JPH0899268A - 研磨用工具とその製造方法 - Google Patents
研磨用工具とその製造方法Info
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- JPH0899268A JPH0899268A JP26460094A JP26460094A JPH0899268A JP H0899268 A JPH0899268 A JP H0899268A JP 26460094 A JP26460094 A JP 26460094A JP 26460094 A JP26460094 A JP 26460094A JP H0899268 A JPH0899268 A JP H0899268A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing tool
- polishing
- solid lubricant
- abrasive
- polyimide resin
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- Pending
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨抵抗を減少させたことによる被加工物の
面精度の向上および工具弾性の抑制による被加工物のフ
チダレの防止を実現する研磨用工具を得る。 【構成】 ポリイミド樹脂１の粉体とその溶媒となるＮ
−メチルピロリドンとの樹脂溶液を得る。これに二硫化
モリブデン２を混合する。この混合物を乾燥させた後、
粉砕する。この粉体を成形・焼成し、台金３に貼り付け
て研磨用工具４を得る。
面精度の向上および工具弾性の抑制による被加工物のフ
チダレの防止を実現する研磨用工具を得る。 【構成】 ポリイミド樹脂１の粉体とその溶媒となるＮ
−メチルピロリドンとの樹脂溶液を得る。これに二硫化
モリブデン２を混合する。この混合物を乾燥させた後、
粉砕する。この粉体を成形・焼成し、台金３に貼り付け
て研磨用工具４を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学部品・機械部品・
セラミックス・金属等の加工に適した研磨用工具とその
製造方法に関する。
セラミックス・金属等の加工に適した研磨用工具とその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、研磨用工具として、例えば「光応
用技術・１９８８・ＩＩＩ８・Ｐ２７（社団法人：日本
オプトメカトロニクス協会）」に記載されるような工具
が知られている。上記工具は、図５および図６に示すよ
うに、鋳鉄・アルミ等の台皿３１の表面に、ピッチ３２
または発泡ポリウレタン等の材質のシートを張り、被加
工物と同じ曲率を持たせるように構成されている。ピッ
チ３２の皿は砥粒の刃先突出量を微小化かつ平準化し、
切込み深さのごく浅い加工を可能とし、シートはその面
形状の変化の少なさ（剛性の高さ）により高速加工に対
応できる特徴を有する。
用技術・１９８８・ＩＩＩ８・Ｐ２７（社団法人：日本
オプトメカトロニクス協会）」に記載されるような工具
が知られている。上記工具は、図５および図６に示すよ
うに、鋳鉄・アルミ等の台皿３１の表面に、ピッチ３２
または発泡ポリウレタン等の材質のシートを張り、被加
工物と同じ曲率を持たせるように構成されている。ピッ
チ３２の皿は砥粒の刃先突出量を微小化かつ平準化し、
切込み深さのごく浅い加工を可能とし、シートはその面
形状の変化の少なさ（剛性の高さ）により高速加工に対
応できる特徴を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術においては以下のような欠点がある。すなわち、ピッ
チの皿はその特性上、比較的軟質な工具であるので低速
加工での高い品質を得る加工には向いているが、高速加
工では皿の形状維持が困難であり不向きである。硬質の
ピッチ皿で高速加工を行う例もあるが、被加工物との密
着抵抗や耐熱性の低さにより高い品質が得られにくいと
いう欠点がある。
術においては以下のような欠点がある。すなわち、ピッ
チの皿はその特性上、比較的軟質な工具であるので低速
加工での高い品質を得る加工には向いているが、高速加
工では皿の形状維持が困難であり不向きである。硬質の
ピッチ皿で高速加工を行う例もあるが、被加工物との密
着抵抗や耐熱性の低さにより高い品質が得られにくいと
いう欠点がある。
【０００４】さらに、シートの皿は工具自体の剛性が高
いので高速加工は可能になるが、シートの柔軟性により
被加工物端部がシートに潜り込んで加工されるので、フ
チダレを生じやすいという欠点がある。また、工具表面
の形状が壊れた際は新たにシートを貼り直す手間が生じ
るという欠点がある。
いので高速加工は可能になるが、シートの柔軟性により
被加工物端部がシートに潜り込んで加工されるので、フ
チダレを生じやすいという欠点がある。また、工具表面
の形状が壊れた際は新たにシートを貼り直す手間が生じ
るという欠点がある。
【０００５】請求項１および３の目的は、被加工物との
研磨抵抗を減少させたことによる被加工物の面精度の向
上および工具弾性の抑制による被加工物のフチダレの防
止を実現する研磨用工具の提供にある。
研磨抵抗を減少させたことによる被加工物の面精度の向
上および工具弾性の抑制による被加工物のフチダレの防
止を実現する研磨用工具の提供にある。
【０００６】請求項２の目的は、研磨抵抗の減少や面精
度低下の防止だけでなく、耐熱性の高い工具にすること
により高速加工を可能とし、加工速度の向上を実現させ
た研磨用工具の提供にある。
度低下の防止だけでなく、耐熱性の高い工具にすること
により高速加工を可能とし、加工速度の向上を実現させ
た研磨用工具の提供にある。
【０００７】請求項４および５の目的は、工具中に気孔
を設けて研磨抵抗を減じさせるとともに、工具表面の潤
滑性能のムラによる面精度の低下を防止した工具の製造
方法の提供にある。
を設けて研磨抵抗を減じさせるとともに、工具表面の潤
滑性能のムラによる面精度の低下を防止した工具の製造
方法の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被加
工物をその表面に研磨材を介して擦り合わせることによ
り鏡面に加工する研磨用工具において、ポリイミド樹脂
に固体潤滑剤を体積比で１０〜８０％分散して固定した
ことを特徴とする研磨用工具である。
工物をその表面に研磨材を介して擦り合わせることによ
り鏡面に加工する研磨用工具において、ポリイミド樹脂
に固体潤滑剤を体積比で１０〜８０％分散して固定した
ことを特徴とする研磨用工具である。
【０００９】請求項２の発明は、前記固体潤滑剤のうち
体積比で５〜２０％を研磨材に置換したことを特徴とす
る請求項１記載の研磨用工具である。
体積比で５〜２０％を研磨材に置換したことを特徴とす
る請求項１記載の研磨用工具である。
【００１０】請求項３の発明は、前記研磨用工具の硬さ
がバーコル硬度で８４〜９０であることを特徴とする請
求項１記載の研磨用工具である。
がバーコル硬度で８４〜９０であることを特徴とする請
求項１記載の研磨用工具である。
【００１１】請求項４の発明は、ポリイミド樹脂を溶媒
に溶解する工程と、前記溶液に固体潤滑剤を混合する工
程と、この混合体を乾燥して粉砕する工程と、粉体を成
形・焼成して成形体を得る工程と、成形体を研磨用工具
の台金に貼り付ける工程とから成ることを特徴とする研
磨用工具の製造方法である。
に溶解する工程と、前記溶液に固体潤滑剤を混合する工
程と、この混合体を乾燥して粉砕する工程と、粉体を成
形・焼成して成形体を得る工程と、成形体を研磨用工具
の台金に貼り付ける工程とから成ることを特徴とする研
磨用工具の製造方法である。
【００１２】請求項５の発明は、前記溶液に固体潤滑剤
を混合する工程において、さらに研磨材を混合したこと
を特徴とする請求項４記載の研磨用工具の製造方法であ
る。
を混合する工程において、さらに研磨材を混合したこと
を特徴とする請求項４記載の研磨用工具の製造方法であ
る。
【００１３】
【作用】請求項１の作用は、固体潤滑剤がポリイミド樹
脂中に分散配置されているので、被加工物が研磨材を介
して研磨用工具表面と擦り合わされる際に、研磨抵抗を
減じさせることができる。また、工具表面は被加工物や
研磨材との擦り合わせにより被加工物の表面形状に馴染
んでいく。これにより、工具表面形状の修正を簡単なラ
ッピングにて行うことを可能にする。
脂中に分散配置されているので、被加工物が研磨材を介
して研磨用工具表面と擦り合わされる際に、研磨抵抗を
減じさせることができる。また、工具表面は被加工物や
研磨材との擦り合わせにより被加工物の表面形状に馴染
んでいく。これにより、工具表面形状の修正を簡単なラ
ッピングにて行うことを可能にする。
【００１４】請求項２の作用は、研磨材をポリイミド樹
脂中に分散配置することにより、固定砥粒の作用を被加
工物に与えることができ、加工速度の向上に寄与する。
また、研磨材を固体潤滑剤の５〜２０％とすることによ
り加工抵抗の増加を抑えつつ、固定砥粒作用を研磨用工
具に与えることができる。
脂中に分散配置することにより、固定砥粒の作用を被加
工物に与えることができ、加工速度の向上に寄与する。
また、研磨材を固体潤滑剤の５〜２０％とすることによ
り加工抵抗の増加を抑えつつ、固定砥粒作用を研磨用工
具に与えることができる。
【００１５】請求項３の作用は、研磨用工具自体の硬度
をバーコル硬度で８４以上に設定することにより、工具
表面の弾性を抑え、被加工物のフチダレを防止する。ま
た、バーコル硬度を９０以下に設定することにより、工
具表面に適度な弾性を与えて研磨材の無理な切込みによ
る被加工物へのキズの発生を抑える。
をバーコル硬度で８４以上に設定することにより、工具
表面の弾性を抑え、被加工物のフチダレを防止する。ま
た、バーコル硬度を９０以下に設定することにより、工
具表面に適度な弾性を与えて研磨材の無理な切込みによ
る被加工物へのキズの発生を抑える。
【００１６】請求項４の作用は、樹脂溶液に固定潤滑剤
を混合して乾燥させることにより、樹脂に対して固体潤
滑剤を均一に分散させることができる。また、混合物を
乾燥後に粉砕・成形することにより、研磨用工具中に気
孔を設けることを可能とし、加工中の研磨材の保持およ
び研磨抵抗の減少を実現させる。
を混合して乾燥させることにより、樹脂に対して固体潤
滑剤を均一に分散させることができる。また、混合物を
乾燥後に粉砕・成形することにより、研磨用工具中に気
孔を設けることを可能とし、加工中の研磨材の保持およ
び研磨抵抗の減少を実現させる。
【００１７】請求項５の作用は、研磨材をポリイミド樹
脂中に配置することにより、固定砥粒作用を付加するこ
とができる。
脂中に配置することにより、固定砥粒作用を付加するこ
とができる。
【００１８】
【実施例１】図１および図２は本実施例を示し、図１は
製造工程を示すフローチャート、図２は研磨用工具の側
面図である。本実施例では、研磨抵抗減少および面精度
向上を目的とした研磨用工具の製造方法について説明す
る。
製造工程を示すフローチャート、図２は研磨用工具の側
面図である。本実施例では、研磨抵抗減少および面精度
向上を目的とした研磨用工具の製造方法について説明す
る。
【００１９】ポリイミド樹脂１の粉体とその溶媒となる
Ｎ−メチルピロリドンとを重量比が１：２となるように
混合・溶解し、樹脂溶液を得る。この樹脂溶液に固体潤
滑剤となる二硫化モリブデン（砥粒約５μｍ）２を前記
ポリイミド樹脂１に対して体積比で１：１となるように
秤量し、前記樹脂溶液と混合する。この混合物を７０℃
の乾燥炉で２４ｈ乾燥させる。
Ｎ−メチルピロリドンとを重量比が１：２となるように
混合・溶解し、樹脂溶液を得る。この樹脂溶液に固体潤
滑剤となる二硫化モリブデン（砥粒約５μｍ）２を前記
ポリイミド樹脂１に対して体積比で１：１となるように
秤量し、前記樹脂溶液と混合する。この混合物を７０℃
の乾燥炉で２４ｈ乾燥させる。
【００２０】次に、充分に乾燥したことを確認し、カッ
ターミキサーにて１００μｍ以下の粉体となるように粉
砕する。この粉体を気孔率（成形体中にしめる気孔の体
積の割合）が３０％となるように成形する。ここで得ら
れた成形体を乾燥炉で１８０℃・４ｈの条件で焼成し、
台金３に貼り付けて研磨用工具４を得る。
ターミキサーにて１００μｍ以下の粉体となるように粉
砕する。この粉体を気孔率（成形体中にしめる気孔の体
積の割合）が３０％となるように成形する。ここで得ら
れた成形体を乾燥炉で１８０℃・４ｈの条件で焼成し、
台金３に貼り付けて研磨用工具４を得る。
【００２１】上記製法によれば、ポリイミド樹脂中に固
体潤滑剤である二硫化モリブデンが均一に分散配置され
ているので、被加工物が研磨材を介して研磨用工具表面
に擦り合わされた際に、被加工物が工具と接触しても二
硫化モリブデンの潤滑作用により、研磨抵抗が増大する
ことがない。これにより、加工機の剛性を必要以上に高
くする必要がなくなり、また研磨抵抗による被加工物の
面精度の低下を防ぐことができる。
体潤滑剤である二硫化モリブデンが均一に分散配置され
ているので、被加工物が研磨材を介して研磨用工具表面
に擦り合わされた際に、被加工物が工具と接触しても二
硫化モリブデンの潤滑作用により、研磨抵抗が増大する
ことがない。これにより、加工機の剛性を必要以上に高
くする必要がなくなり、また研磨抵抗による被加工物の
面精度の低下を防ぐことができる。
【００２２】固体潤滑剤の割合はポリイミド樹脂に対し
て体積比で１０％より小さくなると潤滑作用が低下し過
ぎてしまい、８０％より大きくなると樹脂量の低下に伴
って砥石構造が脆くなりすぎてしまう。また、粉体を成
形・焼成することにより、砥石構造中に気孔を生じさせ
ることができる。この気孔の存在により、研磨抵抗の軽
減を可能として上記と同様の効果が得られるとともに、
研磨材の保持機能を持ち、シートと同様の固定砥粒作用
を持たせることを可能にする。
て体積比で１０％より小さくなると潤滑作用が低下し過
ぎてしまい、８０％より大きくなると樹脂量の低下に伴
って砥石構造が脆くなりすぎてしまう。また、粉体を成
形・焼成することにより、砥石構造中に気孔を生じさせ
ることができる。この気孔の存在により、研磨抵抗の軽
減を可能として上記と同様の効果が得られるとともに、
研磨材の保持機能を持ち、シートと同様の固定砥粒作用
を持たせることを可能にする。
【００２３】さらに、焼成後のバーコル硬度は約８７に
なるが、８４未満になると工具表面の弾性が大きくなり
すぎ、被加工物の端部が加工中に潜り込んでしまい加工
後の面形状にフチダレを生じてしまう。また、バーコル
硬度が９０を越えると、加工中に研磨材が工具表面に弾
性保持されなくなってしまい、引っ掻きによるキズを生
じやすくなってしまう。
なるが、８４未満になると工具表面の弾性が大きくなり
すぎ、被加工物の端部が加工中に潜り込んでしまい加工
後の面形状にフチダレを生じてしまう。また、バーコル
硬度が９０を越えると、加工中に研磨材が工具表面に弾
性保持されなくなってしまい、引っ掻きによるキズを生
じやすくなってしまう。
【００２４】
【実施例２】図３および図４は本実施例を示し、図３は
製造工程を示すフローチャート、図４は研磨用工具の側
面図である。本実施例では、研磨皿中に研磨材を微量に
添加することにより固定砥粒作用を付加し、加工速度の
向上を狙った研磨用工具の製造方法について説明する。
製造工程を示すフローチャート、図４は研磨用工具の側
面図である。本実施例では、研磨皿中に研磨材を微量に
添加することにより固定砥粒作用を付加し、加工速度の
向上を狙った研磨用工具の製造方法について説明する。
【００２５】ポリイミド樹脂１１の粉体とその溶媒とな
るＮ−メチルピロリドンとを重量比が１：２となるよう
に混合・溶解し、樹脂溶液を得る。該樹脂溶液に固体潤
滑剤となる二硫化タングステン（粒径約３μｍ）１２を
前記ポリイミド樹脂１１に対して、体積比で１：１とな
るように秤量し、前記樹脂溶液と混合する。この混合物
に研磨材となる酸化セリウム砥粒１３を二硫化タングス
テン１２に対して体積比で５％となるように秤量したも
のを添加し、充分に混合・分散させる。
るＮ−メチルピロリドンとを重量比が１：２となるよう
に混合・溶解し、樹脂溶液を得る。該樹脂溶液に固体潤
滑剤となる二硫化タングステン（粒径約３μｍ）１２を
前記ポリイミド樹脂１１に対して、体積比で１：１とな
るように秤量し、前記樹脂溶液と混合する。この混合物
に研磨材となる酸化セリウム砥粒１３を二硫化タングス
テン１２に対して体積比で５％となるように秤量したも
のを添加し、充分に混合・分散させる。
【００２６】上記混合物を水槽内に滴下し、混合物中の
Ｎ−メチルピロリドンを水中に溶出させ、固形物を得る
（水中乾燥法）。この固形物を前記実施例１と同様の方
法で粉砕・成形・焼成し、台金１４に貼り付けて研磨用
工具１５を得る。
Ｎ−メチルピロリドンを水中に溶出させ、固形物を得る
（水中乾燥法）。この固形物を前記実施例１と同様の方
法で粉砕・成形・焼成し、台金１４に貼り付けて研磨用
工具１５を得る。
【００２７】上記研磨用工具によれば、前記実施例１と
同様に固体潤滑剤の作用による研磨抵抗の軽減や面精度
の向上等の効果が得られるのはもちろんのこと、研磨材
をポリイミド樹脂中に配置することにより、固定砥粒作
用を付加することができ、加工速度を向上させることが
できる。
同様に固体潤滑剤の作用による研磨抵抗の軽減や面精度
の向上等の効果が得られるのはもちろんのこと、研磨材
をポリイミド樹脂中に配置することにより、固定砥粒作
用を付加することができ、加工速度を向上させることが
できる。
【００２８】尚、研磨材の量が固体潤滑剤に対して体積
比で５％よりも少なくなると、加工速度の向上が研磨材
添加なしの場合と比較してごく小さいものになってしま
う。また、２０％を超えると、研磨材と被加工物との間
に研磨抵抗を生じてしまい、固体潤滑剤の効果を相殺し
てしまう。
比で５％よりも少なくなると、加工速度の向上が研磨材
添加なしの場合と比較してごく小さいものになってしま
う。また、２０％を超えると、研磨材と被加工物との間
に研磨抵抗を生じてしまい、固体潤滑剤の効果を相殺し
てしまう。
【００２９】また、本実施例では砥粒に酸化セリウムを
用いたが、被加工物の硬さや供給する研磨材によりダイ
ヤモンド，酸化ジルコニウム，酸化アルミニウム，ＣＢ
Ｎ，ＳｉＣおよびベンガラ等の砥粒を用いてもよい。ま
た、固体潤滑剤には二硫化モリブデンや二硫化タングス
テンを用いたが、黒鉛，弗化炭素およびＰＴＦＥ等を用
いてもよい。これら、研磨材と固体潤滑剤は任意の組合
せをとることができる。
用いたが、被加工物の硬さや供給する研磨材によりダイ
ヤモンド，酸化ジルコニウム，酸化アルミニウム，ＣＢ
Ｎ，ＳｉＣおよびベンガラ等の砥粒を用いてもよい。ま
た、固体潤滑剤には二硫化モリブデンや二硫化タングス
テンを用いたが、黒鉛，弗化炭素およびＰＴＦＥ等を用
いてもよい。これら、研磨材と固体潤滑剤は任意の組合
せをとることができる。
【００３０】本発明においては、結合材にポリイミド樹
脂を用いたが、耐熱性，耐摩耗性および膨潤等を考慮す
るとポリイミド樹脂が最も優れている。
脂を用いたが、耐熱性，耐摩耗性および膨潤等を考慮す
るとポリイミド樹脂が最も優れている。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の効果は、固体潤滑剤により被
加工物との加工抵抗を減じることができ、被加工物の面
精度の向上を可能にする。請求項２の効果は、固定砥粒
作用により加工速度の向上を実現させる。請求項３の効
果は、フチダレが無く且つキズの発生が無い被加工物を
得ることができる。
加工物との加工抵抗を減じることができ、被加工物の面
精度の向上を可能にする。請求項２の効果は、固定砥粒
作用により加工速度の向上を実現させる。請求項３の効
果は、フチダレが無く且つキズの発生が無い被加工物を
得ることができる。
【００３２】請求項４の効果は、工具表面の潤滑性能の
ムラによる面精度低下を防止でき、気孔の生成により被
加工物との加工抵抗を減じることができ、被加工物の面
精度の向上および加工機の剛性低減を可能にする。請求
項５の効果は、固定砥粒作用により加工速度の向上を実
現させる。
ムラによる面精度低下を防止でき、気孔の生成により被
加工物との加工抵抗を減じることができ、被加工物の面
精度の向上および加工機の剛性低減を可能にする。請求
項５の効果は、固定砥粒作用により加工速度の向上を実
現させる。
【図１】実施例１を示すフローチャートである。
【図２】実施例１を示す側面図である。
【図３】実施例２を示すフローチャートである。
【図４】実施例２を示す側面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】従来例を示す断面図である。
１，１１ ポリイミド樹脂 ２ 二硫化モリブデン ３，１４ 台金 ４，１５ 研磨用工具 １２ 二硫化タングステン １３ 酸化セリウム
Claims (5)
- 【請求項１】 被加工物をその表面に研磨材を介して擦
り合わせることにより鏡面に加工する研磨用工具におい
て、ポリイミド樹脂に固体潤滑剤を体積比で１０〜８０
％分散して固定したことを特徴とする研磨用工具。 - 【請求項２】 前記固体潤滑剤のうち体積比で５〜２０
％を研磨材に置換したことを特徴とする請求項１記載の
研磨用工具。 - 【請求項３】 前記研磨用工具の硬さがバーコル硬度で
８４〜９０であることを特徴とする請求項１記載の研磨
用工具。 - 【請求項４】 ポリイミド樹脂を溶媒に溶解する工程
と、前記溶液に固体潤滑剤を混合する工程と、この混合
体を乾燥して粉砕する工程と、粉体を成形・焼成して成
形体を得る工程と、成形体を研磨用工具の台金に貼り付
ける工程とから成ることを特徴とする研磨用工具の製造
方法。 - 【請求項５】 前記溶液に固体潤滑剤を混合する工程に
おいて、さらに研磨材を混合したことを特徴とする請求
項４記載の研磨用工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26460094A JPH0899268A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 研磨用工具とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26460094A JPH0899268A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 研磨用工具とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0899268A true JPH0899268A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17405572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26460094A Pending JPH0899268A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 研磨用工具とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0899268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537704A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-09-25 | フエロ コーポレーション | 有機高分子眼科基材のスラリー組成物及び研磨方法 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP26460094A patent/JPH0899268A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537704A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-09-25 | フエロ コーポレーション | 有機高分子眼科基材のスラリー組成物及び研磨方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021119 |