(57)【要約】【課題】スルーホールが設けられたプリント配線板のように、小さな貫通穴が設けられている被研磨物を研磨するときに発生する消耗カスを減少させ、消耗カスによる穴づまりを減少させる。【解決手段】本発明にかかる研磨ロール５０は、繊維径が１０μｍ〜３６μｍの範囲にある合成繊維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により接着してなる不織布１２を基材とする。不織布１２には研磨砥粒１８が分散・混入され合成樹脂系接着剤２０を用いて固着されている。不織布研磨材１０は、裁断等により矩形状とされ圧縮固定された後、合成樹脂により芯材５２の外周面上に一体化されて設けられている。【選択図】図３
2007313621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維を三次元的に交絡させて前記合成繊維同士の交絡点をバインダ樹脂により接着してなる不織布基材に研磨砥粒を分散・混入して合成樹脂系接着剤を用いて固着させた不織布研磨材を用いた研磨ロールであって、
前記合成繊維の繊維径が、５μｍ〜３６μｍである不織布研磨材を用いた研磨ロール。
【請求項２】
前記不織布研磨材は矩形状であり、前記不織布研磨材を複数枚並置し、並置した方向に圧縮固定化し、円筒状の芯材に巻き付け、その際前記圧縮固定化された不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに前記不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された請求項１記載の研磨ロール。
【請求項３】
並置方向への圧縮を９５〜２０％の割合で行い、前記合成樹脂を含浸した前記不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、請求項２記載の研磨ロールの製造方法。
【請求項４】
前記不織布研磨材はドーナツ状であり、前記不織布研磨材を複数枚芯材に刺し通し、芯材の軸方向に圧縮固定化し、その際前記不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに前記不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された請求項１記載の研磨ロール。
【請求項５】
芯材の軸方向への圧縮は９５〜２０％の割合で行い、前記合成樹脂を含浸しした不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、請求項４記載の研磨ロールの製造方法。
【請求項６】
前記不織布研磨材は長尺状であり、前記不織布研磨材を芯材に巻きつけ、円筒状の芯材に圧縮固定化し、その際前記不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに前記不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された請求項１記載の研磨ロール。
【請求項７】
前記圧縮は９５〜２０％の割合で行い、前記合成樹脂を含浸した不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、請求項６記載の研磨ロールの製造方法。
【請求項８】
前記合成樹脂は、ウレタン樹脂又は発泡ウレタン樹脂である請求項１〜７のいずれかに記載の研磨ロール。
【請求項９】
前記合成樹脂系接着剤は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、あるいはエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを混合したものである請求項１〜８のいずれかに記載の研磨ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布研磨材を用いた研磨ロール及びその製造方法であって、プリント配線板などのように小さい貫通穴又は非貫通穴がある被研磨物を研磨するのに最適な研磨ロール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線板や銅、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ロールが用いられている。これらの研磨ロールは、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。これらの研磨ロールは、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と、またそのオープンな三次元構造に起因して、被研磨物の削りカスによる目詰まりが少なく、発生する研磨熱を逃がす点から多用されている。
【特許文献１】特開２００３−１７５４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これら従来の研磨ロールでは、プリント配線板などのように小さい貫通穴が設けられている被研磨物を研磨したときに、研磨ロールから発生した消耗カスが穴に詰まり、これがめっき不良や通電不良を生じさせ歩留りを低下させる原因となっている。
【０００４】
本発明は、上記問題を鑑みて発明されたもので、スルーホールが設けられたプリント配線板のように、小さな貫通穴又は非貫通穴が設けられている被研磨物を研磨するときに発生する消耗カスを減少し、消耗カスによる穴づまりを減少させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）
合成繊維を三次元的に交絡させて合成繊維同士の交絡点をバインダ樹脂により接着してなる不織布基材に研磨砥粒を分散・混入して合成樹脂系接着剤を用いて固着させた不織布研磨材を用いた研磨ロールであって、合成繊維の繊維径が、５μｍ〜３６μｍである不織布研磨材を用いた研磨ロール。
（２）
不織布研磨材は矩形状であり、不織布研磨材を複数枚並置し、並置した方向に圧縮固定化し、円筒状の芯材に巻き付け、その際圧縮固定化された不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された（１）記載の研磨ロール。
（３）
並置方向への圧縮を９５〜２０％の割合で行い、合成樹脂を含浸した不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、（２）記載の研磨ロールの製造方法。
（４）
不織布研磨材はドーナツ状であり、不織布研磨材を複数枚芯材に刺し通し、芯材の軸方向に圧縮固定化し、その際不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された（１）記載の研磨ロール。
（５）
芯材の軸方向への圧縮は９５〜２０％の割合で行い、合成樹脂を含浸しした不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、（４）記載の研磨ロールの製造方法。
（６）
不織布研磨材は長尺状であり、不織布研磨材を芯材に巻きつけ、円筒状の芯材に圧縮固定化し、その際不織布研磨材に合成樹脂を含浸し、さらに不織布研磨材を固定化し一体化することにより形成された（１）記載の研磨ロール。
（７）
圧縮は９５〜２０％の割合で行い、合成樹脂を含浸した不織布研磨材を常温〜６０℃で３〜２４時間放置することにより固定化し一体化する、（６）記載の研磨ロールの製造方法。
（８）
合成樹脂は、ウレタン樹脂又は発泡ウレタン樹脂である（１）〜（７）のいずれかに記載の研磨ロール。
（９）
合成樹脂系接着剤は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、あるいはエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを混合したものである（１）〜（８）のいずれかに記載の研磨ロール。
【発明の効果】
【０００６】
本発明にかかる研磨ロールでは、プリント配線板のように小さい貫通穴又は非貫通穴がある被研磨物を研磨した場合でも、発生する消耗カスが少ないうえに、その消耗カスが穴に詰まりにくく、その結果、穴の開いた被研磨物の研磨工程における歩留りが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、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り、図２は、図１に示す不織布研磨材の一部を拡大した図解図である。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には、繊維径が５μｍ〜３６μｍの範囲にあるものが使用できる。より望ましい繊維径は５μｍ〜３０μｍで、さらに望ましい繊維径は、５μｍ〜２７μｍである。合成繊維１４は、繊維径がこの範囲内のものであればよく、繊維径を単一にして、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てもよい。
【０００８】
不織布基材１２は、クロスウェブ、ランダムウェブ、スパンボンド法、抄紙式を用いて作製される。その中でも、被研磨物の研磨クズによる目詰まりが少なく、放熱性も高く、且つ研磨ロール作成時の密度制御を容易に行うことができる点から、ウェブに厚みを付与できるクロスウェブ、ランダムウェブにより作製されるのが好ましい。また、ウェブの密度を制御するために、これらの方法で作製されたウェブにニードルパンチ加工を施してもよい。
【０００９】
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組み合わせて用いることができる。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明にかかる不織布研磨材１０は、上述した構成により、プリント配線板などのような小さい貫通穴を備えた被研磨物を研磨した場合でも、不織布研磨材から生ずる消耗クズが少なく、また消耗クズの大きさが小さいため被研磨物の貫通穴に穴づまりを生じさせることが少ない。
【００１３】
図３は、本発明にかかる研磨ロール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。研磨ロール５０は、矩形状の不織布研磨材１０を複数枚並置し、並置した方向に圧縮固定化し、圧縮固定した不織布研磨材１０ａを円筒状の芯材５２に巻き付け、巻き付けの際圧縮固定化された不織布研磨材１０ａに合成樹脂を含浸し、さらに不織布研磨材１０を固定化し一体化することにより形成された研磨ロールである。なお、不織布研磨材１０は、使用用途に応じ、適宜枚数を変えて使用される。
【００１４】
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。
【００１５】
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、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂より弾力性に富み研磨ロール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。
【００１６】
本発明にかかる研磨ロール５０では、不織布研磨材１０が奏する効果に併せて、研磨時に新しい研磨層が出てきて研磨性能が持続し、スクラッチが少なく均一かつ一定粗さの研磨することができ、さらに、被研磨物の削りカスによる目詰まりが少なく、発生する研磨熱を逃がす効果を備えていることから、プリント配線板等の小さい貫通穴が設けられている被研磨物を効率的に研磨行うことができる。
【００１７】
本発明にかかる研磨ロールの製造方法は、段落０００７〜段落００１１に記載された不織布研磨材１０を図４（ａ）に示すように矩形状に裁断して複数枚並置し、図４（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４（ｃ）に示すように圧縮固定化した不織布研磨材１０ａを円筒状の芯材５２に巻き付けて、その際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。含浸作業は、矩形状に裁断された不織布研磨材１０を圧縮固定化した後又は圧縮固定化された不織布研磨材１０を芯材５２に巻きつけた後、どちらで行ってもよい。含浸方法としては不織布研磨材１０を圧縮固定化させた状態、又は芯材５２に不織布研磨材１０を巻きつけた状態で樹脂溶液に浸漬又は前記被含浸物の上部から樹脂溶液を落としていく作業が挙げられる。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すればよく前述した作業手順又は作業方法以外でも当該作業の目的である前記被含浸物に均一に樹脂が含浸すれば前述した以外の作業手順又は作業方法を適用することができる。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が解消され、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を用いた研磨ロールの効果をより引き出すことが可能である。
【００１８】
なお、本発明にかかる研磨ロールは、上述の作製方法に限らず、その他の作製方法により作製されてもよい。例えば、図５に示すように、ドーナッツ状に裁断した複数枚の不織布研磨材１０を芯材５２に刺し通して、芯材５２の軸方向に９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）しロール状に形成する。その際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。含浸作業は、ドーナッツ状に裁断した複数枚の不織布研磨材１０を芯材５２に刺し通した後、又は軸方向に９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）しロール状に形成する後、どちらで行ってもよい。含浸方法としてはドーナッツ状に裁断した複数枚の不織布研磨材１０を５２に刺し通した状態で又は芯材５２の軸方向に９５〜２０％圧縮固定化状態で樹脂溶液に浸漬又は前記被含浸物の上部から樹脂溶液を落としていく作業が挙げられる。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すればよく前記で挙げた作業手順又は作業方法以外でも当該作業の目的である前記被含浸物に均一に樹脂が含浸すれば前記で挙げた以外の作業手順又は作業方法を適用することができる。さらに前記不織布研磨材を常温〜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。また別の具体例としては、長尺状の不織布研磨材を芯材５２外周面上に巻きつけ、９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）しロール状に形成する。その際合成樹脂、具体的な実施形態１例としてウレタン樹脂に、当該樹脂が均一に浸透するまで含浸する。含浸作業は、長尺状の不織布研磨材を芯材５２外周面上に巻きつけた後又は９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）しロール状に形成した後どちらで行ってもよい。含浸方法としては含浸作業は、長尺状の不織布研磨材を芯材５２外周面上に巻きつけた状態又は９５〜２０％圧縮固定化（圧縮前の寸法を１００％として）しロール状に形成した状態で樹脂溶液に浸漬又は前記被含浸物の上部から樹脂溶液を落としていく作業が挙げられる。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すればよく前記で挙げた作業手順又は作業方法以外でも当該作業の目的である前記被含浸物に均一に樹脂が含浸すれば前記で挙げた以外の作業手順又は作業方法を適用することができる。
【００１９】
さらに前記不織布研磨材を常温〜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（図６参照）。
【実施例１】
【００２０】
単糸繊度６．６ｄｔｅｘ（太さ２７μｍ）のナイロン６繊維を５０重量％、単糸繊度３．３ｄｔｅｘ（太さ１９μｍ）のナイロン６繊維を５０重量％の割合で配合し、繊維目付量１１５ｇ／ｍ2のクロスウェブを作製した。このクロスウェブにバインダ樹脂としてＳＢＲ樹脂をスプレー法により両面より噴霧・付着させた。なお、このときＳＢＲ樹脂は、乾燥固形分３０ｇ／ｍ2となるように噴霧行った。その後このクロスウェブに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であるフェノール樹脂と、研磨砥粒１８である＃７００のシリコンカーバイドとを固形比１００／２３０に調整したスラリーを乾燥固形分が２７５ｇ／ｍ2で付着するように浸漬させ不織布研磨材１０を得た。続いて、この不織布研磨材１０を４０×６４０ｍｍの矩形状に裁断したものを１６５枚用いて２４％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外周面上に巻きつけて、常温にて１２時間放置することにより不織布研磨材１０同士を固定化し一体化させて、１５０×６１０×７６．２ｍｍの研磨ロール５０を作製した。
（比較例１）
単糸繊度１６ｄｔｅｘ（太さ４２μｍ）のナイロン６繊維を用いて繊維目付量１１５ｇ／ｍ2の繊維集合体（ランダムウェブ）に、ＳＢＲ樹脂をスプレー法にて、両面合わせて乾燥固形分３０ｇ／ｍ2を塗布し、不織布基材１２を作製した。次に、この不織布基材に、フェノール樹脂と研磨砥粒（シリコンカーバイド、＃７００）とを固形比１００／２３０に調整したスラリーを乾燥固形分２７５ｇ／ｍ2付着させ不織布研磨材を得た。
【００２１】
この不織布研磨材１０を４０×６４０ｍｍの矩形状に裁断したものを１３６枚用いて２６％圧縮し固定化し芯材５２外周面上に接着剤を塗布し、そこに前記圧縮固定化された不織布研磨材５３を放射線状に配置し、１５０×６１０×７６．２ｍｍの研磨ロール５０を作製した。
【００２２】
実施例１および比較例１を用いて、下記条件によりプリント配線板の研磨を行い、それぞれから発生する消耗カスの粒径分布測定とプリント配線板に生じた穴づまりの確認を行った。
【００２３】
＜研磨条件＞
被研磨物１：穴あき銅箔基板：幅４１０×奥行５１０×板厚０．８ｍｍ、スルーホール：φ０．３の貫通穴が２１３１６穴
被研磨物２：穴あき銅箔基板：幅４１０×奥行５１０×板厚０．８ｍｍ、スルーホール：φ０．２５の貫通穴が２１３１６穴
研磨機：平面研磨機
研磨ホイール回転数：１８００ｒｐｍ
送り量：２ｍ／ｍｉｎ
オシュレーション：４７０ｃｐｍ
消耗カスの採取するため、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、１８１パス目から２００パス目の間、消耗カスを保留粒子平均２０μｍのクーラントフィルタにて採取した。採取した消耗カスを各目開きのふるいにかけ、各ふるいに残留した消耗カスの重量を測定した。計測結果を表１に示す。また、消耗カスによるスルーホールの穴づまりを確認するために、上述の条件と同一条件により研磨ロールを１パスさせた後、目視により穴づまりを確認した。表２に穴づまりの結果を示す。
【００２４】
【表１】
2007313621.tif 000003
【００２５】
【表２】
2007313621.tif 000004
表１の値を見て明らかなように、消耗カス採取重量は比較例１と比べて実施例は約１／３に減少している。さらに比較例１では、採取した消耗カスの残留重量のふるい目開きのピークが２１２μｍにあるのに対し、実施例１では、１２５μｍ付近にピークがある。このことから、実施例１では、従来の研磨ロールより消耗カスの大きさが小さくなっていることが確認できた。また、表２から明らかなように、穴づまり箇所が、被研磨物１、被研磨物２両方において、比較例１と比べ５０％以上の減少されているのを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の研磨ロールは、プリント配線板のスルーホールのような小さな穴があいている被研磨物を研磨する時に不織布研磨材及び研磨ロールから発生する消耗カスが抑制され、穴づまりが減少することにより、歩留り収率を向上させることが期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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２】図１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３】本発明にかかる研磨ロール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４】本発明にかかる研磨ロール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５】本発明にかかる研磨ロールの別の実施形態を示す図解図である。
【図６】本発明にかかる研磨ロールのさらに別の実施形態を示す図解図である。
【符号の説明】
【００２８】
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  研磨ロール
５２  芯材
【図１】
2007313621.tif 000005
【図２】
2007313621.tif 000006
【図３】
2007313621.tif 000007
【図４】
2007313621.tif 000008
【図５】
2007313621.tif 000009
【図６】
2007313621.tif 000010