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CN110177654A - 研磨材 - Google Patents

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CN110177654A
CN110177654A CN201880003043.1A CN201880003043A CN110177654A CN 110177654 A CN110177654 A CN 110177654A CN 201880003043 A CN201880003043 A CN 201880003043A CN 110177654 A CN110177654 A CN 110177654A
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grind
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Bando Chemical Industries Ltd
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Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

本发明的目的在于提供一种可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部的研磨材。本发明的研磨材(1)为包括基材(10)、以及积层于所述基材(10)的表面侧且含有研磨粒(21)及粘合剂(22)的研磨层(20)的研磨材(1),所述研磨层(20)具有多个柱状的研磨部(20a),所述多个研磨部(20a)交错配置,所述研磨部(20a)的平均厚度为300μm以上,且所述研磨部(20a)的顶面的面积为6mm2以上,所述基材(10)的平均厚度为300μm以上、3000μm以下。

Description

研磨材
技术领域
本发明涉及一种研磨材。
背景技术
例如在硬盘(hard disk)等电子设备所使用的玻璃基板的加工中,通常使用固定研磨粒的研磨材。作为此种研磨材,公知的是在基材的表面积层含有研磨粒及粘合剂的研磨层而构成的研磨材(例如参照日本专利第6091704号公报)。在所述现有的研磨材中,利用表面由槽进行了划分的多个区域(研磨部)来构成研磨层,并对研磨部表面的最大凸起高度进行控制,由此使加工效率与加工平坦性以高水准并存。
所述现有的研磨材为固定研磨粒方式,因研磨而研磨层慢慢被磨耗,且因研磨层磨损而寿命终止。因此,为了延长所述现有的研磨材的寿命,需要增大研磨层的厚度、即各个研磨部的高度。
然而,若直接增大研磨部的高度,则研磨部的纵横比(aspect ratio)变大,在研削过程中研磨部容易倒塌。因此,研磨材容易因研磨部倒塌而寿命终止。若为了使研磨部不易倒塌而降低研磨部的纵横比,则各个研磨部的面积变大。在各个研磨部的面积大的情况下,伴随利用印刷等而制作研磨层时的研磨层的硬化收缩,基材中容易产生翘曲。因此,有因该基材的翘曲而难以进行均一的研磨之虞。通过增厚基材的平均厚度可缓和基材的翘曲,但该缓和是有限度的。另外,若基材变厚,则基材的可挠性或延性降低,研磨材难以追随被研磨体的表面形状。因此,也有研磨速率降低之虞。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6091704号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于此种不良状况而成,其目的在于提供一种可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部的研磨材。
解决问题的技术手段
本发明人等人对在抑制研磨速率的降低的同时,即便增厚研磨部而基材中也不易产生翘曲的研磨材进行了努力研究,结果发现,通过对基材的厚度进行调整并且将研磨部的配置设为交错状,基材的翘曲得到明显改善,从而完成了本发明。通过将研磨部设为交错配置而基材的翘曲得到明显改善的理由虽不确定,但推测原因在于:通过将研磨部的配置设为交错状,在彼此相区别地配置的研磨部中产生的翘曲容易相互抵消。
即,为解决所述课题而成的发明为包括基材、以及积层于所述基材的表面侧且含有研磨粒及粘合剂的研磨层的研磨材,所述研磨层具有多个柱状的研磨部,所述多个研磨部交错配置,所述研磨部的平均厚度为300μm以上,且所述研磨部的顶面的面积为6mm2以上,所述基材的平均厚度为300μm以上、3000μm以下。
该研磨材将研磨部的顶面的面积设为所述下限以上,因此,即便研磨部的平均厚度为所述下限以上,研削过程中研磨部也不易倒塌。另外,该研磨材将所述基材的平均厚度设为所述下限以上,并将多个研磨部设为交错配置,因此,即便研磨部的平均厚度为所述下限以上,基材中也不易产生翘曲。进而,该研磨材将基材的平均厚度设为所述上限以下,因此容易追随被研磨体的表面形状,可提高研磨速率。因此,该研磨材可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部。
作为所述研磨部的平均厚度相对于所述基材的平均厚度的比,优选为0.7以上、4以下。通过将所述研磨部的平均厚度相对于所述基材的平均厚度的比设为所述下限以上,可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部。另外,通过将所述研磨部的平均厚度相对于所述基材的平均厚度的比设为上限以下,可抑制基材的翘曲的产生。
作为所述研磨部的顶面的面积除以平均厚度而得的值,优选为0.015mm2/μm以上、0.04mm2/μm以下。通过将研磨部的顶面的面积除以平均厚度而得的值设为所述范围内,可在抑制基材的翘曲的产生的同时增厚研磨部。
作为所述研磨部的顶面的面积,优选为100mm2以下,作为所述研磨部的平均厚度,优选为5000μm以下。通过将所述研磨部的顶面的面积设为所述上限以下,可抑制基材的翘曲的产生。另外,通过将所述研磨部的平均厚度设为所述上限以下,可使得研磨部不易倒塌。
所述粘合剂可以热硬化性树脂为主成分。通过将所述粘合剂的主成分设为热硬化性树脂,可抑制例如当进行玻璃材料的研磨时产生玻璃破裂。
所谓“多个研磨部交错配置”是指如下所述的排列:研磨部以等间隔配置成平行的多个行,在经过一个行中包含的研磨部的中心且相对于该一个行而正交的方向上,不存在与该一个行邻接的行的研磨部的中心。另外,所谓“主成分”是指含量最多的成分,且是指含量优选为50质量%以上、更优选为90质量%以上的成分。
发明的效果
如以上所说明般,本发明的研磨材可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部。因此,本发明的研磨材的寿命长。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的研磨材的示意性局部平面图。
图2是图1的A-A线处的示意性局部剖面图。
图3是表示与图2不同的实施方式的研磨材的示意性局部剖面图。
具体实施方式
以下,适当参照附图来对本发明的一实施方式进行详细说明。
图1及图2所示的研磨材1包括:基材10;研磨层20,积层于该基材10的表面侧;以及接着层30,积层于基材10的背面侧。另外,研磨层20具有多个研磨部20a、以及配设于该研磨部20a之间的槽20b。
该研磨材1可适宜地用作例如用于玻璃材料的表面研磨、尤其是盖玻片(coverglass)或硬盘等中使用的铝硅酸盐玻璃基板的表面研磨的固定研磨粒研磨材。
<基材>
基材10为用以支持研磨层20的板状或片材状的构件。
基材10的主成分并无特别限定,可列举:聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,PEN)、芳族聚酰胺、铝、铜等。其中优选的是与研磨层20的接着性良好的PET、PC及铝。另外,也可对基材10的表面进行化学处理、电晕处理、底涂处理等提高接着性的处理。
另外,基材10可具有可挠性或延性。通过如此般基材10具有可挠性或延性,该研磨材1追随于被研磨体的表面形状,研磨面与被研磨体的接触面积增大,因此研磨速率进一步提高。作为此种具有可挠性的基材10的材质,例如可列举PET或PC等。另外,作为具有延性的基材10的材质,可列举铝或铜等。
基材10的形状及大小并无特别限定,例如可设为一条边为140mm以上、160mm以下的正方形、直径为200mm以上、2022mm以下的圆盘状、外径为200mm以上、2022mm以下以及内径为100mm以上、658mm以下的圆环状等。另外,也可为并列设置于平面上的多个基材10由单一的支持体支持的构成。
基材10的平均厚度的下限为300μm,更优选为500μm。另一方面,基材10的平均厚度的上限为3000μm,更优选为1000μm。若基材10的平均厚度小于所述下限,则有基材10中容易产生翘曲之虞。相反,若基材10的平均厚度超过所述上限,则基材10的可挠性不充分,有研磨速率的提高效果不充分之虞。
<研磨层>
研磨层20在研磨部20a中含有多个研磨粒21及粘合剂22。
(研磨粒)
作为研磨粒21,可列举:金刚石研磨粒、氧化铝研磨粒、二氧化硅研磨粒、铈土(ceria)研磨粒、碳化硅研磨粒等。其中优选的是比其他研磨粒更硬质的金刚石研磨粒。通过将所述研磨粒21设为金刚石研磨粒而研磨力提高,可进一步提高研磨速率。
再者,作为金刚石研磨粒的金刚石,可为单晶也可为多晶,另外也可为经Ni涂布等处理的金刚石。其中优选的是单晶金刚石及多晶金刚石。单晶金刚石比其他金刚石更硬质且磨削力高。另外,多晶金刚石容易以构成多晶的微晶单位劈开而难以发生钝化,因此即便进行长期研磨,研磨速率的降低也小。
研磨粒21的平均粒径是根据研磨速率及研磨后的被研磨体的表面粗糙度的观点而适当选择。作为研磨粒21的平均粒径的下限,优选为2μm,更优选为10μm,进而优选为15μm。另一方面,作为研磨粒21的平均粒径的上限,优选为150μm,更优选为125μm,进而优选为100μm。若研磨粒21的平均粒径小于所述下限,则该研磨材1的研磨力不足,有研磨速率降低之虞。相反,若研磨粒21的平均粒径超过所述上限,则有研磨精度降低之虞。此处,所谓“平均粒径”是指利用激光衍射法等测定而得的体积基准的累积粒度分布曲线的50%值(50%粒径,D50)。
作为研磨部20a中的研磨粒21的含量的下限,优选为0.5体积%,更优选为2体积%,进而优选为4体积%。另一方面,作为所述研磨粒21的含量的上限,优选为55体积%,更优选为45体积%,进而优选为35体积%。若所述研磨粒21的含量小于所述下限,则有研磨层20的研磨力不足之虞。相反,若所述研磨粒21的含量超过所述上限,则有研磨层20无法保持研磨粒21之虞。
(粘合剂)
粘合剂22的主成分并无特别限定,可列举树脂或无机物。其中,就对玻璃材料进行研磨时不易产生玻璃破裂从而适用于玻璃研磨而言,优选的是树脂、尤其是热硬化性树脂。
作为所述树脂,可列举:聚氨基甲酸酯、酚树脂、环氧树脂、聚酯、纤维素、乙烯共聚物、聚乙烯基缩醛、聚丙烯酸及其盐、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺等树脂。其中优选的是容易确保对基材10的良好密接性的聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚酯及聚氨基甲酸酯,进而更优选的是具有热硬化性的环氧树脂。再者,所述树脂也可至少一部分进行交联。
另外,作为所述无机物,可列举:硅酸盐、磷酸盐、多价金属烷醇盐等。其中优选的是研磨粒保持力高的硅酸盐。作为此种硅酸盐,可列举硅酸钠或硅酸钾等。
再者,粘合剂22中,也可根据目的而适当含有分散剂、偶合剂、表面活性剂、润滑剂、消泡剂、着色剂等各种助剂及添加剂等。
(其他)
另外,研磨层20可在研磨部20a中包含填充剂。作为此种填充剂,例如可列举:氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化镁、氧化锆、氧化钛等氧化物及二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化镁等复合氧化物。该些氧化物可单独使用或视需要组合使用两种以上。其中,优选的是可获得高研磨力的氧化铝。
所述填充剂的平均粒径也依存于研磨粒21的平均粒径,但所述填充剂的平均粒径的下限优选为0.01μm,更优选为2μm。另一方面,所述填充剂的平均粒径的上限优选为40μm,更优选为20μm,进而优选为15μm。若所述填充剂的平均粒径小于所述下限,则有所述填充剂所带来的粘合剂22的弹性模量提高效果不足,因此研磨速率降低之虞。另一方面,若所述填充剂的平均粒径超过所述上限,则有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。
另外,所述填充剂的平均粒径可小于研磨粒21的平均粒径。作为所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比的下限,优选为0.01,更优选为0.05,进而优选为0.1。另一方面,作为所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比的上限,优选为0.8,更优选为0.6。若所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比小于所述下限,则有所述填充剂所带来的粘合剂22的弹性模量提高效果不足,因此研磨速率降低之虞。相反,若所述填充剂的平均粒径相对于研磨粒21的平均粒径的比超过所述上限,则有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。
所述填充剂相对于研磨部20a的含量也依存于研磨粒21的含量,但作为所述填充剂相对于研磨部20a的含量的下限,优选为15体积%,更优选为30体积%。另一方面,作为所述填充剂的含量的上限,优选为75体积%,更优选为72体积%。若所述填充剂的含量小于所述下限,则有所述填充剂所带来的粘合剂22的弹性模量提高效果不足,因此研磨速率降低之虞。相反,若所述填充剂的含量超过所述上限,则有填充剂妨碍研磨粒21的研磨力之虞。
(研磨部)
研磨部20a为柱状。即,研磨部20a的底面的面积为研磨部20a的顶面的面积的0.9倍以上、1.5倍以下,优选为0.93倍以上、1.2倍以下,更优选为0.95倍以上、1.05倍以下。
多个研磨部20a以同一形状交错配置。作为研磨部20a的顶面的形状,除可设为如图1般的圆形以外,也可设为正方形或多边形等。就基材10的翘曲的减少效果的观点而言,优选为各向异性比较低的圆形或正方形,尤其优选为圆形。
多个研磨部20a配置成平行的多个行。配置于一个行中的研磨部20a的间隔(中心间的距离、间距)相等。关于该研磨部20a的间隔,在多个行间设为相同的间隔。另外,多个行间的间隔(将各行的研磨部20a的中心连结的直线之间的距离)与所述研磨部20a的间隔相等。进而,与该一个行邻接的行的研磨部20a的中心相对于将一个行中邻接的研磨部20a的中心连结的直线的中点而位于与该一个行正交的方向上。即,邻接行的研磨部20a的位置相对于一个行的研磨部20a的位置而偏移半个间距。因此,作为多个研磨部20a的配置,多个行是每两行重复相同的图案。通过如此般配置多个研磨部20a,可有效地减少基材10的翘曲。
作为配置于一个行中的研磨部20a的平均间距的下限,优选为3mm,更优选为5mm。另一方面,作为所述平均间距的上限,优选为15mm,更优选为10mm。若所述平均间距小于所述下限,则无法增大研磨部20a的顶面的平均面积,有研磨部20a在研磨时容易倒塌之虞。相反,若所述平均间距超过所述上限,则邻接的研磨部20a间的槽20b的宽度变大,有基材10中容易产生翘曲之虞。
研磨部20a的顶面的平均面积的下限为6mm2,更优选为15mm2。另一方面,作为研磨部20a的顶面的平均面积的上限,优选为100mm2,更优选为30mm2。若研磨部20a的顶面的平均面积小于所述下限,则有研磨部20a在研磨时容易倒塌之虞。相反,若研磨部20a的顶面的平均面积超过所述上限,则有基材10中容易产生翘曲之虞。
作为多个研磨部20a相对于研磨层20整体的面积占有率的下限,优选为5%,更优选为20%,进而优选为30%。另一方面,作为所述研磨部20a的面积占有率的上限,优选为60%,更优选为55%。若所述研磨部20a的面积占有率小于所述下限,则研磨时施加的压力过度集中于狭窄的研磨部20a,因此有研磨部20a自基材10剥离之虞。相反,若所述研磨部20a的面积占有率超过所述上限,则在研磨时研磨层20对被研磨体的接触面积变大,因此有因摩擦阻力而研磨速率下降之虞。再者,“研磨层总体的面积”为也包括研磨层的槽的面积的概念。
研磨部20a的平均厚度的下限为300μm,更优选为1000μm。另一方面,作为研磨部20a的平均厚度的上限,优选为5000μm,更优选为3000μm。若研磨部20a的平均厚度小于所述下限,则有寿命不足之虞。相反,若研磨部20a的平均厚度超过所述上限,则有研磨部20a在研磨时容易倒塌之虞。
作为研磨部20a的平均厚度相对于基材10的平均厚度的比的下限,优选为0.7,更优选为1。另一方面,作为所述研磨部20a的平均厚度的比的上限,优选为4,更优选为2.5。若所述研磨部20a的平均厚度的比小于所述下限,则相对于基材10变厚所引起的研磨速率的降低,有无法充分获得利用基材10的厚度的翘曲减少效果之虞。相反,若所述研磨部20a的平均厚度的比超过所述上限,则有基材10中容易产生翘曲之虞。
作为研磨部20a的顶面的面积除以平均厚度而得的值(面积/厚度比)的下限,优选为0.015mm2/μm,更优选为0.02mm2/μm。另一方面,作为所述面积/厚度比的上限,优选为0.04mm2/μm,更优选为0.03mm2/μm。若所述面积/厚度比小于所述下限,则有研磨部20a在研磨时容易倒塌之虞。相反,若所述面积/厚度比超过所述上限,则有基材10中容易产生翘曲之虞。
(槽)
槽20b的底面是由基材10的表面所构成。
槽20b的平均宽度由研磨部20a的顶面的面积或面积占有率决定,但作为槽20b的平均宽度的下限,优选为0.3mm,更优选为0.5mm。另一方面,作为槽20b的平均宽度的上限,优选为10mm,更优选为8mm。若槽20b的平均宽度小于所述下限,则有研磨所产生的研磨粉在槽20b中堵塞之虞。相反,若槽20b的平均宽度超过所述上限,则研磨时被研磨体容易落入槽20b中,因此有被研磨体上产生损伤之虞。再者,所谓“槽的平均宽度”,是指如图1所示般将一个行的邻接的研磨部20a的中心M连结的直线L通过槽20b的部分的长度(图1的D)。
<接着层>
接着层30是在用以支持该研磨材1而安装于研磨装置上的支持体上固定该研磨材1的层。
该接着层30中所使用的接着剂并无特别限定,例如可列举:反应型接着剂、瞬间接着剂、热熔接着剂、作为可重新贴的接着剂的粘着剂等。
作为该接着层30中所使用的接着剂,优选为粘着剂。通过使用粘着剂来作为接着层30中所使用的接着剂,可自支持体剥下该研磨材1而重新贴,因此容易实现该研磨材1及支持体的再利用。此种粘着剂并无特别限定,例如可列举:丙烯酸系粘着剂、丙烯酸-橡胶系粘着剂、天然橡胶系粘着剂、丁基橡胶系等合成橡胶系粘着剂、硅酮系粘着剂、聚氨基甲酸酯系粘着剂等。
作为接着层30的平均厚度的下限,优选为0.05mm,更优选为0.1mm。另一方面,作为接着层30的平均厚度的上限,优选为0.3mm,更优选为0.2mm。若接着层30的平均厚度小于所述下限,则有接着力不足,该研磨材1自支持体剥离之虞。相反,若接着层30的平均厚度超过所述上限,则有例如因接着层30的厚度而当将该研磨材1切割为所需形状时造成障碍等作业性降低之虞。
<研磨材的制造方法>
该研磨材1例如可利用主要包括制备步骤、研磨层形成步骤、以及接着层贴附步骤的制造方法来制造。
(制备步骤)
在制备步骤中,制备含有研磨粒21及粘合剂22的研磨层用组合物。
具体而言,准备含有研磨粒21及粘合剂22的形成材料的研磨层用组合物作为涂敷液。再者,固体成分中的研磨粒21的含量成为制造后的研磨部20a的研磨粒21的含量,因此,以研磨部20a中的含量成为所期望的值的方式适当决定固体成分的量。
另外,为了控制涂敷液的粘度或流动性,添加水、醇等稀释剂。通过该稀释,可使研磨部20a中所含的研磨粒21的一部分自粘合剂22的表面突出。即,通过添加稀释剂,当在研磨层形成步骤中使研磨层用组合物干燥时粘合剂22的厚度减小,可增加研磨粒21的突出量。因此,通过该稀释,可自研磨的初期表现出高研磨速率。
(研磨层形成步骤)
在研磨层形成步骤中,通过在制备步骤中所准备的研磨层用组合物的印刷而形成研磨层20。研磨层形成步骤包括涂敷步骤与干燥步骤。
[涂敷步骤]
在涂敷步骤中,将所述研磨层用组合物涂敷于基材10的表面。
具体而言,使用在制备步骤中所准备的涂敷液,在基材10的表面,利用印刷法来形成具有多个研磨部20a及配设于该研磨部20a间的槽20b的研磨层20。为了形成该槽20b,准备具有与槽20b的形状相对应的形状的掩模(mask),隔着该掩模来印刷所述涂敷液。作为该印刷方式,例如可使用网版印刷、金属掩模印刷等。
作为所述印刷用的掩模,优选为SUS制或氟树脂制的掩模。SUS制或氟树脂制的掩模可增厚掩模,因此可容易地制作平均厚度大的研磨部20a。
研磨部20a的厚度主要可利用掩模的厚度与涂敷量来调整。因此,在所述涂敷步骤中,可以使研磨部20a的平均厚度成为所期望的值的方式对所述研磨层用组合物的涂敷量进行调整。
[干燥步骤]
在干燥步骤中,对所述涂敷步骤后的涂敷液(研磨层用组合物)进行加热干燥。通过该加热干燥,涂敷液硬化而形成研磨层20。该干燥步骤是将掩模去除而进行。
作为干燥步骤中的加热温度的下限,优选为80℃,更优选为100℃。另一方面,作为所述加热温度的上限,优选为300℃,更优选为200℃。若所述加热温度小于所述下限,则研磨层用组合物未充分硬化,磨耗量增大,有研磨材1的寿命变短之虞。相反,若所述加热温度超过所述上限,则有研磨部20a因热而变质之虞。
干燥步骤中的加热时间也取决于加热温度,但作为所述加热时间的下限,优选为2小时,更优选为2.5小时。另一方面,作为所述加热时间的上限,优选为40小时,更优选为32小时,进而优选为20小时。若所述加热时间小于所述下限,则研磨层用组合物未充分硬化,磨耗量增大,有研磨材1的寿命变短之虞。相反,若所述加热时间超过所述上限,则有制造效率降低之虞。
(接着层贴附步骤)
在接着层贴附步骤中,在基材10的背面侧积层接着层30。具体而言,例如将预先形成的胶带状的接着层30贴附于基材10的背面。
<优点>
该研磨材1将研磨部20a的顶面的面积设为6mm2以上,因此,即便研磨部20a的平均厚度为300μm以上,研削过程中研磨部20a也不易倒塌。另外,该研磨材1将基材10的平均厚度设为300μm以上,并将多个研磨部20a设为交错配置,因此,即便研磨部20a的平均厚度为300μm以上,基材10中也不易产生翘曲。进而,该研磨材1将基材10的平均厚度设为3000μm以下,因此容易追随被研磨体的表面形状,可提高研磨速率。因此,该研磨材1可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部20a。
[其他实施方式]
本发明并不限定于所述实施方式,除了所述方式以外,可以实施了各种变更、改良的方式来实施。
在所述实施方式中,对将多个研磨部的行间的间隔设为与一个行内的研磨部间的间隔相等的情况进行了说明,但行间的间隔也可与一个行内的研磨部间的间隔不同。例如,多个研磨部可以如下方式配置:一个行的研磨部、与配置于与该研磨部邻接的行中且距所述研磨部最近的两个研磨部构成正三角形。再者,在将行间的间隔设为与一个行内的研磨部间的间隔不同的情况下,作为行间的间隔,优选设为3mm以上、15mm以下。若行间的间隔小于所述下限,则无法增大研磨部的顶面的平均面积,有研磨部在研磨时容易倒塌之虞。相反,若行间的间隔超过所述上限,则邻接的行间的槽的宽度变大,有基材中容易产生翘曲之虞。
另外,在所述实施方式中,对邻接行的研磨部的位置相对于一个行的研磨部的位置而偏移半个间距的情况进行了说明,但该位置的偏移并不限定于半个间距,例如可为1/3个间距。该情况下,作为多个研磨部的配置,每三行重复相同的图案。
在所述实施方式中,对研磨材具有接着层的情况进行了说明,但接着层并非必须的构成要件,可省略。在研磨材不具有接着层的情况下,省略研磨材的制造方法的接着层贴附步骤。
或者,如图3所示,该研磨材2也可包括:隔着背面侧的接着层30而积层的支持体40、以及积层于该支持体40的背面侧的第2接着层31。通过该研磨材2包括支持体40,而容易进行该研磨材2的操作。
作为支持体40的主成分,可列举:聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等具有热塑性的树脂,或聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯等工程塑料(engineeringplastic)。通过对支持体40的主成分使用此种材质,支持体40具有可挠性,该研磨材2追随被研磨体的表面形状,研磨面与被研磨体容易接触,因此研磨速率进一步提高。
作为支持体40的平均厚度,例如可设为0.5mm以上、3mm以下。若支持体40的平均厚度小于所述下限,则有该研磨材2的强度不足之虞。另一方面,若支持体40的平均厚度超过所述上限,则有难以将支持体40安装于研磨装置之虞或支持体40的可挠性不足之虞。
第2接着层31可使用与接着层30同样的接着剂。另外,第2接着层31可与接着层30同样的平均厚度。
实施例
以下,列举实施例及比较例来对本发明进一步详细说明,但该发明并不限定于以下的实施例。
[实施例1]
将金刚石研磨粒(华晶金刚石(Sino Crystal Diamond)公司的“SCMD-C12-22”,平均粒径为16μm)、作为填充剂的氧化铝(Al2O3,太平洋蓝登(Pacific Rundum)股份有限公司的“LA4000”,平均粒径为4μm)、以及作为粘合剂的环氧树脂(三菱化学股份有限公司的“JER828”)进行混合,并以固体成分中的金刚石研磨粒的含量成为3体积%以及填充剂的含量成为75体积%的方式来调整,获得涂敷液。
准备以作为热硬化性树脂的聚碳酸酯为主成分的基材(平均厚度500μm)作为基材,使用所述涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率9%具有俯视下为直径3.9mm的圆形(平均面积11.95mm2)的开口部、且平均厚度为350μm的金属制的掩模。再者,所述开口部为交错状。另外,以研磨部的平均厚度成为350μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得实施例1的研磨材。
[实施例2]
准备铝片材(A1050,平均厚度300μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率44%具有俯视下为一条边2.6mm的正方形(平均面积6.76mm2)的开口部、且平均厚度为350μm的金属制的掩模。再者,所述开口部为交错状。另外,以研磨部的平均厚度成为350μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得实施例2的研磨材。
[实施例3]
准备铝片材(平均厚度300μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率44%具有俯视下为直径6mm的圆形(平均面积28.27mm2)的开口部、且平均厚度为1000μm的氟树脂制的掩模。再者,所述开口部为交错状。另外,以研磨部的平均厚度成为1000μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得实施例3的研磨材。
[实施例4]
使用以聚碳酸酯为主成分的基材(平均厚度500μm)作为基材,除此以外,以与实施例3相同的方式获得实施例4的研磨材。
[实施例5]
准备以聚碳酸酯为主成分的基材(平均厚度500μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率44%具有俯视下为一条边2.6mm的正方形(平均面积6.76mm2)的开口部、且平均厚度为350μm的氟树脂制的掩模。再者,所述开口部为交错状。另外,以研磨部的平均厚度成为350μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得实施例5的研磨材。
[比较例1]
准备以聚对苯二甲酸乙二酯为主成分的基材(帝人杜邦膜股份有限公司制造的“迈力耐克斯(Melinex)S”,平均厚度75μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率36%具有俯视下为一条边1.5mm的正方形(平均面积2.25mm2)的开口部、且平均厚度为350μm的金属制的掩模。再者,所述开口部为规则性排列的方块图案状。另外,以研磨部的平均厚度成为350μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得比较例1的研磨材。
[比较例2]
使用铝片材(平均厚度为300μm)作为基材,除此以外,以与比较例1相同的方式获得比较例2的研磨材。
[比较例3]
准备以聚碳酸酯为主成分的基材(平均厚度100μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率44%具有俯视下为直径6mm的圆形(平均面积28.27mm2)的开口部、且平均厚度为1000μm的氟树脂制的掩模。再者,所述开口部为交错状。另外,以研磨部的平均厚度成为1000μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得比较例3的研磨材。
[比较例4]
准备以聚碳酸酯为主成分的基材(平均厚度500μm)作为基材,使用与实施例1相同的涂敷液在该基材的表面上利用印刷进行涂敷。作为印刷的图案,使用以面积占有率34%具有俯视下为一条边4mm的正方形(平均面积16mm2)的开口部、且平均厚度为350μm的氟树脂制的掩模。再者,所述开口部为规则性排列的方块图案状。另外,以研磨部的平均厚度成为350μm的方式调整涂敷量。利用烘箱进行120℃、16小时的干燥而使涂敷液硬化。以此种方式获得比较例4的研磨材。
[评价]
对于实施例1~实施例5以及比较例1~比较例4的研磨材,利用以下的判断基准对研磨材的翘曲、研磨材的寿命、及研磨部的倒塌困难度进行评价。将结果示于表1。
<研磨材的翘曲>
关于研磨材的翘曲,利用目视并按照以下的判断基准进行判定。
A:在基材的背侧(形成有研磨层的一面的相反侧)无变形,未确认到翘曲。
B:在基材的背侧可见变形,但当将研磨材静置于平坦面时追随于平坦面。
C:在基材的背侧可见变形,即便静置于平坦面也可确认到向后弯曲。
<研磨材的寿命>
认为研磨材的寿命由研磨部的平均厚度决定。因此,设为以下的判断基准。
A:研磨部的平均厚度为1000μm以上,寿命高。
B:研磨部的平均厚度为300μm以上且小于1000μm,寿命稍短。
C:研磨部的平均厚度小于300μm,寿命短。
<研磨部的倒塌困难度>
认为研磨部的倒塌困难度由研磨部的高度相对于顶面的面积的比决定。具体而言,认为研磨部的顶面的面积除以平均厚度而得的值(面积/厚度比)越大越不易倒塌。因此,算出面积/厚度比,根据其值而设为以下的判断基准。
A:面积/厚度比为0.02mm2/μm以上,研磨部不易倒塌。
B:面积/厚度比为0.015mm2/μm以上且小于0.02mm2/μm,研磨部比较不易倒塌。
C:面积/厚度比小于0.015mm2/μm,研磨部易倒塌。
[表1]
表1中,关于基材的材质,“PC”是指聚碳酸酯,“PET”是指聚对苯二甲酸乙二酯,“Al”是指铝片材。
根据表1可知,实施例1~实施例5的研磨材中,研磨部不易倒塌,且研磨层厚而寿命高,并且基材的翘曲得到了抑制。另一方面,在比较例1及比较例3的研磨材中,基材的平均厚度小于300μm,因此产生了基材的翘曲。在比较例2的研磨材中,研磨部的顶面的面积小于6mm2,因此研磨部容易倒塌。在比较例4的研磨材中,研磨部并非交错配置,因此产生了基材的翘曲。
根据以上的结果可知,通过将研磨材的多个研磨部交错配置,并将研磨部的顶面的面积设为6mm2以上,将基材的平均厚度设为300μm以上,可获得基材的翘曲或研磨部的易倒塌性得到抑制、研磨层的平均厚度为300μm以上而寿命高、且研磨速率优异的研磨材。
产业上的可利用性
本发明的研磨材可在抑制研磨速率的降低的同时增厚研磨部。因此,本发明的研磨材的寿命长。
符号的说明
1、2:研磨材
10:基材
20:研磨层
20a:研磨部
20b:槽
21:研磨粒
22:粘合剂
30:接着层
31:第2接着层
40:支持体

Claims (5)

1.一种研磨材,其包括基材、以及积层于所述基材的表面侧且含有研磨粒及粘合剂的研磨层,其中
所述研磨层具有多个柱状的研磨部,
所述多个研磨部交错配置,
所述研磨部的平均厚度为300μm以上,
所述研磨部的顶面的面积为6mm2以上,
所述基材的平均厚度为300μm以上、3000μm以下。
2.根据权利要求1所述的研磨材,其中所述研磨部的平均厚度相对于所述基材的平均厚度的比为0.7以上、4以下。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的研磨材,其中所述研磨部的顶面的面积除以平均厚度而得的值为0.015mm2/μm以上、0.04mm2/μm以下。
4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的研磨材,其中所述研磨部的顶面的面积为100mm2以下,
所述研磨部的平均厚度为5000μm以下。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的研磨材,其中所述粘合剂以热硬化性树脂为主成分。
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