KR102039587B1 - 연마재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어려운 연마재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 기재시트와, 이 기재시트의 표면측에 적층되고 지립 및 그 바인더를 포함하는 연마층을 구비하는 연마재로서, 상기 바인더의 주성분이 무기물이고, 상기 연마층이, 그 표면에 홈에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부를 구비하고, 상기 볼록모양부의 평균면적이 1㎟ 이상 300㎟ 이하이고, 상기 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 4％ 이상 15％ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 연마재는, 상기 홈에 충전되고, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하며, 또한 지립을 실질적으로 포함하지 않는 충전부를 더 구비하여도 좋다. 상기 충전부의 평균두께의 연마층의 평균두께에 대한 비로서는, 0.1 이상 1 이하가 바람직하다. 상기 지립이 다이아몬드 지립이면 좋다. 상기 무기물이 규산염이면 좋다.

Description

연마재

본 발명은, 연마재(硏磨材)에 관한 것이다.

최근에 하드디스크 등의 전자기기의 정밀화가 진행되고 있다. 이와 같은 전자기기의 기판재료로서는, 소형화나 박형화(薄型化)에 대응할 수 있는 강성(剛性), 내충격성(耐衝擊性) 및 내열성(耐熱性)을 고려하여, 글라스가 사용되는 경우가 많다. 이 글라스 기판은 취성재료(脆性材料)이기 때문에, 표면의 손상에 의하여 기계적 강도가 현저히 저해된다. 따라서 이와 같은 기판의 연마에는, 연마 레이트와 아울러 손상이 적은 평탄화 정밀도가 요구된다.

일반적으로 연마면에 대한 평탄화 정밀도를 향상시키고자 하면 가공시간은 길어지는 경향이 있어, 연마 레이트와 평탄화 정밀도는 트레이드 오프(trade off)의 관계에 있다. 이 때문에 연마 레이트와 평탄화 정밀도를 양립시키는 것은 어렵다. 이에 대하여, 연마 레이트와 평탄화 정밀도를 양립시키기 위하여 연마입자(硏磨粒子)와 충전제(充塡劑)를 분산시킨 연마부(硏磨部)를 갖는 연마재가 제안되어 있다(일본국 공표특허 특표2002-542057호 공보 참조).

그러나 이와 같은 종래의 연마재는, 일정 시간 연마를 하면 지립(砥粒)의 글레이징(glazing)이나 연마층 표면의 로딩(loading)에 의하여 연마 레이트가 저하된다. 이 저하된 연마 레이트를 재생시키기 위해서는, 연마재의 표면을 벗겨 내고 새로운 면을 표면으로 하는, 소위 드레싱(dressing)을 할 필요가 있다. 이 드레싱 전후에는 연마재의 청소도 필요하므로, 이 드레싱은 시간을 요하는 작업이다. 드레싱을 하는 동안에 피삭체(被削體)인 글라스 기판의 연마는 중단되기 때문에, 종래의 연마재는 드레싱을 함에 따른 연마효율의 저하가 크다.

특허문헌1 : 일본국 공표특허 특표2002-542057호 공보

본 발명은 이와 같은 단점을 감안하여 이루어진 것으로서, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어려운 연마재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 지립의 글레이징이나 연마층 표면의 로딩에 의한 연마 레이트의 저하에 대하여 예의 검토한 결과, 연마층의 바인더를 무기물로 하고, 또한 연마층의 표면에 홈에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부를 형성하고, 이 볼록모양부의 평균면적 및 복수의 볼록모양부의 연마층 전체에 대한 합계면적점유율을 제어함으로써, 연마 레이트의 저하를 억제할 수 있다는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하였다.

즉 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 발명은, 기재시트와, 이 기재시트의 표면측에 적층되고 지립(砥粒) 및 그 바인더(binder)를 포함하는 연마층을 구비하는 연마재(硏磨材)로서, 상기 바인더의 주성분이 무기물이고, 상기 연마층이, 그 표면에 홈에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부를 구비하고, 상기 볼록모양부의 평균면적이 1㎟ 이상 300㎟ 이하이고, 상기 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 4％ 이상 15％ 이하인 것을 특징으로 한다.

당해 연마재는, 바인더의 주성분이 무기물이기 때문에 지립의 지지력이 높아, 글레이징되기 전의 연마력이 높은 지립이 연마층으로부터 탈락하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 당해 연마재는 연마 레이트가 우수하다. 또한 당해 연마재는, 상기 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율을 상기 범위 내로 함으로써, 글레이징이 진행된 지립이 바인더의 마모에 의하여 탈락하고, 새로운 지립이 노출되도록 연마층의 마모량이 제어된다. 그 결과 당해 연마재는, 연마층 표면의 지립에 대한 글레이징되기 전의 연마력이 높은 지립의 비율이 높아져, 지립의 글레이징에 따른 연마 레이트의 저하를 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재는, 볼록모양부의 평균면적을 상기 하한 이상으로 하기 때문에, 볼록모양부의 박리를 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재는, 볼록모양부의 평균면적을 상기 상한 이하로 하기 때문에, 홈이 적절한 간격으로 위치하여, 연마층 표면에 발생하는 연삭 찌꺼기가 연마층 표면에 체류하지 않고, 홈을 통하여 제거되기 쉽다. 그 결과 당해 연마재는, 연마층 표면에 로딩이 생기기 어렵다. 따라서 당해 연마재는, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어렵다.

당해 연마재는, 상기 홈에 충전되고, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하며, 또한 지립을 실질적으로 포함하지 않는 충전부(充塡部)를 더 구비하면 좋다. 이와 같이 당해 연마재가 충전부를 더 구비함으로써, 볼록모양부가 박리되기 어려워짐과 아울러 연마 시에 피삭체가 홈에 떨어지는 것을 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재를 양면연마장치의 상연마패드 및 하연마패드에 사용하는 경우에, 연마 시에 일방(一方)의 연마패드의 볼록모양부가 타방(他方)의 연마패드의 홈 부분에 끼이는, 소위 물림(biting)의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에 물림에 의한 연마층의 박리나 연마재의 파괴의 발생이 억제된다.

상기 충전부의 평균두께의 연마층의 평균두께에 대한 비로서는, 0.1 이상 1 이하가 바람직하다. 이와 같이 상기 충전부의 평균두께의 연마층의 평균두께에 대한 비를 상기 범위 내로 함으로써, 연마 시에 피삭체가 홈에 떨어지는 것을 억제하면서 홈을 통하여 연삭 찌꺼기를 제거할 수 있다.

상기 지립이 다이아몬드 지립이면 좋다. 다이아몬드 지립은 경질이다. 따라서 상기 지립을 다이아몬드 지립으로 함으로써, 지립이 글레이징되기 어려워지기 때문에 연마층의 마모량의 제어가 용이하게 되어, 당해 연마재의 연마 레이트 및 연마 레이트의 유지성을 더 향상시킬 수 있다.

상기 무기물이 규산염이면 좋다. 이와 같이 상기 무기물을 규산염으로 함으로써, 바인더의 지립 지지력을 더 향상시킬 수 있다.

상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제(充塡劑)를 함유하면 좋다. 이와 같이 상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유함으로써, 상기 바인더의 탄성률이 향상되어 연마층의 마모를 제어하기 쉽다. 따라서 당해 연마재의 연마 레이트의 유지성을 더 향상시킬 수 있다.

상기 연마층의 평균두께로서는, 25㎛ 이상 4000㎛ 이하가 바람직하다. 상기 연마층의 평균두께를 상기 범위 내로 함으로써, 제조비용을 억제하면서 연마층의 내구성을 높일 수 있다.

또한 「연마층 전체의 면적」은, 연마층 홈의 면적도 포함하는 개념이다. 또한 「연마층의 평균두께」는, 연마층의 볼록모양부 부분만의 평균두께를 의미한다. 또한 「충전부의 평균두께」는, 기재의 표면과 충전부의 표면과의 거리의 평균을 의미한다. 또한 「지립을 실질적으로 포함하지 않는 충전부」는, 지립의 함유량이 0.001부피％ 미만, 바람직하게는 0.0001부피％ 미만인 것을 의미한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 연마재는, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어렵다.

도1a는, 본 발명의 실시형태에 관한 연마재를 나타내는 도식적 평면도이다.
도1b는, 도1a의 A-A선에서의 도식적 단면도이다.
도2는, 도1b와는 다른 실시형태의 연마재를 나타내는 도식적 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 적절하게 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

[연마재]

도1a 및 도1b에 나타내는 연마재(1)는, 기재시트(10)와, 이 기재시트(10)의 표면측(表面側)에 적층되는 연마층(20)과, 상기 기재시트(10)의 이면측(裏面側)에 적층되는 접착층(30)을 구비한다. 또한 당해 연마재(1)는, 충전부(25)를 더 구비한다.

〈기재시트〉

기재시트(10)는, 연마층(20)을 지지하기 위한 부재이다.

기재시트(10)의 재질로서는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 아라미드, 알루미늄, 구리 등을 들 수 있다. 그 중에서도 연마층(20)과의 접착성이 양호한 알루미늄이 바람직하다. 또한 기재시트(10)의 표면에 화학처리, 코로나 처리, 프라이머 처리 등의 접착성을 높이는 처리를 하여도 좋다.

또한 기재시트(10)는 가요성(可撓性) 또는 연성(延性)을 구비하면 좋다. 이와 같이 기재시트(10)가 가요성 또는 연성을 구비함으로써, 당해 연마재(1)가 피삭체(被削體)의 표면형상을 추종하여 연마면과 피삭체의 접촉면적이 커지게 되기 때문에, 연마 레이트가 더 높아진다. 이와 같은 가요성을 구비하는 기재시트(10)의 재질로서는, 예를 들면 PET나 PI 등을 들 수 있다. 또한 연성을 구비하는 기재시트(10)의 재질로서는, 알루미늄이나 구리 등을 들 수 있다.

상기 기재시트(10)의 형상 및 크기로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 한 변(邊)이 140㎜ 이상 160㎜ 이하인 정사각형 모양이나 외경이 200㎜ 이상 2022㎜ 이하 및 내경이 100㎜ 이상 658㎜ 이하인 원환(圓環) 모양으로 할 수 있다. 또한 평면상에서 나란하게 배치되는 복수의 기재시트(10)가 단일의 지지체에 의하여 지지되는 구성으로 하여도 좋다.

상기 기재시트(10)의 평균두께로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 75㎛ 이상 1㎜ 이하로 할 수 있다. 상기 기재시트(10)의 평균두께가 상기 하한 미만인 경우에, 당해 연마재(1)의 강도나 평탄성이 부족하게 될 우려가 있다. 반대로 상기 기재시트(10)의 평균두께가 상기 상한을 넘는 경우에, 당해 연마재(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란하게 될 우려가 있다.

〈연마층〉

연마층(20)은, 기재시트(10)의 표면측에 적층되고, 지립(砥粒)(21) 및 그 바인더(binder)(22)를 포함한다. 또한 연마층(20)은, 바인더(22)의 주성분이 무기물이고, 그 표면에 홈(23)에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부(24)를 구비한다.

상기 연마층(20)의 평균두께(볼록모양부(24) 부분만의 평균두께)의 하한으로서는, 25㎛가 바람직하고, 30㎛가 더 바람직하고, 200㎛가 더욱 바람직하다. 한편 상기 연마층(20)의 평균두께의 상한으로서는, 4000㎛가 바람직하고, 3000㎛가 더 바람직하고, 2500㎛가 더욱 바람직하다. 상기 연마층(20)의 평균두께가 상기 하한 미만인 경우에, 연마층(20)의 내구성이 부족하게 될 우려가 있다. 반대로 상기 연마층(20)의 평균두께가 상기 상한을 넘는 경우에, 상기 연마층(20)의 균질성이 저하되기 때문에 안정된 연마능력의 발휘가 곤란하게 될 우려가 있다. 또한 당해 연마재(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란하게 될 우려나 제조비용이 증대할 우려가 있다.

상기 바인더(22)의 주성분인 무기물로서는, 규산염, 인산염, 다가 금속 알콕시드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 지립 지지력이 높은 규산염이 바람직하다. 상기 규산염으로서는, 규산나트륨, 규산칼륨 등을 들 수 있다.

또한 바인더(22)는 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하면 좋다. 이와 같이 바인더(22)가 충전제를 함유함으로써, 상기 바인더(22)의 탄성률이 향상되어 연마층(20)의 마모를 제어하기 쉽다.

상기 충전제로서는, 예를 들면 알루미나, 실리카, 산화세륨, 산화마그네슘, 지르코니아, 산화티탄 등의 산화물 및 실리카-알루미나, 실리카-지르코니아, 실리카-마그네시아 등의 복합산화물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 필요에 따라 2종 이상을 조합시켜 사용하여도 좋다. 그 중에서도 높은 연마력을 얻을 수 있는 알루미나가 바람직하다.

상기 충전제의 평균입자지름은 지립(21)의 평균입자지름에도 의존하지만, 상기 충전제의 평균입자지름의 하한으로서는, 0.01㎛가 바람직하고, 2㎛가 더 바람직하다. 한편 상기 충전제의 평균입자지름의 상한으로서는, 20㎛가 바람직하고, 15㎛가 더 바람직하다. 상기 충전제의 평균입자지름이 상기 하한 미만인 경우에, 상기 충전제에 의한 바인더(22)의 탄성률 향상효과를 충분히 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 한편 상기 충전제의 평균입자지름이 상기 상한을 넘는 경우에, 충전제가 지립(21)의 연마력을 저해할 우려가 있다. 여기에서 「평균입자지름」은, 레이저 회절법 등에 의하여 측정된 부피기준의 누적입도분포곡선의 50％값(50％ 입자지름, D50)을 말한다.

또한 상기 충전제의 평균입자지름은, 지립(21)의 평균입자지름보다도 작으면 좋다. 지립(21)의 평균입자지름에 대한 상기 충전제의 평균입자지름의 비의 하한으로서는, 0.1이 바람직하고, 0.2가 더 바람직하다. 한편 지립(21)의 평균입자지름에 대한 상기 충전제의 평균입자지름의 비의 상한으로서는, 0.8이 바람직하고, 0.6이 더 바람직하다. 지립(21)의 평균입자지름에 대한 상기 충전제의 평균입자지름의 비가 상기 하한 미만인 경우에, 상기 충전제에 의한 바인더(22)의 탄성률 향상효과가 저하되어, 연마층(20)의 마모의 제어가 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로 지립(21)의 평균입자지름에 대한 상기 충전제의 평균입자지름의 비가 상기 상한을 넘는 경우에, 충전제가 지립(21)의 연마력을 저해할 우려가 있다.

상기 충전제의 연마층(20)에 대한 함유량은, 지립(21)의 함유량에도 의존하지만, 상기 충전제의 연마층(20)에 대한 함유량의 하한으로서는, 15부피％가 바람직하고, 30부피％가 더 바람직하다. 한편 상기 충전제의 연마층(20)에 대한 함유량의 상한으로서는, 75부피％가 바람직하고, 60부피％가 더 바람직하다. 상기 충전제의 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 하한 미만인 경우에, 상기 충전제에 의한 바인더(22)의 탄성률 향상효과를 충분히 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 반대로 상기 충전제의 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 상한을 넘는 경우에, 충전제가 지립(21)의 연마력을 저해할 우려가 있다.

또한 바인더(22)에는, 분산제, 커플링제, 계면활성제, 윤활제, 소포제, 착색제 등의 각종 조제(助劑), 첨가제 등을 목적에 따라 적절하게 함유시켜도 좋다.

(지립)

지립(21)으로서는, 다이아몬드, 알루미나, 실리카, 세리아, 탄화규소 등의 지립을 들 수 있다. 그 중에서도 경질(硬質)인 다이아몬드 지립이 바람직하다. 지립(21)을 다이아몬드 지립으로 함으로써 지립(21)이 글레이징(glazing)되기 어려워지기 때문에, 연마층(20)의 마모량의 제어가 용이하게 되어, 당해 연마재(1)의 연마 레이트 및 연마 레이트의 유지성을 향상시킬 수 있다. 이 다이아몬드 지립으로서는, 단결정이어도 다결정이어도 좋고, 또한 Ni 코팅, Cu 코팅 등의 처리가 된 다이아몬드이더라도 좋다.

지립(21)의 평균입자지름은, 연마속도와 연마 후 피삭체의 표면조도의 관점에서 적절하게 선택된다. 지립(21)의 평균입자지름의 하한으로서는, 2㎛가 바람직하고, 10㎛가 더 바람직하고, 15㎛가 더욱 바람직하다. 한편 지립(21)의 평균입자지름의 상한으로서는, 50㎛가 바람직하고, 45㎛가 더 바람직하고, 30㎛가 더욱 바람직하다. 지립(21)의 평균입자지름이 상기 하한 미만인 경우에, 당해 연마재(1)의 연마력이 부족하여 연마효율이 저하될 우려가 있다. 반대로 지립(21)의 평균입자지름이 상기 상한을 넘는 경우에, 연마 정밀도가 저하될 우려가 있다.

지립(21)의 연마층(20)에 대한 함유량의 하한으로서는, 3부피％가 바람직하고, 4부피％가 더 바람직하고, 8부피％가 더욱 바람직하다. 한편 지립(21)의 연마층(20)에 대한 함유량의 상한으로서는, 55부피％가 바람직하고, 45부피％가 더 바람직하고, 35부피％가 더욱 바람직하다. 지립(21)의 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 하한 미만인 경우에, 연마층(20)의 연마력이 부족하게 될 우려가 있다. 반대로 지립(21)의 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 상한을 넘는 경우에, 연마층(20)이 지립(21)을 지지할 수 없게 될 우려가 있다.

(볼록모양부)

복수의 볼록모양부(24)는, 홈(23)에 의하여 구분되어 있다. 상기 홈(23)은, 연마층(20)의 표면에 등간격(等間隔)의 격자 모양으로 배치된다. 즉 상기 복수의 볼록모양부(24)의 형상은, 규칙적으로 배열된 블록 패턴(block pattern) 모양이다.

상기 복수의 볼록모양부(24)의 상기 연마층(20) 전체에 대한 합계면적점유율의 하한으로서는, 4％이고, 4.4％가 더 바람직하고, 8％가 더욱 바람직하다. 한편 상기 복수의 볼록모양부(24)의 합계면적점유율의 상한으로서는, 15％이고, 14％가 더 바람직하고, 13％가 더욱 바람직하다. 상기 복수의 볼록모양부(24)의 합계면적점유율을 상기 범위 내로 함으로써, 지립(21)의 마모와 바인더(22)의 마모가 적절하게 균형을 이루어, 지립(21)의 글레이징에 의한 연마 레이트의 저하를 억제할 수 있다. 이하에 그 이유에 대해서 설명한다.

연마재에 의하여 연마를 하는 동안에, 연마에 기여하고 있는 연마층 표면의 지립 자체가 마모하여 지립 자체의 연마력이 저하되는 글레이징이 발생한다. 또한 연마재에 의하여 연마를 하는 동안에, 연마층의 바인더도 서서히 깎여 마모되어 간다. 바인더의 마모가 진행되면 바인더가 지립을 지지할 수 없게 되어 연마층 표면의 지립의 탈락이 발생한다. 여기에서 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 상기 상한보다 큰 경우에, 연마재가 연마 시에 가해지는 연마압력을 넓은 면적에서 받는 것이 되기 때문에, 바인더의 마모가 일어나기 어렵고, 글레이징된 지립이 탈락하지 않아 연마 레이트의 저하가 발생하기 쉽다. 한편 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 상기 하한보다 작은 경우에, 연마재가 연마 시에 가해지는 연마압력을 좁은 면적에서 받는 것이 되기 때문에, 지립 및 바인더는 더 마모되기 쉬워지지만, 그 마모량의 연마압력에 대한 의존성에는 차이가 있어, 지립이 더 마모되기 쉽다. 이 경우에 있어서도, 지립의 마모가 바인더의 마모보다도 먼저 생기기 때문에, 글레이징된 지립이 탈락하지 않아 연마 레이트의 저하가 발생하기 쉽다. 본 발명자들은, 볼록모양부의 면적점유율을 상기 범위 내로 함으로써 지립 및 바인더의 마모를 제어하여, 지립의 글레이징과 이 지립의 탈락을 비교적 가까운 타이밍에 발생시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 즉 본 발명자들은, 지립의 글레이징과 이 지립의 탈락을 비교적 가까운 타이밍에 발생시킴으로써, 글레이징이 발생한 지립이 탈락에 의하여 제거되고, 연마층 내에서 새로운 지립이 연마층 표면에 노출됨으로써 연마 레이트의 저하를 억제할 수 있다는 것을 찾아냈다.

볼록모양부(24)의 평균면적의 하한으로서는, 1㎟이고, 2㎟가 더 바람직하다. 한편 볼록모양부(24)의 평균면적의 상한으로서는, 300㎟이고, 150㎟가 더 바람직하고, 130㎟가 더욱 바람직하고, 30㎟가 특히 바람직하다. 볼록모양부(24)의 평균면적이 상기 하한 미만인 경우에, 볼록모양부(24)가 기재시트(10)로부터 박리될 우려가 있다. 반대로 볼록모양부(24)의 평균면적이 상기 상한을 넘는 경우에, 홈(23)의 간격이 지나치게 넓어지기 때문에 연마층(20) 표면에 발생하는 연삭 찌꺼기가 연마층(20) 표면에 체류하여, 로딩(loading)이 생길 우려가 있다.

(홈)

상기 홈(23)은, 연마층(20)의 표면에 등간격의 격자 모양으로 배치된다. 또한 홈(23)의 저면(底面)은, 기재시트(10)의 표면으로 구성된다.

홈(23)의 평균폭 및 평균간격은, 볼록모양부(24)의 평균면적 및 면적점유율을 만족하도록 적절하게 정해진다. 홈(23)의 평균폭의 하한으로서는, 1.5㎜가 바람직하고, 3.5㎜가 더 바람직하다. 한편 홈(23)의 평균폭의 상한으로서는, 48㎜가 바람직하고, 10㎜가 더 바람직하다. 홈(23)의 평균폭이 상기 하한 미만인 경우에, 연마에 의하여 발생하는 연삭 찌꺼기가 홈(23)을 메울 우려가 있다. 한편 홈(23)의 평균폭이 상기 상한을 넘는 경우에, 연마 시에 피삭체의 단부(端部)가 홈(23)을 일방측(一方側)에서 타방측(他方側)으로 횡단할 때에, 피삭체의 단부가 하방으로 기울어지기 쉽다. 이 때문에 피삭체가 홈(23)의 타방측의 측면 상부에 걸려, 피삭체에 손상이 생길 우려가 있다.

홈(23)의 평균간격의 하한으로서는, 1㎜가 바람직하고, 1.5㎜가 더 바람직하다. 한편 홈(23)의 평균간격의 상한으로서는, 12㎜가 바람직하고, 5.4㎜가 더 바람직하다. 홈(23)의 평균간격이 상기 하한 미만인 경우에, 볼록모양부(24)의 면적점유율을 원하는 범위로 하기 위해서는 볼록모양부(24)의 면적을 작게 할 필요가 있어, 볼록모양부(24)가 기재시트(10)로부터 박리될 우려가 있다. 반대로 홈(23)의 평균간격이 상기 상한을 넘는 경우에, 볼록모양부(24)의 면적점유율을 원하는 범위로 하기 위해서는 홈(23)의 평균폭을 크게 할 필요가 있어, 연마 시에 피삭체가 홈(23)의 측면 상부에 걸리기 쉬워진다. 이 때문에 피삭체에 손상이 생길 우려가 있다.

〈충전부〉

충전부(25)는, 상기 홈(23)에 충전되고, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하며, 또한 지립(21)을 실질적으로 포함하지 않는다. 즉 충전부(25)는 인접하는 볼록모양부(24) 사이에 배치되어 있다. 이 충전부(25)에 의하여, 당해 연마재(1)에 있어서는, 볼록모양부(24)가 박리되기 어려워짐과 아울러 연마 시에 피삭체가 홈에 떨어지는 것을 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재(1)를 양면연마장치의 상연마패드 및 하연마패드에 사용하는 경우에, 물림의 발생을 억제할 수 있다.

상기 수지로서는, 폴리우레탄, 폴리페놀, 에폭시, 폴리에스테르, 셀룰로오스, 에틸렌 공중합체, 폴리비닐아세탈, 폴리아크릴, 아크릴에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 기재(10)에 대한 양호한 밀착성을 확보하기 쉬운 폴리아크릴, 에폭시, 폴리에스테르 및 폴리우레탄이 바람직하다. 또한 상기 수지는, 적어도 일부가 가교(架橋)하고 있어도 좋다.

상기 무기물로서는, 규산염, 인산염, 다가 금속 알콕시드 등을 들 수 있다. 충전부(25)의 주성분을 무기물로 하는 경우에는, 연마층(20)과의 밀착성의 관점에서 바인더(22)의 주성분과 동일한 무기물이 좋다. 또한 충전부(25)는, 바인더(22)와 동일한 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하면 좋다.

또한 충전부(25)에는, 분산제, 커플링제, 계면활성제, 윤활제, 소포제, 착색제 등의 각종 조제, 첨가제 등을 목적에 따라 적절하게 함유시켜도 좋다.

상기 충전부(25)의 평균두께의 연마층(20)의 평균두께에 대한 비의 하한으로서는, 0.1이 바람직하고, 0.5가 더 바람직하고, 0.8이 더욱 바람직하고, 0.95가 특히 바람직하다. 한편 상기 충전부(25)의 평균두께의 비의 상한으로서는, 1이 바람직하고, 0.98이 더 바람직하다. 상기 충전부(25)의 평균두께의 비가 상기 하한 미만인 경우에, 연마 시에 피삭체가 홈으로 떨어지는 것을 억제하는 효과가 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로 상기 충전부(25)의 평균두께의 비가 상기 상한을 넘는 경우에, 연마를 시작할 때에 연마층(20)이 피삭체에 충분히 접촉하지 않게 될 우려나, 연마압력이 충전부(25)에도 분산되어 연마층(20)에 가해지는 연마압력이 불충분하게 될 우려가 있다.

또한 본 발명자들은, 충전부(25)의 마모가 연마층(20)의 볼록모양부(24)의 마모보다도 빠르다는 것을 찾아냈다. 이 때문에 충전부(25)의 평균두께의 연마층(20)의 평균두께에 대한 비가 1인 경우나, 연마층(20)의 마모에 따라 충전부(25)의 평균두께와 연마층(20)의 평균두께의 차이가 미소하게 된 경우에도, 당해 연마재(1)의 사용 시에는 충전부(25)가 먼저 마모되기 때문에, 연마시작으로부터 비교적 짧은 시간에 연마층(20)의 볼록모양부(24)의 표면과 충전부(25) 사이에 단차가 발생하여, 연삭 찌꺼기를 제거할 수 있는 오목부(홈)가 출현한다는 것을 본 발명자들은 알게 되었다.

〈접착층〉

접착층(30)은, 당해 연마재(1)를 지지하여 연마장치에 장착하기 위한 지지체에 당해 연마재(1)를 고정하는 층이다.

이 접착층(30)에 사용되는 접착제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 반응형 접착제, 순간접착제, 핫멜트 접착제, 다시 붙이는 것이 가능한 접착제인 점착제(粘着劑) 등을 들 수 있다.

이 접착층(30)에 사용되는 접착제로서는, 점착제가 바람직하다. 접착층(30)에 사용되는 접착제로서 점착제를 이용함으로써, 지지체로부터 당해 연마재(1)를 떼어 다시 붙일 수 있기 때문에 당해 연마재(1) 및 지지체의 재이용이 용이하게 된다. 이와 같은 점착제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 점착제, 아크릴-고무계 점착제, 천연고무계 점착제, 부틸고무계 등의 합성고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리우레탄계 점착제 등을 들 수 있다.

접착층(30)의 평균두께의 하한으로서는, 0.05㎜가 바람직하고, 0.1㎜가 더 바람직하다. 또한 접착층(30)의 평균두께의 상한으로서는, 0.3㎜가 바람직하고, 0.2㎜가 더 바람직하다. 접착층(30)의 평균두께가 상기 하한 미만인 경우에, 접착력이 부족하여 연마재(1)가 지지체로부터 박리될 우려가 있다. 한편 접착층(30)의 평균두께가 상기 상한을 넘는 경우에, 예를 들면 접착층(30)의 두께 때문에 당해 연마재(1)를 원하는 형상으로 자를 때에 지장을 초래하는 등 작업성이 저하될 우려가 있다.

〈연마재의 제조방법〉

당해 연마재(1)는, 연마층용 조성물을 준비하는 공정과, 충전부용 조성물을 준비하는 공정과, 상기 연마층(20)을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 도포하는 공정과, 상기 충전부(25)를 충전부용 조성물의 인쇄에 의하여 도포하는 공정과, 인쇄한 도포액을 가열경화시키는 공정에 의하여 제조할 수 있다.

먼저 연마층용 조성물 준비공정에 있어서, 무기물을 주성분으로 하는 바인더(22)의 형성재료, 충전제 및 지립(21)을 포함하는 연마층용 조성물을 도포액으로서 준비한다.

또한 도포액의 점도나 유동성을 제어하기 위하여 물, 알코올 등의 희석제 등을 첨가한다. 이 희석에 의하여, 볼록모양부(24)에 포함되는 지립(21)의 일부를 바인더(22)의 표면으로부터 돌출시킬 수 있다. 이때에 희석량을 많게 함으로써, 상기 연마층용 조성물을 다음 공정에서 건조시켰을 때에 바인더(22)의 두께가 감소되어, 상기 지립(21)의 돌출량을 늘릴 수 있다.

다음에 충전부용 조성물 준비공정에 있어서, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하는 충전부(25)의 형성재료를 포함하는 충전부용 조성물을 도포액으로서 준비한다. 또한 이 도포액의 점도나 유동성을 제어하기 위하여 물, 알코올 등의 희석제 등을 첨가한다. 또한 이 충전부용 조성물 준비공정은, 연마층용 조성물 준비공정을 하기 전 또는 연마층 형성공정을 한 후에 하여도 좋다.

계속하여 연마층 형성공정에 있어서, 상기 연마층용 조성물 준비공정에서 준비한 도포액을 사용하여, 기재시트(10)의 표면에 인쇄법에 의하여 홈(23)으로 구분된 복수의 볼록모양부(24)로 구성되는 연마층(20)을 형성한다. 이 홈(23)을 형성하기 위해서, 홈(23)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 마스크를 준비하고, 이 마스크를 통하여 상기 도포액을 인쇄한다. 이 인쇄방식으로서는, 예를 들면 스크린 인쇄, 메탈 마스크 인쇄 등을 사용할 수 있다.

다음에 충전부 형성공정에 있어서, 상기 충전부용 조성물 준비공정에서 준비한 도포액을 사용하여, 인쇄법에 의하여 홈(23)을 충전하는 충전부(25)를 형성한다. 이 인쇄방식으로서는, 예를 들면 스퀴지 인쇄, 바코터 인쇄, 애플리케이터 인쇄 등을 사용할 수 있다.

마지막으로 가열경화공정에 있어서, 인쇄한 도포액을 가열탈수 및 가열경화시킴으로써 연마층(20) 및 충전부(25)를 형성한다. 구체적으로는 도포액을 실온(25℃)에서 건조시키고, 70℃ 이상 90℃ 이하의 온도에서 가열탈수시킨 후에, 140℃ 이상 300℃ 이하의 열로 2시간 이상 4시간 이하의 범위에서 경화시켜, 바인더(22) 및 충전부(25)를 형성한다. 상기한 바와 같이 연마층(20)을 인쇄법에 의하여 형성함으로써, 연마층(20)의 형성 시에 지립(21)이 연마층(20)의 표면에 노출되기 쉽기 때문에, 당해 연마재(1)는 피삭체의 연마에 사용을 시작할 때부터 연마 레이트가 우수하다.

〈이점〉

당해 연마재(1)는, 바인더(22)의 주성분이 무기물이기 때문에 지립(21)의 지지력이 높아, 글레이징되기 전의 연마력이 높은 지립(21)이 연마층(20)으로부터 탈락하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 당해 연마재(1)는 연마 레이트가 우수하다. 또한 당해 연마재(1)는, 상기 복수의 볼록모양부(24)의 상기 연마층(20) 전체에 대한 합계면적점유율을 상기 범위 내로 함으로써, 글레이징이 진행된 지립(21)이 바인더(22)의 마모에 의하여 탈락하고, 새로운 지립(21)이 노출되도록 연마층(20)의 마모량이 제어된다. 그 결과 당해 연마재(1)는, 연마층(20) 표면의 지립(21)에 대한 글레이징 전의 연마력이 높은 지립(21)의 비율이 높아져, 지립(21)의 글레이징에 따른 연마 레이트의 저하를 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재(1)는, 볼록모양부(24)의 평균면적을 상기 하한 이상으로 하기 때문에, 볼록모양부(24)의 박리를 억제할 수 있다. 또한 당해 연마재(1)는, 볼록모양부(24)의 평균면적을 상기 상한 이하로 하기 때문에, 홈(23)이 적절한 간격으로 위치하여, 연마층(20) 표면에 발생하는 연삭 찌꺼기가 연마층(20) 표면에 체류하지 않고, 홈(23)을 통하여 제거되기 쉽다. 그 결과 당해 연마재(1)는, 연마층(20) 표면에 로딩이 생기기 어렵다. 따라서 당해 연마재(1)는, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어렵다.

[그 외의 실시형태]

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 상기 태양 이외에 다양한 변경, 개량을 한 태양으로 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서는 홈을 등간격의 격자 모양으로 구성하였지만, 격자의 간격은 등간격이 아니어도 좋고, 예를 들면 세로방향에서의 간격과 가로방향에서의 간격을 다르게 하여도 좋다. 다만 홈의 간격이 서로 다른 경우 연마에 이방성(異方性)이 생길 우려가 있기 때문에, 등간격이 바람직하다.

또한 홈의 평면형상은 격자 모양이 아니어도 좋고, 예를 들면 사각형 이외의 다각형이 반복되는 형상, 원형상, 평행한 선을 복수 구비하는 형상 등이어도 좋고, 동심원 모양이어도 좋다. 또한 홈의 평면형상은, 일방향만으로 배치된 줄무늬 모양이어도 좋다.

상기 실시형태에 있어서, 홈의 형성방법으로서 마스크를 사용하는 방법을 나타냈지만, 기재 표면의 전면(全面)에 연마층용 조성물을 인쇄한 후에 에칭 가공이나 레이저 가공 등에 의하여 홈을 형성하여도 좋다.

또한 상기 실시형태에 있어서, 홈에 충전되는 충전부를 구비하는 경우를 나타냈지만, 충전부는 필수구성요건이 아니며, 홈은 조성물이 충전되지 않은 공간이어도 좋다.

또한 도2에 나타내는 바와 같이 당해 연마재(2)는, 이면측의 접착층(30)을 통하여 적층되는 지지체(40) 및 그 지지체(40)의 이면측에 적층되는 제2접착층(31)을 구비하여도 좋다. 당해 연마재(2)가 지지체(40)를 구비함으로써, 당해 연마재(2)의 취급이 용이하게 된다.

상기 지지체(40)의 재질로서는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리염화비닐 등의 열가소성을 구비하는 수지나 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 엔지니어링 플라스틱을 들 수 있다. 상기 지지체(40)에 이와 같은 재질을 사용함으로써 상기 지지체(40)가 가요성을 구비하고, 당해 연마재(2)가 피삭체의 표면형상을 추종하여, 연마면과 피삭체가 접촉하기 쉬워지기 때문에 연마 레이트가 더 향상된다.

상기 지지체(40)의 평균두께로서는, 예를 들면 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하로 할 수 있다. 상기 지지체(40)의 평균두께가 상기 하한 미만인 경우에, 당해 연마재(2)의 강도가 부족하게 될 우려가 있다. 한편 상기 지지체(40)의 평균두께가 상기 상한을 넘는 경우에, 상기 지지체(40)를 연마장치에 부착하기 어렵게 될 우려나 상기 지지체(40)의 가요성이 부족하게 될 우려가 있다.

상기 제2접착층(31)은 접착층(30)과 동일한 접착제를 사용할 수 있다. 또한 제2접착층(31)은 접착층(30)과 동일한 평균두께로 할 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 당해 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

다이아몬드 지립을 준비하고, 닛키소 가부시키가이샤(NIKKISO CO., LTD.)의 「Microtrac MT3300 EXⅡ」를 사용하여 평균입자지름을 계측하였다. 이 다이아몬드 지립의 평균입자지름은 44㎛이었다. 또한 이 다이아몬드 지립의 종류는, 단결정 다이아몬드를 55질량％ 니켈 코팅 처리한 다이아몬드이다.

규산염(3호 규산소다), 상기 다이아몬드 지립 및 충전제로서의 알루미나(Al₂O₃, 평균입자지름 12㎛)를 혼합하고, 다이아몬드 지립의 연마층에 대한 함유량이 30부피％ 및 충전제의 연마층에 대한 함유량이 40부피％가 되도록 조정하여, 연마층용 조성물의 도포액을 얻었다.

또한 규산염(3호 규산소다) 및 충전제로서의 알루미나(Al₂O₃, 평균입자지름 12㎛)를 혼합하고, 충전제의 충전부에 대한 함유량이 70부피％가 되도록 조정하여, 충전부용 조성물의 도포액을 얻었다.

기재로서 평균두께가 300㎛인 알루미늄판을 준비하고, 상기 연마층용 조성물의 도포액을 사용하여 이 기재의 표면에 인쇄에 의하여 등간격의 격자 모양의 홈을 구비하는 연마층을 형성하였다. 또한 인쇄에는, 홈에 대응하는 패턴을 구비하는 마스크를 사용하였다. 홈에 의하여 구분된 개개의 볼록모양부를 면적 2.25㎟(평면에서 볼 때에 한 변이 1.5㎜인 정사각형 모양)로 하고, 연마층의 평균두께를 300㎛로 하였다. 또한 상기 복수의 볼록모양부는 규칙적으로 배열된 블록 패턴 모양이고, 볼록모양부의 연마층 전체에 대한 면적점유율은 4.5％로 하였다.

다음에 충전부용 조성물의 도포액을 사용하여 스퀴지 인쇄에 의하여 상기 홈을 충전하는 충전부를 형성하였다. 충전부의 평균두께의 연마층의 평균두께에 대한 비는 1로 하였다.

또한 연마층용 조성물의 도포액 및 충전부용 조성물의 도포액은, 실온(25℃)에서 건조시키고, 60℃ 이상 100℃ 이하의 온도에서 가열탈수시킨 후에, 150℃에서 2시간 이상 4시간 이하의 시간으로 경화시켰다.

또한 기재를 지지하고 연마장치에 고정하는 지지체로서 평균두께가 1㎜인 경질 염화비닐수지판을 사용하고, 상기 기재의 이면과 상기 지지체의 표면을 평균두께가 130㎛인 점착제로 접합시켰다. 상기 점착제로서는, 양면 테이프를 사용하였다. 이와 같이 하여 실시예1의 연마재를 얻었다.

[실시예2∼6]

실시예1의 볼록모양부의 면적 및 연마층 전체에 대한 면적점유율을 표1과 같이 변화시켜, 실시예2∼6의 연마재를 얻었다.

[실시예7]

지립으로서 Cu 표면 처리 다이아몬드 지립(평균입자지름 45㎛)을 사용한 것 이외에는 실시예3과 마찬가지로 하여, 실시예7의 연마재를 얻었다.

[실시예8]

지립으로서 다결정의 표면 미처리 다이아몬드 지립(평균입자지름 12㎛)을 사용하고, 충전제로서 알루미나(Al₂O₃, 평균입자지름 4㎛)를 사용한 것 이외에는 실시예2와 마찬가지로 하여, 실시예8의 연마재를 얻었다.

[실시예9]

볼록모양부를 면적 7.07㎟(평면에서 볼 때에 지름이 3㎜인 원형상)로 하고, 연마층의 평균두께를 2400㎛로 한 것 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여, 실시예9의 연마재를 얻었다.

[비교예1]

희석용제(이소포론)에 에폭시 수지, 다이아몬드 지립(평균입자지름 44㎛), 충전제로서의 알루미나(Al₂O₃, 평균입자지름 12㎛), 경화제 및 적당량의 경화촉매를 가하여 혼합하고, 다이아몬드 지립의 연마층에 대한 함유량이 30부피％ 및 충전제의 연마층에 대한 함유량이 40부피％가 되도록 조정하여, 연마층용 조성물의 도포액을 얻었다.

또한 희석용제(이소포론)에 에폭시 수지, 충전제로서의 알루미나(Al₂O₃, 평균입자지름 12㎛), 경화제 및 적당량의 경화촉매를 가하여 혼합하고, 충전제의 충전부에 대한 함유량이 70부피％가 되도록 조정하여, 충전부용 조성물의 도포액을 얻었다.

연마층용 조성물의 도포액 및 충전부용 조성물의 도포액으로서 상기 도포액을 사용한 것 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여, 비교예1의 연마재를 얻었다. 또한 도포액은, 120℃에서 3분 이상 건조시킨 후에, 120℃에서 16시간 이상 20시간 이하의 시간으로 경화시켰다.

[비교예2]

볼록모양부의 연마층 전체에 대한 면적점유율을 12％로 한 것 이외에는 비교예1과 마찬가지로 하여, 비교예2의 연마재를 얻었다.

[비교예3∼12]

실시예1의 볼록모양부의 면적 및 연마층 전체에 대한 면적점유율 및 지립의 종류를 표1과 같이 변화시켜, 비교예3∼12의 연마재를 얻었다.

[연마조건]

상기 실시예1∼9 및 비교예1∼12에서 얻은 연마재를 사용하여, 글라스 기판의 연마를 하였다. 상기 글라스 기판에는, 지름 5.08㎝, 비중 2.4인 소다라임글라스(soda-lime glass)를 사용하였다. 상기 연마에는, 시판되는 양면연마기를 사용하였다. 양면연마기의 캐리어는, 두께가 0.6㎜인 에폭시 글라스이다. 연마는, 연마압력을 200g/㎠로 하고, 상정반 회전수 60rpm, 하정반 회전수 90rpm 및 SUN 기어 회전수 30rpm의 조건으로 하였다. 그때에 쿨런트(coolant)로서, 이데미쓰 고산 가부시키가이샤(Idemitsu Kosan Co., Ltd.)의 「다후니 커트(Daphne Cut) GS50K」를 매분 120cc 공급하였다.

[평가방법]

실시예1∼9 및 비교예1∼12의 연마재를 사용하여 연마한 글라스 기판에 대하여, 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성을 평가하였다. 결과를 표1에 나타낸다.

〈연마 레이트〉

연마 레이트에 대하여, 글라스 기판의 연마를 15분 동안 하고, 연마 전후의 기판의 중량변화(g)를 기판의 표면적(㎠), 기판의 비중(g/㎤) 및 연마시간(분)으로 나누어 산출하였다.

연마 레이트에 대해서는, 지립의 평균입자지름의 크기에 따라, 실시예8 및 비교예12를 제외한 실시예 및 비교예와, 실시예8 및 비교예12로 나누어, 이하의 판단기준에 의하여 3단계로 평가하였다.

(실시예8 및 비교예12 이외의 연마 레이트 판정기준)

A : 100㎛/분 이상

B : 50㎛/분 이상 100㎛/분 미만

C : 50㎛/분 미만

(실시예8 및 비교예12의 연마 레이트 판정기준)

A : 10㎛/분 이상

B : 5㎛/분 이상 10㎛/분 미만

C : 5㎛/분 미만

〈연마 레이트 유지성〉

연마 레이트 유지성에 대하여, 실시예8 및 비교예12를 제외한 실시예 및 비교예에서는, 글라스 기판의 연마를 50분 동안 하고, 최후의 10분(40분에서 50분 사이)의 연마 레이트를 최초의 10분(0분에서 10분 사이)의 연마 레이트로 나누어 산출하였다.

지립의 평균입자지름이 다른 실시예 등보다도 작은 실시예8 및 비교예12에 대해서는, 1배치당 연마량을 약 30㎛로 하는 연마를 연속하여 3배치 실시하고, 3배치째의 연마 레이트를 1배치째의 연마 레이트로 나누어 산출하였다.

연마 레이트 유지성에 대해서는, 이하의 판단기준에 의하여 3단계로 평가하였다.

(연마 레이트 유지성의 판정기준)

A : 90％ 이상

B : 80％ 이상 90％ 미만

C : 80％ 미만

〈종합평가〉

종합평가에 대해서는, 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성을 종합적으로 판단하여, 하기의 판단기준에 의하여 3단계로 평가하였다.

(연마성능의 기준)

A : 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성이 모두 우수하여, 양호하게 연마 가능하다.

B : 연마 레이트 또는 연마 레이트 유지성 중에서 어느 하나가 뒤처지지만, 연마 가능하다.

C : 박리 등에 의하여 연마 레이트가 발현되지 않거나 연마 레이트 유지성이 현저하게 뒤처져, 연마가 불가능하다.

표1 중에서 「연마불가」는, 볼록모양부가 박리되거나 피삭체가 홈의 측면 상부에 걸렸기 때문에 연마를 할 수 없어, 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성을 측정할 수 없었다는 것을 의미한다.

표1의 결과로부터 실시예1∼9의 연마재는, 비교예1∼12의 연마재에 비하여 연마 레이트가 높고, 또한 연마 레이트 유지성이 80％를 넘는다. 이에 대하여, 비교예1 및 비교예2는 바인더의 주성분이 무기물이 아니기 때문에, 지립이 탈락하기 쉬워 연마 레이트가 낮았다고 생각된다. 또한 비교예3, 4, 10, 11은 볼록모양부의 면적이 지나치게 작기 때문에, 볼록모양부가 박리되어 연마할 수 없었다고 생각된다. 비교예5는 볼록모양부의 면적이 지나치게 크기 때문에, 원하는 면적점유율로 하기 위해서는 홈의 폭이 지나치게 커져, 피삭체인 글라스 기판이 완전히 지지되지 않고 홈의 측면 상부에 걸려 연마할 수 없었다고 생각된다. 비교예6 및 8은 볼록모양부의 면적점유율이 지나치게 낮기 때문에, 볼록모양부에 가해지는 압력이 높아 지립의 마모에 의한 글레이징이 발생하여, 연마 레이트 유지성이 낮았다고 생각된다. 또한 비교예7, 9, 12는 볼록모양부의 면적점유율이 지나치게 높기 때문에, 바인더의 마모가 일어나기 어렵게 되어 지립의 마모에 의한 글레이징이 발생하여, 연마 레이트 유지성이 낮았다고 생각된다. 이것으로부터 실시예1∼9의 연마재는, 볼록모양부의 면적 및 면적점유율이 소정의 범위 내이기 때문에, 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

또한 실시예3과 실시예7의 비교 및 실시예8과 비교예12의 비교로부터, 지립을 Cu 표면 처리 다이아몬드 지립 또는 다결정의 표면 미처리 다이아몬드 지립으로 하더라도, 실시예6 및 실시예7의 연마재는 우수한 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성을 얻을 수 있다. 이것으로부터, 지립의 종류와 무관하게 볼록모양부의 면적 및 면적점유율을 소정의 범위 내로 함으로써, 연마 레이트 및 연마 레이트 유지성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

(산업상이용가능성)

본 발명의 연마재는, 연마 레이트가 우수함과 아울러 비교적 장기간에 걸쳐 연마 레이트가 저하되기 어렵다. 따라서 당해 연마재는, 글라스 등의 기판의 평면연마에 적합하게 사용된다.

1, 2 : 연마재
10 : 기재시트
20 : 연마층
21 : 지립
22 : 바인더
23 : 홈
24 : 볼록모양부
25 : 충전부
30 : 접착층
31 : 제2접착층
40 : 지지체

Claims (7)

1. 기재시트와, 이 기재시트의 표면측에 적층되고 지립(砥粒) 및 그 바인더(binder)를 포함하는 연마층을 구비하는 연마재(硏磨材)로서,
   상기 바인더의 주성분이 무기물이고,
   상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제(充塡劑)를 함유하고,
   상기 충전제의 평균입자지름이 상기 지립의 평균입자지름보다 작고,
   상기 연마층이, 그 표면에 홈에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부를 구비하고,
   상기 볼록모양부의 평균두께가 200㎛ 이상 4000㎛ 이하, 그리고 평균면적이 1㎟ 이상 300㎟ 이하이며,
   상기 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 4％ 이상 15％ 이하인 것을 특징으로 하는 연마재.
   
2. 기재시트와, 이 기재시트의 표면측에 적층되고 지립 및 그 바인더를 포함하는 연마층을 구비하는 연마재로서,
   상기 바인더의 주성분이 무기물이고,
   상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 입상(粒狀)의 충전제를 함유하고,
   상기 충전제의 연마층에 대한 함유량이 15부피％ 이상 75부피％ 이하이며,
   상기 연마층이, 그 표면에 홈에 의하여 구분되는 복수의 볼록모양부를 구비하고,
   상기 볼록모양부의 평균두께가 200㎛ 이상 4000㎛ 이하, 그리고 평균면적이 1㎟ 이상 300㎟ 이하이며,
   상기 복수의 볼록모양부의 상기 연마층 전체에 대한 합계면적점유율이 4％ 이상 15％ 이하인 것을 특징으로 하는 연마재.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 홈에 충전되고, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하며, 또한 지립을 포함하지 않거나 또는 지립의 함유량이 0.001부피％ 미만인 충전부(充塡部)를 더 구비하는 연마재.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 충전부의 평균두께의 연마층의 평균두께에 대한 비가 0.1 이상 1 이하인 연마재.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 지립이 다이아몬드 지립인 연마재.
   
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 무기물이 규산염인 연마재.
7. 삭제

Images