(57)【要約】【課題】所望の研磨力と表面仕上げ能力（表面粗さ）とを備えた研磨バフを容易に得ることを可能とする。【解決手段】本発明にかかる研磨バフ５０は、円筒形の芯材５２の周面に、矩形状の不織布研磨材１０を芯材５２の回転軸に対して放射状に複数枚配置し、複数枚の不織布研磨材１０と芯材５２とを接着して一体固定化してなり、複数枚の不織布研磨材１０を構成する繊維１４は、研磨５０バフの周面と直交する方向または芯材５２の回転軸に対して平行に配向している。【選択図】  図１
2020059109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の芯材の周面に、矩形状の不織布研磨材を前記芯材の回転軸に対して放射状に複数枚配置し、前記複数枚の不織布研磨材と前記芯材とを接着して一体固定化してなる研磨バフにおいて、
前記複数枚の不織布研磨材を構成する繊維は、前記研磨バフの周面と直交する方向に配向していることを特徴とする研磨バフ。
【請求項２】
円筒形の芯材の周面に、矩形状の不織布研磨材を前記芯材の回転軸に対して放射状に複数枚配置し、前記複数枚の不織布研磨材と前記芯材とを接着して一体固定化してなる研磨バフにおいて、
前記複数枚の不織布研磨材を構成する繊維は、前記芯材の回転軸に対して平行に配向していることを特徴とする研磨バフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板の研磨に適した研磨バフに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント基板や銅、アルミニウム等の板状金属材料の研磨には、特許文献１に開示されているような研磨バフが用いられている。これらの研磨バフは、ナイロン不織布に研磨砥粒を固着させた矩形状の不織布研磨材を、円筒状の芯材の外周面上に多数枚放射線状に配置し接着剤を用いて一体化させたり、ドーナツ状に裁断した不織布研磨材を円筒状の芯材に複数枚刺し通して、芯材の軸方向に圧縮した状態で一体化させたり、あるいは、長尺状の不織布研磨材を芯材外周面上に巻きつけてバインダ樹脂を用いて一体化させて作製されている。これらの研磨バフは、不織布研磨材が消耗するのに伴い次々と新しい研磨層が出てきて研磨性能が持続する点と、オープンな三次元構造による柔軟性に起因して被研磨物表面へのなじみ性がよくスクラッチの少ない均一かつ一定粗さの加工表面を得られる点から多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら従来の研磨バフでは、所望の研磨力および研磨面の表面仕上げ能力（表面粗さ）を得るためには、様々な不織布と研磨砥粒とを組合せて試作品を作製して性能試験を行い、その結果を製品設計にフィードバックしながら製品仕様を決定する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１にかかる研磨バフは、円筒形の芯材の周面に、矩形状の不織布研磨材を芯材の回転軸に対して放射状に複数枚配置し、複数枚の不織布研磨材と芯材とを接着して一体固定化してなる研磨バフにおいて、複数枚の不織布研磨材を構成する繊維は、研磨バフの周面と直交する方向に配向していることを特徴とする研磨バフである。この場合には、研磨面の表面粗さが小さい研磨バフを作製することができる。
請求項２に記載の研磨バフは、円筒形の芯材の周面に、矩形状の不織布研磨材を芯材の回転軸に対して放射状に複数枚配置し、複数枚の不織布研磨材と芯材とを接着して一体固定化してなる研磨バフにおいて、複数枚の不織布研磨材を構成する繊維は、芯材の回転軸に対して平行に配向していることを特徴とする研磨バフである。この場合には、研磨量が多い研磨バフを作製することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みて発明されたもので、研磨バフを構成する不織布研磨材の繊維配向を調整することにより、所望の研磨力と表面仕上げ能力（表面粗さ）を備えた研磨バフを容易に得ることを課題とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明にかかる研磨バフの一実施の形態を示す一部を拡大した斜視図解図である。
【図２】本発明に使用される不織布研磨材の一実施の形態を示す斜視図解図である。
【図３】図２に示す不織布研磨材の一部を拡大した拡大図解図である。
【図４】不織布研磨材を打ち抜く状態を示す図解図である。
【図５】本発明にかかる研磨バフの製造手順を示した図解図であって、（ａ）は、矩形状の不織布研磨材を並置した状態を示し、（ｂ）は、並置した不織布研磨材を並置方向に圧縮する状態を示し。（ｃ）は、圧縮固定化した不織布研磨材を芯材に巻き付ける状態を示した図である。
【図６】実施例１ないし実施例４の研磨量を示す折れ線グラフである。
【図７】実施例１ないし実施例４で研磨した面の表面粗さを示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明にかかる研磨バフ５０は、大略して不織布研磨材１０と芯材５２とから構成されており、不織布研磨材１０は、不織布基材１２を含む。不織布基材１２は、合成繊維１４を三次元的に交絡させて合成繊維１４同士の交絡点をバインダ樹脂１６により接着した不織布である。不織布基材１２は、バインダ樹脂１６により接着するときに、一定方向へのテンションを加えることで構成繊維である合成繊維１４が一定方向に配向するように作製されている。
【０００９】
不織布基材１２を構成する合成繊維１４としては、一定の強度を有する合成繊維であれば特に限定はされないが、具体的にはポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維を単独で、あるいはこれらを組み合わせて使用することができる。さらに、これらの繊維の中でもバインダ樹脂１６による接着性を考慮するとポリアミド繊維、ビニロン繊維を用いるのが好ましい。合成繊維１４の繊維径は、ウェブの形成ができる範囲のものであればよく、研磨用途に応じて適宜な繊維径が選択されるが、繊維径は単一あるいは異なる繊維径のものを複数種組み合わせて使用されればよい。
【００１０】
不織布基材１２は、カーディングやエアレイ等の公知のウェブ作製方法で作製された長尺状の乾式ウェブを用いて作製される。ウェブは、ウェブの長手方向にテンションを掛けつつ、合成繊維１４同士の交絡点をバインダ樹脂１６により接着することで、不織布基材１２とされる。これにより、不織布基材１２は、上述したように合成繊維１４が一定方向、この場合には長手方向に配向した状態とされる。なお、乾式ウェブには、ウェブの密度を制御する必要がある場合、ニードルパンチ加工を施してもよい。
【００１１】
バインダ樹脂１６としては、ＳＢＲ樹脂、ＮＢＲ樹脂、アクリル酸エステル、メラミン樹脂、フェノール樹脂等を単独で、あるいはこれらを組み合わせて使用することができる。さらに、これらの中でも柔軟性に富む不織布基材１２を作製できる点で、ＳＢＲ樹脂、アクリル酸エステルを用いるのが好ましい。バインダ樹脂１６の塗布方法として、公知のスプレー法、浸漬法などを単独で、あるいはこれらを組み合わせて用いることができる。
【００１２】
不織布基材１２には、その内部に研磨砥粒１８が分散・混入された状態で合成樹脂系接着剤２０により固着されている。研磨砥粒１８としては、一般的に研磨砥粒として使用されるものであればよく、例えばシリコンカーバイド、酸化アルミニウム、シリカ、酸化クロム、酸化セリウム、合成ダイアモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、ざくろ石などが使用できる。研磨砥粒１８の粒径は、不織布基材１２に塗布加工できる範囲のものであればよく、研磨用途に応じて適宜な粒径の研磨砥粒が選択されればよい。
【００１３】
合成樹脂系接着剤２０としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤が使用できるが、研磨砥粒１８が研磨性能を十分発揮できる点で、フェノール樹脂単独、エポキシ樹脂単独、あるいはフェノール樹脂とエポキシ樹脂とを混合したものを用いるのが好ましい。合成樹脂系接着剤２０は、研磨砥粒１８が分散・混入された状態で不織布基材１２に塗布されるが、塗布には、浸漬法、あるいは浸漬法とスプレー法とが併用して行われる。
【００１４】
合成樹脂系接着剤２０により研磨砥粒１８が固着された不織布基材１２は、矩形状に打ち抜かれて、不織布研磨材１０とされる。不織布研磨材１０は、研磨バフ５０による研磨面の表面粗さを小さくしたいときは、図４の上方で示すように、不織布基材１２の幅方向に長辺部分が広がるように矩形状に打ち抜く。このように処理することで、この不織布研磨材１０を用いて研磨バフ５０として組み上げたときは、不織布研磨材１０の繊維が研磨バフ５０の周面と直交する方向に配向している。他方、研磨バフ５０による研磨量を大きくしたいときには、図４の下方で示すように、不織布基材１２の長手方向に長辺部分が広がるように矩形状に打ち抜き、組み上げたときに不織布研磨材１０の繊維が芯材５２の回転軸に対して平行に配向させる。
【００１５】
研磨バフ５０を作製するには、芯材５２の周りに不織布研磨材１０が放射状に配置されるように作業を行い、不織布研磨材１０に合成樹脂を含浸し、不織布研磨材１０と芯材５２を一体化することで作製される。なお、不織布研磨材１０は、使用用途に応じ、適宜枚数が選択される。
【００１６】
芯材５２には、フェノール樹脂などの硬質樹脂を用いて円筒状に形成されたものが使用される。
【００１７】
不織布研磨材１０同士を接着する合成樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂等が使用できるが、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂より弾力性に富み研磨バフ５０の被研磨物への追従性が良いことから、ウレタン樹脂が使用し、より望ましくは発泡ウレタン樹脂を用いるのが好ましい。尚、発泡ウレタン樹脂以外の樹脂でも前記に記載した発泡ウレタン樹脂の特性と同様な特性が発揮される樹脂も同様に使用できる。
【００１８】
本発明にかかる研磨バフの製造方法は、不織布研磨材１０を図５（ａ）に示すように複数枚並置し、図５（ｂ）に示すように並置方向に９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）し、図５（ｃ）に示すように圧縮固定化した不織布研磨材１０ａを不織布研磨材１０の長辺部分が円筒状の芯材５２の周面に当接するように巻き付け、合成樹脂を含浸させる。具体的には、上述の実施の形態に用いたウレタン樹脂などの合成樹脂が均一に浸透するまで含浸する。含浸方法としては、芯材５２に不織布研磨材１０を巻きつけた状態で樹脂溶液が塗布されるか又は樹脂溶液に浸漬される。本作業は圧縮固定化された不織布研磨材に均一に樹脂が含浸して芯材５２と一体固定化されればよく、前述した作業手順又は作業方法に限られるものではない。さらに合成樹脂が含浸された不織布研磨材１０は、常温〜６０℃で３〜２４時間放置して固定化し一体化することにより形成される。このような手順で製造すれば不織布研磨材１０が芯材５２の外周に密度ムラが少なく固定化一体化することが可能で被研磨物の研磨ムラの発生が抑制され、さらに前記に記載した不織布研磨材１０に浸透させた合成樹脂が（具体的には上述の実施の形態で用いた発泡ウレタン樹脂など）、不織布研磨材に均一に浸透することで、被研磨物の追従性が向上し本発明の不織布研磨材１０を用いた研磨バフの効果をより引き出すことが可能である。
【実施例１】
【００１９】
単糸繊度１６ｄｔｅｘのナイロン繊維を５０重量％、単糸繊度１１ｄｔｅｘのナイロン繊維を５０重量％の割合で配合し、繊維目付量１３０ｇ／ｍ2のランダムウェブをカーディングにより作製した。このランダムウェブにメラミン樹脂とＰＶＡとからなるスラリーを４０ｇ／ｍ2付着するようにスプレーを行った。そして、このランダムウェブの長手方向にテンションを加えつつ乾燥処理を施し不織布基材１２を作製した。次に、不織布基材１２に、合成樹脂系接着剤２０であるエポキシ樹脂、フェノール樹脂と、研磨砥粒１８である＃６００のシリコンカーバイドとを混合して調整したスラリーを６００ｇ／ｍ2付着するように浸漬・スプレーして不織布研磨材１０を得た。続いて、不織布基材１２の幅方向に長辺部分が広がるように矩形状に打ち抜いた不織布研磨材１０を複数枚用いて圧縮し固定化し、圧縮固定化した不織布研磨材１０ａを合成樹脂である発泡ウレタン樹脂に含浸し、芯材５２周面上に巻きつけて、任意の時間放置することにより不織布研磨材１０同士と芯材５２とを固定して一体化させて研磨バフ５０を作製した。
【実施例２】
【００２０】
不織布基材１２の長手方向に長辺部分が広がるように矩形状に打ち抜いた不織布研磨材１０を用いた以外は、実施例１と同様の諸元・手順で実施例２を作製した。
【実施例３】
【００２１】
実施例１で使用したランダムウェブをエアレイドで作製したウェブに置き換えた以外は、実施例１と同様の諸元・手順で実施例３を作製した。
【実施例４】
【００２２】
実施例２で使用したランダムウェブをエアレイドで作製したウェブに置き換えた以外は、実施例２と同様の諸元・手順で実施例４を作製した。
【００２３】
実施例１ないし実施例４を用いて、下記条件により銅張積層板の研磨を行い、研磨量と研磨面の表面粗さの確認を行った。
【００２４】
＜研磨条件＞
被研磨物１：銅張基板：幅５００×奥行４００×板厚１．０ｍｍ
平面研磨機研磨ホイール回転数：２０００ｒｐｍ
ワーク送り量：１ｍ／ｍｉｎ
被研磨物１の一端部から反対側の他端部まで通過させる動作を１パスとして、５パスさせた結果の研磨量（重量の減少量）と研磨面の算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを測定した。測定結果を表１および図６、図７に示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
不織布研磨材１０を構成する繊維を研磨バフの周面と直交する方向に配向させた場合は、芯材の回転軸に対して平行に配向させた場合に比べて、表面粗さが約９％向上した。これに対して不織布研磨材１０を構成する繊維を芯材の回転軸に対して平行に配向した場合は、研磨バフの周面と直交する方向に配向させた場合にくらべて、研磨量が約１８％増大することが確認できた。さらに、ウェブをカーディングで作製したものにくらべてエアレイドで作製したものは、上述の効果がさらに大きく表れることが確認できた。
【符号の説明】
【００２７】
１０  不織布研磨材
１０ａ  圧縮固定化された不織布研磨材
１２  不織布基材
１４  合成繊維
１６  バインダ樹脂
１８  研磨砥粒
２０  合成樹脂系接着剤
５０  研磨バフ
５２  芯材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020059109.tif 000008
【図６】
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【図７】
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