專利名稱：具有研磨粒的拋光墊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拋光墊及其制造方法，具體地說，涉及一種具有研磨粒的拋光墊
及其制造方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)拋光方法采用拋光液搭配拋光墊的模式。拋光液中具有多個研磨粒，研磨粒 用以對被拋光工件的表面進(jìn)行拋光。拋光墊具有多個孔洞，各孔洞相互連通，以使拋光液平 均分布在拋光墊的表面，從而提升拋光能力。 常規(guī)拋光方法的缺點如下。拋光時，拋光液流通在孔洞中時，拋光液中的研磨粒易 堵塞孔洞，導(dǎo)致拋光能力下降。而后則需用修整器來修整被堵塞的孔洞，以恢復(fù)拋光墊的拋 光能力。然而在原有制程中添加此程序，會提高成本且降低效率。 另一種常規(guī)拋光方法是使用具有研磨粒的拋光墊。參考圖l，顯示第1233384號 中國臺灣專利公告所揭示的常規(guī)具有研磨粒的拋光墊的示意圖。具有研磨粒的拋光墊l包 括底層11和拋光層12。拋光層12位于底層11上，拋光層12具有樹脂121和多個研磨粒 122。樹脂121包覆研磨粒122，樹脂121具有拋光面1211。部分研磨粒122顯露于樹脂 121的拋光面1211。 常規(guī)具有研磨粒的拋光墊1的缺點如下。具有研磨粒的拋光墊1是利用樹脂121 固定住研磨粒122，因此拋光時研磨粒122被固定在同一位置，以相同應(yīng)力在相同方向上進(jìn) 行研磨，而容易在被拋光工件上造成刮傷。同時，樹脂121逐漸被磨去，而使固定在樹脂121 內(nèi)的研磨粒122顯露于所述拋光面1211的面積越來越大，導(dǎo)致刮傷的情況更加嚴(yán)重。
因此，有必要提供一種創(chuàng)新且具進(jìn)步性的具有研磨粒的拋光墊及其制造方法，以 解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有研磨粒的拋光墊，其包括多條纖維、多個研磨粒和一高分子 體。所述纖維交錯排列成纖維基材。所述研磨粒附著在所述纖維上。所述高分子體包覆所 述纖維和所述研磨粒。 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種具有研磨粒的拋光墊的制造方法，包括以下步驟(a)提 供纖維基材，所述纖維基材具有多條纖維和多個研磨粒，所述纖維交錯排列，所述研磨粒附 著在所述纖維上；(b)將所述纖維基材含浸在高分子溶液中；以及(c)進(jìn)行固化步驟，使得 所述纖維基材被高分子體所包覆。 借此，所述纖維的柔韌性使所述研磨粒不易刮傷被拋光工件的表面，且所述拋光 墊只需以不具有研磨粒的酸性、堿性拋光液或具有電解質(zhì)的電解液溶液的輔助，就有相當(dāng) 好的拋光能力，可避免常規(guī)技術(shù)中拋光液的研磨粒堵塞拋光墊的孔洞的情況。此外，利用所 述拋光墊拋光后，被拋光工件的表面只殘留少數(shù)研磨粒，僅需簡單的清洗程序就可完成，且 也容易進(jìn)行廢水處理。


圖1顯示常規(guī)具有研磨粒的拋光墊的示意圖； 圖2顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的示意圖； 圖3顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的纖維的剖面示意圖，其中所 述纖維為實心的； 圖4顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的纖維的剖面示意圖，其中所 述纖維為空心的； 圖5顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的制造方法的流程圖；
圖6顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的示意圖；
圖7顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的纖維的剖面示意圖，其中所 述纖維為實心的； 圖8顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的纖維的剖面示意圖，其中所 述纖維為空心的；以及 圖9顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的制造方法的流程圖。
具體實施例方式
參考圖2，其顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的示意圖。具有研磨粒 的拋光墊2包括多條纖維21、多個研磨粒22和一高分子體23。在其它應(yīng)用中，拋光墊2進(jìn) 一步包括底層，所述底層可為背膠層或為另一復(fù)合層。 研磨粒22附著在纖維21上，且纖維21交錯排列成纖維基材24。在本實施例中， 纖維21為實心的且研磨粒22位于纖維21的表面(如圖3所示)。在其它應(yīng)用中，纖維21 可為空心的且研磨粒22位于纖維21的表面(如圖4所示)。 優(yōu)選的是，纖維21的尺寸為0. 001丹尼爾(Denier)到6丹尼爾。優(yōu)選 的是，纖維21的材質(zhì)選自由聚酰胺樹脂(Polyamide Resin)、聚乙烯對苯二甲酸酯 (PolyethyleneTer印hthalat， PET)、聚酉旨豐對月旨(Polyester Resin)、尼龍(Nylon)、聚丙烯 (Polyproylene， PP)、丙烯酸樹月旨(Acrylic Resin)和聚丙烯腈樹月旨(Polyacrylonitrile Resin)組成的群組。在本實施例中，纖維基材24是不織布。優(yōu)選的是，纖維基材24是利用 化學(xué)黏合法、熱熔黏合法、機械絡(luò)合法、干式梳棉法、直接成網(wǎng)法或濕式成網(wǎng)法而形成的。在 本實施例中，研磨粒22的平均直徑為0. 01微米(ii m)到100微米，且其材質(zhì)選自由二氧化 硅(Si0》、二氧化鈰(Ce0》、氧化鋁"1203)、過渡金屬的氧化物和II A族金屬的氧化物組 成的群組。 高分子體23包覆纖維21和研磨粒22，高分子體23具有第一表面231和第二表面 232。優(yōu)選的是，部分纖維21和部分研磨粒22顯露于第一表面231。第一表面231為拋光 面。在其它應(yīng)用中，高分子體23完全包覆纖維21和研磨粒22，等到開始拋光一段時間后，第 一表面231 (拋光面)的高分子體23被移除一部分后，部分纖維21和部分研磨粒22就會顯 露于第一表面231?；蛘?，在拋光之前，事先移除(例如修整或研磨)部分第一表面231的 高分子體23，以使部分纖維21和部分研磨粒22顯露于第一表面231，再進(jìn)行拋光。在本實 施例中，高分子體23為連通多孔性高分子彈性體樹脂。優(yōu)選的是，高分子體23的材質(zhì)選自由聚酰胺樹酯、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)、 酚樹脂(Phenol Resin)、聚胺酯樹脂(Polyurethane Resin)、乙烯苯樹脂(Vinylbenzene Resin)和丙烯酸樹脂所組成的群組。在其它應(yīng)用中，高分子體23的第二表面232位于底層 上。 參考圖5，其顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第一實施例的制造方法的流程圖。 配合參考圖2，首先，參考步驟S51，提供纖維原料(未圖示)，且進(jìn)行紡絲(Spi皿ing)步驟， 使纖維原料形成多條纖維21。優(yōu)選的是，紡絲步驟為熔紡(Melt Spinning)、干式紡絲(Dry Spinning)或濕式紡絲(Wet Spinning)。在本實施例中，纖維21為實心的(如圖3所示)。 在其它應(yīng)用中，纖維21可為空心的(如圖4所示)。優(yōu)選的是，纖維21的尺寸為0.001丹 尼爾到6丹尼爾。優(yōu)選的是，纖維21的材質(zhì)選自由聚酰胺樹脂、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚酯 樹脂、尼龍、聚丙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈樹脂組成的群組。 接著，參考步驟S52，提供多個研磨粒22，且將研磨粒22附著在纖維21的表面(如 圖3和圖4所示)。在其它應(yīng)用中，每一研磨粒22顯露于纖維21的表面，即每一研磨粒22 部分位于纖維21內(nèi)，且部分裸露于纖維21夕卜，或者，部分研磨粒22位于纖維21的內(nèi)部，且 部分研磨粒22顯露于纖維21的表面(如圖7和圖8所示)。優(yōu)選的是，研磨粒22的材質(zhì) 選自由二氧化硅、二氧化鈰、氧化鋁、過渡金屬的氧化物和II A族金屬的氧化物組成的群 組。 接著，參考步驟S53，進(jìn)行制棉步驟，使纖維21形成纖維基材24。在本實施例中， 纖維基材24為不織布。優(yōu)選的是，纖維基材24是利用化學(xué)黏合法、熱熔黏合法、機械絡(luò)合 法、干式梳棉法、直接成網(wǎng)法或濕式成網(wǎng)法而形成的。接著，參考步驟S54，將纖維基材24含 浸在高分子溶液(未圖示)中。 最后，參考步驟S55，進(jìn)行固化步驟，使得纖維基材24被高分子體23所包覆，高分 子體23包括第一表面231和第二表面232。優(yōu)選的是，部分纖維21和部分研磨粒22顯露 于高分子體23的第一表面231。在其它應(yīng)用中，在步驟S55中高分子體23完全包覆纖維基 材24?；蛘?，在步驟S55中高分子體23完全包覆纖維基材24，且步驟S55進(jìn)一步包括移除 (例如修整或研磨)部分高分子體23的步驟，以使部分纖維21和部分研磨粒22顯露于高 分子體23的第一表面231。優(yōu)選的是，步驟S55之后進(jìn)一步包括在高分子體23的第二表面 232形成底層的步驟，其中所述底層為背膠層。 參考圖6，顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的示意圖。本實施例的拋 光墊3與第一實施例的拋光墊2(圖2)大致相同。本實施例與第一實施例的不同處在于研 磨粒32位于纖維31內(nèi)。在本實施例中，纖維31為實心的，且研磨粒32位于纖維31的內(nèi) 部，其中部分研磨粒32顯露于纖維31的表面(如圖7所示)。然而，在其它應(yīng)用中，纖維 31可為空心的(如圖8所示)。 參考圖9，其顯示本發(fā)明具有研磨粒的拋光墊的第二實施例的制造方法的流程圖。 配合參考圖6，首先，參考步驟S91，提供纖維原料(未圖示)和多個研磨粒32，且將研磨粒 32添加到纖維原料中。優(yōu)選的是，研磨粒32的材質(zhì)選自由二氧化硅、二氧化鈰、氧化鋁、過 渡金屬的氧化物和II A族金屬的氧化物組成的群組。 接著，參考步驟S92，進(jìn)行紡絲(Spi皿ing)步驟，使纖維原料形成多條纖維31，其 中部分研磨粒32位于纖維31的內(nèi)部，且部分研磨粒32顯露于纖維31的表面(如圖7和圖8所示)。優(yōu)選的是，紡絲步驟為熔紡、干式紡絲或濕式紡絲。在本實施例中，纖維31為 實心的(如圖7所示)。在其它應(yīng)用中，纖維31可為空心的(如圖8所示)。優(yōu)選的是，纖 維31的尺寸為0.001丹尼爾到6丹尼爾。優(yōu)選的是，纖維31的材質(zhì)選自由聚酰胺樹脂、聚 乙烯對苯二甲酸酯、聚酯樹脂、尼龍、聚丙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈樹脂組成的群組。
接著，參考步驟S93，進(jìn)行制棉步驟，使纖維31形成纖維基材34。在本實施例中， 纖維基材34為不織布。優(yōu)選的是，纖維基材34是利用化學(xué)黏合法、熱熔黏合法、機械絡(luò)合 法、干式梳棉法、直接成網(wǎng)法或濕式成網(wǎng)法而形成的。接著，參考步驟S94，將纖維基材34含 浸在高分子溶液(未圖示)中。 最后，參考步驟S95，進(jìn)行固化步驟，使得纖維基材34被高分子體33所包覆，高分 子體33包括第一表面331和第二表面332。優(yōu)選的是，部分纖維31和部分研磨粒32顯露 于高分子體33的第一表面331。在其它應(yīng)用中，在步驟S95中高分子體33完全包覆纖維基 材34?；蛘撸诓襟ES95中高分子體33完全包覆纖維基材34，且步驟S95進(jìn)一步包括移除 (例如修整或研磨)部分高分子體33的步驟，以使部分纖維31和部分研磨粒32顯露于高 分子體33的第一表面331。第一表面331為拋光面。 本發(fā)明的優(yōu)點如下，在拋光過程中，由于纖維21、31本身的柔韌性，使得顯露于第 一表面231、331的纖維21、31會隨著研磨液的流動或拋光墊2、3與被拋光工件之間的應(yīng)力 作用而擺動，導(dǎo)致附著在其上的研磨粒22、32也隨之移動，而不會一直固定在同一位置，借 此研磨粒22、32不易刮傷被拋光工件的表面。再者，拋光墊2、3只需以不具有研磨粒的酸 性、堿性拋光液或具有電解質(zhì)的電解液溶液的輔助，就有相當(dāng)好的拋光能力，可避免常規(guī)技 術(shù)中拋光液的研磨粒堵塞拋光墊的孔洞的情況。此外，利用拋光墊2、3拋光后，被拋光工件 的表面只殘留少數(shù)研磨粒22、32，僅需簡單的清洗程序就可完成，且也容易進(jìn)行廢水處理。
現(xiàn)以下列實例來詳細(xì)說明本發(fā)明，但并不意味本發(fā)明僅局限于這些實例所揭示的 內(nèi)容。 實例 本實例的制造方法對應(yīng)上述第二實施例的制造方法。參考圖6，首先，提供纖維原
料和多個研磨粒32，且將研磨粒32添加到纖維原料中，其中纖維原料包括75重量％的聚乙
烯對苯二甲酸酯和40重量％的聚乙烯，研磨粒32為3重量％的二氧化硅。 接著，進(jìn)行紡絲步驟，使纖維原料形成多條纖維31。纖維31為實心的，且部分研磨
粒32位于纖維31的內(nèi)部，且部分研磨粒32顯露于纖維31的表面(如圖7所示)。紡絲步
驟為熔紡，首先，使纖維原料經(jīng)壓出機以288t:的溫度熔融，在噴絲板噴出，再經(jīng)22t:的溫
度冷卻，紡絲巻取速度為550m/min，就可得原絲，最后再切斷為短纖，可得纖維31。 接著，進(jìn)行制棉步驟，使纖維31形成纖維基材34，且纖維基材34為不織布。接著，
將纖維基材34含浸在高分子溶液(未圖示)中，高分子溶液的材質(zhì)選自由聚酰胺樹酯、聚
碳酸酯、聚甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、聚胺酯樹脂、乙烯苯樹脂和丙烯酸樹脂所組
成的群組。 最后，進(jìn)行固化步驟。首先將含浸在高分子溶液的纖維基材34放入22%二甲基甲 酰胺(DMF)的凝固槽凝固，再放入水洗槽洗出二甲基甲酰胺(DMF)，最后以15(TC的溫度烘 干，以得到具有研磨粒32的拋光墊3。借此，纖維基材34被高分子體33所包覆，高分子體 33包括第一表面331和第二表面332，其中部分纖維31和部分研磨粒32顯露于高分子體33的第一表面331。 上述實施例的目的僅在于說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。因此，熟習(xí)此項技術(shù)者對上述實施例進(jìn)行修改和變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如后述的權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
一種具有研磨粒的拋光墊，包括多條纖維，其交錯排列成纖維基材；多個研磨粒，其附著在所述纖維上；以及高分子體，其包覆所述纖維和所述研磨粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊，其進(jìn)一步包括底層，所述高分子體的第二表面位于 所述底層上，其中所述纖維為實心的或空心的，所述纖維的材質(zhì)選自由聚酰胺樹脂、聚乙烯 對苯二甲酸酯、聚酯樹脂、尼龍、聚丙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈樹脂組成的群組，且所述纖 維基材為不織布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊，其中所述研磨粒位于所述纖維的內(nèi)部，且部分所述 研磨粒顯露于所述纖維的表面，且所述研磨粒的材質(zhì)選自由二氧化硅、二氧化鈰、氧化鋁、 過渡金屬的氧化物和II A族金屬的氧化物組成的群組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊，其中所述研磨粒位于所述纖維的表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊，其中所述高分子體為連通多孔性高分子彈性體樹 脂，具有第一表面和第二表面，部分所述纖維和部分所述研磨粒顯露于所述第一表面，且所 述高分子體的材質(zhì)選自由聚酰胺類樹酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、 聚胺酯樹脂、乙烯苯樹脂和丙烯酸樹脂組成的群組。
6. —種具有研磨粒的拋光墊的制造方法，包括(a) 提供纖維基材，所述纖維基材具有多條纖維和多個研磨粒，所述纖維交錯排列，所 述研磨粒附著在所述纖維上；(b) 將所述纖維基材含浸在高分子溶液中；以及(c) 進(jìn)行固化步驟，使得所述纖維基材被高分子體所包覆。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中所述步驟(a)包括提供纖維原料，且進(jìn)行紡絲步驟，使所述纖維原料形成多條纖維，其中所述紡絲步 驟為熔紡、干式紡絲或濕式紡絲；(a2)提供多個研磨粒，且將所述研磨粒附著在所述纖維的表面；以及 (a3)進(jìn)行制棉步驟，使所述纖維形成所述纖維基材。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中所述步驟(a)包括(al)提供纖維原料和多個研磨粒，且將所述研磨粒添加到所述纖維原料中；(a2)進(jìn)行紡絲步驟，使所述纖維原料形成多條纖維，其中所述紡絲步驟為熔紡、干式紡絲或濕式紡絲，部分所述研磨粒位于所述纖維的內(nèi)部，且部分所述研磨粒顯露于所述纖維的表面；以及(a3)進(jìn)行制棉步驟，使所述纖維形成所述纖維基材。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中在所述步驟(a)中，所述纖維為實心的或空心 的，所述研磨粒的材質(zhì)選自由二氧化硅、二氧化鈰、氧化鋁、過渡金屬的氧化物和II A族金 屬的氧化物組成的群組，所述纖維基材為不織布，且是利用化學(xué)黏合法、熱熔黏合法、機械 絡(luò)合法、干式梳棉法、直接成網(wǎng)法或濕式成網(wǎng)法而形成的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中所述步驟(c)進(jìn)一步包括移除部分所述高分 子體的步驟，以使部分所述纖維和部分所述研磨粒顯露于所述高分子體的第一表面，且在 所述步驟(c)之后進(jìn)一步包括在所述高分子體的第二表面形成底層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有研磨粒的拋光墊及其制造方法。所述具有研磨粒的拋光墊包括多條纖維、多個研磨粒和一高分子體。所述纖維交錯排列成纖維基材。所述研磨粒附著在所述纖維上。所述高分子體包覆所述纖維和所述研磨粒。借此，所述纖維的柔韌性使所述研磨粒不易刮傷被拋光工件的表面。
文檔編號B24D11/00GK101745876SQ20081018293
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者馮崇智, 姚伊蓬, 林至逸, 洪永璋, 蔡坤成 申請人:貝達(dá)先進(jìn)材料股份有限公司