(57)【要約】  曲面を有する樹脂塗装面のうねりを高い研磨速度で取り除くのに有用な研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法を提供する。本発明の一態様に係る研磨パッド（１０）は、研磨面（３０）を有する層を有し、研磨面（３０）を有する層は疎密構造を有し、研磨面（３０）の疎の部分の割合が５２％以上９６％以下上であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上であるシート素材で構成されている。
2020066671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨面を有する層を有し、
前記研磨面を有する層は疎密構造を有し、その疎の部分の割合が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上であるシート素材で構成されている、
研磨パッド。
【請求項２】
前記研磨面を有する層が不織布、又は樹脂繊維を含むシート状物で構成されている、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記研磨面を有する層に樹脂繊維を含み、
前記樹脂繊維は、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリエチレン樹脂を含有する素材で構成されている、請求項１又は２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨面を有する層の前記研磨面と反対側の面に、弾性体からなり且つ前記研磨面を有する層を支持する層をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記研磨面を有する層を支持する層が樹脂製の弾性体で構成されている、請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記研磨面を有する層よりも前記研磨面を有する層を支持する層の方が、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が低い、請求項４又は５に記載の研磨パッド。
【請求項７】
前記研磨面を有する層の径が、研磨パッド取り付け部の径よりも大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項８】
前記研磨面に溝が形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の研磨パッドを、研磨対象物に対して、研磨用組成物の存在下で走査させる研磨方法であり、
前記研磨用組成物は、砥粒と、
油剤、乳化安定剤、及び増粘剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、を含むエマルションからなる、
研磨方法。
【請求項１０】
前記砥粒は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウムの少なくとも一種を含む、請求項９に記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記研磨対象物は、樹脂材料、合金材料、金属、半金属、金属の酸化物材料、半金属の酸化物材料、及びガラス材料からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項９又は１０に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
曲面を有する被研磨物、具体的には自動車等の樹脂塗装面を平滑化する加工方法として、例えば特許文献１に記載のバフ研磨加工が知られている。バフ研磨加工は、布製またはその他の材料で作られた研磨輪、所謂バフの表面又は側面に種々の研磨用組成物、即ち研磨剤などを付けて回転させ、研磨対象物を研磨する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５１０９９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、バフ研磨加工では樹脂塗装面のうねりを取り除くことができず、美しい表面仕上げを実現することが難しかった。
本発明は、曲面を有する樹脂塗装面のうねりを高い研磨速度で取り除くのに有用な研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る研磨パッドは、研磨面を有する層を有し、前記研磨面を有する層は疎密構造を有し、その疎の部分の割合が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上であるシート素材で構成されることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、曲面を有する樹脂塗装面のうねりを高い研磨速度で取り除くことが可能となり、短時間で美しい表面仕上げを実現することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る研磨パッドの斜視図であり、（ｂ）は図１の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る研磨パッドを使用する自動研磨装置の構成例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図２（ａ）の研磨工具の先端部の構成例を示す図である。
【図３】（ａ）は研磨前の樹脂塗装面の表面形状の説明図であり、（ｂ）は比較例であるバフ研磨加工後の樹脂塗装面の表面形状の説明図であり、（ｃ）は図１の（ａ）の研磨パッドによる研磨後の樹脂塗装面の表面形状の説明図であり、（ｄ）は２次研磨後の樹脂塗装面の表面形状の説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る研磨パッドの上面図であり、（ｂ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第１変形例の断面図であり、（ｂ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第２変形例の断面図である。
【図６】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第３変形例の上面図であり、（ｂ）は図６の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図７】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第４変形例の上面図であり、（ｂ）は図７の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図８】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第５変形例の上面図であり、（ｂ）は図８の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図９】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第６変形例の上面図であり、（ｂ）は図９の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図１０】（ａ）は図４の（ａ）に示す研磨パッドの第７変形例の上面図であり、（ｂ）は図１０の（ａ）に示す研磨パッドのＡ−Ａ断面図である。
【図１１】本発明のその他の実施形態に係る研磨パッドの構成を説明する断面図である。
【図１２】図１１の研磨パッドを構成する硬質の層の上面図である。
【図１３】切り欠きの平面形状の変形例を示す硬質の層の上面図である。
【図１４】切り欠きの平面形状の別の変形例を示す硬質の層の上面図である。
【図１５】切り欠きの数や長さの変形例を示す硬質の層の上面図である。
【図１６】切り欠きの断面形状の変形例を示す研磨パッドの断面図である。
【図１７】硬質の層に線状溝を有する研磨パッドの断面図である。
【図１８】止水層を有する研磨パッドの断面図である。
【図１９】研磨層の外縁よりも内側の領域に、該研磨層を厚さ方向に貫通する環状の貫通部が形成されている硬質の層の上面図である。
【図２０】研磨層の外縁よりも内側の領域に、該研磨層を厚さ方向に貫通する円形の貫通部が形成されている硬質の層の上面図である。
【図２１】研磨層の外縁よりも内側の領域に、該研磨層を厚さ方向に貫通する繭形の貫通部が形成されている硬質の層の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
【０００９】
１．第１実施形態
第１実施形態に係る研磨パッドは、研磨面を有する層を備えている。そして、その研磨面を有する層は疎密構造を有し、その疎の部分の割合が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上であるシート素材で構成されている。なお、上述のＪＩＳ  Ｋ  ６２５３は、ＩＳＯ  ７６１９に対応する規格である。
【００１０】
以下、第１実施形態に係る研磨パッド及びその研磨パッドを備えた研磨工具について説明する。
第１実施形態に係る研磨パッドは、研磨面を有する層を備えており、その研磨面を有する層は疎密構造を有し、その疎の部分の割合が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上であるシート素材で構成されている。換言すると、第１実施形態に係る研磨パッドは、研磨面を有する層を備え、その研磨面を有する層は、例えば繊維の集合体からなるシート素材で構成されており、その研磨面の疎の部分の割合が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７０以上である。
【００１１】
第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、例えば、研磨面を有する層は、不織布パッド、又は樹脂繊維を含むシート状物で構成されていてもよい。なお、不織布パッドは、繊維のみ、又は繊維を樹脂で含浸して構成されていてもよい。
第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、例えば、研磨面を有する層は、合成樹脂からなる繊維を含んでおり、その合成樹脂は、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリエチレン樹脂を含有する素材で構成されていてもよい。
第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、例えば、研磨面を有する層の研磨面とは反対側の面に、弾性体からなり且つ研磨面を有する層を支持する層をさらに備えていてもよい。
【００１２】
第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、例えば、研磨面を有する層を支持する層は、樹脂製の弾性体で構成されていてもよい。
第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、例えば、研磨面を有する層よりも研磨面を有する層を支持する層の方が、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が低くてもよい。
このように、第１実施形態に係る研磨パッドにおいて、研磨面を形成する硬質の層と、この硬質の層を支持する軟質の層と、を含む２層構造の研磨パッドに形成することにより、研磨面を樹脂塗装面に追従させてもよい。研磨面が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に、曲面に応じて軟質の層が歪むことによって硬質の層が撓み、研磨面が樹脂塗装面の曲面に追従する傾向がある。
【００１３】
第１実施形態に係る研磨工具は、第１実施形態に係る研磨パッドを備えている。
このように、第１実施形態に係る研磨工具において、研磨面を形成する硬質の層と、この硬質の層を支持する軟質の層と、を含む２層構造の研磨パッドを備えることにより、研磨面を樹脂塗装面に追従させてもよい。研磨面が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に、曲面に応じて軟質の層が歪むことによって硬質の層が撓み、研磨面が樹脂塗装面の曲面に追従する傾向がある。
【００１４】
以下、第１実施形態を詳細に説明する。
１−１．研磨パッドの構成例について
研磨パッドは、研磨面を有しているものであれば特にその構成は限定されない。例えば、研磨パッドは、研磨パッドの研磨面を樹脂塗装面に追従させる構造を備えていてもよい。研磨パッドの研磨面を樹脂塗装面に追従させる構造は、例えば、研磨面を形成する硬質の層と、この硬質の層を支持する軟質の層とを含む２層構造を有するものであってもよいし、２層以上の多層構造を有するものであってもよい。
【００１５】
以下、研磨パッドの一例として、研磨面を形成する硬質の層と、この硬質の層を支持する軟質の層とを含む２層構造を有する研磨パッド１０の構成例を説明する。以下の説明では、研磨面を形成する硬質の層を単に「硬質の層」と表記し、硬質の層を支持する軟質の層を単に「軟質の層」と表記する。なお、本実施形態において「硬質の層」と「軟質の層」とは、相対的な層の性質を表すものである。つまり、上記硬質とは、一方の層である「研磨面を形成する層」の硬度が、他方の層である「研磨面を有する層を支持する層」の硬度よりも高いことを意味するものである。これとは逆に、上記軟質とは、他方の層である「研磨面を有する層を支持する層」の硬度が、一方の層である「研磨面を形成する層」の硬度よりも低いことを意味するものである。
【００１６】
図１の（ａ）及び図１の（ｂ）を参照する。研磨パッド１０は、硬質の層４０と、軟質の層５０とを含む２層構造を有する。硬質の層４０は、研磨パッド１０の研磨面３０を有する。軟質の層５０は、硬質の層４０を支持し、且つ研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に曲面に応じて歪む。このため、硬質の層４０が曲面に沿って撓み、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従する傾向がある。
【００１７】
１−２．硬質の層について
硬質の層４０は、研磨面３０の疎の部分の割合（以下、疎部の面積率とも言う。）が５２％以上９６％以下であるシート素材で構成されていればよく、疎部の面積率が５４％以上９６％以下であるシート素材で構成されていれば好ましく、６０％以上９６％以下であるシート素材で構成されていればより好ましい。このような範囲であれば、後述する、砥粒と、油剤、乳化安定剤、及び増粘剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、を含むエマルションからなる研磨用組成物の研磨界面への保持力が向上し、十分な研磨速度を得ることが可能である。なお、疎部の面積率が５２％未満では、砥粒と、油剤、乳化安定剤、及び増粘剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、を含むエマルションからなる研磨用組成物の研磨界面への保持力が低下し、研磨レートが低下する傾向がある。
【００１８】
シート素材に後述のような溝を形成する場合には、溝の無い研磨接触面の疎部の面積率が５２％以上９６％以下であればよい。
なお、疎部の面積率の調整方法は特に限定させるものではなく、例えば不織布シートの場合、繊維の太さ、繊維の含有量、含浸される樹脂の量、表面のパターニング等によって調整してもよく、細長い材料を交差するように並べた構造であるメッシュ構造の場合、構造材の直径、構造の間隔、積層条件等により調整してもよく、発泡剤等を用いて内部に空隙を発生させる発泡構造体の場合、発泡剤の種類、量等によって調整してもよく、湿式製膜方法により形成されるスウェードの場合、製膜条件、バフィング条件によって調整してもよい。
【００１９】
硬質の層４０の疎部の面積率は、例えば、研磨パッドの表面を顕微鏡で測定したものを画像解析することによって求めることができる。具体的には、研磨パッドの表面を株式会社キーエンス製のＶＫ−Ｘ２００を用いて、視野角１．４ｍｍ×１．４ｍｍ、高さ方向０．１ｍｍの範囲を倍率２００倍（対物１０倍、接眼２０倍）で任意の１０点を測定し、得られた画像を三谷商事株式会社製のＷｉｎＲＯＯＦ２０１８を用いて、得られた画像をモノクロ化し、自動での２値化をしたものの全体の面積に対する空白の面積の割合を算出することで求めることができる。つまり、上記「疎部」とは、研磨パッド１０の最表面から深さ０．１ｍｍの範囲内に研磨パッド１０を構成する繊維等が存在していない部分である。換言すると、研磨面３０を有する層は、その最表面から厚さ０．１ｍｍの範囲内における空隙部の面積の割合が５２％以上９６％以下であってもよい。ここで、上記「面積」とは、研磨面３０を有する層を厚さ方向に見た場合の面積をいう。
【００２０】
硬質の層４０の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度で７０以上であればよく、８０以上であることがより好ましい。このような範囲であれば、研磨パッド１０による樹脂塗装面の曲面の研磨がならい研磨になりにくくなり、樹脂塗装面の表面のうねりを取り除くことが可能になる。なお、硬質の層４０のＡ硬度が７０未満では、硬質の層４０のうねり解消性が低下し美しい表面が得られない傾向がある。また、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されるＡ硬度の最大値は、１００である。
なお、Ａ硬度は、不織布シートの場合、繊維の材質、繊維の太さ、繊維の含有量、含浸される樹脂の量、含浸される樹脂の硬さ等によって調整することができる。
硬質の層４０のＡ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定することができる。例えば、ＡＳＫＥＲ  ゴム硬度計ＡＬ型を定圧荷重器ＣＬ−１５０Ｌに装着して、定圧荷重器に試験片を平行に維持されるように置き、衝撃を与えないようにゴム硬度計ＡＬ型を試験片に接触させる。この時の加圧面に加える質量は１ｋｇとし、接触後１５秒後のゴム硬度計ＡＬ型の数値を読み取り、３ｍｍ間隔で５点測定した中の最も小さい値を採用することにより測定することができる。
【００２１】
硬質の層４０の材質は特に限定されず、研磨面３０の疎部の面積率が５２％以上９６％以下であり、且つＡ硬度７０以上を有する材質であればよい。例えば、ポリウレタンタイプ、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の材質の違いの他、その硬度や厚みなどの物性の違い、さらに砥粒を含むもの、砥粒を含まないものなど種々あるが、これらを制限なく使用することができる。特に、硬質の層４０の材質は、例えば、不織布であってもよく、樹脂繊維を含むシート状物が好ましい。換言すると、研磨面の密の部分は繊維と樹脂を含む材質で構成されていてもよい。
【００２２】
また、硬質の層４０の材質は、合成樹脂を含んだ材質であってもよい。硬質の層４０に含まれる合成樹脂は、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリエチレン樹脂の少なくとも１種を含有する素材で構成されていてもよい。上記の材質であれば、被研磨面に対し、深いキズ（スクラッチ）を低減させることができる。硬質の層４０の樹脂繊維の具体例としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂が好ましく、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂がより好ましい。また、硬質の層４０の合成樹脂の硬化は、硬化剤により行ってもよいし、熱により行ってもよい。
【００２３】
硬質の層４０の樹脂繊維の太さは、特に限定されるものではないが、１デニール以上であることが好ましく、１０デニール以下であることが好ましい。また、樹脂繊維の太さの種類は１種でもよいし、樹脂繊維の太さの種類が異なるものを２種以上混合させてもよい。
硬質の層４０の厚さは、特に限定されるものではないが０．０５ｃｍ以上であることが好ましい。また、０．５ｃｍ以下であることが好ましい。硬質の層４０の厚さはこのような範囲であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に硬質の層４０が樹脂塗装面の曲面に沿って撓みやすくなり、被研磨物の曲面に対する研磨面３０の追従性が向上する傾向がある。このため、被研磨物の表面形状のうねり成分を取り除くことができ、且つ研磨面３０と曲面との接触面積が増えて研磨効率が向上する傾向がある。
【００２４】
１−３．軟質の層について
軟質の層５０は、硬質の層４０の研磨面３０とは反対側の面に硬質の層４０を支持するように設けられた層であって、弾性体で構成された層である。軟質の層５０を構成する弾性体は、例えば、樹脂製であってもよい。
軟質の層５０の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度で６０未満であることが好ましく、３０以下であることがより好ましい。つまり、軟質の層５０のＡ硬度は、硬質の層４０のＡ硬度よりも低ければよい。このような範囲であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に軟質の層５０が歪みやすくなる。この結果、硬質の層４０が樹脂塗装面の曲面に沿って撓みやすくなり、被研磨物の曲面に対する研磨面３０の追従性が向上する傾向がある。研磨面３０と曲面との接触面積が増えて研磨効率が向上する傾向がある。
軟質の層５０のＡ硬度は、例えば、ＡＳＫＥＲ  ゴム硬度計Ａ型を定圧荷重器ＣＬ−１５０Ｌに装着して、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で、３ｍｍ間隔で５点測定した中の最も大きい値を採用することにより測定することができる。
【００２５】
軟質の層５０の厚さは、特に限定されるものではないが０．５０ｃｍ以上であることが好ましい。また、軟質の層５０の厚さは、５．０ｃｍ以下であることが好ましい。このような範囲であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に、軟質の層５０の歪み量と硬質の層４０の撓み量を確保することができる。
軟質の層５０の材質は、特に限定されず、上記の硬度を有する材質であればよい。軟質の層５０の材質は、例えば、ポリウレタン発泡体又はポリエチレン発泡体等の樹脂発泡体であってよい。
【００２６】
１−４．研磨方法について
第１実施形態に係る研磨方法は、例えば、硬質の層で形成される研磨面を有する研磨パッドを、ロボットアームを備える自動研磨装置に取り付けて、曲面を有する樹脂塗装面を研磨する自動研磨処理に使用することができる。
図２（ａ）を参照する。自動研磨装置１は、ロボットアーム２と、研磨パッド１０と、研磨工具４と、押付圧検出部５と、コントローラ７を備える。参照符号９０は、被研磨物を示す。被研磨物９０は、例えば、表面が樹脂塗装された自動車等の車体であってよい。ロボットアーム２は、複数の関節２０、２１及び２２を有し、研磨パッド１０、研磨工具４及び押付圧検出部５が取り付けられた先端部２３を複数方向に移動させることができる。
【００２７】
研磨工具４は、押付圧検出部５を介して先端部２３に取り付けられ、内蔵する駆動手段により研磨面３０に垂直な方向を回転軸として研磨パッド１０を回転させる。また、図２（ｂ）及び（ｃ）を参照する。研磨工具４の先端は研磨パッド取り付け部１１を備える。図２（ｂ）は研磨パッド１０の径が研磨パッド取り付け部１１の径と同じ例、図２（ｃ）は研磨パッド１０の径が研磨パッド取り付け部１１の径よりも大きい例である。コントローラ７は、ロボットアーム２の挙動と、研磨工具４による研磨パッド１０の回転を制御する。図示しない研磨用組成物供給機構からは、研磨パッド１０と被研磨物９０との間に研磨用組成物が供給される。コントローラ７は、ロボットアーム２によって研磨パッド１０を被研磨物９０の表面に押付けて研磨パッド１０を回転させることによって、被研磨物９０の表面を研磨する。押付圧検出部５は、被研磨物９０に対する研磨面３０の押圧力を検出する。コントローラ７は、押付圧検出部５による検出結果に基づいて研磨面３０を被研磨物９０に押し付ける力の調整を行ってもよい。コントローラ７は、押付圧検出部５による検出結果に基づいて、被研磨物９０に対する研磨面３０の押圧力を一定にしたまま、被研磨物９０の表面を研磨面３０が移動するようにロボットアーム２を制御してもよい。
【００２８】
このように、第１実施形態に係る研磨方法では、研磨パッド１０の研磨面３０を、被研磨物９０の表面に対して、後述する砥粒を含む研磨用組成物の存在下で走査させて研磨してもよい。なお、第１実施形態に係る研磨方法で使用可能な自動研磨装置１としては、例えば、ファナック株式会社製の産業用ロボット「Ｍ−２０ｉＡ」のアームの先端に、ダブルアクションポリッシャを取り付けた装置である。このダブルアクションポリッシャには研磨パッドが装着可能であり、アームに付与された押し付け力で研磨パッドの研磨面を研磨対象物の被研磨面に押し付け、被研磨面上に研磨用組成物を供給しながら、ダブルアクションポリッシャを回転することにより研磨を行うことが可能である。
【００２９】
ただし、本実施形態の研磨方法は、上記の自動研磨装置１に限定して適用されるものではない。例えば、本実施形態の研磨方法は、研磨パッド１０をハンドポリッシャの先端に取り付け、研磨作業者が手作業でハンドポリッシャを動かして樹脂塗装面、即ち被研磨物９０の表面を研磨する場合に適用してもよい。ハンドポリッシャの駆動手段は特に限定されないが、一般的にシングルアクション、ダブルアクション、ギアアクション等が用いられ、塗装部材の研磨ではダブルアクションが好まれる。つまり、研磨工具４が備える研磨パッド１０の研磨面３０を、被研磨物９０の表面に対して、後述する砥粒を含む研磨用組成物の存在下で走査させて研磨してもよい。
【００３０】
研磨パッド１０を研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１に固定する方法は特に限定されるものではないが、例えば、両面接着テープ、接着剤、面ファスナー等を用いる固定方法が挙げられる。
研磨パッド１０のうち、研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１と接触する箇所の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、直線状、曲線状、又はこれらを組み合わせた形状などが挙げられる。
研磨パッド１０のうち、研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１と接触する箇所の外周形状は、特に限定されるものではないが、例えば、円形状、多角形状、花弁状、星型などが挙げられる。
研磨パッド１０のうち、研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１と接触する箇所の表面には、溝加工、孔加工、エンボス加工等の加工を施してもよいが、これら以外の加工を施してもよい。
【００３１】
研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１の材質は研磨パッド１０に押付圧を十分に伝えるために研磨パッド１０の材質より硬い材質であれば特に限定されるものではないが、例えば、樹脂、金属、セラミック、繊維強化樹脂、複合材等を使用することができる。繊維強化樹脂としては、例えば、炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂が挙げられる。繊維強化樹脂に使用される樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。また、複合材としては、例えば、意図的に無機粒子を含有した金属等の２種類以上の材質を組み合わせた複合材などが挙げられる。
なお、以上の本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、以上の本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。例えば、本実施形態の研磨方法は、曲面状の被研磨面の研磨に好適であるが、平面状の被研磨面の研磨にも適用可能である。
【００３２】
１−５．第１実施形態の効果について
第１実施形態に係る研磨パッド１０は、硬質の層４０を備えており、その研磨面３０の疎部の面積率が５２％以上９６％以下であり、且つＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が７５以上であるシート素材で構成されている。この構成であれば、砥粒と、油剤、乳化安定剤、及び増粘剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、を含むエマルションからなる研磨用組成物の研磨界面への保持力が向上し、十分な研磨速度を得ることが可能である。
【００３３】
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０を構成する硬質の層４０は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が８０以上であるシート素材で構成されていてもよい。この構成であれば、研磨パッド１０による樹脂塗装面の表面の研磨がならい研磨になりにくくなり、樹脂塗装面の表面のうねりを取り除くことが可能になる。
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０を構成する硬質の層４０は、不織布パッド、又は樹脂繊維を含むシート状物で構成されていてもよい。この構成であれば、曲面を有する樹脂塗装面に接触する研磨面３０の接触面積が増加することにより研磨効率が向上し、比較的大きな樹脂塗装面の研磨に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０を構成する硬質の層４０は、合成樹脂からなる繊維を含んでおり、その合成樹脂は、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はポリエチレン樹脂の少なくとも１種を含有する素材で構成されていてもよい。この構成であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従するので、被研磨物の表面形状のうねり成分を取り除くことができる。
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０は、軟質の層５０を備えていてもよい。この構成であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従するので、被研磨物の表面形状のうねり成分を取り除くことができ、且つ曲面を有する樹脂塗装面に接触する研磨面３０の接触面積が増加することにより研磨効率が向上し、比較的大きな樹脂塗装面の研磨に要する時間を短縮することができる。
【００３５】
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０を構成する軟質の層５０は、樹脂製の弾性体で構成されていてもよい。この構成であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従するので、被研磨物の表面形状のうねり成分を取り除くことができる。
また、第１実施形態に係る研磨パッド１０を構成する軟質の層５０よりも硬質の層４０の方が、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で測定されたＡ硬度が低くてもよい。この構成であれば、曲面を有する樹脂塗装面に接触する研磨面３０の接触面積が増加することにより研磨効率が向上し、比較的大きな樹脂塗装面の研磨に要する時間を短縮することができる。
【００３６】
第１実施形態の研磨方法は、硬質の層４０で形成される研磨面３０を有する研磨パッド１０を用いて樹脂塗装面を研磨する。具体的には、第１実施形態に係る研磨方法では、第１実施形態に係る研磨パッド１０の研磨面３０を、研磨対象物である曲面を有する樹脂塗装面に対して、砥粒を含む研磨用組成物の存在下で走査させて研磨する。また、第１実施形態に係る研磨方法では、第１実施形態に係る研磨工具４が備える研磨パッド１０の研磨面３０を、研磨対象物である曲面を有する樹脂塗装面に対して、砥粒を含む研磨用組成物の存在下で走査させる研磨する。これらの構成であれば、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従するので、被研磨物の表面形状のうねり成分を取り除くことができ、且つ曲面を有する樹脂塗装面に接触する研磨面３０の接触面積が増加することにより研磨効率が向上し、比較的大きな樹脂塗装面の研磨に要する時間を短縮することができる。
【００３７】
図３の（ａ）〜図３の（ｃ）を参照する。図３の（ａ）は、研磨前の樹脂塗装面の表面形状のプロファイルを模式的に示す。研磨前の表面形状は、比較的周波数が高い表面粗さ成分と比較的周波数が低いうねり成分とを有している。
図３の（ｂ）は、バフ研磨加工後の樹脂塗装面の表面形状のプロファイルを比較例として示す。バフ研磨加工では研磨布の硬度が比較的低く、ならい研磨になってしまう。このため、表面粗さ成分は取り除かれるが、うねり成分は研磨後も残る。
図３の（ｃ）は、第１実施形態の研磨パッド１０による研磨後の樹脂塗装面の表面形状のプロファイルを模式的に示す。硬質の層４０によって研磨面３０が形成されるので、樹脂塗装面の表面の研磨がならい研磨になりにくい。このため、樹脂塗装面の表面形状のうねり成分が取り除かれる。
【００３８】
１−６．２次研磨について
研磨パッド１０による研磨の後に、微細な表面粗さ成分を取り除く場合には、研磨パッド１０による１次研磨の後に、表面粗さ成分を取り除くための２次研磨を行ってもよい。この場合には、研磨パッド１０による研磨の後に、例えば図２に示す研磨工具４に取り付けられた研磨パッドを交換し、研磨パッド１０の硬質の層４０よりも低い硬度を有する研磨パッドを用いて被研磨物９０の表面を研磨する。
【００３９】
２次研磨に用いる研磨パッドの硬度は、特に限定されるものではないが、１次研磨パッドの硬度よりＡ硬度が低いものが好ましい。例えば、Ａ硬度で５０未満であることが好ましく、４０以下であることがより好ましい。このような範囲であれば、樹脂塗装面の表面の細かい表面粗さ成分を取り除くことが可能になる。
図３の（ｄ）は、２次研磨後の樹脂塗装面の表面形状のプロファイルを模式的に示す。研磨パッド１０による研磨とそれに続く２次研磨により、樹脂塗装面の表面の表面粗さとうねりの両方が取り除かれる。
２次研磨に用いる研磨パッドの材質は特に限定されず、上記の硬度を有する材質であればよい。２次研磨に用いる研磨パッドの材質は、例えば、不織布、スウェード、又はスポンジであってもよい。
２次研磨に用いる研磨パッドは、１層構造でもよいし、研磨パッド１０と同様に２層以上の多層構造を有していてもよい。
【００４０】
第１層の硬度は、特に限定されるものではないが、研磨パッド１０の硬質の層４０の硬度よりも低いことが好ましい。第１層の硬度は、例えば、Ａ硬度で５０未満であることが好ましく、４０以下であることがより好ましい。
第１層の厚さは、特に限定されるものではないが、２．０ｃｍ以下であることが好ましい。また、２層以上の構造の場合は、第１層の厚さは０．０５ｃｍ以上であることが好ましい。また０．５ｃｍ以下であることが好ましい。このような範囲であれば、研磨面が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に第１層が樹脂塗装面の曲面に沿って撓みやすくなり、研磨面と曲面との接触面積が増えて研磨効率が向上する傾向がある。
第１層の材質は特に限定されず、上記の硬度を有する材質であればよい。第１層の材質は、例えば、不織布、スウェード又はスポンジであってもよい。
第２層の構成は、研磨パッド１０の軟質の層５０の構成と同様であってよい。
【００４１】
１−７．変形例
研磨パッド１０の構造は、図１の（ａ）及び図１の（ｂ）に示した２層構造に限られない。研磨パッド１０は、研磨面３０を形成する硬質の層を備えていればよい。例えば、研磨パッド１０は、研磨面３０を形成する硬質の層を支持するための軟質の層を備えなくてもよい。
この場合に、図２に示されるコントローラ７は、被研磨物９０の表面の曲面に沿って研磨面３０が移動するようにロボットアーム２を制御してもよい。被研磨物９０の表面の曲面に沿って研磨面３０が移動するようにロボットアーム２が制御されることによって、被研磨物９０の表面のうねりを硬質の層で形成された研磨面３０で取り除くことができる。
【００４２】
２．第２実施形態
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る研磨パッドは、第１実施形態に係る研磨パッド１０の研磨面３０に溝を形成したものである。研磨面３０に溝が形成されることによって、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従しやすくなる。
このような溝の形状方法は、特に限定されるものではないが、例えば、硬質の層４０及び軟質の層５０を含む２層構造を形成した後に、エッチング等によって溝となる部分の層を取り除くことによって形成することができる。また、２層構造を形成した後に、高速回転する円形の切刃を所定量パッドに押し当てながら表面を走査することによって形成することができる。
【００４３】
２−１．溝の形態
図４の（ａ）及び図４の（ｂ）を参照する。図１の（ａ）と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。研磨パッド１０の研磨面３０には、第１溝３１及び第２溝３２が形成されている。第１溝３１は、研磨面３０上の第１方向に沿って延び、第２溝３２は、第１方向に直交する研磨面３０上の第２方向に沿って延びる。研磨面３０に複数の第１溝３１及び複数の第２溝３２を形成することにより、研磨面３０には溝が格子状に形成される。
【００４４】
第１溝３１及び第２溝３２の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さと同じであってもよい。すなわち、第１溝３１及び第２溝３２によって硬質の層４０は複数に分割されてもよい。また、第１溝３１及び第２溝３２は硬質の層４０のみに形成され、軟質の層５０には形成されない。硬質の層４０が第１溝３１及び第２溝３２により分割されていることにより、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に、曲面に応じて硬質の層４０が当接方向に変位することが可能になる。このため、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従しやすくなる。
【００４５】
第１溝３１及び第２溝３２の溝幅は、特に限定されるものではないが、例えば０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ以上がより好ましい。また、第１溝３１及び第２溝３２の溝幅は、特に限定されるものではないが、例えば５．０ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下がより好ましい。
このような範囲であれば、溝の形成による研磨面３０と樹脂塗装面との接触面積の減少を抑えながら、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合の硬質の層４０の変位量を確保し研磨面３０を撓みやすくすることができる。
【００４６】
第１溝３１のピッチ及び第２溝３２のピッチは、特に限定されるものではないが、例えば３．０ｍｍ以上であることが好ましく、４．０ｍｍ以上がより好ましい。また、第１溝３１のピッチ及び第２溝３２のピッチは、特に限定されるものではないが、例えば５０ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下がより好ましく、８ｍｍ以下がさらに好ましい。ここで、「ピッチ」とは、第１溝３１と第２溝３２との間の距離を指す。
このような範囲であれば、溝の形成による研磨面３０と樹脂塗装面との接触面積の減少を抑えながら、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合の研磨面３０の全体のたわみ量を確保することができる。
なお、上述の溝幅及びピッチの寸法は、以下に説明する第１〜第７変形例でも同じである。
【００４７】
２−２．第１変形例について
図５の（ａ）を参照する。第１溝３１及び第２溝３２の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも浅くてもよい。すなわち、第１溝３１及び第２溝３２によって硬質の層４０は複数に分割されておらず、第１溝３１及び第２溝３２の部分の硬質の層４０の厚さが他の部分の厚さよりも薄い。第１溝３１及び第２溝３２の部分の剛性が低下するので、硬質の層４０が撓みやすくなる。このため、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従しやすくなる。
【００４８】
２−３．第２変形例について
図５の（ｂ）を参照する。第１溝３１及び第２溝３２の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第１溝３１及び第２溝３２は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。したがって、硬質の層４０を支持する軟質の層５０の支持面５１も第１溝３１及び第２溝３２によって分割される。分割された複数の硬質の層４０は、分割された複数の支持面５１によってそれぞれ支持される。
【００４９】
第１溝３１及び第２溝３２が軟質の層５０にも形成されているので、軟質の層５０の剛性が低下し、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に押し当てられた場合に、曲面に応じて軟質の層５０が歪みやすくなる。また、硬質の層４０を支持する支持面５１が分割されていることにより、支持面５１間の拘束力が低下して、分割された硬質の層４０同士が独立して変位しやすくなる。このため、当接方向における硬質の層４０の変位量が大きくなり、研磨面３０が樹脂塗装面の曲面に追従しやすくなる。
【００５０】
２−４．第３変形例について
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）を参照する。研磨面３０には、第１溝３１のみが形成され、第２溝３２が形成されていない。研磨面３０に複数の第１溝３１を形成することにより、研磨面３０には溝がストライプ状に形成される。
第１溝３１の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第１溝３１は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。したがって、硬質の層４０を支持する軟質の層５０の支持面５１も第１溝３１によって分割される。分割された複数の硬質の層４０は、分割された複数の支持面５１によってそれぞれ支持される。なお、第１溝３１の深さは、硬質の層４０の厚さと同じであってもよく、また浅くてもよい。
第２溝３２を省略して研磨面３０にストライプ状の溝を形成することにより、研磨面の強度を向上することができ、且つ溝を形成する工数が低減され低コスト化に資する。また、硬質の層４０にも第１溝３１を形成することにより、第２方向に延びる第２溝３２を形成しないことによる研磨面３０の追従性の低下を軽減する。
【００５１】
２−５．第４変形例について
図７の（ａ）及び図７の（ｂ）を参照する。研磨面３０には、第３溝３３が形成されている。研磨面３０に第３溝３３を形成することにより、研磨面３０には溝がスパイラル状に形成される。
第３溝３３の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第３溝３３は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。なお、第３溝３３の深さは、硬質の層４０の厚さと同じであってもよく、また浅くてもよい。
研磨面３０にスパイラル状の溝を形成することにより、研磨面の強度を向上することができ、且つ溝を形成する工数が低減され低コスト化に資する。
【００５２】
２−６．第５変形例について
図８の（ａ）及び図８の（ｂ）を参照する。研磨面３０には、第４溝３４のみが形成されている。研磨面３０に複数の第４溝３４を形成することにより、研磨面３０には溝が放射線状に形成される。
第４溝３４の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第４溝３４は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。したがって、硬質の層４０を支持する軟質の層５０の支持面５１も第４溝３４によって分割される。分割された複数の硬質の層４０は、分割された複数の支持面５１によってそれぞれ支持される。なお、第４溝３４の深さは、硬質の層４０の厚さと同じであってもよく、また浅くてもよい。
研磨面３０に放射線状の溝を形成することにより、研磨面３０の追従性の低下を軽減することができる。
なお、２次研磨に用いる研磨パッドの研磨面にも、第２実施形態に係る研磨パッド１０と同様に溝が形成されてもよい。
【００５３】
２−７．第６変形例について
図９の（ａ）及び図９の（ｂ）を参照する。研磨面３０には、第５溝３５のみが形成されている。研磨面３０に複数の第５溝３５を形成することにより、研磨面３０には溝が三角形状に形成される。
第５溝３５の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第５溝３５は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。したがって、硬質の層４０を支持する軟質の層５０の支持面５１も第５溝３５によって分割される。分割された複数の硬質の層４０は、分割された複数の支持面５１によってそれぞれ支持される。なお、第５溝３５の深さは、硬質の層４０の厚さと同じであってもよく、また浅くてもよい。
研磨面３０に三角形状の溝を形成することにより、研磨面３０の追従性の低下を軽減することができる。
なお、２次研磨に用いる研磨パッドの研磨面にも、第２実施形態に係る研磨パッド１０と同様に溝が形成されてもよい。
【００５４】
２−８．第７変形例について
図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）を参照する。研磨面３０には、第６溝３６のみが形成されている。研磨面３０に複数の第６溝３６を形成することにより、研磨面３０には溝が六角形状に形成される。
第６溝３６の深さは、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の厚さよりも深くてもよい。すなわち、第６溝３６は、硬質の層４０及び軟質の層５０に形成されていてもよい。したがって、硬質の層４０を支持する軟質の層５０の支持面５１も第６溝３６によって分割される。分割された複数の硬質の層４０は、分割された複数の支持面５１によってそれぞれ支持される。なお、第６溝３６の深さは、硬質の層４０の厚さと同じであってもよく、また浅くてもよい。
【００５５】
研磨面３０に六角形状の溝を形成することにより、研磨面３０の追従性の低下を軽減することができる。
なお、２次研磨に用いる研磨パッドの研磨面にも、第２実施形態に係る研磨パッド１０と同様に溝が形成されてもよい。
上記変形例では、三角形、四角形、六角形の各溝形状について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。研磨面３０に形成される溝形状は、特に限定されるものではなく、例えば、多角形であればよい。
【００５６】
以上、第１実施形態及び第２実施形態に係る各研磨パッド１０の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、以下に説明するその他の実施形態であっても、第１実施形態及び第２実施形態に係る各研磨パッド１０と同様の作用効果を奏する。
【００５７】
３．その他の実施形態
本実施形態の研磨方法において使用される研磨パッド１０は、図１１に示すように、研磨面３０を有する硬質の層４０と、弾性体からなり且つ硬質の層４０を支持する軟質の層５０と、を備える積層構造を有する。
硬質の層４０には、その外縁から中心に向かって延びる切り欠き４０ａが、放射線状に３個以上形成されていて（図１２、１３、１４の例では、切り欠き４０ａの数は３個である）、硬質の層４０の外周縁側部分が切り欠き４０ａによって複数の花弁状領域４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、・・・に分割されている。硬質の層４０の外周縁側部分の内側に配された硬質の層４０の中心側部分は、切り欠き４０ａによって分割されていない。
【００５８】
軟質の層５０が弾性変形可能であるとともに、硬質の層４０の外周縁側部分が切り欠き４０ａによって複数の花弁状領域４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、・・・に分割されているため、研磨の際には、研磨パッド１０の研磨面３０が被研磨物９０の表面の曲面形状に応じて容易に変形可能である。そのため、このような研磨パッド１０を用いて曲面状の被研磨物９０の表面の研磨を行うと、研磨パッド１０の研磨面３０が三次元的に変形して曲面状の被研磨物９０の表面に追従するので、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりを除去することが可能である。
【００５９】
また、研磨パッド１０の研磨面３０は、曲率の大小を問わず種々の曲率の曲面に対しても追従することができるので、本実施形態の研磨方法は、曲率が異なる種々の被研磨物９０の表面に対して適用可能である。また、本実施形態の研磨方法は、曲率が異なる複数の曲面部分を有する被研磨物９０の表面や、凹面部分及び凸面部分を有する被研磨物９０の表面に対しても好適に適用可能である。
【００６０】
研磨面３０が被研磨物９０の表面の曲面形状に応じて変形して被研磨物９０の表面に追従するためには、切り欠き４０ａは、隣接する花弁状領域（例えば花弁状領域４０Ａ、４０Ｂ）の相対する分割端同士（例えば、花弁状領域４０Ａの分割端４０Ａａと花弁状領域４０Ｂの分割端４０Ｂａ）を繋ぎ合わせた場合に、研磨面３０が凸状曲面又は凹状曲面となるように形成されていることが好ましい（図１２、１３、１４を参照）。そして、軟質の層５０の硬質の層４０に接する側の表面は、凸状曲面又は凹状曲面をなしていてもよい。
【００６１】
切り欠き４０ａの平面形状（研磨面３０に対して垂直をなす位置の視点から切り欠き４０ａを見た場合の垂直投影図における切り欠き４０ａの形状）は特に限定されるものではなく、図１２に示すＶ字状でもよいが、図１３に示す帯状や図１４に示す台形状でもよい。図１２に示すＶ字状の切り欠き４０ａは、外縁側端部が最も幅広く、中心に向かって徐々に幅が狭くなる形状である。Ｖ字状の切り欠き４０ａの中心側端部は、図１２に示すように尖鋭状でもよいが、円弧形状をなしていてもよい。
【００６２】
図１３に示す帯状の切り欠き４０ａは、その幅が外縁側端部から中心側端部まで一定をなす形状である。帯状の切り欠き４０ａの中心側端部は、図１３に示すように円弧形状をなしていてもよいが（すなわち、Ｕ字状の切り欠き４０ａでもよい）、矩形状等の多角形状をなしていてもよい。
図１４に示す台形状の切り欠き４０ａは、外縁側端部が最も幅狭で、中心に向かって徐々に幅が広くなる形状である。台形状の切り欠き４０ａの中心側端部は、図１４に示すように矩形状等の多角形状をなしていてもよいが、円弧形状をなしていてもよい。
【００６３】
また、硬質の層４０の外周縁側部分が切り欠き４０ａによって分割されてなる複数の花弁状領域４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、・・・の形状は、特に限定されるものではないが、以下のようにしてもよい。すなわち、隣接する切り欠き４０ａの中心側端部同士の間の距離Ａ（花弁状領域の中心側端部における幅とも言える）と、隣接する切り欠き４０ａの外縁側端部同士の間の距離Ｂ（花弁状領域の外縁側端部における幅とも言える）との比Ｂ／Ａが１以上となるような形状としてもよい。この比Ｂ／Ａは１．３以上であることがより好ましい。
【００６４】
さらに、複数の花弁状領域４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、・・・の形状は、以下のようにしてもよい。すなわち、切り欠き４０ａの外縁側端部における幅Ｃと前述の距離Ａとの比Ａ／Ｃが０．８＜Ａ／Ｃ＜３２．３なる式を満足するような形状としてもよい。この比Ａ／Ｃは、１．２＜Ａ／Ｃ＜１５．７なる式を満足することがより好ましい。
さらに、硬質の層４０や研磨面３０の形状は特に限定されるものではないが、硬質の層４０を円板状とし、研磨面３０をなす硬質の層４０の外側表面（軟質の層５０と対向する表面とは反対側の表面であり、外部に露出する表面）を円形としてもよい。研磨面３０が円形である場合は、複数の切り欠き４０ａは研磨面３０の周方向に等配に（等間隔をあけて）形成してもよい。
【００６５】
また、研磨面３０が円形である場合は、切り欠き４０ａの径方向長さ（研磨面３０の径方向に沿う方向の長さ）は特に限定されるものではなく、図１５に示すように種々の長さに設定することが可能であるが、研磨面３０の半径の２／３以下としてもよい。この切り欠き４０ａの径方向長さは、研磨面３０の半径の１／２以下であることがより好ましい。
さらに、硬質の層４０に設ける切り欠き４０ａの個数は特に限定されるものではなく、図１５に示すように種々の個数に設定することが可能であるが、３個以上６個以下が好ましい。
【００６６】
さらに、切り欠き４０ａは、硬質の層４０のみが切り欠かれて形成されていてもよいが、硬質の層４０と軟質の層５０とが切り欠かれて形成されていてもよい。切り欠き４０ａが硬質の層４０と軟質の層５０とが切り欠かれて形成されている場合は、図１１に示すように、軟質の層５０には、軟質の層５０の硬質の層４０に接する側の表面から軟質の層５０の厚さ方向に延びる凹部５０ａが硬質の層４０の切り欠き部分に連続して形成されており、硬質の層４０の切り欠き部分と軟質の層５０の凹部５０ａが一体となって切り欠き４０ａを構成している。
【００６７】
軟質の層５０の凹部５０ａは、図１１に示すように、軟質の層５０の硬質の層４０に接する側の表面からその反対側の表面まで貫通する貫通孔であってもよいし、図１６に示すように、有底の凹部５０ａであってもよい。
硬質の層４０の切り欠き部分と軟質の層５０の凹部５０ａが一体となって構成された切り欠き４０ａの断面形状（研磨面３０に直交する平面で切断した場合の断面形状）は特に限定されるものではなく、図１６に示すＶ字状でもよいが、矩形等の多角形状や円弧形状でもよい。
【００６８】
硬質の層４０を構成する素材の種類は特に限定されるものではないが、ＪＩＳ  Ｋ７３１２：１９９６の付属書２「スプリング硬さ試験タイプＣ試験方法」で規定された試験方法による硬さ（以下「Ｃ硬度」と記すこともある）が４０以上８０以下である素材とすることができる。硬質の層４０を構成する素材の硬さが上記範囲内であれば、研磨面３０が曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすく、被研磨物９０の表面のうねりを取り除くことが容易となる。
【００６９】
なお、上記した硬さの試験方法では、スプリング硬さ試験機として、試験片の表面に試験機の加圧面を密着させたとき、加圧面の中心の孔からばね圧力で突き出ている押針が試験片によって押し戻される距離を、硬さとして目盛に示す構造のものを用いる。試験片の測定面は、少なくとも試験機の加圧面以上の大きさのものとする。
さらに、硬質の層４０の外側表面には、図１７に示すように、幅０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の線状溝４０ｃを複数形成してもよい。硬質の層４０が線状溝４０ｃを有していると、研磨面３０が曲面状の被研磨物９０の表面により追従しやすく、被研磨物９０の表面のうねりを取り除くことが容易となる。
【００７０】
また、研磨時に、研磨用組成物が線状溝４０ｃに沿って研磨面３０の中央部まで行き渡り易くなるとともに、研磨面３０と被研磨物９０の表面との間に異物が入った場合に線状溝４０ｃに沿って異物が排出され易いため、被研磨物９０の表面が塗膜等の比較的軟質な面であっても研磨傷の発生が抑制される。
この複数の線状溝４０ｃは直線状であってもよいし曲線状であってもよい。そして、直線状又は曲線状の線状溝４０ｃを互いに平行に並べて縞状に形成してもよいし、格子状に交差させて形成してもよい。あるいは、円形、楕円形の線状溝４０ｃを同心円状に形成してもよい。
【００７１】
線状溝４０ｃは、硬質の層４０の外側表面から軟質の層５０に接する側の表面まで貫通する深さの溝であってもよいし、図１７に示すように有底の溝であってもよい。また、線状溝４０ｃの断面形状（研磨面３０に直交する平面で切断した場合の断面形状）は特に限定されるものではなく、図１７に示すように矩形状であってもよいし、三角形状、円弧形状等であってもよい。
【００７２】
前述のように軟質の層５０に凹部５０ａが形成されている場合には、スラリー状の研磨用組成物が軟質の層５０内に浸透することを抑制する止水層６０を、軟質の層５０の凹部５０ａの内面に形成してもよい（図１８を参照）。吸水率が低い止水素材（例えば発泡ゴム）からなる止水層６０で軟質の層５０の凹部５０ａの内面を覆うことにより、研磨中に研磨用組成物が軟質の層５０内に浸透しにくくなる。そのため、研磨に使用されない研磨用組成物が少なくなり、研磨用組成物の利用効率が高くなるので、研磨コストを抑えることができる。
【００７３】
研磨用組成物が軟質の層５０内に浸透することを抑制できるならば、止水素材の種類は特に限定されるものではないが、例えば、クロロプレンゴムフォーム、エチレン・プロピレンゴムフォーム、シリコーンゴムフォーム、フッ素ゴムフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等の発泡ゴムが挙げられる。なお、凹部５０ａの内面の他に、軟質の層５０の表面のうち研磨用組成物と接触しやすい箇所に止水層を設けてもよい。
【００７４】
また、本実施形態の研磨方法において使用される研磨パッド１０は、研磨面３０の外縁よりも内側（中心側）の領域に、硬質の層４０を厚さ方向に貫通する孔である貫通部１ａが形成されていてもよい。すなわち、貫通部１ａの開口部は硬質の層４０の外縁において開放しておらず、閉鎖した開口部となっている。なお、貫通部１ａは、研磨面３０の外縁よりも内側の領域に形成されていれば、硬質の層４０の厚さ方向に平行に延びる孔でもよいし、硬質の層４０の厚さ方向に対して傾斜する方向に延びる孔でもよい。
【００７５】
また、詳細は後述するが、貫通部１ａは、図１９に示すように、研磨面３０の周方向に沿って連続して環状をなしており、貫通部１ａによって研磨面３０が貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃと、貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄとに分断されるような形状をなしていてもよい。あるいは、貫通部１ａは、図２０や図２１に示すように、研磨面３０の周方向に沿って連続しておらず、貫通部１ａによって研磨面３０が複数に分断されないような形状（以下「非環状」と記すこともある）をなしていてもよい。
【００７６】
貫通部１ａの開口部の平面形状、すなわち、研磨面３０に対して垂直をなす位置の視点から貫通部１ａの開口部を見た場合の垂直投影図における貫通部１ａの開口部の形状は、特に限定されない。貫通部１ａの開口部の平面形状としては、例えば、環状（図１９を参照）、非環状が挙げられる。非環状としては、円形（図２０を参照）、繭形（図２１を参照）、楕円形、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等）、直線形（帯形）、曲線形（円弧形、Ｃ字形、Ｕ字形、Ｓ字形等）、不定形等が挙げられる。貫通部１ａの開口部が角部を有すると、その部分に欠け等の破損が生じやすくなるので、環状、円形等の角部を有しない形状が好ましい。複数の貫通部１ａの開口部の形状は、全て同一でもよいし、その一部又は全部が異なっていてもよい。
【００７７】
貫通部１ａの開口部の大きさ及び貫通部１ａの個数は、研磨面３０の面積（貫通部１ａの開口部も含めた、研磨面３０の外縁よりも内側の領域の全面積）に対する貫通部１ａの開口部の総面積の割合が３％以上３５％以下となるように設定することが好ましい。すなわち、研磨面３０に対して垂直をなす位置の視点から研磨面３０を見た場合の垂直投影図において、研磨面３０の面積と貫通部１ａの開口部の面積を測定する。そして、全ての貫通部１ａの開口部の面積を合計し、この合計した貫通部１ａの開口部の総面積を研磨面３０の面積で除して、研磨面３０の面積に対する貫通部１ａの開口部の総面積の割合を算出する。
【００７８】
研磨面３０の面積に対する貫通部１ａの開口部の総面積の割合が３％以上であれば、硬質の層４０の柔軟性が良好となるため、曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすくなる。一方、研磨面３０の面積に対する貫通部１ａの開口部の総面積の割合が３５％以下であれば、硬質の層４０の研磨性能が良好となり、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりが除去されやすい。なお、研磨面３０の面積に対する貫通部１ａの開口部の総面積の割合は、６％以上２０％となるように設定することがより好ましい。
【００７９】
研磨面３０における貫通部１ａの開口部の配置の態様は、特に限定されるものではないが、硬質の層４０の柔軟性及び研磨性能が好適となるように、研磨面３０の外縁からの距離、研磨面３０の中心からの距離、貫通部１ａの開口部同士の間の間隔等を適宜設定することが好ましい。
貫通部１ａの開口部の平面形状が環状である場合は、研磨面３０は、貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃと貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄとに分かれる。このときの貫通部１ａの形状は特に限定されるものではなく、正円形状でもよいし、楕円形状でもよい。
【００８０】
また、研磨面３０の直径に対する環状の貫通部１ａの幅の割合が２．５％以上１５％以下となるように設定することが好ましく、８％以上１３％以下であることがより好ましい。この範囲内であれば、研磨面３０が曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすい上に、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりが除去されやすい。
研磨面３０における環状の貫通部１ａの位置は、研磨面３０の外縁よりも内側（中心側）の領域であれば特に限定されるものではないが、貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃの中心と貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄの中心とが共通となる位置に、環状の貫通部１ａを配置することが好ましい。
【００８１】
貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃを有する硬質の層４０と、貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄを有する硬質の層４０は、同一の素材で形成されていてもよいし、異なる素材で形成されていてもよい。
貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃを有する硬質の層４０のＡ硬度に比べて、貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄを有する硬質の層４０のＡ硬度が大きいと、より効率的に曲面状の被研磨物９０の表面のうねりを除去できるので好ましい。
【００８２】
貫通部１ａの開口部の平面形状が非環状である場合は、貫通部１ａの開口部の大きさや貫通部１ａの個数は特に限定されるものではないが、貫通部１ａの個数は３個以上１６個以下であることが好ましく、５個以上１０個以下であることがより好ましい。貫通部１ａの個数が３個以上であれば硬質の層４０の柔軟性が良好となるため、曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすくなる。一方、貫通部１ａの個数が１６個以下であれば、硬質の層４０の研磨性能が良好となり、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりが除去されやすい。複数の貫通部１ａの開口部の大きさは、全て同一でもよいし、その一部又は全部が異なっていてもよい。
【００８３】
非環状の貫通部１ａの配置の態様は特に限定されるものではなく、例えば、複数の非環状の貫通部１ａの開口部を、研磨面３０に直線状に並べてもよいし、曲線状に並べてもよいし、環状に並べてもよい。複数の非環状の貫通部１ａが環状に並んでいる場合は、研磨面３０が、環状の貫通部１ａによって分断された貫通部１ａの外側の環状の研磨面３０ｃと、貫通部１ａの内側の円形状の研磨面３０ｄとを、複数箇所で連結して繋いだ形状をなしているともみなすことができ、研磨面３０が曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすい上に、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりが除去されやすい。
【００８４】
また、複数の非環状の貫通部１ａの開口部が直線状、曲線状、又は環状に並んでなる開口部群を、研磨面３０に規則的に又は不規則的に複数群設けてもよい。例えば、複数の非環状の貫通部１ａの開口部が直線状又は曲線状に並んでなる開口部群を、研磨面３０に平行に複数並べてもよい。また、複数の非環状の貫通部１ａの開口部が環状に並んでなる開口部群を、研磨面３０に同心円状又は列状に複数並べてもよい。
隣り合う二つの非環状の貫通部１ａの開口部の互いに対向する端部から研磨面３０の中心へそれぞれ仮想直線（図２０における点線）を引いた場合に、これら２つの仮想直線のなす角度θは、２０度以上８５度以下であることが好ましく、２０度以上４０度以下であることがより好ましい。この範囲内であれば、研磨面３０が曲面状の被研磨物９０の表面に追従しやすい上に、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりが除去されやすい。
【００８５】
これら複数の非環状の貫通部１ａの開口部は、全体として、線対称、点対称等の対称性を有するように研磨面３０に配置されていることが好ましい。例えば、隣接する非環状の貫通部１ａの開口部の中心を順次結んだ仮想直線が、正方形、正六角形、正八角形等の正多角形をなすように、非環状の貫通部１ａの開口部が配置されていることが好ましい。換言すれば、研磨面３０に仮想的に配置した正多角形の頂点に相当する位置に、複数の非環状の貫通部１ａの開口部の中心がそれぞれ配置されていることが好ましい。この場合、研磨面３０の中心と上記正多角形の中心とが一致することが好ましい。
【００８６】
図２０に示す研磨パッド１０が、８個の非環状の貫通部１ａの開口部が正八角形の頂点に相当する位置にそれぞれ配置されている例であり、図２１に示す研磨パッド１０が、６個の非環状の貫通部１ａの開口部が正六角形の頂点に相当する位置にそれぞれ配置されている例である。
また、硬質の層４０の柔軟性をさらに向上させるために、軟質の層５０に凹部を設けてもよい。軟質の層５０の凹部は、軟質の層５０を厚さ方向に貫通する貫通部であってもよいし、軟質の層５０の硬質の層４０に接する側の表面に形成された有底穴であってもよい。
【００８７】
軟質の層５０の凹部が有底穴である場合は、その断面形状（研磨面３０に直交する平面で切断した場合の断面形状）は特に限定されるものではなく、Ｖ字状でもよいが、矩形等の多角形状や円弧形状でもよい。
軟質の層５０の凹部は、硬質の層４０の環状又は非環状の貫通部１ａと連続して形成されていてもよいし（すなわち、研磨面３０上の同位置に配置されていてもよい）、不連続に形成されていてもよい。
【００８８】
研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１の径に対する研磨面３０を有する層（硬質の層４０）の径の比は特に限定されないが、研磨工具４の研磨パッド取り付け部１１の径に対して研磨面３０を有する層（硬質の層４０）の径が大きいことが好ましく、その比が例えば１．０４倍以上２倍以下であることが好ましく、１．０４倍以上１．６倍以下であることがより好ましく、１．１倍以上１．３倍以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、曲面の研磨対象物９０を研磨する際の圧力分布がより均一となり、また研磨時の取扱いの容易性が向上する。
【００８９】
軟質の層５０の側面は、軟質の層５０が円柱状又は円錐台状である場合は円柱面又は円錐面となり、角柱状又は角錐台状である場合は平面となるが、これら側面は平坦な面に限定されず、軟質の層５０の外部側に向かって突出した凸面又は軟質の層５０の内部側に向かって窪んだ凹面としてもよい。軟質の層５０の形状が錐台状である場合は、錐台の中心軸線に対する軟質の層５０の側面の傾斜角度は特に限定されるものではないが、この傾斜角度によって硬質の層４０の柔軟性を調整することができる。
このような構成の研磨パッド１０を用いて、研磨対象物９０が有する曲面状の表面の研磨を行えば、研磨パッド１０の研磨面３０が三次元的に変形し、曲面状の被研磨物９０の表面に追従するので、曲面状の被研磨物９０の表面のうねりを十分に除去することが可能であり、また研磨パッド１０に欠け等の破損が生じにくいため好ましい。
【００９０】
４．研磨用組成物について
上記の研磨方法において使用される研磨用組成物の例について説明する。研磨用組成物は、砥粒と、油剤、乳化安定剤、及び増粘剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、を含むエマルションで構成されていることが好ましい。以下、研磨用組成物の詳細について説明する。
研磨用組成物は、特に限定されるものではない。研磨用組成物としては、例えば、炭化ケイ素等のケイ素の炭化物からなる粒子や、二酸化ケイ素即ちシリカ、酸化アルミニウム即ちアルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、酸化鉄及び酸化マンガン等のケイ素または金属元素の酸化物からなる粒子や、ジルコンなどのケイ酸塩化合物、熱可塑性樹脂からなる有機粒子、又は有機無機複合粒子などから選ばれる砥粒、特に酸化アルミニウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウムの少なくとも一種で構成される砥粒を含むスラリーを用いることができる。
【００９１】
例えば研磨用組成物には、高研磨速度を可能にし、且つ容易に入手が可能であるアルミナスラリーを用いることがさらに好ましい。
アルミナには、例えば、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナなどの結晶形態が異なるものがあり、また水和アルミナと呼ばれるアルミニウム化合物も存在する。研磨速度の観点からは、α−アルミナを主成分とするものが砥粒としてより好ましい。
また、アルミナとジルコンとの混合物なども砥粒として好ましく使用できる。
【００９２】
砥粒の平均二次粒子径は、特に限定されるものではないが、１５．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５．０μｍ以下である。平均二次粒子径が小さくなるにつれて、研磨用組成物の分散安定性は向上し、被研磨面のスクラッチ発生が抑制される。
砥粒の平均二次粒子径は、細孔電気抵抗法（測定機：マルチサイザーＩＩＩ型  ベックマン・コールター株式会社製）により測定することができる。
【００９３】
研磨用組成物中の砥粒の含有量は、特に限定されるものではないが、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは５質量％以上であり、さらに好ましくは１０質量％以上である。砥粒の含有量が多くなるにつれて、研磨速度は向上する傾向がある。砥粒の含有量が上記の範囲内にある場合、研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。
また、砥粒の含有量は、特に限定されるものではないが、５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３５質量％以下であり、さらに好ましくは３０質量％以下である。砥粒の含有量が上記の範囲内にある場合、研磨用組成物のコストを抑えることができる。また、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面に表面欠陥が生じることをより抑えることができる。なお、研磨対象物は、樹脂材料、合金材料、金属、半金属、金属の酸化物材料、半金属の酸化物材料及びガラス材料からなる群より選択される少なくとも１種を含むものであればよい。
【００９４】
本実施形態に係る研磨用組成物は、添加剤を含むことが好ましい。該添加剤の具体的な例としては、たとえば、油剤、乳化安定剤、増粘剤が挙げられる。該添加剤は、単独でもまたは２種以上混合して用いてもよい。該添加剤を添加することで、エマルションの安定性が向上する傾向がある。なお、添加剤として、後述する表面改質剤及びアルカリ等を用いてもよい。
油剤の例としては、流動パラフィン、ポリブテン、α−オレフィンオリゴマー、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、リン酸エステル、シリコーン油などの合成油、スピンドル油、ニュートラル油、ブライトストックなどの鉱物油、ヒマシ油、大豆油、ヤシ油、亜麻仁油、綿実油、ナタネ油、キリ油、オリーブ油などの植物性油脂、牛脂、スクワラン、ラノリンなどの動物性油脂等が挙げられる。
【００９５】
乳化安定剤の例としては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の脂肪族アルコール等が挙げられる。
増粘剤の例としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム（例えば、完全中和物、部分中和物、会合型のアルカリ可溶性のポリアクリル酸（アクリルポリマー）など）等の合成系増粘剤、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロース系増粘剤（半合成系増粘剤）、寒天、カラギーナン、層状ケイ酸塩化合物、キサンタンガム、アラビアゴム等の天然系増粘剤等が挙げられる。会合型のアルカリ可溶性のポリアクリル酸を用いる場合には、ポリアクリル酸とアルカリとが併用される。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機アルカリ、トリエタノールアミン等の有機アルカリなどが挙げられる。アルカリを添加することにより、ポリアクリル酸が増粘作用を発揮する。また、増粘剤は、ニュートン流体であってもよいし、非ニュートン流体であってもよい。
【００９６】
研磨用組成物は、上記砥粒の他、必要に応じて潤滑油、有機溶剤、界面活性剤などの他の成分を適宜含んでもよい。
潤滑油は、例えば、合成油、鉱物油、植物性油脂又はそれらの組み合わせであってよい。
有機溶剤は、例えば、炭化水素系溶剤の他、アルコール、エーテル、グリコール類やグリセリン等であってよい。
界面活性剤は、例えば、いわゆるアニオン、カチオン、ノニオン、両性界面活性剤であってよい。
【００９７】
５．実施例
（実施例１）
実施例１の研磨パッドは、直径１２．５ｃｍ、厚さ０．５ｃｍの円板状の不織布からなる硬質の層と、直径１２．５ｃｍ、厚さ１ｃｍの円板状の発泡ポリウレタンからなる軟質の層と、を備える。硬質の層の一方の円板面が研磨面をなしており、他方の円板面に軟質の層が接合されている。硬質の層の凹部の面積率は９５％である。また、硬質の層のＡ硬度は、７０である。なお、本実施例において硬質の層のＡ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準ずる方法で、３ｍｍ間隔で５点測定した中の最も小さい値である。
【００９８】
（実施例２〜４及び比較例１〜３）
実施例２〜４及び比較例１〜３の研磨パッドは、表１に記載するように、凹部の面積率及びＡ硬度に関する数値が異なる点を除いては、実施例１の研磨パッドと同様である。
（実施例５）
実施例５の研磨パッドは、直径１５．０ｃｍ、厚さ０．５ｃｍの円板状の不織布からなる硬質の層と、直径１５．０ｃｍ、厚さ２ｃｍの円板状の発泡ポリウレタンからなる軟質の層と、を備える。硬質の層の一方の円板面が研磨面をなしており、他方の円板面に軟質の層が接合されている。硬質の層の凹部の面積率は６２％である。また、硬質の層のＡ硬度は、８４である。
（実施例６）
実施例２の研磨パッドを、径が小さい研磨パッド取り付け部に取り付けて評価した。
（実施例７）
実施例５の研磨パッドを、径が小さい研磨パッド取り付け部に取り付けて評価した。
次に、使用した研磨対象物について説明する。研磨対象物は、合成樹脂塗料で塗装された金属板であり、クリア塗膜層の厚さは３０μｍである。つまり、被研磨面は、合成樹脂からなる塗装面である。研磨対象物は平板の被研磨面を有するものと、Ｒ１００の凹面状の被研磨面を有するものを用いた。
【００９９】
次に、使用した研磨用組成物について説明する。
（研磨用組成物の調製）
水（第２の液体）に、砥粒、イソパラフィン系炭化水素（第１の液体）、ＨＬＢが１３．３である界面活性剤、分散剤、増粘剤、乳化安定剤をそれぞれ加えて室温（２５℃）で攪拌し、分散液（Ｏ／Ｗ型エマルション）を調製した。次いで、前記の分散液にアルカリを加え、粘度を１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓに調整し（回転粘度計：ＴＶＢ−１０Ｈ  ２０ｒｐｍ）、Ｏ／Ｗ型エマルションの研磨用組成物を得た。
【０１００】
この研磨用組成物は、砥粒としてアルミナ３０質量％を含有し、このアルミナの平均二次粒子径は１２μｍ、α化率は９０〜１００％である。平均二次粒子径は、マルチサイザーＩＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）を用い、細孔電気抵抗法により測定したＤ５０の値である。α化率は、Ｘ線解析装置（Ｕｌｔｉｍａ−ＩＶ、株式会社リガク製）を使用し、Ｘ線回折測定による（１１３）面回折線の積分強度比より算出した。
上述した研磨対象物の被研磨面を、実施例１〜５及び比較例１〜３の各研磨パッドを用いてそれぞれ研磨した。研磨においては、研磨対象物の被研磨面と研磨パッドの研磨面との間に研磨用組成物を介在させた。
【０１０１】
研磨には、ロボットアームを用いた。研磨に用いたロボットは、ファナック株式会社製の産業用ロボット「Ｍ−２０ｉＡ」のアームの先端に、ダブルアクションポリッシャを取り付けた装置である。実施例１〜５および比較例１〜３は研磨パッド取り付け部の直径は１２．５ｃｍ、実施例６、７は研磨パッド取り付け部の直径は７．５ｃｍのものを使用した。このダブルアクションポリッシャに研磨パッドを装着し、アームに付与された押しつけ力で研磨パッドの研磨面を研磨対象物の被研磨面に押し付け、被研磨面上に研磨用組成物を供給しながら、ダブルアクションポリッシャを回転することにより研磨を行った。
なお、具体的な研磨条件は、以下の通りである。
圧力：５０ｇ／ｃｍ２
ポリッシャの回転数：３８００ｒｐｍ
研磨用組成物の流量：１．７ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間：２１分間
【０１０２】
研磨が終了したら、各研磨対象物の被研磨面のうねり解消性、及び研磨レートについて評価した。平板の被研磨面を研磨した結果を表１に示す。ここで、「うねり解消性」とは、取り除かれたうねりの度合いを指す。
うねり解消性の評価には、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製の塗装表面性状測定器「Ｗａｖｅｓｃａｎ  ｄｕａｌ」を使用して、Ｗｅの値から評価した。研磨前のＷｅの値は７．５であった。研磨後の被研磨面のＷｅが２．０未満であると、表１においてはＡで示した。Ｗｅが２．０以上３．０未満であると、表１においてはＢで示した。Ｗｅが３．０以上４．０未満であると、表１においてはＣで示した。Ｗｅが４．０以上５．０未満であると、表１においてはＤで示した。Ｗｅが５．０以上であると、表１においてはＥで示した。
【０１０３】
研磨速度は、研磨前後の膜厚をそれぞれ電磁誘導式膜厚測定装置により求め、その差から取り代を評価し、研磨時間で除して研磨レートを算出することで評価した。研磨速度は、０．５０μｍ／ｍｉｎ以上であれば、表１においてはＡで示した。研磨速度が０．４０μｍ／ｍｉｎ以上０．５０μｍ／ｍｉｎ未満であると、表１においてはＢで示した。研磨速度が０．３０μｍ／ｍｉｎ以上０．４０μｍ／ｍｉｎ未満であると、表１においてはＣで示した。研磨速度が０．２０μｍ／ｍｉｎ以上０．３０μｍ／ｍｉｎ未満であると、表１においてはＤで示した。研磨速度が０．２０μｍ／ｍｉｎ未満であると、表１においてはＥで示した。
【０１０４】
総合評価はＷｅの評価と研磨速度の評価の平均を示しており、Ｗｅと研磨速度がともにＡであるものは総合評価をＡで示した。Ｗｅと研磨速度のどちらかがＡでもう一方がＢであるものは総合評価をＢ＋で示した。Ｗｅと研磨速度のどちらかがＡでもう一方がＣ、またはともにＢであるものは総合評価をＢで示した。以下、同様にＣ＋、Ｃ、Ｄ＋、Ｄ、Ｅ＋、Ｅの順で示し、総合評価がＢ以上であれば合格である。
【０１０５】
【表１】
2020066671.tif 000003
【０１０６】
これらの試験結果から、各実施例の研磨用組成物及び研磨パッドを用いた場合には、研磨パッドの凹部の面積率が適切なため、研磨パッドへの、研磨用組成物の保持性が十分あり、またＡ硬度が高いため、研磨速度が十分にあり、一定時間で十分な被研磨面のうねり解消性を有することが分かる。また、実施例５〜７は研磨パッド取り付け部の径に対して研磨面を有する層の径が大きいものであるが、Ｒ１００の凹面状の被研磨面を研磨した際に、研磨パッド取り付け部の径と研磨面を有する層の径が同じである実施例２と比べて、研磨パッド取り付け部が被研磨部に当たりにくいことにより局所的な圧力の発生が抑えられていたことが確認できた。一方、各比較例の研磨パッドを用いた場合には、凹部の面積率またはＡ硬度が適切ではないため、うねり解消性が不十分であった。
【符号の説明】
【０１０７】
１  自動研磨装置
２  ロボットアーム
４  研磨工具
５  押付圧検出部
７  コントローラ
１０  研磨パッド
３０  研磨面
３１  第１溝
３２  第２溝
３３  第３溝
３４  第４溝
３５  第５溝
３６  第６溝
４０  硬質の層
４０ａ  切り欠き
４０Ａ  花弁状領域
４０Ａａ  分割端
４０Ｂ  花弁状領域
４０Ｂａ  Ｂａ
４０ｃ  線状溝
４０Ｃ  花弁状領域
５０  軟質の層
５０ａ  凹部
５１  支持面
６０  止水層
９０  被研磨物（研磨対象物）
【図１】
2020066671.tif 000004
【図２】
2020066671.tif 000005
【図３】
2020066671.tif 000006
【図４】
2020066671.tif 000007
【図５】
2020066671.tif 000008
【図６】
2020066671.tif 000009
【図７】
2020066671.tif 000010
【図８】
2020066671.tif 000011
【図９】
2020066671.tif 000012
【図１０】
2020066671.tif 000013
【図１１】
2020066671.tif 000014
【図１２】
2020066671.tif 000015
【図１３】
2020066671.tif 000016
【図１４】
2020066671.tif 000017
【図１５】
2020066671.tif 000018
【図１６】
2020066671.tif 000019
【図１７】
2020066671.tif 000020
【図１８】
2020066671.tif 000021
【図１９】
2020066671.tif 000022
【図２０】
2020066671.tif 000023
【図２１】
2020066671.tif 000024
【国際調査報告】
2020066671.tif 000025
2020066671.tif 000026
2020066671.tif 000027
2020066671.tif 000028