(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の研磨粒子がバインダーによって基材の表面に一体的に固着されており、被研磨物に対して相対的に押圧された状態で相対移動させられることにより、前記研磨粒子によって研磨加工を行う研磨フィルムにおいて、
塩化鉄を前記バインダーに添加した
ことを特徴とする研磨フィルム。
【請求項２】
前記研磨フィルムは、水を含む研磨液を使用する精密湿式研磨に用いられるもので、前記研磨粒子の平均粒径は１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の研磨フィルム。
【請求項３】
前記塩化鉄は、バインダー１００重量部に対して１〜１５重量部の割合で添加されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の研磨フィルム。
【請求項４】
前記塩化鉄は、第１塩化鉄または第２塩化鉄である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の研磨フィルム。
【請求項５】
前記塩化鉄は、前記バインダーに溶解した状態で添加されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の研磨フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨フィルムに係り、特に、光ファイバーの端面や磁気ディスク等の精密湿式研磨に好適に用いられる研磨フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多数の研磨粒子がバインダーによって基材の表面に一体的に固着されている研磨フィルムが、光ファイバーの端面や磁気ディスク等の精密湿式研磨に用いられている。このような研磨フィルムは、一般にロール、シート、或いはディスクの形状に加工されて用いられ、研磨フィルムと被研磨物とを相対的に押圧しながら、水等の研磨液を供給しつつ両者を相対移動させて研磨加工を行う。特開２０００−３５４９４４号公報に記載の研磨フィルムはその一例で、光ファイバーを接続するコネクタの構成要素であるフェルールの端面を光ファイバーと共に研磨するものである。また、このような研磨フィルムは、要求研磨精度が高くなる程細かな研磨粒子のものが用いられ、鏡面仕上げが要求されるフェルールの端面研磨では、平均粒径が１０μｍ以下の微細な研磨粒子の研磨フィルムが用いられるのが普通である。
【０００３】
【発明か解決しようとする課題】
しかしながら、研磨粒子すなわち加工面の面粗さが微細になる程水を弾き易くなるため、研磨フィルムと被研磨物との間の研磨液の保持性が悪くなり、摩擦熱で温度が高くなって樹脂等のバインダーが被研磨物の表面に溶着したり研削焼けが生じたりすることがあった。被研磨物の表面に溶着が生じると、研磨性能が著しく低下して研磨が十分に行われなくなり、例えば光ファイバーの場合、端面同士の接続面での光伝播の損失が大きくなるなどして信頼性が損なわれる。
【０００４】
これに対し、基材の表面を粗面化するなどして研磨フィルムの表面に凹凸を設け、被研磨物との間に研磨液を保持し易くすることが考えられるが、使用に伴って表面が平滑になると研磨液の保持性が悪くなり、根本的な解決にはならない。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、微細な研磨粒子を用いた精密研磨用の研磨フィルムでも、被研磨物との間に研磨液が良好に保持され、溶着や研削焼けなどを生じることなく優れた研磨性能が安定して得られるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、多数の研磨粒子がバインダーによって基材の表面に一体的に固着されており、被研磨物に対して相対的に押圧された状態で相対移動させられることにより、前記研磨粒子によって研磨加工を行う研磨フィルムにおいて、塩化鉄を前記バインダーに添加したことを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の研磨フィルムにおいて、前記研磨フィルムは、水を含む研磨液を使用する精密湿式研磨に用いられるもので、前記研磨粒子の平均粒径は１０μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の研磨フィルムにおいて、前記塩化鉄は、バインダー１００重量部に対して１〜１５重量部の割合で添加されていることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの研磨フィルムにおいて、前記塩化鉄は、第１塩化鉄または第２塩化鉄であることを特徴とする。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの研磨フィルムにおいて、前記塩化鉄は、前記バインダーに溶解した状態で添加されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
このような研磨フィルムにおいては、水に可溶な塩化鉄がバインダーに添加されているため、研磨加工時にこの塩化鉄が研磨液などの水成分によってバインダーから溶け出すことにより、濡れ性の向上などで研磨フィルムと被研磨物との間に研磨液が良好に保持されるようになり、摩擦による温度上昇が抑制されてバインダーの溶着や研削焼けが防止され、優れた研磨性能が安定して得られるようになる。
【００１２】
第２発明の研磨フィルムは、水を含む研磨液を使用する精密湿式研磨に用いられるもので、研磨粒子の平均粒径が１０μｍ以下であるため、被研磨物との間に研磨液が保持され難いが、本発明が適用されて水に可溶な塩化鉄がバインダーに添加されることにより、研磨フィルムと被研磨物との間に研磨液が良好に保持されるようになり、溶着などの防止に特に優れた効果が得られる。
【００１３】
第３発明では、バインダー１００重量部に対して１〜１５重量部の割合で塩化鉄が添加されるため、バインダーの結合性能を損なうことなく研磨液の保持性能が向上して溶着などが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、研磨粒子の平均粒径が１０μｍ以下、特に５μｍ或いは３μｍ以下で、光ファイバーが固定されたフェルールの端面や磁気ディスク等の精密湿式研磨に用いられる研磨フィルムに好適に適用されるが、研磨粒子の平均粒径が１０μｍより大きい研磨フィルムや、精密湿式研磨以外の湿式研磨に使用する研磨フィルムにも適用され得る。フェルールは、例えば酸化ジルコニウムやセラミックスなどの円筒形状の保持筒を有し、その保持筒内に光ファイバーが固定されるとともに、研磨フィルムにより先端面が例えば凸球面状に鏡面仕上げされる。研磨液は、水だけでも良いが、水以外の液体成分や研磨粒子などの固体成分を含んでいても良い。
【００１５】
研磨フィルムの研磨粒子としては、ダイヤモンド砥粒が好適に用いられるが、炭化珪素やアルミナなど良く知られた種々の砥粒を採用できる。また、バインダーとしては、変性塩化ビニル樹脂等の耐水性に優れた樹脂結合剤が好適に用いられ、バインダーにより研磨粒子を固定した研磨層の厚さは、使用する研磨粒子の大きさなどに応じて適宜定められる。
【００１６】
基材としては、所定の機械的強度を満足するとともに耐水性、耐油性に優れたポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料から成る薄膜やシート、フィルムが好適に用いられる。
【００１７】
バインダーに添加する塩化鉄は、バインダー１００重量部に対して１重量部より少ないと、研磨液の保持効果が十分に得られなくなることがある一方、１５重量部より多いと、バインダーの結合強度の低下や塩化鉄の潮解によるバインダーの劣化などで結合性能が低下することがあるため、１〜１５重量部の範囲内が望ましく、特に３〜１０重量部の範囲内が適当であり、バインダーの材質に応じて適宜定められる。なお、バインダーによっては、１〜１５重量部の範囲外でも所望の性能が得られる可能性がある。また、バインダーには、必要に応じて顔料や分散剤、帯電防止剤などの他の添加剤を添加することができる。
【００１８】
上記塩化鉄は、粒子の状態でバインダーに略均一に分散するものでも、バインダーに溶解してしまうものでも良く、その添加や含有量は、金属イオン分析機などの測定装置によって調べることができる。バインダー内に粒子の状態で存在する場合、溶け出して凹所ができることにより研磨性能を損なうことがないように、研磨粒子よりも小さいことが望ましい。
【００１９】
【実施例】
図１は、被研磨物としてのフェルール１０の先端面１２の精密湿式研磨を説明する断面図で、研磨フィルム２０を用いて行われる。フェルール１０は、酸化ジルコニウム製の円筒形状の保持筒１４を備えており、その保持筒１４内に光ファイバー１６が固定されるとともに、研磨フィルム２０により先端面１２が凸球面状に鏡面仕上げされる。本実施例の保持筒１４の外径は約２．５ｍｍで、内径すなわち光ファイバー１６の径寸法は約１２５μｍである。
【００２０】
研磨フィルム２０は円板形状を成しているとともに、略水平な研磨盤２２上にゴムパッド２４を挟んで取り付けられており、フェルール１０の先端部が上方から研磨フィルム２０に押圧され、ゴムパッド２４の弾性変形で研磨フィルム２０が所定量だけ凹形状に凹むようになっている。研磨盤２２は、略垂直な第１中心線Ｓ1 まわりに自転させられるとともに、その第１中心線Ｓ1 と平行な第２中心線Ｓ2 まわりに公転させられるようになっており、この時のフェルール１０と研磨フィルム２０との相対移動により先端面１２が凸球面状に研磨加工される。研磨加工時には、ノズル２６から研磨フィルム２０上に研磨液２８として水が供給され、研磨部位が冷却、潤滑されるようになっている。
【００２１】
図２は、研磨フィルム２０の断面図で、多数の微細な研磨粒子３０を含む研磨層３２が基材３４上に設けられたものであり、基材３４は、所定の機械的強度を満足するとともに耐水性、耐油性に優れた厚さが約７５μｍのポリエチレンテレフタレートにて構成されている。研磨層３２は、研磨粒子３０をバインダー３６によって基材３４の表面に一体的に固着したもので、研磨粒子３０の大きさは研磨仕上げの段階により適宜定められるが、本実施例では最終仕上げ研磨のために、平均粒径が約０．６μｍの研磨粒子３０が用いられている。また、本実施例では研磨粒子３０としてダイヤモンド砥粒が用いられている。なお、図２は模式図で、厚さや粒子の大きさなどの寸法を正確な割合で図示したものではない。
【００２２】
バインダー３６は、耐水性および基材３４に対する密着性に優れた変性塩化ビニル樹脂結合剤で、このバインダー３６には、水に可溶な無機化合物から成る添加剤３８が略均一に分散するように添加されている。添加剤３８は、本発明の塩化鉄とは異なり、アルカリ金属と弱酸とが結合した弱アルカリ性の金属塩である珪酸ソーダで、バインダー３６すなわち変性塩化ビニル樹脂結合剤１００重量部に対して３〜１０重量部程度の割合で添加されており、例えば研磨粒子３０よりも小さな珪酸ソーダの粒子を研磨粒子３０と共にバインダー３６内に混合、分散し、基材３４の表面に略均一に塗布して乾燥させた後、熱硬化処理を施すことにより、厚さが約３μｍの研磨層３２が基材３４上に一体的に設けられている。なお、添加剤３８には、必要に応じて顔料や分散剤、帯電防止剤などの他の添加剤が含まれる。
【００２３】
このような研磨フィルム２０によれば、水に可溶な珪酸ソーダが添加剤３８としてバインダー３６に添加されているため、研磨加工時にこの珪酸ソーダが研磨液２８によってバインダー３６から溶け出し、濡れ性が向上する。これにより、研磨フィルム２０による研磨位置に研磨液２８が良好に侵入して保持されるようになり、その冷却、潤滑作用により摩擦による温度上昇が抑制され、バインダー３６の溶着が防止されて優れた研磨性能が安定して得られるようになる。
【００２４】
特に、本実施例の研磨フィルム２０は、研磨液２８として水を使用する精密湿式研磨に用いられるもので、研磨粒子３０の平均粒径が約０．６μｍと極めて微小であるため、フェルール１０の先端面１２で水が弾き易いが、珪酸ソーダがバインダー３６に添加されることにより、研磨フィルム２０による研磨位置の濡れ性が向上して研磨液２８が良好に保持されるようになり、溶着の防止に特に優れた効果が得られる。
【００２５】
また、バインダー３６の主成分である変性塩化ビニル樹脂結合剤１００重量部に対して３〜１０重量部の割合で珪酸ソーダが添加されているため、バインダー３６の結合性能を損なうことなく研磨液２８の保持性能が向上して溶着などが良好に防止される。
【００２６】
因みに、変性塩化ビニル樹脂結合剤のみから成るバインダー３６を用いて製作した研磨フィルムを用いて、図１のように研磨液２８を供給しながらフェルール１０の先端面１２の仕上げ研磨を行ったところ、先端面１２に溶着が生じて十分な研磨を行うことができなかった。これに対し、変性塩化ビニル樹脂結合剤１００重量部に対して５重量部の割合で珪酸ソーダを添加して製作した研磨フィルム２０を用いて、同じ研磨条件でフェルール１０の先端面１２の仕上げ研磨を行ったところ、溶着は認められず、良好な研磨性能が得られた。
【００２７】
一方、上記実施例では添加剤３８として珪酸ソーダが用いられていたが、金属と強酸とが結合した弱酸性の金属塩である塩化鉄を用いて、バインダー３６の主成分である変性塩化ビニル樹脂結合剤１００重量部に対して５重量部、および１０重量部の割合で添加した２種類の研磨フィルム２０を製作し、上記と同じ研磨条件でフェルール１０の先端面１２の仕上げ研磨を行ったところ、何れも溶着が認められず、良好な研磨性能が得られた。また、変性塩化ビニル樹脂結合剤１００重量部に対して１重量部、および２重量部の割合で塩化鉄を添加して製作した研磨フィルム２０の場合には、何れも溶着が認められたが比較的少なく、塩化鉄添加による溶着抑制効果が認められた。このように添加剤３８として塩化鉄を用いる態様が、本発明の実施例である。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  フェルールの先端面の精密湿式研磨を説明する断面図である。
【図２】  図１の精密湿式研磨で用いられる研磨フィルムを説明する断面図である。
【符号の説明】
１０：フェルール（被研磨物）    ２０：研磨フィルム    ２８：研磨液    ３０：研磨粒子    ３４：基材    ３６：バインダー    ３８：添加剤
【図１】
0003739298.tif 000002
【図２】
0003739298.tif 000003