JP2003094342A - エポキシ樹脂乳濁液を用いたレジノイド砥石およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平均粒径が５０μｍ以下である砥粒を用い且
つ結合剤に対する砥粒の割合が比較的高く、精密研磨お
よびラップ分野に用いられたとしても傷を発生させず優
れた被加工面品位を実現するレジノイド砥石およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 樹脂混合工程Ｐ１において混合された乳
濁液に砥粒１２と硬化剤とを添加混合し、そうして得ら
れた砥石原料を鋳込み工程Ｐ３において鋳型に鋳込み、
水を含ませたまま硬化させることで、平均粒径が５０μ
ｍ以下である砥粒１２を用い且つエポキシ樹脂結合剤１
４に対する砥粒１２の割合が比較的高いレジノイド砥石
であっても、網目状のエポキシ樹脂結合剤１４が連通気
孔１６を備えた状態で砥粒１２を相互に結合する砥石組
織が形成される。すなわち本発明によれば、精密研磨お
よびラップ分野に用いられたとしても傷を発生させず優
れた被加工面品位を実現するレジノイド砥石１０を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂を結
合剤として使用するレジノイド砥石に関し、特に使用す
る砥粒の平均粒径が５０μｍ以下である研磨およびラッ
プ分野に用いられるレジノイド砥石およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、幅広い産業の分野でポリシング
（あるいはラッピング）と呼ばれる研磨方法が多用され
ている。ポリシングとは、定盤上に貼られた不織布ある
いは発泡パッドなどの研磨パッドに被加工材の被加工面
を押しつけて強制回転させ、そこに遊離砥粒を含有した
スラリー（細かい粉末が液体中に分散している濃厚な懸
濁液）を流して研磨をおこなうものであり、たとえば半
導体ウェハの研磨といった精密研磨の分野においては、
その仕上げ加工のほとんどが上記ポリシングによりおこ
なわれているのが現状である。

【０００３】しかし、ポリシングは遊離砥粒を含有した
スラリーを流しながら研磨加工をおこなうものである為
に研磨に関与しないで廃棄されるスラリーが多く、必要
以上に経済的なコストがかかるということに加え、定盤
上に貼られた不織布あるいは発泡パッドなどの研磨パッ
ドに弾性がある為、被加工材にロールオフ（端面のダ
レ）や微小うねり（被削面の小さなうねり）といった不
具合が発生するという指摘がなされるようになってき
た。上記理由から近年、遊離砥粒を含有したスラリーを
用いるポリシングに代えてたとえばビトリファイド砥石
やレジノイド砥石といった砥粒固定型砥石を用いた精密
加工への期待が高まりつつある。

【０００４】上記固形砥石の一つであるレジノイド砥石
すなわちレジノイド系ボンドを結合剤として使用する砥
石は、砥粒を結合する合成樹脂結合剤が、ガラス質結合
剤（ビトリファイドボンド）、金属質結合剤（メタルボ
ンド）や電着結合等に比較して低い弾性率を有すること
から、研磨加工中に被加工材から砥粒に作用する負荷を
結合剤の弾性変形によって緩和できる為、上述のような
精密加工の分野での利用が模索されており、本発明者は
かかるレジノイド砥石の中でもフェノール樹脂を結合剤
としたものに比べてより低い弾性率を有するエポキシ樹
脂を結合剤として用いたレジノイド砥石に着目した。

【０００５】ところで、高度な被加工物表面品位が求め
られる場合にはそれに応じて平均粒径が小さい微細砥粒
を用いた砥石が使用される。しかし、従来技術によるレ
ジノイド砥石では、用いられる砥粒の平均粒径が５０μ
ｍ以下とりわけ数μｍのオーダーとなると、かかる砥石
を用いた研磨加工によって被加工材に所望の平均表面粗
さは与えられるものの、被加工材の被加工面に傷が入っ
てしまうという課題があり、精密研磨およびラップ分野
に用いられるレジノイド砥石を作成することは困難であ
った。

【０００６】上述のように被加工材の被加工面に傷が発
生する原因について、本発明者は以下の理由によるもの
であると考えた。すなわち、乾粉状態で原料を混合して
型に詰めて成型されるホットプレス製法によるレジノイ
ド砥石では、先に述べたように粒径が細かい砥粒を用い
た場合には原料を均一に混合することが難しく、また原
料に用いるエポキシ粉などの樹脂粉は樹脂であるがゆえ
に粉砕に限界がある。その為、完成したレジノイド砥石
の組織内において結合剤が砥粒の周囲を取り囲むように
結合してしまい、加工に際してこの結合剤が好適な研磨
加工を阻害し、更にその負荷によって砥粒と結合剤が一
体となったまま集団的に脱落してそれが被加工物の被加
工面に傷をつけるものと考えられる。また、液状樹脂と
砥粒とを混合してスラリーの状態とした後に型に流し込
む鋳込み製法によるレジノイド砥石の場合には、液状樹
脂と砥粒とを混合する際に鋳型に流し込むのが可能な粘
度を維持する必要がある為に混合できる砥粒量に限界が
あり、完成したレジノイド砥石において砥粒の容量パー
セント濃度が樹脂のそれを上回ることができず、とりわ
け微細砥粒になるほどその傾向は顕著になる。砥石の中
で切れ刃としてはたらくものは砥粒であるので、砥粒よ
り結合剤の量が多いということはすなわち好適な研磨加
工を阻害するものが多いということであり、この過多の
結合剤が研磨加工抵抗の増加を招き、それによって砥粒
と結合剤とが集団的に脱落することで被加工材の被加工
面に傷をつけるものと考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情を
背景として為されたものであり、その目的とするところ
は、平均粒径が５０μｍ以下である砥粒を用い且つ結合
剤に対する砥粒の割合が比較的高く、精密研磨およびラ
ップ分野に用いられたとしても傷を発生させず優れた被
加工面品位を実現するレジノイド砥石およびその製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための第１の手段】上記目的を達成す
る為に、第１発明の要旨とするところは、エポキシ樹脂
結合剤により砥粒が相互に結合されて形成されたレジノ
イド砥石の製造方法であって、（ａ）水、エポキシ樹
脂、および乳化剤を混合させて乳濁液とする樹脂混合工
程と、（ｂ）その樹脂混合工程で得られた乳濁液を鋳型
に流し込む鋳込み工程とを含むことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【第１発明の効果】このようにすれば、前記乳濁液に砥
粒と硬化剤とを添加混合し、そうして得られた砥石原料
を鋳型に鋳込んで水を含ませたまま硬化させることで、
平均粒径が５０μｍ以下である砥粒を用い且つ結合剤に
対する砥粒の割合が比較的高いレジノイド砥石であって
も、網目状のエポキシ樹脂結合剤が連通気孔を備えた状
態で砥粒を相互に結合する砥石組織が形成される。すな
わち本発明によれば、精密研磨およびラップ分野に用い
られたとしても傷を発生させず優れた被加工面品位を実
現するレジノイド砥石を提供することができる。

【００１０】

【第１発明の他の態様】ここで、好適には、前記レジノ
イド砥石の製造方法は、前記樹脂混合工程で得られた乳
濁液に、その乳濁液と混合後の砥石原料全体に対する容
量％が１０〜６０％となる砥粒を混合して砥石原料とす
る砥石原料調整工程を更に含むものである。このように
すれば、網目状のエポキシ樹脂結合剤が連通気孔を備え
た状態で砥粒を相互に結合する砥石組織が好適に形成さ
れる。

【００１１】また、前記樹脂混合工程は、好適には、乳
化剤としてＨＬＢ値（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−ｌｙｐｏ
ｐｈｉｌｅ ｂａｌａｎｃｅ：親水親油バランス）の異
なる少なくとも２種類の乳化剤を用いるものである。こ
のようにすれば、網目状のエポキシ樹脂結合剤が連通気
孔を備えた状態で砥粒を相互に結合する砥石組織が好適
に形成される。

【００１２】また、前記樹脂混合工程は、好適には、乳
化剤としてＨＬＢ値がそれぞれ４〜８、８〜１７、１１
〜１５．６である３種類の非イオン系乳化剤のうち、少
なくとも２種類の乳化剤を用いるものである。この乳化
剤はたとえば特開平５−５４４９６号公報に記載されて
いるものであり、そのような乳化剤を用いれば、網目状
のエポキシ樹脂結合剤が連通気孔を備えた状態で砥粒を
相互に結合する砥石組織が好適に形成される。

【００１３】また、前記樹脂混合工程は、好適には、水
とエポキシ樹脂との混合液全体に対するエポキシ樹脂の
容量％が１６〜７０％となるエポキシ樹脂を混合するも
のである。このようにすれば、エポキシ樹脂が樹脂混合
工程においてが好適に乳化する為、網目状のエポキシ樹
脂結合剤が連通気孔を備えた状態で砥粒を相互に結合す
る砥石組織が好適に形成される。

【００１４】また、前記砥粒は、好適には、５０μｍ以
下の平均粒径を有するものである。このようにすれば、
精密研磨およびラップ分野において所望される被加工面
品位を実現するレジノイド砥石を提供することができ
る。

【００１５】また、前記レジノイド砥石は、好適には、
１５〜９０容量％の連通気孔を有するものである。この
ようにすれば、連通気孔がチップポケットあるいは研磨
液溜まりとして機能する為、精密研磨およびラップ分野
に用いられたとしても傷を発生させず優れた被加工面品
位を実現するレジノイド砥石を提供することができる。

【００１６】

【課題を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成する為に、第２発明の要旨とするところは、エポキ
シ樹脂結合剤により砥粒が相互に結合されて形成された
レジノイド砥石であって、砥石全体に占める容量％が１
０〜６０％である網目状の前記エポキシ樹脂結合剤によ
り、砥石全体に占める容量％が１０〜６０％である平均
粒径５０μｍ以下の前記砥粒が相互に結合されて形成さ
れたものであることを特徴とするものである。

【００１７】

【第２発明の効果】このようにすれば、網目状のエポキ
シ樹脂結合剤によって相互に結合された平均粒径５０μ
ｍ以下の微細砥粒が精密研磨およびラップ分野において
所望される被加工面品位を実現することに加え、砥石組
織においてエポキシ樹脂結合剤に比較して砥粒の容量が
大きい為、エポキシ樹脂結合剤と砥粒とが集団的に脱落
することで被加工材の被加工面に傷をつけるといった問
題が発生せず、精密研磨およびラップ分野に用いられた
としても優れた被加工面品位を実現するレジノイド砥石
を提供することができる。

【００１８】

【第２発明の他の態様】ここで、好適には、前記レジノ
イド砥石は１５〜９０容量％の連通気孔を有するもので
ある。このようにすれば、連通気孔がチップポケットあ
るいは研磨液溜まりとして機能する為、精密研磨および
ラップ分野に用いられたとしても傷を発生させず優れた
被加工面品位を実現するレジノイド砥石を提供すること
ができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施例であるレジノイド
砥石１０の構成を拡大して示す図である。図１におい
て、レジノイド砥石１０は、ＣＢＮ、ダイヤモンド等の
超砥粒や、酸化セリウム、ＳｉＣ、溶融アルミナ等の一
般砥粒である砥粒１２が、硬化剤により硬化させられた
網目状の合成樹脂結合剤すなわちエポキシ樹脂結合剤１
４によって相互に結合されることにより、多数の連通気
孔１６を備えて構成されている。

【００２１】このようにして構成されたレジノイド砥石
１０では、その加工面が被加工材１８の被加工面２２に
摺接させられることにより、砥粒１２の切れ刃２０が被
加工材１８の被加工面２２を研磨する。加工に伴って砥
粒１２の一部が破砕されると次の切れ刃２０が再生され
て加工性能が継続される。上記エポキシ樹脂結合剤１４
は、専ら砥粒１２間を必要且つ十分に結合するように、
砥粒１２あるいは全体に対する重量割合が決定されてい
る。このとき、砥粒１２の平均粒径が小さくなるほど加
工に関与する切れ刃２０が小さくなると同時に切れ刃数
が増加する為、砥粒１２の粒径が小さくなる程それに見
合った平滑な被加工物表面品位が得られるようになる。

【００２２】一方、レジノイド砥石１０に用いられる砥
粒１２の粒径がたとえば平均粒径５０μｍ以下とりわけ
数μｍのオーダーとなると、加工に際して砥粒１２とエ
ポキシ樹脂結合剤１４とが一体となったまま集団的に脱
落してそれが被加工物１８の被加工面２２に傷をつける
という問題が発生し易く、従来技術ではレジノイド砥石
を精密研磨およびラップ分野に用いることは困難であっ
た。しかし、本実施例のレジノイド砥石１０によれば、
上記問題が発生しないようにその製造工程において、
水、エポキシ樹脂、および乳化剤を混合させて乳濁液と
し、そうして得られた乳濁液に砥粒１２および硬化剤を
混合させた後に鋳型に流し込んで硬化させることで、網
目状のエポキシ樹脂結合剤１４が連通気孔１６を備えた
状態で砥粒１２を必要十分に結合する砥石組織が形成さ
れるようになっている。

【００２３】上記レジノイド砥石１０は、例えば図２に
示す工程により製造される。先ず、樹脂混合工程Ｐ１に
おいて、乳化剤の添加されたエポキシ樹脂主剤と硬化剤
とをたとえば高速攪拌機などでよく混合し、その後に所
定量の水を添加し、数分間高速で液全体が白濁するまで
混合し、エポキシ樹脂乳濁液（エポキシエマルジョン
液）を作成する。ここで添加される水が硬化段階でレジ
ノイド砥石１０の砥石組織内に連通気孔１６を形成す
る。水の添加量としては、目的とした容積割合の連通気
孔１６たとえば完成したレジノイド砥石１０の容積全体
に占める割合が１５〜９０容量％の連通気孔１６を得る
為の量を添加する必要があるが、あまり水の量が多いと
乳濁液が好適に乳濁化しない為、上記樹脂混合工程Ｐ１
の段階におけるエポキシ樹脂と水との混合溶液全体に占
めるエポキシ樹脂の割合が１６〜７０容積％の範囲内、
より好適には２０〜４０容積％の範囲内となるように添
加する水の量を調整する。エポキシ樹脂濃度が１６容積
％より少ないと乳濁液の安定性が確保できず、また７０
容積％より高濃度であれば連通気孔１６の容積割合が少
なくなり、レジノイド砥石１０に目的とした加工性能を
付与できないからである。

【００２４】上記樹脂混合工程Ｐ１に続く砥石原料調整
工程Ｐ２において、上記樹脂混合工程Ｐ１で混合された
エポキシ樹脂乳濁液に所定量の砥石１２を投入した後、
たとえば高速攪拌機などでよく混合することにより砥石
原料を調整する。調整された砥石原料は続く鋳込み工程
Ｐ３において所定の鋳型に鋳込まれ、更に続く養生硬化
工程Ｐ４において水が乾かないように密閉状態にして養
生される。養生温度は常温でも可能であるが、温度を上
げる方が硬化時間が短くて済む。ただし、硬化温度が逆
に高すぎると乳濁液が分解して水とエポキシ樹脂が分離
してしまい、レジノイド砥石１０の砥石強度が低くなる
為、理想的には２０〜４０℃の温度範囲、より好適には
２０〜３０℃の温度範囲であることが望ましい。その養
生硬化工程Ｐ４によって硬化した砥石成型品すなわちそ
の表面を触ってもべとつき感のない状態にまで固まった
砥石成型品を前記鋳型から脱型し、その後、熱処理工程
Ｐ５において熱処理（アフターキュア）を施す。熱処理
の条件としては、６０℃程度まで約３時間かけて温度を
上昇させ、大部分の水分を蒸発させる。続いて、約２時
間かけて約１００℃まで昇温させ、約１００℃で２時間
程度保持する。その後、自然放冷を行うことで本実施例
のレジノイド砥石１０が作成される。この熱処理工程Ｐ
５での最高温度は、エポキシ樹脂結合剤１４の有する強
度発現に関係し、温度が高いほどその樹脂の耐熱性や剛
性は向上するが、その樹脂のＴｇ点（ガラス転移温度）
以上の温度で熱処理を施しても上記耐熱性および剛性は
Ｔｇ点にて熱処理したレジノイド砥石１０と変わらな
い。

【００２５】ここで、前記樹脂混合工程Ｐ１は、好適に
は、乳化剤としてＨＬＢ値がそれぞれ４〜８、８〜１
７、１１〜１５．６である３種類の非イオン系乳化剤の
うち、少なくとも２種類の乳化剤を用いるものである。
この乳化剤はたとえば特開平５−５４４９６号公報に記
載されているものであり、そのような乳化剤を用いれ
ば、網目状のエポキシ樹脂結合剤１４が連通気孔１６を
備えた状態で砥粒１２を相互に結合する砥石組織が好適
に形成される。エポキシ樹脂の乳化が好適におこなわれ
なかったレジノイド砥石３０では、たとえば図３に示す
ように、レジノイド砥石３０の砥石組織内においてエポ
キシ樹脂結合剤１４が砥粒１２の間で球状化した状態で
硬化させられ、このようなレジノイド砥石３０を研磨加
工に用いると、砥粒１２とエポキシ樹脂結合剤１４とが
一体となったまま集団的に脱落してそれが被加工物１８
の被加工面２２に傷をつける可能性がある。

【００２６】［実験例１］次に、本発明の効果を検証す
る為に本発明者がおこなった実験例１について説明す
る。本発明者は、先ず以下の表１に示された割合の材料
を用いて、前述の図２に示す工程に従って本発明の実施
例である実施例試料１〜５のレジノイド砥石と、樹脂混
合工程Ｐ１において樹脂濃度を１６〜７０容量％の範囲
外とした比較例試料１、２のレジノイド砥石を作成し
た。ここで、表１に示すそれぞれの材料の割合は樹脂濃
度を除いて全て容量部である。

【００２７】 ［表１］ 樹脂濃度 エポキシ樹脂 乳化剤 硬化剤 水 砥粒 実施例試料１ 16 7.1 0.7 3.1 55.6 33.5 実施例試料２ 25 11.2 1.0 4.9 51.5 31.4 実施例試料３ 30 13.9 1.2 6.0 49.1 29.8 実施例試料４ 50 23.4 2.2 10.2 36.3 27.9 実施例試料５ 70 35.8 3.4 15.7 23.6 21.5 比較例試料１ 15 6.5 0.6 2.8 56.1 34.0 比較例試料２ 90 50.1 4.8 22.0 8.1 15.0

【００２８】試料の作成では、樹脂混合工程Ｐ１におい
てＨＬＢ値がそれぞれ４〜８、８〜１７、１１〜１５．
６である３種類の非イオン系乳化剤のうち２種類の乳化
剤を添加したエポキシ樹脂に硬化剤を加えよく混合した
後、水を添加して再度激しく混合して得られたエポキシ
樹脂乳濁液に、続く砥石原料調整工程Ｐ２で砥粒１２と
して平均粒径が０．８μｍである酸化セリウムを混合撹
拌して砥石原料を調整した。ここで、エポキシ樹脂の比
重は１．１５、酸化セリウムの比重は６．０であった。
こうして調整された砥石原料を、続く鋳込み工程Ｐ３に
おいて鋳型に鋳込み、養生硬化工程Ｐ４において約２５
℃にて密閉し２日間養生硬化させた後に脱型し、その後
の熱処理工程Ｐ５において約１００℃にて２時間保持の
熱処理を施した。試料が完成した後、それぞれの砥石に
ついてその構造および砥石組織観察をおこなうと以下の
表２に示すような結果となった。ここで、表２に示す砥
粒率、結合剤率（エポキシ樹脂結合剤の割合）、および
気孔率は全て容量％である。

【００２９】 ［表２］ 砥粒率 結合剤率 気孔率 砥石組成観察結果 実施例試料１ 33.5 10.9 55.6 良好 実施例試料２ 31.4 17.2 51.5 良好 実施例試料３ 29.8 21.1 49.1 良好 実施例試料４ 27.9 35.8 36.3 良好 実施例試料５ 21.5 54.9 23.6 良好 比較例試料１ 34.0 9.9 56.1 不良 比較例試料２ 15.0 76.9 8.1 不良

【００３０】上記表２の結果に示されるように、実施例
試料１〜５は所望の網目状のエポキシ樹脂結合剤１４が
砥粒１２を連通気孔１６を備えた状態で結合しているこ
とが確認できた。一方、比較例試料１では砥石がもろく
崩れやすい状態となり、砥石組織を観察すると図３に示
すようにエポキシ樹脂結合剤１４が砥粒１２の間で球状
化した状態で硬化させられていることが観察された。こ
の結果から前記樹脂混合工程Ｐ１は、水とエポキシ樹脂
との混合液全体に占めるエポキシ樹脂の割合が１６〜７
０容量％の範囲内となるエポキシ樹脂乳濁液とすること
で、所望の網目状のエポキシ樹脂結合剤１４が砥粒１２
を好適に結合するレジノイド砥石１０が得られることが
わかった。

【００３１】［実験例２］更に、本発明者は実験例２と
して、本発明のレジノイド砥石と従来技術のレジノイド
砥石との研磨性能の比較試験をおこなった。先ず、従来
技術により比較例試料３および４を作成した。比較例試
料３は合成樹脂結合剤として粉末フェノール樹脂が用い
られ、乾粉状態で原料を混合して型に詰めて成型するホ
ットプレス製法により成型された。比較例試料３の完成
後の砥石構造は砥粒率が５７容量％、結合剤率が３８容
量％、気孔率が５容量％だった。また、比較例試料４は
合成樹脂結合剤として乳濁液としない従来の液状エポキ
シ樹脂（２液型）が用いられ、液状樹脂と砥粒とを混合
してスラリーの状態とした後に型に流し込む鋳込み製法
により成型された。比較例試料４の完成後の砥石構造は
砥粒率が２５容量％、結合剤率が４３容量％、気孔率が
３２容量％だった。尚、比較例試料３については、乾粉
混合の後に約１３０℃でホットプレス成型し、その後さ
らに約１５０℃で熱処理をおこなった。また、比較例試
料４については、気孔剤として発泡スチロールを添加
し、常温で硬化させた後、約１５０℃で熱処理をおこな
った。砥粒には全て実施例試料１〜５および比較例試料
１、２と同様に平均粒径が０．８μｍである酸化セリウ
ムを用いた。その後、以下の試験条件で、実施例試料
２、比較例試料３および４の研磨加工レート（μ／ｍｉ
ｎ）、表面粗さ：Ｒａ（Å）、表面微小うねり：Ｗａ
（Å）、およびワーク表面の傷について観察をおこなう
と表３に示すような結果となった。

【００３２】［試験条件］ 研磨機械：５Ｂ両面研磨盤 砥石寸法：外径３２７φ×厚み１０×内径１１０φ 砥石回転数：上１５ｒｐｍ 下４５ｒｐｍ ワーク：２．５インチガラスハードディスク基板 加工枚数：１バッチ４枚加工×１０バッチの平均値

【００３３】 ［表３］ 研磨加工レート 表面粗さRa 表面うねりWa ワーク表面の傷 実施例試料２ 0.7 7.6 2.6 傷なし 比較例試料３ 0.7 9.9 2.7 深い傷あり 比較例試料４ 0.7 11.6 4.1 深い傷あり

【００３４】上記表３に示されるように、実施例試料２
による研磨ではワークの被加工面に砥粒径に見合った傷
のない良好な研磨面が得られることが確認された。一
方、従来技術である比較例試料３および４による研磨で
はワークの被加工面に深い傷が発生した。これは、研磨
加工に際して砥粒と合成樹脂結合剤とが一体となったま
ま集団的に脱落して、それがワークの被加工面に傷をつ
けたものと考えられる。また、上記表３の結果から、実
施例試料２は従来技術に比較して加工レートについても
良好な結果を得られることが確認された。

【００３５】［実験例３］更に、本発明者は実験例３と
して、本発明の実施例であるレジノイド砥石による研磨
と、従来技術である遊離砥粒ポリシングによる研磨との
比較試験をおこなった。先ず、平均粒径０．９μｍの酸
化セリウム砥粒を用い、前述の図２に示す工程に従って
実施例試料６を作成した。こうして作成された実施例試
料６の砥粒率は３４容量％、結合剤率は１９容量％、気
孔率は４７容量％であった。実施例試料６の研磨では、
研磨機械として５Ｂ両面研磨盤を、研磨液として水を用
い、２．５インチガラスハードディスク基板をワークと
して１９．７ＫＰａの荷重をかけて研磨試験をおこなっ
た。また、比較例のポリシングによる研磨では、研磨パ
ッドに酸化セリウム含有発泡ウレタンパッドを用い、水
に酸化セリウムを２０％の割合で含有させたスラリーを
流しながらワークである２．５インチガラスハードディ
スク基板にポリシングを施した。さらに、１次ポリシン
グの施されたワークに、同様のポリシング条件で２次ポ
リシングを施した。以上の試験条件で、実施例試料６に
よる研磨、遊離砥粒１次ポリシング、遊離砥粒２次ポリ
シングの加工レートと、加工時間、表面粗さ、および表
面微小うねりとの関係を調べると、以下の図４〜６に示
すような結果となった。

【００３６】図４は、実施例試料６による研磨と比較例
である遊離砥粒ポリシングによる研磨のそれぞれの加工
時間（分）と加工レート（ｍｇ／分）の関係を示すグラ
フである。このグラフによれば、実施例試料６は従来技
術である遊離砥粒ポリシングに比較して約１．７倍の研
磨レートを得ることができることが確認された。また、
図５は、実施例試料６による研磨、比較例である遊離砥
粒１次ポリシング、および比較例である遊離砥粒２次ポ
リシングのそれぞれの加工レート：重量（ｍｇ／分）と
表面粗さ：Ｒａ（Å）との関係を示すグラフ、図６はそ
れぞれの加工レート：重量（ｍｇ／分）と表面微小うね
り：Ｗａ（Å）との関係を示すグラフである。これら図
５および図６によれば、実施例試料６による研磨の加工
レートに対する表面粗さおよび微小うねりは従来技術で
ある遊離砥粒１次ポリシングに比較して優れており、そ
の品位は遊離砥粒２次ポリシングに近いものであること
が確認された。

【００３７】このように、本実施例によれば、樹脂混合
工程Ｐ１において混合された乳濁液に砥粒１２と硬化剤
とを添加混合し、そうして得られた砥石原料を鋳込み工
程Ｐ３において鋳型に鋳込み、水を含ませたまま硬化さ
せることで、平均粒径が５０μｍ以下である砥粒１２を
用い且つエポキシ樹脂結合剤１４に対する砥粒１２の割
合が比較的高いレジノイド砥石であっても、網目状のエ
ポキシ樹脂結合剤１４が連通気孔１６を備えた状態で砥
粒１２を相互に結合する砥石組織が形成される。すなわ
ち本発明によれば、精密研磨およびラップ分野に用いら
れたとしても傷を発生させず優れた被加工面品位を実現
するレジノイド砥石１０を提供することができる。

【００３８】また、本実施例のレジノイド砥石の製造方
法は、好適には、樹脂混合工程Ｐ１で得られた乳濁液
に、その乳濁液と混合後の砥石原料全体に対する容量％
が１０〜６０％となる砥粒１２を混合して砥石原料とす
る砥石原料調整工程を更に含むものである為、網目状の
エポキシ樹脂結合剤１４が連通気孔１６を備えた状態で
砥粒１２を相互に結合する砥石組織が好適に形成され
る。

【００３９】また、本実施例の樹脂混合工程Ｐ１は、好
適には、乳化剤としてＨＬＢ値の異なる少なくとも２種
類の乳化剤を用いるものである為、網目状のエポキシ樹
脂結合剤１４が連通気孔１６を備えた状態で砥粒１２を
相互に結合する砥石組織が好適に形成される。

【００４０】また、本実施例の樹脂混合工程Ｐ１は、好
適には、乳化剤としてＨＬＢ値がそれぞれ４〜８、８〜
１７、１１〜１５．６である３種類の非イオン系乳化剤
のうち、少なくとも２種類の乳化剤を用いるものである
為、そのような乳化剤を用いれば、網目状のエポキシ樹
脂結合剤１４が連通気孔１６を備えた状態で砥粒１２を
相互に結合する砥石組織が好適に形成される。

【００４１】また、本実施例の樹脂混合工程Ｐ１は、好
適には、水とエポキシ樹脂との混合液全体に対するエポ
キシ樹脂の容量％が１６〜７０％となるエポキシ樹脂を
混合するものである為、エポキシ樹脂が樹脂混合工程Ｐ
１においてが好適に乳化し、網目状のエポキシ樹脂結合
剤１４が連通気孔１６を備えた状態で砥粒１２を相互に
結合する砥石組織が好適に形成される。

【００４２】また、本実施例の砥粒は１２は、好適に
は、５０μｍ以下の平均粒径を有するものである為、精
密研磨およびラップ分野において所望される被加工面品
位を実現するレジノイド砥石１０を提供することができ
る。

【００４３】また、本実施例のレジノイド砥石１０は、
好適には、１５〜９０容量％の連通気孔１６を有するも
のである為、連通気孔１６がチップポケットあるいは研
磨液溜まりとして機能し、精密研磨およびラップ分野に
用いられたとしても傷を発生させず優れた被加工面品位
を実現するレジノイド砥石１０を提供することができ
る。

【００４４】また、本実施例は、エポキシ樹脂結合剤１
４により砥粒１２が相互に結合されて形成されたレジノ
イド砥石１０であって、砥石全体に占める容量％が１０
〜６０％である網目状の前記エポキシ樹脂結合剤１４に
より、砥石全体に占める容量％が１０〜６０％である平
均粒径５０μｍ以下の前記砥粒１２が相互に結合されて
形成されたものである為、網目状のエポキシ樹脂結合剤
１４によって相互に結合された平均粒径５０μｍ以下の
微細砥粒１２が精密研磨およびラップ分野において所望
される被加工面品位を実現することに加え、砥石組織に
おいてエポキシ樹脂結合剤１４に比較して砥粒１２の容
量が大きい為、エポキシ樹脂結合剤１４と砥粒１２とが
集団的に脱落することで被加工材１８の被加工面２２に
傷をつけるといった問題が発生せず、精密研磨およびラ
ップ分野に用いられたとしても優れた被加工面品位を実
現するレジノイド砥石１０を提供することができる。

【００４５】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、更に別の態様でも実施される。

【００４６】たとえば、前述の実施例では、樹脂混合工
程Ｐ１において水、エポキシ樹脂、および乳化剤を混合
させて乳濁液とした後に、砥石原料調整工程Ｐ２におい
て砥粒１２を混合していたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、たとえば水、エポキシ樹脂、乳化剤、
および砥粒を同時に混合するものであってもよい。

【００４７】また、前述の実験例では、砥粒１２として
酸化セリウムが用いられていたが、本発明はシリカ、溶
融アルミナなどの一般砥粒や、ＣＢＮ、ダイヤモンドな
どの超砥粒をはじめとする様々な砥粒を用いたレジノイ
ド砥石１０にも当然に用いられるものである。

【００４８】その他一々例示はしないが、本発明はその
主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が加えられて実施さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるレジノイド砥石の構成
を拡大して示す図である。

【図２】本発明の一実施例であるレジノイド砥石の製造
工程の一例を示す工程図である。

【図３】エポキシ樹脂結合剤が砥粒の間で球状化した状
態で硬化させられたレジノイド砥石の構成を拡大して示
す図である。

【図４】本発明の一実施例であるレジノイド砥石による
研磨と比較例であるポリシングによる研磨のそれぞれの
加工時間と加工レートの関係を示すグラフである。

【図５】本発明の一実施例であるレジノイド砥石による
研磨と比較例である１次ポリシング、および比較例であ
る２次ポリシングのそれぞれの加工レートと表面粗さと
の関係を示すグラフである。

【図６】本発明の一実施例であるレジノイド砥石による
研磨と比較例である１次ポリシング、および比較例であ
る２次ポリシングのそれぞれの加工レートと表面微小う
ねりとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０：レジノイド砥石 １２：砥粒 １４：エポキシ樹脂結合剤 １６：連通気孔 Ｐ１：樹脂混合工程 Ｐ２：砥石原料調整工程 Ｐ３：鋳込み工程

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂結合剤により砥粒が相互に
   結合されて形成されたレジノイド砥石の製造方法であっ
   て、 水、エポキシ樹脂、および乳化剤を混合させて乳濁液と
   する樹脂混合工程と、 該樹脂混合工程で得られた乳濁液を鋳型に流し込む鋳込
   み工程とを、含むことを特徴とするレジノイド砥石の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記レジノイド砥石の製造方法は、 前記樹脂混合工程で得られた乳濁液に、該乳濁液と混合
   後の砥石原料全体に対する容量％が１０〜６０％となる
   砥粒を混合して砥石原料とする砥石原料調整工程を更に
   含むものである、請求項１のレジノイド砥石の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記樹脂混合工程は、乳化剤としてＨＬ
   Ｂ値の異なる少なくとも２種類の乳化剤を用いるもので
   ある請求項１または２のレジノイド砥石の製造方法。
4. 【請求項４】 前記樹脂混合工程は、乳化剤としてＨＬ
   Ｂ値がそれぞれ４〜８、８〜１７、１１〜１５．６であ
   る３種類の非イオン系乳化剤のうち、少なくとも２種類
   の乳化剤を用いるものである請求項１から３の何れかの
   レジノイド砥石の製造方法。
5. 【請求項５】 前記樹脂混合工程は、水とエポキシ樹脂
   との混合液全体に対するエポキシ樹脂の容量％が１６〜
   ７０％となるエポキシ樹脂を混合するものである請求項
   １から４の何れかのレジノイド砥石の製造方法。
6. 【請求項６】 前記砥粒は５０μｍ以下の平均粒径を有
   するものである請求項１から５の何れかのレジノイド砥
   石の製造方法。
7. 【請求項７】 前記レジノイド砥石は１５〜９０容量％
   の連通気孔を有するものである請求項１から６の何れか
   のレジノイド砥石の製造方法。
8. 【請求項８】 エポキシ樹脂結合剤により砥粒が相互に
   結合されて形成されたレジノイド砥石であって、 砥石全体に占める容量％が１０〜６０％である網目状の
   前記エポキシ樹脂結合剤により、砥石全体に占める容量
   ％が１０〜６０％である平均粒径５０μｍ以下の前記砥
   粒が相互に結合されて形成されたものであることを特徴
   とするレジノイド砥石。
9. 【請求項９】 前記レジノイド砥石は１５〜９０容量％
   の連通気孔を有するものである請求項８のレジノイド砥
   石。