專利名稱:拋光方法及在該拋光方法中使用的拋光膜的制作方法
技術領域:
本發明涉及使拋光液介在于拋光膜和被拋光物之間而對被拋光物進行拋光的拋光方法,特別涉及光纖連接部的端面拋光方法和用于該端面拋光的拋光膜。
背景技術:
一直以來在光纖通信網上對于光纖的連接廣泛使用拆卸容易的光連接器。連接使用光連接器箍,采用被稱為物理接觸的、將光連接器箍彼此直接對接的方法,連接部的光學特性(衰減等)依賴于光連接器箍端面的加工性狀和精度。光連接器箍用構件,例如如果是單根光纖芯線彼此連接的情況,則是廣泛使用氧化鋯制的細長圓柱狀的構件,從上述圓柱的一個端面圓的中心向另一端面圓的中心設置著微小貫通孔,在該貫通孔中穿插光纖芯線,進行粘接一體化而成的。其后,光連接器箍用構件的光纖芯線的端面側、即想要連接的一側被精密拋光成規定的形狀,例如球面,與同樣被加工的相配合的另一方的光連接器箍,以光纖芯線端面之間相對的方式壓接。此時,若接觸部具有凹凸就會產生間隙,衰減變得過大,成為致命的缺陷。
光連接器箍用構件的端面的拋光加工,通過粗加工、中加工、終加工等多個步驟的拋光工序來實施,其中,在比終加工靠前的拋光工序中使用拋光膜,該拋光膜是在基材上設置有用粘合劑固定了與加工步驟相應的粒徑的金剛石磨粒的拋光材料層而得到的拋光膜,作為拋光液以往使純水、離子交換水等介在于該拋光膜和光連接器箍用構件端面之間,進行拋光(下述專利文獻1)。
專利文獻1日本特開平9-248771號公報在這樣的、象光連接器箍用構件的端面拋光那樣使用了拋光膜的拋光加工中,到拋光的后期時,與初期比,每單位時間的拋光量即拋光效率大大降低,在規定的時間內加工成沒有凹凸、表面粗糙度小的端面是困難的。
發明內容
本發明的課題在于,鑒于上述問題點,提供可防止拋光后期的拋光效率降低、并能拋光成各拋光工序所要求的面光潔度的拋光方法。
本發明為解決上述課題,對拋光效率在拋光后期降低的原因進行了研討,發現當使拋光時的拋光液為酸性時,即使在拋光后期拋光效率也不降低,從而完成了本發明,本發明為一種拋光方法,其特征在于,使拋光時的拋光液的pH大于等于2但小于7從而進行拋光。
發明效果根據本發明,能夠提供可防止拋光效率的降低、而且能拋光成各工序所要求的面光潔度的拋光方法。
圖1是表示一個實施方案的拋光方法的模式圖。
圖2是表示該實施方案的拋光膜的截面圖。
標號說明1拋光膜2基材3拋光材料層具體實施方式
以下基于附圖對本發明的優選實施方案進行說明。
在本實施方案中,拋光膜1如圖2(a)所示,包括薄膜狀的基材2和在該基材2上形成的含有磨粒3a和粘合劑樹脂3b的拋光材料層3。
光連接器箍用構件14,采用上述拋光膜1、和圖1所示的光連接器端面拋光機10進行拋光。光連接器端面拋光機10具備驅動裝置(未圖示);由該驅動裝置驅動繞自轉軸11自轉,并且上述自轉軸以公轉軸18為中心旋轉,在公轉范圍17內旋轉運動的大致圓盤狀的拋光平臺12、在該拋光平臺12上搭載的彈性墊13。此外,上述光連接器端面拋光機10還包括固定在臂21上的支撐棒20;固定在該支撐棒20的下端部以避免受拋光平臺12的旋轉牽引旋轉、具有光連接器箍用構件保持部的箍按壓夾具15。
在使用上述光連接器端面拋光機10對光連接器箍用構件14的端面進行拋光時,首先將拋光材料層3朝上,將拋光膜1搭載在彈性墊13上。接著,將要拋光的端面朝下地將光連接器箍用構件14配置在上述箍按壓夾具15的箍保持部,對上述臂21沿圖1中箭頭所示的方向施加載荷,從而一邊將上述光連接器箍用構件14的端面向拋光膜1的拋光材料層3的表面按壓,一邊使拋光膜1與上述拋光平臺12一起作旋轉運動和公轉運動。由此,上述光連接器箍用構件14的端面,一邊在拋光膜1的徑向上在上述拋光材料層3的拋光平臺外周附近和中心附近之間進行往復運動,一邊由上述拋光材料層3拋光加工成凸球面。
此時,通過在拋光膜1和光連接器箍用構件14之間使用如pH大于等于2小于7的那樣,例如在離子交換水中預先添加pH調節劑而得到的液體作為拋光時的拋光液,能夠防止光連接器箍用構件14的拋光粉、從拋光膜1剝落的磨粒的堆積(附著),防止拋光效率的降低。
拋光時的拋光液的pH小于2的場合,酸性度過高,因此光連接器箍用構件14的表面變得粗糙,在pH大于等于7的場合,由于拋光效率降低使得不能進行充分的拋光,結果變成粗加工。
上述pH調節劑,只要排除給光纖芯線和光連接器箍用構件帶來不良影響的含鹵素的酸等,什么樣的都可以,但優選是乙二胺四乙酸、草酸、酒石酸、喹哪啶酸、馬來酸酐、檸檬酸等的含有羥基的物質。
另外,作為其他實施方案,如圖2(b)所示,可列舉使用包括薄膜狀的基材2和在該基材2上形成的含有磨粒3a和粘合劑樹脂3b的拋光材料層3的拋光膜1,并使拋光時的拋光液的pH大于等于2小于7來進行拋光的方法。即,使用離子交換水等作為拋光液,通過從拋光膜1的拋光材料層3向上述離子交換水溶出pH調節劑,可形成pH大于等于2小于7的拋光液。
在這里,基材2優選為具有適度的剛性,與拋光材料層3的粘合性良好的基材,例如,可列舉聚酯薄膜、聚酰胺、聚酰亞胺等的合成樹脂膜及對它們實施了化學處理、電暈處理、打底處理等提高粘合性的處理的膜。
對于拋光材料層3,可與粗加工、中加工的工序相對應地在粒徑10μm~0.3μm之間選擇使用金剛石、氧化鋁等的磨粒,使上述磨粒與pH調節劑一起分散在成為粘合劑的聚酯、聚氨基甲酸乙酯等的溶液中,采用輥涂、絲網印刷等通用的涂布方法涂布在上述基材2上,通過烘箱、自然干燥等來干燥,由此得到。
在拋光材料層中的磨粒的含量,優選為20~60體積%,進一步優選為25~50體積%。
作為添加到拋光材料層3中的pH調節劑,如上述那樣,排除含有鹵素的酸和有機酸的堿金屬(Na、K)鹽等,優選是乙二胺四乙酸、草酸、酒石酸、喹哪啶酸、馬來酸酐、檸檬酸等的含有羥基的物質。
從即使添加量為少量使pH降低的能力也優異的方面、以及對于水的難溶性即緩慢溶出使降低pH的效果持續的方面出發,作為更優選的pH調節劑,列舉出乙二胺四乙酸。
此外,乙二胺四乙酸,因為粉末狀、粒徑小于等于60μm且粒徑的離散小于等于20μm的乙二胺四乙酸可均勻地在拋光材料層中分散,即使拋光材料層磨損其效果也持續,因此優選。
此外,雖然在本實施方案中進行了上述例示,但在本發明中并不限于上述的方法及材料。另外,如果需要,在拋光液和拋光材料層中可使用分散劑、偶合劑、表面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種輔助劑和添加劑等。
實施例下面列舉實施例更詳細地說明本發明,但本發明并不被這些實施例所限定。
(實施例1)在500重量份溶劑環己烷中,采用使用了氧化鋯珠的分散機,混合1.3重量份分散劑、480重量份金剛石磨粒(ト-メイダイヤ公司制,IRM系列,標稱粒徑3μm),加入100重量份聚酯樹脂(東洋紡公司制,バイロン280)和33重量份異氰酸酯(住化バイエルウレタン公司制,スミジユ一ルL)并進一步混合,用溶劑調整成固體成分濃度達到31%,得到了基礎混合物。作為pH調節劑將乙二胺四乙酸添加到上述基礎化合物中使得達到10重量%的濃度,并進行混合、攪拌,得到了拋光材料層用涂布液。
作為基材,使用厚度為75μm的PET膜(帝人デユポンフイルム公司制,易粘合性HPE類型),用輥涂涂布機涂布上述拋光材料層用涂布液,自然干燥之后,在100℃下使之交聯24小時,得到了拋光材料層的厚度為7μm的拋光膜。
所得到的拋光膜通過彈性墊安裝在市售的光連接器端面拋光機(セイコ一インスルメンツ公司制,OFL15)的拋光平臺上,將12個粘接一體化有光纖芯線的光連接器箍用構件安裝在上述光連接器端面拋光機的固定夾具上,使用離子交換水作為拋光液,以30度壓接角、180rpm轉速、約20mm的拋光幅度進行了光連接器箍用構件的拋光。此外,所謂拋光幅度表示在拋光膜上殘留的環狀拋光痕跡的徑向的距離差。
(實施例2)除了使用作為pH調節劑將乙二胺四乙酸相對于基礎混合物的比例設為3重量%的拋光膜以外,與實施例1相同。
(實施例3)除了使用作為pH調節劑將乙二胺四乙酸相對于基礎混合物的比例設為20重量%的拋光膜以外,與實施例1相同。
(實施例4)除了使用作為pH調節劑將酒石酸相對于基礎混合物的比例設為10重量%的拋光膜以外,與實施例1相同。
(實施例5)在拋光膜中不添加pH調節劑,對于拋光液使用離子交換水與乙二胺四乙酸的混合物的上層澄清液(pH4.0),除此以外,與實施例1相同。
(實施例6)除了將磨粒設為金剛石磨粒(ト-メイダイヤ公司制,IRM系列,標稱粒徑1μm)以外,與實施例1相同。
(比較例1)在拋光膜中未添加pH調節劑,并且使用離子交換水作為拋光液,除此以外,與實施例1相同。
(比較例2)在拋光膜中未添加pH調節劑,并且拋光液使用離子交換水與鹽酸的混合物,除此以外,與實施例1相同。
(比較例3)在拋光膜中未添加pH調節劑,并且拋光液使用離子交換水與氫氧化鈉的混合物,除此以外,與實施例1相同。
(比較例4)在拋光膜中未添加pH調節劑,并且拋光液使用離子交換水與硫酸的混合物,除此以外,與實施例1相同。
(評價)對于各實施例、比較例的評價如下那樣地實施。
<pH>
利用pH測量儀(堀場制作所制,twinpH)測定拋光中的拋光液的pH。
<拋光效率降低率>
分別在拋光初期和拋光后期,測定在光連接器端面拋光機內從安裝著光連接器箍用構件的固定板到光連接器箍用構件前端的長度1分鐘減少的量,采用后期相對于初期的比例作為拋光效率降低率。
<光纖表面光潔度>
使用箍端面測定機(NORLAND公司制,AC-3000)測定拋光結束后的光連接器箍用構件加工面的表面光潔度。
<被拋光物表面性狀>
在光學攝影裝置(WESTOVER公司制,VideoFiberMicroscope)的圖象上觀察拋光結束后的光連接器箍的加工面,評價了光纖拋光面的劃傷和光潔度。
(評價結果)按照上述的各個評價方法針對各個測定項目評價實施例1~6及比較例1~4,將評價結果示于表1。
表1
※使用上層澄清液
權利要求
1.一種拋光方法,是使拋光液介在于拋光膜和被拋光物之間來對被拋光物進行拋光的拋光方法,其特征在于,一邊將拋光時的拋光液的pH維持在大于等于2小于7一邊進行拋光。
2.如權利要求1所述的拋光方法,其中,通過使用預先由pH調節劑調節了pH的拋光液作為上述拋光液,將拋光時的拋光液的pH維持在大于等于2小于7。
3.如權利要求1或2所述的拋光方法,其中,使用含有pH調節劑的拋光膜作為上述拋光膜,在拋光時使pH調節劑向拋光液溶出,由此將拋光時的拋光液的pH維持在大于等于2小于7。
4.如權利要求2或3所述的拋光方法,其特征在于,上述pH調節劑由含有羥基的物質構成。
5.一種拋光膜,是在基材上形成含有磨粒和粘合劑樹脂的拋光層而成的拋光膜,其特征在于,在上述拋光層中含有pH調節劑,使得在拋光時可將介在于其與被拋光物之間的拋光液的pH維持在大于等于2小于7。
6.如權利要求5所述的拋光膜,其特征在于,上述pH調節劑由含有羥基的物質構成。
7.如權利要求5或6所述的拋光膜,其特征在于,上述含有羥基的物質為乙二胺四乙酸。
全文摘要
本發明的課題在于提供一種對防止拋光后期的拋光效率的降低有效的拋光方法。本發明人為解決上述課題而提供的拋光方法其特征在于,一邊將拋光液的pH維持在大于等于2小于7一邊進行拋光。
文檔編號B24D3/28GK1905989SQ20048004091
公開日2007年1月31日 申請日期2004年12月9日 優先權日2004年1月23日
發明者中原正貴, 前山勝昭, 井上滋木 申請人:阪東化學株式會社