本發明涉及研磨方法。

背景技術：

作為將具有曲面的被研磨物、例如汽車等的樹脂涂裝面平滑化的加工方法，公知有拋光研磨加工(例如專利文獻1)。拋光研磨加工是在由布制或其他材料做成的研磨輪(拋光輪)的周圍(表面)附上各種研磨劑等并使研磨輪旋轉，從而對研磨對象物進行研磨的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012－251099號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

但是，利用拋光研磨加工無法去除樹脂涂裝面的起伏，難以實現漂亮的表面精加工。

本發明的課題在于，提供一種能夠去除具有曲面的樹脂涂裝面的起伏的研磨方法。

用于解決問題的方案

為了解決所述課題，本發明的一個技術方案的研磨方法是使用具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊，對具有曲面的樹脂涂裝面進行研磨。

在上述研磨方法中，也可以使研磨面追隨于樹脂涂裝面。也可以是，通過在研磨墊形成包含硬質樹脂層和支承硬質樹脂層的軟質樹脂層的雙層構造，從而使研磨面追隨于樹脂涂裝面。

在上述研磨方法中，也可以是，通過在研磨面形成槽，從而使研磨面追隨于樹脂涂裝面。

而且，也可以是，使研磨面針對樹脂涂裝面的按壓力恒定。

在利用上述研磨墊進行研磨之后，使用與上述硬質樹脂層相比硬度較低的第2研磨墊對樹脂涂裝面進行研磨。

而且，在上述研磨方法中，也可以是，使用含有氧化鋁磨粒的漿料作為研磨劑。

發明的效果

采用本發明，能夠實現能夠去除具有曲面的樹脂涂裝面的起伏的研磨方法。

本發明的目的以及優點是使用權利要求書中示出的要素及其組合進行具體化從而達成的。上述的通常記述以及以下的詳細的記述這兩者只是單純的例示以及說明，應當理解為其并不像權利要求書那樣限定本發明。

附圖說明

圖1是表示使用本發明的實施例的研磨墊的自動研磨裝置的結構例的圖。

圖2的(a)是本發明的實施方式的研磨墊的立體圖，圖2的(b)是圖2的(a)所示的研磨墊的A－A剖視圖。

圖3的(a)是研磨前的樹脂涂裝面的表面形狀的說明圖，圖3的(b)是作為比較例的拋光研磨加工后的樹脂涂裝面的表面形狀的說明圖，圖3的(c)是利用圖2的(a)的研磨墊研磨后的樹脂涂裝面的表面形狀的說明圖，圖3的(d)是2次研磨后的樹脂涂裝面的表面形狀的說明圖。

圖4的(a)是本發明的第2實施方式的研磨墊的俯視圖，圖4的(b)是圖4的(a)所示的研磨墊的A－A剖視圖。

圖5的(a)是圖4的(a)所示的研磨墊的第1變形例的剖視圖，圖5的(b)是圖4的(a)所示的研磨墊的第2變形例的剖視圖。

圖6的(a)是圖4的(a)所示的研磨墊的第3變形例的俯視圖，圖6的(b)是圖6的(a)所示的研磨墊的A－A剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。

1.第1實施方式

在第1實施方式的研磨方法中，使用具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊，對具有曲面的樹脂涂裝面進行研磨。樹脂涂裝面例如可以是車輛等的車身的涂裝面。

在第1實施方式的研磨方法中，例如，也可以使研磨面追隨于樹脂涂裝面。

在第1實施方式的研磨方法中，也可以是，通過在研磨墊形成包含形成研磨面的硬質樹脂層和支承該硬質樹脂層的軟質樹脂層的雙層構造，從而使研磨面追隨于樹脂涂裝面。在研磨面被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下，通過使軟質樹脂層與曲面相適應地變形從而使硬質樹脂層撓曲，進而使研磨面追隨于樹脂涂裝面的曲面。

而且，在第1實施方式的研磨方法中，也可以是，通過使用彈性構件支承硬質樹脂層，從而使研磨面追隨于樹脂涂裝面。在研磨面被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下，通過使彈性構件變形并使硬質樹脂層與曲面相適應地撓曲，從而使研磨面追隨于樹脂涂裝面的曲面。

而且，也可以是，使研磨面針對樹脂涂裝面的按壓力恒定。

而且，也可以是，在利用具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊進行研磨之后，使用與硬質樹脂層相比硬度較低的第2研磨墊對樹脂涂裝面進行研磨。

而且，也可以是，在研磨時使用含有氧化鋁磨粒的漿料作為研磨劑。

以下，詳細說明第1實施方式。

1－1.關于研磨方法

第1實施方式的研磨方法例如能夠使用于將具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊安裝于具有機械臂的自動研磨裝置，并對具有曲面的樹脂涂裝面進行研磨的自動研磨處理中。

參照圖1。自動研磨裝置1具有機械臂2、研磨墊10、研磨工具4、按壓檢測部5、控制器7。附圖標記90表示被研磨物。被研磨物90例如可以是表面被樹脂涂裝的汽車等的車身。機械臂2具有多個關節20、21以及22，能夠使安裝有研磨墊10、研磨工具4以及按壓檢測部5的頂端部23向多個方向移動。

研磨工具4借助按壓檢測部5安裝于頂端部23，能利用內置的驅動部件使研磨墊10以垂直于研磨面30的方向為旋轉軸線方向進行旋轉。控制器7控制機械臂2的舉動和利用研磨工具4實現的研磨墊10的旋轉。自未圖示的研磨劑供給機構向研磨墊10與被研磨物90之間供給研磨劑。控制器7利用機械臂2將研磨墊10按壓在被研磨物90的表面并使研磨墊10旋轉，由此研磨被研磨物90的表面。按壓檢測部5檢測研磨面30針對被研磨物90的按壓力。也可以是，控制器7根據按壓檢測部5的檢測結果來調整將研磨面30按壓于被研磨物90的力。也可以是，控制器7根據按壓檢測部5的檢測結果，以在將研磨面30針對被研磨物90的按壓力保持為恒定的狀態下使研磨面30在被研磨物90的表面移動的方式控制機械臂2。

而且，第1實施方式的研磨方法不限于在上述自動研磨裝置中使用。例如，第1實施方式的研磨方法也可以使用于將具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊安裝于手工拋光機(日文：ハンドポリッシャ)的頂端，并對具有曲面的樹脂涂裝面進行研磨的手工作業中。

研磨墊10只要具有由硬質樹脂層形成的研磨面就不特別限定其結構。例如，也可以是，研磨墊10具有使研磨墊10的研磨面追隨于樹脂涂裝面的構造。使研磨墊10的研磨面追隨于樹脂涂裝面的構造例如可以具有包含形成研磨面的硬質樹脂層和支承該硬質樹脂層的軟質樹脂層的雙層構造。在以下的說明中，將形成研磨面的硬質樹脂層簡單地記為“硬質樹脂層”，將支承硬質樹脂層的軟質樹脂層簡單地記為“軟質樹脂層”。

1－2.關于研磨墊的結構例

以下，作為研磨墊10的一例，說明具有包含形成研磨面的硬質樹脂層和支承該硬質樹脂層的軟質樹脂層的雙層構造的研磨墊10的結構例。參照圖2的(a)以及圖2的(b)。研磨墊10具有包含硬質樹脂層40和軟質樹脂層50的雙層構造。硬質樹脂層40形成研磨墊10的研磨面30。軟質樹脂層50支承硬質樹脂層40，并且在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下與曲面相適應地變形。因此，硬質樹脂層40沿著曲面撓曲，使研磨面30追隨于樹脂涂裝面的曲面。

1－3.關于硬質樹脂層

硬質樹脂層40的硬度用以JIS K 6253為準的A硬度來計，優選為50度以上，進一步優選為60度以上。而且，優選的是，硬質樹脂層40的硬度為95度以下。例如，優選的是，硬質樹脂層40的硬度為60度以上且80度以下，或優選的是，硬質樹脂層40的硬度為85度以上且95度以下。采用這樣的范圍，利用研磨墊10對樹脂涂裝面的曲面的研磨難以成為仿形研磨(日文：ならい研磨)，能夠去除樹脂涂裝面的表面的起伏。

硬質樹脂層40的厚度并不特別限定，但優選為3.0mm以下。而且，優選的是，硬質樹脂層40的厚度為0.5mm以上。采用這樣的范圍，使硬質樹脂層40容易在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下沿著樹脂涂裝面的曲面撓曲，能夠提高研磨面30針對被研磨物的曲面的追隨性。因此，能夠去除被研磨物的表面形狀的起伏成分，且使研磨面30與曲面之間的接觸面積增加，使研磨效率提高。

硬質樹脂層40的材質并不特別限定，只要是具有上述硬度的材質即可。特別是，硬質樹脂層40的材質例如可以是聚氨酯發泡體或無紡布。硬質樹脂層40的材質例如也可以是A硬度為60度以上且80度以下的無紡布，還可以是A硬度為85度以上且95度以下的聚氨酯發泡體。

1－4.關于軟質樹脂層

優選的是，軟質樹脂層50的硬度用以JIS K 6253為準的E硬度來計為30度以下。采用這樣的范圍，使軟質樹脂層50容易在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下變形。其結果，硬質樹脂層40容易沿著樹脂涂裝面的曲面撓曲，能夠提高研磨面30針對被研磨物的曲面的追隨性。因此，能夠去除被研磨物的表面形狀的起伏成分，且使研磨面30與曲面之間的接觸面積增加，使研磨效率提高。

軟質樹脂層50的厚度并不特別限定，但優選為5.0mm以上。而且，軟質樹脂層50的厚度優選為50mm以下。采用這樣的范圍，能夠在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下，確保軟質樹脂層50的變形量與硬質樹脂層40的撓曲量。

軟質樹脂層50的材質并不特別限定，只要是具有上述硬度的材質即可。軟質樹脂層50的材質例如可以是聚氨酯發泡體或聚乙烯發泡體等樹脂發泡體。

1－5.關于研磨劑

針對在上述研磨方法中使用的研磨劑的例子進行說明。

作為研磨劑，能夠使用含有磨粒的漿料，該磨粒是從下述粒子中選擇出來的，即：由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈰、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鐵以及氧化錳等硅或金屬元素的氧化物形成的粒子，由熱塑性樹脂形成的有機粒子，或有機無機復合粒子等。

優選的是，例如研磨劑使用能夠實現高研磨速度并且能夠容易入手的氧化鋁漿料。

對于氧化鋁而言，存在α－氧化鋁、β－氧化鋁、γ－氧化鋁、θ－氧化鋁等結晶形態不同的氧化鋁，并且還存在被稱為水和氧化鋁的鋁化合物。從研磨速度的觀點出發，以α－氧化鋁為主成分的磨粒更優選。

磨粒的平均粒徑優選為0.1μm以上，更優選為0.3μm以上。隨著平均粒徑變大，研磨速度提高。在平均粒徑處于上述范圍內的情況下，容易使研磨速度提高到在實際使用中特別合適的水平。

另外，平均粒徑優選為10.0μm以下，更優選為5.0μm以下。隨著平均粒徑變小，研磨劑的分散穩定性提高，能夠抑制產生研磨面的擦痕。

在平均粒徑處于上述范圍內的情況下，容易使研磨劑的分散穩定性和研磨面的表面精度提高到在實際使用中特別合適的水平。另外，磨粒的平均粒徑能夠利用細孔電阻法(測量機：Multisizer3型庫爾特粒度分析計數儀BECKMAN COULTER公司制造)進行測量。

研磨劑中的磨粒的含有量優選為0.1質量％以上，更優選為0.2質量％以上，進一步優選為0.5質量％以上。隨著磨粒的含有量變多，研磨速度提高。在磨粒的含有量處于上述范圍內的情況下，容易使研磨速度提高到在實際使用中特別合適的水平。

而且，磨粒的含有量優選為50質量％以下，更優選為25質量％以下，進一步優選為20質量％。在磨粒的含有量處于上述范圍內的情況下，能夠抑制研磨劑的成本。而且，能夠進一步抑制在使用研磨劑進行研磨后在研磨對象物的表面產生表面缺陷。

研磨劑除了上述磨粒之外，還可以根據需要適當地含有潤滑油、有機溶劑、表面活性劑、增稠劑等其他成分。

潤滑油可以是合成油、礦物油、植物性油脂或它們的組合。

有機溶劑可以是除了碳化氫系溶劑之外的醇、醚、乙二醇類、甘油等。

表面活性劑可以是所謂的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑。

增稠劑可以是合成系增稠劑、纖維素系增稠劑、或天然系增稠劑。

1－6.關于第1實施方式的效果

在第1實施方式的研磨方法中，使用具有由硬質樹脂層形成的研磨面的研磨墊對樹脂涂裝面進行研磨。因此，與軟質的研磨面相比，樹脂涂裝面的研磨難以成為仿形研磨。其結果，能夠去除樹脂涂裝面的表面形狀的起伏成分。

而且，第1實施方式的研磨方法使用研磨墊10，該研磨墊10具有使研磨面30追隨于樹脂涂裝面的曲面的構造。因此，由于研磨面30追隨于樹脂涂裝面的曲面，因此能夠去除被研磨物的表面形狀的起伏成分，并且使研磨面30與具有曲面的樹脂涂裝面接觸的接觸面積增加，從而能夠提高研磨效率，且能夠縮短對較大的樹脂涂裝面的研磨所需要的時間。

參照圖3的(a)～圖3的(c)。圖3的(a)示意性地表示研磨前的樹脂涂裝面的表面形狀的輪廓(Profile)。研磨前的表面形狀具有頻率較高的表面粗糙成分和頻率較低的起伏成分。

圖3的(b)將拋光研磨加工后的樹脂涂裝面的表面形狀的輪廓作為比較例示出。在拋光研磨加工中，研磨布的硬度比較低，成為仿形研磨。因此，雖然能夠去除表面粗糙成分，但在研磨后還會殘留起伏成分。

圖3的(c)示意性地表示利用第1實施方式的研磨墊10研磨后的樹脂涂裝面的表面形狀的輪廓。由于利用硬質樹脂層40形成研磨面30，因此樹脂涂裝面的表面的研磨難以成為仿形研磨。因此，能夠去除樹脂涂裝面的表面形狀的起伏成分。

1－7.關于2次研磨

另外，在利用研磨墊10進行研磨之后要去除細微的表面粗糙成分的情況下，可以在利用研磨墊10進行1次研磨之后，進行用于去除表面粗糙成分的2次研磨。在該情況下，在利用研磨墊10進行研磨之后，例如更換安裝于圖1所示的研磨工具4的研磨墊，使用具有與研磨墊10的硬質樹脂層40相比較低的硬度的研磨墊來研磨被研磨物90的表面。

在2次研磨中使用的研磨墊的硬度例如以A硬度來計優選為小于50度，更優選為40度以下。而且，在2次研磨中使用的研磨墊的硬度優選為30度以上。采用這樣的范圍，能夠去除樹脂涂裝面的表面的細微的表面粗糙成分。

圖3的(d)示意性地表示2次研磨后的樹脂涂裝面的表面形狀的輪廓。通過利用研磨墊10進行的研磨和接下來的2次研磨，能夠去除樹脂涂裝面的表面的表面粗糙和起伏這兩者。

在2次研磨中使用的研磨墊的材質并不特別限定，只要是具有上述硬度的材質即可。在2次研磨中使用的研磨墊的材質例如可以是無紡布或絨面革。例如，在2次研磨中使用的研磨墊的材質可以是以A硬度來計為30度以上且40度以下的絨面革。

在2次研磨中使用的研磨墊也可以與研磨墊10同樣地具有雙層構造。即，也可以是，在2次研磨中使用的研磨墊具有包含形成研磨面的比較硬質的第1層和支承第1層的比較軟質的第2層的雙層構造。

優選的是，第1層的硬度低于研磨墊10的硬質樹脂層40的硬度。第1層的硬度例如以A硬度來計優選為小于50度，更優選為40度以下。而且，第1層的硬度優選為30度以上。

第1層的厚度優選為3.0mm以下。而且，第1層的厚度優選為0.5mm以上。采用這樣的范圍，使第1層容易在研磨面被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下沿著樹脂涂裝面的曲面撓曲，能夠增加研磨面與曲面之間的接觸面積，提高研磨效率。

第1層的材質并不特別限定，只要是具有上述硬度的材質即可。第1層的材質例如可以是無紡布或絨面革。例如，第1層的材質可以是以A硬度來計為30度以上且40度以下的絨面革。

第2層的結構可以與研磨墊10的軟質樹脂層50的結構相同。

1－8.變形例

研磨墊10的構造不限于圖2的(a)以及圖2的(b)所示的雙層構造。研磨墊10只要具有形成研磨面30的硬質樹脂層即可。例如，也可以是，研磨墊10不具有用于對形成研磨面30的硬質樹脂層進行支承的軟質樹脂層。

在該情況下，也可以是，圖1所示的控制器7以使研磨面30沿著被研磨物90的表面的曲面移動的方式控制機械臂2。通過以使研磨面30沿著被研磨物90的表面的曲面移動的方式控制機械臂2，從而能夠利用由硬質樹脂層形成的研磨面30去除被研磨物90的表面的起伏。

2.第2實施方式

接著，說明本發明的第2實施方式。在第2實施方式的研磨方法中，通過使用在研磨面形成有槽的研磨墊作為圖1所示的研磨墊10，從而能夠使研磨面追隨于樹脂涂裝面。通過在研磨面形成槽，從而使研磨面容易在研磨面被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下追隨于樹脂涂裝面的曲面。

這樣的槽并不特別限定，例如，能夠通過如下方式形成，即：在形成包含硬質樹脂層以及軟質樹脂層的雙層構造之后，通過蝕刻等來去除要形成槽的部分樹脂層。另外，能夠通過如下方式形成，即：在形成雙層構造之后，使高速旋轉的圓形的切刀一邊以規定量按壓于墊一邊沿墊表面掃過。

2－1.槽的形態

參照圖4的(a)以及圖4的(b)。對具有與圖2的(a)相同功能的構成要素標注相同的附圖標記。在研磨墊10的研磨面30形成有第1槽31以及第2槽32。第1槽31沿著研磨面30上的第1方向延伸，第2槽32沿著研磨面30上的與第1方向正交的第2方向延伸。通過在研磨面30形成多個第1槽31以及多個第2槽32，從而使槽呈格子狀形成于研磨面30。

第1槽31以及第2槽32的深度可以與硬質樹脂層40的厚度相同。即，可以利用第1槽31以及第2槽32將硬質樹脂層40分割為多份。而且，第1槽31以及第2槽32僅形成于硬質樹脂層40，不形成于軟質樹脂層50。通過使硬質樹脂層40被第1槽31以及第2槽32分割，從而使硬質樹脂層40能夠在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下與曲面相適應地沿抵接方向位移。因此，研磨面30容易追隨于樹脂涂裝面的曲面。

優選的是，第1槽31以及第2槽32的槽寬為例如0.5mm以上。并且，優選的是，第1槽31以及第2槽32的槽寬為例如5.0mm以下。

采用這樣的范圍，能夠在抑制由槽的形成導致的研磨面30與樹脂涂裝面之間的接觸面積的減少的同時，確保在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下的硬質樹脂層40的位移量并使研磨面30容易撓曲。

優選的是，第1槽31的間距以及第2槽32的間距為例如5.0mm以上。而且，優選的是，第1槽31的間距以及第2槽32的間距為例如50mm以下。

采用這樣的范圍，能夠在抑制由槽的形成導致的研磨面30與樹脂涂裝面之間的接觸面積的減少的同時，確保在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下的研磨面30整體的撓曲量。

在以下說明的第1變形例～第3變形例中也同樣地采用上述槽寬以及間距的尺寸。

2－2.關于第1變形例

參照圖5的(a)。第1槽31以及第2槽32的深度也可以比硬質樹脂層40的厚度淺。即，不利用第1槽31以及第2槽32將硬質樹脂層40分割為多份，第1槽31以及第2槽32的部分的硬質樹脂層40的厚度比其他部分的厚度薄。由于第1槽31以及第2槽32的部分的剛性降低，因此硬質樹脂層40容易撓曲。因此，研磨面30容易追隨于被研磨物的曲面。

2－3.關于第2變形例

參照圖5的(b)。第1槽31以及第2槽32的深度也可以比硬質樹脂層40的厚度深。即，第1槽31以及第2槽32也可以形成于硬質樹脂層40以及軟質樹脂層50。因此，支承硬質樹脂層40的軟質樹脂層50的支承面51也被第1槽31以及第2槽32分割。分割成的多份硬質樹脂層40由分割成的多份支承面51分別支承。

由于第1槽31以及第2槽32還形成在軟質樹脂層50，因此軟質樹脂層50的剛性下降，使軟質樹脂層50容易在研磨面30被按壓于樹脂涂裝面的曲面的情況下與曲面相適應地變形。而且，由于支承硬質樹脂層40的支承面51被分割，因此支承面51之間的約束力下降，分割成的硬質樹脂層40彼此容易獨立地位移。因此，抵接方向上的硬質樹脂層50的位移量變大，研磨面30容易追隨于樹脂涂裝面的曲面。

2－4.關于第3變形例

圖6的(a)以及圖6的(b)。在研磨面30僅形成有第1槽31，沒有形成第2槽32。通過在研磨面30形成多個第1槽31，從而槽呈條紋狀形成于研磨面30。

第1槽31的深度可以比硬質樹脂層40的厚度深。即，第1槽31也可以形成于硬質樹脂層40以及軟質樹脂層50。因此，支承硬質樹脂層40的軟質樹脂層50的支承面51也被第1槽31分割。分割成的多份硬質樹脂層40由分割成的多份支承面51分別支承。另外，第1槽31的深度既可以與硬質樹脂層40的厚度相同也可以比硬質樹脂層40的厚度淺。

通過省略第2槽32并在研磨面30形成條紋狀的槽，能夠提高研磨面的強度，并且能夠降低形成槽的工時而有助于低成本化。而且，通過在硬質樹脂層40也形成第1槽31，從而能夠減輕由于沒有形成沿第2方向延伸的第2槽32所導致的研磨面30的追隨性的下降。

另外，也可以是，在2次研磨中使用的研磨墊的研磨面也與第2實施方式的研磨墊10相同地形成有槽。

3.實施例

將厚度為1.5mm、材質為聚氨酯發泡體且A硬度為90的硬質樹脂層和厚度為30.0mm、材質為聚氨酯發泡體且E硬度為20的軟質樹脂層層疊起來從而形成研磨墊，進行了對樹脂涂裝面的研磨。在形成雙層構造之后，通過將高速旋轉的圓形的切刀一邊以規定量按壓于墊一邊沿墊表面掃過，從而在硬質樹脂層形成寬度2.0mm、間距20.0mm、深度3.0mm的格子狀的槽。而且，作為研磨劑使用了氧化鋁漿料。

其結果，能夠實現算術平均起伏(Wa)為0.05μm以下、濾波最大起伏(Wcm)為0.3μm以下的平坦的光澤面的精加工。

在此記載的所有的例子以及條件性用語的意圖在于教育意義上的目的，以在讀者理解本發明與為了技術的發展而由發明人給出的概念時給予幫助，應當解釋成本發明并不限于具體記載的上述例子及條件、以及與表示本發明的優先性及劣等性的內容相關的本說明書中的例子的結構。雖然詳細地說明了本發明的實施例，但應該理解為在不脫離本發明的精神以及范圍的前提下，能夠對其進行各種變更、置換以及修正。

附圖標記說明

1 自動研磨裝置

2 機械臂

4 研磨工具

5 按壓檢測部

7 控制器

10 研磨墊

30 研磨面

31 第1槽

32 第2槽

40 硬質樹脂層

50 軟質樹脂層

51 支承面