JP2006281424A - Abrasive, polishing tool, polishing device, manufacturing method for abrasive, manufacturing method for polishing tool, and polishing method - Google Patents

Abrasive, polishing tool, polishing device, manufacturing method for abrasive, manufacturing method for polishing tool, and polishing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abrasive, a polishing tool, and a polishing device, which are excellent in polishing capability, as well as the manufacturing method for the abrasive, manufacturing method for the polishing tool, and polishing method using electroviscous fluid (ER fluid) characterized by stabilized electroviscous effects and excellent preservation stability. <P>SOLUTION: Because the abrasive is composed of electric rheorogiegel (ERG) 12 and abrasive grains 12A, it is possible to change the hardness of ERG in accordance with the surface roughness of work (object for processing), and to carry out polishing efficiently. Furthermore, because abrasive grains do not disperse or settle out in ERG, electric rheorogiegel property is not reduced, so that the property of the abrasive is maintained for a long period of time. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、研磨材、研磨工具、研磨装置、研磨材の製造方法、研磨工具の製造方法、及び研磨方法に関する。   The present invention relates to an abrasive, a polishing tool, a polishing apparatus, an abrasive manufacturing method, an abrasive tool manufacturing method, and an abrasive method.

従来から、電気粘性流体(以下、ER流体ともいう。)と呼ばれる組成物が知られている。この組成物は、例えば電気絶縁性の媒体中に分散相粒子を分散させて得られる流体であり、これに外部電界を加えると、その粘度が著しく増大し、場合によっては固化する性質を持つ、いわゆる電気レオロジー効果(以下、ER効果ともいう。)を有する流体組成物である。
このER流体は前記のようなER効果を有するために、クラッチ、ダンパー、ショックアブソーバー、振動素子のような電気制御による機器の動力伝達用または制動用の分野などで利用されている。
Conventionally, compositions called electrorheological fluids (hereinafter also referred to as ER fluids) are known. This composition is, for example, a fluid obtained by dispersing dispersed phase particles in an electrically insulating medium. When an external electric field is applied to the fluid, its viscosity increases remarkably, and in some cases solidifies. It is a fluid composition having a so-called electrorheological effect (hereinafter also referred to as ER effect).
Since this ER fluid has the ER effect as described above, it is used in the field of power transmission or braking of devices such as clutches, dampers, shock absorbers, and vibration elements by electric control.

一方、このようなER流体の特異的性質を用いて、光学素子の研磨に応用しようという試みがある。例えば、特許文献1に記載された研磨工具では、光学素子を研磨する研磨ポリシャの裏面側に空隙部を設け、そこにER流体を充填している。そして、ER流体への印加電圧を制御することにより、研磨初期は研磨ポリシャを硬く、研磨終期には研磨ポリシャを柔らかく変化させている。その結果、被加工物である光学素子表面の面精度を良好なのものにしようというものである。
また、特許文献2のように、砥粒が分散されたER流体の中で光学素子を回転させながら、ER流体に対して相対的に運動させて研磨を行う装置も知られている。この研磨装置によれば、印加電圧を変えてER流体の粘度を変えることで、最適な研磨圧力により非球面形状光学素子の表面をくまなく研磨することができる。
On the other hand, there is an attempt to apply to the polishing of an optical element using the specific property of such an ER fluid. For example, in the polishing tool described in Patent Document 1, a gap is provided on the back side of a polishing polisher for polishing an optical element, and ER fluid is filled therein. Then, by controlling the voltage applied to the ER fluid, the polishing polisher is hard at the initial stage of polishing and softly changed at the end of polishing. As a result, the surface accuracy of the surface of the optical element that is the workpiece is to be improved.
Further, as in Patent Document 2, there is also known an apparatus that performs polishing by moving an optical element relative to an ER fluid while rotating an optical element in an ER fluid in which abrasive grains are dispersed. According to this polishing apparatus, by changing the applied voltage and changing the viscosity of the ER fluid, it is possible to polish the entire surface of the aspherical optical element with an optimum polishing pressure.

特開2002−307280号公報JP 2002-307280 A 特開平08−229793号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-229793

しかしながら、この特許文献1の研磨工具では、研磨ポリシャという、研磨対象物の形状に対応した研磨材を前もって準備する必要がある。また、研磨ポリシャとER流体との間に金属板が存在するため、ER流体が持つ独特の性質が十分利用されていない。
一方、特許文献2の研磨装置では、ER流体中に分散した砥粒が研磨の主体であるため、砥粒を光学素子に押しつける圧力はER流体の流れに依存し、非球面形状の光学素子に対する研磨力を高めることが困難である。
さらに、前記の分散相粒子を用いたER流体は、上述したように多くの優れたER効果を有するものではあるが、長期間静置されると、分散相粒子が分散媒中に沈降し、また一旦沈降すると、凝集して再分散が困難になるという問題もある。
However, in the polishing tool of Patent Document 1, it is necessary to prepare in advance an abrasive material corresponding to the shape of the object to be polished, called a polishing polisher. In addition, since a metal plate exists between the polishing polisher and the ER fluid, the unique properties of the ER fluid are not fully utilized.
On the other hand, in the polishing apparatus of Patent Document 2, since the abrasive grains dispersed in the ER fluid are the main subject of polishing, the pressure for pressing the abrasive grains against the optical element depends on the flow of the ER fluid and is applied to the aspherical optical element. It is difficult to increase the polishing power.
Furthermore, although the ER fluid using the above dispersed phase particles has many excellent ER effects as described above, when left standing for a long period of time, the dispersed phase particles settle in the dispersion medium, In addition, once settled, there is a problem that it is agglomerated and re-dispersion becomes difficult.

そこで、本発明の目的は、ER流体を用いて、研磨対象物の形状に左右されない自由度と研磨能力に優れた研磨材、研磨工具、研磨装置、研磨材の製造方法、研磨工具の製造方法及び研磨方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing material, a polishing tool, a polishing apparatus, a polishing material manufacturing method, and a polishing tool manufacturing method that are excellent in freedom and polishing ability not affected by the shape of an object to be polished using an ER fluid. And providing a polishing method.

本発明の研磨材は、電気レオロジーゲル(以後、「ERG」ともいう)と砥粒とを含むことを特徴とする。
ここで、ERGとは、ER流体が流動性を失ったゲル状物質である。また、「ERGと砥粒とを含む」とは、例えば、ERGの中に砥粒が分散しているような構造をいい、ER流体中に砥粒を分散させてゲル化を行えばそのような構造が得られる。
The abrasive of the present invention is characterized by containing an electrorheological gel (hereinafter also referred to as “ERG”) and abrasive grains.
Here, ERG is a gel substance in which the ER fluid has lost its fluidity. Further, “including ERG and abrasive grains” means, for example, a structure in which abrasive grains are dispersed in ERG. If gelling is performed by dispersing abrasive grains in ER fluid, such a structure is used. Can be obtained.

本発明によれば、研磨材が、ERGと砥粒とを含んでいるので、ERGの特質を生かした研磨材としての機能が発揮できる。すなわち、ERGを一定の力でワーク表面に押し付けると、ERG自体がワークの表面形状に倣った形状に変形するため、研磨材を前もってワークの表面形状に合わせて製造する必要がなく、研磨材製造の自由度が非常に高い。
また、被加工物(ワーク)の表面粗度に応じてERGの硬度を変化させることができるので、被加工物の表面粗度が大きなときはERGに高い電圧をかけて硬くして、被加工物の表面粗度が小さくなったときはERGにかける電圧を下げて柔らかくすることで研磨を効率的に行うことができる。
さらに、砥粒がERG中に拡散・沈降することがないため、電気レオロジー特性が低下することなく、長期間に渡って研磨材としての性能が維持できる。
According to the present invention, since the abrasive contains ERG and abrasive grains, the function as an abrasive utilizing the characteristics of ERG can be exhibited. In other words, when ERG is pressed against the workpiece surface with a constant force, the ERG itself deforms into a shape that follows the workpiece surface shape, so there is no need to manufacture the abrasive material according to the workpiece surface shape in advance. The degree of freedom is very high.
Also, since the hardness of the ERG can be changed according to the surface roughness of the workpiece (workpiece), when the surface roughness of the workpiece is large, the ERG is hardened by applying a high voltage to the ERG. When the surface roughness of an object becomes small, polishing can be efficiently performed by lowering the voltage applied to ERG and softening it.
Furthermore, since the abrasive grains do not diffuse or settle in the ERG, the performance as an abrasive can be maintained over a long period of time without deteriorating the electrorheological characteristics.

なお、ERGに対する電圧のかけ方としては、両側電極と片側電極の2通りの方式が考えられる。両側電極とは、ERGを挟んで両側から電圧をかける方式であり、ワーク自体をERGに対する一方の電極とする方式である。これに対して、片側電極とは、ERGの一方の側に正負の電極を配置して電圧をかける方式である。
例えば、研磨の対称がプラスチックレンズ等の射出成形に用いられる金型のように導電性である場合は、両側電極と片側電極の両方式を用いることができる。一方、プラスチックレンズのような非導電性材料を研磨する場合には片側電極を用いることでERGに電圧をかけることができる。
すなわち、この研磨材は、レンズ表面を直接磨くこともできるし、あるいは、レンズ成形用の金型を研磨することにも好適に用いることができる。
In addition, as a method of applying a voltage to the ERG, two methods of a double-sided electrode and a single-sided electrode can be considered. The double-sided electrode is a method in which voltage is applied from both sides across the ERG, and the work itself is one electrode for the ERG. On the other hand, the one-side electrode is a method of applying a voltage by arranging positive and negative electrodes on one side of the ERG.
For example, when the symmetry of polishing is conductive, such as a mold used for injection molding of a plastic lens or the like, both side electrodes and one side electrodes can be used. On the other hand, when polishing a non-conductive material such as a plastic lens, a voltage can be applied to the ERG by using one side electrode.
That is, this abrasive can be used to polish the lens surface directly or to polish a lens molding die.

本発明の研磨材は、砥粒がERGの表層部分に保持されていることが好ましい。
本発明によれば、砥粒がERGの表層部分に保持されているため、研磨材が被加工物と接触した際に、ER効果が直接的に砥粒に反映するため、効率的に研磨を行うことができる。
In the abrasive of the present invention, the abrasive grains are preferably held on the surface layer portion of the ERG.
According to the present invention, since the abrasive grains are held in the surface layer portion of the ERG, when the abrasive comes into contact with the workpiece, the ER effect is directly reflected in the abrasive grains. It can be carried out.

本発明では、ERG中の液体成分が電気絶縁性媒体で、その電気絶縁性媒体中に分散相粒子が分散されていることが好ましい。
本発明によれば、ERG中の液体成分が電気絶縁性媒体であるので、電圧印加時に電流が流れることなく、ER効果が好適に発現される。また、その電気絶縁性媒体中に分散相粒子が分散されているので、分散相粒子が沈降することがなくER効果が長期間安定して得られる。
In the present invention, it is preferable that the liquid component in the ERG is an electrically insulating medium, and dispersed phase particles are dispersed in the electrically insulating medium.
According to the present invention, since the liquid component in the ERG is an electrically insulating medium, the ER effect is suitably expressed without current flowing when a voltage is applied. Further, since the dispersed phase particles are dispersed in the electrically insulating medium, the ER effect can be stably obtained for a long time without the dispersed phase particles being settled.

本発明では、ERGが、ポリシロキサン架橋体中に電気絶縁性媒体および分散相粒子が分散された構造を持つことが好ましい。
本発明によればERGの基本骨格がポリシロキサン架橋体であるため、その骨格中に電気絶縁性媒体を多量に保持することができ、ERGの製造にとって好適である。
In the present invention, ERG preferably has a structure in which an electrically insulating medium and dispersed phase particles are dispersed in a crosslinked polysiloxane.
According to the present invention, since the basic skeleton of ERG is a polysiloxane crosslinked body, a large amount of an electrically insulating medium can be held in the skeleton, which is suitable for the production of ERG.

本発明では、ポリシロキサン架橋体がハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応生成物であることが好ましい。
本発明によれば、ポリシロキサン架橋体がハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応生成物であるため、製造が容易である。
In the present invention, the polysiloxane crosslinked product is preferably a hydrosilylation reaction product of a hydrogen silicone and an unsaturated group-containing compound.
According to the present invention, since the polysiloxane crosslinked product is a hydrosilylation reaction product of a hydrogen silicone and an unsaturated group-containing compound, the production is easy.

本発明の研磨工具は、上述の研磨材が工具本体に固着されていることを特徴とする。
ここで、研磨材が工具本体に固着されているとは、研磨材自身の吸着力により工具本体に吸着している場合や、工具側に溝を作成しておくなどして研磨材が工具本体に固定されている状態を意味する。
本発明によれば、研磨材が工具本体に固着されているため、研磨材が工具本体から剥離してしまうことなく、研磨工具として使用したときに上述の効果を好適に奏することができる。
The polishing tool of the present invention is characterized in that the above-mentioned abrasive is fixed to a tool body.
Here, the abrasive is fixed to the tool body when the abrasive is adhering to the tool body due to its own adsorption force, or by creating a groove on the tool side, etc. It means the state fixed to.
According to the present invention, since the abrasive is fixed to the tool body, the above-described effects can be suitably achieved when the abrasive is used as an abrasive tool without peeling from the tool body.

本発明の研磨装置は、上述の研磨工具を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、研磨装置が上述の研磨工具を備えているため、研磨装置として、上述の効果を好適に奏することができる。
The polishing apparatus of the present invention includes the above-described polishing tool.
According to the present invention, since the polishing apparatus includes the above-described polishing tool, the above-described effects can be suitably achieved as the polishing apparatus.

本発明における研磨材の製造方法は、電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化した後、ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離して、砥粒を前記接触面に散布することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、ERGを製造した後、砥粒をそのERGの表面に散布するという簡便な方法で研磨材を得ることができる。さらに、ERGの表面が、被加工物(ワーク)の研磨予定面に応じた形状をしているため、研磨を極めて効率的に行うことができる。例えば、プラスチックレンズ成型用の金型を研磨する場合、研磨材の表面を凸面や凹面にする必要があり、各々の場合に合わせて研磨材を交換しなければならないが、本発明の製造方法によれば、自動的にその金型の表面形状に合わせた研磨材が得られるため、極めて便利である。
In the manufacturing method of the abrasive in the present invention, after the electrorheological fluid is gelled in contact with the surface to be polished of the workpiece, the contact surface of the electrorheological fluid after gelation with the workpiece is processed. And the abrasive grains are dispersed on the contact surface.
According to the production method of the present invention, after producing ERG, the abrasive can be obtained by a simple method of dispersing abrasive grains on the surface of the ERG. Furthermore, since the surface of the ERG has a shape corresponding to the planned polishing surface of the workpiece (workpiece), polishing can be performed extremely efficiently. For example, when a plastic lens molding die is polished, the surface of the abrasive must be convex or concave, and the abrasive must be replaced according to each case. According to this, since an abrasive material automatically matched to the surface shape of the mold can be obtained, it is extremely convenient.

本発明は、砥粒を含んだ電気粘性流体をゲル化して研磨材とする研磨材の製造方法であって、前記電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離することを特徴とする。
本発明の製造方法によれば、電気粘性流体の中にすでに砥粒が含まれているため、電気粘性流体をゲル化してERGとするだけで、そのまま研磨材として利用できる。
The present invention relates to a method for producing an abrasive material comprising an electrorheological fluid containing abrasive grains as an abrasive material, wherein the electrorheological fluid is subjected to gelation in contact with a planned polishing surface of a workpiece. The contact surface of the gelled electrorheological fluid with the workpiece is dissociated from the workpiece.
According to the production method of the present invention, since the abrasive grains are already contained in the electrorheological fluid, the electrorheological fluid can be directly used as an abrasive just by gelling it into ERG.

本発明は、研磨材を先端に備えた研磨工具の製造方法であって、前記研磨材は、電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離して、砥粒を前記接触面に散布したものであることを特徴とする。
本発明によれば、電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行うので、被加工物の表面形状に沿った研磨工具を製造することができ、研磨効率が向上する。
The present invention relates to a method for manufacturing a polishing tool having an abrasive at the tip, wherein the abrasive is gelled in a state where an electrorheological fluid is in contact with a planned polishing surface of a workpiece, and after the gelation The contact surface of the electrorheological fluid with the workpiece is dissociated from the workpiece, and abrasive grains are dispersed on the contact surface.
According to the present invention, since gelation is performed in a state where the electrorheological fluid is in contact with the surface to be polished of the workpiece, a polishing tool can be manufactured along the surface shape of the workpiece, and the polishing efficiency is improved. To do.

本発明は、研磨材を先端に備えた研磨工具の製造方法であって、前記研磨材は、砥粒を含んだ電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離したものであることを特徴とする。
本発明によれば、電気粘性流体の中にすでに砥粒が含まれているため、電気粘性流体をゲル化してERGとするだけ研磨材とすることができ、その研磨材を先端に備えているため、研磨工具の製造方法として簡便である。さらに、電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行うので、被加工物の表面形状に沿った研磨工具を製造することができ、研磨効率も向上する。
The present invention is a method for manufacturing a polishing tool provided with an abrasive at the tip, wherein the abrasive is gelated in a state where an electrorheological fluid containing abrasive grains is in contact with a surface to be polished of a workpiece. The contact surface of the gelled electrorheological fluid with the workpiece is dissociated from the workpiece.
According to the present invention, since the abrasive grains are already contained in the electrorheological fluid, the electrorheological fluid can be made into an abrasive only by gelling it into ERG, and the abrasive is provided at the tip. Therefore, it is simple as a method for manufacturing an abrasive tool. Furthermore, since gelation is performed in a state where the electrorheological fluid is in contact with the surface to be polished of the workpiece, a polishing tool can be manufactured along the surface shape of the workpiece, and the polishing efficiency is improved.

本発明の研磨方法は、ERGと砥粒とを含む研磨材を用いて、このERGに印加した電圧を制御しながら研磨することを特徴とする。
本発明によれば、ERGに印加した電圧を制御しながら研磨することで、ERGの硬度を制御することができ、被加工物(ワーク)の表面粗度に応じた研磨が可能となる。
The polishing method of the present invention is characterized by polishing using a polishing material containing ERG and abrasive grains while controlling the voltage applied to the ERG.
According to the present invention, polishing is performed while controlling the voltage applied to the ERG, whereby the hardness of the ERG can be controlled, and polishing according to the surface roughness of the workpiece (workpiece) becomes possible.

以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
(1)ERGの構造及び製法
本実施形態におけるERGは、電気絶縁性媒体および分散相粒子が分散されたERGである。具体的には、ポリシロキサン架橋体中に電気絶縁性媒体および分散相粒子が分散されたERGを用いている。ポリシロキサン架橋体は、ハイドロジェンシリコーンと前記不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応生成物であることが好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(1) Structure and manufacturing method of ERG ERG in the present embodiment is ERG in which an electrically insulating medium and dispersed phase particles are dispersed. Specifically, ERG in which an electrically insulating medium and dispersed phase particles are dispersed in a polysiloxane crosslinked body is used. The crosslinked polysiloxane is preferably a hydrosilylation reaction product of hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound.

本実施形態で用いられる電気絶縁性媒体としては、シリコーンオイル、塩化ジフェニル、トランスオイルなどがあるが、シリコーンオイルは絶縁破壊電圧、体積抵抗率などの電気的特性に優れ、物理的、化学的に安定なため長期にわたって安定した電気特性を発揮することができ、難燃性が高いため好ましく用いることができる。本発明で用いられる電気絶縁性媒体の粘度は限定されないが、好ましくは、25℃において1〜10万mm2/s、特に好ましくは5〜1000mm2/sである。粘度が1mm2/s未満では、ERGの貯蔵安定性を低下させるため好ましくない。一方、10万mm2/sを超えると、攪拌時に気泡を巻き込み、その気泡が抜け難くなり、取り扱いに支障をきたす恐れがあるので好ましくない。 Examples of the electrically insulating medium used in this embodiment include silicone oil, diphenyl chloride, and transformer oil. Silicone oil has excellent electrical characteristics such as dielectric breakdown voltage and volume resistivity, and is physically and chemically. Since it is stable, it can exhibit stable electrical characteristics over a long period of time, and since it has high flame retardancy, it can be preferably used. The viscosity of the electrically insulating medium used in the present invention is not limited, preferably, from 1 to 100,000 mm 2 / s at 25 ° C., particularly preferably 5~1000mm 2 / s. When the viscosity is less than 1 mm 2 / s, the storage stability of ERG is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 100,000 mm 2 / s, bubbles are involved during stirring, the bubbles are difficult to escape, and this may cause trouble in handling, which is not preferable.

シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、フェニル変性シリコーンオイルのいずれか1種または2種以上が好適に用いられる。フッ素変性シリコーンオイルとしては、例えば、トリフルオロプロピル基(CF324−)を有するポリシロキサン、ノナフルオロヘキシル基(C4924−)を有するポリシロキサン、環状型ポリシロキサン化合物などがある。この中でも、ER流体中における分散相は、化学的、電気的に不活性で、変成シリコーンより安価なジメチルシリコーンオイルを用いるのが好ましい。 As the silicone oil, for example, one or more of dimethyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and phenyl-modified silicone oil are preferably used. Examples of the fluorine-modified silicone oil include polysiloxane having a trifluoropropyl group (CF 3 C 2 H 4 —), polysiloxane having a nonafluorohexyl group (C 4 F 9 C 2 H 4 —), and cyclic poly Examples include siloxane compounds. Among these, it is preferable to use a dimethyl silicone oil that is chemically and electrically inert and cheaper than the modified silicone as the dispersed phase in the ER fluid.

本実施形態で用いられる分散相粒子は、電気絶縁性媒体中に分散されてER流体を構成するものであり、シリカゲル、セルロース、でんぷん、大豆カゼイン、ポリスチレン系イオン交換樹脂などのような粒子の表面に水を吸着保有する固体粒子やカーボン粒子などがある。また、分散相粒子としては、有機高分子化合物からなる芯体と、電気半導体性無機物粒子からなる表層とからなるER流体用複合粒子(以下、「ER複合粒子」と略記する。)、またはER複合粒子の表層に親和性表面処理が施され、電気絶縁性媒体との親和性が高められているER流体用複合粒子(以下、「親和性ER複合粒子」と略記する。)も用いられる。安定したER効果および良好な保存安定性が維持されることから、分散相粒子としては、ER複合粒子または親和性ER複合粒子が好ましく用いられている。   The dispersed phase particles used in this embodiment constitute an ER fluid dispersed in an electrically insulating medium, and the surface of particles such as silica gel, cellulose, starch, soybean casein, polystyrene ion exchange resin, etc. There are solid particles and carbon particles that adsorb and retain water. Further, as the dispersed phase particles, composite particles for ER fluid (hereinafter abbreviated as “ER composite particles”) composed of a core made of an organic polymer compound and a surface layer made of electrically semiconductive inorganic particles, or ER. An ER fluid composite particle (hereinafter abbreviated as “affinity ER composite particle”) in which the surface of the composite particle is subjected to an affinity surface treatment to enhance the affinity with the electrically insulating medium is also used. Since stable ER effect and good storage stability are maintained, ER composite particles or affinity ER composite particles are preferably used as the dispersed phase particles.

上記ER複合粒子または、親和性ER複合粒子についての詳細および製造方法は、例えば、特願平11−202351号公報、特願平8−274920号公報、特願平7−231828号公報などに記載されている。   Details and manufacturing methods of the ER composite particles or affinity ER composite particles are described in, for example, Japanese Patent Application No. 11-202351, Japanese Patent Application No. 8-274920, Japanese Patent Application No. 7-231828, and the like. Has been.

上記分散相粒子は、電気絶縁性媒体中に均一に攪拌混合してER流体とすることができる。分散相粒子の含有率は、特に限定されるものではないが、ER流体の1〜75重量%の範囲、特に10〜60重量%の範囲とすることが好ましい。含有率が1重量%未満では、十分なER効果が得られず、75重量%を超えると、電圧を印加しない状態での初期粘度が過大となって使用に適さなくなる。   The dispersed phase particles can be uniformly stirred and mixed in an electrically insulating medium to form an ER fluid. Although the content rate of a dispersed phase particle is not specifically limited, It is preferable to set it as the range of 1 to 75 weight% of ER fluid, especially the range of 10 to 60 weight%. If the content is less than 1% by weight, a sufficient ER effect cannot be obtained, and if it exceeds 75% by weight, the initial viscosity in the state where no voltage is applied becomes excessive and becomes unsuitable for use.

本実施形態においては、上記電気絶縁性媒体および分散相粒子はゲル骨格中に分散されている。ゲル骨格は限定されないが、電気絶縁性のものが好ましい。具体的には、ポリシロキサン架橋体が骨格中に電気絶縁性媒体を多量に保持することができるため好ましく、特に、ハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応生成物が製造の容易性の理由から好ましい。ここで、ハイドロジェンシリコーンとは、例えばシロキサン鎖のケイ素原子に結合した水素原子を持つジアルキルポリシロキサンで、例えば下記式(B)で示される化合物が挙げられる。     In the present embodiment, the electrically insulating medium and the dispersed phase particles are dispersed in a gel skeleton. The gel skeleton is not limited, but an electrically insulating one is preferable. Specifically, a crosslinked polysiloxane is preferable because it can retain a large amount of an electrically insulating medium in the skeleton, and in particular, a hydrosilylation reaction product of a hydrogen silicone and an unsaturated group-containing compound is easy to manufacture. It is preferable for the reason. Here, the hydrogen silicone is, for example, a dialkyl polysiloxane having a hydrogen atom bonded to a silicon atom of a siloxane chain, and examples thereof include a compound represented by the following formula (B).

Figure 2006281424
Figure 2006281424

(式中、R1は互いに独立して置換もしくは無置換の炭素数1〜18のアルキル基、炭素数7〜21のアラルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6〜20のアリール基を示し、n1は0〜500の整数を示す。)
1により示されるアルキル基には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、ドデシル基などが含まれ、アラルキル基には、例えばベンジル基、フェネチル基などが含まれ、そして、アリール基には、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが含まれる。R1により示される置換アルキル基には、例えば、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基などのハロゲン化アルキル基、および2−シアノエチル基のようなシアノアルキル基が含まれる。好ましくは、R1はメチル基であり、n1は10〜200の整数である。ハイドロジェンシリコーンの具体例としては、下記式(B−1)、式(B−2)および式(B−3)で示されるものが挙げられる。
(In the formula, R 1 independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. N 1 represents an integer of 0 to 500.)
Examples of the alkyl group represented by R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, a dodecyl group, and the like, and an aralkyl group includes, for example, a benzyl group, a phenethyl group, and the like. The aryl group includes, for example, a phenyl group, toluyl group, naphthyl group and the like. The substituted alkyl group represented by R 1 includes, for example, a halogenated alkyl group such as a trifluoropropyl group and a chloropropyl group, and a cyanoalkyl group such as a 2-cyanoethyl group. Preferably, R 1 is a methyl group and n 1 is an integer of 10 to 200. Specific examples of the hydrogen silicone include those represented by the following formula (B-1), formula (B-2) and formula (B-3).

Figure 2006281424
Figure 2006281424

また、上記不飽和基含有化合物とは、下記式(D)で示されるものが挙げられる。   Examples of the unsaturated group-containing compound include those represented by the following formula (D).

Figure 2006281424
Figure 2006281424

(式中、R2は互いに独立して水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜18のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数6〜20のアリール基を示し、R3は炭素数1〜18のアルキレン基、炭素数7〜21のアリールアルキレン基、ヘテロ原子数1〜6で炭素数1〜12のヘテロ原子含有アルキレン基、または直接結合を示し、n2は3以上の整数であり、そして、Zはn2と同じ価数を持つ連結基であって、炭素原子、ケイ素原子、一置換3価ケイ素原子、炭素数1〜30の脂肪族基、ヘテロ原子数1〜6で炭素数1〜30のヘテロ原子含有有機基、またはケイ素原子数2〜50の直鎖状、分枝状または環状のアルキルシロキサン基を示す。)
2により示されるアルキル基には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、ドデシル基などが含まれ、そして、アリール基には、例えば、フェニル基、トルイル基、ナフチル基などが含まれる。R3により示されるアルキレン基には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、オクチレン基、ドデシレン基などが含まれ、アリールアルキレン基には、例えば、フェニルメチレン基、フェニルエチレン基、フェニルエチリデン基などが含まれる。R3について使用される「ヘテロ原子含有アルキレン基」という用語は、ヘテロ原子として、酸素、硫黄または窒素原子を含有する基であって、それらへテロ原子を炭素原子とみなすことにより、全体をアルキレン基とみなすことができる基を意味する。そのような基には、メチレンオキシメチレン基、メチレンオキシエチレン基、メチレンオキシプロピレン基、エチレンオキシプロピレン基、メチレンオキシエチレンオキシメチレン基、エチレンオキシエチレンオキシエチレン基、プロピレンオキシエチレンオキシプロピレン基、それらの酸素原子が硫黄または窒素原子で置き換えられたもの、およびそれらの酸素原子の一部が硫黄および/または窒素原子で置き換えられたものが含まれる。Zにより示される脂肪族基には、3価以上の直鎖状または分枝状のアルキル基が含まれ、例えば、メチニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、オクチニル基、ドデシニル基などが含まれる。Zについて使用される「ヘテロ原子含有有機基」という用語は、ヘテロ原子として、酸素、硫黄または窒素原子を含有する脂肪族または芳香族の官能基を意味する。そのような官能基には、メチレンオキシメチニル基、メチレンオキシエチニル基、メチレンオキシプロピニル基、エチレンオキシプロピニル基、メチレンオキシエチレンオキシメチニル基、エチレンオキシエチレンオキシエチニル基、プロピレンオキシエチレンオキシプロピニル基、フェニレンビス(メチルオキシエチニル)基、それらの酸素原子が硫黄または窒素原子で置き換えられたもの、およびそれらの酸素原子の一部が硫黄および/または窒素原子で置き換えられたものが含まれる。Zの一置換3価ケイ素原子には、例えば、化学式≡Si−アルキル基が含まれ、具体例としては≡Si−CH3を挙げることができる。好ましくは、R2は水素原子またはメチル基であり、R2は−CH2OCH2−、−CH2OCH2CH2−、または−CH2OCH2CH2OCH2−である。不飽和基含有化合物の具体例としては、下記式(D−1)、式(D−2)、式(D−3)、式(D−4)、式(D−5)、式(D−6)、式(D−7)で示されるものが挙げられる。
(In the formula, R 2 independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 3 represents a carbon number. 1 to 18 alkylene group, an aryl alkylene group having 7 to 21 carbon atoms, a hetero atom-containing alkylene group having 1 to 6 hetero atoms and 1 to 12 carbon atoms, or a direct bond, and n 2 is an integer of 3 or more. And Z is a linking group having the same valence as n 2, and is a carbon atom, a silicon atom, a monosubstituted trivalent silicon atom, an aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms, or a heteroatom having 1 to 6 atoms. A C1-C30 hetero atom containing organic group or a C2-C50 linear, branched or cyclic alkylsiloxane group is shown.)
Examples of the alkyl group represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, a dodecyl group, and the like, and examples of the aryl group include a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group. Group etc. are included. Examples of the alkylene group represented by R 3 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, an octylene group, a dodecylene group, and the like, and examples of the aryl alkylene group include a phenylmethylene group, a phenylethylene group, A phenylethylidene group and the like are included. The term “heteroatom-containing alkylene group” as used for R 3 is a group containing oxygen, sulfur or nitrogen atoms as heteroatoms, and the heteroatoms are considered to be carbon atoms in their entirety. A group that can be regarded as a group. Such groups include methyleneoxymethylene groups, methyleneoxyethylene groups, methyleneoxypropylene groups, ethyleneoxypropylene groups, methyleneoxyethyleneoxymethylene groups, ethyleneoxyethyleneoxyethylene groups, propyleneoxyethyleneoxypropylene groups, those Those in which oxygen atoms are replaced with sulfur or nitrogen atoms and those in which some of those oxygen atoms are replaced with sulfur and / or nitrogen atoms are included. The aliphatic group represented by Z includes a linear or branched alkyl group having a valence of 3 or more, and includes, for example, a methynyl group, an ethynyl group, a propynyl group, a butynyl group, an octynyl group, and a dodecynyl group. It is. The term “heteroatom-containing organic group” as used for Z means an aliphatic or aromatic functional group containing oxygen, sulfur or nitrogen atoms as heteroatoms. Such functional groups include methyleneoxymethynyl, methyleneoxyethynyl, methyleneoxypropynyl, ethyleneoxypropynyl, methyleneoxyethyleneoxymethynyl, ethyleneoxyethyleneoxyethynyl, propyleneoxyethyleneoxypropynyl , Phenylenebis (methyloxyethynyl) groups, those having their oxygen atoms replaced with sulfur or nitrogen atoms, and those having some of their oxygen atoms replaced with sulfur and / or nitrogen atoms. The monosubstituted trivalent silicon atom of Z includes, for example, the chemical formula ≡Si-alkyl group, and specific examples thereof include ≡Si—CH 3 . Preferably, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is —CH 2 OCH 2 —, —CH 2 OCH 2 CH 2 —, or —CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 —. Specific examples of the unsaturated group-containing compound include the following formula (D-1), formula (D-2), formula (D-3), formula (D-4), formula (D-5), formula (D -6) and those represented by formula (D-7).

Figure 2006281424
Figure 2006281424

Figure 2006281424
Figure 2006281424

ヒドロシリル化は、反応速度の温度依存性が大きいことから、室温以下で混合し、加熱して反応を促進させることができる。これはヒドロシリル化反応の大きな利点であって、反応物を適度な粘性で混合し、成形した後、加熱すれば、一挙に所望の形状の重合物が得られる。この場合の加熱温度としては50℃から150℃程度、好ましくは60℃から120℃程度である。   Since hydrosilylation has a large temperature dependence of reaction rate, it can be mixed at room temperature or lower and heated to promote the reaction. This is a great advantage of the hydrosilylation reaction. When the reactants are mixed with an appropriate viscosity, molded, and then heated, a polymer having a desired shape can be obtained at once. The heating temperature in this case is about 50 to 150 ° C., preferably about 60 to 120 ° C.

このヒドロシリル化反応には、触媒を使用することが好ましい。ヒドロシリル化反応に使用可能な触媒としては、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムなどの化合物が知られている。特に白金化合物が有用であり、白金化合物の例としては、塩化白金酸、白金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの担体に固体白金を担持させたもの、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−ホスフィン錯体、白金−ホスファイト錯体、白金アルコラート触媒などが使用できる。白金触媒の場合は白金として、0.0001重量%程度添加することができる。電気絶縁性媒体および分散相粒子は、上記ヒドロシリル化反応の前にハイドロジェンシリコーンと不飽和基含有化合物に予め混合しておくと、直接、ERGが得られ好ましいが、ヒドロシリル化反応後に生成物に含浸させてERGにすることも可能である。   A catalyst is preferably used for this hydrosilylation reaction. Known catalysts that can be used in the hydrosilylation reaction include compounds such as platinum, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, and iridium. In particular, platinum compounds are useful. Examples of platinum compounds include chloroplatinic acid, platinum alone, alumina, silica, carbon black and the like supported on solid platinum, platinum-vinylsiloxane complex, platinum-phosphine. Complexes, platinum-phosphite complexes, platinum alcoholate catalysts and the like can be used. In the case of a platinum catalyst, about 0.0001% by weight can be added as platinum. When the electrically insulating medium and the dispersed phase particles are preliminarily mixed with the hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound prior to the hydrosilylation reaction, it is preferable that ERG is obtained directly. It is also possible to impregnate into ERG.

本実施形態におけるERG組成物の架橋密度は、上記式(B)で示される化合物の分子量によりある程度決定されるが、化合物(B)と上記式(D)で示される多官能性化合物は、以下に示す式(1)に従っている。
式:0.5≦[(化合物(D)のモル数×化合物(D)の価数)/(化合物(B)のモル数×2)]≦1.5 (1)
この場合、特に、式(1)の下限が0.8で上限が1.2である場合に好ましい架橋密度のERG組成物が得られる。
The crosslinking density of the ERG composition in the present embodiment is determined to some extent by the molecular weight of the compound represented by the above formula (B). The polyfunctional compound represented by the compound (B) and the above formula (D) is as follows: The following equation (1) is followed.
Formula: 0.5 ≦ [(number of moles of compound (D) × valence of compound (D)) / (number of moles of compound (B) × 2)] ≦ 1.5 (1)
In this case, an ERG composition having a preferable crosslinking density is obtained particularly when the lower limit of the formula (1) is 0.8 and the upper limit is 1.2.

また、ハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物は、合計でERGの0.5〜70重量%、好ましくは1〜30重量%の量で存在する。   Further, the hydrogen silicone and the unsaturated group-containing compound are present in a total amount of 0.5 to 70% by weight, preferably 1 to 30% by weight of ERG.

本実施形態のERGは電気絶縁性媒体と分散相粒子がゲル骨格中に分散されたものなので、分散相粒子が沈降することはない。また、電圧印加時には分散相粒子がゲル骨格内部において移動可能なので、電界方向に配列してER効果が発現されると考えられる。   Since the ERG of this embodiment is an electrically insulating medium and dispersed phase particles dispersed in a gel skeleton, the dispersed phase particles do not settle. Further, since the dispersed phase particles can move inside the gel skeleton when a voltage is applied, it is considered that the ER effect is expressed by arranging in the electric field direction.

以下、ERG製造の具体例を示す。まず、以下に示すような製造方法によって、分散相粒子を調製した。
アンチモンドーピング酸化錫(石原産業社製、SN−100P、電気伝導度:1.0×100Ω-1/cm) 30g水酸化チタン(石原産業社製、一般名:含水チタン、C−II、電気伝導度:9.1×10-6Ω-1/cm) 10g アクリル酸ブチル300g 1,3−ブチレングリコールジメタクリレート 100g 重合開始剤(アゾビスイソバレロニトリル) 2g上記処方の混合物を、第三リン酸カルシウム25gを分散安定剤として含む水1800ml中に分散し、60℃で1時間攪拌下に懸濁重合を行い、得られた生成物を酸処理し、水洗後、脱水乾燥し、無機・有機複合粒子を得た。この粒子200gに鉄フタロシアニン(山陽色素社製P−26)2gを加え、ボールミルにて75時間複合化処理を行い、次いでこれをジェット気流処理機(奈良機械製作所社製、ハイブリタイザー)を用いて周速75m/秒で210秒間ジェット気流処理を行い、分散相粒子のER複合粒子を得た。
Hereinafter, specific examples of ERG production will be shown. First, dispersed phase particles were prepared by a manufacturing method as shown below.
Antimony-doped tin oxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., SN-100P, electric conductivity: 1.0 × 10 0 Ω -1 / cm) 30 g titanium hydroxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., general name: hydrous titanium, C-II, Electrical conductivity: 9.1 × 10 −6 Ω −1 / cm) 10 g butyl acrylate 300 g 1,3-butylene glycol dimethacrylate 100 g polymerization initiator (azobisisovaleronitrile) 2 g Disperse in 1800 ml of water containing 25 g of calcium phosphate as a dispersion stabilizer, and perform suspension polymerization with stirring at 60 ° C. for 1 hour. The resulting product is acid-treated, washed with water, dehydrated and dried. Particles were obtained. 2 g of iron phthalocyanine (P-26 manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd.) was added to 200 g of the particles and subjected to a composite treatment for 75 hours using a ball mill, and this was then used with a jet airflow processor (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., hybridizer). A jet stream treatment was performed at a peripheral speed of 75 m / sec for 210 seconds to obtain ER composite particles of dispersed phase particles.

上記分散相粒子を、電気絶縁性媒体のジメチルシリコーンオイル中に均一に分散させ、式(B−1)で示される化合物、式(D−1)で示される化合物および白金触媒を加えて混合し、90℃で6時間加熱することにより、ERGを得た。ここで使用したジメチルシリコーンオイルは、L−45(100)(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、室温(25℃)における粘度が100mm2/s、比重0.97/25℃、屈折率1.402/25℃のものである。また、白金触媒は0価の白金触媒を10mm2/sのジメチルシリコーンに白金濃度0.3重量%で溶解させたものである。表1に、この例のERGの配合を示す。 The dispersed phase particles are uniformly dispersed in dimethyl silicone oil as an electrically insulating medium, and a compound represented by formula (B-1), a compound represented by formula (D-1) and a platinum catalyst are added and mixed. ERG was obtained by heating at 90 ° C. for 6 hours. The dimethyl silicone oil used here is L-45 (100) (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), viscosity at room temperature (25 ° C.) is 100 mm 2 / s, specific gravity is 0.97 / 25 ° C., refractive index. 1.402 / 25 ° C. The platinum catalyst is a zero-valent platinum catalyst dissolved in 10 mm 2 / s dimethyl silicone at a platinum concentration of 0.3% by weight. Table 1 shows the formulation of ERG in this example.

Figure 2006281424
Figure 2006281424

このようにして得られたERGの特性について調べた。
(1-1)剪断応力および電流値の測定
前記で得たERGを二重円筒型回転粘度計にいれ、それぞれ内外円筒間に直流電圧2.0kv/mmを印加し、かつ内筒電極に回転力を与えて、25℃で、剪断速度100sec-1における剪断応力(Pa)を測定した。結果を表2に示す。
The characteristics of the ERG thus obtained were examined.
(1-1) Measurement of shear stress and current value The ERG obtained above is put into a double cylinder type rotational viscometer, a DC voltage of 2.0 kv / mm is applied between the inner and outer cylinders, and the inner cylinder electrode is rotated. A force was applied to measure the shear stress (Pa) at 25 ° C. and a shear rate of 100 sec −1 . The results are shown in Table 2.

Figure 2006281424
Figure 2006281424

(1-2)ERGの沈降性の評価
次に、前記のERGについて常温における沈降性について次の測定法を用いて評価した。このERGを、内径6mmの試験管に深さ100mmとなるように導入し、このまま常温(25℃)にて6ヶ月間静置し、ER複合粒子の粒子沈降による試験管の上澄み層の厚さを測定した。沈降性の大きいものほど、この数値は大きくなる。結果を表3に示す。
(1-2) Evaluation of sedimentation property of ERG Next, the sedimentation property at normal temperature was evaluated using the following measurement method for the ERG. The ERG was introduced into a test tube having an inner diameter of 6 mm so as to have a depth of 100 mm, and allowed to stand for 6 months at room temperature (25 ° C.), and the thickness of the supernatant layer of the test tube due to particle sedimentation of the ER composite particles. Was measured. The larger the sedimentation, the larger this value. The results are shown in Table 3.

Figure 2006281424
Figure 2006281424

表2の結果から、この例のERGは、電圧印加時の剪断応力が向上し、実用に耐え得る範囲であることが分かる。表3の結果から、この例のERGは6ヶ月間静置しても、ER複合粒子の沈降が認められなかった。よって、常温放置後の保存安定性が著しく優れていて長期使用に耐えるものとなっていることが分かる。   From the results in Table 2, it can be seen that the ERG in this example is in a range where the shear stress at the time of voltage application is improved and can be practically used. From the results shown in Table 3, no sedimentation of the ER composite particles was observed even when the ERG of this example was allowed to stand for 6 months. Therefore, it can be seen that the storage stability after standing at room temperature is remarkably excellent and can withstand long-term use.

(2)研磨材の製造方法
〔研磨材製造装置の構成〕
図1に、本実施形態に係る研磨材を製造するための研磨材製造装置1の断面図を、図2に、その分解斜視図を示す。
(2) Abrasive manufacturing method [Configuration of abrasive manufacturing apparatus]
FIG. 1 is a sectional view of an abrasive manufacturing apparatus 1 for manufacturing an abrasive according to this embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.

研磨材製造装置1は、ワーク保持側壁部材11と、このワーク保持側壁部材11に抜き差し可能でかつ回転可能な導電性部材であるERG固着部材12と、このERG固着部材12の中央に形成されたER流体注入部13と、ワーク10を支えるワーク保持基台部材14と、ERG固着部材12とワーク10との間に形成されるクリアランス部15と、このクリアランス部15のクリアランスを調整するクリアランス調整部材16と、ワーク保持側壁部材11の側面に形成された排出口17と、ワーク保持側壁部材11及びERG固着部材12に設けられた電圧印加部18と、装置基台19とを含んで構成される。
ここで、本実施形態においては、この研磨材製造装置1自体に加熱装置は内在していない。ゲル化のために加熱する際は、例えば、所定温度の加熱基板(ホットプレート)に載せることで、クリアランス部15に保持されたER流体を容易にゲル化できる。
The abrasive manufacturing apparatus 1 is formed at the center of the ERG fixing member 12, the workpiece holding side wall member 11, the ERG fixing member 12 that is a conductive member that can be inserted into and removed from the workpiece holding side wall member 11, and is rotatable. ER fluid injection portion 13, workpiece holding base member 14 that supports workpiece 10, clearance portion 15 formed between ERG fixing member 12 and workpiece 10, and a clearance adjustment member that adjusts the clearance of clearance portion 15 16, a discharge port 17 formed on the side surface of the work holding side wall member 11, a voltage application unit 18 provided in the work holding side wall member 11 and the ERG fixing member 12, and an apparatus base 19. .
Here, in the present embodiment, the abrasive manufacturing apparatus 1 itself has no heating device. When heating for gelation, for example, the ER fluid held in the clearance 15 can be easily gelled by placing it on a heating substrate (hot plate) at a predetermined temperature.

この研磨材製造装置1は、後述するように研磨工具の製造装置でもあり、また研磨装置の本体でもある。
また、ワーク保持側壁部材11の内部に存在するワーク10は、研磨の対象物であり、例えば、プラスチックレンズ等の射出成形に用いられる金型である。ワーク10は、導電性であればよく、表面の形状は特に問題とされない。ワーク保持側壁部材11は、ワーク10を保持するための円筒状の構造体(スリーブ)である。
As will be described later, the abrasive material manufacturing apparatus 1 is a polishing tool manufacturing apparatus and also a main body of the polishing apparatus.
Moreover, the workpiece | work 10 which exists in the inside of the workpiece | work holding | maintenance side wall member 11 is a grinding | polishing target object, for example, is a metal mold | die used for injection molding, such as a plastic lens. The workpiece 10 only needs to be conductive, and the shape of the surface is not particularly problematic. The workpiece holding side wall member 11 is a cylindrical structure (sleeve) for holding the workpiece 10.

ERG固着部材12は、詳細は後述するが、ERGを吸着・保持した後に、研磨工具の本体ともなる導電性の構造体である。(このERG固着部材12は、研磨工具となったときに、前述のワーク保持側壁部材11の中で高速回転する。)また、その中央には、ER流体を流し込むための流路であるER流体注入部13が形成されている。   Although details will be described later, the ERG fixing member 12 is a conductive structure that also serves as a main body of the polishing tool after adsorbing and holding ERG. (When this ERG fixing member 12 becomes a polishing tool, it rotates at a high speed in the workpiece holding side wall member 11.) Further, an ER fluid that is a flow path for pouring ER fluid into the center of the ERG fixing member 12 An injection part 13 is formed.

ワーク保持基台部材14は、ワーク10を下から支える部材である。このワーク保持基台部材14は、研磨時にワーク10が回転しないように、ワーク10と嵌合する凹凸部を持つことが好ましい。   The workpiece holding base member 14 is a member that supports the workpiece 10 from below. The workpiece holding base member 14 preferably has an uneven portion that fits with the workpiece 10 so that the workpiece 10 does not rotate during polishing.

クリアランス部15は、ER流体を流し込んでゲル化するための空間であって、上述のワーク保持側壁部材11、ERG固着部材12及び被加工物(ワーク)20により形成される。
クリアランス調整部材16は、ワーク保持側壁部材11の上面とERG固着部材12のフランジ部との間に配設されたドーナツ状のスペーサであって、その厚みを変えることによって、クリアランス部15の厚み、すなわち、製造するERGの厚みを変えることができる。
The clearance portion 15 is a space for pouring ER fluid into a gel and is formed by the above-described workpiece holding side wall member 11, ERG fixing member 12, and workpiece (workpiece) 20.
The clearance adjustment member 16 is a donut-shaped spacer disposed between the upper surface of the workpiece holding side wall member 11 and the flange portion of the ERG fixing member 12, and the thickness of the clearance portion 15 is changed by changing the thickness thereof. That is, the thickness of the ERG to be manufactured can be changed.

排出口17は、ワーク保持側壁部材11の側壁に形成された流路であって、余分なER流体を外部に排出するときに使用される。
電圧印加部18は、前記ワーク保持側壁部材11の側壁面に貫通形成されたねじ孔に配設される電圧印加部正極18Aと、前記ER流体注入部13に形成されたねじ孔に配設された電圧印加部負極18Bとを含んで構成される。電圧印加部正極18Aは、中央の孔に電線が配されており、先端の電極がワーク10に押しつけられている。電圧印加部負極18Bは、回転するERG固着部材12に対してブラシによって通電するように構成されている。これらは、研磨装置を作動させるときに使用されるが詳細は後述する。
なお、ワーク保持側壁部材11とワーク保持基台部材14は、装置基台19にボルト191により固定されている。これらのワーク保持側壁部材11、ワーク保持基台部材14、及び、装置基台19については、ベークライトのような合成樹脂製、あるいは、セラミック製の電気絶縁材料が用いられる。
The discharge port 17 is a flow path formed in the side wall of the work holding side wall member 11 and is used when discharging excess ER fluid to the outside.
The voltage application unit 18 is arranged in a voltage application unit positive electrode 18A arranged in a screw hole formed through the side wall surface of the workpiece holding side wall member 11 and a screw hole formed in the ER fluid injection unit 13. And a voltage application unit negative electrode 18B. The voltage application unit positive electrode 18 </ b> A has an electric wire arranged in the center hole, and the tip electrode is pressed against the workpiece 10. The voltage application unit negative electrode 18B is configured to energize the rotating ERG fixing member 12 with a brush. These are used when the polishing apparatus is operated, and details will be described later.
The workpiece holding side wall member 11 and the workpiece holding base member 14 are fixed to the apparatus base 19 with bolts 191. For the workpiece holding side wall member 11, the workpiece holding base member 14, and the apparatus base 19, an electrically insulating material made of synthetic resin such as bakelite or ceramic is used.

〔研磨材および研磨工具の製造〕
以下に、上述の研磨材製造装置1を用いた研磨材の製造方法について、図1、図2を用いて説明する。ERGの製造方法は、前記実施形態(1)で述べたとおりであるが、ERGを備えた研磨材を製造する際は、以下のようにして行う。
[Manufacture of abrasives and polishing tools]
Below, the manufacturing method of the abrasive | polishing material using the above-mentioned abrasive | polishing material manufacturing apparatus 1 is demonstrated using FIG. 1, FIG. The manufacturing method of ERG is as described in the embodiment (1), but when manufacturing an abrasive with ERG, it is performed as follows.

ゲル化前のER流体(配合は表1に示す)を、研磨材製造装置1のER流体注入部13からクリアランス部15に流し込む。余分のER流体は、排出口17から排出される。
その後、クリアランス部15のER流体を、90℃で6時間加熱してゲル化を完了させ、ERGを得る。このERGの下面は、ワーク10の上面の形状(凹面、凸面等)に応じた形状となっている。
The ER fluid before gelation (formulation is shown in Table 1) is poured from the ER fluid injection part 13 of the abrasive manufacturing apparatus 1 into the clearance part 15. Excess ER fluid is discharged from the outlet 17.
Thereafter, the ER fluid in the clearance portion 15 is heated at 90 ° C. for 6 hours to complete the gelation, and ERG is obtained. The lower surface of the ERG has a shape corresponding to the shape (concave surface, convex surface, etc.) of the upper surface of the workpiece 10.

次に、ERGがERG固着部材12に吸着・保持された状態のまま、このERG固着部材12をワーク保持側壁部材11から抜き出す。
そして、ERG固着部材12に吸着・保持されたERGの表面に、砥粒を散布する。
図3に示すように、このERG固着部材12は、先端に、ERGと砥粒とからなる研磨材12Aを備えており、研磨工具100を構成する。この研磨工具100は、後述するように、研磨材製造装置1のワーク保持側壁部材11に挿入された後は、研磨装置の本体部分となる。
Next, the ERG fixing member 12 is extracted from the workpiece holding side wall member 11 while the ERG is adsorbed and held by the ERG fixing member 12.
Then, abrasive grains are dispersed on the surface of the ERG adsorbed and held by the ERG fixing member 12.
As shown in FIG. 3, the ERG fixing member 12 includes a polishing material 12 </ b> A made of ERG and abrasive grains at the tip, and constitutes a polishing tool 100. As will be described later, the polishing tool 100 becomes a main body portion of the polishing apparatus after being inserted into the workpiece holding side wall member 11 of the abrasive manufacturing apparatus 1.

(3)研磨装置及びその動作
図4に、研磨材製造装置1を含んだ研磨装置200を模式的に示す。
研磨装置200は、研磨材製造装置1と、トルクセンサ2と、高圧電源部3と、モータ4と、動力伝達手段5と、制御手段6とを含んで構成される。
前述の研磨工具100は、研磨材製造装置1のワーク保持側壁部材11に回転可能に挿入されている。
(3) Polishing apparatus and operation thereof FIG. 4 schematically shows a polishing apparatus 200 including the abrasive manufacturing apparatus 1.
The polishing apparatus 200 includes an abrasive material manufacturing apparatus 1, a torque sensor 2, a high voltage power supply unit 3, a motor 4, a power transmission unit 5, and a control unit 6.
The aforementioned polishing tool 100 is rotatably inserted into the workpiece holding side wall member 11 of the abrasive manufacturing apparatus 1.

トルクセンサ2は、研磨材12A(研磨工具100)が回転する際のトルクを測定して、制御手段6としてのPC(Personal Computer)に伝える。このトルクの変化により、研磨の状況が確認できる。なお、PC6は、A/D変換ボード61や抵抗62を介して、トルクセンサ2や高圧電源部3と接続されている。
高圧電源部3は、電圧印加部正極18Aと電圧印加部負極18Bを介してERGに直流の高電圧をかけ、ER効果を発揮させる。電圧印加部正極18Aはワーク保持側壁部材11に形成された孔を通してワーク10に電気的に接続されている。電圧印加部負極18BはERG固着部材12に形成されたER流体注入部13の先端に接続されている。
The torque sensor 2 measures the torque when the abrasive 12 </ b> A (the polishing tool 100) rotates and transmits it to a PC (Personal Computer) as the control means 6. The state of polishing can be confirmed by this change in torque. The PC 6 is connected to the torque sensor 2 and the high-voltage power supply unit 3 via the A / D conversion board 61 and the resistor 62.
The high-voltage power supply unit 3 applies a high DC voltage to the ERG via the voltage application unit positive electrode 18A and the voltage application unit negative electrode 18B, and exhibits the ER effect. The voltage application unit positive electrode 18 </ b> A is electrically connected to the workpiece 10 through a hole formed in the workpiece holding side wall member 11. The voltage application unit negative electrode 18B is connected to the tip of the ER fluid injection unit 13 formed in the ERG fixing member 12.

ここで所定のトルクを設定して、そのトルクに応じて自動的に電圧を上げ下げしてもよいし、また、手動で電圧を変化させてもよい。なお、電圧を上げれば、ERGは硬くなり、電圧を下げると、ERGは柔らかく(当初の硬さに)なる。
モータ4は、動力伝達手段(ベルト)5を介して所定の回転数にて研磨工具100を回転させる。そして、研磨材12Aによりワーク10の表面が研磨される。
Here, a predetermined torque may be set, and the voltage may be automatically raised or lowered according to the torque, or the voltage may be changed manually. When the voltage is increased, the ERG becomes harder, and when the voltage is lowered, the ERG becomes softer (original hardness).
The motor 4 rotates the polishing tool 100 through a power transmission means (belt) 5 at a predetermined rotational speed. Then, the surface of the workpiece 10 is polished by the abrasive 12A.

上述のような本実施形態によれば、ERGの特質を生かした研磨材12A、研磨工具100およびこれらを備えた研磨装置200を得ることができる。
すなわち、ゲル化する前のER流体がワーク表面に倣った形状となり、その形状を保ってゲル化するため、ワーク毎に最適な研磨形状を持った研磨材12A、研磨工具100を製造することができる。
さらに、この研磨材12Aは、ワーク10表面に押し付けられると、ERGが適度の弾性を持ったゲルであるので、ERG自体がワークの表面形状に倣った形状に変形するため、研磨材12Aを必ずしも前もってワークの表面形状に合わせて製造する必要がなく、研磨材製造の自由度が非常に高くなる。
According to the present embodiment as described above, it is possible to obtain the abrasive 12A, the polishing tool 100, and the polishing apparatus 200 including these, making use of the characteristics of ERG.
That is, since the ER fluid before gelation follows the workpiece surface and gels while maintaining the shape, it is possible to manufacture the abrasive 12A and the polishing tool 100 having an optimum polishing shape for each workpiece. it can.
Further, when the abrasive 12A is pressed against the surface of the workpiece 10, since the ERG is a gel having appropriate elasticity, the ERG itself is deformed into a shape following the surface shape of the workpiece. It is not necessary to manufacture in advance according to the surface shape of the workpiece, and the degree of freedom in manufacturing the abrasive becomes very high.

また、この研磨工具100は、砥粒がERGの表層部分に保持された研磨材12Aを備えているため、ワーク10と接触した際に、ER効果が直接的に砥粒の動きに反映して、効率的に研磨を行うことができる。
すなわち、ワーク10の表面粗度に応じてERGの硬度を変化させることができるので、被加工物の表面粗度が大きなときはERGに高い電圧をかけて硬くして、被加工物の表面粗度が小さくなったときはERGにかける電圧を下げて柔らかくすることで研磨を効率的に行うことができる。
さらに、ERG中に分散相粒子が分散されているので、分散相粒子が沈降することがなくER効果が長期間安定して得られる。
Further, since the polishing tool 100 includes the abrasive 12A in which the abrasive grains are held on the surface layer portion of the ERG, the ER effect is directly reflected on the movement of the abrasive grains when contacting the workpiece 10. Polishing can be performed efficiently.
That is, since the hardness of the ERG can be changed according to the surface roughness of the workpiece 10, when the surface roughness of the workpiece is large, the ERG is hardened by applying a high voltage to the ERG. When the degree decreases, polishing can be efficiently performed by lowering the voltage applied to the ERG to soften it.
Furthermore, since the dispersed phase particles are dispersed in the ERG, the dispersed phase particles do not settle and the ER effect can be stably obtained for a long period of time.

また、本実施形態における研磨材の製造方法では、ERGを製造した後、砥粒をそのERGの表面に散布するという簡便な方法で研磨材を得ることができる。
さらに、ERGの表面が、ワーク10の研磨予定面に応じた形状をしているため、研磨を極めて効率的に行うことができる。例えば、プラスチックレンズ成型用の金型を研磨する場合、研磨材の表面を凸面や凹面にする必要があり、各々の場合に合わせて研磨材を交換しなければならないが、本実施形態の製造方法によれば、自動的にその金型の表面形状に合わせた研磨材が得られるため、極めて便利である。
Moreover, in the manufacturing method of the abrasive | polishing material in this embodiment, after manufacturing ERG, an abrasive | polishing material can be obtained by the simple method of sprinkling an abrasive grain on the surface of the ERG.
Furthermore, since the surface of the ERG has a shape corresponding to the planned polishing surface of the workpiece 10, polishing can be performed extremely efficiently. For example, when polishing a mold for molding a plastic lens, it is necessary to make the surface of the polishing material convex or concave, and the polishing material must be replaced according to each case. According to the method, since an abrasive material automatically adapted to the surface shape of the mold can be obtained, it is very convenient.

また、本実施形態の研磨方法では、ERGと砥粒とを含む研磨材を用いて、前記ERGに印加した電圧を制御しながら研磨することを特徴としている。それ故、ERGに印加した電圧を制御して、ERGの硬度を制御することができ、ワーク10の表面粗度に応じた適切な研磨が可能となる。   The polishing method of this embodiment is characterized in that polishing is performed using a polishing material containing ERG and abrasive grains while controlling the voltage applied to the ERG. Therefore, the hardness of the ERG can be controlled by controlling the voltage applied to the ERG, and appropriate polishing according to the surface roughness of the workpiece 10 becomes possible.

なお、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention. In addition, the specific structure, shape, and the like when carrying out the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.

例えば、前記した実施形態では、ER流体をクリアランス部15にてゲル化してERGを製造したが、前もって、装置外でERGを製造した後、砥粒を散布して研磨材を構成してもよい。   For example, in the above-described embodiment, ERG is produced by gelling the ER fluid in the clearance part 15, but after producing ERG outside the apparatus in advance, abrasive particles may be dispersed to form an abrasive. .

本実施形態では、研磨対象であるワーク10が導電性の金型であるため、両側電極を用いることができた。これに対して、例えば、プラスチックのような非導電性物質を直接研磨する際には、図5に模式的に示したような片側電極500を用いればよい。この片側電極500は、正電極500Aと負電極500Bが交互に並んで構成されており、非導電性ワーク600に接しているERG700に対して、反対側から電圧をかけることができる。   In this embodiment, since the workpiece 10 to be polished is a conductive mold, both side electrodes can be used. On the other hand, for example, when a non-conductive material such as plastic is directly polished, a one-side electrode 500 as schematically shown in FIG. 5 may be used. The one-side electrode 500 is configured by alternately arranging positive electrodes 500 </ b> A and negative electrodes 500 </ b> B, and a voltage can be applied to the ERG 700 in contact with the nonconductive workpiece 600 from the opposite side.

以下、研磨に関する実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例の内容に何ら制約されるものではない。
[実施例1〜4]
(研磨材の性状および研磨条件)
各実施例とも、前記した実施形態に記載した以外の具体的条件は以下の通りである。
ERG厚さ:0.5mm(ERGは円盤状)
回転速度 :50rpm
ワーク :SUS420
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to polishing examples, but the present invention is not limited to the contents of these examples.
[Examples 1 to 4]
(Abrasive properties and polishing conditions)
In each example, specific conditions other than those described in the above-described embodiment are as follows.
ERG thickness: 0.5mm (ERG is a disk shape)
Rotation speed: 50rpm
Work: SUS420

また、各実施例で用いた砥粒は以下のとおりである
実施例1:GC#600
実施例2:GC#1200
実施例3:GC#2000
実施例4:ダイヤモンドスラリー#4000
In addition, the abrasive grains used in each example are as follows Example 1: GC # 600
Example 2: GC # 1200
Example 3: GC # 2000
Example 4: Diamond slurry # 4000

各実施例ともに、2KV/mmの電圧で、算術平均粗さ(中心線平均粗さ)Raが定常状態になるまで各ワーク(SUS420)を研磨した後、1KV/mmでRaが定常状態になるまで研磨し、さらに、無電場でRaが定常状態になるまで研磨を行った。   In each example, at a voltage of 2 KV / mm, each workpiece (SUS420) was polished until the arithmetic average roughness (centerline average roughness) Ra reached a steady state, and then Ra reached a steady state at 1 KV / mm. Polishing was performed until Ra reached a steady state with no electric field.

( 結 果 )
図6〜図9に、上記実施例1〜4における各ワーク表面の算術平均粗さ(中心線平均荒さ)の変化を示した。いずれの場合も、ワークの表面を良好に研磨することができ、電圧を変えることで研磨面の精度を調節できることも確認できた。
また、図6〜図9では、各々、図(A)がワーク中央のRaの推移をあらわし、図(B)がワーク外周のRaの推移をあらわしている。ワーク中央はワーク周辺部に比べて研磨速度が遅いにもかかわらず、研磨効率は、ワーク周辺部と同様に良好であった。
(Result)
6 to 9 show changes in the arithmetic average roughness (centerline average roughness) of each workpiece surface in Examples 1 to 4 described above. In either case, it was confirmed that the surface of the workpiece could be satisfactorily polished and that the accuracy of the polished surface could be adjusted by changing the voltage.
In FIGS. 6 to 9, the figure (A) shows the transition of Ra at the center of the workpiece, and the figure (B) shows the transition of Ra on the outer periphery of the workpiece. The polishing efficiency at the center of the workpiece was as good as that at the periphery of the workpiece, although the polishing rate was slower than that at the periphery of the workpiece.

図10には、ER効果発揮のメカニズム(推定)を示した。無電場時(図10(A))では電極7がERG8を構成するER粒子81によって支えられているが、電場印加時(図10(B))では、ER粒子81が奥に入ってゲル部82が電極7に粘着するものと考えられる。
次に、図11のように、このゲル部82の表面に砥粒83が存在している場合、無電場時には、滑り特性の高いER粒子81が表面に多く存在し、また、砥粒83も固定されることがなく電極7とERG8との間隙で滑りやすいため、研磨効率は悪い。しかし、高電圧をかけると、ER粒子81がゲル内部に潜り込むと同時に、逆にゲル部82が砥粒83を押し上げるように働き、砥粒83を電極7に圧接するものと考えられる。さらに、ゲル部82の粘度と粘着力が非常に増して砥粒83を強く固定するため、電圧が高くなるほど電極7(本願のワーク10に相当)への研磨力が増すよう作用するものと推定される。
FIG. 10 shows a mechanism (estimation) for exhibiting the ER effect. When there is no electric field (FIG. 10A), the electrode 7 is supported by the ER particles 81 constituting the ERG 8, but when an electric field is applied (FIG. 10B), the ER particles 81 enter the back and the gel part. 82 is considered to adhere to the electrode 7.
Next, as shown in FIG. 11, when the abrasive grains 83 are present on the surface of the gel portion 82, many ER particles 81 having a high slip characteristic are present on the surface when there is no electric field. Since it is not fixed and slips easily in the gap between the electrode 7 and the ERG 8, the polishing efficiency is poor. However, it is considered that when a high voltage is applied, the ER particles 81 enter the gel, and at the same time, the gel portion 82 works to push up the abrasive grains 83 and presses the abrasive grains 83 against the electrode 7. Further, since the viscosity and adhesive force of the gel part 82 are greatly increased and the abrasive grains 83 are strongly fixed, it is estimated that the higher the voltage, the greater the polishing force on the electrode 7 (corresponding to the workpiece 10 of the present application). Is done.

本発明の研磨材は、プラスチックレンズ等の射出成形に用いられる金型の研磨に好適に使用することができる。   The abrasive of the present invention can be suitably used for polishing a mold used for injection molding of a plastic lens or the like.

本発明の実施形態に係る研磨材製造装置の断面図。Sectional drawing of the abrasives manufacturing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 前記実施形態における研磨材製造装置の分解斜視図。The disassembled perspective view of the abrasives manufacturing apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における研磨工具の斜視図。The perspective view of the grinding | polishing tool in the said embodiment. 前記実施形態における研磨装置の模式図。The schematic diagram of the grinding | polishing apparatus in the said embodiment. 他の実施形態における片側電極の模式図。The schematic diagram of the one-side electrode in other embodiment. 本発明の実施例におけるRaの推移を示す図(GC#600)The figure which shows transition of Ra in the Example of this invention (GC # 600) 本発明の実施例におけるRaの推移を示す図(GC#1200)The figure which shows transition of Ra in the Example of this invention (GC # 1200). 本発明の実施例におけるRaの推移を示す図(GC#2000)The figure which shows transition of Ra in the Example of this invention (GC # 2000) 本発明の実施例におけるRaの推移を示す図(ダイヤモンドスラリー#4000)The figure which shows transition of Ra in the Example of this invention (diamond slurry # 4000). 本発明の実施例におけるERG効果発現のメカニズムを推定した図。The figure which estimated the mechanism of ERG effect expression in the Example of this invention. 本発明の実施例における研磨材の効果発現のメカニズムを推定した図。The figure which estimated the mechanism of the effect expression of the abrasives in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…研磨材製造装置、10…ワーク、11…ワーク保持側壁部材、12…ERG固着部材、12A…研磨材、13…ER流体注入部、14…ワーク保持基台部材、15…クリアランス部、16…クリアランス調整部材、17…排出口、18…電圧印加部、19…装置基台、81…ER粒子、82…ゲル部、83…砥粒、100…研磨工具、200…研磨装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Abrasive material manufacturing apparatus, 10 ... Work, 11 ... Work holding side wall member, 12 ... ERG adhering member, 12A ... Abrasive material, 13 ... ER fluid injection part, 14 ... Work holding base member, 15 ... Clearance part, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Clearance adjustment member, 17 ... Discharge port, 18 ... Voltage application part, 19 ... Device base, 81 ... ER particle, 82 ... Gel part, 83 ... Abrasive grain, 100 ... Polishing tool, 200 ... Polishing apparatus

Claims (12)

電気レオロジーゲル(以後、「ERG」ともいう)と砥粒とを含む研磨材。   An abrasive comprising electrorheological gel (hereinafter also referred to as “ERG”) and abrasive grains. 請求項1に記載の研磨材において、
前記砥粒が前記ERGの表層部分に保持されていることを特徴とする研磨材。
In the abrasive according to claim 1,
An abrasive, wherein the abrasive grains are held on a surface layer portion of the ERG.
請求項1または請求項2に記載の研磨材において、
前記ERG中の液体成分が電気絶縁性媒体で、その電気絶縁性媒体中に分散相粒子が分散されていることを特徴とする研磨材。
In the abrasive according to claim 1 or 2,
A polishing material, wherein the liquid component in the ERG is an electrically insulating medium, and dispersed phase particles are dispersed in the electrically insulating medium.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の研磨材において、
前記ERGが、シロキサン架橋体中に電気絶縁性媒体および分散相粒子が分散された構造を持つことを特徴とする研磨材。
In the abrasive according to any one of claims 1 to 3,
An abrasive characterized in that the ERG has a structure in which an electrically insulating medium and dispersed phase particles are dispersed in a crosslinked siloxane.
請求項4に記載の研磨材において、
前記ポリシロキサン架橋体がハイドロジェンシリコーンおよび不飽和基含有化合物のヒドロシリル化反応生成物であることを特徴とする研磨材。
In the abrasive according to claim 4,
An abrasive characterized in that the polysiloxane crosslinked product is a hydrosilylation reaction product of hydrogen silicone and an unsaturated group-containing compound.
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の研磨材が工具本体に固着されていることを特徴とする研磨工具。   A polishing tool, wherein the abrasive according to any one of claims 1 to 5 is fixed to a tool body. 請求項6に記載の研磨工具を備えていることを特徴とする研磨装置。   A polishing apparatus comprising the polishing tool according to claim 6. 電気粘性流体をゲル化して研磨材とする研磨材の製造方法であって、
前記電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、
前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離して、
砥粒を前記接触面に散布することを特徴とする研磨材の製造方法。
A method for producing an abrasive material that gels an electrorheological fluid into an abrasive material,
Gelling in a state where the electrorheological fluid is in contact with the surface to be polished of the workpiece,
The contact surface of the electrorheological fluid after gelation with the workpiece is dissociated from the workpiece,
A method for producing an abrasive, characterized in that abrasive grains are dispersed on the contact surface.
砥粒を含んだ電気粘性流体をゲル化して研磨材とする研磨材の製造方法であって、
前記電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、
前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離することを特徴とする研磨材の製造方法。
A method for producing an abrasive material comprising gelling an electrorheological fluid containing abrasive grains into an abrasive material,
Gelling in a state where the electrorheological fluid is in contact with the surface to be polished of the workpiece,
A method for producing an abrasive, wherein the contact surface of the gelled electrorheological fluid with the workpiece is dissociated from the workpiece.
研磨材を先端に備えた研磨工具の製造方法であって、
前記研磨材は、
電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、
前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離して、
砥粒を前記接触面に散布したものであることを特徴とする
研磨工具の製造方法。
A method for manufacturing a polishing tool provided with an abrasive at the tip,
The abrasive is
Gelling with the electrorheological fluid in contact with the planned polishing surface of the workpiece,
The contact surface of the electrorheological fluid after gelation with the workpiece is dissociated from the workpiece,
A method for producing a polishing tool, characterized in that abrasive grains are dispersed on the contact surface.
研磨材を先端に備えた研磨工具の製造方法であって、
前記研磨材は、
砥粒を含んだ電気粘性流体を被加工物の研磨予定面に接触した状態でゲル化を行い、
前記ゲル化後の電気粘性流体の被加工物との接触面を被加工物から解離したものであることを特徴とする研磨工具の製造方法。
A method for manufacturing a polishing tool provided with an abrasive at the tip,
The abrasive is
Gelation is performed with the electrorheological fluid containing abrasive grains in contact with the planned polishing surface of the workpiece,
A method for producing a polishing tool, wherein the contact surface of the electrorheological fluid after gelation with the workpiece is dissociated from the workpiece.
ERGと砥粒とを含む研磨材を用いて、前記ERGに印加した電圧を制御しながら研磨することを特徴とする研磨方法。   A polishing method comprising polishing using a polishing material containing ERG and abrasive grains while controlling a voltage applied to the ERG.
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