JPH03277465A

JPH03277465A - 研磨方法及びこれに用いる研磨パッド

Info

Publication number: JPH03277465A
Application number: JP2071894A
Authority: JP
Inventors: Gisaburo Takizawa; 滝澤　義三郎; Tetsuji Senda; 千田　哲司; Shiro Miura; 三浦　司朗
Original assignee: Fujimi Kenmazai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fujimi Kenmazai Kogyo Co Ltd
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1991-12-09
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0761609B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、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４９−１００１３８９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か開示さ
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
蝕し易く、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−
２７８５８７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１、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
いわゆるサンドベ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ゴースエー
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メラミン樹
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チ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り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
、研磨機や治具が腐蝕せず、作業者の手荒れの問題が全
熱ない。

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．
２５．２．５．３．１２５．３．７５，５．０．８．２
５．７．５）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
１２００ｇ−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、１ｍ
２当り約５００　ｇ　（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（Ｎ
ｉＳＯ４・６Ｈ２０）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２１７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＜２ＩＩ／分の割合で供給す
る。なお、研磨圧力は、両者とも　２４０ｇ／ｃｊ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
ジビ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。

第　　１　　表この第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
研磨用スラリ二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コ実施例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０．４關としたが
、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　、１　ｍｍ
位から使用でき、上限は１０ｍｍ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、腐蝕の問題もなく、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
研磨バラドのパターンの模式図である。図において、基材、２　：研磨材の混合物。

Claims

【特許請求の範囲】

（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。