(57)【要約】【課題】本発明は、研磨層を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれ、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命を向上できる研磨材の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層とを備える研磨材の製造方法であって、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層用組成物を調製する調製工程と、研磨層用組成物を基材の表面に塗工する塗工工程と、塗工工程後の研磨層用組成物を加熱する加熱工程とを備え、調製工程で、研磨層用組成物の固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量を６０体積％以上８５体積％以下とし、加熱工程が、常温で３０分以上の条件で研磨層用組成物を乾燥する予備乾燥工程と、予備乾燥工程後に、研磨層用組成物の水分を加熱脱水する加熱脱水工程と、加熱脱水工程後に、研磨層用組成物を加熱硬化する加熱硬化工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層とを備える研磨材の製造方法であって、
砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層用組成物を調製する調製工程と、
上記研磨層用組成物を上記基材の表面に塗工する塗工工程と、
上記塗工工程後の研磨層用組成物を加熱する加熱工程と
を備え、
上記調製工程で、研磨層用組成物の固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量を６０体積％以上８５体積％以下とし、
上記加熱工程が、
常温で３０分以上の条件で研磨層用組成物を乾燥する予備乾燥工程と、
上記予備乾燥工程後に、研磨層用組成物の水分を加熱脱水する加熱脱水工程と、
上記加熱脱水工程後に、研磨層用組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と
を有する研磨材の製造方法。
【請求項２】
上記塗工工程で、研磨層の平均厚さを１０００μｍ以上とするように上記研磨層用組成物の塗工量を調整する請求項１に記載の研磨材の製造方法。
【請求項３】
上記調製工程で、上記研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量を０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差を０．０８０ｇ以下とするように、砥粒及び充填剤の含有量を調整する請求項２に記載の研磨材の製造方法。
【請求項４】
上記砥粒がダイヤモンド砥粒である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の研磨材の製造方法。
【請求項５】
基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層とを備える研磨材であって、
上記研磨層における砥粒及び充填剤の合計含有量が６０体積％以上８５体積％以下であり、
上記研磨層の平均厚さが１０００μｍ以上であり、
上記研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量が０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下であり、
研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差が０．０８０ｇ以下である研磨材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨材の製造方法及び研磨材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク等の電子機器の精密化が進んでいる。このような電子機器の基板材料には、小型化や薄型化に対応できる剛性、耐衝撃性及び耐熱性を考慮し、ガラス、サファイア等が用いられる。このような基板の加工には一般に固定砥粒の研磨材が使用されている。
【０００３】
この研磨材には、研磨レートと共に、傷の少ない平坦化精度が要求される。研磨レート及び平坦化精度に優れる研磨材としては、例えば砥粒と充填剤とを分散した研磨層を有する研磨材が提案されている（国際公開第２０１６／２０３９１４号公報）。この従来の研磨材は、砥粒及び充填剤により研磨層の硬度及び摩耗量を調整することで、優れた研磨レートと平坦化精度との両立を達成している。
【０００４】
また、研磨材には長寿命化が望まれている。上記従来の研磨材では、研磨層が摩耗するため、寿命は主に研磨層の厚さで決まる。このため研磨材の寿命を延ばすには、研磨層を厚くする方法が考えられる。上記従来の研磨材では、研磨層は例えば印刷法によって作製される。この作製工程で、印刷に用いるマスクをＳＵＳ製の厚いマスクとすることで、研磨層を厚くすることができる。
【０００５】
しかし、このようにして厚くした研磨層では、厚さ方向の均質性が低下し、研磨層の厚さ方向に磨耗し易い部分が生じ、所望の寿命が得られ難くなる。また、この厚さ方向の不均一性に起因して、例えば研磨層の中央部と端部とで磨耗速度が異なる等の面内不均一性も発生し易くなる。このため、研磨層の面内で磨耗し易い部分に凹部が生じ、ガラス基板等の被削体の平坦化精度が悪化する。この平坦化精度の悪化を抑止するためには頻繁にドレス作業を行う必要が生じる。このように研磨層を厚くすると、平坦化精度や研磨効率が低下し易くなるため、研磨層の厚さを１０００μｍ以上とすることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１６／２０３９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、研磨層を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれ、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命を向上できる研磨材の製造方法及び研磨材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らが、研磨層を厚くした際に生じる研磨層の不均一性について鋭意検討した結果、この不均一性は、研磨層を印刷法により作製するときの加熱乾燥により、研磨層用組成物に含まれる砥粒や充填剤が厚さ方向に偏在するため発生することが判明した。そして、本発明者らは、この砥粒や充填剤の厚さ方向の偏在は、研磨層用組成物を常温で乾燥させる時間を長くすることで抑止できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層とを備える研磨材の製造方法であって、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層用組成物を調製する調製工程と、上記研磨層用組成物を上記基材の表面に塗工する塗工工程と、上記塗工工程後の研磨層用組成物を加熱する加熱工程とを備え、上記調製工程で、研磨層用組成物の固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量を６０体積％以上８５体積％以下とし、上記加熱工程が、常温で３０分以上の条件で研磨層用組成物を乾燥する予備乾燥工程と、上記予備乾燥工程後に、研磨層用組成物の水分を加熱脱水する加熱脱水工程と、上記加熱脱水工程後に、研磨層用組成物を加熱硬化する加熱硬化工程とを有する。
【００１０】
当該研磨材の製造方法は、固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量が上記上限以下の研磨層用組成物を、加熱工程で最初に常温で上記下限時間以上の予備乾燥を行う予備乾燥工程を有する。この予備乾燥工程により砥粒や充填剤が研磨層の厚さ方向に偏在することが抑止できる。また、固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量を上記下限以上とすることで、研磨層が適度に摩耗する。この摩耗により目つぶれの発生した砥粒が目こぼれにより除去され、研磨層内から新たな砥粒が研磨層の表面に露出するので、優れた研磨レートが維持できる。従って、当該研磨材の製造方法を用いることで、研磨層を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれ、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命の向上した研磨材を製造できる。
【００１１】
上記塗工工程で、研磨層の平均厚さを１０００μｍ以上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。研磨層の平均厚さを上記下限以上とするように塗工量を調整することで、研磨材の寿命をさらに向上できる。また、当該研磨材の製造方法では、研磨層を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれるので、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持できる。
【００１２】
上記調製工程で、上記研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量を０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差を０．０８０ｇ以下とするように、砥粒及び充填剤の含有量を調整するとよい。研磨層の摩耗量を上記範囲内とすることで、研磨レート及び平坦化精度を向上できる。また、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差を上記上限以下とすることで、厚さ方向の均質性がさらに向上するので、ドレス作業を頻繁に行わなくとも安定した研磨を行うことができる。
【００１３】
上記砥粒がダイヤモンド砥粒であるとよい。ダイヤモンド砥粒は他の砥粒に比較して硬質である。このため、上記砥粒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。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた別の発明は、基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒、充填剤及びバインダーを含む研磨層とを備える研磨材であって、上記研磨層における砥粒及び充填剤の合計含有量が８５体積％以下であり、上記研磨層の平均厚さが１０００μｍ以上であり、上記研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量が０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下であり、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差が０．０８０ｇ以下である。
【００１５】
当該研磨材は、上記研磨層における砥粒及び充填剤の合計含有量を上記下限以上とし、研磨層の摩耗量を上記範囲内とするので、研磨レート及び平坦化精度に優れる。また、当該研磨材は、上記研磨層における砥粒及び充填剤の合計含有量を上記上限以下とし、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差を上記上限以下とするので、研磨層の均質性が高く、さらに研磨層の平均厚さが上記下限以上であるので、寿命が長い。
【００１６】
ここで、「常温」とは、特に冷やしたり熱したりしない温度を言い、５℃以上３５℃以下の温度、好ましくは１５℃以上３０℃以下の温度を指す。また、「テーバー摩耗試験における摩耗量」は、試験片を用意し、テーバー摩耗試験機を用いて摩耗輪Ｈ−１８、荷重４．９Ｎ（５００ｇｆ）の条件で上記試験片を３２０回転し、３２０回転前後の試験片の質量差を測定した値を直径１０４ｍｍの試験片の質量差に面積換算した値である。なお、「研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量」とは、研磨層を厚さ方向に表面から５００μｍ、１０００μｍ、１５００μｍ、・・・と削り、その削った位置において上述のテーバー摩耗試験を行って測定した摩耗量を指す。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の研磨材の製造方法により製造される研磨材及び本発明の研磨材は、研磨層の厚さ方向の均質性が保たれるので、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る研磨材を示す模式的部分平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線での模式的部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る研磨材の製造方法を示すフロー図である。
【図４】図３の加熱工程を示すフロー図である。
【図５】図２とは異なる実施形態に係る研磨材を示す模式的部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［研磨材］
図１及び図２に示す研磨材１は、基材１０と、この基材１０の表面側に積層される研磨層２０と、上記基材１０の裏面側に積層される接着層３０とを備える。当該研磨材１は、例えば基板加工のための固定砥粒研磨材として用いられる。
【００２１】
＜基材＞
基材１０は、研磨層２０を支持するための板状又はシート状の部材である。
【００２２】
基材１０の主成分としては、特に限定されないが、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。中でも研磨層２０との接着性が良好なＰＥＴ、及びアルミニウムが好ましい。また、基材１０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。なお、「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。
【００２３】
また、基材１０は可撓性又は延性を有するとよい。このように基材１０が可撓性又は延性を有することで、当該研磨材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１０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１０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。
【００２４】
上記基材１０の形状及び大きさとしては、特に限定されないが、例えば一辺が１４０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下の正方形状や外形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。また、平面上に並置した複数の基材１０が単一の支持体により支持される構成であってもよい。
【００２５】
上記基材１０の平均厚さとしては、特に限定されないが、例えば７５μｍ以上３ｍｍ以下とできる。上記基材１０の平均厚さが上記下限未満であると、当該研磨材１の強度や平坦性が不足するおそれがある。逆に、上記基材１０の平均厚さが上記上限を超えると、当該研磨材１が不要に厚くなり取扱いが困難になるおそれがある。
【００２６】
＜研磨層＞
研磨層２０は、砥粒２１、充填剤２２及びバインダー２３を含む。研磨層２０は、単層で構成される。つまり、研磨層２０は厚さ方向に複数の層が積層されたものではないので、層の境界が存在せず、研磨層２０が層境界で不連続となることがない。従って、研磨層２０の均一性が高められる。
【００２７】
（砥粒）
砥粒２１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。上記砥粒２１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。
【００２８】
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。
【００２９】
砥粒２１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２１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、１５μｍがさらに好ましい。一方、砥粒２１の平均粒子径の上限としては、５０μｍが好ましく、４５μｍがより好ましく、３０μｍがさらに好ましい。砥粒２１の平均粒子径が上記下限未満であると、当該研磨材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２１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。
【００３０】
研磨層２０における砥粒２１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、上記砥粒２１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。上記砥粒２１の含有量が上記下限未満であると、研磨層２０の研磨力が不足するおそれがある。逆に、上記砥粒２１の含有量が上記上限を超えると、研磨層２０が砥粒２１を保持できないおそれがある。
【００３１】
（充填剤）
充填剤２２は、バインダー２３の弾性率を向上させるので、研磨層２０の摩耗を制御し易くできる。研磨層２０の摩耗を制御することで、砥粒２１の目つぶれと砥粒２１の目こぼれを比較的近いタイミングで発生させることができる。これにより、目つぶれの発生した砥粒２１が目こぼれにより除去され、研磨層２０内から新たな砥粒２１が研磨層２０の表面に露出することで、研磨レートの低下を抑止できる。
【００３２】
充填剤２２としては、例えばアルミナ、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るアルミナが好ましい。
【００３３】
充填剤２２の平均粒子径は砥粒２１の平均粒子径にも依存するが、充填剤２２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、充填剤２２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。充填剤２２の平均粒子径が上記下限未満であると、充填剤２２によるバインダー２３の弾性率向上効果が不十分となるおそれがある。一方、充填剤２２の平均粒子径が上記上限を超えると、充填剤２２が砥粒２１の研磨力を阻害するおそれがある。
【００３４】
研磨層２０における充填剤２２の含有量は、砥粒２１の含有量にも依存するが、充填剤２２の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、充填剤２２の含有量の上限としては、７５体積％が好ましく、６０体積％がより好ましい。充填剤２２の含有量が上記下限未満であると、充填剤２２によるバインダー２３の弾性率向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、充填剤２２の含有量が上記上限を超えると、充填剤２２が砥粒２１の研磨力を阻害するおそれがある。
【００３５】
研磨層２０における砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量の下限としては、６０体積％であり、７０体積％がより好ましく、７７体積％がさらに好ましい。一方、上記合計含有量の上限としては、８５体積％であり、８０体積％がより好ましい。上記合計含有量が上記下限未満であると、バインダー２３により強固に砥粒２１及び充填剤２２が固定され、研磨層２０がほとんど摩耗しなくなる。このため、目つぶれの発生した砥粒２１が目こぼれにより除去できず、研磨レートが低下し易くなるおそれがある。逆に、上記合計含有量が上記上限を超えると、砥粒２１や充填剤２２の研磨層２０の厚さ方向の偏在を抑止することが困難となり、研磨層２０が不均一となるおそれがある。
【００３６】
（バインダー）
研磨層２０のバインダー２３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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
バインダー２３の主成分は、無機物であるとよい。このようにバインダー２３の主成分を無機物とすることで、砥粒２１の保持力を高め、砥粒２１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。
【００４０】
なお、バインダー２３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。
【００４１】
また、研磨層２０は、その表面に溝２４により区分された複数の凸状部２５を有する。溝２４は、研磨層２０の表面に等間隔の格子状に配設されている。すなわち、上記複数の凸状部２５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、凸状部２５を区分する溝２４の底面は、基材１０の表面で構成される。
【００４２】
溝２４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２４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２４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２４に詰まるおそれがある。逆に、溝２４の平均幅が上記上限を超えると、研磨時に被削体が溝２４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。
【００４３】
凸状部２５の平均面積の下限としては、１ｍｍ２が好ましく、２ｍｍ２がより好ましい。一方、凸状部２５の平均面積の上限としては、１５０ｍｍ２が好ましく、１３０ｍｍ２がより好ましい。凸状部２５の平均面積が上記下限未満であると、凸状部２５が基材１０から剥離するおそれがある。逆に、凸状部２５の平均面積が上記上限を超えると、研磨時に研磨層２０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。
【００４４】
複数の凸状部２５の研磨層２０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、上記凸状部２５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。上記凸状部２５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凸状部２５に集中し過ぎるため、凸状部２５が基材１０から剥離するおそれがある。逆に、上記凸状部２５の面積占有率が上記上限を超えると、研磨時に研磨層２０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。
【００４５】
研磨層２０の平均厚さ（凸状部２５部分のみの平均厚さ）の下限としては、１０００μｍであり、１５００μｍがより好ましく、２０００μｍがさらに好ましい。一方、研磨層２０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２０の平均厚さが上記下限未満であると、研磨層２０の耐久性が不足し、当該研磨材１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、研磨層２０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２０と基材１０との界面にかかる負荷により研磨層２０が倒れ易くなるおそれや、当該研磨材１の製造コストが増大するおそれがある。
【００４６】
研磨層２０のテーバー摩耗試験による摩耗量の下限としては、０．０３ｇであり、０．０６ｇがより好ましい。一方、上記摩耗量の上限としては、０．１５ｇであり、０．１２ｇがより好ましい。上記摩耗量が上記下限未満であると、目つぶれの発生した砥粒２１が目こぼれにより除去できず、研磨レートが低下し易くなるおそれがある。逆に、上記摩耗量が上記上限を超えると、研磨層２０の摩耗が早くなり過ぎ、当該研磨材１の寿命が短くなるおそれがある。
【００４７】
研磨層２０の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差の上限としては、０．０８０ｇであり、０．０６０ｇがより好ましい。上記摩耗量差が上記上限を超えると、それは研磨層２０に不均一な部分があることを意味し、研磨時に当該研磨材１の研磨層２０の面内で磨耗し易い部分に凹部が生じ、被削体の平坦化精度が悪化するおそれがある。一方、上記摩耗量差の下限としては、特に限定されず、０ｇであってもよいが、上記摩耗量差は、通常０．００１ｇ以上となる。
【００４８】
＜接着層＞
接着層３０は、当該研磨材１を支持し研磨装置に装着するための支持体に当該研磨材１を固定する層である。
【００４９】
この接着層３０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。
【００５０】
この接着層３０に用いられる接着剤としては、粘着剤が好ましい。接着層３０に用いられる接着剤として粘着剤を用いることで、支持体から当該研磨材１を剥がして貼り替えることができるため当該研磨材１及び支持体の再利用が容易になる。このような粘着剤としては、特に限定されないが、例えばアクリル系粘着剤、アクリル−ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、ブチルゴム系等の合成ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤等が挙げられる。
【００５１】
接着層３０の平均厚さの下限としては、０．０５ｍｍが好ましく、０．１ｍｍがより好ましい。一方、接着層３０の平均厚さの上限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．２ｍｍがより好ましい。接着層３０の平均厚さが上記下限未満であると、接着力が不足し、当該研磨材１が支持体から剥離するおそれがある。逆に、接着層３０の平均厚さが上記上限を超えると、例えば接着層３０の厚みのため当該研磨材１を所望する形状に切る際に支障をきたすなど、作業性が低下するおそれがある。
【００５２】
＜利点＞
当該研磨材１は、研磨層２０における砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量を６０体積％以上とし、研磨層２０の摩耗量を０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下とするので、研磨レート及び平坦化精度に優れる。また、当該研磨材１は、研磨層２０における砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量を８５体積％以下とし、研磨層２０の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差を０．０８０ｇ以下とするので、研磨層２０の均質性が高く、さらに研磨層２０の平均厚さが１０００μｍ以上であるので、寿命が長い。
【００５３】
［研磨材の製造方法］
図３に示す研磨材の製造方法は、調製工程Ｓ１と、塗工工程Ｓ２と、加熱工程Ｓ３と、接着層貼付工程Ｓ４とを主に備える。当該研磨材の製造方法を用いることで、例えば図１及び図２に示す基材１０と、この基材１０の表面側に積層され、砥粒２１、充填剤２２及びバインダー２３を含む研磨層２０とを備える研磨材１を製造することができる。
【００５４】
＜調整工程＞
調整工程Ｓ１では、砥粒２１、充填剤２２及びバインダー２３を含む研磨層用組成物を調製する。具体的には、砥粒２１、充填剤２２及びバインダー２３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。また、この調整工程Ｓ１では、研磨層用組成物の固形分中の砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量を６０体積％以上８５体積％以下とする。なお、固形分中の砥粒２１及び充填剤２２の含有量が、それぞれ製造後の研磨層２０の砥粒２１及び充填剤２２の含有量となる。
【００５５】
また、当該研磨材の製造方法では、塗工液には希釈剤を添加しないことが好ましい。このように塗工液に希釈剤を添加しないことで、一定の粘度が確保できるので、研磨層２０の塗工時に質量の大きい砥粒２１及び充填剤２２が下方に溜まり易くなることを抑止できる。従って、研磨層２０の均一性が向上する。
【００５６】
また、研磨層２０のテーバー摩耗試験による摩耗量及び研磨層２０の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差は、主に塗工液中の砥粒２１及び充填剤２２の含有量を調整することで制御できる。従って、この調製工程Ｓ１で、上記摩耗量及び上記摩耗量差を所望の調整範囲内とするように、砥粒２１及び充填剤２２の含有量を調整するとよい。
【００５７】
調製工程Ｓ１での上記摩耗量の調整範囲の下限としては、０．０３ｇが好ましく、０．０６ｇがより好ましい。一方、上記摩耗量の調整範囲の上限としては、０．１５ｇが好ましく、０．１２ｇがより好ましい。研磨層２０の摩耗量を上記範囲内とすることで、研磨レート及び平坦化精度を向上できる。
【００５８】
調製工程Ｓ１での上記摩耗量差の調整範囲の上限としては、０．０８０ｇが好ましく、０．０６０ｇがより好ましい。研磨層２０の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差を上記上限以下とすることで、厚さ方向の均質性がさらに向上するので、ドレス作業を頻繁に行わなくとも安定した研磨を行うことができる。一方、上記摩耗量差の調整範囲の下限としては、特に限定されず、０ｇであってもよいが、上記摩耗量差は、通常０．００１ｇ以上となる。
【００５９】
＜塗工工程＞
塗工工程Ｓ２では、上記研磨層用組成物を基材１０の表面に塗工する。具体的には、調製工程Ｓ１で準備した塗工液を用い、基材１０の表面に印刷法により溝２４で区分された複数の凸状部２５から構成される研磨層２０を形成する。この溝２４を形成するために、溝２４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。
【００６０】
上記印刷用のマスクとしては、ＳＵＳ製のマスクが好ましい。ＳＵＳ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層２０を容易に作製することができる。
【００６１】
研磨層２０の厚さは、主に塗工量により調整することができる。従って、この塗工工程Ｓ２で、研磨層２０の平均厚さを１０００μｍ以上、より好ましくは１５００μｍ以上、さらに好ましくは２０００μｍ以上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。研磨層２０の平均厚さを上記下限以上とするように塗工量を調整することで、研磨材１の寿命をさらに向上できる。また、当該研磨材の製造方法では、研磨層２０を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれるので、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持できる。一方、塗工工程Ｓ２で調整される研磨層２０の平均厚さの上限としては、特に限定されないが、製造コストの観点から、４０００μｍが好ましく、３５００μｍがより好ましく、３２００μｍがさらに好ましい。
【００６２】
＜加熱工程＞
加熱工程Ｓ３は、塗工工程Ｓ２後の研磨層用組成物を加熱する。加熱工程Ｓ３は、図４に示すように、予備乾燥工程Ｓ３１と、加熱脱水工程Ｓ３２と、加熱硬化工程Ｓ３３とを有する。
【００６３】
（予備乾燥工程）
予備乾燥工程Ｓ３１は、常温で、つまり特に冷やしたり熱したりしない温度で研磨層用組成物を乾燥する。本発明者らは、この予備乾燥工程Ｓ３１で、適切な時間の予備乾燥を行うことにより、研磨層用組成物中で砥粒２１及び充填剤２２の均一な分散が確保され、その後加熱を行っても研磨層２０の均一性が確保できることを知得している。
【００６４】
この予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥温度は、常温であれば特に限定されないが、予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥温度の下限としては、５℃であり、１５℃がより好ましい。一方、予備乾燥工程Ｓ３１の管押す温度の上限としては、３５℃であり、３０℃がより好ましい。予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥温度が上記下限未満であると、研磨層用組成物が十分に乾燥せず、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。逆に、予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥温度が上記上限を超えると、熱による対流等により研磨層用組成物中で砥粒２１及び充填剤２２が偏在し易くなるため、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。
【００６５】
予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥時間の下限としては、３０分であり、６０分がより好ましく、９０分がさらに好ましい。一方、予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥時間の上限としては、特に限定されないが、２００分が好ましく、１５０分がより好ましい。予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥時間が上記下限未満であると、研磨層用組成物が十分に乾燥せず、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。逆に、予備乾燥工程Ｓ３１の乾燥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。
【００６６】
（加熱脱水工程）
加熱脱水工程Ｓ３２は、予備乾燥工程Ｓ３１後に、研磨層用組成物の水分を加熱脱水する。この加熱脱水工程Ｓ３２により研磨層用組成物から水分を除去することで、これに続く加熱硬化工程Ｓ３３で研磨層２０の均質性を維持しながら研磨層２０を硬化させることができる。
【００６７】
加熱脱水工程Ｓ３２の加熱温度の下限としては、７０℃が好ましく、７５℃がより好ましい。一方、加熱脱水工程Ｓ３２の加熱温度の上限としては、９０℃が好ましく、８５℃がより好ましい。加熱脱水工程Ｓ３２の加熱温度が上記下限未満であると、研磨層用組成物からの脱水が不十分となり、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。逆に、加熱脱水工程Ｓ３２の加熱温度が上記上限を超えると、熱による対流等により研磨層用組成物中で砥粒２１及び充填剤２２が偏在し易くなるため、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。
【００６８】
加熱脱水工程Ｓ３２の加熱時間の下限としては、３０分が好ましく、６０分がより好ましい。加熱脱水工程Ｓ３２の加熱時間が上記下限未満であると、研磨層用組成物からの脱水が不十分となり、研磨層２０の均一性が低下するおそれがある。一方、加熱脱水工程Ｓ３２の加熱時間の上限は特に限定されないが、製造効率の観点から、加熱脱水工程Ｓ３２の加熱時間は、通常２時間以下とされる。
【００６９】
（加熱硬化工程）
加熱硬化工程Ｓ３３は、加熱脱水工程Ｓ３２後に、研磨層用組成物を加熱硬化する。この加熱硬化により研磨層２０が形成される。
【００７０】
加熱硬化工程Ｓ３３の加熱温度の下限としては、１２０℃が好ましく、１４０℃がより好ましい。一方、加熱硬化工程Ｓ３３の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。加熱硬化工程Ｓ３３の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、研磨材１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、加熱硬化工程Ｓ３３の加熱温度が上記上限を超えると、研磨層２０が熱により変質するおそれがある。
【００７１】
加熱硬化工程Ｓ３３の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、加熱硬化工程Ｓ３３の加熱時間の上限としては、４時間が好ましく、３．５時間がより好ましい。加熱硬化工程Ｓ３３の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、研磨材１の寿命が短くなるおそれがある。逆に、加熱硬化工程Ｓ３３の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。
【００７２】
＜接着層貼付工程＞
接着層貼付工程Ｓ４では、基材１０の裏面側に接着層３０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接着層３０を基材１０の裏面に貼り付ける。
【００７３】
＜利点＞
当該研磨材の製造方法は、固形分中の砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量が８５体積％以下の研磨層用組成物を、加熱工程Ｓ３で最初に常温で３０分以上の条件で予備乾燥を行う予備乾燥工程Ｓ３１を有する。この予備乾燥工程Ｓ３１により砥粒２１や充填剤２２が研磨層２０の厚さ方向に偏在することが抑止できる。また、固形分中の砥粒２１及び充填剤２２の合計含有量を６５体積％以上とすることで、研磨層２０が適度に摩耗する。この摩耗により目つぶれの発生した砥粒２１が目こぼれにより除去され、研磨層２０内から新たな砥粒２１が研磨層２０の表面に露出するので、優れた研磨レートが維持できる。従って、当該研磨材の製造方法を用いることで、研磨層２０を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれ、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命の向上した研磨材を製造できる。
【００７４】
［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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、研磨層が溝を有さない構造であってもよい。
【００７８】
上記実施形態では、当該研磨材の製造方法を用いて、図１及び図２に示す研磨材を製造する場合を説明したが、当該研磨材の製造方法を用いて製造できる研磨材は、図１及び図２に示す研磨材には限定されず、例えば研磨層の平均厚さが１０００μｍ未満の研磨材等を製造することもできる。
【００７９】
上記実施形態では、研磨材が接着層を有する場合を説明したが、接着層は必須の構成要件ではなく、省略可能である。研磨材が接着層を有さない場合は、研磨材の製造方法の接着層貼付工程は省略される。
【００８０】
あるいは、図５に示すように当該研磨材２は裏面側の接着層３０を介して積層される支持体４０及びその支持体４０の裏面側に積層される第２接着層３１を備えてもよい。当該研磨材２が支持体４０を備えることにより、当該研磨材２の取扱いが容易となる。
【００８１】
上記支持体４０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。上記支持体４０の主成分にこのような材質を用いることにより上記支持体４０が可撓性を有し、当該研磨材２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。
【００８２】
上記支持体４０の平均厚さとしては、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。上記支持体４０の平均厚さが上記下限未満であると、当該研磨材２の強度が不足するおそれがある。一方、上記支持体４０の平均厚さが上記上限を超えると、上記支持体４０を研磨装置に取り付け難くなるおそれや上記支持体４０の可撓性が不足するおそれがある。
【００８３】
上記第２接着層３１は、接着層３０と同様の接着剤を用いることができる。また、第２接着層３１は、接着層３０と同様の平均厚さとできる。
【実施例】
【００８４】
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。
【００８５】
［実施例１］
ダイヤモンド砥粒（ランズ社の「ＬＳ６０５ＦＮ」）を用意し、日機装株式会社の「ＭｉｃｒｏｔｒａｃＭＴ３３００ＥＸＩＩ」を用いて平均粒子径を計測した。このダイヤモンド砥粒の平均粒子径は７．５μｍであった。なお、この砥粒のダイヤモンドの種類は５５質量％ニッケルコーティングされた処理ダイヤモンドである。
【００８６】
上記ダイヤモンド砥粒、充填剤としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、太平洋ランダム株式会社の「ＬＡ１２００」、平均粒子径１２μｍ）、及びバインダーとしてのケイ酸ナトリウム（富士化学株式会社の「３号ケイ酸ソーダ」）を混合し、固形分中のダイヤモンド砥粒の含有量が５体積％及び充填剤の含有量が７２．７体積％となるよう調整し、塗工液を得た。
【００８７】
基材として平均厚さ３００μｍのアルミニウム板を用意し、上記塗工液を用いてこの基材の表面に印刷により塗工した。印刷のパターンとして、格子状の溝を有する研磨層が形成されるように、この溝に対応するマスクを用いた。具体的な研磨層の形状としては、平面視で１辺３ｍｍの正方形状の凸状部が規則的に配列されたブロックパターン状であり、複数の凸状部の研磨層全体に対する面積占有率を３６％とした。なお、マスクはＳＵＳ製であり、研磨層の平均厚さが３０００μｍとなるように塗工量を調整した。
【００８８】
塗工液は、室温（２５℃）で１２０分の予備乾燥を行ったのち、８０℃で１時間以上の加熱脱水、及び１５０℃で２時間以上４時間以下の加熱硬化を、この順で行った。
【００８９】
また、基材を支持し研磨装置に固定する支持体として平均厚さ１ｍｍの硬質塩化ビニル樹脂板を用い、上記基材の裏面と上記支持体の表面との間、及び上記支持体の裏面と後述する研磨機の定盤との間を、それぞれ平均厚さ１３０μｍの粘着剤で貼り合わせた。上記粘着剤としては、両面テープ（積水化学株式会社の「＃５６０５ＨＧＤ」）を用いた。
【００９０】
このようにして実施例１の研磨材を得た。
【００９１】
［実施例２］
充填剤として、実施例１と同様の平均粒子径１２μｍのアルミナに、平均粒子径３．７μｍのアルミナ（デンカ株式会社の「ＤＡＭ−０３」）を、１：１の体積比で混合したものを用い、固形分中のダイヤモンド砥粒の含有量が５体積％及び２種類の充填剤の合計含有量が７２．７体積％となるよう調整した塗工液を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例２の研磨材を得た。
【００９２】
［実施例３］
塗工液の予備乾燥条件を室温（２５℃）で６０分とした以外は、実施例２と同様にして実施例３の研磨材を得た。
【００９３】
［実施例４］
固形分中のダイヤモンド砥粒の含有量が５体積％及び充填剤の含有量が７１体積％となるよう調整し、塗工液を得た以外は、実施例１と同様にして実施例４の研磨材を得た。
【００９４】
［比較例１］
塗工液の予備乾燥条件を室温（２５℃）で１５分とした以外は、実施例１と同様にして比較例１の研磨材を得た。
【００９５】
［比較例２］
固形分中のダイヤモンド砥粒の含有量が１５体積％及び充填剤の含有量が７４．８体積％となるよう調整し、塗工液を得た以外は、実施例１と同様にして比較例２の研磨材を得た。
【００９６】
［比較例３］
固形分中のダイヤモンド砥粒の含有量が５体積％及び充填剤の含有量が５０体積％となるよう調整し、塗工液を得た以外は、実施例１と同様にして比較例３の研磨材を得た。
【００９７】
［参考例１］
研磨層の平均厚さが１０００μｍとなるように塗工量を調整した以外は、実施例１と同様にして、参考例１の研磨材を得た。
【００９８】
［研磨条件］
上記実施例１〜４、比較例１〜３及び参考例１で得られた研磨材を用いて、ガラス基板の研磨を行った。上記ガラス基板には、直径６．２５ｃｍ、比重２．４の３枚のソーダライムガラスを用いた。上記研磨には、公知の両面研磨機を用いた。両面研磨機のキャリアは、厚さ０．４ｍｍのエポキシガラスである。研磨は、研磨圧力を１５０ｇ／ｃｍ２とし、上定盤回転数６０ｒｐｍ、下定盤回転数９０ｒｐｍ及びＳＵＮギア回転数１０ｒｐｍの条件で、１５分間の研磨を５回続けて行った。その際、クーラントとして、パレス化学株式会社の「ＬＡＰ−Ｐ−３２」を毎分１２０ｃｃ供給した。
【００９９】
［評価方法］
上記実施例１〜４、比較例１〜３及び参考例１の研磨材について、研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差、基板１００μｍ研磨当たりの研磨層の摩耗速度、研磨後の研磨層の平坦度を測定した。なお、各測定は以下の方法により行った。
【０１００】
＜摩耗量＞
研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量は、以下の測定方法により求めた。まず、各研磨材から、直径１０４ｍｍの試験片を切り出した。この試験片をテーバー摩耗試験機（Ｔａｂｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社の「ＭＯＤＥＬ１７４」）を用いて、摩耗輪Ｈ−１８、荷重４．９Ｎ（５００ｇｆ）の条件で３２０回転して摩耗させた。摩耗前後の試験片の質量差［ｇ］を測定し、摩耗量とした。結果を表１の「摩耗量」欄に示す。
【０１０１】
＜摩耗量差＞
研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差は、以下の測定方法により求めた。上述の摩耗量を測定した試験片に対し、＃８０のサンドペーパーを用いて、研磨層を５００μｍずつ削り、上述のテーバー摩耗試験による摩耗量を測定した。具体的には、研磨層の平均厚さが３０００μｍである実施例１〜４、比較例１〜３では、平均厚さが２５００μｍ、２０００μｍ、１５００μｍ、１０００μｍ、５００μｍとなる位置、研磨層の平均厚さが１０００μｍである参考例１では平均厚さが５００μｍとなる位置について摩耗量を測定した。各研磨材について、この測定結果に、研磨層表面で測定した上述の摩耗量を加えた摩耗量のうちの最大値と最小値との差を、摩耗量差［ｇ］として求めた。結果を表１の「摩耗量差」欄に示す。
【０１０２】
＜摩耗速度＞
研磨層の摩耗速度として、基板を１００μｍ研磨する際の研磨層の厚さの減少量を以下の手順で求めた。
【０１０３】
ガラス基板の研磨１回毎に、研磨前後の基板質量の変化［ｇ］を測定し、この変化量をガラス基板の表面積［ｃｍ２］、ガラス基板の比重［ｇ／ｃｍ３］を用いて、研磨前後でのガラス基板の研磨量［μｍ］を求めた。
【０１０４】
ガラス基板の研磨１回毎の研磨層の厚さの減少量［μｍ］は、超高速インラインプロファイル測定器（株式会社キーエンスの「ＬＪ−Ｖ７０２」）を用い、研磨前後の研磨層の高さを測定することで求めた。
【０１０５】
研磨１回毎の研磨層の厚さの減少量をガラス基板の研磨量で除し、１００倍することで基板を１００μｍ研磨する際の研磨層の厚さの減少量を算出し、５回の研磨についての平均値を摩耗速度とした。
【０１０６】
この摩耗速度を、さらに研磨層の平均厚さが３０００μｍである実施例１〜４、比較例１〜３では、平均厚さが３０００μｍ、２５００μｍ、２０００μｍ、１５００μｍ、１０００μｍ、５００μｍとなる位置において、上述の研磨条件で研磨を行って算出し、その平均値を摩耗速度とした。結果を表１の「摩耗速度」欄に示す。この摩耗速度は、数値が大きいほど、研磨層の寿命が短いことを意味する。なお、研磨層の平均厚さの調整は、摩耗量差の測定と同様に＃８０のサンドペーパーを用いて研磨層を削ることで行った。なお、研磨層の平均厚さが１０００μｍである参考例１については、測定を行っていない。
【０１０７】
＜平坦度＞
研磨後の研磨層の平坦度の測定には、研磨層の平均厚さが３０００μｍである実施例１〜４では平均厚さが１５００μｍとなるまで、つまり研磨層の厚さが中央値となるまで＃８０のサンドペーパーを用いて研磨層を削った後、上述の条件で研磨を行った研磨材について算出した。算出手順は以下による。
【０１０８】
マイグロナイト石定盤の下定盤側に直接ガラス基板を置き、左右の両端、及びダイヤルゲージの押針が３点に跨がって載るようにフラットネスゲージ（ケメットジャパン株式会社製）を置き、そのダイヤルゲージのゼロ点を合わせた。
【０１０９】
次に研磨後の下定盤側の研磨材上で、ゼロ点調整を行った際と同位置に来るようにガラス基板を置き、その上にフラットネスゲージを載せた。このときのフラットネスゲージの値を読み取り、「Ｘ方向の平坦度［μｍ］」とした。Ｘ方向の測定を行った際のガラス基板を９０度回転させて、同様に測定を行い、このときのフラットネスゲージの値を「Ｙ方向の平坦度［μｍ］」とした。このＸ方向の平坦度とＹ方向の平坦度との平均値を研磨層の平坦度［μｍ］とした。結果を表１の「平坦度」の欄に示す。なお、平坦度において、マイナスの数値は凹形状であることを意味し、プラスの数値は凸形状であることを意味する。また、研磨層の平均厚さが１０００μｍである参考例１については、測定を行っていない。
【０１１０】
【表１】
2019115966.tif 000003
【０１１１】
表１において、比較例３の「−」は、研磨レートが極端に低く、ほとんどガラス基板が研磨されなかったため、測定できなかったことを意味する。
【０１１２】
表１の結果から、実施例１〜４の研磨材を比較例１、２の研磨材と比べると、実施例１〜４の研磨材は、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差が小さく、研磨後の研磨層の平坦度に優れるので、ガラス基板を研磨する際の平坦化精度に優れることが分かる。また、実施例１〜４の研磨材は、研磨層の摩耗速度が小さいので、寿命が長いことが分かる。さらに、実施例１〜４の研磨材を比較例３の研磨材と比べると、実施例１〜４の研磨材は、研磨レートに優れる。
【０１１３】
これに対し、比較例１の研磨材は、常温での乾燥時間が短いため、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差が大きく、研磨層が厚さ方向に不均一であることが分かる。これにより比較例１の研磨材は、摩耗速度及び平坦度が劣ると考えられる。
【０１１４】
比較例２の研磨材は、砥粒及び充填剤の合計含有量が８５体積％を超えるため、研磨層の摩耗量が大きく、また研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差も大きい。これにより比較例２の研磨材は、摩耗速度及び平坦度が劣ると考えられる。
【０１１５】
比較例３の研磨材は、砥粒及び充填剤の合計含有量が６０体積％未満であるため、研磨層の摩耗量が小さい。これにより比較例３の研磨材は、目つぶれの発生した砥粒が目こぼれにより除去できず、研磨レートが低下したと考えられる。
【０１１６】
また、研磨層の平均厚さが３０００μｍの実施例１〜４の研磨材を、研磨層の平均厚さが１０００μｍの参考例１の研磨材と比べると、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定した摩耗量の最大値と最小値との差が同等である。つまり、実施例１〜４の研磨材の研磨層は、研磨層の平均厚さが厚くとも、厚さ方向に比較的均一であることが分かる。
【０１１７】
以上から、研磨層用組成物の固形分中の砥粒及び充填剤の合計含有量を６０体積％以上８５体積％以下とし、常温で３０分以上の条件で研磨層用組成物を乾燥する予備乾燥工程を有する製造方法により、研磨層を厚くしても厚さ方向の均質性が保たれ、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命を向上できる研磨材が製造できることが分かる。
【０１１８】
さらに実施例１〜４を詳細に見ると、実施例１〜３の研磨材は、実施例４の研磨材に比べて摩耗速度及び平坦化に優れる。このことから、研磨層のテーバー摩耗試験による摩耗量を０．０３ｇ以上０．１５ｇ以下、研磨層の厚さ方向５００μｍ毎に測定したテーバー摩耗試験による摩耗量の最大値と最小値との差を０．０８０ｇ以下とするように、砥粒及び充填剤の含有量を調整することで、ガラス基板研磨の平坦化精度及び研磨材の寿命を向上できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の研磨材の製造方法により製造される研磨材及び本発明の研磨材は、研磨層の厚さ方向の均質性が保たれるので、優れた研磨レート及び平坦化精度を維持しつつ、寿命を向上できる。従って、当該研磨材は、ガラスやサファイア等の基板の平面研磨に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１２０】
１、２  研磨材
１０  基材
２０  研磨層
２１  砥粒
２２  充填剤
２３  バインダー
２４  溝
２５  凸状部
３０  接着層
３１  第２接着層
４０  支持体
【図１】
2019115966.tif 000004
【図２】
2019115966.tif 000005
【図３】
2019115966.tif 000006
【図４】
2019115966.tif 000007
【図５】
2019115966.tif 000008