JP2018118377A - 研磨材 - Google Patents
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Abstract
Description
基材シート10は、研磨層20を支持するための部材である。
上記研磨層20は、砥粒及びそのバインダー22を含む。また、研磨層20は、その表面に溝23により区分された複数の凸状部24を有する。
上記研磨層20は、少なくとも2種の砥粒を有する。具体的には、上記研磨層20は、平均粒子径が大きい第1砥粒21aと、第1砥粒21aより平均粒子径の小さい第2砥粒21bとを少なくとも有する。
上記バインダー22の主成分としては、特に限定されないが、ポリウレタン、ポリフェノール、エポキシ、ポリエステル、セルロース、エチレン共重合体、ポリビニルアセタール、ポリアクリル、アクリルエステル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。中でも基材シート10への良好な密着性が確保しやすいポリアクリル、エポキシ、ポリエステル及びポリウレタンが好ましい。また、上記樹脂は、少なくとも一部が架橋していてもよい。
複数の凸状部24は、研磨層20の表面に等間隔の格子状に配設される溝23により区分されている。すなわち、上記複数の凸状部24の形状は、規則的に配列されたブロックパターン状である。また、凸状部24を区分する溝23の底面は、基材シート10の表面で構成される。
接着層30は、当該研磨材1を支持し研磨装置に装着するための支持体に当該研磨材1を固定する層である。
当該研磨材1は、研磨層用組成物を準備する工程、上記研磨層20を研磨層用組成物の印刷により形成する工程、及び基材シート10の裏面側に接着層30を積層する工程により製造できる。
当該研磨材1は、複数種の砥粒を有するので、この砥粒の種類の選択により研削力と製造コストとを両立させることができる。また、当該研磨材1は、第1砥粒21aの平均粒子径に対する第2砥粒21bの平均粒子径の比が70%以下である。このため、第1砥粒21aよりも平均粒子径が小さい第2砥粒21bが第1砥粒21aよりも先に研磨層20から目こぼれし易い。さらに、当該研磨材1は、第1砥粒21aの平均粒子径に対する第2砥粒21bの平均粒子径の比が5%以上であるので、第2砥粒21bの目こぼれにより研磨層20の一部が適度に脱落する。この脱落により当該研磨材1は、目つぶれが進行し研削力が比較的低下した第1砥粒21aを目こぼれさせ、新たな砥粒を露出させることができる。その結果、当該研磨材1は、研磨層20の表面の砥粒における研削力の高い砥粒の割合が高まり、砥粒の目つぶれが進行し過ぎることによる研磨レートの低下を抑止できる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
エポキシ樹脂に、希釈溶剤(イソホロン)、硬化剤、及び硬化触媒を加えた組成物を準備した。この組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が20体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が32体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径5.7μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が60体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径12μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が2.5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が55体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径12μm)、第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)、及び第3砥粒としてのシリカ砥粒(平均粒子径0.040μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が2.5体積%となり、第2砥粒の研磨層に対する含有量が50体積%となり、かつ第3砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が60体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)、第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)、及び第3砥粒としてのセリア砥粒(平均粒子径1.2μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、第2砥粒の研磨層に対する含有量が48体積%となり、かつ第3砥粒の研磨層に対する含有量が12体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が55体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が75体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径14μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が60体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての多結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が55体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての多結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径15μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径2.0μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が55体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)を加えて混合し、ダイヤモンド砥粒の研磨層に対する含有量が45体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのボロンカーバイド(平均粒子径6.7μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が60体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物にアルミナ砥粒(平均粒子径15μm)を加えて混合し、アルミナ砥粒の研磨層に対する含有量が71体積%となるよう調製し塗工液を得た。
実施例1の組成物と同様の組成物に第1砥粒としての単結晶ダイヤモンド砥粒(平均粒子径9μm)及び第2砥粒としてのアルミナ砥粒(平均粒子径0.3μm)を加えて混合し、第1砥粒の研磨層に対する含有量が5体積%となり、かつ第2砥粒の研磨層に対する含有量が47体積%となるよう調製し塗工液を得た。
上記実施例1〜14及び比較例1〜5で得られた研磨材を用いて、ガラス基板の研磨を行った。実施例1〜11及び比較例1〜4の研磨では、上記ガラス基板として直径5.08cm、比重2.19の合成石英ガラスを用いた。実施例12の研磨では、上記ガラス基板として直径6.25cm、比重2.4のソーダライムガラスを用いた。また、実施例13、14及び比較例5の研磨では、上記ガラス基板として直径6.25cm、比重2.34のホウケイ酸ガラスを用いた。
実施例1〜14及び比較例1〜5の研磨材を用いて研磨したガラス基板について、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
仕上がり粗さRaについて、市販の接触式表面粗さ計を用い、表面及び裏面それぞれ任意の3カ所、合計6カ所について、送り速度0.5mm/秒、レンジ0.08mm、測定長さ4.8mmの設定で行い、得られた測定値の平均値を求めた。
研磨レートについて、ガラス基板の研磨を15分間行い、研磨前後の基板の重量変化(g)を、基板の表面積(cm2)、基板の比重(g/cm3)及び研磨時間(分)で除し、単位をμm/分に換算して算出した。
加工安定性について、4回行った研磨のうち、4回目の研磨レートを1回目の研磨レートで除して算出した。
(加工安定性の判定基準)
A:80%以上
B:75%以上80%未満
C:75%未満
D:研磨層の摩滅により測定不可
10 基材シート
20 研磨層
21a 第1砥粒
21b 第2砥粒
22 バインダー
23 溝
24 凸状部
30 接着層
31 第二接着層
40 支持体
Claims (4)
- 基材シートと、この基材シートの表面側に積層され、砥粒及びそのバインダーを含み、かつ複数の凸状部を有する研磨層とを備える研磨材であって、
上記研磨層が複数種の砥粒を有し、
上記複数種の砥粒のうち、平均粒子径が最も大きい砥粒を第1砥粒、及び平均粒子径が2番目に大きい砥粒を第2砥粒とする場合、第1砥粒の平均粒子径に対する第2砥粒の平均粒子径の比が5%以上70%以下であり、
上記凸状部の平均面積が1mm2以上150mm2以下であることを特徴とする研磨材。 - 上記研磨層における上記砥粒の総含有量が50体積%以上85体積%以下である請求項1に記載の研磨材。
- 上記研磨層における上記第1砥粒の含有量が1体積%以上25体積%以下である請求項1又は請求項2に記載の研磨材。
- 上記研磨層における上記第1砥粒を除く砥粒の含有量が30体積%以上80体積%以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の研磨材。
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