JP6674801B2 - Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same - Google Patents
Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6674801B2 JP6674801B2 JP2016045345A JP2016045345A JP6674801B2 JP 6674801 B2 JP6674801 B2 JP 6674801B2 JP 2016045345 A JP2016045345 A JP 2016045345A JP 2016045345 A JP2016045345 A JP 2016045345A JP 6674801 B2 JP6674801 B2 JP 6674801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite particles
- abrasive grains
- abrasive
- particles
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Glanulating (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Description
本発明は、主に砥粒として用いられる複合粒子及びこの複合粒子を砥粒として用いた研磨材とこの複合粒子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to composite particles mainly used as abrasive grains, an abrasive using the composite particles as abrasive grains, and a method for producing the composite particles.
炭化ケイ素(SiC、新モース硬度:13)、炭化ホウ素(B4C、新モース硬度:14)、ダイヤモンド(新モース硬度:15)等の材料は、新モース硬度で13以上の高い硬度を有していることから、シリコン、石英等の各種インゴットの切断用ワイヤソーやウェハラップ用遊離砥粒として用いられる。 Silicon carbide (SiC, new Mohs hardness: 13), boron carbide (B 4 C, new Mohs hardness: 14), diamond (new Mohs hardness: 15) or the like materials, have a more than 13 high hardness in new Mohs hardness Therefore, it is used as a wire saw for cutting various ingots such as silicon and quartz and as a free abrasive for wafer wrap.
また、これらの粉体の粒子形状は、一般に粉砕されたままの破砕形状であり、鋭利なエッジを有した不定形状となっているため、その形状による強い切削力で切断や研磨に有効であるとされている。この研磨加工技術としては、粉体研磨材を被処理物に衝突させるブラスト加工や、バレル内に被処理物と粉体研磨材を入れて回転させるバレル研磨加工などが用いられている。 In addition, the particle shape of these powders is generally a crushed shape as it is crushed, and has an indefinite shape having a sharp edge, and is effective for cutting and polishing with a strong cutting force due to the shape. It has been. As the polishing technique, blast processing in which a powder abrasive collides with an object to be processed, barrel polishing in which the object and the powder abrasive are put in a barrel and rotated, and the like are used.
さらに、近年では、複雑形状の部品の面研磨や工具の届かない内面のバリ取り、エッジ部分のR加工、精密微小部品の加工などを行うために、粘弾性を持った高分子材料に砥粒を分散させた流動体(メディア)を圧接移動させる粘弾性流動加工といった技術も用いられている。なお、ここでは、湿式及び乾式を含め、砥粒を流動させて加工する手法全般のことを「流動加工」と呼ぶ。 In recent years, visco-elastic polymer materials have been used to grind surfaces of complex shapes, deburr inner surfaces that cannot be reached by tools, perform R processing on edges, and process precision micro components. A technique such as viscoelastic flow processing in which a fluid (media) in which is dispersed is pressed and moved. Note that, here, a general method of processing by flowing abrasive grains, including a wet type and a dry type, is referred to as “flow processing”.
これらの流動加工においては、その目的に応じて研磨材及び砥粒を選択することができるが、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ダイヤモンド等の高硬度の材料そのものは、切削力、研磨力が強すぎるため、被処理物表面に光沢をもたせて鏡面状に研磨加工する鏡面研磨加工用の砥粒としては使用することができない。 In these fluid workings, abrasives and abrasive grains can be selected according to the purpose, but silicon carbide, boron carbide, high-hardness materials themselves such as diamond, the cutting power, the polishing power is too strong However, it cannot be used as abrasive grains for mirror-polishing, in which the surface of the object to be treated is polished into a mirror-like shape with a gloss.
そのため、鏡面研磨加工用の砥粒としては、低硬度(新モース硬度12以下)で比較的球状であるアルミナ、ジルコニア、ステンレス、ガラス等の材料が使用される。しかしながら、これらの材料を使用しても、被処理物がアルミニウム、銅、プラスチック等の軟らかい材料からなる場合は、さらに使用条件を限定する必要がある。 Therefore, materials such as alumina, zirconia, stainless steel, and glass, which are low in hardness (new Mohs hardness of 12 or less) and relatively spherical, are used as abrasive grains for mirror polishing. However, even if these materials are used, if the object to be processed is made of a soft material such as aluminum, copper, plastic or the like, it is necessary to further limit the use conditions.
ところで、炭化ケイ素粉末を流動加工用の研磨材として用いている例としては、例えば特許文献1及び特許文献2が知られている。特許文献1では、SUS製、チタン製、アルミ製、モリブデン製の部品の表面を粗くするために炭化ケイ素の研磨材が用いられている。 By the way, as examples in which silicon carbide powder is used as an abrasive for fluid working, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known, for example. In Patent Document 1, an abrasive made of silicon carbide is used to roughen the surface of a SUS, titanium, aluminum, or molybdenum component.
また、特許文献2では、被処理物の表面に損傷を与えることなく、堆積物を除去することができるブラスト処理方法が開示されている。ここでは、炭化ケイ素又は酸化アルミニウムからなる砥粒の粒度を#400〜#800とし、さらに、研磨材が被処理物の表面に当たるときの圧力を制御している。 Patent Literature 2 discloses a blast treatment method capable of removing deposits without damaging the surface of the object. Here, the particle size of the abrasive grains made of silicon carbide or aluminum oxide is set to # 400 to # 800, and the pressure at which the abrasive contacts the surface of the workpiece is controlled.
これらの特許文献1及び2から、炭化ケイ素等の高硬度の材料からなる砥粒は、表面を粗く仕上げる場合や表面を切削するような場合には適しているが、被処理物の表面に損傷を与えないようにする場合は、その使用条件を極端に制限する必要があることがわかる。 From these Patent Documents 1 and 2, the abrasive grains made of a material with high hardness such as silicon carbide are suitable for rough finishing or cutting the surface, but they do not damage the surface of the workpiece. It can be seen that when not giving, the use conditions need to be extremely limited.
一方、砥粒の過大な研磨力を調整するために、砥粒と弾性物質を組み合わせて用いる方法が提案されている。例えば特許文献3には、ゼラチン等の水を含有する核体表面に砥粒を付着させた研磨材が開示されているが、この研磨材は、長期間の保存や使用によって水分が失われてその性能が低下する懸念がある。また、核体の溶解性のために水を媒体とした流動加工には使用できないという欠点もある。 On the other hand, there has been proposed a method of using a combination of an abrasive and an elastic substance in order to adjust an excessive polishing force of the abrasive. For example, Patent Document 3 discloses an abrasive in which abrasive grains are attached to a surface of a nucleus containing water such as gelatin, but the abrasive loses moisture due to long-term storage or use. There is a concern that its performance will decrease. There is also a drawback that it cannot be used for fluid processing using water as a medium due to the solubility of the core.
また、例えば特許文献4には、ブラスト加工によって被処理物表面の鏡面化、光沢面化を行うことができる研磨材が開示されている。これは、弾性を有する核体表面に砥粒を付着、定着させて研磨材とするものであるが、この研磨材を製造するには、砥粒の付着、押圧工程を繰返す必要があり、さらには砥粒の篩分け工程も必要となる。そのため、製造工程が複雑化してしまう問題がある。また、この研磨材は、表面の砥粒層を組積構造にすることによって、長寿命化や性能劣化を抑えているが、表面に担持させた砥粒層が消費されれば、研磨材としての能力を失うことに変わりはない。 Further, for example, Patent Literature 4 discloses an abrasive capable of performing mirror polishing and glossy surface of a workpiece by blasting. This is to attach and fix abrasive grains to the surface of the core body having elasticity to form an abrasive, but in order to manufacture this abrasive, it is necessary to repeat the step of attaching and pressing the abrasive grains, Requires an abrasive sieving step. Therefore, there is a problem that the manufacturing process is complicated. In addition, this abrasive material suppresses the longevity and performance degradation by making the surface abrasive layer a masonry structure, but if the abrasive layer carried on the surface is consumed, it will be used as an abrasive. You still lose your ability.
さらに、例えば特許文献5及び6には、ゴムやアクリル樹脂、ウレタン樹脂等の弾性体内に砥粒を散在させた研磨材が開示されている。これらの研磨材は、核体表面に砥粒を担持させた研磨材と比べて製造を単純化できる利点があるが、これらの研磨材も表面に露出した砥粒が摩耗するのに伴って性能劣化が生じるため、繰り返し使用の際に加工条件が変化してしまうという問題がある。また、弾性体内にも砥粒が存在するために所望の弾性を得ようとすれば、弾性体の割合を比較的多くする必要がある。その結果、表面に露出する砥粒が少なくなるため、研磨材としての寿命が短くなってしまうという問題もある。 Further, for example, Patent Documents 5 and 6 disclose abrasive materials in which abrasive grains are dispersed in an elastic body such as rubber, acrylic resin, or urethane resin. These abrasives have the advantage that their production can be simplified as compared to abrasives that carry abrasive grains on the core surface, but these abrasives also perform better as the abrasives exposed on the surface wear. Since the deterioration occurs, there is a problem that the processing conditions change during repeated use. Further, in order to obtain desired elasticity due to the presence of abrasive grains in the elastic body, it is necessary to relatively increase the proportion of the elastic body. As a result, there is a problem in that the life of the abrasive is shortened because the number of abrasive grains exposed on the surface is reduced.
このように、流動加工により鏡面研磨を行うための研磨材については、これまでに幾つか提案されているが、未だその性能が十分でないという問題がある。 As described above, some abrasives for performing mirror polishing by fluid working have been proposed so far, but there is a problem that their performance is still insufficient.
そこで、本発明は、従来技術の欠点を解消するためになされたものであり、その目的は、流動加工による鏡面研磨が可能であり、かつ長期にわたって使用することができるとともに、さらに性能の経時劣化も少ない複合粒子及びこれを用いた研磨材とその製造方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve the drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to enable mirror polishing by flow processing, to be able to be used for a long time, and to further reduce the performance over time. An object of the present invention is to provide a composite particle having a small amount, an abrasive using the composite particle, and a method for producing the abrasive.
本発明は、複合粒子に係るものであり、新モース硬度が13以上の材料からなる複数の粒子と、ポリビニルアルコールを含む樹脂から構成されていることを特徴とする。そして、この複合粒子は、95wt%以下の粒子と、少なくとも5wt%以上の樹脂で構成されていることが好ましい。 The present invention relates to composite particles, and is characterized in that the particles are composed of a plurality of particles made of a material having a new Mohs hardness of 13 or more and a resin containing polyvinyl alcohol. The composite particles are preferably composed of particles of 95% by weight or less and resin of at least 5% by weight or more.
また、新モース硬度が13以上の材料は、炭化ケイ素であることが好ましく、その樹脂は、エラストマーを含むことが好ましい。このエラストマーは、熱硬化性エラストマーであり、その樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。 The material having a new Mohs hardness of 13 or more is preferably silicon carbide, and the resin preferably contains an elastomer. This elastomer is a thermosetting elastomer, and the resin preferably contains a thermosetting resin.
本発明は、この複合粒子を砥粒として含む研磨材に係るものであり、その複合粒子の平均粒径は、0.1〜3.0mmφであることが好ましい。 The present invention relates to an abrasive containing the composite particles as abrasive grains, and the composite particles preferably have an average particle diameter of 0.1 to 3.0 mmφ.
また、本発明は、複合粒子の製造方法に係るものであり、新モース硬度が13以上の材料からなる粉体をポリビニルアルコールとアルギン酸のアルカリ金属塩を含む水溶液中に分散させる第一の工程と、この第一の工程によって得られた分散液をカチオン含有化合物を含む水溶液に接触させる第二の工程と、この第二の工程によって得られた成形物を乾燥させる第三の工程を含むことを特徴とするものである。 Further, the present invention relates to a method for producing composite particles, wherein a first step of dispersing a powder composed of a material having a new Mohs hardness of 13 or more in an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and an alkali metal salt of alginic acid, A second step of contacting the dispersion obtained in the first step with an aqueous solution containing a cation-containing compound, and a third step of drying the molded product obtained in the second step. It is a feature.
本発明の複合粒子は、これを研磨材の砥粒として用いると、複合粒子表面に露出した粒子の切削力及び研磨力と、複合粒子を構成する樹脂の弾性によって高硬度の炭化ケイ素粉末では実現できなかった流動加工による鏡面研磨を行うことが可能となる。 When the composite particles of the present invention are used as abrasive grains of an abrasive, the cutting force and the polishing force of the particles exposed on the surface of the composite particles and the elasticity of the resin constituting the composite particles realize high hardness silicon carbide powder. It is possible to perform mirror polishing by flow processing that could not be performed.
また、本発明の複合粒子は、砥粒として被処理物に接触した際に、表面に露出した粒子が摩耗するとともに、ポリビニルアルコールを含む樹脂も表面から徐々にすり減っていくため、最表面の粒子が消費されても下から新たな粒子が出現するので、研磨材としての性能劣化が少なく、長寿命化が可能となる。 Further, when the composite particles of the present invention are in contact with the object to be treated as abrasive grains, the particles exposed on the surface are worn, and the resin containing polyvinyl alcohol is also gradually worn from the surface, so that the particles on the outermost surface Even if is consumed, new particles appear from below, so that the performance as an abrasive is less deteriorated and the life can be extended.
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明するが、本発明は、これに何ら限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
本発明は、新モース硬度が13以上の材料からなる複数の粒子と、ポリビニルアルコール(PVA)を含む樹脂から構成され、これら複数の粒子は、新モース硬度が13以上の材料からなるものである。 The present invention is composed of a plurality of particles made of a material having a new Mohs hardness of 13 or more and a resin containing polyvinyl alcohol (PVA), and the plurality of particles are made of a material having a new Mohs hardness of 13 or more. .
このように、新モース硬度が13以上の比較的硬度の高い材料を用いれば、PVAを含む樹脂と複合化した際に、必要な研磨力が得られる。一方、新モース硬度が12以下の材料を用いた場合は、研磨力が低下するため、十分な研磨加工を施すことができない。 As described above, when a material having a new Mohs hardness of 13 or more and a relatively high hardness is used, a necessary polishing force can be obtained when the material is combined with a resin containing PVA. On the other hand, when a material having a new Mohs hardness of 12 or less is used, the polishing power is reduced, so that sufficient polishing cannot be performed.
新モース硬度が13以上の材料は、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ダイヤモンド等が挙げられるが、中でも炭化ケイ素が安価で好ましい。また、その粒子形状は、粉砕されたままの破砕形状であり、鋭利なエッジを有した不定形状であることが好ましい。このような粒子は入手が容易であり、粒子がエッジを有していることによって適切な研磨力が得られるからである。
図1は、本発明の複合粒子の概略を示すものであり、PVAを含む樹脂と新モース硬度が13以上の材料からなる粒子で構成されている。
Materials having a new Mohs hardness of 13 or more include, for example, silicon carbide, boron carbide, diamond and the like. Among them, silicon carbide is inexpensive and preferable. Further, the particle shape is a crushed shape as crushed, and is preferably an irregular shape having a sharp edge. This is because such particles are easily available and the particles have an edge so that an appropriate polishing force can be obtained.
FIG. 1 schematically shows a composite particle of the present invention, which is composed of a resin containing PVA and particles made of a material having a new Mohs hardness of 13 or more .
また、本発明を構成する粒子の粒径は、最終的な複合粒子の粒径の0.01〜10%であることが好ましく、0.1〜1%であることがさらに好ましい。その粒子の粒径が最終的な複合粒子の粒径に対して大きすぎると、十分な弾性が得られず被処理物を損傷させる恐れがある。また、小さすぎても十分な研磨力が得られないからである。 Further, the particle diameter of the particles constituting the present invention is preferably 0.01 to 10%, more preferably 0.1 to 1% of the particle diameter of the final composite particles. If the particle size of the particles is too large with respect to the final particle size of the composite particles, sufficient elasticity cannot be obtained, and the object to be treated may be damaged. Also, if it is too small, sufficient polishing power cannot be obtained.
複合粒子を構成する粒子の割合は、特に限定されず、用途・目的に応じて変更できる。ただし、ある程度の弾性が必要であるため、粒子の割合は、多くても95wt%以下であることが好ましく、90wt%以下であることがより好ましい。 The ratio of the particles constituting the composite particles is not particularly limited, and can be changed according to the use and purpose. However, since a certain degree of elasticity is required, the proportion of the particles is preferably at most 95 wt%, more preferably at most 90 wt%.
また、複合粒子を構成する粒子は、研磨力を発現するために必要であり、少なくとも10wt%以上の割合で含まれることが好ましく、20wt%以上であることがより好ましい。本発明では、粒子の割合を少なくし表面に露出する粒子が少なくなった場合でも、研磨力は調整されるが研磨材としての寿命が直ちに短くなることはない。 Further, the particles constituting the composite particles are necessary for exhibiting the polishing force, and are preferably contained in a proportion of at least 10 wt%, more preferably at least 20 wt%. In the present invention, even when the proportion of particles is reduced and the number of particles exposed on the surface is reduced, the polishing power is adjusted, but the life of the abrasive is not immediately shortened.
本発明は、PVAを含む樹脂から構成されるが、樹脂にPVAを含むことによって、流動加工による鏡面研磨に最適で、かつ長期間の繰り返し使用が可能な複合粒子とすることができる。 The present invention is composed of a resin containing PVA. By including PVA in the resin, it is possible to obtain composite particles which are optimal for mirror polishing by fluid working and can be used repeatedly for a long period of time.
従来技術でも、弾性体の表面に砥粒を担持させたり、弾性体内に砥粒を散在させることによって、研磨材の研磨力を調整し、流動加工による鏡面研磨を可能にしているが、いずれの研磨材も表面の砥粒が磨耗すれば性能が低下し、寿命も十分ではないという欠点がある。 Even in the prior art, by carrying abrasive grains on the surface of the elastic body, or by dispersing the abrasive grains in the elastic body, the polishing force of the abrasive is adjusted, and mirror polishing by flow processing is enabled. Abrasives also have the disadvantage that if abrasive particles on the surface are worn, their performance will be reduced and their life will not be sufficient.
これに対し、本発明では、樹脂にPVAを含ませることによって、この課題を解決している。すなわち、本発明を砥粒として用いた場合、表面の粒子が摩耗するとともにPVAを含む樹脂も表面から徐々にすり減っていくため、当初は樹脂内部に埋まっていた粒子が、繰り返しの使用とともに表面に出現するので、研磨材としての長寿命化が可能となる。 In contrast, the present invention solves this problem by including PVA in the resin. In other words, when the present invention is used as abrasive grains, the particles on the surface are worn and the resin containing PVA gradually wears off from the surface, so that the particles initially buried in the resin are re-used on the surface with repeated use. Since it appears, the life of the abrasive can be extended.
したがって、本発明の複合粒子を研磨材の砥粒として用いれば、繰り返し使用による性能劣化が少ないため加工条件の決定が容易である。また、表面に露出した粒子だけでなく内部の粒子も利用されるため、長寿命で経済的であるというメリットがある。 Therefore, when the composite particles of the present invention are used as abrasive grains of an abrasive, the processing conditions are easy to determine because there is little performance deterioration due to repeated use. In addition, since not only the particles exposed on the surface but also the particles inside are used, there is an advantage that the service life is long and economical.
本発明に使用するPVAの平均重合度は、300以上が好ましく、特に500以上がより好ましい。ケン化度は、70mol%以上が好ましく、特に90mol%以上がより好ましい。 The average degree of polymerization of PVA used in the present invention is preferably 300 or more, and particularly preferably 500 or more. The saponification degree is preferably at least 70 mol%, more preferably at least 90 mol%.
また、本発明を構成する樹脂を改質するために他の成分を加えることができる。例えば、弾性等を調整するために、エラストマーを加えることができる。中でも熱硬化性エラストマーが好ましく、例えば、天然ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン共重合体、アクリル酸エステル・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリル・ウレタン共重合体等が挙げられる。 Further, other components can be added to modify the resin constituting the present invention. For example, an elastomer can be added to adjust the elasticity or the like. Among them, thermosetting elastomers are preferable, and examples thereof include natural rubber, acrylonitrile / butadiene copolymer, acrylate / butadiene copolymer, styrene / butadiene copolymer, and acryl / urethane copolymer.
さらに、アクリル樹脂や熱硬化性樹脂のフェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂等も加えることができる。 Further, phenol resin such as acrylic resin and thermosetting resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, urea resin and the like can be added.
これらの成分は、被処理物の材質等にあわせて、本発明の複合樹脂の物性を調整するために選択することができるが、複数の成分を加えてもよい。 These components can be selected to adjust the physical properties of the composite resin of the present invention in accordance with the material of the object to be treated and the like, but a plurality of components may be added.
本発明を構成する樹脂は、少なくとも5wt%以上の割合であることが好ましく、10wt%以上であることがより好ましい。また、多くても90wt%以下の割合で含まれることが好ましく、80wt%以下であることがより好ましい。 The resin constituting the present invention is preferably at least 5 wt% or more, more preferably 10 wt% or more. Further, the content is preferably at most 90 wt% or less, more preferably 80 wt% or less.
さらに、複合樹脂を構成する樹脂全体の60wt%以上がPVAであることが好ましく、80wt%以上であることがより好ましい。PVAの含有量が少なすぎると、樹脂がすり減りやすくなりすぎたり、添加成分によってはすり減りにくくなるために、研磨材としての性能劣化や短寿命化につながるからである。 Furthermore, it is preferable that 60% by weight or more of the entire resin constituting the composite resin is PVA, and more preferably 80% by weight or more. This is because if the content of PVA is too small, the resin is liable to be worn out too much, or it is difficult to be worn down depending on the added components, which leads to deterioration in performance as an abrasive and shortened life.
本発明の複合粒子の形状は、全体的にはエッジ等のない略球状であることが好ましく、ブラスト研磨や流動加工に適する。 The shape of the composite particles of the present invention is preferably a substantially spherical shape having no edges or the like as a whole, and is suitable for blast polishing or fluid working.
本発明の複合粒子は、砥粒として用いることができ、その集合体を研磨材とすることができる。この研磨材は、水、オイル、高分子材料等の媒体を含んでいてもよい。 The composite particles of the present invention can be used as abrasive grains, and an aggregate thereof can be used as an abrasive. This abrasive may include a medium such as water, oil, or a polymer material.
このとき、砥粒となる複合粒子の平均粒径は、0.1〜3.0mmφであることが好ましく、0.3〜2.0mmφであることがより好ましい。複合粒子の平均粒径は、必要に応じて変更できるが、前記の数値範囲であれば比較的揃った略球状の粒子を製造しやすいため好ましい。 At this time, the average particle size of the composite particles serving as the abrasive grains is preferably 0.1 to 3.0 mmφ, and more preferably 0.3 to 2.0 mmφ. The average particle size of the composite particles can be changed as necessary, but is preferably within the above-mentioned range because relatively uniform, substantially spherical particles can be easily produced.
本発明の複合粒子は、新モース硬度が13以上の材料からなる粉体をポリビニルアルコールとアルギン酸のアルカリ金属塩を含む水溶液中に分散させる第一の工程と、この第一の工程によって得られた分散液をカチオン含有化合物を含む水溶液に接触させる第二の工程と、この第二の工程によって得られた成形物を乾燥させる第三の工程を含む工程を経て製造される。 The composite particles of the present invention are obtained by a first step of dispersing a powder made of a material having a new Mohs hardness of 13 or more in an aqueous solution containing polyvinyl alcohol and an alkali metal salt of alginic acid, and this first step. It is manufactured through a step including a second step of bringing the dispersion into contact with an aqueous solution containing a cation-containing compound, and a third step of drying the molded product obtained in the second step.
ここで、アルギン酸のアルカリ金属塩としてはアルギン酸ナトリウムが好ましく、カチオンとしては、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンが好ましい。また、カチオン含有化合物としては塩化カルシウムが好ましい。 Here, sodium alginate is preferable as the alkali metal salt of alginic acid, and alkaline earth metal ions such as magnesium ion and calcium ion are preferable as the cation. As the cation-containing compound, calcium chloride is preferred.
本発明の製造方法の第一の工程においては、まず、アルギン酸のアルカリ金属塩とPVAを含む樹脂の水溶液を調製する。このときのPVAを含む樹脂の濃度は、目的とする複合粒子の強度や弾性に応じて自由に決定すればよい。ただし、樹脂濃度の低い方が原料コストや生産性の面では有利となる。また、アルギン酸のアルカリ金属塩の濃度は、混合水溶液に対して0.5〜2.0wt%となるように調製するのが好ましい。 In the first step of the production method of the present invention, first, an aqueous solution of a resin containing an alkali metal salt of alginic acid and PVA is prepared . The concentration of the resin containing PVA at this time may be freely determined according to the strength and elasticity of the target composite particles. However, a lower resin concentration is advantageous in terms of raw material cost and productivity. Further, the concentration of the alkali metal salt of alginic acid is preferably adjusted to be 0.5 to 2.0 wt% based on the mixed aqueous solution.
次に、調製した混合水溶液に新モース硬度が13以上の材料からなる粉体を分散させ、原料分散液を調製する。このとき、粉体の含有割合(砥粒率:アルギン酸のアルカリ金属塩とPVAを含む樹脂成分に対する粉体の重量割合)は、目的とする複合粒子の研磨力に応じて自由に決定できる。粉体の含有割合が高くなるほど、研磨力、切削力が向上する。 Next, a powder composed of a material having a new Mohs hardness of 13 or more is dispersed in the prepared mixed aqueous solution to prepare a raw material dispersion. At this time, the content ratio of the powder (abrasive grain ratio: the weight ratio of the powder to the resin component containing the alkali metal salt of alginic acid and PVA) can be freely determined according to the polishing force of the target composite particles. As the content ratio of the powder increases, the polishing power and the cutting power improve.
続いて、第二の工程において、原料分散液をカチオン含有化合物を含む水溶液に接触させる。このとき、カチオン含有化合物の濃度は0.5〜2.0mol/lが好ましい。このときの接触方法によって、複合粒子の粒径や形状を制御することができる。 Subsequently, in a second step, the raw material dispersion is brought into contact with an aqueous solution containing a cation-containing compound. At this time, the concentration of the cation-containing compound is preferably 0.5 to 2.0 mol / l. The particle size and shape of the composite particles can be controlled by the contact method at this time.
複合粒子を略球状にするためには、以下の手法を採用することができる。例えば、原料分散液を管状の口金から滴下したり、噴霧口金から噴霧したり、円盤状回転体の外周から散布したりすることによって、原料分散液の液滴を生成し、これをカチオン含有化合物を含む水溶液に接触させる手法である。このような手法にすれば、略球状の複合粒子を作製することができる。また、口金の直径、噴霧圧力、回転体の回転数、滴下量、溶液の粘度等を調節することによって、複合粒子の粒径を変えることができる。 In order to make the composite particles substantially spherical, the following method can be adopted. For example, by dropping the raw material dispersion from a tubular die, spraying from a spray die, or spraying from the outer periphery of a disk-shaped rotating body, a droplet of the raw material dispersion is generated, and this is used as a cation-containing compound. This is a method of contacting with an aqueous solution containing According to such a method, a substantially spherical composite particle can be produced. Further, the particle diameter of the composite particles can be changed by adjusting the diameter of the base, the spray pressure, the number of rotations of the rotating body, the amount of dropping, the viscosity of the solution, and the like.
円盤状の回転体外周から原料分散液を散布する方法では、円盤の回転数を上げることによって、より小さな粒径とすることができるが、粒径を0.3mmφ以下にしようとすると、その形状が崩れやすくなり、0.1mmφ以下の場合はさらに顕著になる。 In the method of spraying the raw material dispersion from the outer periphery of the disk-shaped rotating body, it is possible to make the particle diameter smaller by increasing the number of rotations of the disk, but if the particle diameter is reduced to 0.3 mmφ or less, the shape becomes smaller. Are easily collapsed, and become more remarkable when the diameter is 0.1 mmφ or less.
また、管状の口金から原料分散液を滴下する方式は、比較的粒径の大きな複合粒子を作製しやすいが、粒径を2.0mmφ以上にしようとすると、その形状が崩れやすくなり、3.0mmφ以下の場合はさらに顕著になる。 In addition, the method in which the raw material dispersion liquid is dropped from a tubular die is easy to produce a composite particle having a relatively large particle size. However, if the particle size is increased to 2.0 mmφ or more, the shape tends to be broken. In the case of 0 mmφ or less, it becomes more remarkable.
このような粒子形状の崩れは、砥粒として使用されるときに被処理物に傷を与える原因になり得る。また、実際に製造された複合粒子は、篩を通過させて粒径を揃える必要があるが、形状の崩れた複合粒子は篩を通過できず、収量の低下につながる。 Such deformation of the particle shape may cause damage to the object to be processed when used as abrasive grains. Further, the actually produced composite particles need to be passed through a sieve to make the particle size uniform, but the composite particles having a deformed shape cannot pass through the sieve, leading to a decrease in yield.
カチオン含有化合物を含む水溶液は、静置状態でもよいが攪拌機等で攪拌することによって、成形物の反応が促進され、さらに成形物同士のくっつきを防止することができる。また、原料分散液の送液には、シリコンチューブとローラーポンプを用いることが好ましく、これによって滴下量を一定とすることができ、比較的均一な形状の成形物が得られる。 The aqueous solution containing the cation-containing compound may be in a static state, but by stirring with a stirrer or the like, the reaction of the molded products is promoted, and furthermore, the adhesion of the molded products can be prevented. In addition, it is preferable to use a silicon tube and a roller pump for feeding the raw material dispersion liquid, whereby the amount of dripping can be made constant, and a molded article having a relatively uniform shape can be obtained.
最後に、第三の工程において、原料分散液をカチオン含有化合物を含む水溶液に接触させて得られる成形物を60℃以上で熱乾燥させ、収縮、熱硬化させることにより、本発明の複合粒子を製造することができる。 Finally, in the third step, the molded product obtained by contacting the raw material dispersion with an aqueous solution containing a cation-containing compound is thermally dried at 60 ° C. or more, shrunk, and heat-cured to obtain the composite particles of the present invention. Can be manufactured.
作製した複合粒子の粒径分布及び粒径は、乾式ふるい分け試験(JIS Z 8815−1994)によって測定することができる。ここでは、目開きが45μm〜22.4mmの異なる複数の篩を用いて試料をふるい分け、それぞれの篩上に残った試料の質量を測定して粒径分布を求める。 また、本明細書においては、グラフに累積分布を記載して累積で50%となる点における粒子径を平均粒子径とする。 The particle size distribution and particle size of the produced composite particles can be measured by a dry sieving test (JIS Z 8815-1994). Here, the sample is sieved using a plurality of different sieves having openings of 45 μm to 22.4 mm, and the mass of the sample remaining on each sieve is measured to determine the particle size distribution. In this specification, the cumulative distribution is described in a graph, and the particle size at a point where the cumulative value is 50% is defined as the average particle size.
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
<実施例1>
実施例1では、まず、水にPVA(重合度1700、ケン化度99mol%)を加えて攪拌し、さらに95℃で2時間以上処理して、PVA水溶液を得た。また、水にアルギン酸ナトリウムを加えて透明になるまで攪拌し、アルギン酸ナトリウム水溶液を得た。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Example 1>
In Example 1, first, PVA (degree of polymerization: 1700, degree of saponification: 99 mol%) was added to water, stirred, and treated at 95 ° C. for 2 hours or more to obtain a PVA aqueous solution. In addition, sodium alginate was added to water and stirred until the mixture became transparent to obtain an aqueous sodium alginate solution.
次に、PVA水溶液にアルギン酸ナトリウム水溶液を加えて攪拌し、PVAの濃度が10.0wt%、アルギン酸ナトリウムの濃度が2.0wt%となるように混合溶液を調製した。 Next, an aqueous sodium alginate solution was added to the aqueous PVA solution and stirred to prepare a mixed solution such that the concentration of PVA became 10.0 wt% and the concentration of sodium alginate became 2.0 wt%.
また、この混合水溶液中に、GC#3000(平均粒径4μm)の炭化ケイ素粉末を加えて攪拌し原料分散液を得た。このとき、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸ナトリウムを合わせた重量に対して炭化ケイ素の割合が85.0wt%となるようにした。 In addition, GC # 3000 (average particle size: 4 μm) silicon carbide powder was added to the mixed aqueous solution and stirred to obtain a raw material dispersion. At this time, the ratio of silicon carbide was 85.0 wt% with respect to the total weight of silicon carbide, PVA, and sodium alginate.
次に、図2に示すように、得られた原料分散液を、先端に0.8mmφの口金を取り付けたシリコンチューブを装着したローラーポンプを用いて、流速3ml/minで送液し、800rpmで回転させたφ80mmの円盤状回転体の上面中央部に滴下した。滴下された原料分散液は、円盤状回転体の外周から散布され、スターラーで攪拌した濃度1.0mol/lの塩化カルシウム水溶液に接触した。 Next, as shown in FIG. 2, the obtained raw material dispersion liquid was sent at a flow rate of 3 ml / min using a roller pump equipped with a silicon tube having a tip of 0.8 mmφ attached thereto at 800 rpm. The solution was dropped on the center of the upper surface of the rotated disk-shaped rotating body of φ80 mm. The dropped raw material dispersion was sprayed from the outer periphery of the disk-shaped rotating body, and was brought into contact with a 1.0 mol / l aqueous solution of calcium chloride stirred with a stirrer.
塩化カルシウム水溶液に接触した原料分散液は、略球状の成形物となって沈殿した。この成形物を塩化カルシウム水溶液と分離し水洗した。このとき、目開き3mmの篩に通して、形状が崩れ、雫状に糸を引いた形状となった成形物を取り除いた。 The raw material dispersion in contact with the aqueous calcium chloride solution precipitated as a substantially spherical molded product. This molded product was separated from the aqueous calcium chloride solution and washed with water. At this time, the mixture was passed through a sieve having a mesh size of 3 mm to remove a molded product that had a shape collapsed and had a shape in which the yarn was drawn in a drop shape.
続いて、得られた成形物を60℃で乾燥した。その結果、熱硬化と収縮によって平均粒径が0.6mmの複合粒子が得られた。この操作によって、最終的に得られた複合粒子は54gとなり、その収率は92%であった。 Subsequently, the obtained molded product was dried at 60 ° C. As a result, composite particles having an average particle size of 0.6 mm were obtained by thermosetting and shrinkage. By this operation, the composite particles finally obtained were 54 g, and the yield was 92%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、流動研磨試験を行った。ここでは、比較的柔らかい材料の研磨に適するとされる液中での流動研磨を実施した。 A flow polishing test was performed using the aggregate of the produced composite particles as abrasive particles. Here, flow polishing in a liquid considered to be suitable for polishing a relatively soft material was performed.
流動研磨試験では、図4に示すように、まず、被処理物として直径5cmのアルミニウム製のプレートを用意し、直径8mmのステンレス棒の先端に取り付けた。次に、500mlビーカーに、水200mlと研磨材の複合粒子100mlを入れ、その中でアルミニウム製プレートを800rpmで1時間回転させ、プレート表面を研磨した。 In the fluid polishing test, as shown in FIG. 4, first, an aluminum plate having a diameter of 5 cm was prepared as an object to be processed, and attached to the tip of a stainless steel rod having a diameter of 8 mm. Next, 200 ml of water and 100 ml of abrasive composite particles were placed in a 500 ml beaker, and an aluminum plate was rotated at 800 rpm for 1 hour in the beaker to polish the plate surface.
そして、処理前後の表面粗さRaと光沢度を測定することによって研磨性能を評価した。ここでは、(株)ミツトヨ製SV−3100を用いて、JIS B 0601:1994の表面粗さ規格に合わせて算術平均表面粗さRaを測定した。また、コニカミノルタ(株)製MULTI GLOSS 268を用いて、JIS Z 8741:1997の鏡面光沢度‐測定方法にあわせて測定角度60°の鏡面光沢度を測定した。 The polishing performance was evaluated by measuring the surface roughness Ra and gloss before and after the treatment. Here, using SV-3100 manufactured by Mitutoyo Corporation, the arithmetic average surface roughness Ra was measured in accordance with the surface roughness standard of JIS B 0601: 1994. The specular gloss at a measurement angle of 60 ° was measured using MULTI GLOS 268 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. in accordance with the specular gloss of JIS Z 8741: 1997.
実施例1の流動研磨試験の結果は、処理前の表面粗さRaが約0.20μmに対し、処理後の表面粗さRaは約0.03μm以下であった。また、光沢計による光沢度の測定では、処理前が約200であったのに対して、処理後は約500となった。 As a result of the flow polishing test of Example 1, the surface roughness Ra before the treatment was about 0.20 μm, and the surface roughness Ra after the treatment was about 0.03 μm or less. Further, the glossiness measured by a gloss meter was about 200 before the treatment, but was about 500 after the treatment.
また、研磨材を繰り返し使用して流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed by repeatedly using an abrasive.
以上の結果から、実施例1の複合粒子は、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかる。 From the above results, the composite particles of Example 1 can be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and the abrasive grains have less deterioration in performance even when used repeatedly, and have a long life. It can be seen that it is.
<実施例2>
実施例2では、円盤状回転体の回転数を350rpmに変更した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は1.6mmであり、その収率は86%であった。
<Example 2>
In Example 2, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the rotation speed of the disk-shaped rotator was changed to 350 rpm. The average particle size of the composite particles was 1.6 mm, and the yield was 86%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例2の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 2 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that the abrasive grains have little deterioration in performance and have a long life even when used repeatedly. Was.
<実施例3>
実施例3では、図3に示すように、実施例1と同様の原料分散液を直径0.8mmの管状の口金から濃度1.0mol/lの塩化カルシウム水溶液中に滴下した。塩化カルシウム水溶液に接触した原料分散液は、略球状の成形物となって沈殿した。この成形物を塩化カルシウム水溶液と分離し水洗した。このとき、目開き5mmの篩に通して、形状が崩れ、雫状に糸を引いた形状となった成形物を取り除いた。
<Example 3>
In Example 3, as shown in FIG. 3, the same raw material dispersion as in Example 1 was dropped into a 1.0 mol / l aqueous solution of calcium chloride from a 0.8 mm diameter tubular die. The raw material dispersion in contact with the aqueous calcium chloride solution precipitated as a substantially spherical molded product. This molded product was separated from the aqueous calcium chloride solution and washed with water. At this time, the mixture was passed through a sieve having an opening of 5 mm to remove a molded product that had a shape that had collapsed and had a shape in which the yarn was drawn in a drop shape.
次に、得られた成形物を60℃で乾燥した結果、平均粒径が2.5mmの複合粒子が得られ、その収率は70%であった。また、作製した複合粒子を目視観察したところ、実施例1及び2に比べて、形状が崩れている粒子が多く見られた。 Next, as a result of drying the obtained molded product at 60 ° C., composite particles having an average particle size of 2.5 mm were obtained, and the yield was 70%. In addition, when the prepared composite particles were visually observed, many particles having a deformed shape were observed as compared with Examples 1 and 2.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例3の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 3 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by flow machining, and it is also found that the abrasive grains have little deterioration in performance and have a long life even when used repeatedly. Was.
<実施例4>
実施例4では、直径1.2mmの管状の口金を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は3.5mmであり、その収率は60%であった。また、作製した複合粒子を目視観察したところ、実施例1、2及び3に比べて、形状が崩れている粒子が多く見られた。
<Example 4>
In Example 4, composite particles were produced in the same manner as in Example 3, except that a tubular die having a diameter of 1.2 mm was used. The average particle size of the composite particles was 3.5 mm, and the yield was 60%. In addition, when the produced composite particles were visually observed, many particles having a deformed shape were observed as compared with Examples 1, 2 and 3.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例4の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 4 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid processing, and this abrasive abrasive grain has little degradation in performance and has a long life even when used repeatedly. Was.
<実施例5>
実施例5では、円盤状回転体の回転数を1200rpmに変更した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.3mmであり、その収率は80%であった。
<Example 5>
In Example 5, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the number of revolutions of the disc-shaped rotator was changed to 1200 rpm. The average particle size of the composite particles was 0.3 mm, and the yield was 80%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例5の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 5 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by flow processing, and this abrasive abrasive grain shows little deterioration in performance and long life even when used repeatedly. Was.
<実施例6>
実施例6では、円盤状回転体の回転数を2000rpmに変更した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.2mmであり、その収率は75%であった。また、作製した複合粒子について拡大鏡を用いて観察したところ、実施例1、2及び5に比べて、形状が崩れている粒子が多く見られた。
<Example 6>
In Example 6, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the rotation speed of the disk-shaped rotator was changed to 2000 rpm. The average particle size of the composite particles was 0.2 mm, and the yield was 75%. Further, when the prepared composite particles were observed using a magnifying glass, many of the particles having a deformed shape were observed as compared with Examples 1, 2 and 5.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例6の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 6 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that these abrasive grains have little deterioration in performance even when used repeatedly and have a long life. Was.
<実施例7>
実施例7では、円盤状回転体の回転数を2500rpmに変更した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.1mmであり、その収率は65%であった。また、作製した複合粒子について拡大鏡を用いて観察したところ、実施例1、2、5及び6に比べて、形状が崩れている粒子が多く見られた。
<Example 7>
In Example 7, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the rotation speed of the disk-shaped rotator was changed to 2500 rpm. The average particle size of the composite particles was 0.1 mm, and the yield was 65%. Further, when the prepared composite particles were observed using a magnifying glass, many particles having deformed shapes were observed as compared with Examples 1, 2, 5, and 6.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例7の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 7 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by flow processing, and it is also found that the abrasive grains of this abrasive have little deterioration in performance even when used repeatedly and have a long life. Was.
<実施例8>
実施例8では、表1に示すように、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸の比率を変えて、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は89%であった。
<Example 8>
In Example 8, as shown in Table 1, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the ratio of silicon carbide, PVA, and alginic acid was changed. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 89%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例8の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 8 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that the abrasive grains have less deterioration in performance even when used repeatedly and have a long life. Was.
<実施例9>
実施例9では、表1に示すように、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸の比率を変えて、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は85%であった。
<Example 9>
In Example 9, as shown in Table 1, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that the ratios of silicon carbide, PVA, and alginic acid were changed. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例9の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 9 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that the abrasive grains have little deterioration in performance even when used repeatedly and have a long life. Was.
<実施例10>
実施例10では、PVA水溶液とアルギン酸ナトリウム水溶液との混合水溶液に、さらに固形分40%のアクリロニトリル・ブタジエン系ラテックスを加えて、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸およびアクリロニトリル・ブタジエンゴムの比率を表1に示すように調整した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は86%であった。
<Example 10>
In Example 10, an acrylonitrile-butadiene-based latex having a solid content of 40% was further added to a mixed aqueous solution of a PVA aqueous solution and a sodium alginate aqueous solution, and the ratio of silicon carbide, PVA, alginic acid and acrylonitrile-butadiene rubber was shown in Table 1. Except for the adjustment, composite particles were produced in the same manner as in Example 1. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 86%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例10の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 10 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that this abrasive grain has little deterioration in performance even when used repeatedly and has a long life. Was.
<実施例11>
実施例11では、PVA水溶液とアルギン酸ナトリウム水溶液との混合水溶液に、さらにフェノール樹脂溶液を加えて、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸およびフェノール樹脂の比率を表1に示すように調整した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は85%であった。
<Example 11>
In Example 11, a phenol resin solution was further added to a mixed aqueous solution of a PVA aqueous solution and a sodium alginate aqueous solution to adjust the ratio of silicon carbide, PVA, alginic acid, and phenol resin as shown in Table 1, except that the ratio was adjusted as shown in Table 1. In the same manner as in Example 1, composite particles were produced. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例11の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 11 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that the abrasive grains have little deterioration in performance and have a long life even when used repeatedly. Was.
<実施例12>
実施例12では、PVA水溶液とアルギン酸ナトリウム水溶液との混合水溶液に、さらに固形分40%のアクリロニトリル・ブタジエン系ラテックスとアクリル樹脂溶液を加えて、炭化ケイ素、PVA、アルギン酸、アクリル樹脂およびアクリロニトリル・ブタジエンゴムの比率を表1に示すように調整した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は85%であった。
<Example 12>
In Example 12, an acrylonitrile / butadiene-based latex having a solid content of 40% and an acrylic resin solution were further added to a mixed aqueous solution of an aqueous PVA solution and an aqueous sodium alginate solution, and silicon carbide, PVA, alginic acid, an acrylic resin, and acrylonitrile / butadiene rubber were added. Except that the ratio of was adjusted as shown in Table 1, composite particles were produced in the same manner as in Example 1. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例12の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 12 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by flow processing, and this abrasive abrasive grain has little deterioration in performance and has a long life even when used repeatedly. Was.
<実施例13>
実施例13では、GC#3000(平均粒径4μm)の炭化ケイ素粉末に代えて、GC#3000(平均粒径4μm)の炭化ホウ素粉末を加えた以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は85%であった。
<Example 13>
In Example 13, the composite was prepared in the same manner as in Example 1 except that a boron carbide powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm) was added instead of the silicon carbide powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm). Particles were made. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例13の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 13 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid working, and it is also found that these abrasive grains have little deterioration in performance even when used repeatedly and have a long life. Was.
<実施例14>
実施例14では、GC#3000(平均粒径4μm)の炭化ケイ素粉末に代えて、GC#3000(平均粒径4μm)のダイヤモンド粉末を加えた以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は85%であった。
<Example 14>
In Example 14, the composite particles were produced in the same manner as in Example 1 except that diamond powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm) was added instead of silicon carbide powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm). Was prepared. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
実施例14の複合粒子も、流動加工による鏡面研磨が可能な砥粒として使用することができ、また、この研磨材砥粒は、繰り返し使っても性能劣化が少なく、長寿命であることがわかった。 The composite particles of Example 14 can also be used as abrasive grains that can be mirror-polished by fluid processing, and this abrasive abrasive grain has little performance degradation even when used repeatedly and has a long life. Was.
以下、比較例について説明する。
〈比較例1〉
比較例1では、GC#3000(平均粒径4μm)の炭化ケイ素粉末に代えて、GC#3000(平均粒径4μm)のアルミナ粉末を加えた以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.7mmであり、その収率は80%であった。
Hereinafter, a comparative example will be described.
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, the composite particles were produced in the same manner as in Example 1 except that alumina powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm) was added instead of silicon carbide powder of GC # 3000 (average particle size of 4 μm). Was prepared. The average particle size of the composite particles was 0.7 mm, and the yield was 80%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
比較例1の複合粒子では、流動加工による鏡面研磨ができず、鏡面研磨を行うための研磨材としては使用できないことがわかった。 It was found that the composite particles of Comparative Example 1 could not be mirror-polished by fluid working and could not be used as an abrasive for mirror-polishing.
〈比較例2〉
比較例2では、PVAに代えてフェノール樹脂を使用した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.6mmであり、その収率は85%であった。
<Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that a phenol resin was used instead of PVA. The average particle size of the composite particles was 0.6 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
比較例2の複合粒子でも、流動加工による鏡面研磨が可能であるが、PVAを使用した場合に比べて研磨性能が低下し、また、繰り返し使用による性能劣化が大きいこともわかった。 With the composite particles of Comparative Example 2, mirror polishing by flow processing was possible, but the polishing performance was lower than when PVA was used, and it was also found that performance degradation due to repeated use was large.
〈比較例3〉
比較例3では、PVAに代えてメラミン樹脂を使用した以外は、実施例1と同様の方法で複合粒子を作製した。複合粒子の平均粒径は0.6mmであり、その収率は85%であった。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, composite particles were produced in the same manner as in Example 1, except that a melamine resin was used instead of PVA. The average particle size of the composite particles was 0.6 mm, and the yield was 85%.
作製した複合粒子の集合体を研磨材砥粒として、実施例1と同様の流動研磨試験を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of a flow polishing test performed in the same manner as in Example 1 using the aggregate of the produced composite particles as abrasive grains.
比較例3の複合粒子でも、流動加工による鏡面研磨が可能であるが、PVAを使用した場合に比べて研磨性能が低下し、また、繰り返し使用による性能劣化が大きいこともわかった。 With the composite particles of Comparative Example 3, it was also possible to perform mirror polishing by flow processing, but it was also found that the polishing performance was lower than when PVA was used, and that the performance was significantly deteriorated by repeated use.
以上の実施例1から実施例14と比較例1から3における複合粒子についてまとめると、次の表1のとおりであり、また、流動研磨試験の結果についてまとめると、次の表2のとおりである。 The following Table 1 summarizes the composite particles of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3, and Table 2 summarizes the results of the flow polishing test. .
Claims (9)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016045345A JP6674801B2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same |
| CN201710079844.3A CN107177346B (en) | 2016-03-09 | 2017-02-14 | Composite particle, abrasive using same, and method for producing composite particle |
| TW110116582A TWI785602B (en) | 2016-03-09 | 2017-02-21 | Composite particles |
| TW106105655A TWI732823B (en) | 2016-03-09 | 2017-02-21 | Method for manufacturing composite particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016045345A JP6674801B2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017160314A JP2017160314A (en) | 2017-09-14 |
| JP6674801B2 true JP6674801B2 (en) | 2020-04-01 |
Family
ID=59830043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016045345A Active JP6674801B2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6674801B2 (en) |
| CN (1) | CN107177346B (en) |
| TW (2) | TWI732823B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020183002A (en) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 株式会社チップトン | Polishing stone for barrel polishing and centrifugal barrel polishing method |
| CN113059476B (en) * | 2021-04-28 | 2022-12-16 | 重庆精鸿益科技股份有限公司 | Intelligent door lock handle polishing device and polishing method |
| JP7621303B2 (en) * | 2022-03-24 | 2025-01-24 | ノリタケ株式会社 | Polishing slurry and polishing method |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5598565U (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-09 | ||
| JP3661956B2 (en) * | 1996-02-07 | 2005-06-22 | 株式会社ノリタケスーパーアブレーシブ | Method for producing porous superabrasive melamine bond wheel |
| JPH11323315A (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-26 | Sumitomo Durez Kk | Manufacture of granular abrasive |
| JP2001158674A (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Ibiden Co Ltd | Sintered compact of porous silicon carbide, method for producing the same, member for wafer-polishing device and table for wafer-polishing device |
| JP2001158680A (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Ibiden Co Ltd | Silicon carbide-metal complex, method for producing the same, member for wafer-polishing device and table for wafer-polishing device |
| KR20020034791A (en) * | 2000-11-03 | 2002-05-09 | 김용숙 | method of water retaining abrasive sponge using polyvinylacetal sponge |
| JP2004243464A (en) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Toshiba Corp | Polishing method for large parts and abrasive grains used therefor |
| CN100375770C (en) * | 2005-01-17 | 2008-03-19 | 上海大学 | Core/shell nano particle grinding agent polishing solution composition and method for preparing same |
| CN100500405C (en) * | 2006-09-07 | 2009-06-17 | 郑州华硕精密陶瓷有限公司 | Molding method of atmospheric pressure sintered silicon carbide green product |
| JP5148183B2 (en) * | 2007-07-04 | 2013-02-20 | 株式会社不二製作所 | Blasting abrasive and blasting method using the abrasive |
| NO335994B1 (en) * | 2011-10-13 | 2015-04-13 | Saint Gobain Ceramic Mat As | Process for producing grains useful for the preparation of a silicon carbide-based sintered product, composite grains prepared by the process, and use of the grains. |
| CN102604122B (en) * | 2012-03-30 | 2013-05-01 | 浙江理工大学 | Preparation method of pomegranate-shaped composite nano particles |
| JP6182003B2 (en) * | 2013-07-19 | 2017-08-16 | マコー株式会社 | Wet blasting method |
| CN104226283B (en) * | 2014-08-28 | 2017-03-29 | 华东理工大学 | Polyvinylalcohol coats type chromatographic stationary phases and preparation method and application |
-
2016
- 2016-03-09 JP JP2016045345A patent/JP6674801B2/en active Active
-
2017
- 2017-02-14 CN CN201710079844.3A patent/CN107177346B/en active Active
- 2017-02-21 TW TW106105655A patent/TWI732823B/en active
- 2017-02-21 TW TW110116582A patent/TWI785602B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107177346B (en) | 2021-08-03 |
| TWI785602B (en) | 2022-12-01 |
| TW201731634A (en) | 2017-09-16 |
| CN107177346A (en) | 2017-09-19 |
| TW202130457A (en) | 2021-08-16 |
| TWI732823B (en) | 2021-07-11 |
| JP2017160314A (en) | 2017-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101984365B1 (en) | Abrasive grains having unique features | |
| JP2006247834A (en) | Pad conditioner for chemical mechanical polishing equipment | |
| JP2005262341A (en) | Cmp pad conditioner | |
| JP6674801B2 (en) | Composite particles for abrasive grains and method for producing abrasives and composite particles for abrasive grains using the same | |
| JP6149169B2 (en) | Method for synthesizing rough diamond | |
| JP2022068167A (en) | Cubic boron nitride particle having unique morphology | |
| JP2008200780A (en) | Mixed abrasive wheel | |
| CN103009273B (en) | Pyramid Grinding Disc | |
| NO116763B (en) | ||
| CN103612193B (en) | A kind of quick grinding and polishing device in surface of superhard material | |
| JP2007268666A (en) | Cmp pad conditioner | |
| JP2014205225A (en) | Grinding abrasive wheel for high-hardness brittle material | |
| TW201113120A (en) | Polishing pad dresser | |
| Moon et al. | Removal mechanisms of glass and sapphire materials by slurry free lapping | |
| JPH0679613A (en) | Dry type barrel polishing method and dry type medium composition | |
| JP2007152484A (en) | Manufacturing method of vitrified grinding wheel | |
| KR102876105B1 (en) | Grain type abrasive particles having basal part of tip | |
| JPS6113947B2 (en) | ||
| CN103612192A (en) | Surface grinding and polishing method for superhard material | |
| JP2001071275A (en) | Grindstone for grinding cutter | |
| US20210388249A1 (en) | Abrasive powders in soft matrices | |
| JP2002187071A (en) | Electroformed thin blade whetstone | |
| JP2004181536A (en) | Grinding wheel for polishing gravure process roller and polishing method using grinding wheel | |
| RU2336984C2 (en) | Method of finish machining | |
| JP2002294221A (en) | Abrasive coating method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170206 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191220 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20200117 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200303 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200309 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6674801 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |