等)依赖于光连接器箍端面的加工性状和精度。光连接器箍用构件,例如如果是单根光纤芯线彼此连接的情况,则是广泛使用氧化锆制的细长圆柱状的构件,从上述圆柱的一个端面圆的中心向另一端面圆的中心设置着微小贯通孔,在该贯通孔中穿插光纤芯线,进行粘接一体化而成的。其后,光连接器箍用构件的光纤芯线的端面侧、即想要连接的一侧被精密抛光成规定的形状,例如球面,与同样被加工的相配合的另一方的光连接器箍,以光纤芯线端面之间相对的方式压接。此时,若接触部具有凹凸就会产生间隙,衰减变得过大,成为致命的缺陷。
光连接器箍用构件的端面的抛光加工,通过粗加工、中加工、终加工等多个步骤的抛光工序来实施,其中,在比终加工靠前的抛光工序中使用抛光膜,该抛光膜是在基材上设置有用粘合剂固定了与加工步骤相应的粒径的金刚石磨粒的抛光材料层而得到的抛光膜,作为抛光液以往使纯水、离子交换水等介在于该抛光膜和光连接器箍用构件端面之间,进行抛光(下述专利文献1)。
专利文献1:日本特开平9-248771号公报
在这样的、象光连接器箍用构件的端面抛光那样使用了抛光膜的抛光加工中,到抛光的后期时,与初期比,每单位时间的抛光量即抛光效率大大降低,在规定的时间内加工成没有凹凸、表面粗糙度小的端面是困难的。
发明内容
本发明的课题在于,鉴于上述问题点,提供可防止抛光后期的抛光效率降低、并能抛光成各抛光工序所要求的面光洁度的抛光方法。
本发明为解决上述课题,对抛光效率在抛光后期降低的原因进行了研讨,发现当使抛光时的抛光液为酸性时,即使在抛光后期抛光效率也不降低,从而完成了本发明,本发明为一种抛光方法,其特征在于,使抛光时的抛光液的pH大于等于2但小于7从而进行抛光。
发明效果
根据本发明,能够提供可防止抛光效率的降低、而且能抛光成各工序所要求的面光洁度的抛光方法。
附图说明
图1是表示一个实施方案的抛光方法的模式图。
图2是表示该实施方案的抛光膜的截面图。
标号说明
1 抛光膜 2 基材
3 抛光材料层
具体实施方式
以下基于附图对本发明的优选实施方案进行说明。
在本实施方案中,抛光膜1如图2(a)所示,包括薄膜状的基材2和在该基材2上形成的含有磨粒3a和粘合剂树脂3b的抛光材料层3。
光连接器箍用构件14,采用上述抛光膜1、和图1所示的光连接器端面抛光机10进行抛光。光连接器端面抛光机10具备:驱动装置(未图示);由该驱动装置驱动绕自转轴11自转,并且上述自转轴以公转轴18为中心旋转,在公转范围17内旋转运动的大致圆盘状的抛光平台12、在该抛光平台12上搭载的弹性垫13。此外,上述光连接器端面抛光机10还包括:固定在臂21上的支撑棒20;固定在该支撑棒20的下端部以避免受抛光平台12的旋转牵引旋转、具有光连接器箍用构件保持部的箍按压夹具15。
在使用上述光连接器端面抛光机10对光连接器箍用构件14的端面进行抛光时,首先将抛光材料层3朝上,将抛光膜1搭载在弹性垫13上。接着,将要抛光的端面朝下地将光连接器箍用构件14配置在上述箍按压夹具15的箍保持部,对上述臂21沿图1中箭头所示的方向施加载荷,从而一边将上述光连接器箍用构件14的端面向抛光膜1的抛光材料层3的表面按压,一边使抛光膜1与上述抛光平台12一起作旋转运动和公转运动。由此,上述光连接器箍用构件14的端面,一边在抛光膜1的径向上在上述抛光材料层3的抛光平台外周附近和中心附近之间进行往复运动,一边由上述抛光材料层3抛光加工成凸球面。
此时,通过在抛光膜1和光连接器箍用构件14之间使用如pH大于等于2小于7的那样,例如在离子交换水中预先添加pH调节剂而得到的液体作为抛光时的抛光液,能够防止光连接器箍用构件14的抛光粉、从抛光膜1剥落的磨粒的堆积(附着),防止抛光效率的降低。
抛光时的抛光液的pH小于2的场合,酸性度过高,因此光连接器箍用构件14的表面变得粗糙,在pH大于等于7的场合,由于抛光效率降低使得不能进行充分的抛光,结果变成粗加工。
上述pH调节剂,只要排除给光纤芯线和光连接器箍用构件带来不良影响的含卤素的酸等,什么样的都可以,但优选是乙二胺四乙酸、草酸、酒石酸、喹哪啶酸、马来酸酐、柠檬酸等的含有羟基的物质。
另外,作为其他实施方案,如图2(b)所示,可列举:使用包括薄膜状的基材2和在该基材2上形成的含有磨粒3a和粘合剂树脂3b的抛光材料层3的抛光膜1,并使抛光时的抛光液的pH大于等于2小于7来进行抛光的方法。即,使用离子交换水等作为抛光液,通过从抛光膜1的抛光材料层3向上述离子交换水溶出pH调节剂,可形成pH大于等于2小于7的抛光液。
在这里,基材2优选为具有适度的刚性,与抛光材料层3的粘合性良好的基材,例如,可列举聚酯薄膜、聚酰胺、聚酰亚胺等的合成树脂膜及对它们实施了化学处理、电晕处理、打底处理等提高粘合性的处理的膜。
对于抛光材料层3,可与粗加工、中加工的工序相对应地在粒径10μm~0.3μm之间选择使用金刚石、氧化铝等的磨粒,使上述磨粒与pH调节剂一起分散在成为粘合剂的聚酯、聚氨基甲酸乙酯等的溶液中,采用辊涂、丝网印刷等通用的涂布方法涂布在上述基材2上,通过烘箱、自然干燥等来干燥,由此得到。
在抛光材料层中的磨粒的含量,优选为20~60体积%,进一步优选为25~50体积%。
作为添加到抛光材料层3中的pH调节剂,如上述那样,排除含有卤素的酸和有机酸的碱金属(Na、K)盐等,优选是乙二胺四乙酸、草酸、酒石酸、喹哪啶酸、马来酸酐、柠檬酸等的含有羟基的物质。
从即使添加量为少量使pH降低的能力也优异的方面、以及对于水的难溶性即缓慢溶出使降低pH的效果持续的方面出发,作为更优选的pH调节剂,列举出乙二胺四乙酸。
此外,乙二胺四乙酸,因为粉末状、粒径小于等于60μm且粒径的离散小于等于20μm的乙二胺四乙酸可均匀地在抛光材料层中分散,即使抛光材料层磨损其效果也持续,因此优选。
此外,虽然在本实施方案中进行了上述例示,但在本发明中并不限于上述的方法及材料。另外,如果需要,在抛光液和抛光材料层中可使用分散剂、偶合剂、表面活性剂、润滑剂、消泡剂、着色剂等各种辅助剂和添加剂等。
实施例
下面列举实施例更详细地说明本发明,但本发明并不被这些实施例所限定。
(实施例1)
在500重量份溶剂环己烷中,采用使用了氧化锆珠的分散机,混合1.3重量份分散剂、480重量份金刚石磨粒(ト-メイダイヤ公司制,IRM系列,标称粒径3μm),加入100重量份聚酯树脂(东洋纺公司制,バイロン280)和33重量份异氰酸酯(住化バイエルウレタン公司制,スミジユ一ルL)并进一步混合,用溶剂调整成固体成分浓度达到31%,得到了基础混合物。作为pH调节剂将乙二胺四乙酸添加到上述基础化合物中使得达到10重量%的浓度,并进行混合、搅拌,得到了抛光材料层用涂布液。
作为基材,使用厚度为75μm的PET膜(帝人デユポンフイルム公司制,易粘合性HPE类型),用辊涂涂布机涂布上述抛光材料层用涂布液,自然干燥之后,在100℃下使之交联24小时,得到了抛光材料层的厚度为7μm的抛光膜。
所得到的抛光膜通过弹性垫安装在市售的光连接器端面抛光机(セイコ一インスルメンツ公司制,OFL15)的抛光平台上,将12个粘接一体化有光纤芯线的光连接器箍用构件安装在上述光连接器端面抛光机的固定夹具上,使用离子交换水作为抛光液,以30度压接角、180rpm转速、约20mm的抛光幅度进行了光连接器箍用构件的抛光。此外,所谓抛光幅度表示在抛光膜上残留的环状抛光痕迹的径向的距离差。
(实施例2)
除了使用作为pH调节剂将乙二胺四乙酸相对于基础混合物的比例设为3重量%的抛光膜以外,与实施例1相同。
(实施例3)
除了使用作为pH调节剂将乙二胺四乙酸相对于基础混合物的比例设为20重量%的抛光膜以外,与实施例1相同。
(实施例4)
除了使用作为pH调节剂将酒石酸相对于基础混合物的比例设为10重量%的抛光膜以外,与实施例1相同。
(实施例5)
在抛光膜中不添加pH调节剂,对于抛光液使用离子交换水与乙二胺四乙酸的混合物的上层澄清液(pH4.0),除此以外,与实施例1相同。
(实施例6)
除了将磨粒设为金刚石磨粒(ト-メイダイヤ公司制,IRM系列,标称粒径1μm)以外,与实施例1相同。
(比较例1)
在抛光膜中未添加pH调节剂,并且使用离子交换水作为抛光液,除此以外,与实施例1相同。
(比较例2)
在抛光膜中未添加pH调节剂,并且抛光液使用离子交换水与盐酸的混合物,除此以外,与实施例1相同。
(比较例3)
在抛光膜中未添加pH调节剂,并且抛光液使用离子交换水与氢氧化钠的混合物,除此以外,与实施例1相同。
(比较例4)
在抛光膜中未添加pH调节剂,并且抛光液使用离子交换水与硫酸的混合物,除此以外,与实施例1相同。
(评价)
对于各实施例、比较例的评价如下那样地实施。
<pH>
利用pH测量仪(堀场制作所制,twinpH)测定抛光中的抛光液的pH。
<抛光效率降低率>
分别在抛光初期和抛光后期,测定在光连接器端面抛光机内从安装着光连接器箍用构件的固定板到光连接器箍用构件前端的长度1分钟减少的量,采用后期相对于初期的比例作为抛光效率降低率。
<光纤表面光洁度>
使用箍端面测定机(NORLAND公司制,AC-3000)测定抛光结束后的光连接器箍用构件加工面的表面光洁度。
<被抛光物表面性状>
在光学摄影装置(WESTOVER公司制,VideoFiberMicroscope)的图象上观察抛光结束后的光连接器箍的加工面,评价了光纤抛光面的划伤和光洁度。
(评价结果)
按照上述的各个评价方法针对各个测定项目评价实施例1~6及比较例1~4,将评价结果示于表1。
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | ||
PH调节剂 | 添加部位 | 抛光膜 | 抛光膜 | 抛光膜 | 抛光膜 | 抛光液 | 抛光膜 | 无 | 抛光液 | 抛光液 | 抛光液 |
乙二胺四乙酸(%) | 10 | 3 | 20 | 10 | |||||||
酒石酸(%) | 10 | ||||||||||
磨粒 | 标称粒径(μm) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 |
填充率(%) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
抛光液 | 离子交换水 | 离子交换水 | 离子交换水 | 离子交换水 | 离子交换水+乙二胺四乙酸※ | 离子交换水 | 离子交换水 | 离子交换水+盐酸 | 离子交换水+氢氧化钠 | 离子交换水+硫酸 | |
评价结果 | |||||||||||
抛光时的抛光液pH | 4.0 | 5.5 | 3.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 7.0 | 4.0 | 9.0 | 1.0 | |
抛光效率降低率 | 初期(μm/分) | 6.6 | 5.8 | 7.4 | 5.3 | 6.2 | 3.1 | 5.4 | 8.5 | 7.3 | 6.9 |
后期(μm/分) | 6.3 | 5.3 | 7.0 | 5 | 5.9 | 3.1 | 4.1 | 8.0 | 4.7 | 6.4 | |
后期/初期 | 0.95 | 0.91 | 0.95 | 0.94 | 0.95 | 1.00 | 0.76 | 0.95 | 0.64 | 0.93 | |
光纤表面光洁度(nm) | 8 | 7 | 8 | 7 | 7 | 6 | 50 | 113 | 143 | 25 | |
被抛光物表面性状 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 粗表面 | 粗表面 | 粗表面 | 粗表面 |
※使用上层澄清液
Claims (7)
1.一种抛光方法,是使抛光液介在于抛光膜和被抛光物之间来对被抛光物进行抛光的抛光方法,其特征在于,一边将抛光时的抛光液的pH维持在大于等于2小于7一边进行抛光。
2.如权利要求1所述的抛光方法,其中,通过使用预先由pH调节剂调节了pH的抛光液作为上述抛光液,将抛光时的抛光液的pH维持在大于等于2小于7。
3.如权利要求1或2所述的抛光方法,其中,使用含有pH调节剂的抛光膜作为上述抛光膜,在抛光时使pH调节剂向抛光液溶出,由此将抛光时的抛光液的pH维持在大于等于2小于7。
4.如权利要求2或3所述的抛光方法,其特征在于,上述pH调节剂由含有羟基的物质构成。
5.一种抛光膜,是在基材上形成含有磨粒和粘合剂树脂的抛光层而成的抛光膜,其特征在于,在上述抛光层中含有pH调节剂,使得在抛光时可将介在于其与被抛光物之间的抛光液的pH维持在大于等于2小于7。
6.如权利要求5所述的抛光膜,其特征在于,上述pH调节剂由含有羟基的物质构成。
7.如权利要求5或6所述的抛光膜,其特征在于,上述含有羟基的物质为乙二胺四乙酸。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070131 |