(57)【要約】【課題】本発明は、研削効率が高くかつ被研磨体に研磨傷をつけない研磨シートの提供を課題とする。さらに、光ファイバーコネクタ端面は、通常、粗研磨（接着剤除去並びに球面形成），１次研磨，２次研磨，仕上げ研磨の４工程で加工が行なわれるが、本発明の研磨シートは、１次研磨後に、２次研磨を行わずとも仕上げ研磨が可能であり、かつ、何回もの使用に耐え得る耐久性をもった研磨シートの提供を目的とする。【解決手段】基材の片面に研磨材粒子とバインダーとからなる研磨層をもつ研磨シートであって、基材が、比重０．６０〜１．２０の発泡ポリエステルフィルムであり、かつ研磨層のバインダーがＴｇ　３０〜７０℃，重量平均分子量３００００〜８００００，側鎖に親水性の官能基を有するポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂より選ばれる少なくとも１種の樹脂である研磨シートとする。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面に研磨材粒子とバインダーとからなる研磨層をもつ研磨シートであって、該基材が比重０．６０〜１．２０の発泡ポリエステルフィルムであり、かつ研磨層のバインダーがＴｇ　３０〜７０℃，重量平均分子量３００００〜８００００，側鎖に親水性の官能基を有するポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂より選ばれる少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする研磨シート。
【請求項２】
前記研磨層に使用する研磨材粒子の８０重量％以上が、１次粒子径０．０５〜２．０μｍのシリカ粒子であることを特徴とする請求項１に記載の研磨シート。
【請求項３】
前記研磨層表面が、ＪＩＳ　Ｂ　０．６００１−１９９４、ＪＩＳ　Ｂ　００３１−１９９４に基づいて測定した最大平均粗さ（Ｒｙ）が１．０〜１０．０μｍの凹凸形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーコネクタ端面の研磨工程において、乾式研磨（粒子を含む研磨液を供給しない研磨方式）で用いる研磨シート、特に最終仕上げを行うために使用する研磨シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】最終仕上げ用の研磨シートとして、０．００５〜０．０３μｍの微細なシリカを用い表面がフラットに近似したものが上市されている。しかし、この微細なシリカ粒子のみを研磨材として使用した研磨シートでは十分な研削力（単位時間当たりの被研磨体を削り取る量）が得られないという問題点がある。一方、研削力を上げるために、粒子径の比較的大きなシリカ、例えば０．７μｍ以上、を用いた場合、被研磨体に擦り傷を与えることがあり、「ｎｍ単位」の鏡面仕上げを必要とする精密部品では満足した表面性が得られない。また、超微細なシリカ粒子を高充填しているため、シートの耐久性が低く、１〜２回の使用で交換しなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、研削効率が高くかつ被研磨体に研磨傷をつけない研磨シートの提供を課題とする。さらに、光ファイバーコネクタ端面は、通常、粗研磨（接着剤除去並びに球面形成），１次研磨，２次研磨，仕上げ研磨の４工程で加工が行なわれるが、本発明の研磨シートは、１次研磨後に、２次研磨を行わずとも仕上げ研磨が可能であり、かつ、何回もの使用に耐え得る耐久性をもった研磨シートの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために本発明は、基材の片面に研磨材粒子とバインダーとからなる研磨層をもつ研磨シートであって、
▲１▼基材が、比重０．６０〜１．２０の発泡ポリエステルフィルムであり、かつ研磨層のバインダーがＴｇ　３０〜７０℃，重量平均分子量３００００〜８００００，側鎖に親水性の官能基を有するポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂より選ばれる少なくとも１種の樹脂である。
▲２▼前記研磨層に使用する研磨材粒子の８０重量％以上が、１次粒子径０．０５〜２．０μｍのシリカ粒子からなる。
▲３▼前記研磨層表面が、ＪＩＳ　Ｂ　０．６００１−１９９４、ＪＩＳ　Ｂ　００３１−１９９４に基づいて測定した最大平均粗さＲｙが１．０〜１０．０μｍの凹凸形状である。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明の研磨シート３は、基材の片側に研磨材粒子４とバインダーとからなる研磨層２をもつ研磨シートであって、基材１が比重０．６０〜１．２０の発泡ポリエステルフィルムであり、かつ研磨層のバインダーが、Ｔｇ　３０〜７０℃，重量平均分子量３００００〜８００００のポリウレタン系もしくはポリエステル系の樹脂である。また、該研磨層２に使用する粒子４が、１次粒子径が０．０５〜２．０μｍｍのシリカ粒子であり、並びに該研磨層２の表面５が最大平均粗さＲｙ１．０〜１０．０μｍｍの凹凸を形成する研磨シートである。
【０００６】
本発明の研磨シートに使用する基材は、フレキシブル性に優れ、そして研磨作業に供して充分に耐える強度耐熱性、寸法変化の少ない発泡ポリエステルフィルムを使用する。発泡ポリエステルフィルムには、例えばポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンテレブチレート，ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルムを発泡させたフィルムがある。これらの発泡ポリエステルフィルムより適宜選択して用いればよい。特に、比重０．６０〜１．２０の発泡ポリエステルフィルムが好ましい。比重が０．６０未満であると基材の強度が不足して、研削力が不足する。比重が１．２０を超えると基材の弾性が不足して、被研磨体にキズを付けるようになる。
【０００７】
また発泡ポリエステルフィルムの研磨層を設ける側の表面に厚さ３〜１５μｍの未発泡ポリエステルフィルムをラミネートした複層フィルムとしてもよい。このように、複層フィルムとすることで、基材の弾性を高い方に調整することが出いる。つまり、同じ比重の基材を用いて、仕上げ研磨した場合、研磨面の鏡面のレベルは同じであっても、複層フィルムを用いると、弾性が高くなり、研削力を向上させることができるのである。
【０００８】
気泡の形態は、連続気泡と独立気泡の形態があるが、連続気泡である方が柔らかい弾性をえることが出来るので好ましい。ここで言う連続気泡とは、隣接した気泡が連通しているものを指す。基材に気泡空隙による弾性が付与されることによって、研磨層中の粒子と被研磨体との衝撃の緩和が可能となる。すなわち、乾式研磨作業で、研磨層表面に粒子径５〜１０μｍ程度の粗大粒子が存在したとしても、研磨層のバインダーとして適度に柔軟性があるバインダーを併用することによって、基材の弾性と柔軟性のあるバインダーとの相乗効果で粗大粒子が図３に示すように基材側に沈み込み、被研磨体に傷をつけないようになる。
【０００９】
基材の厚みは５０〜２００μｍのものが好適であるが、特に１２５〜１５０μｍであることが好ましい。５０μｍ未満の薄い基材の場合、基材に腰をもたらすために、気泡空隙を少なく、つまり比重を１．２０以上に大きくせねばならず前記の効果が得られない。逆に２００μｍを超えた厚い基材を用いても、特に新たな効果は得られず、コスト増になる。
【００１０】
また、基材には、粉塵の付着を防止するために帯電防止剤を加えることが好ましく、帯電防止剤としては、通常の非イオン性界面活性剤，陰イオン性界面活性剤，陽イオン性界面活性剤などやポリアミド誘導体やアクリル酸誘導体などを適当に選択して加えることができる。研磨層を塗工する側には、研磨層と基材との密着性を向上させるため、プライマー層の形成もしくはコロナ放電処理，オゾンガス処理などの易接着処理を施してもよい。
【００１１】
本発明のバインダーは、ポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂より選ばれる少なくとも１種の樹脂を使用する。特に、Ｔｇが３０℃以上であり、７０℃未満であることが好ましい。Ｔｇが３０℃未満であると研磨層が軟らかくなりすぎてしまい、研磨中に粗大粒子が脱粒子して、被研磨体を傷つける問題が発生する。Ｔｇが７０℃以上になると硬くなりすぎてしまい、適正な柔軟性が得られない。一方、重量平均分子量は、３００００〜８００００が好ましい。３００００未満では、粒子の結着性が充分に得られず、８００００を超えると粒子が研磨層に強固に固着させられてしまうため、粒子の研磨層中での柔軟な動きが阻害され、研磨傷の発生を引き起こすことがある。さらに、前記バインダーは、その側鎖に親水性の官能基を有することが必要である。親水性の官能基には、−ＯＨ、−ＳｉＯＨ、−ＳｉＯＣＨ３、−Ｏ−等がある。この親水性の官能基が、塗工液中もしくは研磨層中での研磨材粒子の部分的な異常な凝集の発生を軽減することが出来る。
【００１２】
前記バインダーの他に、研磨層のバインダーとして使用できるバインダーは、シロキサン結合を有する樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ゴムおよびその誘導体、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、硝化綿、塩化ゴム等があり、要求品質に応じて、適宜選択して加えることができる。
【００１３】
従来バインダーを硬化させるために用いられていた硬化剤、例えば、イソシアネートや有機金属塩、等は基本的に併用しないことが望ましい。これら硬化剤は、表面の活性（親水性）が非常に高いシリカ粒子の凝集を促進する作用が働くためである。
【００１４】
本発明の研磨材粒子としては、従来この分野で使用している粒子を用いることができる。例えば、シリカ（酸化珪素）、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化チタン、窒化珪素、酸化アンチモン、窒化ホウ素、リチウムシリケートなどを、単独、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１５】
本発明の第２の発明は、研磨層に使用する研磨材粒子として、研磨材粒子の８０重量％以上が、１次粒子径０．０５〜２．０μｍのシリカ粒子を用いるものである。通常、０．１μｍ以上のシリカをバインダー用樹脂溶解液に分散させると、粒子径５〜１０μｍの粗大粒子が生成し易く、この粗大粒子が原因となって被研磨体に研磨傷を発生させてしまう。そのため市販品の研磨シートでは、粗大粒子の生成を回避するため、平均粒子径が０．００５〜０．０３μｍの超微粒子シリカを用い、シリカの凝集を利用して研磨層中の粒子の粒子径が０．０５〜０．８μｍに調整した研磨シートが、仕上げ用として主流となっている。しかしながら、このような超微粒子を用いた場合、研磨層中の粒子のほとんどは粒子径が０．１〜０．２μｍ程度と非常に細かいため、極微細な鏡面仕上げには適するものの、研削力が十分でないという欠点をもっている。
【００１６】
従来技術において、表面にクラックを設けることで研削力を向上させたシートも検討されたが、充分な研削力を得るには至らなかった。（特開平１１−３３３７３１）本発明は、従来品よりも研削力を向上させるために、研磨材粒子として１次粒子径０．０５〜２．０μｍのシリカ粒子を８０重量％以上使用し、研磨層中の粒子を０．１以上５．０μｍ未満の粒子径に調整するものである。バインダーとして、側鎖に親水性の官能基を有するバインダーを使用することで、シリカ粒子の凝集による粒子径５μｍ以上の粗大粒子の生成をできるだけ抑え、仮に、粗大粒子が生成したとしても、前記弾性のある発泡基材と柔軟性のあるバインダーの併用効果によって、粗大粒子は、研磨層から脱粒子することなくバインダー中に潜り込み、周囲の凹凸と同じ凹凸を作りだし、被研磨体を傷つけることはない。
【００１７】
これを、図２，図３で説明する。図２は、粒子径５μｍ以上の粗大粒子が研磨層の表面に存在している研磨シートをあらわす。図３は、図２の研磨シートを使って、光ファイバーコネクタ端面を研磨している図である。光ファイバーコネクタ端面は、ジルコニアでできたフェルールと、その中心に配されるガラスでできた光ファイバーよりなっている。光ファイバーコネクタ端面により押し圧された粗大粒子が、研磨層のバインダー中に潜り込み、かつ基材の弾性により粗大粒子を中心とした研磨層の部位の基材が、基材の下方に沈み込んでいる状態を示す。このような、粗大粒子の沈み込みにより、粗大粒子は、光ファイバーコネクタ端面に強く接触することがないので、端面を傷つけることはないのである。
【００１８】
また、シリカ粒子の溶液中の分散を向上させるため、任意に添加剤を加えることもできる。シランカップリング剤，界面活性剤もしくは変性シリコーンオリゴマー等を使用することができる。添加量としては、用いる添加剤によるが、通常、研磨材粒子の重量に対して５〜１０重量％程度、場合によっては、３０〜５０重量％添加することもあり得る。
【００１９】
一般に、研磨材の粒径が小さい程、塗工液に配合できる量は多く、粒子径が大きくなれば配合量を少なくする必要がある。本発明では、従来品に比べて、比較的粒子径の大きいシリカを使用するため、研磨層中でのシリカの配合量が従来品より低下し、研磨層表面に存在するシリカの数が少なくなるため研削力が低下してしまう。
【００２０】
この対策として、本発明の第３の発明は、研磨層表面にＪＩＳ　Ｂ　０．６００１−１９９４、ＪＩＳ　Ｂ　００３１−１９９４に基づいて測定した最大平均粗さＲｙ１．０〜１０．０μｍの凹凸形状を設けることで、被研磨体とシリカとの接触頻度を増やして、研削力の向上を図るものである。Ｒｙが、１．０μｍ未満であると研削力向上の効果は低く、Ｒｙが１０．０μｍを超えると鏡面に仕上げることが困難になる。本発明の凹凸形状は、塗工液が乾燥する際に生じるバインダーのうねりに起因するものである。いわゆる、対流セル現象を利用したものである。対流セル現象とは、別名　ベナードセル現象とも言われ、溶剤が蒸発して塗布層が乾燥、固化する過程でコーティング剤成分が塗布層に対して垂直方向に対流を起こし、これに表面張力が加わることにより発生する現象である。
【００２１】
本発明の研磨層の表面形状は、塗工液の液粘度を高くすること並びに、溶剤に親油性溶剤、ＭＥＫもしくはトルオールをもちいて調整することにより、最大平均粗さＲｙ１．０〜１０．０μｍの凹凸形状を設けることができる。
【００２２】
本発明の研磨層表面の凹凸形状は、研磨材粒子による凹凸（図４参照）とは異なり、バインダー自身によるうねりを持った凹凸の形状になっている。したがって、柔軟性をもった凹凸であり特に被研磨体に傷を与えるものではない。本発明のバインダーは、その柔軟性により研磨中に、研磨層の表面に形成された凹凸が、常に均一の圧力で被研磨体に接するように調整するクッションとして作用する。また、５μｍ以上の粗大粒子が存在したり、研磨層表面のうねりに異常に吐出した凸が発生したとしても、前記弾性を持った発泡基材を併用することで、粗大粒子を脱粒子させずに研磨層中に潜りこませることが可能となる。
【００２３】
従来、基材に凹凸を設け、その凹凸面に塗工形成された研磨層が、基材に対応した凹凸をもつ研磨シートが検討されたが（特開２００１−１１３４６７）、実際には、研磨層の厚みを４〜５μｍにして、基材に対応した凹凸を形成することは困難であった。研磨層の塗工液におけるシリカとバインダーの配合重量比としては、シリカ：バインダー＝６０：４０〜４０：６０が好ましい。シリカの配合比が６０を超えるとバインダーの結着性が低下し脱粒子が生じ、４０未満であると所望の研削力が得られない。
【００２４】
本発明における研磨シートの研磨層の厚みは、１０〜２５μｍ、好ましくは、１５〜２０μｍが適する。１０μｍ未満になると、生成した粒子径５．０μｍ以上の粗大粒子が研磨層から脱粒子したり、粗大粒子の沈み込みが中途半端になる恐れがある。逆に、２５μｍ超えると、基材と研磨層の密着性が弱くなる場合がある。
【００２５】
研磨層は、前記バインダーと研磨材粒子等を有機溶剤に溶解し分散して塗工液とし、これをグラビアコート、ロールコート、バーコート、ナイフコート、スプレーコート、キスコートなどの塗工手段により、基材に塗布、乾燥して形成することができる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例にて本発明を更に詳細に説明する。本文で、部で記載しているものは、重量部をあらわす。
実施例１．
厚み１５０μｍの発泡白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重０．８、連続気泡型）に、塗工液１をチューブコーティングにて厚み１５μｍに塗布乾燥して本発明の研磨シートを作成した。
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【００２７】
実施例２．
厚み１３０μｍの発泡白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重０．７、連続気泡型）の両面に厚み１０μｍの未発泡白色ポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートした複層フィルムで、全体の比重０．８とした基材をもちいた以外は、実施例１と同じようにして、研磨シートを作成した。
【００２８】
比較例１．
基材に厚み７５μｍの未発泡透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重１．４）を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の研磨シートを作成した。
【００２９】
比較例２．
厚み１５０μｍの発泡白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重０．８）に、塗工液２をチューブコーティングにて層厚１５μｍに塗布乾燥して本発明の研磨シートを作成した。
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【００３０】
比較例３．
厚み７５μｍの未発泡透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重１．４）を用いた以外は、比較例２と同様にして、比較例３の研磨シートを作成した。
【００３１】
比較例４．
厚み７５μｍの未発泡透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製，比重１．４）に、塗工液３をチューブコーティングにて厚み４μｍに　塗布乾燥して本発明の研磨シートを作成した。
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〈日産化学製　ＩＰＡ−ＳＴ〉
各実施例及び比較例の研磨シートの最大平均粗さＲｙを、表面粗さ計（株式会社小坂研究所製　サーフコーダー　ＳＥ３５００）を使用して、ＪＩＳ　Ｂ　０．６００１−１９９４、ＪＩＳ　Ｂ　００３１−１９９４に基づいて、測定するとともに、各研磨シートを用いて、潤滑液として水を併用し、下記研磨条件にて研磨シートの評価をした。
【００３２】
研磨方法は、次の方法の通りとした。１．ゴムパット（ネオプレンゴム、硬度８０度）の上に、研磨シートを貼り付ける。貼り付けは、中央部（２０ｍｍ×２０ｍｍ）に両面接着テープで、貼り付ける。２．光ファイバー（ガラス製）付きフェルール（ジルコニヤ製）をＦＣコネクタに装着し、市販のＦＣコネクタ用研磨治具に取り付ける。３．８の字を描くように研磨シート上で、フェルールの端面を２０分間研磨する。４．市販のクリーニングシートでクリーニングを行う。５．アルコールで端面を拭く。
【００３３】
被研磨体の光ファイバーコネクタ（フェルールの直径２．５ｍｍ）は、１次研磨終了済み品と２次研磨終了済み品とを用意し、それぞれの場合で最終研磨を行った際の、▲１▼端面の鏡面性，▲２▼光ファイバーの引き込み量，▲３▼耐久性（研磨シートの損傷度合い）の３項目について評価した。各評価項目の評価方法と評価基準は、下記の通りである。
【００３４】
▲１▼端面の鏡面性
金属顕微鏡にて、研磨した光ファイバー端面を目視で確認する。倍率１００倍。
評価基準
○：キズ、付着物なし
×：カケ、大きなキズあり
【００３５】
▲２▼光ファイバーの引き込み量
表面粗さ計（株式会社小坂研究所製　サーフコーダー　ＳＥ３５００）を使用して、光ファイバーの最大の引き込み深さを測定した。
○：−５０ｎｍ未満
×：−５０ｎｍ以上
【００３６】
▲３▼耐久性（研磨シートの損傷度合い）
目視にて確認する。
○：研磨層の基材界面からの脱落がない。
×：研磨層の基材界面からの脱落がある。
【００３７】
表１に評価結果をあらわす。実施例１、２は、３つの項目全てを満足するものであったが、比較例１〜４は、３つの項目全てを満足するものではなかった。実施例１と実施例２の研削力を比較すると、実施例２の方が勝っていた。
【００３８】
【表１】
評価結果
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【００３９】
【発明の効果】研磨シートに適性な弾性並びに研磨層に適性な柔軟性を付与することによって、比較的大きなシリカ粒子を用いても、仕上げ研磨が可能となった。また、従来の仕上げ用研磨シートの課題であった研削力不足，耐久性を同時に解消することで、光ファイバーコネクタ端面の研磨工程を従来の４工程から３工程に短縮することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨シートである。
【図２】本発明の研磨シートで、粗大粒子の存在している箇所の図である。
【図３】図２の粗大粒子の存在している箇所の研磨シートで、光ファイバーコネクタの端面を研磨している図である。
【図４】研磨層の表面が研磨材粒子により凹凸になっている研磨シートである。
【符号の説明】
１．基材（発泡品）
２．研磨層
３．研磨シート
４．研磨材粒子
５．表面凹凸
６．粗大粒子
７．光ファイバー
８．フェルール
９．基材（未発泡品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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