TWI707743B - 研磨材 - Google Patents

Abstract

本發明的目的在於提供一種研磨速率優異、並且於相對較長的期間內研磨速率不易降低的研磨材。本發明是一種研磨材，其具備基材片、及積層於該基材片的表面側且含有研磨粒及其黏合劑的研磨層，並且所述研磨材的特徵在於：所述黏合劑的主成分為無機物，所述研磨層於其表面具有藉由槽所劃分的多個凸狀部，所述凸狀部的平均面積為1mm²以上且300mm²以下，所述多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率為4%以上且15%以下。

Description

研磨材

本發明是有關於一種研磨材。

近年來，硬碟（hard disk）等電子設備的精密化進步。作為此種電子設備的基板材料，考慮到可應對小型化或薄型化的剛性、耐衝擊性及耐熱性，大多使用玻璃。該玻璃基板為脆性材料，因表面的損傷而機械強度明顯受損。因此，關於此種基板的研磨，要求研磨速率並且損傷少的平坦化精度。

通常若欲提高精加工的平坦化精度，則存在加工時間延長的傾向，研磨速率與平坦化精度處於取捨（trade-off）的關係。因此，難以兼具研磨速率與平坦化精度。相對於此，提出有為了兼具研磨速率與平坦化精度而具有分散有研磨粒子及填充劑的研磨部的研磨材（參照日本專利特表2002-542057號公報）。

然而，此種先前的研磨材若實施一定時間的研磨，則因研磨粒的鈍化或研磨層表面的堵塞而研磨速率降低。為了使該已降低的研磨速率重現，必須進行將研磨材的表面磨去而於表面出現新的面的所謂修整（dress）。於該修整前後亦需要研磨材的清掃，該修整為需要時間的操作。修整期間，作為被研磨體的玻璃基板的研磨被中斷，故對於先前的研磨材而言，由進行修整所致的研磨效率的降低大。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2002-542057號公報

[發明所欲解決之課題] 本發明是鑒於此種不良狀況而成，其目的在於提供一種研磨速率優異、並且在相對較長的期間內研磨速率不易降低的研磨材。 [用以解決課題之手段]

本發明者等人對由研磨粒的鈍化或研磨層表面的堵塞所致的研磨速率的降低進行了積極研究，結果發現，藉由將研磨層的黏合劑設為無機物，並且於研磨層的表面設置藉由槽所劃分的多個凸狀部，控制該凸狀部的平均面積及多個凸狀部相對於研磨層總體的合計面積佔有率，可抑制研磨速率的降低，從而完成了本發明。

即，為了解決所述課題而成的發明為一種研磨材，其具備基材片、及積層於該基材片的表面側且含有研磨粒及其黏合劑的研磨層，並且所述研磨材的特徵在於：所述黏合劑的主成分為無機物，所述研磨層於其表面具有藉由槽所劃分的多個凸狀部，所述凸狀部的平均面積為1 mm² 以上且300 mm² 以下，所述多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率為4%以上且15%以下。

對於該研磨材而言，由於黏合劑的主成分為無機物，故研磨粒的保持力高，可抑制鈍化前的研磨力高的研磨粒自研磨層脫落。結果，該研磨材的研磨速率優異。另外，該研磨材藉由將所述多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率設為所述範圍內，而以已鈍化的研磨粒因黏合劑的磨損而脫落、新的研磨粒露出的方式控制研磨層的磨損量。結果，該研磨材中，鈍化前的研磨力高的研磨粒相對於研磨層表面的研磨粒之比例提高，可抑制由研磨粒的鈍化所致的研磨速率的降低。進而，該研磨材將凸狀部的平均面積設為所述下限以上，故可抑制凸狀部的剝離。另外，該研磨材將凸狀部的平均面積設為所述上限以下，故槽位於適度間隔的位置，研磨層表面所產生的研磨屑不會滯留於研磨層表面，容易經由槽而被去除。結果，該研磨材不易產生研磨層表面的堵塞。因此，該研磨材的研磨速率優異，並且於相對較長的期間內研磨速率不易降低。

該研磨材可更具備填充部，該填充部是填充至所述槽中，以樹脂或無機物作為主成分，且實質上不含研磨粒。藉由如此般該研磨材更具備填充部，凸狀部不易剝離，並且可抑制於研磨時被研磨體落入至槽中。另外，於將該研磨材用於雙面研磨裝置的上研磨墊及下研磨墊的情形時，可抑制於研磨時一個研磨墊的凸狀部嵌入至另一研磨墊的槽部分中的所謂咬合的產生。因此，抑制由咬合所致的研磨層的剝離或研磨材的破壞的產生。

所述填充部的平均厚度相對於研磨層的平均厚度之比較佳為0.1以上且1以下。藉由如此般將所述填充部的平均厚度相對於研磨層的平均厚度之比設為所述範圍內，而抑制於研磨時被研磨體落入至槽中，並且可經由槽將研磨屑去除。

所述研磨粒可為金剛石研磨粒。金剛石研磨粒為硬質。因此，藉由將所述研磨粒設為金剛石研磨粒，研磨粒難以鈍化，故研磨層的磨損量的控制變容易，可進一步提高該研磨材的研磨速率及研磨速率的維持性。

所述無機物可為矽酸鹽。藉由如此般將所述無機物設為矽酸鹽，可進一步提高黏合劑的研磨粒保持力。

所述黏合劑可含有以氧化物作為主成分的填充劑。藉由如此般所述黏合劑含有以氧化物作為主成分的填充劑，所述黏合劑的彈性係數增大，容易控制研磨層的磨損。因此，可進一步提高該研磨材的研磨速率的維持性。

所述研磨層的平均厚度較佳為25 μm以上且4000 μm以下。藉由將所述研磨層的平均厚度設為所述範圍內，可抑制製造成本並且提高研磨層的耐久性。

再者，「研磨層總體的面積」為亦包括研磨層的槽的面積的概念。另外，所謂「研磨層的平均厚度」，是指研磨層的僅凸狀部部分的平均厚度。另外，所謂「填充部的平均厚度」，是指基材的表面與填充部的表面的距離的平均值。另外，所謂「實質上不含研磨粒的填充部」，是指研磨粒的含量小於0.001 vol%（體積百分比），較佳為小於0.0001 vol%。 [發明的效果]

如以上所說明，本發明的研磨材的研磨速率優異，並且於相對較長的期間內研磨速率不易降低。

以下，一面適當參照圖式一面對本發明的實施形態加以詳述。

[研磨材] 圖1A及圖1B所示的研磨材1具備基材片10、積層於該基材片10的表面側的研磨層20、及積層於所述基材片10的背面側的接著層30。另外，該研磨材1更具備填充部25。

＜基材片＞ 基材片10為用以支持研磨層20的構件。

基材片10的材質並無特別限定，可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚乙烯（Polyethylene，PE）、聚醯亞胺（Polyimide，PI）、聚萘二甲酸乙二酯（Polyethylene naphthalate，PEN）、芳族聚醯胺（aramide）、鋁、銅等。其中，較佳為與研磨層20的接著性良好的鋁。另外，亦可對基材片10的表面進行化學處理、電暈處理、底塗處理（primer treatment）等提高接著性的處理。

另外，基材片10可具有可撓性或延展性。藉由如此般基材片10具有可撓性或延展性，該研磨材1追隨於被研磨體的表面形狀，研磨面與被研磨體的接觸面積增大，故研磨速率進一步提高。此種具有可撓性的基材片10的材質例如可列舉PET或PI等。另外，具有延展性的基材片10的材質可列舉鋁或銅等。

所述基材片10的形狀及大小並無特別限制，例如可設為一邊為140 mm以上且160 mm以下的正方形狀或者外徑為200 mm以上且2022 mm以下及內徑為100 mm以上且658 mm以下的圓環狀。另外，亦可為並排配置於平面上的多個基材片10經單一的支持體支持的構成。

所述基材片10的平均厚度並無特別限制，例如可設為75 μm以上且1 mm以下。於所述基材片10的平均厚度小於所述下限的情形時，有該研磨材1的強度或平坦性不足之虞。反之，於所述基材片10的平均厚度超過所述上限的情形時，有該研磨材1不需要地變厚而處理變困難之虞。

＜研磨層＞ 研磨層20是積層於基材片10的表面側，含有研磨粒21及其黏合劑22。另外，對於研磨層20而言，黏合劑22的主成分為無機物，於其表面具有藉由槽23所劃分的多個凸狀部24。

所述研磨層20的平均厚度（僅凸狀部24部分的平均厚度）的下限較佳為25 μm，更佳為30 μm，進而佳為200 μm。另一方面，所述研磨層20的平均厚度的上限較佳為4000 μm，更佳為3000 μm，進而佳為2500 μm。於所述研磨層20的平均厚度小於所述下限的情形時，有研磨層20的耐久性不足之虞。反之，於所述研磨層20的平均厚度超過所述上限的情形時，所述研磨層20的均質性降低，故有難以發揮穩定的研磨能力之虞。另外，有該研磨材1不需要地變厚而處理變困難之虞或製造成本增大之虞。

作為所述黏合劑22的主成分的無機物可列舉矽酸鹽、磷酸鹽、多價金屬烷醇鹽等。其中，較佳為研磨粒保持力高的矽酸鹽。所述矽酸鹽可列舉矽酸鈉、矽酸鉀等。

另外，黏合劑22可含有以氧化物作為主成分的填充劑。藉由如此般黏合劑22含有填充劑，所述黏合劑22的彈性係數增大，容易控制研磨層20的磨損。

所述填充劑例如可列舉：氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦等氧化物及二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-氧化鋯、二氧化矽-氧化鎂等複合氧化物。該些填充劑可單獨使用或視需要而組合使用兩種以上。其中，較佳為可獲得高研磨力的氧化鋁。

所述填充劑的平均粒徑亦依存於研磨粒21的平均粒徑，所述填充劑的平均粒徑的下限較佳為0.01 μm，更佳為2 μm。另一方面，所述填充劑的平均粒徑的上限較佳為20 μm，更佳為15 μm。於所述填充劑的平均粒徑小於所述下限的情形時，有無法充分獲得由所述填充劑所得的黏合劑22的彈性係數增大效果之虞。另一方面，於所述填充劑的平均粒徑超過所述上限的情形時，有填充劑妨礙研磨粒21的研磨力之虞。此處所謂「平均粒徑」，是指藉由雷射繞射法等所測定的體積基準的累計粒度分佈曲線的50%值（50%粒徑、D50）。

另外，所述填充劑的平均粒徑可小於研磨粒21的平均粒徑。所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21的平均粒徑之比的下限較佳為0.1，更佳為0.2。另一方面，所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21的平均粒徑之比的上限較佳為0.8，更佳為0.6。於所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21的平均粒徑之比小於所述下限的情形時，有由所述填充劑所得的黏合劑22的彈性係數增大效果降低，研磨層20的磨損的控制變得不充分之虞。反之，於所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21的平均粒徑之比超過所述上限的情形時，有填充劑妨礙研磨粒21的研磨力之虞。

所述填充劑相對於研磨層20的含量亦依存於研磨粒21的含量，所述填充劑相對於研磨層20的含量的下限較佳為15 vol%，更佳為30 vol%。另一方面，所述填充劑相對於研磨層20的含量的上限較佳為75 vol%，更佳為60 vol%。於所述填充劑相對於研磨層20的含量小於所述下限的情形時，有無法充分獲得由所述填充劑所得的黏合劑22的彈性係數增大效果之虞。反之，於所述填充劑相對於研磨層20的含量超過所述上限的情形時，有填充劑妨礙研磨粒21的研磨力之虞。

進而，黏合劑22中，可根據目的而適當含有分散劑、偶合劑、界面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種助劑、添加劑等。

（研磨粒） 研磨粒21可列舉金剛石、氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰、碳化矽等的研磨粒。其中，較佳為硬質的金剛石研磨粒。藉由將研磨粒21設為金剛石研磨粒，研磨粒21難以鈍化，故研磨層20的磨損量的控制變容易，可提高該研磨材1的研磨速率及研磨速率的維持性。該金剛石研磨粒可為單晶亦可為多晶，另外亦可為經Ni塗佈、Cu塗佈等處理的金剛石。

研磨粒21的平均粒徑是根據研磨速度及研磨後的被研磨體的表面粗糙度的觀點而適當選擇。研磨粒21的平均粒徑的下限較佳為2 μm，更佳為10 μm，進而佳為15 μm。另一方面，研磨粒21的平均粒徑的上限較佳為50 μm，更佳為45 μm，進而佳為30 μm。於研磨粒21的平均粒徑小於所述下限的情形時，有該研磨材1的研磨力不足，研磨效率降低之虞。反之，於研磨粒21的平均粒徑超過所述上限的情形時，有研磨精度降低之虞。

研磨粒21相對於研磨層20的含量的下限較佳為3 vol%，更佳為4 vol%，進而佳為8 vol%。另一方面，研磨粒21相對於研磨層20的含量的上限較佳為55 vol%，更佳為45 vol%，進而佳為35 vol%。於研磨粒21相對於研磨層20的含量小於所述下限的情形時，有研磨層20的研磨力不足之虞。反之，於研磨粒21相對於研磨層20的含量超過所述上限的情形時，有研磨層20無法保持研磨粒21之虞。

（凸狀部） 多個凸狀部24是藉由槽23所劃分。所述槽23是於研磨層20的表面以等間隔的格子狀而配設。即，所述多個凸狀部24的形狀為經規則性地排列的方塊圖案狀。

所述多個凸狀部24相對於所述研磨層20總體的合計面積佔有率的下限為4%，更佳為4.4%，進而佳為8%。另一方面，所述多個凸狀部24的合計面積佔有率的上限為15%，更佳為14%，進而佳為13%。藉由將所述多個凸狀部24的合計面積佔有率設為所述範圍內，研磨粒21的磨損與黏合劑22的磨損適度地平衡，可抑制由研磨粒21的鈍化所致的研磨速率的降低。以下對其理由加以說明。

於藉由研磨材進行研磨的期間，有助於研磨的研磨層表面的研磨粒自身磨損，產生研磨粒自身的研磨力降低的鈍化。另外，於藉由研磨材進行研磨的期間，研磨層的黏合劑亦逐漸被磨去而磨損。若黏合劑的磨損進行，則黏合劑無法完全保持研磨粒，而產生研磨層表面的研磨粒的脫落。此處，於多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率大於所述上限的情形時，研磨材於廣面積內受到研磨時所施加的研磨壓力，故不易產生黏合劑的磨損，鈍化的研磨粒不會脫落，容易產生研磨速率的降低。另一方面，於多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率小於所述下限的情形時，研磨材於少面積內受到研磨時所施加的研磨壓力，故研磨粒及黏合劑更容易磨損，但其磨損量的研磨壓力依存性存在差異，研磨粒更容易磨損。於該情形時，亦較黏合劑的磨損而先產生研磨粒的磨損，故已鈍化的研磨粒不脫落，容易產生研磨速率的降低。本發明者等人得知，藉由將凸狀部的面積佔有率設為所述範圍內，可控制研磨粒及黏合劑的磨損，使研磨粒的鈍化與該研磨粒的脫落以相對較近的時序（timing）產生。即，本發明者等人發現，藉由使研磨粒的鈍化與該研磨粒的脫落以相對較近的時序產生，產生了鈍化的研磨粒因脫落而被去除，新的研磨粒自研磨層內露出至研磨層表面，藉此可抑制研磨速率的降低。

凸狀部24的平均面積的下限為1 mm² ，更佳為2 mm² 。另一方面，凸狀部24的平均面積的上限為300 mm² ，更佳為150 mm² ，進而佳為130 mm² ，尤佳為30 mm² 。於凸狀部24的平均面積小於所述下限的情形時，有凸狀部24自基材片10剝離之虞。反之，於凸狀部24的平均面積超過所述上限的情形時，槽23的間隔過寬，故有研磨層20表面所產生的研磨屑滯留於研磨層20表面，產生堵塞之虞。

（槽） 所述槽23是於研磨層20的表面以等間隔的格子狀而配設。另外，槽23的底面是由基材片10的表面所構成。

槽23的平均寬度及平均間隔是以滿足凸狀部24的平均面積及面積佔有率的方式適當設定。槽23的平均寬度的下限較佳為1.5 mm，更佳為3.5 mm。另一方面，槽23的平均寬度的上限較佳為48 mm，更佳為10 mm。於槽23的平均寬度小於所述下限的情形時，有因研磨而產生的研磨屑堵塞槽23之虞。另一方面，於槽23的平均寬度超過所述上限的情形時，於研磨時被研磨體的端部於槽23中自一側向另一側橫穿時，被研磨體的端部容易向下方傾斜。因此，有被研磨體掛在槽23的另一側的側面上部，被研磨體產生損傷之虞。

槽23的平均間隔的下限較佳為1 mm，更佳為1.5 mm。另一方面，槽23的平均間隔的上限較佳為12 mm，更佳為5.4 mm。於槽23的平均間隔小於所述下限的情形時，為了將凸狀部24的面積佔有率設為所需的範圍，必須減小凸狀部24的面積，有凸狀部24自基材片10剝離之虞。反之，於槽23的平均間隔超過所述上限的情形時，為了將凸狀部24的面積佔有率設為所需的範圍，必須增大槽23的平均寬度，於研磨時被研磨體容易掛在槽23的側面上部。因此，有被研磨體產生損傷之虞。

＜填充部＞ 填充部25是填充至所述槽23中，以樹脂或無機物作為主成分，且實質上不含研磨粒21。即，填充部25是配設於鄰接的凸狀部24間。藉由該填充部25，該研磨材1中凸狀部24難以剝離，並且可抑制於研磨時被研磨體落入至槽中。另外，於將該研磨材1用於雙面研磨裝置的上研磨墊及下研磨墊的情形時，可抑制咬合的產生。

所述樹脂可列舉：聚胺基甲酸酯、聚苯酚、環氧（epoxy）、聚酯、纖維素、乙烯共聚物、聚乙烯縮醛、聚丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺等。其中，較佳為容易確保對基材10的良好密接性的聚丙烯酸、環氧、聚酯及聚胺基甲酸酯。另外，所述樹脂亦可至少一部分交聯。

所述無機物可列舉矽酸鹽、磷酸鹽、多價金屬烷醇鹽等。於將填充部25的主成分設為無機物的情形時，就與研磨層20的密接性的觀點而言，以與黏合劑22的主成分相同的無機物為宜。另外，填充部25可含有以與黏合劑22相同的氧化物作為主成分的填充劑。

進而，填充部25中，可根據目的而適當含有分散劑、偶合劑、界面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種助劑、添加劑等。

所述填充部25的平均厚度相對於研磨層20的平均厚度之比的下限較佳為0.1，更佳為0.5，進而佳為0.8，尤佳為0.95。另一方面，所述填充部25的平均厚度之比的上限較佳為1，更佳為0.98。於所述填充部25的平均厚度之比小於所述下限的情形時，有研磨時抑制被研磨體落入至槽中的效果變得不充分之虞。反之，於所述填充部25的平均厚度之比超過所述上限的情形時，有於研磨開始時研磨層20未充分與被研磨體接觸之虞、或研磨壓力亦分散至填充部25而施加於研磨層20的研磨壓力變得不充分之虞。

再者，本發明者等人發現，填充部25的磨損較研磨層20的凸狀部24的磨損更快。因此，本發明者等人得知，即便於填充部25的平均厚度相對於研磨層20的平均厚度之比為1的情形時、或因研磨層20的磨損而填充部25的平均厚度與研磨層20的平均厚度之差異變得微小的情形時，於使用該研磨材1時填充部25亦先磨損，故於自研磨開始起相對較短的時間內，於研磨層20的凸狀部24的表面與填充部25之間產生階差，出現可去除研磨屑的凹部（槽）。

＜接著層＞ 接著層30為將該研磨材1固定於用以支持該研磨材1並安裝於研磨裝置的支持體的層。

該接著層30中所用的接著劑並無特別限定，例如可列舉反應型接著劑、瞬間接著劑、熱熔接著劑、作為可重新貼的接著劑的黏著劑等。

該接著層30中所用的接著劑較佳為黏著劑。藉由使用黏著劑作為接著層30中所用的接著劑，可自支持體剝離該研磨材1並重新貼，故容易再利用該研磨材1及支持體。此種黏著劑並無特別限定，例如可列舉丙烯酸系黏著劑、丙烯酸-橡膠系黏著劑、天然橡膠系黏著劑、丁基橡膠系等合成橡膠系黏著劑、矽酮系黏著劑、聚胺基甲酸酯系黏著劑等。

接著層30的平均厚度的下限較佳為0.05 mm，更佳為0.1 mm。另外，接著層30的平均厚度的上限較佳為0.3 mm，更佳為0.2 mm。於接著層30的平均厚度小於所述下限的情形時，有接著力不足，研磨材1自支持體剝離之虞。另一方面，於接著層30的平均厚度超過所述上限的情形時，例如有因接著層30的厚度而於將該研磨材1切割成所需形狀時造成障礙等操作性降低之虞。

＜研磨材的製造方法＞ 該研磨材1可藉由以下步驟而製造：準備研磨層用組成物的步驟；準備填充部用組成物的步驟；藉由印刷研磨層用組成物而塗敷所述研磨層20的步驟；藉由印刷填充部用組成物而塗敷所述填充部25的步驟；以及使所印刷的塗敷液加熱硬化的步驟。

首先，於研磨層用組成物準備步驟中，以塗敷液的形式準備研磨層用組成物，該研磨層用組成物包含以無機物作為主成分的黏合劑22的形成材料、填充劑及研磨粒21。

另外，為了控制塗敷液的黏度或流動性，添加水、醇等稀釋劑等。可藉由該稀釋使凸狀部24所含的研磨粒21的一部分自黏合劑22的表面突出。此時，藉由增多稀釋量，於後續步驟中使所述研磨層用組成物乾燥時黏合劑22的厚度減小，可增加所述研磨粒21的突出量。

繼而，於填充部用組成物準備步驟中，以塗敷液的形式準備填充部用組成物，該填充部用組成物含有以樹脂或無機物作為主成分的填充部25的形成材料。另外，為了控制該塗敷液的黏度或流動性，添加水、醇等稀釋劑等。再者，該填充部用組成物準備步驟可於研磨層用組成物準備步驟之前、或研磨層形成步驟之後進行。

繼而，於研磨層形成步驟中，使用所述研磨層用組成物準備步驟中準備的塗敷液，於基材片10表面藉由印刷法而形成由經槽23所劃分的多個凸狀部24所構成的研磨層20。為了形成該槽23，準備具有與槽23的形狀相對應的形狀的遮罩，介隔該遮罩而印刷所述塗敷液。該印刷方式例如可使用網版印刷、金屬遮罩印刷等。

繼而，於填充部形成步驟中，使用所述填充部用組成物準備步驟中準備的塗敷液，藉由印刷法而形成填充槽23的填充部25。該印刷方式例如可使用刮板印刷、棒塗機印刷、敷料器印刷等。

最後，於加熱硬化步驟中，使所印刷的塗敷液加熱脫水及加熱硬化，由此形成研磨層20及填充部25。具體而言，使塗敷液於室溫（25℃）下乾燥，於70℃以上且90℃以下的溫度下加熱脫水後，藉由140℃以上且300℃以下的熱於2小時以上且4小時以下的範圍內硬化，形成黏合劑22及填充部25。藉由如上述般利用印刷法來形成研磨層20，於形成研磨層20時研磨粒21容易於研磨層20表面露出，故該研磨材1從開始用於對被研磨體的研磨時起研磨速率優異。

＜優點＞ 對於該研磨材1而言，由於黏合劑22的主成分為無機物，故研磨粒21的保持力高，可抑制鈍化前的研磨力高的研磨粒21自研磨層20脫落。結果，該研磨材1的研磨速率優異。另外，該研磨材1藉由將所述多個凸狀部24相對於所述研磨層20總體的合計面積佔有率設為所述範圍內，而以已鈍化的研磨粒21因黏合劑22的磨損而脫落、新的研磨粒21露出的方式控制研磨層20的磨損量。結果，該研磨材1中，鈍化前的研磨力高的研磨粒21相對於研磨層20表面的研磨粒21的比例提高，可抑制由研磨粒21的鈍化所致的研磨速率的降低。進而，該研磨材1將凸狀部24的平均面積設為所述下限以上，故可抑制凸狀部24的剝離。另外，該研磨材1將凸狀部24的平均面積設為所述上限以下，故槽23位於適度間隔的位置，研磨層20表面所產生的研磨屑不會滯留於研磨層20表面，容易經由槽23而被去除。結果，該研磨材1不易產生研磨層20表面的堵塞。因此，該研磨材1的研磨速率優異，並且於相對較長的期間內研磨速率不易降低。

[其他實施形態] 本發明不限定於所述實施形態，除了所述態樣以外，能以實施了各種變更、改良的態樣而實施。所述實施形態中，將槽構成為等間隔的格子狀，但格子的間隔亦可不為等間隔，例如可於縱向與橫向上改變間隔。然而，於槽的間隔不同的情形時，有研磨產生異向性之虞，故較佳為等間隔。

另外，槽的平面形狀亦可不為格子狀，例如亦可為將四邊形以外的多邊形重覆的形狀、圓形狀、具有多條平行線的形狀等，亦可為同心圓狀。另外，槽的平面形狀亦可為僅配設於一個方向上的條紋狀。

所述實施形態中，示出使用遮罩的方法作為槽的形成方法，但亦可於基材表面的整個面上印刷研磨層用組成物後，藉由蝕刻加工或雷射加工等而形成槽。

另外，所述實施形態中，示出了具備填充至槽中的填充部的情形，但填充部並非必需的構成要件，槽亦可為未填充組成物的空間。

進而，如圖2所示般，該研磨材2亦可具備經由背面側的接著層30而積層的支持體40及積層於該支持體40的背面側的第二接著層31。藉由該研磨材2具備支持體40，該研磨材2的處理變容易。

所述支持體40的材質可列舉：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等具有熱塑性的樹脂或聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯等工程塑膠。藉由在所述支持體40中使用此種材質，所述支持體40具有可撓性，該研磨材2追隨於被研磨體的表面形狀，研磨面與被研磨體容易接觸，故研磨速率進一步提高。

所述支持體40的平均厚度例如可設為0.5 mm以上且3 mm以下。於所述支持體40的平均厚度小於所述下限的情形時，有該研磨材2的強度不足之虞。另一方面，於所述支持體40的平均厚度超過所述上限的情形時，有難以將所述支持體40安裝於研磨裝置之虞或所述支持體40的可撓性不足之虞。

所述第二接著層31可使用與接著層30相同的接著劑。另外，第二接著層31可設為與接著層30相同的平均厚度。 [實施例]

以下，列舉實施例及比較例對本發明加以更詳細說明，該發明不限定於以下的實施例。

[實施例1] 準備金剛石研磨粒，使用日機裝股份有限公司的「麥克奇（Microtrac）MT3300EXII」測量平均粒徑。該金剛石研磨粒的平均粒徑為44 μm。再者，該金剛石研磨粒的種類為對單晶金剛石塗佈55 mass%（質量百分比）的鎳所得的處理金剛石。

將矽酸鹽（3號矽酸鈉）、所述金剛石研磨粒及作為填充劑的氧化鋁（Al₂ O₃ ，平均粒徑為12 μm）混合，以金剛石研磨粒相對於研磨層的含量成為30 vol%及填充劑相對於研磨層的含量成為40 vol%的方式調整，獲得研磨層用組成物的塗敷液。

另外，將矽酸鹽（3號矽酸鈉）、及作為填充劑的氧化鋁（Al₂ O₃ ，平均粒徑為12 μm）混合，以填充劑相對於填充部的含量成為70 vol%的方式調整，獲得填充部用組成物的塗敷液。

準備平均厚度300 μm的鋁板作為基材，使用所述研磨層用組成物的塗敷液，藉由印刷於該基材的表面形成具有等間隔的格子狀的槽的研磨層。再者，印刷中，使用具有與槽相對應的圖案的遮罩。將經槽劃分的各凸狀部設為面積2.25 mm² （俯視時一邊為1.5 mm的正方形狀），將研磨層的平均厚度設為300 μm。另外，所述多個凸狀部為規則性地排列的方塊圖案狀，凸狀部相對於研磨層總體的面積佔有率是設為4.5%。

繼而，使用填充部用組成物的塗敷液，藉由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對於研磨層的平均厚度之比是設為1。

再者，關於研磨層用組成物的塗敷液及填充部用組成物的塗敷液，使其於室溫（25℃）下乾燥，於60℃以上且100℃以下的溫度下加熱脫水後，於150℃下以2小時以上且4小時以下的時間硬化。

另外，使用平均厚度1 mm的硬質氯乙烯樹脂板作為支持基材並固定於研磨裝置的支持體，利用平均厚度130 μm的黏著劑將所述基材的背面與所述支持體的表面貼合。所述黏著劑是使用雙面膠帶。如此而獲得實施例1的研磨材。

[實施例2～實施例6] 使實施例1的凸狀部的面積及相對於研磨層總體的面積佔有率如表1般變化，獲得實施例2～實施例6的研磨材。

[實施例7] 使用Cu表面處理金剛石研磨粒（平均粒徑為45 μm）作為研磨粒，除此以外，與實施例3同樣地操作而獲得實施例7的研磨材。

[實施例8] 使用多晶的表面未處理金剛石研磨粒（平均粒徑為12 μm）作為研磨粒，且使用氧化鋁（Al₂ O₃ ，平均粒徑為4 μm）作為填充劑，除此以外，與實施例2同樣地操作而獲得實施例8的研磨材。

[實施例9] 將凸狀部設為面積7.07 mm² （俯視時直徑3 mm的圓形狀），且將研磨層的平均厚度設為2400 μm，除此以外，與實施例1同樣地操作而獲得實施例9的研磨材。

[比較例1] 於稀釋溶劑（異佛爾酮）中添加環氧樹脂、金剛石研磨粒（平均粒徑為44 μm）、作為填充劑的氧化鋁（Al₂ O₃ ，平均粒徑為12 μm）、硬化劑及適量的硬化觸媒並加以混合，以金剛石研磨粒相對於研磨層的含量成為30 vol%及填充劑相對於研磨層的含量成為40 vol%的方式調整，獲得研磨層用組成物的塗敷液。

另外，於稀釋溶劑（異佛爾酮）中添加環氧樹脂、作為填充劑的氧化鋁（Al₂ O₃ ，平均粒徑為12 μm）、硬化劑及適量的硬化觸媒並加以混合，以填充劑相對於填充部的含量成為70 vol%的方式調整，獲得填充部用組成物的塗敷液。

除了使用所述塗敷液作為研磨層用組成物的塗敷液及填充部用組成物的塗敷液以外，與實施例1同樣地操作而獲得比較例1的研磨材。再者，關於塗敷液，使其於120℃下乾燥3分鐘以上後，於120℃下以16小時以上且20小時以下的時間硬化。

[比較例2] 除了將凸狀部相對於研磨層總體的面積佔有率設為12%以外，與比較例1同樣地操作而獲得比較例2的研磨材。

[比較例3～比較例12] 使實施例1的凸狀部的面積及相對於研磨層總體的面積佔有率以及研磨粒的種類如表1般變化，獲得比較例3～比較例12的研磨材。

[研磨條件] 使用所述實施例1～實施例9及比較例1～比較例12中所得的研磨材，進行玻璃基板的研磨。對於所述玻璃基板，使用直徑為5.08 cm、比重為2.4的鹼石灰玻璃。所述研磨中，使用市售的雙面研磨機。雙面研磨機的載體為厚度0.6 mm的環氧玻璃。研磨是將研磨壓力設為200 g/cm² ，於上壓盤轉速60 rpm、下壓盤轉速90 rpm及太陽齒輪（SUN gear）轉速30 rpm的條件下進行。此時，作為冷卻劑（coolant），每分鐘供給120 cc的出光興產股份有限公司的「達夫尼卡特（Daphne Cut）GS50K」。

[評價方法] 對於使用實施例1～實施例9及比較例1～比較例12的研磨材所研磨的玻璃基板，進行研磨速率及研磨速率維持性的評價。將結果示於表1中。

＜研磨速率＞ 關於研磨速率，進行15分鐘的玻璃基板的研磨，將研磨前後的基板的重量變化（g）除以基板的表面積（cm² ）、基板的比重（g/cm³ ）及研磨時間（分），算出研磨速率。

關於研磨速率，視研磨粒的平均粒徑的大小而分為實施例8及比較例12以外的實施例及比較例、與實施例8及比較例12，按以下的判斷基準進行3等級評價。 （實施例8及比較例12以外的研磨速率的判定基準） A：100 μm/min以上 B：50 μm/min以上且小於100 μm/min C：小於50 μm/min （實施例8及比較例12的研磨速率的判定基準） A：10 μm/min以上 B：5 μm/min以上且小於10 μm/min C：小於5 μm/min

＜研磨速率維持性＞ 關於研磨速率維持性，於實施例8及比較例12以外的實施例及比較例中，進行50分鐘的玻璃基板的研磨，將最後10分鐘（40分鐘至50分鐘之間）的研磨速率除以最初10分鐘（0分鐘至10分鐘之間）的研磨速率，算出研磨速率維持性。

關於研磨粒的平均粒徑小於其他實施例等的實施例8及比較例12，連續實施3批次的將每一批次的研磨量設為約30 μm的研磨，將第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維持性。

對於研磨速率維持性，按以下的判斷基準進行3等級評價。 （研磨速率維持性的判定基準） A：90%以上 B：80%以上且小於90% C：小於80%

＜綜合評價＞ 關於綜合評價，對研磨速率及研磨速率維持性進行綜合判斷，按下述的判斷基準以3等級進行評價。

（研磨性能的基準） A：研磨速率及研磨速率維持性均優異，可良好地研磨。 B：研磨速率或研磨速率維持性的任一者差，但可研磨。 C：因剝離等而未表現出研磨速率，或研磨速率維持性明顯差，無法研磨。

[表1]

表1中所謂「無法研磨」，是指因凸狀部的剝離或被研磨體掛在槽的側面上部而無法進行研磨，無法測定研磨速率及研磨速率維持性。

根據表1的結果，實施例1～實施例9的研磨材與比較例1～比較例12的研磨材相比，研磨速率高，且研磨速率維持性超過80%。相對於此，比較例1及比較例2中，可認為由於黏合劑的主成分並非無機物，故研磨粒容易脫落，研磨速率低。另外，比較例3、比較例4、比較例10、比較例11中，可認為由於凸狀部的面積過小，故凸狀部剝離，無法研磨。關於比較例5，可認為由於凸狀部的面積過大，故為了設為所需的面積佔有率而槽的寬度過大，無法完全支持作為被研磨體的玻璃基板而玻璃基板掛在槽的側面上部，無法研磨。比較例6及比較例8中，可認為由於凸狀部的面積佔有率過小，故施加於凸狀部的壓力高，產生由研磨粒的磨損所致的鈍化，研磨速率維持性低。進而，比較例7、比較例9、比較例12中，可認為由於凸狀部的面積佔有率過大，故難以產生黏合劑的磨損，而產生由研磨粒的磨損所致的鈍化，研磨速率維持性低。由此得知，實施例1～實施例9的研磨材由於凸狀部的面積及面積佔有率為既定範圍內，故研磨速率及研磨速率維持性優異。

另外，根據實施例3與實施例7的比較及實施例8與比較例12的比較，即便將研磨粒設為Cu表面處理金剛石研磨粒或多晶的表面未處理金剛石研磨粒，實施例6及實施例7的研磨材亦可獲得優異的研磨速率及研磨速率維持性。由此得知，與研磨粒的種類無關，藉由將凸狀部的面積及面積佔有率設為既定範圍內，研磨速率及研磨速率維持性優異。 [產業上的可利用性]

本發明的研磨材的研磨速率優異，並且於相對較長的期間內研磨速率不易降低。因此，該研磨材可較佳地用於玻璃等基板的平面研磨。

1、2‧‧‧研磨材10‧‧‧基材片20‧‧‧研磨層21‧‧‧研磨粒22‧‧‧黏合劑23‧‧‧槽24‧‧‧凸狀部25‧‧‧填充部30‧‧‧接著層31‧‧‧第二接著層40‧‧‧支持體

圖1A為表示本發明的實施形態的研磨材的示意性平面圖。 圖1B為圖1A的A-A線處的示意性剖面圖。 圖2為表示與圖1B不同的實施形態的研磨材的示意性剖面圖。

1:研磨材

10:基材片

20:研磨層

21:研磨粒

22:黏合劑

23:槽

24:凸狀部

Claims (10)

1. 一種研磨材，具備基材片、及積層於所述基材片的表面側且含有研磨粒及其黏合劑的研磨層，並且所述研磨材的特徵在於：所述黏合劑的主成分為無機物，所述黏合劑含有以氧化物作為主成分的填充劑，所述填充劑的平均粒徑小於所述研磨粒的平均粒徑，所述研磨層於其表面具有藉由槽所劃分的多個凸狀部，所述凸狀部的平均面積為1mm²以上且300mm²以下，所述凸狀部的平均厚度為200μm以上且4000μm以下，所述多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率為4%以上且15%以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的研磨材，更具備填充部，所述填充部是填充至所述槽中，以樹脂或無機物作為主成分，且實質上不含研磨粒。
3. 如申請專利範圍第2項所述的研磨材，其中所述填充部的平均厚度相對於所述研磨層的平均厚度之比為0.1以上且1以下。
4. 如申請專利範圍第1項所述的研磨材，其中所述研磨粒為金剛石研磨粒。
5. 如申請專利範圍第1項所述的研磨材，其中所述無機物為矽酸鹽。
6. 一種研磨材，具備基材片、及積層於所述基材片的表面側且含有研磨粒及其黏合劑的研磨層，並且所述研磨材的特徵在於：所述黏合劑的主成分為無機物，所述黏合劑含有以氧化物作為主成分的粒狀的填充劑，所述填充劑相對於研磨層的含量為15vol%以上且75vol%以下，所述研磨層於其表面具有藉由槽所劃分的多個凸狀部，所述凸狀部的平均面積為1mm²以上且300mm²以下，所述凸狀部的平均厚度為200μm以上且4000μm以下，所述多個凸狀部相對於所述研磨層總體的合計面積佔有率為4%以上且15%以下。
7. 如申請專利範圍第6項所述的研磨材，更具備填充部，所述填充部是填充至所述槽中，以樹脂或無機物作為主成分，且實質上不含研磨粒。
8. 如申請專利範圍第7項所述的研磨材，其中所述填充部的平均厚度相對於所述研磨層的平均厚度之比為0.1以上且1以下。
9. 如申請專利範圍第6項所述的研磨材，其中所述研磨粒為金剛石研磨粒。
10. 如申請專利範圍第6項所述的研磨材，其中所述無機物為矽酸鹽。

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