本發(fā)明涉及研磨刷,詳細(xì)地講涉及由多個(gè)突起部和固定該突起部的平面狀的支承部構(gòu)成的研磨刷。
背景技術(shù):
以往,為了同時(shí)研磨形成在玻璃、金屬、塑料等板狀物端部的曲面部分和平面部分,使用了由多個(gè)突起部和固定該突起部的平面狀的支承部構(gòu)成的研磨刷(專利文獻(xiàn)1)。
根據(jù)上述研磨刷,在研磨被研磨物時(shí),一邊將突起部的側(cè)面壓接在被研磨物上一邊進(jìn)行上述曲面部分的研磨。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平4-25362號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,上述專利文獻(xiàn)1的研磨刷因?yàn)槭菍⑼黄鸩恐踩肓酥С胁康难心ニ?,所以存在著在研磨時(shí)上述突起部脫落,由此,或者產(chǎn)生研磨不均勻或者被研磨物因脫落了的突起部而損傷了的問題。
另外,在研磨時(shí)向被研磨物和研磨刷之間供給料漿,但在上述專利文獻(xiàn)1的研磨刷的情況下,因?yàn)閮H向與被研磨物接觸的突起部之間供給上述料漿,所以作為突起部本身對(duì)上述料漿進(jìn)行保持的功能不充分,存在著在研磨加工后未研磨部剩余的問題。
鑒于這樣的問題,本發(fā)明提供一種研磨刷,該研磨刷沒有突起部的脫落,能良好地進(jìn)行突起部的側(cè)面中的料漿的保持。
為了解決課題的手段
即,本發(fā)明是一種研磨刷,該研磨刷具有多個(gè)離開間隔的突起部和支承該突起部的平面狀的支承部,上述突起部的側(cè)面一邊與被研磨物壓接一邊進(jìn)行研磨,其特征在于,上述突起部和上述支承部由具有撓性的相同材料一體地形成,而且上述突起部的側(cè)面具有多個(gè)開孔,該突起部的側(cè)面的開孔率是10~70%,進(jìn)而,該突起部的高度(h)和該突起部的基部的在截面形狀中的外接圓的半徑(r)之比(h/r)是1.0~5.0的范圍。
另外,在朝向上下方向的突起部的頂部,載置測(cè)定夾具,并且在水平方向以100mm/min的速度拉該測(cè)定夾具,該測(cè)定夾具與上述突起部的接觸部具有縱80mm、橫80mm的大致正方形,總重量為5.5kgf,由硅制成,
在從20mm到80mm的區(qū)間中拉該測(cè)定夾具時(shí)的作用在上述測(cè)定夾具上的來自上述突起部的阻力的最大值和最小值之差,是0.1~0.9kgf的范圍。
另外,各突起部的頂面的面積是0.01~1.0cm2的范圍,進(jìn)而,上述突起部的高度(h)是3~15mm的范圍。
使上述支承部中的具有突起部的一側(cè)的面的表面積和全部的突起部的基部的截面積的合計(jì)的比例為,相對(duì)于上述支承部中的具有突起部的一側(cè)的面的表面積100cm2而言,上述突起部的基部的截面積的合計(jì)是30~75cm2的范圍。
而且,上述支承部能夠以一邊與被研磨物壓接一邊追隨相對(duì)地驅(qū)動(dòng)的非平面的固定臺(tái)的表面的方式變形,在上述支承部中的與上述突起部相反側(cè)的面上設(shè)置了具有彈性的緩沖材料。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)樯鲜鲋С胁亢蜕鲜鐾黄鸩勘灰惑w地形成,所以在研磨被研磨物時(shí)上述突起部不從支承部脫落,能防止使被研磨物損傷。
另外,上述突起部因?yàn)榫哂袚闲?,并且突起部的高?h)和該突起部的基部的在截面形狀中的外接圓的半徑(r)之比(h/r)是1.0~5.0的范圍,所以當(dāng)上述突起部的側(cè)面與被研磨物壓接時(shí),能追隨該曲面部分的形狀地變形。
而且,因?yàn)樵谏鲜鐾黄鸩康膫?cè)面上以10~70%的開孔率形成了開孔,所以當(dāng)該突起部的側(cè)面與被研磨物接觸時(shí),能由形成的開孔保持料漿,被研磨物的曲面部也能沒有研磨剩余地進(jìn)行研磨。
附圖說明
圖1是具備本實(shí)施例的研磨刷的雙面研磨裝置的概要圖。
圖2是研磨刷的剖視圖。
圖3是研磨刷的主視圖。
圖4是表示由研磨刷研磨被研磨物的狀態(tài)的剖視圖。
圖5是說明用于測(cè)定來自突起部的阻力的最大值和最小值之差的測(cè)定裝置的圖。
圖6是關(guān)于實(shí)施例9~11的剖視圖。
具體實(shí)施方式
為了實(shí)施發(fā)明的方式
下面對(duì)圖示實(shí)施例進(jìn)行說明,圖1表示研磨被研磨物1的雙面研磨裝置2的概要圖,該雙面研磨裝置2具有一對(duì)研磨定盤,具備被固定在位于上方的上側(cè)研磨定盤5的研磨面?zhèn)鹊难心ニ?;被固定在位于下方的下側(cè)研磨定盤3的研磨面?zhèn)鹊难心ヒr墊7;和用于保持被研磨物1的托架8。在雙面研磨裝置2中具備料漿供給組件(未圖示),該料漿供給組件分別設(shè)置在相向的研磨定盤的研磨面?zhèn)?,在研磨?和研磨襯墊7之間設(shè)置了多個(gè)被研磨物1,向它們和上述被研磨物1之間供給料漿。
上述被研磨物1,其頂面具有大致長(zhǎng)方形,并且如圖4所示,具有朝向上述下側(cè)研磨定盤3側(cè)的平坦的面;和朝向其相反面的上述上側(cè)研磨定盤5側(cè)的平面部分1a及形成在該平面部分1a的外周緣上的曲面部分1b。
上述曲面部分1b在未圖示的倒角裝置中被預(yù)先加工,本實(shí)施例的雙面研磨裝置2,由設(shè)置在上述上側(cè)研磨定盤5上的上述研磨刷4研磨加工上述平面部分1a和曲面部分1b直到所需要的表面粗糙度為止。
另外,作為上述被研磨物1,也可以是玻璃、金屬、塑料,另外也可以是沒有平面部分1a而僅由曲面部分1b構(gòu)成的。
上述下側(cè)研磨定盤3具有大致圓盤狀,在它的上面上由粘接等方法固定了研磨定盤3和大致同直徑的研磨襯墊7,進(jìn)而,在研磨襯墊7的上面上由上述托架8以所需要的間隔載置了上述被研磨物1,該被研磨物1的底面與研磨襯墊7接觸。
上述上側(cè)研磨定盤5具有與上述下側(cè)研磨定盤3大致相同直徑的圓盤狀,在該上側(cè)研磨定盤5的底面上由粘接等方法固定了與該上側(cè)研磨定盤5大致相同直徑的上述研磨刷4。
而且,上述下側(cè)研磨定盤3和上側(cè)研磨定盤5,分別由未圖示的驅(qū)動(dòng)組件相對(duì)地向相反方向旋轉(zhuǎn),由此,被研磨物1和研磨刷4相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。
另外,在進(jìn)行研磨加工時(shí),在上述上側(cè)研磨定盤5上,從上方朝向下方作用所需要的推壓力,上側(cè)研磨定盤5的研磨刷4在由上述推壓力壓附在被研磨物1上的狀態(tài)下進(jìn)行研磨。
上述料漿供給組件(未圖示)將料漿向上述下側(cè)研磨定盤3和上側(cè)研磨定盤5之間供給,作為上述料漿能與研磨的被研磨物1及被要求的加工精度相應(yīng)地使用以往公知的物質(zhì)。
涉及本發(fā)明的上述研磨刷4,由被保持在上述上側(cè)研磨定盤5上的圓盤狀的支承部4a、設(shè)置在該支承部4a上的多個(gè)離開間隔的突起部4b及配置在支承部4a的與突起部4b相反面?zhèn)鹊木彌_材料6構(gòu)成。
本實(shí)施例的研磨刷4成為上述支承部4a和突起部4b由具有撓性的相同材料一體形成的結(jié)構(gòu),具體地講,使用由以下所示的制造方法制造的浸含聚氨酯無(wú)紡布、由發(fā)泡聚氨酯構(gòu)成的材料。
在將上述材料做成浸含聚氨酯無(wú)紡布制的情況下,例如,能使用下面的制造方法進(jìn)行制造。
即,經(jīng)使浸含在無(wú)紡布基體中的熱可塑性聚氨酯樹脂濕式凝固的工序、將濕式凝固了的纖維集合體的雙面進(jìn)行拋光處理的工序,能得到研磨刷前驅(qū)體片。這樣的研磨刷前驅(qū)體片,其無(wú)紡布基體的纖維之間成為空隙,并以覆蓋纖維的方式成為樹脂附著了的構(gòu)造。
另一方面,在將上述材料做成發(fā)泡聚氨酯制的情況下,例如,能使用下面的制造方法進(jìn)行制造。
即,經(jīng)如下的各工序:準(zhǔn)備聚異氰酸酯化合物、多元醇化合物、硬化劑、發(fā)泡劑、催化劑及相對(duì)于各成分非反應(yīng)性的氣體的準(zhǔn)備工序;將上述各成分及相對(duì)于各成分非反應(yīng)性的氣體混合而獲得發(fā)泡體成形用的混合液的混合工序;由上述發(fā)泡體成形用混合液成形聚氨酯樹脂發(fā)泡體的發(fā)泡體成形工序;從上述聚氨酯樹脂發(fā)泡體切片成對(duì)研磨刷4所需要的厚度的切片工序,能得到研磨刷前驅(qū)體片。
而且,由上述制造方法制造的研磨刷前驅(qū)體片,在由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(jisl1021)規(guī)定的初載荷100g/cm2、壓縮載荷1120g/cm2時(shí)的壓縮率最好在2.0~7.0%的范圍內(nèi)。但是,限于研磨刷前驅(qū)體片使用發(fā)泡聚氨酯的情況,按初載荷300g/cm2、壓縮載荷1800g/cm2進(jìn)行測(cè)定。因?yàn)槿绻麎嚎s率屬于上述的范圍內(nèi),則材料本身具有充分的撓性,所以研磨速率良好,而且,容易得到難以產(chǎn)生未研磨部的研磨刷4。
而且,由通過上述制造方法制造的研磨刷前驅(qū)體片構(gòu)成的研磨刷4,具有多個(gè)開孔,特別是突起部4b的側(cè)面中的開孔率是在10~70%的范圍內(nèi),在20~50%的范圍內(nèi)更好。
因?yàn)槿绻_孔率不到10%,則在突起部4b的側(cè)面中不能充分地保持料漿,另外,突起部4b的硬度(彈性)變強(qiáng),向曲面的追隨性降低,所以在曲面部分中未研磨部產(chǎn)生得多,相反如果開孔率超過了70%,則突起部4b變得容易磨損,存在產(chǎn)品壽命變短的傾向。
作為測(cè)定上述開孔率的方法,首先從研磨刷4對(duì)突起部4b進(jìn)行采樣,由顯微鏡(vh-6300,keyence(基恩士公司)制)擴(kuò)大成100倍地觀察突起部4b的側(cè)面的約1.3mm四方的范圍。
接著,將得到的圖像使用圖像處理軟件(imageanalyzerv20labver.1.3,尼康公司制)進(jìn)行二值化處理,確認(rèn)開孔的數(shù)量及各個(gè)開孔的面積,從開孔的面積的總和作為開孔率(%)算出了1.3mm四方的范圍中的開孔的面積比例。測(cè)定是對(duì)隨機(jī)選出的5個(gè)部位進(jìn)行,將其相加平均值作為關(guān)于本實(shí)施例的開孔率(%)。
形成在上述研磨刷4上的突起部4b,分別如圖2所示被形成柱狀,另外如圖3所示,突起部4b的頂面中的形狀成為正方形。另外,作為上述頂面形狀,也可以做成三角形等多邊形、圓形。另外,突起部4b也可以做成錐狀、錐臺(tái)狀,進(jìn)而也可以將圖6所示的那樣的突起部4b上部做成進(jìn)行了r倒角的形狀、將突起部4b的截面形狀朝向前端部地做成圓錐狀等,將突起部4b的前端做得比基部細(xì)。由此,能提高向曲面的追隨性。
為了形成這樣的突起部4b,預(yù)先基于上述制造方法制造浸含聚氨酯無(wú)紡布、發(fā)泡聚氨酯制的片,通過在該板狀的片的表面上進(jìn)行格子狀等的槽加工,能在形成了的槽和槽之間形成上述突起部4b。
這樣形成的突起部4b的高度(h)最好做成3~15mm的范圍。
因?yàn)槿绻黄鸩?b的高度(h)是3mm以上,則突起部4b的高度(h)充分,所以容易在追隨性上優(yōu)異,相反如果是15mm以下,則產(chǎn)生突起部4b的高度(h)過高,由此,突起部4b容易折曲,產(chǎn)生向曲面的追隨性的下降。
另外,各突起部4b的頂面中的面積希望是0.01~1.0cm2的范圍,更希望是0.04~0.64cm2,進(jìn)一步希望是0.09~0.25cm2。
因?yàn)槿绻魍黄鸩?b頂面的面積是0.01cm2以上,則突起部4b的頂面的磨損被抑制,所以在耐久性上優(yōu)異,相反,通過將頂面的面積做成1.0cm2以下,容易確保有助于曲面的研磨的側(cè)面的面積,能抑制曲面的未研磨部的產(chǎn)生。
進(jìn)而,各突起部4b彼此的隔離寬度最好是1~3mm的范圍。
因?yàn)槿绻綦x寬度是1mm以上,則突起部4b容易傾倒,在向被研磨物1的追隨性上優(yōu)異,相反,如果是3mm以下,則隔離寬度不過寬,能充分地確保與被研磨物1接觸的突起部4b的面積,所以能有效地進(jìn)行研磨加工。
另外,希望將支承部4a中的具有突起部4b的一側(cè)的面的表面積和全部的突起部4b截面積的合計(jì)的比例,做成突起部4b的截面積的合計(jì)相對(duì)于上述支承部4a的具有突起部4b的一側(cè)的面的表面積100cm2在30~75cm2的范圍內(nèi),更希望在30~55cm2的范圍內(nèi),進(jìn)一步希望在30~50cm2的范圍內(nèi)。
另外,希望突起部4b的高度(h)和突起部4b的基部的在截面形狀中的外接圓的半徑(r)之比(h/r)是1.0~5.0,更希望是2.0~5.0,進(jìn)一步希望是3.0~4.5。
因?yàn)槿绻鲜霰?h/r)不到1.0,則由突起部4b進(jìn)行的向曲面形狀1b的追隨性變得變差,所以產(chǎn)生未研磨部,相反,如果比(h/r)大于5.0,則突起部4b容易變得彎曲,追隨性隨著時(shí)間而變差,產(chǎn)生未研磨部,另外,從研磨刷加到被研磨物1上的力被分散,加到被研磨物1上的應(yīng)力下降,其結(jié)果,因?yàn)檠心ニ俾式档停圆幌M?/p>
另外,這里的突起部4b的基部的在截面形狀中的外接圓是指,如果截面是正多邊形則指與全部的頂點(diǎn)外接的圓,如果是各邊的長(zhǎng)度及內(nèi)角不均勻的多邊形狀,則將包含全部截面形狀的至少與3個(gè)頂點(diǎn)相接的圓作為外接圓。另外,在截面是橢圓形的情況下,將與橢圓的長(zhǎng)邊相接的圓作為外接圓,在是圓形的情況下,將該圓的形狀本身作為外接圓。
而且,在朝向上下方向的突起部4b的頂部,載置如圖5所示的那樣的測(cè)定夾具11,進(jìn)而將該測(cè)定夾具11在水平方向拉,此時(shí)作用在該測(cè)定夾具11上的來自上述突起部4b的阻力的最大值和最小值之差最好成為0.1~0.9kgf的范圍。
如果具體地進(jìn)行說明,則為了求出來自上述突起部4b的阻力的最大值和最小值之差,在使上述研磨刷4浸漬在水中15分鐘之后,將研磨刷4中的與突起部4b相反側(cè)的面經(jīng)雙面膠帶粘接在測(cè)定用定盤之上,使得上述突起部4b的頂面朝向上方。
上述測(cè)定夾具11具有如下的結(jié)構(gòu):在縱80mm、橫80mm、厚度0.7mm的大致正方形的硅片11a的上面上粘接固定了縱80mm、橫80mm、厚度10mm的大致相同形狀的不銹鋼板11b,進(jìn)而在上述不銹鋼板11b的上部設(shè)置了錘11c,使得該測(cè)定夾具11的總重量成為5.5kgf。另外,作為上述測(cè)定夾具11,與突起部4b的接觸部11d是硅制的,并且具有上述形狀,而且總重量只要是5.5kgf,也可以具有其它的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)此結(jié)構(gòu),如果上述測(cè)定夾具11被載置在比該測(cè)定夾具11充分寬的研磨襯墊4(例如直徑640mm)的上面上,則下面?zhèn)鹊墓杵?1a與多個(gè)突起部4b的頂面接觸。
而且將上述測(cè)定夾具11由拉伸試驗(yàn)機(jī)12(例如株式會(huì)社エー·アンド·デイ(aandd公司)制,テンシロン(tensilon)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),rtc-1210a)在水平方向以速度100mm/min拉80mm。
上述拉伸試驗(yàn)機(jī)12,通過拉上述測(cè)定夾具11,在該測(cè)定夾具11的接觸部11d和研磨襯墊4的突起部4b的頂部的接觸部分中,對(duì)作用在該測(cè)定夾具11上的來自突起部4b的應(yīng)力進(jìn)行測(cè)定,作成應(yīng)力-移動(dòng)距離曲線,測(cè)定在測(cè)定夾具11從20mm到80mm移動(dòng)的區(qū)間中的應(yīng)力的最大值及最小值。
而且,重復(fù)上述測(cè)定5次,并且將測(cè)定的應(yīng)力的最大值和最小值之差的平均值作為關(guān)于本發(fā)明的來自上述突起部4b的阻力的最大值和最小值之差。
而且,基于上述條件測(cè)定的由上述突起部4b產(chǎn)生的阻力的最大值和最小值之差,希望是0.1~0.9kgf,更希望是0.2~0.8kgf。
如果阻力的最大值和最小值之差是0.1kgf以上,則被研磨物1與突起部4b碰撞,突起部4b傾倒,在直到通過突起部4b上為止之前的期間,在阻力上充分地存在差別。在此情況下,因?yàn)橥黄鸩?b充分地具有硬度,所以能抑制研磨速率的下降。
相反,如果阻力的最大值和最小值之差是0.9kgf以下,則在被研磨物1與突起部4b碰撞后,直到通過突起部4b上為止之前的期間的阻力的變動(dòng)不過大。因此,因?yàn)橥黄鸩?b容易由研磨壓附近的應(yīng)力傾倒,所以在被研磨物1的追隨性上優(yōu)異,能抑制未研磨部的產(chǎn)生。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的研磨刷4,如上所述,能良好地進(jìn)行具有曲面部分1b的被研磨物1的研磨。
通過使上述雙面研磨裝置2工作,使被研磨物1模仿下側(cè)研磨定盤3地旋轉(zhuǎn),并且使上述研磨刷4由上側(cè)研磨定盤5向與上述旋轉(zhuǎn)相反方向旋轉(zhuǎn),被研磨物1和研磨刷4相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
此時(shí),上述上側(cè)研磨定盤5的高度,以成為上述研磨刷4中的突起部4b的前端部與上述研磨襯墊7的表面接觸的高度或者變得比它低的方式調(diào)整研磨壓。
通過被研磨物1和研磨刷4相對(duì)地旋轉(zhuǎn),如圖4所示,上述突起部4b與被研磨物1接觸,但這時(shí)該突起部4b的側(cè)面與被研磨物1的曲面部分1b接觸,然后突起部4b追隨被研磨物1的形狀地?fù)锨?/p>
其結(jié)果,該突起部4b的側(cè)面一邊與曲面部分1b壓接一邊進(jìn)行研磨,進(jìn)而該突起部4b追隨被研磨物1的形狀地?fù)锨纱?,平面部?a也由突起部4b的側(cè)面研磨。
在這樣地進(jìn)行被研磨物1的研磨的期間,上述突起部4b與被研磨物1的形狀一致地反復(fù)變形,但因?yàn)檫@些突起部4b與支承部4a一體地形成,所以該突起部4b不會(huì)從支承部4a脫落,不存在被研磨物1由脫落的突起部4b損傷的情況。
另外,通過在上述支承部4a的上述上側(cè)研磨定盤5側(cè)粘合具有彈性的上述緩沖材料6,能減弱由上述研磨刷4進(jìn)行的與被研磨物1的碰撞,能延長(zhǎng)研磨刷4的產(chǎn)品壽命。
作為上述緩沖材料6的材質(zhì)不被特別地限定,例如,也可以使用聚乙烯、聚氨酯、聚丁二烯、硅酮等樹脂,天然橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯橡膠等橡膠,浸含樹脂的無(wú)紡布。對(duì)于發(fā)泡構(gòu)造也不被特別地限制,也可以沒有發(fā)泡構(gòu)造。
另一方面,在進(jìn)行被研磨物1的研磨的期間,在上述研磨刷4和被研磨物1之間由上述料漿供給組件供給料漿。
因?yàn)楸緦?shí)施例的研磨刷4由具有上述的開孔率的材料成形,所以在各突起部4b的側(cè)面上形成了多個(gè)開孔,由該開孔可以良好地保持料漿。
因此,如果突起部4b的側(cè)面與被研磨物1接觸,則能在該突起部4b的側(cè)面和被研磨物1之間保持適合于研磨的量的料漿,抑制未研磨部的產(chǎn)生。
另外,以往為了研磨半導(dǎo)體基板等的表面,使用了在表面上形成了格子狀的槽的研磨襯墊(例如日本特開平10-315119號(hào)公報(bào)),它們是將研磨上述平坦的基板的表面作為目的,不像本實(shí)施例的那樣適合于曲面部分的研磨。
即,因?yàn)檫@些研磨襯墊中的槽是為了料漿的供給及排出而設(shè)置的,以維持形成在槽和槽之間的凸部的表面與上述基板的表面接觸的狀態(tài)將研磨襯墊的平坦性復(fù)制到上述基板表面上的方式進(jìn)行研磨,所以上述槽未被形成得深,沒有如本實(shí)施例的那樣考慮使突起部4b撓曲而由該突起部4b的側(cè)面進(jìn)行研磨。
另外,上述實(shí)施例中的上側(cè)研磨定盤5,其安裝研磨刷4的面成為平板狀,但上側(cè)研磨定盤5的安裝面的曲率不被特別地限定。即使是將上述安裝面做成了曲面的上側(cè)研磨定盤5,因?yàn)楸緦?shí)施例的研磨刷4的上述支承部4a具有撓性,所以也能安裝在它上。
在該情況下,例如,即使是沒有平面部分1a的透鏡、具有高低差的立體的被研磨物1,也能良好地進(jìn)行研磨加工。
進(jìn)而,在本實(shí)施例中,將被研磨物1設(shè)置在研磨襯墊7的上方,被研磨物1的下面?zhèn)纫惭心?,但也可以在被研磨?的下面?zhèn)炔辉O(shè)置研磨襯墊7地直接固定被研磨物1,由研磨刷4僅單面研磨被研磨物1的上面。
另外,研磨裝置也不限定于雙面研磨裝置2,例如也可以在圓柱狀的旋轉(zhuǎn)體等的非平面的固定臺(tái)上粘貼研磨刷4來進(jìn)行研磨加工。
實(shí)施例
下面,由實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明是不被這些實(shí)施例限定的。
(實(shí)施例1)
首先,調(diào)制了包含100%模數(shù)3.5mpa的酯類聚氨酯樹脂16質(zhì)量份、陰離子類界面活性劑1質(zhì)量份和作為溶劑dmf83質(zhì)量份的樹脂溶液。
另外,與其分開地準(zhǔn)備了片狀的纖維基體材料。該纖維基體材料是由纖度3d、纖維長(zhǎng)51mm的聚酯纖維構(gòu)成的無(wú)紡布,厚度是12mm,單位面積重量是1500g/m2。
接著,在將該纖維基體材料浸漬在上述樹脂溶液中之后,使用可將一對(duì)輥之間加壓的軋液輥擠出樹脂溶液,使樹脂溶液大致均勻地浸含在纖維基體材料中。接著,通過將纖維基體材料浸漬在由室溫的水及dmf構(gòu)成的凝固液中,使聚酯類聚氨酯樹脂凝固再生而得到了研磨刷前驅(qū)體片。
然后,將研磨刷前驅(qū)體片從凝固液中取出,再浸漬在由水構(gòu)成的清洗液中,在除去dmf之后,使其干燥。干燥后,通過切片處理來除去表面的皮層,將厚度做成了10mm。此時(shí)的研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是2.9%,密度是0.28g/cm3。
接著,將得到的研磨刷前驅(qū)體片通過切削加工,在單面?zhèn)仍O(shè)置了柱狀的突起部4b(高度為9mm,突起部4b的頂面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。
然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為15倍),得到了研磨刷4。
<研磨試驗(yàn)>
接著,在上述的實(shí)施例1的研磨刷4的與研磨面相反面?zhèn)韧扛舱辰觿?,將研磨?固定在雙面研磨機(jī)的上定盤側(cè)。進(jìn)行研磨試驗(yàn),對(duì)突起部4b的脫落、研磨速率和未研磨部進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
(研磨條件)
·使用研磨機(jī):スピードファム(speedfam)株式會(huì)社制,(型號(hào):dsm9b-5p-iv)
·定盤轉(zhuǎn)速:40rpm
·加工應(yīng)力:450g/cm2
·研磨劑:氧化鈰料漿10%水溶液
·被研磨物:玻璃基板(65mm×65mm×10mm在端部,加工成曲面)×10片/批
·研磨時(shí)間:20分/批
·下側(cè)研磨定盤側(cè)研磨襯墊:浸含無(wú)紡布制研磨襯墊(富士紡控股愛媛株式會(huì)社制,fpk-650)
(突起部4b的脫落的評(píng)價(jià))
確認(rèn)研磨120片被研磨物1之后的研磨刷4,對(duì)突起部4b的脫落的有無(wú)進(jìn)行了評(píng)價(jià),但不限于實(shí)施例1,在全部的實(shí)施例和比較例中未確認(rèn)到突起部4b的脫落。
(研磨速率)
研磨速率,是由厚度表示每分鐘的研磨量的速率,從研磨量、被研磨物1的研磨面積及比重算出,該研磨量從研磨加工前后的基板的重量減少求出。被研磨物1研磨120片,求出了各個(gè)研磨速率的相加平均值。將結(jié)果表示在表中。
(未研磨部的評(píng)價(jià))
相對(duì)于研磨結(jié)束后的被研磨物1的研磨刷接觸面?zhèn)?,?duì)作為未研磨部的帶模糊的部分用目視進(jìn)行了確認(rèn)。將完全未被確認(rèn)到模糊的情況評(píng)價(jià)為○,將雖然僅被確認(rèn)到稍微模糊但是作為品質(zhì)可以全部成為產(chǎn)品的水平的情況評(píng)價(jià)為△,將模糊過多而包含了不能將被研磨物1作為產(chǎn)品的情況評(píng)價(jià)為×。未研磨部的評(píng)價(jià),將在第二批、第六批和第十批中進(jìn)行了研磨加工的被研磨物1作為對(duì)象進(jìn)行了評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示在表中。
[表1]
(實(shí)施例2)
在實(shí)施例2中,作為第一成分的預(yù)聚物,將通過使2,4-tdi和數(shù)均分子量約1000的ptmg反應(yīng)得到的含有異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物(114質(zhì)量份)加熱到50℃,在減壓下進(jìn)行了脫泡。在此預(yù)聚物中,異氰酸酯含有量是7.8%。
另外,第二成分分別添加粗制moca(54質(zhì)量份)、數(shù)均分子量約1000的ptmg(54質(zhì)量份)、水(0.5質(zhì)量份)、催化劑(0.3質(zhì)量份)、硅酮類界面活性劑(0.3質(zhì)量份),當(dāng)在50℃下攪拌混合之后,在減壓下進(jìn)行了脫泡。
然后,將這些第一成分:第二成分以質(zhì)量比100:29的比例向混合機(jī)供給。此時(shí),由設(shè)置在混合機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)子上的噴嘴以30l/min的流量供給空氣。
將得到的混合液向型框(890mm×890mm)注射,在使其硬化之后,將形成了的聚氨酯樹脂發(fā)泡體從型框拔出。將此發(fā)泡體切片成厚度5mm制作了聚氨酯片。此時(shí)的聚氨酯片的壓縮率是4.8%,密度是0.5g/cm3。
接著,在得到的聚氨酯片的單面?zhèn)韧ㄟ^切削加工設(shè)置了突起部4b(高度為4mm,突起部4b的頂面的形狀為3mm×3mm的正方形,突起部4b的彼此的隔離寬度為2mm)。接著,通過在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為15倍),制作了研磨刷4,與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了各種測(cè)定。將結(jié)果表示在表1中。
(實(shí)施例3)
除了將突起部4b的頂面的形狀做成3mm×3mm,將隔離寬度做成2mm以外,通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了研磨刷4,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表1中。
(實(shí)施例4)
除了不配置上述緩沖材料6以外,通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了研磨刷4,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各種測(cè)定的結(jié)果表示在表1中。
(實(shí)施例5)
除了將突起部4b的高度做成4mm以外,通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了研磨刷4,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各種測(cè)定的結(jié)果表示在表1中。
(實(shí)施例6)
除了厚度是17mm以外,使用與實(shí)施例1相同的纖維基體材料,與實(shí)施例1同樣地制作了研磨刷前驅(qū)體片。然后,通過切片處理,將厚度做成了15mm。
此時(shí)的研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是4.3%,密度是0.28g/cm3。接著,將得到的研磨刷前驅(qū)體片通過切削加工,在單面?zhèn)仍O(shè)置了突起部4b(高度為14mm,突起部4b的頂面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。
然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為15倍),得到了研磨刷4。此后,通過與實(shí)施例1同樣的方法,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表1中。
(實(shí)施例7)
除了將無(wú)紡布的單位面積重量變更成1100g/m2,將樹脂的100%模數(shù)變更成2.5mpa以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行了制作,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表2中。另外,研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是7.0%,密度是0.22g/cm3。
(實(shí)施例8)
除了將樹脂的100%模數(shù)變更成9mpa以外,與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行了制作,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表2中。另外,研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是2.1%,密度是0.30g/cm3。
(比較例1)
除了將突起部4b的高度做成了2mm以外,通過與實(shí)施例1同樣的方法制作了研磨刷4,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表2中。
(比較例2)
除了厚度是20mm以外,使用與實(shí)施例1相同的纖維基體材料,與實(shí)施例1同樣地制作了研磨刷前驅(qū)體片。然后,通過切片處理,將厚度做成了18mm。
此時(shí)的研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是5.0%,密度是0.28g/cm3。接著,將得到的研磨刷前驅(qū)體片通過切削加工,在單面?zhèn)仍O(shè)置了突起部4b(高度為17mm,突起部4b的頂面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。
然后,在一突起4b部相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為15倍),得到了研磨刷4。此后通過與實(shí)施例1同樣的方法,進(jìn)行了各種測(cè)定。將各測(cè)定的結(jié)果表示在表2中。
(比較例3)
首先,調(diào)制了包含100%模數(shù)為14mpa的酯類聚氨酯樹脂20質(zhì)量份、樹脂添加劑1質(zhì)量份、作為溶劑dmf83質(zhì)量份的樹脂溶液。
另外,與其分開地準(zhǔn)備了片狀的纖維基體材料。該纖維基體材料,是纖維材料為pet的無(wú)紡布,厚度是15mm,纖維的纖度是3d,單位面積重量是1500g/m2。
接著,在將該纖維基體材料浸漬在上述樹脂溶液中之后,使用可將一對(duì)輥之間加壓的軋液輥擠出樹脂溶液,使樹脂溶液大致均勻地浸含在纖維基體材料中。接著,通過將纖維基體材料浸漬在由室溫的水及dmf構(gòu)成的凝固液中,使酯類聚氨酯樹脂凝固再生而得到了研磨刷前驅(qū)體片。
然后,從凝固液中取出研磨刷前驅(qū)體片,再浸漬在由水構(gòu)成的清洗液中,在除去dmf之后,使其干燥。干燥后,在150°下對(duì)前驅(qū)體片進(jìn)行熱沖壓,將厚度壓縮到成10mm。此時(shí)的研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是1.5%,密度是0.48g/cm3。
接著,將得到的研磨刷前驅(qū)體片通過切削加工,在單面?zhèn)仍O(shè)置了突起部4b(高度為9mm,突起部4b的頂面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為15倍),得到了研磨刷4。
[表2]
(實(shí)施例9)
首先,調(diào)制了包含100%模數(shù)為9mpa的酯類聚氨酯樹脂18質(zhì)量份、陰離子類界面活性劑1質(zhì)量份和作為溶劑dmf81質(zhì)量份的樹脂溶液。
另外,與其分開地準(zhǔn)備了片狀的纖維基體材料。該纖維基體材料是由纖度3d、纖維長(zhǎng)51mm的聚酯纖維構(gòu)成的無(wú)紡布,厚度是6mm,單位面積重量是750g/m2。
接著,在將該纖維基體材料浸漬在上述樹脂溶液中之后,使用可將一對(duì)輥之間加壓的軋液輥擠出樹脂溶液,使樹脂溶液大致均勻地浸含在纖維基體材料中。接著,通過將纖維基體材料浸漬在由室溫的水及dmf構(gòu)成的凝固液中,使聚酯類聚氨酯樹脂凝固再生而得到了研磨刷前驅(qū)體片。
然后,從凝固液中取出研磨刷前驅(qū)體片,再浸漬在由水構(gòu)成的清洗液中,在除去了dmf之后,使其干燥。干燥后,通過切片處理除去表面的皮層,將厚度做成了4mm。此時(shí)的研磨刷前驅(qū)體片的壓縮率是5.3%,密度是0.3g/cm3。
接著,將得到的研磨刷前驅(qū)體片通過切削加工,在單面?zhèn)仍O(shè)置了具有圖6(a)所示的截面形狀的突起部4b(高度為3mm,突起部4b的頂面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。具體地講,上述突起部4b,與上述實(shí)施例1~8中的突起部4b同樣,具有以頂面的面積和基部的截面積成為相同的方式形成的方柱狀。
然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為30倍),得到了研磨刷4。
(實(shí)施例10)
通過與實(shí)施例9同樣的方法,得到研磨刷前驅(qū)體片,對(duì)該研磨刷前驅(qū)體片的單面?zhèn)葘?shí)施切削加工,設(shè)置了圖6(b)所示的突起部4b(高度為3mm,突起部4b的頂面的形狀為1mm×1mm的正方形,突起部4b的基部的截面形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。
具體地講,本實(shí)施例10的突起部4b,通過相對(duì)于上述實(shí)施例9中的方柱狀的突起部4b,將其上部進(jìn)行r倒角,成為將頂面做成了上述形狀的突起部。
然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm、發(fā)泡倍率為30倍),得到了研磨刷4。
(實(shí)施例11)
通過與實(shí)施例9同樣的方法得到研磨刷前驅(qū)體片,對(duì)該研磨刷前驅(qū)體片的單面?zhèn)葘?shí)施切削加工,設(shè)置了圖6(c)所示的突起部4b(高度為3mm,突起部4b的頂面的形狀為1mm×1mm的正方形,突起部4b的底面的形狀為4mm×4mm的正方形,突起部4b彼此的隔離寬度為3mm)。
具體地講,本實(shí)施例10的突起部4b,通過相對(duì)于上述實(shí)施例9中的方柱狀的突起部4b,將其截面形狀朝向前端部地做成圓錐狀,成為將頂面做成了上述形狀的突起部。
然后,在與突起部4b相反側(cè)的面上經(jīng)粘接劑,作為緩沖材料6粘合聚乙烯泡沫狀物(厚度為5mm,發(fā)泡倍率為30倍),得到了研磨刷4。
[表3]
(試驗(yàn)結(jié)果1(實(shí)施例1~實(shí)施例6))
在實(shí)施例1~6的研磨襯墊1中,開孔率是10~70%的范圍,而且,h/r也是1.0~5.0的范圍。因此,能充分地保持料漿,追隨性也是良好的,因此對(duì)研磨速率及未研磨部來說也得到了良好的結(jié)果。
(試驗(yàn)結(jié)果2(實(shí)施例7~實(shí)施例8))
實(shí)施例7及實(shí)施例8也與實(shí)施例1~6同樣,開孔率是10~70%的范圍,h/r也是1.0~5.0的范圍。因此,對(duì)于研磨速率及未研磨部來說得到了良好的結(jié)果。
但是,實(shí)施例7,因?yàn)榕c實(shí)施例1~6比較,阻力的最大值和最小值的差小,所以突起部4b容易傾倒,硬度弱了一些。因此,與實(shí)施例1~6相比,研磨速率低了一些。
相反,實(shí)施例8,因?yàn)榕c實(shí)施例1~6比較,阻力的最大值和最小值之差大,所以突起部4b難以傾倒,追隨性低了一些。因此,對(duì)于未研磨部來說達(dá)到了作為產(chǎn)品的品質(zhì)水平,但成為比實(shí)施例1~6差一些的結(jié)果。
(試驗(yàn)結(jié)果3(比較例1~3))
關(guān)于是與實(shí)施例1相同的材料且h/r不到1.0的比較例1,因?yàn)閔/r不到1.0,所以突起部4b不能追隨被研磨物1的曲面部分1b,產(chǎn)生了未研磨部。研磨速率,因?yàn)橥黄鸩?b的硬度變強(qiáng),所以與實(shí)施例1相比高了。
相反,關(guān)于是與實(shí)施例1相同的材料且h/r比5.0大的比較例2,因?yàn)閔/r比5.0大,所以突起部4b容易折曲,追隨性因時(shí)間變化而變差,產(chǎn)生了未研磨部。至于研磨速率,因?yàn)閺难心ニ?加到被研磨物1上的力被分散,加到被研磨物1上的應(yīng)力下降了,所以變得比實(shí)施例1低。
另外,比較例3,雖然h/r是在1.0~5.0的范圍內(nèi),但因?yàn)殚_孔率不到10%,所以在突起部4b的側(cè)面中的料漿的保持不充分,在曲面部分1b中未研磨部產(chǎn)生得多。
但是,雖然未研磨部產(chǎn)生得多,但研磨速率不低。其理由可以認(rèn)為是因?yàn)橥黄鸩?b的硬度強(qiáng)了,所以平面部分1a被過分研磨了。
(試驗(yàn)結(jié)果4(實(shí)施例9~實(shí)施例11))
實(shí)施例9~實(shí)施例11也與實(shí)施例1~8同樣,開孔率是10~70%的范圍,h/r也是1.0~5.0的范圍。因此,對(duì)于研磨速率及未研磨部來說得到了良好的結(jié)果。
在此,這些實(shí)施例9~實(shí)施例11的突起部4b的基部的截面積及高度成為共同的截面積及高度,但在如實(shí)施例10、11的突起部4b的那樣將頂面的面積設(shè)定得比基部的截面積小的情況下,對(duì)于在未研磨部中的品質(zhì)水平,與實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)相比得到了一些良好的評(píng)價(jià)。
另外,在本實(shí)施方式中,表示了研磨刷4的支承部4a相對(duì)于被研磨物1相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的例子,但本發(fā)明的產(chǎn)品不限定于此。只要是支承部4a在被研磨物1上運(yùn)動(dòng),能實(shí)現(xiàn)研磨加工,就不被特別地限定。
符號(hào)的說明
1:被研磨物
1b:曲面部分
2:雙面研磨裝置
3:下側(cè)研磨定盤
4:研磨刷
4a:支承部
4b:突起部
5:上側(cè)研磨定盤
6:緩沖材料。