(57)【要約】  本発明は、研磨レート及び平坦化精度に優れ、かつ比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い研磨材を提供することを目的とする。本発明は、基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材であって、上記砥粒がダイヤモンド砥粒であり、テーバー摩耗試験による上記研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、上記研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８０°以上９８°以下であることを特徴とする。上記バインダーの主成分が無機物であるとよい。上記バインダーが無機酸化物を主成分とする充填剤を含有するとよい。上記研磨層が表面に複数の溝を有するとよい。上記研磨層が印刷法により形成されるとよい。
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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、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材であって、
上記砥粒がダイヤモンド砥粒であり、
テーバー摩耗試験による上記研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、
上記研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８０°以上９８°以下であることを特徴とする研磨材。
【請求項２】
上記バインダーの主成分が無機物である請求項１に記載の研磨材。
【請求項３】
上記バインダーが、無機酸化物を主成分とする充填剤を含有する請求項２に記載の研磨材。
【請求項４】
上記研磨層が、表面に複数の溝を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の研磨材。
【請求項５】
上記研磨層が印刷法により形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の研磨材。
【請求項６】
基板の平面研磨に用いられる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の研磨材。
【請求項７】
基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材の製造方法であって、
研磨層用組成物の印刷により上記研磨層を形成する工程を備え、
上記研磨層用組成物がダイヤモンド砥粒を有し、
上記研磨層形成工程で、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８０°以上９８°以下である研磨層を形成することを特徴とする研磨材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨材及び研磨材の製造方法に関する。
【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としては、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、ガラスが用いられることが多い。このガラス基板は脆性材料であり、表面の傷により著しく機械的強度が損なわれる。このため、このような基板の研磨には、研磨レートと共に、傷の少ない平坦化精度が要求される。【０００３】
一般に仕上がりの平坦化精度を向上しようとすると加工時間は長くなる傾向にあり、研磨レートと平坦化精度とはトレードオフの関係となる。このため研磨レートと平坦化精度とを両立することが難しい。これに対し、研磨レートと平坦化精度との両立のため、研磨粒子と充填剤とを分散した研磨部を有する研磨材が提案されている（特表２００２−５４２０５７号公報参照）。【０００４】
しかし、このような従来の研磨材は一定時間の研磨を実施すると、砥粒の目潰れや研磨層表面の目詰まりにより研磨レートが低下する。この低下した研磨レートを再生するためには、研磨材の表面を削り落とし新たな面を表面に出す、いわゆるドレスを行う必要がある。このドレス前後には研磨材の清掃も必要であり、このドレスは時間を要する作業である。ドレスの間、ガラス基板の研磨は中断されるため、上記従来の研磨材はドレスを行うことによる研磨効率の低下が大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５４２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、研磨レート及び平坦化精度に優れ、かつ比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い研磨材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材であって、上記砥粒がダイヤモンド砥粒であり、テーバー摩耗試験による上記研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、上記研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８０°以上９８°以下であることを特徴とする。【０００８】
当該研磨材は、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度を上記範囲内とし、砥粒をダイヤモンド砥粒とするので、その硬度により研磨レート及び平坦化精度に優れる。また、当該研磨材は、テーバー摩耗試験による上記研磨層の摩耗量を上記範囲内とするので、新たな砥粒が研磨層表面に露出し易く、比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い。従って、当該研磨材は、優れた研磨レートと平坦化精度との両立を達成しつつ、ドレスを行う頻度が低減できるため、研磨効率に優れる。【０００９】
上記バインダーの主成分が無機物であるとよい。無機物を主成分とするバインダーは砥粒の保持力に優れ、砥粒が脱粒し難い。このため、上記バインダーの主成分を無機物とすることで、さらに研磨レートが高められる。【００１０】
上記バインダーが無機酸化物を主成分とする充填剤を含有するとよい。このように上記バインダーが無機酸化物を主成分とする充填剤を有することで、上記バインダーの弾性率が向上し、研磨層の摩耗を制御し易い。【００１１】
上記研磨層が表面に複数の溝を有するとよい。このように研磨層の表面に複数の溝を配設することで、加工するガラス基板への面圧や研磨作用点数を容易に制御できるため、さらに平坦化精度が高められる。【００１２】
上記研磨層が印刷法により形成されるとよい。このように研磨層を印刷法で形成することで、研磨層の形成時に砥粒が研磨層表面に露出し易いため、使用開始時から優れた研磨レートが実現できる。【００１３】
従って、当該研磨材は、ガラス等の基板の平面研磨に好適に用いられる。【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、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材の製造方法であって、研磨層用組成物の印刷により上記研磨層を形成する工程を備え、上記研磨層用組成物がダイヤモンド砥粒を有し、上記研磨層形成工程で、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８０°以上９８°以下である研磨層を形成することを特徴とする。【００１５】
当該研磨材の製造方法は、上記研磨層用組成物がダイヤモンド砥粒を有し、上記研磨層形成工程で、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が上記範囲内であり、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量が上記範囲内である研磨層を形成するので、研磨レート及び平坦化精度に優れ、比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い研磨材を製造できる。また、当該研磨材の製造方法は、研磨層を研磨層用組成物の印刷により形成するので、研磨層の形成時に砥粒が研磨層表面に露出し易い。従って、当該研磨材の製造方法により製造された研磨材は、使用開始時から優れた研磨レートが実現できる。さらに、当該研磨材の製造方法は、研磨層を研磨層用組成物の印刷により形成するので、製造効率がよい。【００１６】
ここで、「アスカーＤ硬度」とは、基材、研磨層及び接着層を備える研磨材を支持体に固定した状態でＪＩＳ−Ｋ−６２５３：２０１２に準拠してアスカーＤゴム硬度計で測定した値をいう。【００１７】
また、「摩耗量」は、試験片（平均直径１０４ｍｍ、平均厚さ３００μｍ）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である。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分を指す。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の研磨材は、研磨レート及び平坦化精度に優れ、かつ比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る研磨材を示す模式的平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ線での模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しつつ詳説する。
【００２１】
［研磨材］
図１Ａ及び図１Ｂ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。また、当該研磨材１は上記接着層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二接着層３１を備える。
【００２２】
＜基材＞
基材１０は、研磨層２０を支持するための部材である。基材１０の形状は板状である。
【００２３】
基材１０の材質としては、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。
【００２４】
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がガラス基板の表面形状に追従し、研磨面とガラス基板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。
【００２５】
基材１０の形状及び大きさとしては、特に制限されないが、例えば一辺が１４０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下の正方形状や外径６００ｍｍ以上６５０ｍｍ以下及び内径２００ｍｍ以上２５０ｍｍ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。
【００２６】
基材１０の平均厚さとしては、特に制限されないが、例えば７５μｍ以上１ｍｍ以下とできる。基材１０の平均厚さが上記下限未満である場合、当該研磨材１の強度や平坦性が不足するおそれがある。一方、基材１０の平均厚さが上記上限を超える場合、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。
【００２７】
＜研磨層＞
研磨層２０は、砥粒２１及びそのバインダー２２を含む。また、研磨層２０は、表面に複数の溝２３を有する。研磨層２０は、この溝２３により複数の領域（凸状部２４）に区分される。
【００２８】
研磨層２０の平均厚さ（凸状部２４部分のみの平均厚さ）は特に制限されないが、研磨層２０の平均厚さの下限としては、１００μｍが好ましく、１３０μｍがより好ましい。一方、研磨層２０の平均厚さの上限としては、１０００μｍが好ましく、８００μｍがより好ましい。研磨層２０の平均厚さが上記下限未満である場合、研磨層２０の耐久性が不足するおそれがある。逆に、研磨層２０の平均厚さが上記上限を超える場合、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。
【００２９】
研磨層２０のテーバー磨耗試験による磨耗量の下限としては、０．０３ｇであり、０．０６ｇがより好ましく、０．１２ｇがさらに好ましい。一方、研磨層２０のテーバー磨耗試験による磨耗量の上限としては、０．１８ｇであり、０．１７ｇがより好ましく、０．１６ｇがさらに好ましい。研磨層２０のテーバー磨耗試験による磨耗量が上記下限未満である場合、ガラス基板研磨時に新たな砥粒２１が研磨層２０の表面に露出し難くなるため、研磨レートの低下が発生するおそれがある。逆に、研磨層２０のテーバー磨耗試験による磨耗量が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨時の研磨層２０の摩滅が早くなるため、当該研磨材１の耐久性が不足するおそれがある。
【００３０】
研磨層２０は印刷法により形成されるとよい。このように研磨層２０を印刷法で形成することで、研磨層２０の形成時に砥粒２１が研磨層２０表面に露出し易いため、当該研磨材１のガラス基板研磨への使用開始時から研磨レートに優れる。
【００３１】
（砥粒）
砥粒２１は、ダイヤモンド砥粒である。このダイヤモンド砥粒は、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。
【００３２】
砥粒２１の平均粒子径の下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、砥粒２１の平均粒子径の上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。砥粒２１の平均粒子径が上記下限未満である場合、ガラス基板研磨時の研磨レートが不十分となるおそれがある。逆に、砥粒２１の平均粒子径が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨の平坦化精度が不十分となるおそれがある。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。
【００３３】
砥粒２１の研磨層２０に対する含有量の下限としては、３体積％が好ましく、５体積％がより好ましい。一方、砥粒２１の研磨層２０に対する含有量の上限としては、５５体積％が好ましく、３５体積％がより好ましい。砥粒２１の研磨層２０に対する含有量が上記下限未満である場合、ガラス基板研磨時の研磨レートが不十分となるおそれがある。逆に、砥粒２１の研磨層２０に対する含有量が上記上限を超える場合、研磨層２０が砥粒２１を保持し難くなるおそれがある。
【００３４】
（バインダー）
バインダー２２の主成分は、特に限定されないが、例えば無機物又は樹脂とすることができる。
【００３５】
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１０への良好な密着性が確保しやすいポリアクリル、エポキシ、ポリエステル及びポリウレタンが好ましい。また、上記樹脂は、少なくとも一部が架橋していてもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
バインダー２２の主成分は、無機物であるとよく、中でも砥粒２１の保持力に優れる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。
【００３８】
また、バインダー２２の主成分が無機物である場合、バインダー２２は無機酸化物を主成分とする充填剤を含有するとよい。このようにバインダー２２が無機酸化物を主成分とする充填剤を有することで、バインダー２２の弾性率が向上し、研磨層２０の摩耗を制御し易い。
【００３９】
上記無機酸化物としては、例えばアルミナ、シリカ、酸化セリウム、マグネシア、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などを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも優れた研磨力が得られるアルミナが好ましい。
【００４０】
上記充填剤の平均粒子径は、砥粒２１の平均粒子径にも依存するが、例えば０．０１μｍ以上２０μｍ以下とできる。上記充填剤の平均粒子径が上記下限未満である場合、上記充填剤によるバインダー２２の弾性率が低下し、研磨層２０の摩耗の制御が不十分となるおそれがある。逆に、上記充填剤の平均粒子径が上記上限を超える場合、充填剤が砥粒２１の研磨力を阻害するおそれがある。
【００４１】
また、上記充填剤の平均粒子径は砥粒２１の平均粒子径よりも小さいとよい。砥粒２１の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比の下限としては、０．１が好ましく、０．２がより好ましい。一方、砥粒２１の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比の上限としては、０．８が好ましく、０．６がより好ましい。砥粒２１の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比が上記下限未満である場合、上記充填剤によるバインダー２２の弾性率が低下し、研磨層２０の摩耗の制御が不十分となるおそれがある。逆に、砥粒２１の平均粒子径に対する上記充填剤の平均粒子径の比が上記上限を超える場合、充填剤が砥粒２１の研磨力を阻害するおそれがある。
【００４２】
上記充填剤の研磨層２０に対する含有量は砥粒２１の含有量にも依存するが、上記充填剤の研磨層２０に対する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、上記充填剤の研磨層２０に対する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。上記充填剤の研磨層２０に対する含有量が上記下限未満である場合、上記充填剤によるバインダー２２の弾性率が低下し、研磨層２０の摩耗の制御が不十分となるおそれがある。逆に、上記充填剤の研磨層２０に対する含有量が上記上限を超える場合、充填剤が砥粒２１の研磨力を阻害するおそれがある。
【００４３】
さらにバインダー２２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、添加剤等を目的に応じて適宜含有させてもよい。
【００４４】
（溝）
溝２３は、研磨層２０の表面に等間隔の格子状に配設される。すなわち上記複数の凸状部２４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２４を区分する溝２３の底面は、基材１０の表面で構成される。
【００４５】
溝２３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２３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２３の平均幅が上記下限未満である場合、研磨により発生する研磨粉が溝２３に詰まるおそれがある。一方、溝２３の平均幅が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨時にガラス基板に傷が発生するおそれがある。
【００４６】
凸状部２４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２４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２４の平均面積が上記下限未満である場合、凸状部２４が基材１０から剥離するおそれがある。逆に、凸状部２４の平均面積が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨時に研磨層２０のガラス基板への接触面積が大きくなり過ぎ、摩擦抵抗により研磨レートが低下するおそれがある。
【００４７】
複数の凸状部２４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、複数の凸状部２４の研磨層２０全体に対する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。複数の凸状部２４の研磨層２０全体に対する面積占有率が上記下限未満である場合、研磨時に加える圧力が狭い凸状部２４に集中し過ぎるため、凸状部２４が基材１０から剥離するおそれがある。逆に、複数の凸状部２４の研磨層２０全体に対する面積占有率が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨時に研磨層２０のガラス基板への接触面積が大きくなり過ぎ、摩擦抵抗により研磨レートが低下するおそれがある。ここで、「研磨層全体の面積」は、研磨層の溝の面積も含む概念である。
【００４８】
（接着層）
接着層３０は、研磨装置に装着するための支持体４０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、粘着剤等が挙げられる。
【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４０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４０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。また、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場合、接着力が不足し、研磨材１が支持体４０から剥離するおそれがある。一方、接着層３０の平均厚さが上記上限を超える場合、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】
（支持体）
支持体４０は、接着層３０を介して基材１０の裏面側に積層され、当該研磨材１の取扱いを容易とする。
【００５３】
上記支持体４０の材質としては、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１がガラス基板の表面形状に追従し易くなり、研磨面とガラス基板とが接触し易くなるため研磨レートがさらに向上する。
【００５４】
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場合、当該研磨材１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場合、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。
【００５５】
（第二接着層）
第二接着層３１は、当該研磨材１を研磨装置に装着し、固定する層である。
【００５６】
第二接着層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、第二接着層３１は、接着層３０と同様の平均厚さとできる。
【００５７】
（研磨材の硬度）
研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度の下限としては、８０°であり、８２°がより好ましく、９２°がさらに好ましい。一方、研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度の上限としては、９８°であり、９７°がより好ましく、９６°がさらに好ましい。研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度が上記下限未満である場合、ガラス基板研磨時に研磨レートが不十分となるおそれがある。また、研磨層２０の形状歪みによりガラス基板への研磨層２０の当接の仕方が安定せず、研磨毎に研磨レートが変動し易くなるため終了すべき時間を予め決定して研磨をすることが困難となるおそれがある。逆に、研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度が上記上限を超える場合、ガラス基板研磨時にガラス基板の欠けや割れ等が発生するおそれがある。
【００５８】
以上述べたように、当該研磨材１は優れた研磨レートと平坦化精度との両立を達成しつつ、研磨レートが低下し難い。従って、当該研磨材１は、ガラス等の基板の平面研磨に好適に用いることができる。
【００５９】
＜研磨材の製造方法＞
当該研磨材１は、研磨層用組成物を準備する工程、研磨層用組成物の印刷により上記研磨層２０を形成する工程及び基材１０の裏面側に支持体４０を積層する工程により製造できる。
【００６０】
まず、研磨層用組成物準備工程において、無機物を主成分とするバインダー２２の形成材料、充填剤及びダイヤモンド砥粒２１を含む研磨層用組成物を塗工液として準備する。また、塗工液の粘度や流動性を制御するため、水、アルコール等の希釈剤等を添加する。
【００６１】
次に、研磨層形成工程において、上記研磨層用組成物準備工程で準備した塗工液を用い、基材１０表面に印刷法により溝２３で区分された複数の凸状部２４から構成される研磨層２０を形成する。この溝２３を形成するために、溝２３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。
【００６２】
この印刷した塗工液を加熱脱水及び加熱硬化させることにより研磨層２０を形成する。具体的には、例えば塗工液を室温（２５℃）で３０分以上乾燥させ、７０℃以上９０℃以下の熱で１時間以上加熱脱水させた後、１４０℃以上１６０℃以下の熱で２時間以上４時間以下の範囲で硬化させ、バインダー２２を形成する。
【００６３】
研磨層２０のテーバー磨耗試験による磨耗量は、例えば研磨層用組成物準備工程の充填剤の含有量により調整できる。具体的には、テーバー磨耗試験による磨耗量を増大させるには、充填剤の含有量を増加させるとよい。また、研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度は、例えば研磨層２０の平均厚さにより調整できる。具体的には、アスカーＤ硬度を増大させるには、研磨層２０の厚さを大きくするとよい。このような調整を行うことで、当該研磨材の製造方法は、上記研磨層形成工程で、研磨層２０の表面側から測定した当該研磨材１のアスカーＤ硬度及びテーバー摩耗試験による摩耗量が所定範囲内である研磨層２０を形成できる。
【００６４】
最後に、支持体積層工程において、接着層３０を介して支持体４０を積層する。さらに支持体４０の裏面に第二接着層３１を貼り付ける。このようにして当該研磨材１を製造することができる。
【００６５】
＜利点＞
当該研磨材１は、研磨層２０の表面側から測定したアスカーＤ硬度を所定範囲内とし、砥粒２１をダイヤモンド砥粒とするので、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、テーバー摩耗試験による研磨層２０の摩耗量を所定範囲内とするので、新たな砥粒２１が研磨層２０表面に露出し易く、比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い。従って、当該研磨材１は、優れた研磨レートと平坦化精度との両立を達成しつつ、ドレスを行う頻度が低減できるため、研磨効率に優れる。
【００６６】
また、当該研磨材の製造方法は、研磨層２０を研磨層用組成物の印刷により形成できるので、製造効率がよい。
【００６７】
［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。
【００６８】
上記実施形態では、溝を等間隔の格子状に構成したが、格子の間隔は、等間隔でなくともよく、例えば縦方向と横方向とで間隔を変えてもよい。ただし、溝の間隔が異なる場合、研磨に異方性が生じるおそれがあるため、等間隔が好ましい。
【００６９】
また、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。
【００７０】
さらに、上記実施形態では、研磨層が複数の溝を有する場合を説明したが、この溝は必須の構成要件ではなく、省略可能である。例えば当該研磨材は、基材表面に研磨層を一様に積層した構成としてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、研磨層の印刷法としてマスクを用いて研磨層と溝とを同時に形成する方法を説明したが、基材表面の全面に研磨層用組成物を印刷し研磨層を形成した後、エッチング加工やレーザー加工等により溝を形成してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、研磨層が印刷法により形成される場合を説明したが、研磨層の形成方法は他の方法、例えばスプレーコーティングやバーコーティング等により形成してもよい。
【００７３】
上記実施形態では、支持体の裏面側に第二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。さらに、支持体も必須の構成要件ではなく、第二接着層と合わせて省略することもできる。
【実施例】
【００７４】
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。【００７５】
［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。【００７６】
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」）、上記ダイヤモンド砥粒、及び充填剤としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、太平洋ランダム株式会社の「ＬＡ４０００」、平均粒子径４μｍ）を混合し、ダイヤモンド砥粒の研磨層に対する含有量が３０体積％及び充填剤の研磨層に対する含有量が４０体積％となるよう調製し、塗工液を得た。【００７７】
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格子状の溝を有する研磨層を形成した。なお、印刷のパターンとして溝に対応するマスクを用いることで、研磨層に溝を形成した。表面が溝で区分された複数の領域である凸状部は、平面視で１辺３ｍｍの正方形状とし、研磨層の平均厚さは３００μｍとした。上記凸状部は、規則的に配列したブロックパターン状とし、凸状部の研磨層全体に対する面積占有率は３６％とした。なお、塗工液は、３０分以上室温（２５℃）で乾燥させ、８０℃で１時間以上加熱脱水させた後、１５０℃で２時間以上４時間以下の時間で硬化させた。【００７８】
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（タキロン株式会社の「ＳＰ７７０」）を用い、上記基材の裏面及び上記支持体の表面と、上記支持体の裏面及び後述する研磨機の定盤と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。このようにして実施例１の研磨材を得た。【００７９】
［実施例２］
実施例１の研磨層の形成において、凸状部の研磨層全体に対する面積占有率を２５％とした以外は、実施例１と同様にして実施例２の研磨材を得た。【００８０】
［実施例３］
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３５μｍ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。【００８１】
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」）、上記ダイヤモンド砥粒、及び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）を混合し、ダイヤモンド砥粒の研磨層に対する含有量が５体積％及び充填剤の研磨層に対する含有量が７１体積％となるよう調製し、塗工液を得た。【００８２】
上述の塗工液を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例３の研磨材を得た。【００８３】
［実施例４］
実施例３の研磨層の形成において、研磨層の平均厚さを６００μｍとした以外は、実施例３と同様にして実施例４の研磨材を得た。【００８４】
［実施例５］
ダイヤモンド砥粒（ＥＩＤ社の「ＥＤＤ−Ｘ−ＵＭ」）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１１μｍであった。なお、この砥粒のダイヤモンドの種類は多結晶ダイヤモンドである。【００８５】
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」）、上記ダイヤモンド砥粒、及び充填剤としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、太平洋ランダム株式会社の「ＬＡ４０００」、平均粒子径４μｍ）を混合し、ダイヤモンド砥粒の研磨層に対する含有量が５体積％及び充填剤の研磨層に対する含有量が６２．５体積％となるよう調製し、塗工液を得た。【００８６】
上述の塗工液を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例５の研磨材を得た。【００８７】
［比較例１］
実施例３の塗工液調製において、ダイヤモンド砥粒の研磨層に対する含有量が５体積％及び充填剤の研磨層に対する含有量が７１体積％となるようバインダーとしてのケイ酸カリウム（富士化学株式会社の「１号ケイ酸カリウム」）を水で希釈して調製した。上記以外は、実施例３と同様にして比較例１の研磨材を得た。【００８８】
［比較例２］
基材の裏面と支持体の表面との貼り合わせに、平均厚さ５ｍｍの超低硬度ゲルシート（北川工業株式会社の「Ｇ５ＶＵ２」）を用いた以外は、実施例３と同様にして比較例２の研磨材を得た。【００８９】
［比較例３］
実施例３の塗工液調製において、充填剤の研磨層に対する含有量が５０体積％となるよう調製した以外は、実施例３と同様にして比較例３の研磨材を得た。【００９０】
［比較例４］
実施例３の塗工液調製において、充填剤の研磨層に対する含有量が８９体積％となるように調製した以外は、実施例３と同様にして比較例４の研磨材を得た。【００９１】
［比較例５］
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」）と、砥粒及び充填剤としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、太平洋ランダム株式会社の「ＬＡ８０００」、平均粒子径３０μｍ）とを混合し、アルミナの研磨層に対する含有量が７３体積％となるよう調製し、塗工液を得た。【００９２】
上述の塗工液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例５の研磨材を得た。【００９３】
＜評価方法＞
上記実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた研磨材を用いて、テーバー摩耗試験による磨耗評価、硬度測定、及び研磨レートの算出を行った。評価結果を表１に示す。【００９４】
［テーバー磨耗試験による磨耗評価］
テーバー磨耗試験による磨耗評価では、上記実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた研磨材ごとに、試験片（平均直径１０４ｍｍ、平均厚さ３００μｍ）を用意した。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回転し摩耗させた。この３２０回転前後の試験片の質量差［ｇ］を測定し、磨耗量［ｇ］とした。【００９５】
［アスカーＤ硬度測定］
研磨層の表面側から測定した研磨材のアスカーＤ硬度測定は、上記実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた研磨材ごとに、定盤に貼り付ける前、すなわち基材の裏面に第一接着層を介して支持体を貼り付け、さらにその支持体の裏面にさらに第二接着層を貼り付けた状態で行った。測定には、アスカーゴム硬度計（高分子計器社の「Ｄ型」）を用いた。【００９６】
［研磨レート］
研磨レートは、ガラス基板の研磨１回毎に、研磨前後の基板の重量変化［ｇ］を、ガラス基板の表面積［ｃｍ２］、ガラス基板の比重［ｇ／ｃｍ３］及び研磨時間［分］で除し、算出した。なお、ガラス基板の研磨条件は以下の通りである。【００９７】
（研磨条件）
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（平岡特殊硝子製作株式会社製）を用いた。また、研磨には、市販の両面研磨機（日本エンギス株式会社「ＥＪＤ−５Ｂ−３Ｗ」）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。【００９８】
【表１】
2016203914.tif 000003
【００９９】
なお、表１中で磨耗量の「−」は、未測定であることを意味する。研磨レートの「研磨層摩滅」は研磨層が摩滅し測定ができなかったことを意味し、比較例１の５回目の（１９）は、５回目終了時点で研磨層摩滅が確認されたことを意味する。また、比較例３及び比較例５の研磨レートの「−」は、未測定であることを意味する。比較例３は、実施例３に比べて研磨レートが低く、また２回目の１回目に対する研磨レート比が８６％と低下していたため、以降の測定は行わなかった。また、比較例５は、１回目の研磨レートが極端に低かったため、以降の測定は行わなかった。さらに、表１中で研磨レート比の「−」は、１回目又は／及び５回目の研磨結果がないため、５回目の研磨レートを１回目の研磨レートで除した研磨レート比が算出できなかったことを意味する。【０１００】
表１から実施例１〜５の研磨材は、比較例１〜５の研磨材と比べ研磨レート比が高く、１００％に近い。つまり、５回目の研磨においても１回目の研磨レートと同等の研磨レートが得られており、実施例１〜５の研磨材は、５回目の研磨においても研磨レートが維持されることが分かる。また、磨耗量が同等である実施例３、実施例４及び比較例２を比較すると、実施例３及び実施例４の方が研磨レートが大きいことが分かる。このことから、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量を所定範囲内とし、研磨層の表面側から測定した研磨材のアスカーＤ硬度を所定範囲内とすることで、実施例１〜５の研磨材は、研磨レートが大きく、かつ５回目の研磨においても研磨レートが維持されたと考えられる。【０１０１】
これに対し、比較例１及び比較例４の研磨材は、テーバー磨耗試験による研磨層の磨耗量が所定範囲よりも大きいため、研磨層の磨耗が進み過ぎ、研磨層の摩滅が発生したと考えられる。逆に、比較例３の研磨材は、テーバー磨耗試験による研磨層の磨耗量が所定範囲よりも小さいため、ガラス基板研磨時に新たな砥粒が研磨層表面に露出し難くなり、研磨レートの低下が発生したと考えられる。また、比較例２の研磨材は、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が所定範囲よりも小さいため、研磨層の形状歪みによりガラス基板への研磨層の当接の仕方が安定しない。このため比較例２の研磨材は、研磨毎に研磨レートが大きく変化したと考えられる。また、比較例５の研磨材は、砥粒がダイヤモンド砥粒ではないため研磨レートが小さいと考えられる。【０１０２】
以上から、砥粒がダイヤモンド砥粒であり、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量が所定範囲内であり、研磨層の表面側から測定した研磨材のアスカーＤ硬度が所定範囲内である実施例１〜５の研磨材は、研磨レートに優れ、かつ比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難いと言える。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の研磨材によれば、研磨レート及び平坦化精度に優れ、かつ比較的長期間に渡り研磨レートが低下し難い。従って、当該研磨材は、ガラス等の基板の平面研磨に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  研磨材
１０  基材
２０  研磨層
２１  砥粒
２２  バインダー
２３  溝
２４  凸状部
３０  接着層
３１  第二接着層
４０  支持体
【図１Ａ】
2016203914.tif 000004
【図１Ｂ】
2016203914.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月19日(2016.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材であって、
上記砥粒がダイヤモンド砥粒であり、
テーバー摩耗試験による上記研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、
上記研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８２°以上９８°以下であることを特徴とする研磨材。
【請求項２】
上記バインダーの主成分が無機物である請求項１に記載の研磨材。
【請求項３】
上記バインダーが、無機酸化物を主成分とする充填剤を含有する請求項２に記載の研磨材。
【請求項４】
上記研磨層が、表面に複数の溝を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の研磨材。
【請求項５】
基板の平面研磨に用いられる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の研磨材。
【請求項６】
基材と、この基材の表面側に積層され、砥粒及びそのバインダーを含む研磨層と、上記基材の裏面側に積層される接着層とを備える研磨材の製造方法であって、
研磨層用組成物の印刷により上記研磨層を形成する工程を備え、
上記研磨層用組成物がダイヤモンド砥粒を有し、
上記研磨層形成工程で、テーバー摩耗試験による研磨層の摩耗量が０．０３ｇ以上０．１８ｇ以下であり、研磨層の表面側から測定したアスカーＤ硬度が８２°以上９８°以下である研磨層を形成することを特徴とする研磨材の製造方法。
【国際調査報告】
2016203914.tif 000006
2016203914.tif 000007
2016203914.tif 000008
2016203914.tif 000009