[发明专利]复合粒子及使用其的研磨材与复合粒子的制造方法

说明书

本发明提供一种可实现利用流动加工的镜面研磨，且可长期使用，并且性能的经时劣化也少的主要用作研磨粒的复合粒子及使用其的研磨材与复合粒子的制造方法。本发明的复合粒子包括包含新莫氏硬度为13以上的材料的多个粒子、及含有聚乙烯醇的树脂。新莫氏硬度为13以上的材料优选碳化硅，其树脂优选含有弹性体。

技术领域

本发明涉及一种主要用作研磨粒的复合粒子及将该复合粒子用作研磨粒的研磨材、以及该复合粒子的制造方法。

背景技术

碳化硅(SiC，新莫氏硬度(newmohs hardness)：13)、碳化硼(B4C，新莫氏硬度：14)、金刚石(新莫氏硬度：15)等材料以新莫氏硬度计具有13以上的高硬度，因此可用作硅、石英等各种铸锭的切断用钢丝锯(wire saw)或晶片研磨(wafer lapping)用游离研磨粒。

另外，这些粉体的粒子形状通常为粉碎状态的破碎形状，且变成具有锋利的边缘的不定形状，因此认为由其形状所产生的强切削力对于切断或研磨有效。作为该研磨加工技术，利用使粉体研磨材与被处理物碰撞的喷射加工、或将被处理物与粉体研磨材加入至滚筒内并进行旋转的滚筒研磨加工等。

进而，近年来，为了进行复杂形状的零件的面研磨或工具无法到达的内表面的去毛刺、边缘部分的R加工、精密微小零件的加工等，也利用使分散有研磨粒的流动体(介质)在具有粘弹性的高分子材料上压接移动的粘弹性流动加工等技术。再者，此处将包含湿式及干式在内的所有使研磨粒流动来进行加工的方法称为“流动加工”。

在这些流动加工中，可依据其目的来选择研磨材及研磨粒，但碳化硅、碳化硼、金刚石等高硬度的材料本身由于切削力、研磨力过强，因此无法用作给被处理物表面带来光泽并研磨加工成镜面状的镜面研磨加工用的研磨粒。

因此，作为镜面研磨加工用的研磨粒，使用低硬度(新莫氏硬度为12以下)且相对为球状的氧化铝、氧化锆、不锈钢、玻璃等材料。但是，即便使用这些材料，当被处理物包含铝、铜、塑料等柔软的材料时，必须进一步限定使用条件。

然而，作为将碳化硅粉末用作流动加工用的研磨材的例子，已知有例如专利文献1及专利文献2。在专利文献1中，为了使不锈钢(SUS)制、钛制、铝制、钼制的零件的表面变粗糙，使用碳化硅的研磨材。

另外，在专利文献2中，揭示有一种可不对被处理物的表面造成损伤而去除堆积物的喷射处理方法。此处，将包含碳化硅或氧化铝的研磨粒的粒度设为#400～#800，进而控制研磨材触碰被处理物的表面时的压力。

根据所述专利文献1及专利文献2，可知包含碳化硅等高硬度的材料的研磨粒适合于将表面加工得粗糙的情况或如对表面进行切削的情况，但在欲不对被处理物的表面造成损伤的情况下，必须极端地限制其使用条件。

另一方面，为了调整研磨粒的过大的研磨力，提出有将研磨粒与弹性物质组合使用的方法。例如在专利文献3中，揭示有一种使研磨粒附着于明胶等含有水的核体表面的研磨材，但该研磨材存在因长时间的保存或使用而失去水分且其性能下降的担忧。另外，由于核体的溶解性，因此也存在无法用于将水作为介质的流动加工这一缺点。

另外，例如在专利文献4中，揭示有一种可通过喷射加工来进行被处理物表面的镜面化、光泽面化的研磨材。其是使研磨粒附着、固定于具有弹性的核体表面来作为研磨材，但当制造该研磨材时，必须重复研磨粒的附着、按压步骤，进而也需要研磨粒的筛分步骤。因此，存在制造步骤复杂化的问题。另外，该研磨材通过将表面的研磨粒层变为砖石结构(masonry construction)，而长寿命化或抑制性能劣化，但若表面上所承载的研磨粒层被消耗，则必定失去作为研磨材的能力。