CN114750082A - 磨石和磨石的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供磨石和该磨石的制造方法，该磨石可高精度且高效地对圆筒状金属部件等被加工物进行磨削研磨，实现工序的大幅改善、通过提高研磨精度来改善品质、或在新的用途中展开。本发明为磨石，该磨石由将包含磨粒、树脂和固化催化剂的磨粒组合物固化而得的固化物构成，其中，树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，相对于100质量份的酚醛树脂，固化催化剂的掺混量为5～23质量份。本发明的磨石的制造方法包括以下工序：混合包含磨粒、树脂和固化催化剂的混合液以制备磨粒组合物的工序；将磨粒组合物浇铸到模具内的工序；以及，使浇铸到模具内的磨粒组合物固化的工序，磨粒组合物中的树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，使磨粒组合物固化的工序是通过在第一加热温度下加热规定时间后、在高于第一加热温度的第二加热温度下加热规定时间的两个阶段的加热而进行固化的工序。

Description

磨石和磨石的制造方法

技术领域

本发明涉及磨石和磨石的制造方法，特别是涉及用于通过无心研磨(抛光)、圆筒磨削对工件(工作物)进行精加工研磨的旋转磨石及其制造方法。

背景技术

以往，为了磨削研磨汽车部件或输送用辊等圆筒状工件，采用无心研磨或圆筒磨削。在这些磨削研磨中，使用将磨粒用树脂等固定而得的旋转磨石，通过使其旋转并与被加工物接触，从而加工成任意的表面状态。

固定于旋转磨石的磨粒例如可列举：金刚石、碳化硅、氧化铝等，关于固定磨粒的粘结剂，作为普通磨石可列举：树脂粘结剂(resin bond)、陶瓷粘结剂(vitrified)，作为弹性磨石可列举：聚乙烯醇缩醛树脂、聚氨酯树脂、脲树脂、橡胶等。由于以树脂粘结剂或陶瓷粘结剂为粘结剂的磨石非常硬、磨削力优异，因此从粗磨削到中精加工被广泛使用。另一方面，在粘结剂中使用了聚乙烯醇缩醛树脂或聚氨酯树脂等弹性材料的弹性磨石具有以下特征：由于弹性的效果，被加工物的表面粗糙度精细且高精度地加工优异，也较少产生划痕等不良情形。

旋转磨石通常使用如上所述用粘结剂固定磨粒而得的磨石。例如，作为现有技术，已知有使用酚醛树脂作为粘结剂的树脂粘结剂磨石(例如，非专利文献1)。酚醛树脂包括酚醛清漆型和甲阶型，酚醛清漆型酚醛树脂被用作磨石的主要粘结剂。另一方面，甲阶型酚醛树脂被用作磨粒的润湿剂。

另外，作为弹性磨石，报道了：磨石的粘结剂由低弹性模量的双酚A类环氧树脂构成、同时在其磨石内分散有弹性模量较树脂粘结剂低的有机质中空体的磨石(例如，专利文献1)。

虽然旋转磨石是根据其目的来选择所使用的磨石，但近年来在众多的研磨用途中被加工物表面的高精度化不断推进，要求可兼顾磨削力和精加工表面的高精度化的旋转磨石。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-246569号公报；

非专利文献

非专利文献1：日本陶瓷协会编、“陶瓷工程学手册(セラミック工学ハンドブック)(第2版)”、第1322～1325页 (2002年)。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，使用树脂粘结剂或陶瓷粘结剂作为粘结剂的磨石，由于其硬度而在最终精加工中使被加工物的表面变得粗糙，还容易产生划痕等不良情形。另外，如果是现有的弹性磨石等将工件表面粗糙度进行致密地精加工的研磨物，则因磨削力弱而耐磨损性低，相对于切入量，实际的磨削量小。因此，在通过无心研磨机或圆筒磨削机等机械设定来管理工件直径的情况下，存在难以控制磨削量、操作困难的问题。而且，还存在以下问题：因花费磨削时间而导致作业效率变差；或者因磨石寿命短而导致交换频率高、花费成本。

如果可保持切削性不变而高精度地进行研磨，则可解决上述问题，除了产率的大幅提高以外，还可对此前无法进行精加工的工件高精度地进行精加工。然而，现有的磨石难以具有兼备树脂粘结剂或陶瓷粘结剂等的普通磨石和高弹性磨石两者的优点的性能。

本发明是鉴于上述情况而进行的发明，目的在于提供：磨石和该磨石的制造方法，该磨石与以往相比可高精度地进行基于研磨机的磨削研磨的精加工，而且与以往相比还可高效地进行磨削研磨。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明人反复进行了深入研究，结果发现了：通过采用在固化催化剂下进行固化反应的成型方法进一步使中间体(半固化物)成型、然后完全成型的两个阶段进行成型，从而可大幅地缩短现有的成型时间，并且，通过进行均匀的固化反应，可得到不会产生裂纹的成型体；另外，通过使用本发明品对被加工物进行磨削研磨，可高精度且高效地对圆筒状的被加工物进行磨削研磨，从而完成了本发明。

即，本发明提供下述的磨石和磨石的制造方法。

[1] 磨石，其是由将包含磨粒、树脂和固化催化剂的磨粒组合物固化而得的固化物构成的磨石，其特征在于：

上述树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，

相对于100质量份的酚醛树脂，上述固化催化剂的掺混量为5～23质量份。

[2] [1]所述的磨石，其中，相对于上述磨粒和上述树脂的总计100质量份，上述树脂的掺混量为10～40质量份。

[3] [1]或[2]所述的磨石，其中，上述甲阶型酚醛树脂的数均分子量(Mn)为300～600。

[4] [1]～[3]中任一项所述的磨石，其中，上述树脂包含弹性树脂，

上述弹性树脂为选自异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯/丙烯橡胶、乙烯/丙烯/二烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶和丙烯/丁二烯橡胶的至少1种树脂。

[5] [4]所述的磨石，其中，上述树脂中的上述弹性树脂的比例为5～50质量%。

[6] [1]～[5]中任一项所述的磨石，其中，上述磨粒组合物包含气孔生成剂。

[7] [6]所述的磨石，其中，相对于100质量份的上述树脂，上述气孔生成剂的掺混量为1～40质量份。

[8] [1]～[7]中任一项所述的磨石，其中，上述磨粒为选自碳化硅、氧化铝、氧化铬、氧化铈、氧化锆和锆砂(锆英砂)的至少1种陶瓷磨粒。

[9] [1]～[8]中任一项所述的磨石，其中，通过激光衍射散射法测定的上述磨粒的体积平均一次粒径为5～27μm。

[10] [1]～[9]中任一项所述的磨石，其中，以表面15Y标尺(Superficial 15Yscale)测定的洛氏硬度为-60～0。

[11] [1]～[10]中任一项所述的磨石，该磨石是无心研磨和圆筒磨削最终精加工用磨石。

[12] 磨石的制造方法，该制造方法包括以下工序：

混合包含磨粒、树脂和固化催化剂的混合液以制备磨粒组合物的工序；

将上述磨粒组合物浇铸到模具内的工序；以及

使浇铸到上述模具内的磨粒组合物固化的工序，

其中，上述磨粒组合物中的上述树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，

使上述磨粒组合物固化的工序是通过在第一加热温度下加热规定时间后、在高于上述第一加热温度的第二加热温度下加热规定时间的两个阶段的加热而进行固化的工序。

[13] [12]所述的磨石的制造方法，其中，上述第一加热温度为30℃以上，上述第二加热温度为60℃以上。

[14] [12]或[13]所述的磨石的制造方法，其中，上述规定的加热时间为1～10小时。

发明效果

如果使用本发明的磨石，则可高精度且高效地对圆筒状金属部件等被加工物进行磨削研磨，实现工序的大幅改善、通过提高研磨精度来改善品质、或在新的用途中展开。另外，根据本发明的磨石的制造方法，可高效地得到硬度、弹性、消耗度、切削性、被加工物的精加工表面粗糙度等进一步改善的磨石。

具体实施方式

以下，以本发明的实施方式为例，对本发明进行详细地说明，但本发明并不限于这些实施方式。

＜磨石＞

本发明的磨石由将包含磨粒、树脂和固化催化剂的磨粒组合物固化而得的固化物构成。而且，上述树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂。

(磨粒)

磨粒是具有削去被加工物的作用的物质，在磨石中起到切削刃的作用。磨粒要求适当的粒度、高硬度、化学耐久性等。

从提高无心研磨或圆筒磨削的精加工精度的观点来看，磨粒的通过激光衍射/散射法测定的体积平均一次粒径优选为5～27μm、更优选为6～22μm。

磨粒只要是可用于树脂粘结剂的磨石的磨粒即可，没有特别限定。作为磨粒，例如可列举：碳化硅、氧化铝、氧化铬、氧化铈、氧化锆、锆砂等，这些磨粒可单独使用或并用两种以上。其中，碳化硅或氧化铝因硬度高、与其他材质相比切削能力优异而优选。

从施加于磨粒上的研磨负荷分散所致的精加工粗糙度或磨石的堵塞的容易度、磨石的硬度和磨粒发生自身脱落的容易度的观点来看，相对于磨粒和树脂的掺混量的总计100质量份，磨粒组合物中的磨粒的掺混量优选为60～90质量份、更优选为65～80质量份。

(树脂)

如上所述，树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂。即，本发明的磨石使用甲阶型酚醛树脂作为主要粘结剂。树脂在磨石中起到保持磨粒的作用。另外，切削刃的弹性行为、作为磨石整体的冲击吸收度等来源于树脂。而且，树脂对磨石的锋利度和损耗造成较大影响。

从磨石的锋利度和损耗的观点来看，相对于磨粒和树脂的掺混量的总计100质量份，磨粒组合物中的树脂的掺混量优选为10～40质量份、更优选为20～35质量份。

(甲阶型酚醛树脂)

甲阶型酚醛树脂具有自固化性，通过加热而固化，成为固化物。另外，甲阶型酚醛树脂耐机械冲击和热冲击。甲阶型酚醛树脂例如通过使酚类和醛类在碱性催化剂的存在下进行反应来合成。通常，在上述反应后，进行减压脱水。

用于合成甲阶型酚醛树脂的酚类例如可列举：苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲苯酚、烷基苯酚类、儿茶酚、间苯二酚等，这些酚类可单独使用或并用两种以上。

用于合成甲阶型酚醛树脂的醛类例如可列举：甲醛、多聚甲醛、苯甲醛等醛化合物、以及作为这些醛化合物的来源的物质、或这些醛化合物的溶液等，这些醛类可单独使用或并用两种以上。

用于合成甲阶型酚醛树脂的碱性催化剂例如可列举：氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物；钙、镁、钡等碱土金属的氧化物和氢氧化物；碳酸钠、氨水、三乙胺、六亚甲基四胺等胺类；乙酸镁、乙酸锌等二价金属盐等，这些碱性催化剂可单独使用或并用两种以上。

若将甲阶型酚醛树脂加热，则进行基于羟甲基与苯酚核的缩合反应，甲阶型酚醛树脂成为三维网状结构的不熔不溶的固体。

如上所述，通常用作磨石的主要粘结剂的酚醛树脂为酚醛清漆型。酚醛清漆型酚醛树脂其本身为热塑性树脂，成型条件的范围广，尺寸稳定性也良好。另外，酚醛清漆型酚醛树脂的保存性也较甲阶型酚醛树脂好。然而，为了可对被加工物的精加工表面粗糙度进行高精度地加工，优选对磨石赋予某种程度的弹性性能。而且，还有在现有的酚醛清漆型酚醛树脂中混合弹性体的方法，但这并不意味着磨石本身具有弹性，而是部分性地硬度不同，影响到精加工面粗糙度。更容易使原料组合物的粘度发生高粘度化，难以制造。本发明人反复进行了深入研究，结果发现了：通过在甲阶型酚醛树脂中使用弹性树脂，可稳定地制造除树脂磨石的强度和切削性以外还兼具弹性磨石的高精度的精加工的磨石。

从即使在甲阶型酚醛树脂中使用弹性树脂也可稳定地制造磨石的观点来看，甲阶型酚醛树脂优选在室温25℃下为液态。

从与磨石的磨损性有关的树脂强度的观点来看，甲阶型酚醛树脂的数均分子量(Mn)优选为300～600、更优选为350～500。需要说明的是，数均分子量(Mn)是指，通过凝胶渗透色谱法(GPC) (分子量测定装置：昭和电工(株)制造、型号：RI-71)，由聚苯乙烯换算而算出的值。需要说明的是，在溶剂中使用50mM氯化锂、2mM盐酸(添加二甲基甲醛)，柱温设为23℃。

磨粒组合物的树脂整体中的甲阶型酚醛树脂的掺混量为50质量%以上。若甲阶型酚醛树脂的掺混量少于50质量%，则有磨石对机械冲击和热冲击变弱的情况。从磨石的硬度或切削性、生产效率的观点来看，磨粒组合物的树脂整体中的甲阶型酚醛树脂的掺混量优选为60质量%以上、更优选为70质量%以上。

(弹性树脂)

在磨石中，作为树脂，除甲阶型酚醛树脂以外，还可包含弹性树脂。以酚醛树脂为主体的磨石，其强度高、且耐磨损性和切削性优异，但因硬度高而不适合高精度的精加工。因此，为了确保磨石的弹性以进行更高精度的磨削精加工，在甲阶型酚醛树脂中混合弹性树脂。由此，可进一步提高磨石的冲击吸收度。弹性树脂是指，与甲阶型酚醛树脂的固化物相比，其固化物显示橡胶弹性的树脂。通过使磨粒组合物包含弹性树脂，可提高磨石的弹性。需要说明的是，弹性树脂优选在固化的酚醛树脂基质中形成微细的颗粒并均匀地分散。

只要弹性树脂是其固化物与甲阶型酚醛树脂的固化物相比显示橡胶弹性的树脂即可，没有特别限定。具体而言，弹性树脂例如可列举：异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯/丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(ＮR)、丁基橡胶(IIR)、乙烯/丙烯橡胶(EPM)、乙烯/丙烯/二烯橡胶(EPDM)、丙烯酸橡胶(ACM)、环氧氯丙烷橡胶(CＯ)、有机硅橡胶(Q)、氟橡胶(FKM)、丙烯/丁二烯橡胶(PBR)等。这些弹性树脂可单独使用1种或将2种以上组合使用。这些之中，从与甲阶型酚醛树脂的分散性、所得磨石的硬度、弹性、消耗度、切削性、被加工物的精加工表面粗糙度等观点来看，优选使用丙烯/丁二烯橡胶作为弹性树脂。

从使弹性树脂均匀地分散在甲阶型酚醛树脂中的观点来看，优选弹性树脂以乳化或分散的状态掺混在溶剂中。

在掺混弹性树脂的情况下，从切削刃的弹性行为和磨石的冲击吸收度的观点来看，磨粒组合物的树脂整体中的弹性树脂的掺混量优选为5～50质量%、更优选为10～40质量%。

(固化催化剂)

磨粒组合物进一步含有固化催化剂。通过含有固化催化剂，与现有技术相比，可使固化时间大幅缩短，同时可均匀地固化，因此可得到抑制了裂纹产生的成型体。作为固化催化剂，可列举：酸性催化剂和碱性催化剂，优选酸性催化剂。例如，作为酸性催化剂，可列举：芳族磺酸、盐酸、高氯酸、硫酸等。这些酸性催化剂中，优选芳族磺酸。作为芳族磺酸的具体例子，例如可使用：甲苯磺酸水合物、二甲苯磺酸、苯磺酸等。作为碱性催化剂，可列举：氢氧化钠、氢氧化钾、氨、伯胺、仲胺等。这些之中，优选氢氧化钠。相对于100质量份的酚醛树脂，固化催化剂的掺混量为5～23质量份、优选10～20质量份、更优选为13～17质量份。若固化催化剂的掺混量少于5质量份，则固化的促进缓慢，与未添加催化剂时相比可能没有太大变化，若固化催化剂的掺混量多于23质量份，则会迅速地促进固化，有可能出现膨胀等成型异常。

(气孔生成剂)

磨粒组合物可进一步包含气孔生成剂。气孔生成剂是为了在磨石中形成气孔而添加的物质，通过具有气孔，会提高磨石的弹性，同时促进磨削中产生的磨削屑的排出而抑制堵塞。另外，气孔会减小磨石的磨削阻力，防止磨削烧伤。作为气孔生成剂，优选淀粉或发泡剂。淀粉例如可列举：玉米淀粉、马铃薯、米粉，这些可单独使用或并用两种以上。发泡剂使用烃或其衍生物。例如可列举：异丁烷、正戊烷等，这些可单独使用或并用两种。

由气孔生成剂在磨石中形成的气孔的大小可通过气孔生成剂的粒径或发泡的气泡直径来调整。气孔直径越大，则越可提高磨石的弹性和研磨屑的排出性，但若过大，则磨石与工件的接触面积变小，切削性下降。因此，气孔生成剂的通过激光衍射/散射法测定的体积平均一次粒径优选为2～100μm、更优选为5～40μm。

在掺混气孔生成剂的情况下，从磨粒的脱落量和磨削性的观点来看，相对于100质量份的树脂，气孔生成剂的掺混量优选为1～40质量份、更优选为2～30质量份、进一步优选为2.5～10质量份。即使在未添加气孔生成剂的情况下，成型时也会通过自然生成的空隙而在磨石中形成气孔，但为了稳定地促进对堵塞的抑制，优选掺混气孔生成剂。

(洛氏硬度)

以表面15Y标尺测定的磨石的洛氏硬度优选为-60～0、更优选为-50～-10。以表面15Y标尺测定的洛氏硬度是指通过依据JIS K7202-2 “洛氏硬度”测定的方法而测定的值。例如，可使用(株) MATSUZAWA制造的洛氏硬度计，由使前端带有直径1/2英寸(约12.7mm)的钢球的压子与磨石接触而施加15kg·f基准负荷时产生的凹陷深度进行换算，以表面15Y标尺测定洛氏硬度。洛氏硬度的值意味着：正侧越大则磨石越硬，负侧越大则磨石越软。

＜磨石的制造方法＞

另外，在本发明中，还提供磨石的制造方法，其包括以下工序：混合包含磨粒、树脂和固化催化剂的混合液以制备磨粒组合物的工序；将磨粒组合物浇铸到模具内的工序；以及使浇铸到模具内的磨粒组合物固化的工序。以下，对各工序进行详细说明。

[制备磨粒组合物的工序]

在该工序中，混合包含磨粒、树脂和固化催化剂的混合液以制备磨粒组合物。除磨粒、树脂和固化催化剂以外，还可混合气孔生成剂以制备磨粒组合物。树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，优选包含60质量%以上、更优选包含70质量%以上。甲阶型酚醛树脂可直接使用，也能够以水溶液的状态使用，还能够以用醇等除水以外的溶剂溶解的状态使用。

磨粒和树脂的混合优选在表压为-0.095MPa以下的减压下进行。若如此进行，则在混合磨粒和树脂时在磨粒组合物内产生气泡。而且，所产生的气泡残留在磨粒组合物中，从而可抑制在磨粒组合物中形成大的气孔，可在磨石中形成均匀的气泡。

[将磨粒组合物浇铸到模具内的工序]

在该工序中，将磨粒组合物浇铸到模具内。优选将磨粒组合物浇铸到模具内，使得磨粒组合物内的气泡在浇铸到模具内后仍残留在磨粒组合物中。

[使磨粒组合物固化的工序]

在普通的甲阶型酚醛树脂的成型方法中，使浇铸到模具内的磨粒组合物固化。具体而言，通过将浇铸到模具内的磨粒组合物加热而使其固化。此时，为了充分地进行固化反应，加热温度优选为60℃以上、更优选为70～90℃。然而，本发明包含其他原料或溶剂，如果是如现有的成型方法所述的加热方法，则成型体容易膨胀，无法得到正常的成型体。因此，首先通过低温加热制备中间体(半固化物)，之后在规定的成型温度下进行加热，从而可稳定地成型。具体而言，其是通过第一加热温度和高于此的温度即第二加热温度的两个阶段的加热而得到成型体的方法。第一加热温度优选为30℃以上、更优选为40～50℃，以规定的加热时间进行加热而得到中间体(半固化物)。之后，第二加热温度优选为60℃以上、更优选为70～90℃，以规定的加热时间进行加热，得到成型体。上述规定的加热时间例如为1小时以上、优选为1～10小时。由此，可使磨粒组合物的固化时间较以往的固化时间缩短1/2～1/3。另外，可得到均匀的固化反应物，因此可改善裂纹的产生。

在使磨粒组合物固化的工序后，将其从模具中取出，为了去除未反应物、或者在气孔生成剂使用淀粉的情况下为了将其去除，而优选进行洗涤、干燥。更优选在干燥后进一步施行热处理。作为热处理的条件，例如可列举：110℃～200℃的热处理温度和10～30小时的热处理时间。如果是200℃以下的热处理温度和30小时以下的热处理时间，则磨石的弹性有可能降低。

[定尺寸加工工序]

在使磨粒组合物固化的工序后，可实施定尺寸加工工序。在施行上述热处理后，通过定尺寸加工，可得到加工成所期望的尺寸的磨石。磨石的形状可以是圆盘状也可以是板状，还可以是其他形状，根据装配研磨机的条件任意地选择。

＜无心研磨和圆筒磨削用磨石＞

本发明的磨石可用作无心研磨和圆筒磨削最终精加工用磨石。具体而言，可将本发明的磨石用于圆筒状金属部件的最终精加工。

例如，作为具体例子，如果是使用了本发明的这种磨石的减震器，则可对减震器的接触面进行高精度地精加工，可确保品质。而且，在对粗～中间精加工进行现有的磨石磨削、对最终精加工进行抛光或蚀刻的情况下，全部可通过磨石研磨来完成，可简化行程或提高操作性。

另外，还可将本发明的磨石用作通过立式磨削将钛或不锈钢等的轧制辊、凹版制版辊的表面进行平坦化的磨石。

需要说明的是，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的构成、且发挥同样的作用效果的发明，无论其是怎样的发明，均包含在本发明的技术范围内。

实施例

以下，示出实施例和比较例，以具体地说明本发明，但本发明并不限制于下述的实施例和比较例。

＜评价方法＞

(树脂的数均分子量(Mn))

甲阶型酚醛树脂的重量数均分子量(Mn)是指，通过凝胶渗透色谱法(GPC) (分子量测定装置：昭和电工(株)制造、型号：RI-71)，由聚苯乙烯换算而算出的值。需要说明的是，在溶剂中使用50mM氯化锂、2mM盐酸(添加二甲基甲醛)，柱温设为23℃。

(洛氏硬度)

使用(株) MATSUZAWA制造的洛氏硬度计，由使前端带有直径1/2英寸(约12.7mm)的钢球的压子与磨石接触而施加15kg·f基准负荷时产生的凹陷深度进行换算，以表面15Y标尺测定洛氏硬度。

[实施例1]

在3.7kg甲阶型酚醛树脂(有效成分为70重量%、数均分子量(Mn)为400、余量为水、未反应苯酚、甲醛)中混合0.1kg玉米淀粉(体积平均一次粒径：16μm)作为气孔生成剂，再加入6kg由碳化硅构成的磨粒(GC#1000、体积平均一次粒径：11μm)进行混合。最后，添加甲苯磺酸水合物(纯度为99%以上)作为固化催化剂，相对于100质量份的酚醛树脂，使固化催化剂的掺混量为15质量份，调制了均匀的浆料(磨粒组合物)。需要说明的是，甲阶型酚醛树脂与磨粒的混合比率(质量比)为30：70。相对于100质量份的树脂，气孔生成剂的掺混量为3.9质量份。另外，上述的混合调制在表压为-0.09MPa的减压下进行。

将所调制的浆料注入到模型内，在第一加热温度40℃下保持1小时，得到了中间体。再于第二加热温度80℃下进行1小时的热固化反应，将磨粒组合物固化，得到了固化物。将所得固化物从模型中取出，进行水洗，以去除未反应物。之后，将经水洗的固化物在80℃下干燥40小时，再于150℃下进行10小时的热处理。将热处理后的固化物加工成所期望的形状，完成了研磨磨石。利用该方法，在相同条件下制备了5个磨石。

对所制备的研磨磨石进行外观检查，确认裂纹的产生。其结果，没有确认到产生裂纹的个体，通过添加固化催化剂，确认到裂纹的产生被抑制。

使用所制备的1个研磨磨石，对ϕ30的耐热钢轴的外周进行圆筒磨削。切入量为1.0mm/秒。磨石传送速度为100mm/30秒。在磨石转速为1800rpm下进行实施，测定研磨后的工件的光泽度和表面粗糙度。外观检查和研磨评价的结果见表1。与通用树脂粘结剂磨石相比，就研磨性能而言，得到了优异的镜面和表面粗糙度。另外，即使在使用固化催化剂进行合成的情况下，也没有确认到对研磨性能的不良影响。

[实施例2]

在3kg甲阶型酚醛树脂(有效成分为70重量%、数均分子量(Mn)为400、余量为水、未反应苯酚、甲醛)中混合1.3kg乳液型丙烯/丁二烯橡胶(PBR树脂、日本A&L (株)制造、有效成分为40质量%、余量为水)、作为气孔生成剂的0.1kg玉米淀粉(体积平均一次粒径：16μm)，再加入6kg由碳化硅构成的磨粒(GC#1000、体积平均一次粒径：11μm)，进行混合。最后添加甲苯磺酸水合物(纯度为99%以上)作为固化催化剂，相对于100质量份的酚醛树脂，使固化催化剂的掺混量为15质量份，调制了均匀的浆料(磨粒组合物)。需要说明的是，甲阶型酚醛树脂和丙烯/丁二烯橡胶的总计与磨粒的混合比率(质量比)为30：70。甲阶型酚醛树脂与丙烯/丁二烯橡胶的混合比率(质量比)为80：20。相对于100质量份的树脂，气孔生成剂的掺混量为3.8质量份。另外，上述的混合调制在表压为-0.09MPa的减压下进行。

将所调制的浆料注入到模型内，在第一加热温度40℃下保持1小时，得到了中间体。再于第二加热温度80℃下进行1小时的热固化反应，将涂料组合物固化，得到了固化物。将所得固化物从模型中取出，进行水洗，以去除未反应物。之后，将经水洗的固化物在80℃下干燥40小时，再于150℃下进行10小时的热处理。将热处理后的固化物加工成所期望的形状，完成了研磨磨石。利用该方法，在相同条件下制备了5个磨石。

对所制备的研磨磨石进行外观检查，确认裂纹的产生。其结果，没有确认到产生裂纹的个体，通过添加固化催化剂，确认到裂纹的产生被抑制。

使用所制备的1个研磨磨石，实施了与实施例1同样的外观检查和研磨试验。其结果见表1。通过掺混弹性树脂，由实施例1得到了以下结果：研磨后的工件的光泽度提高，镜面精度进一步提高。

[比较例1]

在3kg甲阶型酚醛树脂(有效成分为70重量%、数均分子量(Mn)为400、余量为水、未反应苯酚、甲醛)中混合1.3kg乳液型丙烯/丁二烯橡胶(PBR树脂、日本A&L (株)制造、有效成分为40质量%、余量为水)、0.1kg作为气孔生成剂的玉米淀粉(体积平均一次粒径：16μm)，再加入6kg由碳化硅构成的磨粒(GC#1000、体积平均一次粒径：11μm)进行混合，调制了均匀的浆料(磨粒组合物)。需要说明的是，上述的混合调制在表压为-0.09MPa的减压下进行。

将所调制的浆料注入到模型中，没有在第一加热温度下进行加热，而是在第二加热温度80℃下保持24小时，进行热固化反应，将磨粒组合物固化，得到了固化物。将所得固化物从模型中取出，进行水洗，以去除未反应物。之后，将经水洗的固化物在80℃下干燥40小时，再于150℃下进行10小时的热处理。将热处理后的固化物加工成所期望的形状，完成了研磨磨石。利用该方法，在相同条件下制备了5个磨石。

对所制备的研磨磨石进行外观检查，确认裂纹的产生。其结果，在5个磨石中有2个磨石确认到微细的裂纹。

[比较例2]

在比较例2中，除了相对于100质量份的酚醛树脂将固化催化剂的掺混量设为25质量份以外，按照与实施例2同样的方法制备了研磨磨石。

关于所制备的研磨磨石的评价结果见表1。在比较例2中，在于第二加热温度80℃下使磨粒组合物的热固化反应进行的期间，原料组合物发生了膨胀。因此，固化状态变差，无法成型，无法制备研磨磨石。

[比较例3]

在比较例3中，除了相对于100质量份的酚醛树脂将固化催化剂的掺混量设为3质量份以外，按照与实施例2同样的方法制备了研磨磨石。

关于所制备的研磨磨石的评价结果见表1。在第二加热温度80℃下进行1小时的热固化反应的过程中，固化没有完成，磨粒组合物的固化需要10小时以上。另外，对所制备的研磨磨石进行外观检查，结果在5个个体中有1个个体确认到裂纹。结果是：利用催化剂无法得到缩短固化时间和降低裂纹产生率的效果。

[比较例4]

在比较例4中，除了将甲阶型酚醛树脂与丙烯/丁二烯橡胶的混合比率(质量比)设为45：55以外，按照与实施例2同样的方法制备了研磨磨石。

关于所制备的研磨磨石，在使磨粒组合物固化的工序中，原料组合物发生了膨胀。因此，固化状态变差，无法得到正常的成型体。确认到：若弹性树脂的掺混比例多，则对固化状态产生不良影响，无法得到正常的成型体。

[表1]

Claims (14)

1.磨石，其是由将包含磨粒、树脂和固化催化剂的磨粒组合物固化而得的固化物构成的磨石，其特征在于：

上述树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，

相对于100质量份的酚醛树脂，上述固化催化剂的掺混量为5～23质量份。

2.权利要求1所述的磨石，其中，相对于上述磨粒和上述树脂的总计100质量份，上述树脂的掺混量为10～40质量份。

3.权利要求1或2所述的磨石，其中，上述甲阶型酚醛树脂的数均分子量Mn为300～600。

4.权利要求1～3中任一项所述的磨石，其中，上述树脂包含弹性树脂，

上述弹性树脂为选自异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯/丙烯橡胶、乙烯/丙烯/二烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶和丙烯/丁二烯橡胶的至少1种树脂。

5.权利要求4所述的磨石，其中，上述树脂中的上述弹性树脂的比例为5～50质量%。

6.权利要求1～5中任一项所述的磨石，其中，上述磨粒组合物包含气孔生成剂。

7.权利要求6所述的磨石，其中，相对于100质量份的上述树脂，上述气孔生成剂的掺混量为1～40质量份。

8.权利要求1～7中任一项所述的磨石，其中，上述磨粒为选自碳化硅、氧化铝、氧化铬、氧化铈、氧化锆和锆砂的至少1种陶瓷磨粒。

9.权利要求1～8中任一项所述的磨石，其中，通过激光衍射散射法测定的上述磨粒的体积平均一次粒径为5～27μm。

10.权利要求1～9中任一项所述的磨石，其中，以表面15Y标尺测定的洛氏硬度为-60～0。

11.权利要求1～10中任一项所述的磨石，该磨石是无心研磨和圆筒磨削最终精加工用磨石。

12.磨石的制造方法，该制造方法包括以下工序：

混合包含磨粒、树脂和固化催化剂的混合液以制备磨粒组合物的工序；

将上述磨粒组合物浇注到模具内的工序；以及

使浇注到上述模具内的磨粒组合物固化的工序，

其中，上述磨粒组合物中的上述树脂包含50质量%以上的甲阶型酚醛树脂，

使上述磨粒组合物固化的工序是通过在第一加热温度下加热规定时间后、在高于上述第一加热温度的第二加热温度下加热规定时间的两个阶段的加热而进行固化的工序。

13.权利要求12所述的磨石的制造方法，其中，上述第一加热温度为30℃以上，上述第二加热温度为60℃以上。

14.权利要求12或13所述的磨石的制造方法，其中，上述规定的加热时间为1～10小时。