JPS62190279A - セラミック砥粒、その製造方法及び被覆研摩シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はアルミナをペースとするセラミック砥粒の製造
、そのゾル・ゲル法による製法、砥粒製の研摩製品及び
研摩製品の使用方法に関する。

背景技術 ざくろ石は重畳な天然産の研屋鉱物として知られており
、その粗粒は用途の大部分を研摩布紙（ｃｏａｔｅａ　
ａｂｒａｓｉｕｅ　）に見出している。研摩目的に広く
使用される該ざくろ石は殆んど全部のパルアルマンダイ
ト（ｖａｒ　ａ１ｍａｎｄｉ℃ａ）Ｆｅ２Ａｌ５（Ｓ１
０４）と共に少量の固溶体状態のバイロープ（ｐｙｒｏ
ｐｅ）Ｍｇ３”１ｚ（ＳｉＣ）４）３より成る。用語「
ざくろ石」の意味は近年、成る種の希土類（例えばＹ、
Ｇｄ）酸化物とＦｅ又はＡ１の酸化物との化合物より構
成される非ケイ素系混合酸化物の部類を包含するように
拡大さｎた。これらの化合物はざくろ面構造を鳴し、か
つ電子分野においてかなりに興味を持たｎπけれトＬ、
Ｇ、フェス（Ｃｏ５５　）の［アブラシブス（Ａｂｒａ
ｓｉｖｅｓ　）　Ｊスプリンゲル・フエルラーク（Ｓｐ
ｒｉｎｇｅｒ　−Ｖｅｒｌａｇ）　１９７１年の第３４
〜６７真において認められるように研摩材としては考え
られなかった。

ブーｙ　（Ｐｏｏｎ　）らの米国特許第４．４５７．７
６７号明細書に開示されているように共溶融（ｃｏ−ｆ
ｕｓｅｄ　）アルミナ・ジルコニア研摩剤中にイツトリ
ア（Ｙ２Ｏ３）が包含されているけｎど、セラミック研
摩材料、特にゾル・ゲル法によって製造されたセラミッ
ク材料におけるイツトリア又はイツトリウム・アルミニ
ウムざ（ろ石についての開示はなされていなかった。

ゾル・ゲル法による高密度のアルミナをベースとするセ
ラミック砥粒の製造については例えは本山を人の出願に
係るレイセイサー（Ｌθｃｔｈｅｉｓｅｒ　）らの米国
特許第４．３１４．８２７号明ａ書に記載されている。

この出願明細書はアルミナ１水化物と少なくとも１種の
改″貞成分の前駆物質とをゲル化し、次いで脱水及び焼
成することにより、化学的セラミック技術を利用する研
摩鉱物の製造方法を教示している。該改質成分はジルコ
ニア、ハフニア、ジルコニアとハフニアとの組合せ、及
びアルミナと少なくとも１種のコバルト、ニッケル、亜
鉛又はマグネシウムの各酸化物とから誘導されるスピオ
、ルたら選択される。本出願の出願人であるｉネンタ　
マイニング　アンＰ　マヌファクチュアリング　カンパ
＝　−（Ｍｉｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄＭａ
ｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ　）は商標［ク
ビト０ン（ｅｕｂｉｔｒｏｎ　）　ｊのもとにゾル・ゲ
ルアルミナをベースとするセラミック砥粒を市販してい
る。

「クビトロン」砥粒を含有する研摩製品は多くの応用に
おいて、最良の融解合成研摩鉱物と比較して優れた態様
において挙動することがわかった。

高性能の融解合成研摩鉱物の代表例は例えばツートン（
Ｎ０ｒｔＯｎ　）社製の、商標「ノルシン（ＮｏｒＺｏ
ｒｉ　）　Ｊのもとに入手される融解アルミナ・ジルコ
ニアから形成されるものである。

ゾル・ゲルのアルミナをベースとするセラミック研摩鉱
物は多（の応用において融解アルミナ・ジルコニア鉱物
よりも性能が優れているけれどステンレス鋼基材製のも
ののような成る種の加工部材の研摩において融解合成ア
ルミナ・ジルコニアよりも性能が優れていない。

発明の要約 本発明はステンレス鋼、チタン、高ニッケル合金、アル
ミニウム及びその他から製造されるもののような成る種
の加工部材の研摩に当っての優れ九研摩性能と軟鋼のよ
うなより一層慣用的な加工部材に対する優れた性能とを
ホし、ゾル・ゲル法によって形成されるセラミック砥粒
を提供する。

該セラミック砥粒はα−アルミナと少なくとも約０．５
重量％（好ましくは約１〜約６０重量％）のイツトリア
とを含んで成る。

該セラミック砥粒は下記工８を包含する方法によって製
造される： （ａ）　　α−アルミナ１水化物の水性分散液と焼成し
た際に少なくとも約０．５重量％のイツトリアを与える
量のイツトリウム化合物とを混合する工程： （ｈ）　　得られた混合物をゲル化する工程；（Ｑ）　
　該ゲルを乾燥して乾燥固体を生成させる工程： （ａ）　　該乾燥材料を破砕して粗粒を生成させる工程
： （ｅ）該乾燥粗粒上か焼して結合揮発性物質を実質的に
除去する工程： （ｆ）　　該粗粒全焼成してセラミック物質全生成させ
る工程。

実質的にすべてのイツトリウムがイツトリウム・アルミ
ニウムざくろ石として存在すると思われるけｉｌ、ど、
成る条件下においてはイツトリウム・アルミニウム酸化
物の他の結晶状態が存在すること、及びざくろ石と共に
存在することがある。イツトリウム含量は便宜上、イツ
トリア（Ｙ２Ｏ２）の重量％として示される。しかしな
がら該イツトリウムはセラミック中において必ずしもそ
のような形態で存在する訳ではない。なぜならイツトリ
ウムは通常にはざくろ石の形態で存在するからである。

詳細な記載 ゾル・ゲル法からの本発明のセラミック砥粒の製造は、
通常には約２〜約６０重量％のα−酸化アルミニウム１
水化物（ベーマイト）ヲ含んで成る分散液の製造を包含
する。該ベーマイトは当業界に周知の種々の技術からシ
造するか、あるいは多数の供給業者から購入することが
できるかのいずれかである。市販されている物質の例と
してはカンデアヘミ−（Ｃａｎｄｅａ　Ｃｈｅｍｉｅ　
）　ＧＭＢＨにより製造され、商標「ディスパーザル（
Ｄｉｑｐｅｒｅａｌ）　ｊのもとに入手できるもの、ピ
ヌタ　ケミカル　カン７パニー（Ｖｉｓｔａ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）　製であって「カタパ／
１／　（ｃａｔａｐａｌ　）　Ｊ　Ｓ、Ｂ、の商標のも
とに入手τきるものを包含する。こｒらの酸化アルミニ
ウム１水化物はα一形態で比較的に純粋であり、１水化
物以外の水化物相がもし存在するならその比較的少量を
包含し、かつ高表面積を有する。

通常にはベーマイト分散液に素練り促進剤（ｐｅｐｔｉ
Ｚｉｎｇ　ａｇｅｎｔ　）を添加して、よシ一層安定性
のヒドロシル又はコロイｒ分散液を生成させる。

累練り促進剤として使用することのできる一場基性の醪
又は酸化合物は塙酸、酢酸及び硝酸を包含すｂ０硝醇は
好ましい素線υ促進剤である。多塩基酸は、それらが分
散液を急速にゲル化させ、該分散液の取扱い及びその他
の化合物との混合を困難にするので通常には回避される
。ベーマイトの若干の市販原料は安定な分散液の形成を
促進するために、吸収されたギ酸又は硝酸のような酸タ
イター（ａｃｉｃｌ　ｔｉｔｅｒ　）　ｆ含有させであ
る。

焼成後におけるイツトリアが少なくとも約０．５重１に
％、好ましくは約１〜３０重量係となるのに十分なイツ
トリウム化合物を分散液に添加する。

好ましいイツトリウム化合物は揮発性アニオンの塩であ
る。揮発性アニオンを有するイツトリウム塩としては例
えば硝酸イツトリウム、ａＰｔｓイツトリウム、酢酸イ
ツトリウム及びその他の類似物が包含される。最も容易
に入手できるイツトリウム化合物は酸化イツトリウムで
あり、これは過剰の濃硝酸と反応させて硝酸イツ）　Ｉ
Ｊウム６水化物溶液ヲ生成させることにより、揮発性ア
ニオンと共にイツトリウム塩に容易に転化される。ここ
に該硝酸イツ）　ＩＪウム６水水化浴溶液所望量におい
てα−酸化アルミニウム１水化物分散液中に好都合に導
入することができる。安定したまま残留し、かつ少なく
ともセラミック材料の焼成温度において揮発しないアニ
オンを有するイツトリウム塩及びイツトリウム化合物は
回避すべきである。なぜなら、それらは一般的にアルミ
ナと反応してイツトリウム・アルミニウムざくろ石を形
成することがない〃為らである。該イツトリウム化合物
は、例えはゾル中におけるような、微粒状の水和物粒子
のようなイツトリアでもよい。

α−酸化アルミニウム１水化物は酸化アルミニウム１水
化物と素練り促進剤を含有する水とを単に混合すればよ
い任意の適当な手段により、あるいは酸化アルミニウム
１水化物スラリーヲ形成し、それに素練り促進剤を添加
することにより生成することができる。−たん分散液が
生成したら、次いでそれをゲル化することが好ましい。

ゲルは任意の慣用の技術により形成することができるけ
れど分散液のゲル化を生じさせるのに十分な濃度のイツ
トリウム塩を添加することにより形成することが好まし
い。

該分散液はα−アルミナへの変態を促進するための核生
成剤を含有することができる。好適な核生成剤としては
α−アルミナ、α−酸化第二鉄又はそれらの前駆物質の
各微粒と、核生成して変態を生じさせる任意のその他の
物質とが包含されも核生成剤のｉは核生成をするのに十
分な量である。

上記のような分散液の核生成について１９８５年４月３
０日出願の本出願人による同時係属米国特許出願通番第
７２８．８５２号明細書に開示されて′Ｊ？ｂ、該開示
は参考として本明細書に組み入れる。

該分散液は、最終生成物の数種の望ましい性質全増大さ
せるために、又は焼結工程の効率を高くするために添加
することのできる１種又はそれ以上のその他の改質添加
剤の１種又はそれ以上の前駆物質を含有することができ
る。これらの添加剤もまた可溶性塩、典型的には水性塩
の形態にあることができ、そして典型的には金属含有化
合物よシ成ることもできる。該金属含有化合物はマグネ
シウム、亜鉛、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、ハ
フニウム、クロム及びチタンの各酸化物の前駆物質であ
ることができる。マグネシウム、亜鉛、コバルト及びニ
ッケルを含有するもののような、シかもスピネル結晶構
造を形成する金属含有化合物の添加により、同一イツ）
　ＩＪア濃度、例えは約１０重量係のイツトリア含量に
おける、しかもスぎネルを含有しないセラミックよりも
より良好的な砥ａを生成することが一般的にわかった。

ゲルが−たん生成されると該ゲルは圧縮、成形又は押出
しのような任意の慣用の方法により成形し、次いで注意
深く乾燥して棒、ピラミッド、ダイヤモンド、円錐など
のような所望の形状にすることができる。不規則に成形
された砥粒はケーキ皿の形状のもののような任意の好都
合の大きさの乾燥容器にゲルを単に析出させ、次いで該
ゲルを通常には該ゲルの発泡温度以下の温度において乾
燥させることにより好都合に形成される。乾燥は卑に風
乾によるか、又は当業界に公知の任意の数種のその他の
脱水法を使用するかしてゲルの遊離水を除去して固体を
形成させることにより達成することができる。

固体が乾燥した後、ハンマー又はボールミルのような任
意の適当な手段により破砕又は破壊して粗粒又は粒子を
形成させることができる。固体を粉砕する任意の方法を
採用することができる。用語「破砕（ｃｒｕｓｈｉｎｇ
　）　Ｊは上記方法のすべてを包含して使用される。

該乾燥ゲルは破砕した後か焼して実質的にすべての揮発
分を除去することができる。一般的に該乾燥ゲルは４０
０℃と約８００　’Ｃとの間の温度に加熱し、遊離水と
実質量の結合水とが除去されるまで、好ましくは全水分
の９０重量係以上が除去されるまで、この温度範囲内に
保つ。

次いで該か焼し几材料を約１２００’Ｃと約１６５０℃
との間の温度に加熱し、実質的にすべてのイツトリウム
がアルミナと反応し、それによりイツトリウム・アルミ
ニウムざくろ石に転化するす％まで、しかも実質的に全
部の残留アルミナがα−アルミナに転化するまで、この
温度範囲内に保持する。勿論、この転化水準を達成する
几めに該か焼物質を焼結温度に露出しなければならない
時間の長さは種々ｏびフタ−に関係するけれど、通常に
は約２〜約６０分で十分である。

本方法においては該材料をか焼温度から焼結温度まで急
速に加熱する工程、粒状材料をサイジング（ｓｉｚｉｎ
ｇ　）する工程、分散液を遠心分離してスラッジ廃物を
除去する工程などのような他の工程を包含させることが
できる。更にその上、本発明方法は所望により個々に記
載された工程の二つ又はそれ以上を組み合わせることに
より改良することができる。

慣用のプロセス工程及び材料が米国特許第４．３１４．
８２７号及び第４．５１８．３９７号各明細書に更に詳
細に記載されている。これらの特許明細書は参考として
本明細書に組み入れる。

本発明のセラミック材料はその理論密度に近へ例えば９
５チ又はそれ以上から約７５チまでにわたって変動する
密度を有することができる。該セラミック材料は実質的
に空隙（ｖｏｉｄ　）を有しないことができるか、ある
いは典型的には曲りくねった、もしくは等軸の内部孔の
形態における多孔度を包含し、該内部孔の大部分はセラ
ミックの内部にあり、小部分が表面に延びていることを
特徴とすることができるかである。多孔度は該多孔度が
、表面にまで延びていない閉鎖孔と表面にまで延長して
いる開放孔とが混在するものであるので慣用の多孔度測
定技術によっては正確に測定することが非常に困雛であ
る。

本発明のセラミック砥粒は慣用の研摩製品に、好ましく
は融解アルミナ、炭化ケイ素、ざくろ石、融解アルミナ
・ジルコニアなどのような、より安価な慣用の砥粒との
混合物として利用することができる。１九本発明のセラ
ミック砥粒は大理石やガラスなどのような研摩材として
注目されていない鉱物又は材料と混合することができる
。

イツトリウム化合物は比較的に高コストであるので本発
明のセラミック砥粒と、より安価な研摩鉱物と（ｉｌ１
合することが好ましい。このような砥粒の混合物は公知
である。好ましい混合方法が本出願人の出願に係る１９
８５年４月１０日出願の米国特許出願通番第７２１，８
６９号明細書に記載されている。該出願明細書は選択的
鉱物置換として知られる方法を包含し、この場合、研摩
布紙（ｃｏａｔｅａ　ａｂｒａｓｉｖｅ　）のような研
摩製品に使用されるべき安価な砥粒仕込物から粗い研摩
鉱物を除去して本発明の粗い鉱物と置換する。該特許出
願明細書において、すべての研削布紙においては加工部
材の摩耗の大部分が該粗い砥粒によるものであることが
認められる。このような置換により本発明の改良さ扛た
砥粒が慣用の研摩鉱物のより小さな粗粒間において研ｊ
Ｉ製品中に挿入されて、該研１３！物品による研摩の大
部分を該改良された粗い砥粒が行うことが可能となる。

上記米国特許出願通番第７２１．８６９号明細書はこの
特徴の開示に対し参考として本明細書に組み入れる。

本発明のセラミック砥粒は好都合に取扱われ、しかも例
えば研摩布紙製品、接滑研摩製品、弾性不織研摩製品の
ようなものの製造に対する周知の技術によって糧々の研
摩製品中に組み入れられる。

このような研摩製品の製造方法は当業者に周知である。

研摩布紙物品は例えば充てん結合剤により含浸すること
のできる織物（例えば織布又は紙のような不織布）製の
支持体か、必要により下塗剤によりまず下塗りすること
のできる配向ヒートセットのポリゾロぎレンテレフタレ
ート製もしくはポリエチレンテレフタレート製のものの
ようが重合体フィルムη）、又はその他の任意の慣用の
支持体材料かを包含する。該研摩布紙は典型的にはメー
クコート（ｍａｋｅ　ｃｏａｔ　）又はメーカーコート
（ｍａｋｅｒ　ｃｏａｔ　）、サイズ：ｌ−）　（５ｉ
ｚｅ　ｃｏａｔ　）又はサイジングコート（ａｉｚｉｎ
ｇ　ｃｏａｔ　）及びでき得れはスーパーサイズコート
（８ｕｐｅｒ８１Ｚｅ　Ｃｏａｔ）を包含する層の形態
における結合材料をも包含する。慣用の結合材料はフェ
ノール樹脂を包含する。

本発明のセラミック砥粒を含肩する研摩布紙を使用する
場合、典型的にはスーパーサイズコーティング状砥粒の
表面上に研削助剤（ｇｒｉｎｄｉｎｇａｉｄ　）　ｋ添
加することにより予想外の改良された研削状態が得らｎ
ることがわかった。また研削助剤はサイズコートに添加
すること、又は微粒材料として添加することもできる。

好ましい研削助剤はＫＢＦ４であるけれどその他の研削
助剤も有用であると思われる。その他の有用な研削助剤
としてはＮ　ａＣＪ、　硫黄、Ｋ２ＴｉＦ６、ポリビニ
リデンクロリＰ１氷晶石ならびにそれらの組合せ及び混
合物が包含される。研削助剤の好ましい量は研摩布紙１
平方メートル当り５０〜３００９、好ましくは８０〜１
６０ｇの程度である。

典型的には不織研摩製品は、構造全体にわ几って分布し
、かつ接着剤によシ構造内に固着されているセラミック
砥粒勿有するオープンポア（ｏｐｅｎ　ｐｏｒｅ　）弾
性（１ｏｆｔｙ　）重合体繊維構造を包含する。このよ
うな不織研摩製品の製造方法は周知である。

接着された研摩製品は典型的には有機結合剤又はセラミ
ック結合剤によって一緒に保持され交砥粒の成形体より
成る。該成形体は好ましくは砥石車の形状である。本発
明のセラミック砥粒に対する好ましい結合剤は有機結合
ＲＪ″″Ｃある。セラミック結合剤又はガラス状結合剤
は、本発明のセラミック砥粒に悪影響を及ぼさない温度
及び条件下に硬化し得るならば使用することができる。

実施例 下記実施例は本発明の成る特定の実施態様を説明するも
のでちる。しかしながら、これらの実施例は説明の目的
のみのためであり、本発明を限定するものではない。す
べての部は特定されない限９重量によるものである。

実施例１〜８５ α−アルミナ／イツトリウム・アルミニウムざくろ石砥
粒をゾル・ゲル法により下記のようにして観造し′ｆｃ
： 室温脱イオン水（２６００１１Ｌｌ）、１６Ｎ分析試榮
紗硝酸４８．９及び商標「ディスペラル（Ｖ１θｐｓｒ
ａ：Ｌ　）　Ｊのもとに市販されているα−アルミニウ
ム１水化物粉末ｓｏｏｇ’ｔ、ｚリエチレン　ライニン
グしｙｙ−１８，９ｌのｇ４與容器に仕込んだ。該仕込
物をギフオード・ウッド（Ｇｉｆｆｏｒｄ　−Ｗｏｏｄ
　）ホモゲナイザー　ミキサー（米国、ニューハンプシ
ャー州、ハドソン市、Ｃ）ｒｅｅｃｏ　ｃｏｒｐ姿）ヲ
使用し、５分間にわ九り高速で分散させ友。

得られた分散液と、３５．９チの硝酸イツトリウムろ水
化物を含有する水溶液とを直列（ｉｎ　−１１ｎθ）ミ
キサーに通して表１に特定される硝酸イツトリウム溶液
の重量を与える量を計量し友。得られ九ゲルｋｓ　４６
ｃｒ！ＩＸ　６６ｃｍ×５ｃｒｎのポリエステルライニ
ングしたアルミニウム表皿中に押出し、そこで該ゲルを
強制通風炉において１００℃で乾燥して脆い固体とした
。得られた乾燥材料をｇ４製プレート間に１−１ｃｍの
間隙を有する「ブラウン（Ｂｒｏｗｎ　）　ｊ型ｔ、ｌ
Ｄ粉砕機を使用して破砕し友。

該破砕材料をふるいに〃・け、０−１２５ｍｍから約１
龍までのふるい寸法の材料を焼成用として保持させ友。

該ふるいにかけた破砕材料をか焼装置の末端に供給した
。該か焼装置は２．９　ｍの高温帯域金層する直径２３
　ａｎ　％長さ４．６ｍのステンレスｇ４１！！ｉＯ管
であり、該管は水平に対して２．４度傾斜し、７　ｒｐ
ｍで回転してその中の滞留時間約１５分を与えるもので
あつ友。該か焼装置は３５０℃の高温帯域供給末端温度
と、８００℃の出口末端温度とｔ有した。該か焼装置か
らの焼成生成物を１３８０℃の炉中に供給した。該炉は
直径８−９ｃＩｎ、長さ１．３２＆の炭化ケイ素の管で
おり、該管は水平に対して４．４度傾斜し、７６ｃｒｔ
ｒの高温帯域を有し、１０．５ｒｐｃｎで回転してその
中の滞留時間約５分間を与えるものでおった。生成物を
炉から室温空気中に取出しそこで該生成物を金属製容器
中に採集し、室温に冷却させた。

表ＩＫＭ定され′ｆｃ種類及び量の、他の改質剤の前駆
吻ｇ！を実施例６３〜７２、及び８０〜８４に添加した
。

表　　１ 表　■（つづき） 実施例　Ｙ（ＮＯ５）ｓ・６Ｈ２０その他の添加剤前駆
物置表　■（つづき） ４２　　　　４０Ｂ ’！７　　　　２３１ ５１　　　　２３’。

表　１　（つづき） ６３　　　　２５４　　　　　Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ
２０１１０１６４１８２Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０２
２３１６５１１９Ｍｇ（ＮＯｓ）　２・６Ｈ２ｏ　　　
　３３８１６６　　　　　５８　　　　　Ｍｇ（ＮＯ３
）２・６Ｈ２０４５５１６７３５７ａ　−Ａｌ２Ｏ３１
５０” ６８２５４Ｃｏ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０１２０３６９２
５４Ｚｎ（ＮＯｇ）２・６Ｈ２０１２０’７０　　　　
２５４　　　　　　Ｎｉ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０１２０
５７１２５４Ｍｔｘ、　（ＮＯ３）　２・６Ｈ２０１２
０１７２２６４Ｚｒ０（ＮＯ３：ｈ・（９（ｚＯ１９４
’表　　Ｉ　（つづき） ８０　　　　　　５９　　　　　　Ｍｇ（ＮＯ３）２”
６Ｂ２０　　１１２１８１　　　　　　６１　　　　　
　Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｂ２０　　４６４１８２　　　
　　１５４　　　　　　Ｍｇ（ＮＯ３）ｚ・６Ｈ２０２
９５１８３２５１Ｍｇ（ＮＯ３）２−６Ｂ２０　　１２
０１８４　　　　　２６０　　　　　　Ｍｇ（ＮＯ３）
ｚ・６）１２０　　４９６’註： １５．５％Ｍｇｏ固体 ２　核生成Ａ１；（重量１：１の水性分散液）３５．５
係Ｃｏｏ固体溶液 ４５．５％Ｚｏｏ固体溶液 ５　５．５　％　Ｎ＞ａ固体溶液 ６２０チｚｒ０２固体溶液 表■は実施例１〜８５にしｔｃがって製造しに砥粒組成
物を示す。表１は出発物質の重量を差率とする酸化アル
ミニウムの重ｉ％及び酸化イツトリウムの重量係として
の組成を示す。

光学顕微鋳２、走査を子顕徹鏡及び透過電子顕微鐘によ
る分析によって観察されるように、例えば実施例２０に
記載の種類の１物の実際の組成は、かなシに十分に明示
されｆｃ微細構造を示す。

光学顕り鋭は鋭くない複屈折上水し、かつ約４ミクロメ
ートル未満のα−アルミナ結晶ドメイン（ａｏｍａｉｎ
　）寸法を示す。なぜなら、α−アルミナは強い色複屈
折（Ｃ０ｘｏｒ　ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ　）　ｆ
　。

しかも結晶ドメインが４ミクロメートルよりも大きい場
合にのみ示す唯一の活性相であるからである。

走査電子顕微鏡分析は微細結晶構造又は巨大結晶椙造を
測定するための二次電子と、パックグラ：／　Ｐ　（ｂ
ａｃｋｇｒｏｕｎｄ　）　’ｉｉ子像又は後方散乱電子
像との両方を使用して、研摩表面上に軽質Ａｕ　−Ｐ（
１析出物を肩する実施例２０に記載の種類の被荀研摩試
料に刻して行った。後方散乱ｉ子像を使用することによ
り最も良く検出される巨大結晶構造は、より暗い混在物
ケ含不し、７Ｄ１つＹ２Ｏ３に富む明るい環によって囲
まれている直径１〜２ミクロンの結晶ドメインを示す。

より暗い混在物はより高いα−アルミナ含景と、より低
いイツトリウム・アルミニウムざくろ石（３Ｙ２Ｏ３−
ｓ　Ａ１２０３）含量とを有した。核明るい環は酸化イ
ツトリウムに富み、かつイツトリウム・アルミニウムざ
くろ石とα−アルミナとより成るものでおった。

透過電子顕微鏡はそれぞれが多斂の２００〜６００Ａの
イツトリウム・アルミニウムざくろ石混在物を含有する
直径１〜１．５ミクロメートルのα−アルミナ結晶ドメ
インと共に、α−アルミナとイツトリウム・アルミニウ
ムざくろ石とより構成されるα−アルミナ結晶ドメイン
を囲む環を示した。

各実施例の砥粒全研摩布紙製品に作製し、それらをＬＰ
揖性について試験し文。該研摩布紙製品は慣用の研摩布
紙製造手順により製造した。該砥粒はふるいに〃・りて
種々の粒度又は砥粒級、及び特定梠′造に対して選択し
た所望の等級でｗ次。砥粒は慣用のメーク（ｍａｋｅ　
）、サイズ（５ｉｚｅ　）、及び随意的にスーパーサイ
ズ（ｅｕｐｅｓｉｚθ）の各接着組成物を使用してポリ
エステル又はバルヵナイズド　ファイバーの支持体に接
着さぜた。

表■は粗粒の大きさく等級）、もし使用すれはメーク樹
脂、サイズ樹脂、スーパーサイズ樹脂及び、もし使用す
れば研削助剤を示す。本発明の鉱物（ＹＡ（）として示
す）のチもまた示され、１００％の残余分は融解アルば
すである。表■はまた実が・１例１〜８５のそれぞれに
対する研削試験においで使用される個々の研削試験、研
削圧力、加工部材の種類及び研削時間をも示す。表■に
おいて示された等級サイズは下記の平均直径ヲ肩する砥
粒をいう： 平均直径 用語「ベルト（ｂｅｌｔ　）　Ｊ試験及びジスク（ｄｉ
ｓｃ　）　Ｊ試験とは下記に記載のベルト試験及びジス
ク試′ｇＡをいう。

ジスク試騨は下記の大体のコーティング重量を有する直
径１７．８爪の研摩ジスクの試駆全包含するニ スーパー ３６　　　４４２ｇ　１８．８ｇ　　　１３．６ｇ　　
　　８ｇ５０　　　４．２ｇ　１３．２［８，７＆　　
　　　６ｇ研Ｘベルトは６．３５ｃｒｒＬＸ　３３５ｃ
＋ｎの突合せ首ね一′ぎ（ｂｕｔｔ　５ｐ１ｉｃｅａ　
）ストリップ製であった。該研摩ベルトの大体のコーテ
ィング重量は下記のとおりであった： ジスク試験 ジスクは鉱物密度差に対して調整することなく、慣用の
研摩布紙製造手順、慣用の０．７６酊バル力ナイズドフ
アイバー支持体ならびに慣用の炭酸カルシウム充てんし
たフェノール樹脂、メーク樹脂及びサイズ樹脂を使用し
て製造した。該メーク樹脂を９０分間にわたり８８°Ｃ
において予備硬化させ、そしてサイズ樹脂を９０分間に
わたり８８°Ｃにおいて予備硬化し次いで１０時間にわ
たり１００°Ｃにおいて最終硬化した。コーティングは
強制油風炉において硬化させつつ１回トリップ（ｏｎθ
−ｔｒｉｐ　）操作における慣用技術全使用して行った
。該硬化したジスクは１す慣用どおりに曲げて斜めの１
ルミニウム製裏打ちパツＰＶＣ載せた硬い接着相中を調
節司能に破壊し、次いで２．５０×１８閏の＊製加工部
材の表面を研削する為に使用した。加工部材の素性（１
ｄｅｎｔｉｔ７　）全表■に示す。「３０４８８　ｊと
して示さ扛る加工部材は６０４ステンレスｇ４を示し、
一方ｒ１０１８ＭｓＪは１０１８軟鋼をいう。ジスクは
５．５００　ｒｐｔｏにおいて駆動され、この間に、裏
打ちパスＰの斜めの端部と重なった該ジスクの部分は表
Ｈに示される圧力において加工部材に接触し、ジスク摩
耗軌跡（ｄｉｓｃ　ｗｅａｒ　ｐａｔｈ　）約１４０ｃ
Ｉｎ２？ｒ発生した。

それぞれのジスクを使用して研削時間として示される各
時間に対し１分間にわたり別の加工部材を研削した。各
ジスクに対する全カット（切削量、ｃｕｔ　）　ｆ表■
に示す。各ジスクに対し１００嗟対照砥粒裂ジスクの累
積カットを使用して１２カツトのそれぞれの相対累積カ
ットを計算し、それもまた表Ｉに示す。表１において「
クビトロン」とは商標［クビトロン（ＣｕｂｉｔｒＯｎ
　）　Ｊのもとに市販さｎているセラミック砥８？いう
。「ノルシン」とは商標「ノルシン（Ｎｏｒｚｏｎ　）
　Ｊのもとに使用されている融解アルミナ・ジルコニア
砥粒全いう。

ベルト試験 エンドレヌ研摩ベルトに改造される研摩布紙の製造に使
用する砥粒試料を試馴した。該試験は表Ｈに示される種
類の鋼製加工部材の２．５　Ｘ　１８αの表面ヶ、連続
６０秒間の研削パス（ｐａθＢ）により研削し、各パス
後に秤量し、次いで冷却し、表ＩＩｖＬ示される圧力及
び加工部材を使用することにより一定負荷表面グライン
ダーにおいて行った加工部材はその長さ方向を垂直に方
向づけ、研削中に表■に示される分（ｍ１ｎｕｔｅ　）
の時間にわたって態位ｉ１からの循環（ｃｙｃｌｅ　）
にシける１８．４ｃｍの軌跡において垂直に動かし、次
いで丙び逆行させた。研削成績を表１において全カット
として、及び同様な態様における、表示さｎ＊公知砥粒
製の対照研摩ベルトと比較した場合における相対量（相
対カット）としての両方を示した。

表■において樹脂「Ａ」は炭酸カルシウム５２ｉｔ％ト
、フェノール・ホルムアルデヒドフェノール樹脂４８重
ｉチとよシ成るものであった。樹脂ｒＢＪは炭酸カルシ
ウム６８重量％とフェノール・ホルムアルデヒド樹脂３
２重量％とよシ成るものであった。樹脂ｒｃＪはアミン
硬化性エポキシ樹脂中に分散しπＫＢＦ、　７６．２５
重量％と樹脂を硬化するのに十分なアミン硬化剤とより
成るものであった。樹脂ｒｒＮはＫＢＦ、　６８重量％
及びフェノール・ホルムアルデヒド樹脂６２重量％と共
に、ＫＢＦ、を懸濁させるのに十分な潤滑剤を含冷する
ものであった。これら樹脂組成物は典型的には溶媒溶液
からコーティングした。樹脂ｒＥＪは氷晶石６６重量％
とフェノール・ホルムアルデヒド　フェノール樹脂６２
重量％と酸化鉄２重量％とよυ成るものであつ几。

スーツ寺− 実施例　　　　　　　メーク　　サイズ　　サイズ１　
　　５０　　　　Ａ　　　　Ｈなし２　　　５ＯＡ　　
　　Ｂ　　　　なし３　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ
　　　　なし４　　　５Ｑ　　　　Ａ　　　　Ｈなし５
　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　なし６　　　
５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　なし７　　　３６　
　　　Ａ　　　　Ｄ　　　　ＸＬ８　　　３６　　　　
Ａ　　　　ｒ’ｌ　　　　′ｆｘシ９　　　３６　　　
　Ａ　　　　ｎ　　　　なし１０　　　３６　　　　Ａ
　　　　Ｃなし１１　　　３６　　　　Ａ　　　　Ｃ愈
し１２　　　　３６　　　　’Ａ　　　　　Ｂ　　　　
　ｃ、３３６Ａ　　　　　Ｂ　　　　　ｃ 、４５０Ａ　　　　　Ｂ　　　　　ｃ 、５５０Ａ　　　　　Ｂ　　　　　ｃ 、６８０Ａ　　　　　Ｂ　　　　　ｃ 、７８０Ａ　　　　　Ｂ　　　　　ｃ 、８５０Ａ　　　　ｒ）　　　　１Ｌ １９　　　５０　　　　Ａ　　　　ｎ　　　　なし２０
　　　６ＯＡ　　　　Ｒ方し ２１　　　　６０　　　　　Ａ　　　　　Ｅ　　　　　
０表　　■ なし　　　　１００　　　ジスク　　　１．４１３０４
　ｓｓ　　　　　１２なし　　　　１００　　　ジヌク
　　　１．４１　　　　３０．ｉ　ｓｓ　　　　　１２
がし　　　　１００　　　ジスク　　　１．４１　　　
５０１１８８　　　　１２なし　　　　１００　　　ジ
スク　　　１．４１　　　　３０４８８　　　　１２な
し　　　　１００　　　　ジスク　　　１．４１　　　
　３０４　ＳＳ　　　　　１２なし　　　　１００　　
　ジスク　　　１．４１　　　３（Ｍ　ｓｓ　　　　　
１２ＫＢＦ４１００　　　　ジスク　　　０．９２　　
　３０４　ｓｓ　　　　　１２ＫＢＦ、　　　　１００
　　　ジスク　　　０．９２　　　３０４８８　　　　
１２ＫＢＦ、　　　　１００　　　　ジスク　　　０．
９２　　　艶４８８　　　　１２ＫＢＦ、　　　　１０
０　　　　ジスク　　　０．９２　　　３０４　ｓｓ　
　　　　１２ＫＢＦ、　　　　１００　　　ジスク　　
　０．９２　　　　犯４８ｓ　　　　　１２ＫＢＦ４　
　１００　　　　ベルト　　　２．１１　　　　３０４
　ｓｓ　　　　　５０ＫＢＦ４１７　　　ベルト　　　
２．１１　　　３０４　ｓｓ　　　　　３０ＩＣＢＦ　
４　　　　ｉｏｏ　　　ヘ／’　ト１．７６　　　５０
Ａ　ＳＳ　　　　　３ＤＫＢＦ、　　　　　１０　　　
ベルト　　　１．７６　　　３ＣＭ　ｓｓ　　　　　３
０ＫＢＦ、　　　　１００　　　ベルト　　　１．０６
３０４　ｓｓ　　　　　３０ＫＢＦ、　　　　　１１　
　　　ベルト　　　１．０６　　　３０４　ｓｓ　　　
　　３０ＫＢＦ４　　１００　　　　ジスク　　　１．
０６　　　犯４ＳＳ　　　　　１２ＫＢＦ、　　　　　
１０　　　　ジスク　　　１．０６　　　胡４ｓｓ　　
　　　１２氷晶石　　　　１０　　　　ベルト　　　１
．４１　　　　３０４　ＳＳ　　　　　２０氷晶石十Ｋ
ＢＦ、　　１０　　　ベルト　　　１．４１　　　３０
４８８　　　　３０実施例　　　　　　メーク　サイズ
　スーツ彎イ　研　削６６　　　３６　　　　Ａ　　　
　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ４６７　　　３６　　　　Ａ
　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ４６８　　　５６　　
　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ４６９　　　３
６　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ４７０　
　　３６　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ｃ　　　　
ＫＢＦ。

７１　　　　！＋６　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　
ＣＫＢＦ。

７２　　　３６　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ｅ　
　　　ＫＢＦ４７３　　　３６　　　　Ａ　　　　Ｂ　
　　　　　ＣＫＢＦ４７４　　　５０　　　　Ａ　　　
　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ４７５　　　５０　　　　Ａ
　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫＢＦ。

７６　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫ
ＢＦ。

７７　　　５０　　　　ｐ、　　　　Ｂ　　　　　　Ｃ
ＫＢＦ４７８　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　
　　ＣＫＢＦ４７９　　　５Ｑ　　　　Ａ　　　　Ｂ　
　　　　　ＣＫＢＦ。

８０　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫ
ＢＦ。

８１　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫ
ＢＦ。

８２　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫ
ＢＦ。

８３　　　５０　　　　Ａ　　　　Ｂ　　　　　　ＣＫ
ＢＦ。

８４　　　５０　　　　ｐ、　　　　Ｂ　　　　　　Ｃ
ＫＢＦ４８５　　　５６　　　　Ａ　　　　Ａ　　　　
　　ＣＫＢＦ。

研削　　　　研削 鉱物研削圧力　　　　時間 １００　　ジスク　　　０．９２　　　　犯４８８　　
　１２１００　　　ゾスク　　　０．９２　　　　３０
４　　ｓｓ　　　　　１２１００　　　ヅスク　　　０
．９２　　　　３０４　８８　　　１２１００　　ジス
ク　　　０．９２　　　３０４　８８　　　１２１００
　　ジスク　　　０．９２　　　３０４８８　　　１２
１００　　ジスク　　　０．９２ｙ：Ｊ４ＳＳ１２１０
０　　ジスク　　　０．９２　　　３０４　　ｓｓ　　
　　１２１００　　ジスク　　　０．９２　　　３０４
　　ｓｓ　　　　１２１００　　ジスク　　　０．９２
　　　３０４　８８　　　１２１００　　ジスク　　　
０．９２　　　３０４　　ｓｓ　　　　１２１００　　
　ジスク　　　０．９２　　　３０４　　ｓｓ　　　　
１２１００　　　ジスク　　　０．９２　　　３０４　
　ｓｓ　　　　１２１００　　ジスク　　　０．９２　
　　３０４　８８　　　１２１００　　ジスク゛　　０
．９２　　　　！＋０４　　ｓｓ　　　　１２２０　　
　ベルト　　　１．７６　　　３０４　　ｓｓ　　　　
３０２０　　　ベルト　　　１．７６　　　５０４　８
８　　　３０１００　　　ベルト　　　１．７６　　　
　！１０４　ｓｓ　　　　３０２０　　　ベルト　　　
１．７６３０４　　ｓｓ　　　　３０２０　　ベルト　
　　１．７６　　　　′！ｉ：Ｊ４　　ｓｓ　　　　３
０１５　　ベルト　　　１．７６　　　　Ｗａｓｐａｌ
ｌｏｙ　　　ｉ　５寸０（イ）Ｃ′−４へ（へｈへく（
イ）Ｏのの■へさＮ（イ）す０（イ）Ｃ＞寸α〇−寸α
−一（イ）０−一〇いいへヘヘＯ１？−へ、　　■梢唖
へ（イ）−へ−ミーへのへｒ′＋ベトトＮｌ−、り［Ｆ
］いい膿いい膿膿いい膿いい［Ｆ］Ｆｒ　ｒ　ｒ　Ｆ？
　？＋ｖ−ｆｆ　ｒ　？＋ｒ　ｒ　ｒ　ｒ　ｒ　Ｗ　Ｗ
　ｖ−ｆｆ　ｒ撃甜鋸撃臣撃呂冨呂８冨詔粗冨冨℃詔氾
８８詔寸Ｌｎ　Ｎ　ｈ■αＯ−へ（イ）寸いくＮのα０
−へ（イ）寸Ｐ−？−Ｆｖ−？−ヘへへへへへへへヘヘ
（イ）（イ）哨（イ）（イ）ｑ−トＯｃ＞唖のトｈ〇−
唖−０ヘロのくＯ寸哨（イ）唖へ℃哨膿膿膿り寸へミー
〇さｈのりＮ寸哨寸！　？？＋ＦＰＦｆ　Ｐセ−ｒ　ｆ
ｆ　ｒ　　Ｗ　ｒ　ｒ　ｒ　ｒ−へへｒ＋＋へ嘴−り臂
唖唖−−−さ１寸寸さ−α寸寸■トヘＣ＞Ｉ’ｂ　ｈ　
ｈ　ｒ−ｂ寸ｙ０唖口のαへくα臂哨へｗ−一へ−へへ
へへヘヘト唖い（へ吟へへヘヘ寸ト ｏｏｏｏ　　　　。

髪ｙ髪髪高ｙ Ｏ：ｌ　　Ｏ＋０　　ＩＩ−へ　哨　寸　い　（Ｎ　■
　α　０−　へ　哨　嘴　り　℃　ｈ　０寸　寸　り　
膿　り　い　い　い　膿　り　−　い　Ｃ’０　　’０
　−０　　’０　４　　ぐ　（唖手続補正書（自発） 昭和６２年　１月ｚｂ日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）α−アルミナ及び少なくとも約０．５重量％のイ
   ツトリアを含んで成ることを特徴とするセラミック砥粒
   。
2. （２）粗粒級及び微粒級における砥粒を少なくとも一方
   の側に接着させた支持体を包含すると共に、粗い砥粒の
   少なくとも一部がα−アルミナと少なくとも約０．５重
   量％のイツトリアとを包含するセラミック砥粒であるこ
   とを特徴とする被覆研摩シート。
3. （３）セラミック砥粒を製造する方法において、下記： ａ、α−アルミナ１水化物の水性分散液と、焼成後にお
   いて少なくとも約０．５重量％のイツトリアを与える量
   のイットリウム化合物の水性分散液とを混合する工程； ｂ、得られた混合物をゲル化する工程； ｃ、該ゲルを乾燥して乾燥固体を生成させる工程； ｄ、乾燥材料を破砕して粗粒を生成させる工程；ｅ、乾
   燥粗粒をか焼して、結合した揮発性物質を実質的に除去
   する工程；及び ｆ、粗粒を焼成してセラミック材料を提供する工程； を包含することを特徴とする前記方法。
4. （４）ａ、α−アルミナと、少なくとも約０．５重量％
   のイツトリアとを含んで成るセラミック砥粒を包含する
   研摩物品の急速な表面運動を生じさせ；次いで ｂ、前記研摩物品の表面を動かして前記加工部材の表面
   と表面研削接触させる； ことを特徴とする加工部材表面の研削方法。