JPH0761609B2

JPH0761609B2 - 研磨方法及びこれに用いる研磨パッド

Info

Publication number: JPH0761609B2
Application number: JP2071894A
Authority: JP
Inventors: 義三郎滝澤; 哲司千田; 司朗三浦
Original assignee: 株式会社フジミインコーポレーテツド
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH03277465A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、物品の研磨方法及びそれに用いる研磨パッド
に関し、特に合成樹脂成形品例えばプラスチックレン
ズ、風防ガラス、医療用品、食器、ラジオ部品、機械部
品、ボタン、キャップ、キャビネット、化粧板、眼鏡
枠、プラスチック製安全ガラス等及び金属、ガラス、半
導体材料等の研磨に有用な方法であり、又それに用いる
研磨パッドに関するものである。

［従来の技術］従来、プラスチック製品や金属等を研磨する方法及び研
磨用組成物としては、特開昭49-100689号公報及び特開
昭61-278587号公報に開示されている。

特開昭49-100689号公報には、水、研磨剤及び酸性化合
物からなる研磨用組成物を用いることを特徴とする合成
樹脂成形品の研磨法及び研磨用組成物が開示されてい
る。

この方法は、従来、水と酸化セリウム、酸化アルミニウ
ム等の研磨剤をスラリー化して用いていたのに対し、前
記研磨材にポリ塩化アルミニウム、硝酸セリウム、硝酸
アルミニウム、臭化アルミニウム等の酸化性化合物を添
加してなる研磨用組成物を用いるものである。

この水と研磨剤と酸化性化合物からなる研磨用組成物を
用いて物品を研磨する方法は、特にプラスチックを高能
率かつ高品質に研磨することが出来るが、しかし、この
スラリーは強酸性スラリーであり、pH値が４〜２位で低
い。

従って、このプラスチック用研磨スラリーを用いる方法
は、強酸性のスラリーを用いるので、研磨機や治具が腐
触し易く、また作業者の手が荒れ易く、使用に当たって
安全衛生上の問題がある。

又、出願人は上記問題を解決するために、特開昭61-278
587号公報に、水と、酸化アルミニウムの研磨剤及び硫
酸ニッケルの研磨促進剤からなり、中性ないし弱酸性で
あることを特徴とする研磨用組成物を開示した。

以上の研磨用組成物は全てスラリー化して用いられるの
で、研磨スラリーを供給するためのポンプ、攪拌機、温
度コントロール、配管設備等の複雑な装置が必要で、必
ずしも作業性が良いとは言いがたい。

また、従来、シート状研磨材として用いられるものの代
表的なものとしては、紙または、布等の基材の上面に、
古くは、、ゼラチン、ポリビニルアルコールなどの天然
又は合成水溶性高分子物質で研磨砥粒を接着させたもの
や、近年では、フェノール系、エポキシ系、ウレタン
系、酢酸ビニル系、アクリル系などの耐水性合成樹脂接
着剤で砥粒を接着させた主に、粗仕上用に使用されてい
るいわゆるサンドペーパーまたは研磨テープと称するも
のがある。

しかし、これら水溶性接着剤を使用したものは、耐水性
が無く、接着力が弱いので砥粒の脱落が速く、また耐水
性のある合成樹脂接着剤では、接着力が強すぎて、砥粒
の脱落が起りにくいため、いわゆる目詰まり現象を起し
て、いずれも寿命が短かいという欠点を有している。し
かも、これらは、いわゆる鏡面仕上（ポリシング）分野
に使用される10μ以下の砥粒のように、砥粒径が細かい
ほど、その傾向が大きく、十分なる研磨成果が現れな
い。そのため、プラスチック、金属、ガラス等の鏡面仕
上には、従来の砥粒をスラリー化した研磨用組成物が用
いられているのが現状である。

［発明が解決しようとする課題］以上の従来の物品の研磨方法においては、いずれも前述
のような問題点がある。

本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされた
ものであり、本発明は、物品を研磨するに当たって、前
述の安全衛生上の問題を解消し、作業性の良好な研磨方
法及びこれに用いる研磨パッドを提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、研磨材と水溶性セルロースエーテル及び硬化
剤からなる混合物を、基材上にシート状に塗布したもの
から成る研磨パッドを、物品の表面に当接させ、該物品
と研磨パッド間に水を供給し、該物品を研磨することを
特徴とする研磨方法である。

さらに、本発明は、研磨材と水溶性セルロースエーテル
及び硬化剤からなる混合物を基材上に塗布したものから
成ることを特徴とする研磨パッドである。

そして、又、前記研磨材の平均粒子径が0.5〜10ミクロ
ンであり、研磨材が酸化アルミウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化錫及び酸化セリウムから選ばれた１種であり、前記水溶性セルロースエーテルの研磨材に対する重量割
合が１〜８％であり、前記水溶性セルロースエーテルが
ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びメチルセルロ
ース及びヒドロキシエチルメチルセルロースから選ばれ
た１種であり、前記硬化剤の研磨材に対する重量割合が、0.2〜1.5％で
あり、硬化剤がグリオキザール、クエン酸、タンニン
酸、尿素ホルマリン樹脂及びメチルロールメラミン樹脂
から選ばれた１種であり、前記基材は植毛布、不織布、合成紙、人工皮革、織布、
合成樹脂フィルム、スポンジから選ばれた１種であるこ
とを特徴とする研磨方法及びその方法に用いる研磨パッ
ドである。

［作用］本発明の研磨方法に用いる研磨パッドは、水溶性セルロ
ースエーテルからなり、これらの水溶性セルロースエー
テルは、その構造中にあるOH基を他のOH基を持った化合
物と脱水縮合させ、網目構造をとらせることにより、水
に溶けにくくすることができる。

この不溶化剤としてグリオキザール、クエン酸、タンニ
ン酸、尿素ホルマリン樹脂及びメチルロールマラミン樹
脂があげられ、これらが本発明の研磨パッドにおいて、
硬化剤として作用する物である。

従って、本発明の研磨パッドは、研磨時に水のみを供給
することによって、アルミナ研磨剤のバインダーとして
使用している水溶性セルロースエーテルが少しずつ溶解
し、適度な自生作用によって研磨能率を維持し、バイン
ダー又は研磨用パッド基材の適度なクッション効果によ
って高能率で優れた研磨面が得られる。

次に、限定理由について述べる。

研磨材の平均粒子径が0.5μ未満では、研磨品質は良い
が、粒子径が小さいため、十分な研磨量が得られない。
平均粒子径が10μを超えると、研磨面が粗すぎて、鏡面
が得られず、また、深いスクラッチが入りやすいので、
平均粒子径0.5〜10μが好ましい。

また水溶性セルロースエーテルの研磨材に対する重量割
合が１％未満では接着力が不十分であり、８％を超える
と接着力が強すぎて、適度な自生作用がなく、目詰まり
現象により十分な研磨量が得られないので、重量割合を
１〜８％とした。

さらに、硬化剤の研磨材に対する重量割合が0.2％未満
では水溶性セルロースエーテルと同様に接着力が不十分
で砥粒の脱落が速く、1.5％を超えると接着力が強すぎ
て、目詰まり現象が起こるので、その性能及び経済性を
考慮して0.2〜1.5％とした。

なお、基材としては、植毛布、不織布、合成紙、人工皮
革、織布、合成樹脂フィルム、スポンジ等から１種を選
んで用いることが出来る。

また本発明の研磨方法は、上記のように、研磨時は、一
般の市水等の水を供給するだけで、研磨が行なえるの
で、研磨機や治具が腐触せず、作業者の手荒れの問題が
全然ない。

さらに水を供給するのみで、研磨材のスラリー化の必要
はなく、その設備も必要なく、供給装置が簡易ですみ、
作業性が大巾に向上するものである。

次に本発明の実施例について述べる。

［実施例］第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の研磨パッドのパター
ンの模式図である。

図において、１は基材、２は研磨材の混合物である。

［実施例１］平均粒径が３μのα型酸化アルミニウムの研磨材を40重
量部と水60重量部を混合し、これに水溶性セルロースエ
ーテルとして、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを
0.5、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0重量部（研磨材に
対する重量％換算:1.25,2.5,3.125,3.75,5.0,6.25,7.
5）添加して、グリオキザール（CHOCHO）の40％水溶液
を、それぞれ0.5重量部（研磨材に対する重量％換算:0.
75％）加え、よく混合し、ペースト状の混合物を作る。

基材１として、従来のプラスチックレンズ研磨用に使用
されるレーヨン製植毛布を用い、この植毛布１m²当り12
00gの割合で表面に均一に、このペーストを塗布し、熱
風乾燥機で約120℃,60分間乾燥し、１m²当り約500g（厚
さ0.4mm）の研磨材の乾燥混合物２が得られた。

この乾燥混合物のベースである植毛布１の裏面に両面接
着テープ等の感圧接着剤を付け、第１図に示すような、
研磨パッドの種々の形状の中から所要の形状を選び、こ
の型に型抜された本発明の研磨パッドを作成し、性能試
験に用いた。

また、比較例として、従来の研磨用組成物として、水に
本発明と同等の平均粒径が３μのα型酸化アルミニウム
の研磨剤を20重量％懸濁し、これに硫酸ニッケル（NiSO
₄・6H₂O）の研磨促進剤を５重量％添加したスラリーを
用いた。

被研磨物のプラスチック製品には、アリルジグリコール
カーボネート樹脂の70mm径の眼鏡用レンズを用いた。こ
のレンズを、非球面用レンズ研磨機に装填し、レンズの
表面に、本発明の研磨パッド又は従来法による植毛布を
当接し、レンズと研磨パッド又は植毛布を相対的に摺動
して、５分間研磨する。

研磨の間、本発明の場合はレンズと研磨パッドの間に水
のみ2l/分の割合で供給し、従来法では、研磨用スラリ
ーを循環方式により同じく2l/分の割合で供給する。な
お、研磨圧力は、両者とも240g/cm²である。

研磨後、レンズの研磨表面を検査して、鏡面度、オレン
ジピールやスクラッチのような表面欠陥の有無を調べ
た。

次に、レンズの重量を計測し、研磨による重量損失を算
出して研磨量を求める。

これらの結果を第１表に示す。

この第１表から明らかなように、水溶性セルロースエー
テルの添加重量部が0.5及び3.0の場合は、表面欠陥はな
いものの、研磨量が比較的に減少するので、研磨材に対
する重量割合が１〜８％が好ましいことが明らかであ
る。

また、研磨材の平均粒子径は本実施例では３μのものを
使用したが、0.5μ未満の研磨材では、研磨品質は良い
が、粒子径が小さいため、十分な研磨量が得られず、平
均粒子径が10μを超えると、研磨面が粗すぎて、鏡面が
得られず、また、深いスクラッチが入りやすいことが判
明した。

本発明の研磨用パッドは、水を供給するだけで、従来の
研磨用スラリーを用いた場合と同様に研磨量が多くて、
研磨能率は非常に高く、また表面欠陥が認められず、研
磨表面の品質が高い。

［実施例２］実施例１と同様の方法で、平均粒子径が１μ又は６μの
α型酸化アルミニウムの研磨材を使用した研磨パッドを
作成し、また従来の研磨用組成物にも同様の平均粒子径
のα型酸化アルミニウムの研磨材を使用して比較試験を
行った。

この結果を第２表に示す。

第２表に示すように、研磨材の平均粒子径を１μ又は６
μに変化させても、従来法と比較し、研磨量も多くて表
面欠陥もなく、充分に研磨品質が高いことが判る。

なお、本実施例では、研磨材の厚さを0.4mmとしたが、
この厚さは基材の種類により、増減してよいが、一般に
プラスチックの滲透しにくいものでは0.1mm位から使用
でき、上限は1.0mm程度が強度及び経済性から好まし
い。

また研磨パッドのパターンは被研磨物の種類及び形状に
より、さまざまな形態をとることができる。

本発明の研磨方法及び研磨パッドにおいては、以上に述
べた実施例に限定されるものではない。

［発明の効果］本発明の研磨方法及び研磨パッドによれば、従来の研磨
材及び酸性化合物からなる研磨用スラリーを用いる方法
と同様に、高能率かつ高品質に研磨することが出来る上
に、従来の研磨用スラリーと異なり、水のみを供給する
ため、腐触の問題もなく、作業者の手荒れの問題もな
い。又複雑な研磨関連装置も不要であり、作業性を大巾
に改善することが出来る等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施態様例における
研磨パッドのパターンの模式図である。図において、1:基材、2:研磨材の混合物。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨材と水溶性セルロースエーテル及び硬
化剤からなる混合物を、基材上に、シート状に塗布した
ものから成る研磨パッドを、物品の表面に当接し、該物
品と研磨パッド間に水を供給し、該物品を研磨すること
を特徴とする研磨方法。
【請求項２】前記研磨材の平均粒子径が0.5〜10ミクロ
ンであることを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
【請求項３】前記研磨材が酸化アルミウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化錫及び酸化セリウムから選ばれた１種であ
ることを特徴とする請求項２記載の研磨方法。
【請求項４】前記水溶性セルロースエーテルの研磨材に
対する重量割合が、１〜８％であることを特徴とする請
求項１〜３の内１項記載の研磨方法。
【請求項５】前記水溶性セルロースエーテルがヒドロキ
シプロピルメチルセルロース、メチルセルロース及びヒ
ドロキシエチルメチルセルロースから選ばれた１種であ
ることを特徴とする請求項４記載の研磨方法。
【請求項６】前記硬化剤の研磨材に対する重量割合が、
0.2〜1.5％であることを特徴とする請求項１〜５の内１
項記載の研磨方法。
【請求項７】前記硬化剤が、グリオキザール、クエン
酸、タンニン酸、尿素ホルマリン樹脂及びメチルロール
メラミン樹脂から選ばれた１種であることを特徴とする
請求項６記載の研磨方法。
【請求項８】前記基材が植毛布、不織布、合成紙、人工
皮革、織布、合成樹脂フィルム、スポンジから選ばれた
１種であることを特徴とする請求項１〜７の内１項記載
の研磨方法。
【請求項９】研磨材と水溶性セルロースエーテル及び硬
化剤からなる混合物を、基材上に、塗布したものから成
ることを特徴とする研磨パッド。
【請求項１０】前記研磨材の平均粒子径が0.5〜10ミク
ロンであることを特徴とする請求項９記載の研磨パッ
ド。
【請求項１１】前記研磨材が酸化アルミウム、酸化ジル
コニウム、酸化錫及び酸化セリウムから選ばれた１種で
あることを特徴とする請求項10記載の研磨パッド。
【請求項１２】前記水溶性セルロースエーテルの研磨材
に対する重量割合が、１〜８％であることを特徴とする
請求項９〜11の内１項記載の研磨パッド。
【請求項１３】前記水溶性セルロースエーテルがヒドロ
キシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース及び
ヒドロキシエチルメチルセルロースから選ばれた１種で
あることを特徴とする請求項12記載の研磨パッド。
【請求項１４】前記硬化剤の研磨材に対する重量割合
が、0.2〜1.5％であることを特徴とする請求項９〜13の
内１項記載の研磨パッド。
【請求項１５】前記硬化剤が、グリオキザール、クエン
酸、タンニン酸、尿素ホルマリン樹脂及びメチルロール
メラミン樹脂から選ばれた１種であることを特徴とする
請求項14記載の研磨パッド。
【請求項１６】前記基材が、植毛布、不織布、合成紙、
人工皮革、織布、合成樹脂フィルム、スポンジから選ば
れた１種であることを特徴とする請求項９〜15の内１項
記載の研磨パッド。