(57)【要約】【課題】たとえば磁気記録媒体においては、高容量化、高精度化に伴い、磁気ディスク表面の微小な突起でも、磁気ヘッドとの接触により、情報の読み書きの際にエラーの原因となることがある。記録ディスクと磁気ヘッドとの密着するというトラブルをさけるため、高精度に研磨する技術、研磨材ほか、精密部品の高精度な仕上げのための研磨材が望まれている。本発明は、研磨キメが細かく、被研磨表面にスクラッチをつけることなく、研磨面状態が良好であって、研磨屑、汚染物質などの受容性が大きく、耐久性のある研磨材を提供する。【解決手段】下記（１）〜（２）の特性を有する脂肪族ポリアミド粒子を含有することを特徴とする研磨材。（１）数平均粒子径５〜３０μｍ。（２）ＢＥＴ比表面積５０００ｍ２／ｋｇ以上。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（１）〜（２）の特性を有する脂肪族ポリアミド粒子を含有することを特徴とする研磨材。
（１）数平均粒子径５〜３０μｍ。
（２）ＢＥＴ比表面積５０００ｍ２／ｋｇ以上。
【請求項２】
エアーブラスト法に用いることを特徴とする請求項１記載の研磨材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の表面に硬いものをぶつけて表面の仕上げをする脂肪族ポリアミド粒子を含む研磨材を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、砥粒含有メタ系芳香族ポリアミド柱状細片が互いに固着されてなり、該柱状細片の形状が特定の構造を有することを特徴とするアラミド研磨材料が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、特定のポリシアノアリール系樹脂と粒状あるいは粉状ポリアミド樹脂の混合物からなることを特徴とする表面清浄用研掃・研磨材が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
繊維からなるメッシュとメッシュ間に細孔を残す結合剤とを含んでいることを特徴とする研磨材が開示されている。そこでは、繊維がセルロース、ポリアミド、アラミドなどからなり、樹脂がフェノール樹脂であることを特徴としている（例えば、特許文献３参照）。
高精度の研磨材として、被研磨面にスクラッチをつけることがなく、表面うねりが少ないような研磨布が、特定の繊度のポリアミド極細繊維から構成されることがに開示されている（例えば、特許文献４参照）。
使用時の耐久性、研磨性能が良好な、線材として芳香族ポリアミドで構成されたシート状研磨材が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２３９４４３号公報
【特許文献２】
特開平７−２７８５２８号公報
【特許文献３】
特開２００２−１６５１号公報
【特許文献４】
特開２００２−２７３６５０号公報
【特許文献５】
特開２０００−３３５７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
環境・衛生問題から、エアーブラスト後の研削材には、塗料屑が多く含まれ、また研磨屑には各種異物が混入しており、その処理が問題となっている。そのため、粉塵発生の少ない研磨材が望まれている。また、たとえば磁気記録媒体においては、高容量化、高精度化に伴い、磁気ディスク表面の微小な突起でも、磁気ヘッドとの接触により、情報の読み書きの際にエラーの原因となることがある。記録ディスクと磁気ヘッドとの密着するというトラブルをさけるため、高精度に研磨する技術、研磨材ほか、精密部品の高精度な仕上げのための研磨材が望まれている。
本発明は、研磨キメが細かく、被研磨表面にスクラッチをつけることなく、研磨面状態が良好であって、研磨屑、汚染物質などの受容性が大きく、耐久性のある研磨材を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、下記（１）〜（２）の特性を有する脂肪族ポリアミド粒子を含有することを特徴とする研磨材を提供することである。
（１）数平均粒子径５〜３０μｍ。
（２）ＢＥＴ比表面積５０００ｍ２／ｋｇ以上。
【０００６】
本発明の第二は、エアーブラスト法に用いることを特徴とする研磨材を提供することである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、ブラスト加工の際、磨耗性が強く、表面に微細な凹凸があり、特定範囲の粒子径とＢＥＴ比表面積とを有する、多孔質なポリアミド粒子が、研磨粉、汚染物質の受容性が優れ、研磨面にスクラッチが生ずることがく、且つ研磨くずの発生が少ない、耐久性のある研磨材として有用であることを見出した。
【０００８】
本発明の研磨材は、下記（１）〜（２）の特性を有する脂肪族ポリアミド粒子を含有することを特徴とする研磨材である。
（１）数平均粒子径５〜３０μｍ。
（２）ＢＥＴ比表面積５０００ｍ２／ｋｇ以上。
【０００９】
本発明の研磨材は、脂肪族ポリアミド粒子を好ましくは８０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上、特に好ましくは９８重量％以上含まれていることが好ましく、特に本発明の研磨材は脂肪族ポリアミド粒子からなることが好ましい。
【００１０】
本発明に用いる脂肪族ポリアミド粒子は、多孔質粒子で、球状であることが好ましく、例えば脂肪族ポリアミド粒子は、９０重量％以上が球状粒子であり、さらに好ましくは９８重量％以上が球状粒子であることが好ましい。脂肪族ポリアミド粒子の球状粒子含有率が上記範囲より少ない場合、脂肪族ポリアミド粒子の製造時に流動性が劣るなど好ましくないことがある。
脂肪族ポリアミド粒子が、多孔質粒子であることは、水分や油分などの汚染物質の受容性に優れ、形状が保持され、研磨効果の持続性に優れる。
【００１１】
脂肪族ポリアミド粒子は、脂肪族ポリアミドから得られるものであれば特に制限されることがなく、一例として、ポリアミド６、ポリアミド６６又はポリアミド８〜１２の単独重合体およびそれらの共重合体から製造することができ、特にポリアミド６、ポリアミド１１又はポリアミド１２の単独重合体およびそれらの共重合体から製造することが好ましい。
【００１２】
脂肪族ポリアミド粒子の数平均粒子径は、５〜３０μｍであり、好ましくは６〜２０μｍである。脂肪族ポリアミド粒子の数平均粒子径が上記範囲よりより小さい場合、研磨材として粒子が細かすぎ、研磨面に付着する場合があるため好ましくなく、また脂肪族ポリアミド粒子の数平均粒子径が上記範囲より大きい場合、研磨後の研磨面の表面つやがなくなる場合があり好ましくない。
【００１３】
脂肪族ポリアミド粒子の粒子径分布指数（ＰＤＩ）は、好ましくは１〜１．４、さらに好ましくは、１〜１．３、特に好ましくは、１．０〜１．１の範囲が好ましい。脂肪族ポリアミド粒子の粒子径分布指数（ＰＤＩ）が上記範囲より大きい場合、粒子径分布が広くなり、研磨面にスクラッチが生ずることがあるから好ましくない。脂肪族ポリアミド粒子の粒子径分布指数（ＰＤＩ）は、数式（６）に従い算出することができる。
【００１４】
脂肪族ポリアミド粒子のＢＥＴ比表面積は、５０００ｍ２／ｋｇ以上、好ましくは６０００ｍ２／ｋｇ以上である。脂肪族ポリアミド粒子のＢＥＴ比表面積が、上記範囲より小さい場合、汚染物質や研磨屑などの吸着能力が劣ることがあり好ましくない。
【００１５】
脂肪族ポリアミド粒子の多孔度指数（ＲＩ）は、好ましくは５以上、さらに好ましくは５〜１００、特に好ましくは５〜７０が好ましい。脂肪族ポリアミド粒子の多孔度指数が、上記範囲より小さい場合、多孔質の程度が小さく汚染物質の吸収が劣る場合があり好ましくなく、上記範囲より大きい場合、形状が不安定でシート、布又はディスク状の加工する場合、加工性が劣るために好ましくない。ここで多孔度指数（ＲＩ）とは、同じ直径の平滑な球状粒子の比表面積に対し、多孔質球状粒子の比表面積の比で表示したものと定義し、数式（１）で表すことができる。
【００１６】
【数１】
2004161848.tif 000002
ここで、ＲＩ：多孔度指数、
Ｓ：多孔粒子の比表面積［ｍ２／ｋｇ］、
Ｓ０：同一粒子径の円滑な球状粒子の比表面積［ｍ２／ｋｇ］とする。
Ｓ０は、数式（２）に従い算出することができる。
【数２】
2004161848.tif 000003
ここで、Ｓ０：円滑な球の比表面積［ｍ２／ｋｇ］、
ｄｏｂｓ：観測される数平均球状粒子径［ｍ］、
ρ：ポリアミドの密度［ｋｇ／ｍ３］とする。
ポリアミド６及びポリアミド６６の密度は、結晶相で１２３０ｋｇ／ｍ３、非晶相で１１００ｋｇ／ｍ３として、ポリアミドの密度（ρ）を算出できる。
【００１７】
ポリアミドの結晶化度は、ＤＳＣ測定法により求めることができる。
脂肪族ポリアミド粒子の結晶化度は、４０％以上が好ましく、さらに４５％以上が好ましく、特に５０％以上が好ましい。結晶化度が上記範囲より小さい場合、研磨材に用いた際、多孔質粒子が熱的に形状的に不安定になるから好ましくない。
【００１８】
ポリアミドの結晶化度は、  Ｒ．Ｖｉｅｗｅｇら、ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ  ＩＶ  ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、２１８頁、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、１９６６年の記載を引用し、数式（３）より算出され、ポリアミド６及びポリアミド６６の結晶相の融解熱は、各々４５ｃａｌ／ｇとする。
【数３】
2004161848.tif 000004
ここで、χ：結晶化度（％）、
ΔＨｏｂｓ：脂肪族ポリアミド粒子の融解熱（ｃａｌ／ｇ）、
ΔＨｍ：ポリアミドの結晶相の融解熱（ｃａｌ／ｇ）とする。
【００１９】
脂肪族ポリアミド粒子は、ポリアミド溶液と、ポリアミドの非溶媒及び適度の水を混合し、一時的に透明な均一溶液を作成し、その後ポリマーを析出することにより得ることができる。
【００２０】
ポリアミド溶液は、ポリアミド０．１〜３０重量％と溶媒９９．８〜７０重量％の合計１００重量％、さらに好ましくはポリアミドが０．２〜２５重量％と溶媒９９．８〜７５重量％の合計１００重量％である。
【００２１】
ポリアミドの溶媒としては、芳香族アルコールおよび蟻酸等を挙げることができる。ポリアミド溶液に用いられる芳香族アルコールとしては、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、クロロフェノール、フェノールなど及びそれらの混合物を用いることができる。
【００２２】
ポリアミドの非溶媒は、芳香族アルコール及び水が部分的に相容するもの（少量溶解するもの）を用いることができ、一例として脂肪族アルコール、脂肪族ケトンなど及びこれらの混合溶液などを用いることができる。また、ポリアミドの非溶媒は、水と相容することが重要であり、一例としてメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどの炭素数１〜４の脂肪族アルコール、炭素数１〜５の脂肪族ケトンなど及びこれらの混合溶液などを用いることができる。
【００２３】
ポリアミド粒子を製造するにあたり、非溶媒と水とは、非溶媒９８〜１０重量％及び水２〜９０重量％が好ましい。
ポリアミド粒子の製造は、ポリアミド溶液、非溶媒及び水の添加順序は、ポリアミド溶液、非溶媒及び水を混合し、一時的に溶液が透明で均一に保たれれば良く、特に添加順序などに制限がなく、どの順序、方法でも良い。
ポリアミド粒子の製造は、▲１▼ポリアミド溶液に、非溶媒を添加し、次に水を加える、▲２▼非溶媒と水とを混合し、ポリアミド溶液を加える、▲３▼ポリアミド溶液に水を添加し、非溶媒を加えるなどの方法で製造することができる。
ポリアミド粒子の製造は、ポリアミド溶液、非溶媒及び水とを混合し、一時的に溶液が透明で均一な溶液を形成させて、時間的な経過を経て、例えば０．１秒〜１２０分程度の時間経過後、ポリマー粒子を析出させる方法により製造することができる。均一な溶液を形成する時間は、たとえば、である。一時的にも、均一な溶液を形成することが重要である。
ポリアミド粒子の製造において、一時的に溶液が透明で均一な溶液を、早く形成させるために、溶液に適当な撹拌を加えてもよい。
【００２４】
ポリアミド粒子の製造において、ポリアミド溶液、非溶媒及び水とを混合し、一時的に透明で均一な溶液からポリマー粒子を析出させる温度は、５〜７０℃が好ましい。
【００２５】
ポリアミド粒子の製造において、析出したポリアミド粒子は、溶液からデカンテーション、遠心分離、濾過などの通常の方法で溶液から分離することができ、例えば、ポリアミド粒子の析出した溶液に、さらにメタノールを加え、デカンテイションや遠心分離などの方法で、ポリアミド粒子を分離することができる。また、析出したポリアミド粒子はさらに数回メタノールやアセトンなどで洗浄し、デカンテイションや遠心分離などの方法で分離してもよく、さらに熱風乾燥、真空乾燥にしてもよい。
【００２６】
研磨材は、ポリアミド粒子の他に、フェノール樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂や、ニトリルゴムなどの架橋ゴムなどをバインダーとして添加することができる。
【００２７】
また砥粒として、ポリアミド粒子のほかに、金剛砂、溶融アルミナ、ジルコニア、ダイアモンド、窒化ホウ素粉、四弗化エチレンなどを、場合によっては一部添加してもよい。
【００２８】
本発明は、均一な粒子径のポリアミド多孔質粒子を含む研磨材である。従来に見られぬ、ブラスト加工の際、磨耗性が強く、耐久性に優れるだけでなく、研磨屑、汚染物質の受容性が優れ、耐久性があり、研磨面にスクラッチが生ずることがないような研磨材を供給できる。
【００２９】
本発明の研磨材は、成型品のプラスチックのバリとり用、金属の研掃仕上げなどに用いることが出来る。プラスチックとしては、エポキシなどの熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを挙げることが出来る。
【００３０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。粒子形状、比表面積などの測定は次のようにして行った。
【００３１】
（数平均粒子径の測定、粒度分布指数の算出）
ポリアミド粒子の粒子形状と大きさは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察する。球形粒子の粒径は、ＳＥＭ写真より測定し、球形と異なる粒子の粒径は、投影面積から相当円の直径を測定する。
数平均粒子径（Ｄｎ）及び体積平均粒子径（Ｄｖ）は、１００個の粒子径より数式（４）及び数式（５）に従い、算出する。粒度分布指数（ＰＤＩ）は、数式（６）に従い算出する。
【００３２】
【数４】
2004161848.tif 000005
ここで、Ｘｉ：粒子個々の粒子径、ｎ：測定数１００、
Ｄｎ：数平均粒子径、Ｄｖ：体積平均粒子径、ＰＤＩ：粒度分布指数とする。
【００３３】
（比表面積の測定）
ポリアミド粒子の比表面積は、窒素吸着によるＢＥＴ法３点測定で行う。
【００３４】
（融解熱の測定）
ポリアミドの融解熱は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定する。ＤＳＣの測定は、窒素中で、昇温速度５℃／分の条件で、室温から昇温を行い、温度範囲１２０〜２３０℃の吸熱ピークの面積を算出する。
【００３５】
（嵩密度の測定）
温度２５℃で、試料５ｇをメスシリンダーに精秤し、その容積から嵩密度を算出する。
【００３６】
（実施例１）
（多孔質ポリアミド球状粒子の製造）
ポリアミド６（分子量１３，０００）１０ｇとｍ−クレゾール２００ｇからなるナイロン溶液を作製した。ナイロン溶液１００ｇ、メタノール５０００ｇ及び水１００ｇとをマグネチックスターラーで撹拌混合して１分撹拌後、溶液は均一になった。撹拌２分後にポリマーが析出してきた。混合溶液を２４時間静置して、ポリマーの析出を終了させた。得られた析出ポリマーは、メタノール、アセトンで洗浄し、その後遠心分離によりポリマーを単離した。
得られた析出ポリマー粒子の評価を行い、数平均粒子径は、７．８１μｍであり、体積平均粒子径は８．４４μｍであり、比較的均一な球形粒子であった。粒子径分布指数（ＰＤＩ）は１．０８と算出した。得られた粒子の比表面積は、１０８００ｍ２／ｋｇであり、多孔度指数（ＲＩ）は、１６．６と算出した。得られた粒子の融解熱は、２６．１ｃａｌ／ｇであり、結晶化度は５８％と算出した。ポリマー粒子のかさ密度は、０．２５ｇ／ｃｍ３であった。
【００３７】
（研磨材の評価）
ポリマー粒子は、エポキシ樹脂の射出成形試作品をＩＣチップに見立てて被検体とし、その成形品のバリ取りで研磨材の評価を行った。研磨処理は、ポリマー粒子を用い、ブラスト法を用いて、圧縮空気０．２５ｋｇ／ｃｍ２で連続研磨を行った。その結果、成形品バリは取れていた。エポキシ成形品の表面の汚れや油脂分は、完全に除去されていた。エポキシ成形品の表面には研磨材の帯電付着は全く見られなかった。スクラッチは見られなかった。
【００３８】
（比較例１）
（マイクロペレットの製造）
実施例１で使用したポリアミド６ペレットを用い、二軸押出機によりマイクロペレットを製造した。二軸押出機の操作条件は、温度が２４０℃、ノズル径が１ミリ、ドラフトが２０で引きとり、その後ペレタイズした。得られたマイクロペレットは、直径０．２ｍｍ、長さ０．６ｍｍであった。ペレットの有効粒子径は回転半径から５００μｍとなった。ペレットの比表面積は１５０ｍ２／ｋｇ、融解熱は、１０．８ｃａｌ／ｇであり、結晶化度は２４％と算出した。
【００３９】
（研磨材の評価）
マイクロペレットを用い、研削条件として、圧縮空気３ｋｇ／ｃｍ２を用いた他は実施例１と同様にして、研磨処理をおこなった。その結果、油脂分は除去できなかった。バリは１００時間の連続研磨作業後には除去できなかった。被検体である被検体に研磨屑が付着してしまった。スクラッチは見られた。
【００４０】
（比較例２）
ナイロン６粒子として、数平均粒子径１０．４μｍ、粒子径分布指数２．７、比表面積２２００ｍ２／ｋｇ、結晶化度５０％の長球状粒子を用いたほかは、実施例１と同様にして研磨処理をおこなった。その結果、油脂分は完全に除去できなかった。バリは５０時間の連続研磨作業後には除去できず、被検体に研磨材が付着してしまった。
【００４１】
（比較例３）
ナイロン６粒子として、数平均粒子径３μｍ、粒子径分布指数３．５、比表面積３０．５ｍ２／ｋｇ、結晶化度３２％の不定形粒子を用いたほかは実施例１と同様にした。その結果、被検体に研磨材が付着してしまい、１時間で研磨不可能になってしまった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、微細な粒子径を有し、特定の比表面積を有し、多孔質ポリアミド球状粒子を用いた研磨材を供給することができる。
本発明の研磨材は、ブラスト加工の際、磨耗性が強く、多孔質であるために、汚染物質の受容性が優れ、研磨屑が少なく、また研磨面にスクラッチが生ずることがないような研磨材を供給できる。