JPH04122577A - 導電性研磨材とその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は、電子部品の鏡面研磨など精密仕上げを目的と
する用途分野に供して有用な導電性研磨材とその製造方
法に関する。

〔従来の技術〕

エレクトロニクス工業の発展に伴い磁気ヘッド、ＩＣ基
板等の電子部品に要求される性能はますます高度化して
おり、その表面性状（平滑性、平面度）も極めて高い加
工精度が必要とされている。

例えば、ビデオあるいはコンピューター機器に使用され
る磁気ヘッドにおいては、ヘッド面を光学鏡面に仕上げ
ないと、録画量、再生量などの斑が生じて良質画像の再
現を阻害したり、作動の信鯨性が不十分になるといった
現象が起きる。このため、研磨斑や傷のない高表面精度
を得ることが最大の課題となっている。

従来、これら鏡面仕上げを目的とするラッピングまたは
ポリッシングには、Ａｌｚ　ＯＳ、ＳｉＣ。

Ｃ−ＢＮ、ダイヤモンドなどの微細砥粒を可撓性樹脂膜
の表面に粘着固定化して形成した研磨シートが多用され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の研磨シートは、研磨材が摩擦等に
よって帯電しやすい絶縁材料で構成されているため、被
研磨材その他の細かい塵埃、異物などが付着し易く、こ
れが研磨面に斑や傷を与える大きな原因となっている。

本発明は、このような問題点を解消し、静電気による帯
電現象を生じることのない導電性研磨材とその製造方法
の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明による導電性研磨材
は、絶縁性研磨材の表面にガラス状カーボンのｉＭを被
覆してなることを構成上の特徴とする。

絶縁性研磨材は、例えばＡ１１ｚ　Ｏｘ　、Ｓ　ｊ　Ｃ
１ＢＮまどセラミックス系超硬材料の微細粉もしくはウ
ィスカーにより構成され、導電性研磨材の骨格を形成す
る。該絶縁性研磨材に導電性を付与するためにその表面
に被覆されるガラス状カーボンは、変化性の熱硬化性樹
脂を変化処理して得られる硬質で緻密組織を備えるカー
ボン材で、好ましくは２０〜２００人程度の膜厚として
被覆形成される。

上記の導電性研磨材を得るための本発明による製造方法
は、熱硬化性樹脂を有機溶媒に溶解して十分に均相化し
た溶液中に絶縁性研磨材を炭化性繊維物質とともに分散
させ、濾過乾燥して有Ｉｌ溶媒を除去し、ついで被着し
た熱硬化性樹脂成分を加熱硬化したのち非酸化性雰囲気
下で９００〜１９００℃の温度により焼成炭化処理する
プロセスからなっている。

まず、熱硬化性樹脂を有機溶媒に熔解して長時間静置し
、樹脂を構成する高分子が有機溶媒に微視的に均一な相
を形成する均相化状態の溶液とする。

熱硬化性樹脂には、フェノール系樹脂、フラン系樹脂、
ジビニルベンゼン樹脂など高炭化性のものが好適に用い
られ、有Ｉｌ溶媒としては、エタノール、アセトン、ベ
ンゼン、トルエンなどが適用される。樹脂溶液の濃度は
１．０％以下の希薄な濃度域に設定することが望ましく
、１．０％を越えると均質な樹脂の薄膜を被覆形成する
ことが困難となる。

絶縁性研磨材成分は、上記により作成した均相化樹脂溶
液に入れ、攪拌混合して均質に分散させる。絶縁性研磨
材の添加量は、分散度合からみて５０〜１５０．／　ｆ
ｆｉの範囲に設定することが好ましい。

絶縁性研磨材としては上述したセラミックス系超硬材料
の微細粉もしくはウィスカーを用いるが、これらはセル
ロース、バルブ等の炭化性繊維物質とともに樹脂溶液に
分散させる。共存させる炭化性繊維物質の量は、絶縁性
研磨材の重量に対し２〜１０重量％の範囲とすることが
好適である。

分散液は、ついで濾過乾燥して有機溶媒を除去する。濾
過処理は、通常、吸引または加圧しながらおこなうが、
この際の濾過速度により絶縁性研磨材に対する樹脂の被
着厚さ、均質性などを制御することができる。

濾過乾燥後の集合体を解体し、１７０〜２００°Ｃの温
度に加熱して樹脂成分を硬化させたのち、焼成炉に移し
、炉内をアルゴン、窒素ガスなどの非酸化性雰囲気に保
持した状態で９００〜１９００°Ｃの温度により焼成炭
化処理する。

焼成炭化処理により炭化性繊維物質は微細な炭素質繊維
に転化し、同時に樹脂膜はガラス状カーボンに転化して
絶縁性研磨材の全面を被覆する状態に形成される。この
場合、焼成炭化段階における処理温度を変えることで導
電特性の調整をすることができる。したがって、所望の
導電性能を有する導電性研磨材を製造することが可能と
なる。

このようにして得られた導電性研磨材は、適宜なバイン
ダーを介して研磨シートとするか、所望形状のレジノイ
ド砥石に成形して使用に供される。

［作　用］ 本発明の導電性研磨材は、絶縁性研磨材の表面に導電性
能を有する硬質で緻密組織のガラス状カーボンが被覆さ
れているから、研磨時の静電気現象に基づく研磨粉、塵
埃、異物などの付着は極めて効果的に防止される。

また、本発明による導電性研磨材の製造方法に従えば、
絶縁性研磨材の表面に被着した熱硬化性樹脂を焼成炭化
処理することにより均質なガラス状カーボンのｍＷを被
覆形成することができる。

この際、製造過程で共存させる炭化性繊維物質は濾過段
階で目詰まりを防止するために機能し、更に炭化段階に
おいて微細な炭素繊維に転化してガラス状カーボン層の
骨格を強化し、容易に崩壊しない強固な組織を形成する
ために寄与する。したがって、耐摩耗性に優れる高性能
な導電性研磨材を供給することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ フェノール樹脂〔群栄化学■製、レジトップＰＧＡ−４
５０８）　１６ｇをエタノール４０００ｄに溶解して１
週間静置し、フェノール樹脂が分子量単位で完全溶解し
た均相化溶液を調製した。

この樹脂溶液に粒子径０．１〜０．５μ−のＳｉＣ微粉
末４００ｇをセルロース３０ｇとともに投入し、ジェッ
ト式攪拌機を用いて２０分間攪拌混合したのち加圧しな
がら濾過し、風乾してエタノール成分を揮散除去した。

この場合、ＳｉＣ微粉末およびセルロースに付着したフ
ェノール樹脂の重量は４．５ｇであった。

ついで、風乾後の集合体を１７０℃で２時間加熱してフ
ェノール樹脂成分を硬化したのち、高周波焼成炉に移し
、アルゴン雰囲気下に１０℃／■ｉｎ、の昇温速度で１
０００°Ｃ１１６００℃および１８００°Ｃに温度を変
えて焼成炭化処理をおこなった。

このようにして得られた各導電性研磨材の組織をＴＥＭ
　（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、いずれも表
面に約２５人のガラス状カーボン被膜が均一に形成され
、セルロースは微小な炭素繊維に転化していることが確
認された。また、固有抵抗は、焼成温度が１０００°Ｃ
の場合に１．６Ωｃｌｌ、１６００℃の場合に０．６５
ΩＣ−１１８００℃の場合に０．５２ΩＣ−となってお
り、焼成炭化時の温度条件によって導電特性を制御でき
ることが判明した。

このうち、１０００℃の焼成温度で処理した導電性研磨
材６０部をポリエステル樹脂１００部と混合し、これを
厚さ８０μ−のポリエステルベースフィルムに塗布硬化
して２０μ−の研磨層を形成した。

この研磨シートを用いて剥離帯電による１５０メツシュ
粒度の鉄粉付着状況およびステンレス板の研磨状況を調
査したところ、研磨シートに鉄粉が付着する現象は全く
認められず、また長期間の使用によっても研磨層のない
良好な研削性能と十分な耐摩耗性を示した。

比較のために、同一のＳｉＣ微粉末のみを用いて作製し
た研磨シートにより同様の測定をおこなった結果、研磨
シートに鉄粉が多く付着し、研削性能および耐摩耗性も
明らかに低下するとか認められた。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば優れた導電性ならびに研
磨性を兼備する高性能の導電性研磨材を提供することが
できる。

したがって、精密仕上げが要求される電子部品の鏡面研
磨用をはじめ、導電特性が必要な電解研削砥石などとし
て有用性が期待される。

出願人　　東海カーボン株式会社 代理人　弁理士　高　畑　正　也

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性研磨材の表面にガラス状カーボンの薄膜を被
   覆してなる導電性研磨材。 ２、熱硬化性樹脂を有機溶媒に溶解して十分に均相化し
   た溶液中に絶縁性研磨材を炭化性繊維物質とともに分散
   させ、濾過乾燥して有機溶媒を除去し、ついで被着した
   熱硬化性樹脂成分を加熱硬化したのち非酸化性雰囲気下
   で９００〜１９００℃の温度により焼成炭化処理するこ
   とを特徴とする導電性研磨材の製造方法。