JPH06134675A - 磨きパッド - Google Patents

磨きパッド

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Publication number
JPH06134675A
JPH06134675A JP5094795A JP9479593A JPH06134675A JP H06134675 A JPH06134675 A JP H06134675A JP 5094795 A JP5094795 A JP 5094795A JP 9479593 A JP9479593 A JP 9479593A JP H06134675 A JPH06134675 A JP H06134675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing pad
polishing
pad according
carrier
layer
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.)
Pending
Application number
JP5094795A
Other languages
English (en)
Inventor
John S Sexton
スティーリング セクストン ジョン
Derek N Wright
ノーマン ライト デレック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Original Assignee
De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB929205664A external-priority patent/GB9205664D0/en
Priority claimed from GB929221397A external-priority patent/GB9221397D0/en
Application filed by De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd filed Critical De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Publication of JPH06134675A publication Critical patent/JPH06134675A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • B24D7/066—Grinding blocks; their mountings or supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 花崗岩のような被加工物を研磨する改良され
た磨きパッドを提供する。 【構成】 この磨きパッドは、担持体１０と、その表面
に固定され、内部に均一に分散された多量の個別の研磨
粒子を含有する非多孔質の熱可塑性ポリマーで作られた
層１６とを含んで構成され、研磨粒子が５００ミクロン
までの粒径を有し、且つまた３０体積％までの濃度にて
前記層内に存在する。また、研磨層は複数の間隔を隔て
たストリップ１６を含んで構成され、これらのストリッ
プは担持体の表面に固定される。各ストリップが研磨磨
き面１８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリッシィングパッドす
なわち磨きパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磨きパッドは様々な被加工物を微細表面
仕上げしたり磨くために工業分野で広く使用されてお
り、磨きパッドは通常は天然の石やセラミックとされて
いる。このようなパッドは表面に研磨粒子の層が適当に
固定された担持体を含んで構成される。研磨粒子は金属
または樹脂の結合剤によって担持体の表面に固定し得
る。このような１つの磨きパッドは米国特許第４，９２
７，４３２号に記載されている。この磨きパッドは、繊
維の網状組織によって強化され且つ炭化珪素、酸化セリ
ウム、酸化チタンまたはダイヤモンドのような研磨粒子
を任意に含有する多孔質樹脂母材で構成されている。こ
のパッドは化学処理によってシリコンウェーハを磨くの
に使用されており、多孔性であることは液体化学薬剤を
収容するために必要とされる。
【０００３】
【発明の概要】本発明によれば、磨きパッドは担持体
と、その表面に固定され、内部に均一に分散された多量
の個別の研磨粒子を含有する非多孔質の熱可塑性ポリマ
ーで作られた層とを含んで構成され、前記研磨粒子が５
００ミクロンまでの粒径、典型的には２〜３００ミクロ
ンの粒径を有し、且つまた３０体積％までの濃度にて前
記層内に存在し、また、前記層が研磨する磨き面を与え
る。
【０００４】
【実施例】磨きパッドの担持体は剛性とされ、または柔
軟性とされ得る。担持体は鋼のような金属またはポリマ
ーで作ることができ、ポリマーは熱硬化性または熱可塑
性とされ得る。適当な熱硬化性ポリマーはフェノール樹
脂およびポリウレタンである。適当な熱可塑性ポリマー
はアクリロニトリルブクジエンスチレンおよびポリプロ
ピレンである。
【０００５】担持体は典型的にその反対両側に主面を有
し、研磨層はそれらの面の一方に固定される。研磨層は
それが固定される面の７０％までを一般に被覆する。
【０００６】本発明の１つの形態において、研磨層は連
続した磨き面を形成し、担持体の一方の主面に固定され
る。典型的には、このような層の厚さは０．１ｍｍ〜２
ｍｍの範囲内である。このような層は多重スプレー、例
えば多重エレクトロスプレーによって表面に付与され
る。このような方法において、研磨粒子と混合されたポ
リマーが担持体の表面上に直接にスプレーされる。表面
は典型的には４００℃〜５００℃に加熱される。このよ
うな方法の使用は研磨層を担持体表面に直接に結合させ
る。この代わりに、研磨層は射出モールドによって形成
した後に例えば担持体表面に結合剤によって固定され得
る。
【０００７】本発明の他の形態においては、研磨層は担
持体の表面に固定された間隔を隔てた複数のストリップ
により構成され、各ストリップが研磨磨き面を与える。
従って本発明のこの形態においては、パッドの研磨磨き
面は断続した面となる。一般に、担持体はその反対両側
に主面を有し、各主面は反対両側に長手方向縁を有す
る。間隔を隔てたストリップは一方の主面に対して、そ
れらのストリップが主面の長手方向縁に対して横方向に
配置されるように固定される。ストリップは例えば接着
剤を使用して担持体の表面に接着させて固定される。ス
トリップは、それらのストリップおよび担持体の表面上
または内に備えられた補完的関係の構造部を係合させる
ことで担持体の表面に固定されるのが好ましい。これら
の補完的な関係の構造部は例えば補完的な形状のピンお
よび穴とされる。本発明の個の形態においては、ストリ
ップは射出モールドによって成形されるのが好ましい。
【０００８】磨き面が連続した磨き面である場合は、凸
形とされるのが好ましい。磨き面が断続されて複数の間
隔を隔てたストリップで形成される場合は、各ストリッ
プの磨き面は平坦または凸形とされるのが好ましい。
【０００９】研磨粒子は典型的にはダイヤモンドや立方
晶窒化ボロンのような超硬質研磨粒子とされる。
【００１０】研磨層は繊維または粒子とされ得る充填材
を含み得る。例えば充填材は伝熱性を改善するために銅
粉末、耐摩耗性を改善するために珪酸粉末、摩滅抵抗を
改善するためにアルミナ、潤滑性を改善するためにＰＴ
ＦＥ、シリコンまたは黒鉛とされ得る。
【００１１】研磨層とされる熱可塑性ポリマーは以下の
ポリマーの１つまたはそれ以上から選択され得る。すな
わち、ヴィクトレックス（ＶＩＣＴＲＥＸ）という商標
名でＩＣＩ社から市販されているようなポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）およひポリエーテルケトン
（ＰＥＫ）、ウルトラペック（ＵＬＴＲＡＰＥＫ）とい
う商標名でＢＡＳＦ社から販売されているようなポリア
リルエーテルケトン トルロン（ＴＯＲＬＯＮ）という商標名でＡｍｃｏ社か
ら販売されているようなポリ（アミドーイミド）、リト
ン（ＲＹＴＯＮ）という商標名でフィリップス社から販
売されているようなポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ヴェクトラ（ＶＥＣＴＲＡ）という商標名でヘッ
チスト社から販売されているような液体結晶ポリマー
（ＬＣＰ）から選択され得る。
【００１２】本発明の第１の実施例が添付図面の図１〜
図４を参照して説明される。これらの図面を参照すれ
ば、磨きパッドは反対両側に主面１２，１４を有する担
持体１０を含んで構成されている。一方の主面１４には
複数の間隔を隔てた研磨ストリップ１６が固定されてい
る。
【００１３】図４はこのようなストリップの１つを示
す。このストリップは細長い形状で、凸形の上面１８お
よび平坦な下面２０を有している。下面２０には３つの
間隔を隔てたピン２２が一体形成されている。ストリッ
プ１６のポリマーは熱可塑性ポリマーとされるのが好ま
しく、ストリップは射出モールド成形される。上述した
何れか１つの熱可塑性ポリマーが使用され得る。研磨粒
子はダイヤモンドであるのが好ましい。
【００１４】ストリップ１６は、各ストリップを凹溝２
４内に位置してピンを担持体１０に形成されている補完
的形状の穴２６内に位置させて、固定される。各ストリ
ップは上面に凸形の磨き面１８を与える。磨き面１８は
平坦とされることもできる。更に、側面１９ａおよび１
９ｂは図示した以外にその一方が凸形に、他方が凹形に
形成され得る。
【００１５】射出モールド成形での製造を容易にするた
めに、ストリップ１６は面１８から面１９へ延在する複
数の微細孔を予め有するか、面１８に形成された多数の
切り込みを有し得る。
【００１６】ストリップ１６は、それらのストリップが
面１４の全体を横断し且つまたその面１４の長手方向縁
１４ａおよび１４ｂに対して横方向に斜めに延在するよ
うに、面１４を横断して配置される。この配置は、磨き
パッドが使用において長手方向縁１４ａおよび１４ｂに
対して横方向の軸線のまわりに回転するように磨きヘッ
ド上に取付けられることから、好ましい配置とされる。
【００１７】担持体１０は下面１２に一体に形成された
間隔を隔てたピン２８を有する。これらのピン２８は基
部３２に形成されている補完的形状の穴３０に受け止め
られ、基部３２は磨きヘッド上に取付けられるようにな
されている。穴３０内にピン２８を位置付けることで担
持体１０を基部３２に着脱可能に取付ける。穴３０内の
ぴ２８の係合は、担持体１０を基部３２にしっかりと固
定させて磨きを行うことを可能にする。しかしながら研
磨ストリップ１６がもはや効果的な磨きが不可能となる
位置にまで摩滅したならば、担持体は凹部３４内にねじ
回しのような器具を挿入して担持体を基部から取り外す
ように押圧することで除去され得る。研磨ストリップを
備えた新しい担持体がその後に基部３２に取付けられる
ことができる。
【００１８】磨きパッドは有効な磨きを与え、これは３
ｍｍ高さの研磨ストリップに関して１０００平方メート
ル以上の花崗岩の磨きを行えることが見いだされた。ス
トリップおよび担持体の両方ともが射出モールド成形出
作ることができ、またこれが好ましいとされるので、比
較的低コストで作ることができる。パッドを使い切る
と、迅速且つ容易に新しいパッドと交換できる。
【００１９】基部３２は金属またはアセタールポリマー
のようなポリマーで作ることができる。
【００２０】各ストリップの磨き面１８と担持体の表面
１４との間の距離は一般に５ｍｍまでであり、典型的に
１〜３ｍｍとされる
【００２１】本発明の第２の実施例は図５〜図７を参照
してここに説明される。図５は花崗岩や大理石のような
材料の表面を磨くのに使用されている既知の研磨装置の
回転磨きヘッド４０を示している。磨きヘッド４０は偏
心ボス４２と、このボスから半径方向に延在する４つの
アーム４４とを有する。各アーム４４は細長い支持部材
４６を含み、この部材はダブテールすなわち鳩尾部の長
手方向凹溝４８を備えて形成されている。
【００２２】図５はまた各アーム４４に１つずつの４つ
の磨きパッド組立体５０を示している。各組立体５０は
４つの主要部材、すなわち基部５２、中間パッド５４、
インサート５６および磨きパッド５８を有する。
【００２３】何れの場合にも基部５２は金属またはポリ
マーで作られ、長手方向に延在する位置決め部分６０を
有しており、この位置決め部分はダブテールすなわち鳩
尾部とされて１つの支持部材４６の凹溝４８内に半径方
向にスライドできる寸法とされる。基部５２を通して下
方へ延びたねじ６２は支持部材４６上での基部の位置を
調整し、研磨層７６が磨かれる表面と平行になるように
する。
【００２４】各基部５２は長手方向に延在する凹溝６４
を形成され、この凹溝は半径方向内方へ向かって幅が狭
まるようにテーパーを付されている。凹溝６４の側部は
僅かにアンダーカットされている。更に、各基部はねじ
穴６６を形成され、図７に示されたように下方から端ぐ
りされている。
【００２５】中間パッド５４は天然または合成ゴムのよ
うな材料で作られ、弾性である。これらのパッドはテー
パー付き形状を有し、凹溝６４内に位置される。
【００２６】インサート５６は金属またはポリマーで作
られ、各々は横断面において僅かにテーパー形を有す
る。各インサートはねじ穴７０を形成され、これらの穴
はねじ穴６６と整合され、またインサートが関連する凹
溝６４内の適当位置に向けて半径方向に滑らされるとき
にパッド５４の対応する穴と整合される。キャップねじ
７２は整合された穴内に配置され、インサートを基部に
固定する。
【００２７】図７を参照すれば、スペーサー６８が各穴
６６内に備えられることが注目される。このスペーサー
６８はインサート５６が基部へ向けて引っ張られること
のできる長さを制限し、それ故にねじ７２か完全に締付
けられたときにパッド５４に付与される圧縮力を制限す
る。
【００２８】各磨きパッド５８は鋼製担持体７４および
この担持体上を延在する研磨層７６を有する。研磨層７
６は、多量の各個の研磨粒子が均等に分散された適当な
熱可塑性ポリマーで形成される。層７６は多重スプレー
技術によって担持体に付与される。
【００２９】担持体７４は側部フランジ７８および中央
部分８０を有し、中央部分は横方向断面において僅かに
円弧形である。研磨層７６は中央部分８０の上だけ延在
し、また連続した凸形の磨き上面を有する。フランジ７
８は長手方向に間隔を隔てた穴８２を形成される。
【００３０】磨きパッド５８はテーパー形であり、担持
体の側部フランジ７８は相応にパッドの狭い端部へ向け
て狭まっている。
【００３１】組立の間、パッド５８はインサート５６上
に位肩されてインサートがフランジ７８の間に挟まれ、
また、キャップねじ８４によりインサートに固定され、
これらのねじは穴８２を通って対応するインサートのね
じ付き穴内に係合される。
【００３２】使用において、磨きヘッド４０は回転さ
れ、磨きパッド組立体が振り子経路を描く。磨きパッド
５８の研磨層７６によって与えられる研磨面は花崗岩ブ
ロックの表面のような表面に対して適当な軸線方向圧力
を付与される。これらの磨き面は磨き作用を関連する表
面に与える。
【００３３】磨きパッド５８の研磨層７６が甚だしく摩
滅すると、この摩滅したパッドの新しいパッドとの交換
はキャップねじ８４を取外すことだけで簡単に行われ
る。
【００３４】研磨層の全てが研磨材としてダイヤモンド
を使用した幾つかの異なる成分か試され、成功すること
が見いだされた。例えばこれらの成分は次の通りであ
る。
【表１】 ポリマー ダイヤモンド濃度 ダイヤモンド寸法 体積％ （ミクロン） ピーク １６ ５３〜６３ ピーク １２ １９０ ピーク １０ １１５ ピーク ８ ９０ ピーク ６ ６０ ピーク ４ ２０ ピーク １ ５
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の平面図。
【図２】図１の線２−２に沿う断面図。
【図３】図１の線３−３に沿う断面図。
【図４】本発明の第１の実施例に使用される研磨ストリ
ップの斜視図。
【図５】本発明の第２の実施例を使用した磨きパッド組
立体の一部断面分解図。
【図６】図５に見られる磨きパッド組立体の１つの長手
方向断面図。
【図７】図６の線７−７に沿う拡大断面図。
【符号の説明】
１０ 担持体 １２，１４ 主面 １６ 研磨ストリップ １８ 凸形上面 ２０ 平坦下面 ２２ ピン ２４ 凹溝 ２６ 穴 ２８ ビン ３０ 穴 ３２ 基部 ４０ 磨きヘッド ４２ 偏心ボス ４４ アーム ４６ 支持部材 ４８ 凹溝 ５０ 磨きパッド組立体 ５２ 基部 ５４ 中間パッド ５６ インサート ５８ 磨きパッド ６４ 凹溝 ７４ 担持体 ７６ 研磨層 ７８ 側部フランジ ８０ 中央部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デレック ノーマン ライト イギリス国バークシャー，クロウソーン, ヒースレイク，イーグル クロース ５

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 担持体と、その表面に固定され、内部に
    均一に分散された多量の個別の研磨粒子を含有する非多
    孔質の熱可塑性ポリマーで作られた層とを含んで構成さ
    れた磨きパッドであって、前記研磨粒子が５００ミクロ
    ンまでの粒径を有し、且つまた３０体積％までの濃度に
    て前記層内に存在し、また、前記層が研磨する磨き面を
    与えている磨きパッド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の磨きパッドであって、
    担持体がその反対両側に主面を有し、また、研磨層が連
    続した磨き面を与え且つまた主面の一方に固定されてい
    る磨きパッド。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の磨きパ
    ッドであって、研磨面が凸形である磨きパッド。
  4. 【請求項４】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨きパ
    ッドであって、研磨層の厚さが０．１ｍｍ〜２ｍｍの範
    囲内である磨きパッド。
  5. 【請求項５】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨きパ
    ッドであって、研磨層がその固定される表面の７０％ま
    でを被覆している磨きパッド。
  6. 【請求項６】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨きパ
    ッドであって、研磨層が直接的に結合されて担持体に固
    定されている磨きパッド。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の磨きパッドであって、
    研磨層が担持体表面に固定された複数の間隔を隔てられ
    たストリップを含み、ストリップの各々が研磨する磨き
    面を与えている磨きパッド。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の磨きパッドであって、
    担持体がその反対両側の主面を有し、この面の各々が長
    手方向縁を有し、間隔を隔てられたストリップがこの面
    の長手方向縁を横断するように一方の主面に固定されて
    いる磨きパッド。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の磨きパッドであって、
    ストリップが主面の一方に固定されていて、該面を横断
    し且つまたその長手方向縁に対して斜めに配置されてい
    る磨きパッド
  10. 【請求項１０】 請求項７から請求項９までの何れか１
    項に記載の磨きパッドであって、ストリップを担持体表
    面に固定するために担持体表面内または表面上に形成さ
    れた構造部と補完的な関係の構造部をストリップが有し
    ている磨きパッド。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の磨きパッドであっ
    て、補完的な関係の構造部がピンおよび穴である磨きパ
    ッド。
  12. 【請求項１２】 請求項７から請求項１１までの何れか
    １項に記載の磨きパッドであって、ストリップが固定さ
    れるべき担持体表面を均等に間隔を隔てて横断している
    磨きパッド。
  13. 【請求項１３】 請求項７から請求項１２までの何れか
    １項に記載の磨きパッドであって、ストリップがその固
    定されるべき担持体表面の７０％までをカバーしている
    磨きパッド。
  14. 【請求項１４】 請求項７から請求項１３までの何れか
    １項に記載の磨きパッドであって、各ストリップの磨き
    面が凸形である磨きパッド。
  15. 【請求項１５】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨き
    パッドであって、担持体が磨きヘッドに取付けられるよ
    うになされる基部に対して着脱可能に固定される磨きパ
    ッド。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の磨きパッドであっ
    て、担持体の表面上または表面内の構造部が基部の表面
    上または表面内の補完的な形状の構造部と係合すること
    で基部の表面に着脱可能に固定される磨きパッド。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の磨きパッドであっ
    て、補完的な形状の構造部がビンおよび穴である磨きパ
    ッド。
  18. 【請求項１８】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨き
    パッドであって、研磨粒子の粒径が２〜３００ミクロン
    の範囲内である磨きパッド。
  19. 【請求項１９】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨き
    パッドであって、研磨層における研磨粒子の濃度が１〜
    １２体積％である磨きパッド。
  20. 【請求項２０】 前掲請求項の何れか１項に記載の磨き
    パッドであって、研磨粒子がダイヤモンドおよび立方晶
    窒化ボロンから選択される磨きパッド。
  21. 【請求項２１】 熱可塑性ポリマーがポリエーテルエー
    テルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアリルエーテル
    ケトン、ポリ（アミドーイミド）、ポリフェニレンサル
    ファイド、無および液体結晶ポリマーから選択される、
    前掲請求項の何れか１項に記載の磨きパッド。
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