JP2021008006A - 研磨材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、研磨パッドの剥離が生じ難い研磨材の提供を目的とする。【解決手段】本発明の研磨材は、基材及びこの基材の表面側に積層される研磨層を有する研磨パッドと、上記研磨パッドの基材の裏面側に積層される支持体と、上記研磨パッドと上記支持体とを接着する第１接着部と、上記支持体の裏面に積層される第２接着部とを備え、上記研磨層が砥粒及びバインダーを含み、上記第１接着部及び上記第２接着部がアクリルを主成分とする接着剤層を有し、上記接着剤層の３０℃における貯蔵弾性率が４０，０００Ｐａ以上１５０，０００Ｐａ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、研磨材に関する。

例えばスマートフォンはその画面の表面がカバーガラスで覆われている。このようなカバーガラスは、原料であるガラス基板を研磨して、表面を平坦化しつつ所定の厚みとした後、面取り、穴あけ、化学強化、印刷等を経て完成する。

このうち研磨には、基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒及びバインダーを含む研磨層とを備える固定砥粒方式の研磨パッドを用いることができる。この研磨パッドは、接着剤で支持体に固定され、その支持体がさらに研磨機の定盤に接着剤で固定されて使用される。

ところで、近年のスマートフォンの画面の大型化に伴い、カバーガラスも大型化している。この大型化に伴い広い面積でのカバーガラスの均一性が必要とされ、原料となる板ガラスに対し機械的及び光学的な品質の高さが要求されている。このため、原料となる板ガラスの厚みを大きくとるようになってきている。一方、大型化に伴いカバーガラス自体の厚さが増しているが、その程度は低く、結果として、原料となる板ガラスを研磨すべき量が増加することとなる。

研磨すべき量が増加すれば、そのままでは加工時間が増大し、製品の製造効率が低下してしまう。このため、研磨レートに優れると共に、比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い研磨材が提案されている（例えば再表２０１７／１１９３４２号公報参照）。この公報に記載の研磨材では、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層の構成により、優れた研磨レートと、長期間に渡る研磨レートの低下の抑止を達成している。

しかし、研磨層の構成のみで研磨レートを向上させることには限界がある。さらに研磨レートを向上させるためには、研磨機の定盤の回転数の増加や、研磨層を介してガラス基板に加える研磨圧力の増加を図る方法が有効である。

研磨機の定盤の回転数や研磨圧力を増加させると、研磨パッドに負荷がかかりやすくなる。さらに、研磨時に供給するクーラントの量も増加するため、研磨パッドへのクーラントの刺激が伝わりやすくなる。これらの影響が重畳して、研磨機の定盤の回転数や研磨圧力を増加させると、研磨パッドが剥離し易くなる。研磨パッドが剥離すると、剥離した部分の補修や研磨パッドの交換が必要となるため、製品の製造効率を十分に向上させることが難しい。

再表２０１７／１１９３４２号公報

本発明はこのような不都合に鑑みてなされたものであり、研磨パッドの剥離が生じ難い研磨材の提供を目的とする。

本発明者が研磨パッドの剥離について検討したところ、研磨パッドの剥離は主に研磨パッドと支持体との間、又は支持体と研磨機の定盤との間、つまり接着剤で固定している部分で発生していることを知得した。そして、本発明者が研磨パッドの剥離について鋭意検討した結果、接着剤の主成分と貯蔵弾性率とを制御することで、研磨パッドの剥離を抑止できるとの結論に達し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の研磨材は、基材及びこの基材の表面側に積層される研磨層を有する研磨パッドと、上記研磨パッドの基材の裏面側に積層される支持体と、上記研磨パッドと上記支持体とを接着する第１接着部と、上記支持体の裏面に積層される第２接着部とを備え、上記研磨層が砥粒及びバインダーを含み、上記第１接着部及び上記第２接着部がアクリルを主成分とする接着剤層を有し、上記接着剤層の３０℃における貯蔵弾性率が４０，０００Ｐａ以上１５０，０００Ｐａ以下である。

当該研磨材は、接着剤層の主成分がアクリルであるので、ｐＨが１０程度あるクーラントに対する耐性が強い。また、本発明者の知見によれば、当該研磨材は、接着剤層の３０℃における貯蔵弾性率を上記範囲内とすることで、研磨パッドの剥離を抑止できる。

上記接着剤層の３０℃における損失正接としては、０．４以上０．６５以下が好ましい。このように上記接着剤層の３０℃における損失正接を上記範囲内とすることで、当該研磨材の加工性を維持しつつ、研磨パッドの剥離を抑止できる。

上記接着剤層の３０℃における損失弾性率としては、５０，０００Ｐａ以上３００，０００Ｐａ以下が好ましい。このように上記接着剤層の３０℃における損失弾性率を上記範囲内とすることで、剥離力が向上し、研磨パッドの剥離抑止効果を高められる。

上記接着剤層の硬化後のガラス転移温度としては、−４５℃以上−１０℃以下が好ましい。このように上記接着剤層の硬化後のガラス転移温度を上記範囲内とすることで、実際に研磨が行われる常温付近（２０℃以上５０℃以下）での接着力が向上する。

上記第１接着部及び第２接着部が、樹脂を主成分とする芯材を有し、上記接着剤層がこの芯材の両面に積層されるとよい。このように第１接着部及び第２接着部を上述の構成とすることで、第１接着部及び第２接着部の接着剤層の厚さ（合計の厚さ）を大きくできるので、接着力が向上する。

ここで、「主成分」とは、最も含有量の多い成分を意味し、好ましくは含有量が５０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上の成分をいう。「ガラス転移温度」とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１：２０１２に準拠して測定される中間点ガラス転移温度をいう。

「貯蔵弾性率」及び「損失弾性率」とは、複素弾性率の実数部分（貯蔵弾性率）及び複素数部分（損失弾性率）を指す。また、「損失正接」とは、貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比を意味する。なお、複素弾性率の測定条件は、以下のとおりである。試料はポリ塩化ビニルを主成分とする支持体とステンレス（ＳＵＳ）とを接着剤を介して接着したもの（平面視で直径８ｍｍの円形状）とする。また、測定には粘弾性スペクトロメータを用い、温度３０℃、周波数１Ｈｚでせん断モードとする。

以上説明したように、本発明の研磨材は、研磨機の定盤の回転数や研磨圧力を増加させた場合でも、研磨パッドの剥離が生じ難い。

本発明の一実施形態に係る研磨材を示す模式的部分断面図である。 図１の研磨材の模式的平面図である。 図１の研磨材の第１接着部の構造の一例を示す模式的部分断面図である。

以下、本発明の一実施形態について適宜図面を参照しつつ詳説する。

図１に示す研磨材は、研磨パッド１と、支持体２と、研磨パッド１と支持体２とを接着する第１接着部３と、支持体２の裏面に積層される第２接着部４とを備える。

＜研磨パッド＞
研磨パッド１は、図１及び図２に示すように、基材１１及びこの基材１１の表面側に積層される研磨層１２を有する。

（基材）
基材１１は、研磨層１２を支持するための板状又はシート状の部材である。

基材１１の主成分としては、特に限定されないが、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド、アルミニウム、銅等が挙げられる。中でも耐熱性の高いＰＣが好ましい。また、基材１１の表面に化学処理、コロナ処理、プライマー処理等の接着性を高める処理が行われてもよい。

また、基材１１は可撓性又は延性を有するとよい。このように基材１１が可撓性又は延性を有することで、研磨パッド１が被削体の表面形状に追従し、研磨面と被削体との接触面積が大きくなるため、研磨レートがさらに高まる。このような可撓性を有する基材１１の材質としては、例えばＰＥＴやＰＩ等を挙げることができる。また、延性を有する基材１１の材質としては、アルミニウムや銅等を挙げることができる。

基材１１の形状及び大きさは、使用される研磨機の定盤の形状及び大きさに合わせて適宜決定されるが、例えば外径２００ｍｍ以上２０２２ｍｍ以下及び内径１００ｍｍ以上６５８ｍｍ以下の円環状とすることができる。なお、外形が大きい場合は、当該研磨材の取扱性の観点から、平面上に並置した複数の基材１１が単一の支持体２により支持される構成としたり、平面上に並置した複数の基材１１及び支持体２が研磨機の定盤に支持される構成としたりすることもできる。この場合、個々の基材１１は、上記円環状の基材１１をその中心を通る直線で３分割、４分割あるいは８分割した形状や、一辺が１４０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下の正方形状等とすることができる。

基材１１の平均厚さの下限としては、７５μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、１５０μｍがさらに好ましい。一方、基材１１の平均厚さの上限としては、３ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましく、５００μｍがさらに好ましい。基材１１の平均厚さが上記下限未満であると、研磨パッド１の強度や平坦性が不足するおそれがある。逆に、基材１１の平均厚さが上記上限を超えると、研磨パッド１が不要に厚くなり支持体２との接着性が低下するおそれや、取扱いが困難になるおそれがある。なお、「平均厚さ」とは、任意の１０点で測定される厚さの平均値を言う。

（研磨層）
研磨層１２は、砥粒１３ａ及びバインダー１３ｂを含む。また、研磨層１２は、その表面に溝１２ａによって区切られる複数の研磨部１２ｂを有する。

〈砥粒〉
砥粒１３ａとしては、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、シリカ砥粒、セリア砥粒、炭化ケイ素砥粒等が挙げられる。中でも他の砥粒より硬質であるダイヤモンド砥粒が好ましい。砥粒１３ａをダイヤモンド砥粒とすることで、研磨力が向上し、研磨レートをさらに向上できる。

なお、ダイヤモンド砥粒のダイヤモンドとしては、単結晶でも多結晶でもよく、またＮｉコーティング等の処理がされたダイヤモンドであってもよい。中でも単結晶ダイヤモンド及び多結晶ダイヤモンドが好ましい。単結晶ダイヤモンドは、他のダイヤモンドより硬質であり研削力が高い。また、多結晶ダイヤモンドは多結晶を構成する微結晶単位で劈開し易く目つぶれが進行し難いので、長期間研磨を行っても研磨レートの低下が小さい。

砥粒１３ａの平均粒子径は、研磨レートと研磨後の被削体の表面粗さとの観点から適宜選択される。砥粒１３ａの平均粒子径の下限としては、２μｍが好ましく、１０μｍがより好ましく、２０μｍがさらに好ましく、５０μｍが特に好ましい。一方、砥粒１３ａの平均粒子径の上限としては、２００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。砥粒１３ａの平均粒子径が上記下限未満であると、研磨パッド１の研磨力が不足し、研磨レートが低下するおそれがある。逆に、砥粒１３ａの平均粒子径が上記上限を超えると、研磨精度が低下するおそれがある。ここで、「平均粒子径」とは、レーザー回折法等により測定された体積基準の累積粒度分布曲線の５０％値（５０％粒子径、Ｄ５０）をいう。

研磨層１２における砥粒１３ａの含有量の下限としては、３体積％が好ましく、４体積％がより好ましく、８体積％がさらに好ましい。一方、砥粒１３ａの含有量の上限としては、５５体積％が好ましく、４５体積％がより好ましく、３５体積％がさらに好ましい。砥粒１３ａの含有量が上記下限未満であると、研磨層１２の研磨力が不足するおそれがある。逆に、砥粒１３ａの含有量が上記上限を超えると、研磨層１２が砥粒１３ａを保持できないおそれがある。

〈バインダー〉
研磨層１２のバインダー１３ｂの主成分としては、特に限定されないが、樹脂又は無機物が挙げられる。

上記樹脂としては、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１１への良好な密着性が確保し易いポリアクリル、エポキシ、ポリエステル及びポリウレタンが好ましい。なお、上記樹脂は、少なくとも一部が架橋していてもよい。

また、上記無機物としては、ケイ酸塩、リン酸塩、多価金属アルコキシド等を挙げることができる。中でも砥粒保持力が高いケイ酸塩が好ましい。このようなケイ酸塩としてはケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウム等を挙げることができる。

バインダー１３ｂの主成分は、無機物であるとよい。このようにバインダー１３ｂの主成分を無機物とすることで、砥粒１３ａの保持力を高め、砥粒１３ａが目こぼれする前に脱粒することを抑止できる。このため、研削力がさらに高められる。

なお、バインダー１３ｂには、分散剤、カップリング剤、界面活性剤、潤滑剤、消泡剤、着色剤等の各種助剤及び添加剤などを目的に応じて適宜含有させてもよい。

〈溝〉
溝１２ａは、図２では研磨層１２の表面に等間隔の格子状に配設されている。すなわち、溝１２ａによって区切られる研磨層１２の複数の研磨部１２ｂ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、溝１２ａの底面は、基材１１の表面で構成される。

溝１２ａの平均幅の下限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。一方、溝１２ａの平均幅の上限としては、１０ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましい。溝１２ａの平均幅が上記下限未満であると、研磨により発生する研磨粉が溝１２ａに詰まるおそれがある。逆に、溝１２ａの平均幅が上記上限を超えると、研磨時に被削体が溝１２ａに落ち込み易くなるため、被削体に傷が生じるおそれがある。

研磨部１２ｂの平均面積の下限としては、１ｍｍ^２が好ましく、２ｍｍ^２がより好ましい。一方、研磨部１２ｂの平均面積の上限としては、１５０ｍｍ^２が好ましく、１３０ｍｍ^２がより好ましい。研磨部１２ｂの平均面積が上記下限未満であると、研磨部１２ｂが基材１１から剥離するおそれがある。逆に、研磨部１２ｂの平均面積が上記上限を超えると、研磨時に研磨層１２の被削体への接触面積が大きくなるため、摩擦抵抗により研磨レートが低下するおそれがある。

複数の研磨部１２ｂの研磨層１２全体に対する面積占有率の下限としては、５％が好ましく、１０％がより好ましい。一方、上記研磨部１２ｂの面積占有率の上限としては、６０％が好ましく、５５％がより好ましい。上記研磨部１２ｂの面積占有率が上記下限未満であると、研磨時に加える圧力が狭い研磨部１２ｂに集中し過ぎるため、研磨部１２ｂが基材１１から剥離するおそれがある。逆に、上記研磨部１２ｂの面積占有率が上記上限を超えると、研磨時に研磨層１２の被削体への接触面積が大きくなるため、摩擦抵抗により研磨レートが低下するおそれがある。なお、「研磨層全体の面積」は、研磨層が溝を有する場合、その溝の面積も含む概念である。

研磨層１２の平均厚さ（研磨部１２ｂ部分のみの平均厚さ）の下限としては、１０００μｍが好ましく、１５００μｍがより好ましく、２０００μｍがさらに好ましい。一方、研磨層１２の平均厚さの上限としては、４０００μｍが好ましく、３５００μｍがより好ましく、３２００μｍがさらに好ましい。研磨層１２の平均厚さが上記下限未満であると、研磨層１２の耐久性が不足し、研磨パッド１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、研磨層１２の平均厚さが上記上限を超えると、研磨時に発生するモーメントにより研磨層１２と基材１１との界面にかかる負荷により研磨部１２ｂが倒れ易くなるおそれや、研磨パッド１の製造コストが増大するおそれがある。

＜支持体＞
支持体２は、研磨パッド１の基材１１の裏面側に積層される。

支持体２の主成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性を有する樹脂やポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチックを挙げることができる。支持体２の主成分にこのような材質を用いることにより支持体２が可撓性を有し、当該研磨材が被削体の表面形状に追従し、研磨面と被削体とが接触し易くなるため研磨レートがさらに向上する。中でも支持体２の主成分としては、第１接着部３及び第２接着部４との接着性の観点から、ポリ塩化ビニルが好ましい。

支持体２の形状及び大きさは、使用される研磨機の定盤の形状及び大きさに合わせて適宜決定される。上述した基材１１のように平面上に並置した複数の支持体２が研磨機の定盤に支持される構成とすることもできる。

支持体２の平均厚さの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましい。一方、支持体２の平均厚さの上限としては、３ｍｍが好ましく、２ｍｍがより好ましい。支持体２の平均厚さが上記下限未満であると、当該研磨材の強度が不足するおそれがある。逆に、支持体２の平均厚さが上記上限を超えると、支持体２を研磨機の定盤に取り付け難くなるおそれや支持体２の可撓性が不足するおそれがある。

＜第１接着部＞
第１接着部３は、図３に示すように、芯材３１と、この芯材３１の両面に積層される接着剤層３２とを有する。このように第１接着部３を上述の構成とすることで、第１接着部３の接着剤層３２の厚さ（合計の厚さ）を大きくできるので、接着力が向上する。

第１接着部３は、研磨パッド１の基材１１と支持体２とが対向する領域をすべて覆うように配置されることが好ましい。つまり、基材１１と支持体２とが第１接着部３を全面に介して接着されていることが好ましい。

第１接着部３の平均厚さ（芯材３１及び両面に積層される接着剤層３２を含む全体の平均厚さ）の下限としては、８０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。一方、第１接着部３の平均厚さの上限としては、１５０μｍが好ましく、１２０μｍがより好ましい。第１接着部３の平均厚さが上記下限未満であると、接着剤層３２の厚さを十分に確保できず、上述の構成による接着力向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、第１接着部３の平均厚さが上記上限を超えると、個々の接着剤層３２の厚さが大きくなり過ぎ、安定して接着剤層３２を作製することが困難となるおそれがある。

（芯材）
芯材３１は、樹脂を主成分とする。上記樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を挙げることができる。中でも接着剤層３２との接着性や強度の観点から、ＰＥＴとすることが好ましい。

芯材３１の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、芯材３１の平均厚さの上限としては、４０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。芯材３１の平均厚さが上記下限未満であると、強度が不足し、接着剤層３２の積層が困難となるおそれがある。逆に、芯材３１の平均厚さが上記上限を超えると、相対的に第１接着部３のうち接着に直接寄与する接着剤層３２の厚さが減少するため、接着力向上効果が不十分となるおそれがある。

（接着剤層）
接着剤層３２は、アクリルを主成分とする。接着剤層３２は、芯材３１の両面で同一の組成とされる。

接着剤層３２に用いられる接着剤としては、特に限定されないが、例えば反応型接着剤、瞬間接着剤、ホットメルト接着剤、貼り替え可能な接着剤である粘着剤等を挙げることができる。中でも粘着剤が好ましい。接着剤層３２に用いられる接着剤として粘着剤を用いることで、支持体２から研磨パッド１を剥がして貼り替えることができるため当該研磨材の再利用が容易になる。

接着剤層３２の平均厚さの下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、４０μｍがさらに好ましい。一方、接着剤層３２の平均厚さの上限としては、６０μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。接着剤層３２の平均厚さが上記下限未満であると、接着力が不足するおそれがある。逆に、接着剤層３２の平均厚さが上記上限を超えると、安定して接着剤層３２を作製することが困難となるおそれがある。

接着剤層３２の３０℃における貯蔵弾性率の下限としては、４０，０００Ｐａであり、４４，０００Ｐａがより好ましく、５０，０００Ｐａがさらに好ましい。一方、上記貯蔵弾性率の上限としては、１５０，０００Ｐａであり、１３０，０００Ｐａがより好ましい。上記貯蔵弾性率が上記下限未満であると、研磨機の定盤の回転数や研磨圧力の増加により研磨パッド１が剥離し易くなるおそれがある。逆に、上記貯蔵弾性率が上記上限を超えると、接着力が低下するおそれがある。

接着剤層３２の３０℃における損失弾性率の下限としては、５０，０００Ｐａが好ましく、７５，０００Ｐａがより好ましく、１００，０００Ｐａがさらに好ましい。一方、上記損失弾性率の上限としては、３００，０００Ｐａが好ましく、２５０，０００Ｐａがより好ましい。上記損失弾性率が上記下限未満であると、剥離力が低下し、研磨パッド１の剥離抑止効果が不足するおそれがある。逆に、上記損失弾性率が上記上限を超えると、接着力が低下するおそれがある。

接着剤層３２の３０℃における損失正接の下限としては、０．４が好ましく、０．４５がより好ましく、０．５がさらに好ましい。一方、上記損失正接の上限としては、０．６５が好ましく、０．６がより好ましい。上記損失正接が上記下限未満であると、弾性力が低下し、研磨パッド１の剥離抑止効果が不足するおそれがある。逆に、上記損失正接が上記上限を超えると、切断し難くなり当該研磨材の加工性が低下するおそれがある。

接着剤層３２の硬化後のガラス転移温度の下限としては、−４５℃が好ましく、−４０℃がより好ましい。一方、上記ガラス転移温度の上限としては、−１０℃が好ましく、−２０℃がより好ましい。上記ガラス転移温度が上記下限未満であると、常温付近（２０℃以上５０℃以下）で接着力が十分に発現しないおそれがある。逆に、上記ガラス転移温度が上記上限を超えると、接着剤層３２の形状が安定せず、安定して接着剤層３２を作製することが困難となるおそれがある。

＜第２接着部＞
第２接着部４は、支持体２を研磨機の定盤に固定するための層である。第２接着部４は、芯材と、この芯材の両面に積層される接着剤層とを有する。

上記芯材及び上記接着剤層は、第１接着部３の芯材３１及び接着剤層３２と同様とできるので、詳細説明を省略する。

また、第２接着部４は、裏面（支持体２と接着される面とは反対側の面）に、上記接着剤層の全面にわたって積層される離型シートを有するとよい。このように第２接着部４が離型シートを有することで、当該研磨材の保管を容易化できる。また、当該研磨材の使用時には上記離型シートを剥がすのみで使用できるので、取扱性に優れる。

上記離型シートとしては、種々のものを採用可能であり、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレン等のプラスチックフィルムや、クレープ紙や離型紙等の紙材から構成することができる。中でも、後述する破断伸び率や伸長回復率を高める観点から、ポリエチレンシートやクレープ紙が好適に用いられる。

上記離型シートの破断伸び率の下限としては、１０％が好ましく、２０％がより好ましく、３０％がさらに好ましく、４０％が特に好ましい。また、上記離型シートの伸長回復率の下限としては、５０％が好ましく、６０％がより好ましく、７０％がさらに好ましく、８０％が特に好ましい。上記離型シートの破断伸び率及び伸長回復率を上記下限値以上とすることで、当該研磨材の保管時に、上記離型シートに皺、破れ、上記接着剤層との間の隙間等が生じ難い。なお、「破断伸び率」とはＪＩＳ−Ｋ−６２５１：２０１０に準じて測定される値である。また、「伸長回復率」とは、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６：２０１０に準じて測定される値である。

＜研磨材の製造方法＞
当該研磨材は、例えば研磨パッド準備工程と、第１接着部貼付工程と、支持体貼付工程と、第２接着部貼付工程とを主に備える製造方法により製造することができる。

（研磨パッド準備工程）
上記研磨パッド準備工程では、研磨パッド１を準備する。上記研磨パッド準備工程は、調製工程と、研磨層形成工程とを備える。

〈調製工程〉
上記調製工程では、砥粒１３ａと、バインダー１３ｂとを含む研磨層用組成物を調製する。

具体的には、砥粒１３ａ及びバインダー１３ｂの形成材料を含む研磨層用組成物を塗工液として準備する。なお、固形分中の砥粒１３ａの含有量が、製造後の研磨部１２ｂの砥粒１３ａの含有量となるので、研磨部１２ｂにおける含有量が所望の値となるように固形分の量を適宜決定する。

また、塗工液の粘度や流動性を制御するために、水、アルコール等の希釈剤を添加する。この希釈により、研磨部１２ｂに含まれる砥粒１３ａの一部をバインダー１３ｂの表面から突出させることができる。つまり、希釈剤を添加することで、研磨層形成工程で研磨層用組成物を乾燥させたときにバインダー１３ｂの厚さが減少し、砥粒１３ａの突出量を増やすことができる。従って、この希釈により研磨の初期から高い研磨レートを発現させることができる。

〈研磨層形成工程〉
研磨層形成工程では、調製工程で準備した研磨層用組成物の印刷により研磨層１２を形成する。研磨層形成工程は、塗工工程と乾燥工程とを備える。

〔塗工工程〕
塗工工程では、上記研磨層用組成物を基材１１の表面に塗工する。

具体的には、調製工程で準備した塗工液を用い、基材１１の表面に印刷法により複数の研磨部１２ｂ及びこの研磨部１２ｂ間に配設される溝１２ａとを有する研磨層１２を形成する。この溝１２ａを形成するために、溝１２ａの形状に対応する形状を有するマスクを用意し、このマスクを介して上記塗工液を印刷する。この印刷方式としては、例えばスクリーン印刷、メタルマスク印刷等を用いることができる。

上記印刷用のマスクとしては、ＳＵＳ製又はフッ素樹脂製のマスクが好ましい。ＳＵＳ製又はフッ素樹脂製のマスクはマスクを厚くできるので、平均厚さの大きい研磨部１２ｂを容易に作製することができる。

研磨部１２ｂの厚さは、主にマスクの厚みと塗工量とにより調整することができる。従って、この塗工工程で、研磨部１２ｂの平均厚さを所望の値とするように上記研磨層用組成物の塗工量を調整するとよい。

〔乾燥工程〕
乾燥工程では、上記塗工工程後の塗工液（研磨層用組成物）を加熱乾燥する。この加熱乾燥により塗工液が硬化し、研磨層１２が形成される。この乾燥工程は、マスクを除去して行われる。

上記乾燥工程での加熱温度の下限としては、８０℃が好ましく、１００℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の上限としては、３００℃が好ましく、２００℃がより好ましい。上記加熱温度が上記下限未満であると、研磨層用組成物が十分に硬化せず、摩耗量が増大し、研磨パッド１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、上記加熱温度が上記上限を超えると、研磨部１２ｂが熱により変質するおそれがある。

上記乾燥工程での加熱時間は、加熱温度にもよるが、上記加熱時間の下限としては、２時間が好ましく、２．５時間がより好ましい。一方、上記加熱時間の上限としては、２０時間が好ましく、１８時間がより好ましい。上記加熱時間が上記下限未満であると、研磨層用組成物が十分に硬化せず、摩耗量が増大し、研磨パッド１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、上記加熱時間が上記上限を超えると、製造効率が低下するおそれがある。

（第１接着部貼付工程）
上記第１接着部貼付工程では、基材１１の裏面に第１接着部３を積層する。具体的には、例えば予め形成されたテープ状の第１接着部３を基材１１の裏面に貼り付ける。

（支持体貼付工程）
上記支持体貼付工程では、上記第１接着部貼付工程で貼付した第１接着部３の裏面に支持体２を積層する。

（第２接着部貼付工程）
上記第２接着部貼付工程では、支持体２の裏面に第２接着部４を積層する。具体的には、例えば予め形成されたテープ状の第２接着部４を支持体２の裏面に貼り付ける。

＜利点＞
当該研磨材は、接着剤層３２の主成分がアクリルであるので、ｐＨが１０程度あるクーラントに対する耐性が強い。また、当該研磨材は、接着剤層３２の３０℃における貯蔵弾性率を４０，０００Ｐａ以上１５０，０００Ｐａ以下とすることで、研磨パッド１の剥離を抑止できる。

［その他の実施形態］
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。

上記実施形態では、溝を等間隔の格子状に構成したが、格子の間隔及び平面形状は上記実施形態には限定されない。また、上記実施形態において、溝の底面が基材の表面である構成としたが、溝の深さが研磨層の平均厚さよりも小さく、溝が基材の表面に達さなくともよい。

溝の平面形状は格子状でなくともよく、例えば四角形以外の多角形が繰り返される形状、円形状、平行な線を複数有する形状等であってもよいし、同心円状であってもよい。また、溝の平面形状は一方向のみに配設された縞状であってもよい。

あるいは、複数の凸状部が千鳥状に配置されるように溝を形成してもよい。つまり、複数の凸状部が、平行する複数の列に等間隔で配置され、一の列に含まれる凸状部の中心を通り、この一の列に対して直交する方向に、この一の列と隣接する列の凸状部の中心が位置しないような配列とすることもできる。

また、研磨層が溝を有さない構造であってもよい。

上記実施形態では、第１接着部及び第２接着部が芯材と、この芯材の両面に積層される接着剤層とを有する場合について説明したが、上記接着剤層が芯材の片面のみに積層される場合も本発明の意図するところである。この場合、他方の片面には例えば合成ゴムを積層することもできる。

あるいは、第１接着部及び第２接着部が芯材を有さず、接着剤層の単層から構成されてもよい。

さらには、第１接着部と第２接着部とは、上述した剥離シートを除き同一の構成とすることが好ましいが、異なる構成とすることもできる。

また、上記研磨パッドの研磨層が他の粒子を含んでもよい。このような他の粒子としては、充填剤が挙げられる。このように上記研磨層に上記充填剤を含ませることで、バインダーの弾性率が向上し、研磨レートを高めることができる。

上記充填剤としては、例えばダイヤモンドのほか、アルミナ、シリカ、酸化セリウム、酸化マグネシウム、ジルコニア、酸化チタン等の酸化物及びシリカ−アルミナ、シリカ−ジルコニア、シリカ−マグネシア等の複合酸化物を挙げることができる。これらは単独で又は必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも高い研磨力が得られ、かつ比較的安価なアルミナが好ましい。

上記充填剤の平均粒子径は砥粒の平均粒子径にも依存するが、上記充填剤の平均粒子径の下限としては、０．０１μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。一方、上記充填剤の平均粒子径の上限としては、２０μｍが好ましく、１５μｍがより好ましい。上記充填剤の平均粒子径が上記下限未満であると、上記充填剤によるバインダーの弾性率向上効果の不足により、研磨レートが向上しないおそれがある。一方、上記充填剤の平均粒子径が上記上限を超えると、充填剤が砥粒の研磨力を阻害するおそれがある。

また、上記充填剤の平均粒子径は砥粒の平均粒子径よりも小さいとよい。砥粒の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比の下限としては、０．１が好ましく、０．２がより好ましい。一方、砥粒の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比の上限としては、０．８が好ましく、０．６がより好ましい。砥粒の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比が上記下限未満であると、上記充填剤によるバインダーの弾性率向上効果の不足により、研磨レートが向上しないおそれがある。逆に、砥粒の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比が上記上限を超えると、充填剤が砥粒の研磨力を阻害するおそれがある。

上記充填剤の研磨層に対する含有量は、砥粒の含有量にも依存するが、上記充填剤の研磨層に対する含有量の下限としては、１５体積％が好ましく、３０体積％がより好ましい。一方、上記充填剤の含有量の上限としては、７５体積％が好ましく、７２体積％がより好ましい。上記充填剤の含有量が上記下限未満であると、上記充填剤によるバインダーの弾性率向上効果の不足により、研磨レートが低下するおそれがある。逆に、上記充填剤の含有量が上記上限を超えると、充填剤が砥粒の研磨力を阻害するおそれがある。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４］
平均厚さ３００μｍのアルミニウム板を基材とし、ダイヤモンド砥粒（平均粒子径８１μｍ）及びバインダーとしてのエポキシ樹脂を含む研磨層を有する研磨パッドを準備した。具体的な研磨層の形状としては、平面視で直径６ｍｍの円形状の研磨部が規則的に配列されたブロックパターン状であり、複数の研磨部の研磨層全体に対する面積占有率を４３％とした。また、研磨層の平均厚さは１０００μｍとした。なお、上記研磨パッドは、外径５８０ｍｍ及び内径１８０ｍｍの円環状とした。

支持体として、平均厚さ１ｍｍの硬質塩化ビニル樹脂板を準備した。なお、上記支持体の大きさは、上記研磨パッドと同等とした。

第１接着部及び第２接着部を準備した。上記第１接着部及び第２接着部は、平均厚さ２０μｍのＰＥＴを芯材とし、その両面に平均厚さ４０μｍの接着剤層を有する構成とした。上記接着剤層の主成分、ガラス転移温度（Ｔｇ）、並びに３０℃における損失弾性率（Ｇ’）、貯蔵弾性率（Ｇ’’）、及び損失正接（ｔａｎδ）を表１に示す。なお、第１接着部及び第２接着部の大きさは、上記研磨パッドと同等とした。

なお、ガラス転移温度Ｔｇは、中間点ガラス転移温度をＪＩＳ−Ｋ−７１２１：２０１２に準拠して測定した。

また、損失弾性率（Ｇ’）、貯蔵弾性率（Ｇ’’）、及び損失正接（ｔａｎδ）は、レオメータ（アントンパール社製、商品名「ＭＣＲ７０２」）を用いて、通常のせん断法の温度分散測定に準じて、周波数１Ｈｚ、温度３０℃の条件で測定した。計測において、試料径は８ｍｍとし、歪み量は、十分な応答が得られるよう０．０１％以上０．５％以下の範囲とした。

上記研磨パッド及び支持体を上記第１接着部により接着し、上記第２接着部を上記支持体の裏面に貼付して、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の研磨材を得た。

［評価］
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の研磨材について、１８０度剥離力、せん断応力、及び剥離に対する安定性の評価を行った。結果を表１に示す。

＜１８０度剥離力＞
１８０度剥離力は、各研磨材をＳＵＳ製の板に貼付し、ＪＩＳ−Ｋ−６８５４−２：１９９９に準拠して測定した。なお、剥離スピードは３０ｍｍ／分とした。測定は三回行い、その三回の平均値を１８０度剥離力として算出した。

＜せん断応力＞
１８０度剥離力は、各研磨材をＳＵＳ製の板に貼付し、４０ｍｍ幅の剥離時の強度として算出した。

＜剥離に対する安定性＞
剥離に対する安定性は、公知の研磨機に各研磨材を装着し、ガラス基板を実際に研磨して行った。具体的には、１６００個の研磨材を準備し、加工処理中の剥離の有無について観察を行い、以下の基準で判定した。
Ａ：研磨パッドが摩耗寿命となるまで、剥離の発生が認められない。
Ｂ：剥離の発生により寿命となる研磨パッドが、１０％以下である。
Ｃ：剥離の発生により寿命となる研磨パッドが、１０％超である。

表１の結果から、第１接着部及び上記第２接着部の接着剤の主成分がアクリルであり、３０℃における貯蔵弾性率が４０，０００Ｐａ以上１５０，０００ＰａであるＮｏ．２〜Ｎｏ．４の研磨材は、上記貯蔵弾性率が４０，０００Ｐａ未満であるＮｏ．１よりも加工安定性に優れることが分かる。

また、３０℃における貯蔵弾性率が５０，０００Ｐａ以上であり、損失弾性率が１００，０００Ｐａ以上であり、損失正接が０．５以上であるＮｏ．３が特に加工安定性に優れることが分かる。

本発明の研磨材は、研磨機の定盤の回転数や研磨圧力を増加させた場合でも、研磨パッドの剥離が生じ難い。従って、当該研磨材を用いることで、加工時間を低減し、製品の製造効率を高めることができる。

１ 研磨パッド
１１ 基材
１２ 研磨層
１２ａ 溝
１２ｂ 研磨部
１３ａ 砥粒
１３ｂ バインダー
２ 支持体
３ 第１接着部
３１ 芯材
３２ 接着剤層
４ 第２接着部

Claims (5)

1. 基材及びこの基材の表面側に積層される研磨層を有する研磨パッドと、
   上記研磨パッドの基材の裏面側に積層される支持体と、
   上記研磨パッドと上記支持体とを接着する第１接着部と、
   上記支持体の裏面に積層される第２接着部と
   を備え、
   上記研磨層が砥粒及びバインダーを含み、
   上記第１接着部及び上記第２接着部がアクリルを主成分とする接着剤層を有し、
   上記接着剤層の３０℃における貯蔵弾性率が４０，０００Ｐａ以上１５０，０００Ｐａ以下である研磨材。
2. 上記接着剤層の３０℃における損失正接が０．４以上０．６５以下である請求項１に記載の研磨材。
3. 上記接着剤層の３０℃における損失弾性率が５０，０００Ｐａ以上３００，０００Ｐａ以下である請求項１又は請求項２に記載の研磨材。
4. 上記接着剤層の硬化後のガラス転移温度が−４５℃以上−１０℃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。
5. 上記第１接着部及び第２接着部が、樹脂を主成分とする芯材を有し、
   上記接着剤層がこの芯材の両面に積層される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の研磨材。
   

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