JP2000033577A - 表面仕上げ材 - Google Patents

表面仕上げ材

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JP2000033577A
JP2000033577A JP10203703A JP20370398A JP2000033577A JP 2000033577 A JP2000033577 A JP 2000033577A JP 10203703 A JP10203703 A JP 10203703A JP 20370398 A JP20370398 A JP 20370398A JP 2000033577 A JP2000033577 A JP 2000033577A
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JP
Japan
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finishing material
work
surface finishing
stick
resin
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JP10203703A
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English (en)
Inventor
Kenji Kikuzawa
賢二 菊澤
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JIIBEKKU TECHNOLOGY KK
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JIIBEKKU TECHNOLOGY KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹みがある面などにも追従できる表面仕上げ
材を提供しようとするもの。 【解決手段】 この表面仕上げ材1は、仕上処理要素た
る無機長繊維とマトリックスたる熱硬化性樹脂とを具備
すると共に、前記熱硬化性樹脂はウレタン結合を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属の微小バリ
取り、金属の表面の研磨その他の用途に使用できる表面
仕上げ材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、研削要素たる無機長繊維とマトリ
ックスたる熱硬化性樹脂からなる研削材料があり、剛性
があるのでラッピング材としてのスティック(特公平1
−222865号)や回転工具(実開昭51−1279
6号)、回転工具に取り付けて使う丸棒(特公平7−1
02504号)として利用されていた。
【0003】しかし、この材料をバリ取りなどの表面仕
上げ材の用途に利用しようとすると、剛性があり過ぎて
凹みがある面などには追従できず使用できないという問
題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、凹
みがある面などにも追従できる表面仕上げ材を提供しよ
うとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明では次のような技術的手段を講じている。
【0006】この発明の表面仕上げ材は、仕上処理要素
たる無機長繊維とマトリックスたる熱硬化性樹脂とを具
備すると共に、前記熱硬化性樹脂はウレタン結合を有す
ることを特徴とする。
【0007】この表面仕上げ材は、マトリックスたる熱
硬化性樹脂がウレタン結合を有するので弾性変形が可能
であり、無機長繊維を仕上処理要素として含むうえワー
クの仕上げ金型などの凹凸に馴染む。そして回転工具を
使用しても、仕上げ金型などにソフトに当たり金型を傷
つけることがない。
【0008】なお、無機長繊維の繊維先端部で仕上げ研
磨やバリ取りが可能であるが、スティックや丸棒状とし
て側面部すなわち繊維の側面部でも仕上げ研磨やバリ取
りが可能である。
【0009】前記無機長繊維はガラス繊維、又は/及び
アルミナ質繊維、又は/及び炭化珪素質繊維、又は/及
ボロン質繊維、又は/及び窒化珪素質繊維としてもよ
い。なお、鋼材の研磨やバリ取りにはアルミナ質繊維や
炭化珪素質繊維が望ましい。またアルミニウムや銅、マ
グネシウム合金に対してはガラス繊維が適している。
【0010】前記無機硬化性樹脂はウレタン結合を有す
る熱硬化性樹脂であって、ウレタン変性エポキシ樹脂や
ウレタンアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂
にエポキシ樹脂を加えこれをアミン化合物で架橋硬化さ
せた樹脂などが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0012】図に示すように、この実施形態の表面仕上
げ材1はスティックの形状としており、仕上処理要素た
る無機長繊維とマトリックスたる熱硬化性樹脂とを具備
すると共に、前記熱硬化性樹脂はウレタン結合を有す
る。なお、この表面仕上げ材1は、丸棒やその他の形状
としてもよい。
【0013】前記無機長繊維として繊維径が10〜40
μmのアルミナ質繊維を採用し、無機硬化性樹脂として
ウレタン・エポキシ樹脂を採用した。ウレタン・エポキ
シ樹脂はエポキシ樹脂の骨格にウレタン結合が一体化さ
れており、アルミナ質繊維との接着性に優れる。
【0014】前記アルミナ質繊維は、二方向に何層かの
層が交叉した状態(所謂ヘリカルワインディング)でウ
レタン・エポキシ樹脂が含浸されて硬化している。アル
ミナ質繊維は43〜75容量%で、残部はウレタン・エ
ポキシ樹脂のマトリックスからなる。アルミナ質繊維の
端部はワーク2(凹面形状の金型)の被加工面に臨ませ
ており、弾性を有する。
【0015】またアルミナ質繊維は、右方向に巻かれて
一層が形成され次の層は左方向に巻かれて一層が形成さ
れこれが繰り返されて二方向に何層かの層が形成された
状態(所謂パラレルワインディング)でウレタン・エポ
キシ樹脂が硬化しているようにすることもできる。
【0016】次に、この実施形態の表面仕上げ材の使用
状態を説明する。この表面仕上げ材1をワーク2の被加
工面のエッジ3に押し当てて研磨することにより、エッ
ジ3を傷つけることなくエッジ3のバリ4を取ることが
できる。また、このスティックは弾性変形して金型の形
状に馴染むので、ワーク2の凹面5に押し当てて磨く
と、その形状に沿って凹面形状に変形した状態で研磨す
ることができる。このようにワーク2のエッジ3のバリ
取りと同時に、ワーク2表面の微細研磨仕上げなど各種
の用途に使用することができる。
【0017】この表面仕上げ材1は、マトリックスたる
熱硬化性樹脂(ウレタン・エポキシ樹脂)がウレタン結
合を有するので弾性変形が可能となっている。したがっ
て、表面仕上げを行うワーク2の凹みがある面などにも
変形して追従でき金型の凹面にもうまく馴染むという利
点がある。この表面仕上げ材1は横方向にひねることも
でき、ワーク2との型なじみ性がいい。
【0018】すなわちこの表面仕上げ材1は弾性を有す
るので、例えばスティック状の場合、ワーク2の被加工
面のエッジ3に押し当て、前記ウレタン・エポキシ樹脂
を被加工面のエッジ3に沿わせるように滑らせ(丸棒状
の場合は回転させ)、ワーク2の被加工面に臨むアルミ
ナ質繊維で研磨することにより、通常の砥石ではエッジ
3を研磨するとバリも取れるがエッジ3も面取りされる
のに対し、単純な作業でエッジ3のバリ4のみを取るこ
とが可能である。また、従来よりも効率よくバリ取りが
できるという利点がある。またアルミナ質繊維の方向に
は曲がったり撓んだりしにくく、強度がある。
【0019】また従来のものは丸棒状のものを回転工具
に取り付けて使用する際、ワークの同じ箇所に長時間あ
てて丸棒を回転させると、その押し当てた箇所に丸棒の
削りによる凹みが生じるという欠点があった。しかしこ
の表面仕上げ材1によると、丸棒状にして回転工具に使
用しても金型にソフトに当たるため金型を傷つけること
なく磨くことができるという利点がある。
【0020】さらに従来はワークにソフトに当たる研磨
材として軸付きのゴム弾性砥石があるが、回転工具に取
り付けて研磨するとゴム弾性砥石自身が急速に減り、ワ
ークを切削する量よりも自身の減る量の方が多い(すな
わち切削比が1より小さい)という欠点があり、また弾
性砥石の強度がないためワークのエッジ等に当てると割
れたり欠けたりするという欠点があった。しかしこの表
面仕上げ材1によると、自身の減る量の方は従来よりも
少なく(切削比で2〜3倍以上)、割れたり欠けたりし
にくいという利点がある。
【0021】そのうえ金属の研削、研磨の際に生じる微
小なバリのみを除去することが可能であるという利点が
ある。
【0022】
【実施例】次に、この発明の構成をより具体的に説明す
る。 (実施例1)含浸すべき熱硬化性樹脂として、次のもの
を作成した。
【0023】エポキシ樹脂(ダウケミカルジャパン社
製、商品名 DER383J)…50部、ウレタンアク
リレート樹脂(エアプロダクツアンドケミカル社製、商
品名アンカレッツ2346)…50部、アルキルグリシ
ジルエーテル(エアプロダクツアンドケミカル社製、商
品名エジポール748)…20部、アミノエチルピペラ
ジン(アンカーケミカル社製)…15.8部。
【0024】前記樹脂組成物を入れた樹脂槽の中に、直
径10μmのアルミナ繊維を3000本引き揃えた75
0TEXから成るアルミナ繊維を12本通して樹脂組成
物を含浸させ、これを直径106mmの円筒に円周方向
一周に対して70.5mmづつずらして282mmの幅
に平行巻き(パラレル巻き)にし、これを一層づつ左右
方向に平行巻きを繰り返した後、これを軸方向に切り開
いてシートを作成した。このシートは円周方向に対して
右方向に12.55度傾斜したアルミナ繊維層と左方向
に12.5度傾斜したアルミナ繊維層が一層づつ交互に
重なりあっている。
【0025】前記シート2枚を円周方向にカットして積
層し、120℃に加熱したポジティブ金型に入れて10
0Kg/cm2 の圧力で加圧し、1時間後に取り出し1
0.1mmの厚みの板を作成した。この板から試験片を
切り出し繊維のコンテントを測定すると、82.5重量
%であった。
【0026】この板から円周方向に10mmの幅に角棒
を切り出しこれを横に倒して1.5mmの幅にカット
し、幅10mm厚み1.5mm長さ100mmのスティ
ックを作成した。このスティックは長さ方向に対して幅
10mmの面に平行に、右方向に12.5度に引き揃え
られた繊維の層と、左方向に12.5度引き揃えられた
繊維の層とが交互に重なって、二方向に繊維が向くよう
に形成している。
【0027】このスティックを用いS50Cの金型材の
凹面を研磨したところ、凹面にうまく馴染みながらなお
かつ研磨性が十分あり凹面仕上げ磨きに最適なスティッ
クが得られた。 (実施例2)実施例1と同じ樹脂組成物を入れた樹脂層
の中に、直径40μmのアルミナ繊維を500本引き揃
えた2000TEXからなるアルミナ繊維を1本通して
樹脂組成物に含浸させた。これをフィラメントワインデ
ィングマシーンにより直径106mmの円筒で、円周方
向に対して21.6度の角度にヘリカル巻きでワインデ
ィングを行った。一往復で5.875mmずれるように
し一往復で先に巻かれた繊維束の隣に次の繊維束が巻か
れるように調整した。このようにして282mmの幅に
392往復させた巻いた成形材料を、円筒の軸方向に切
り開いてシートを作成した。
【0028】前記シート2枚を円周方向にカットして積
層し、120℃に加熱したポジティブ金型に入れて10
0Kg/cm2 の圧力で加圧し、1時間後に取り出し
6.5mmの厚みの板を作成した。この板から試験片を
切り出し繊維のコンテントを測定すると、82.0重量
%であった。
【0029】この板から円周方向に10mmの幅に角棒
を切り出し、これを横に倒して1.5mmの幅にカット
し幅10mm厚み1.5mm長さ100mmのスティッ
クを作成した。
【0030】このスティックは長さ方向に対して幅10
mmの面に平行に、右方向に21.6度向いた繊維束
と、左方向に21.6度向いた繊維束が綾を振って積み
重ねられ、二方向に繊維が向いている。
【0031】実施例1と実施例2の二方向に綾を振った
スティックによりS45Cの剛製の金型を研磨すると、
このスティックは金型の凹面の形状に沿って馴染み、磨
き性も十分に有していた。また被研磨面に対する食い付
き性が格段に優れ、スティックもひねったときに縦割れ
を生じず線状きずのない良好な研磨面が得られた。
【0032】また実施例1と実施例2のスティックを用
い、エンドミル等の刃の微小バリに押し当ててこれを取
り去り、その後の状態を顕微鏡で観察すると、バリだけ
が完全に除去できており刃のエッジは全く削れていなか
った。 (実施例3)含浸すべき熱硬化性樹脂として、次のもの
を作成した。
【0033】エポキシ樹脂(ダウケミカルジャパン社
製、商品名 DER383J)…80部、ウレタンアク
リレート樹脂(エアプロダクツアンドケミカル社製、商
品名アンカレッツ2364)…50部、アルキルグリシ
ジルエーテル(エアプロダクツアンドケミカル社製、商
品名エジポール748)…20部、アミノエチルピペラ
ジン(アンカーケミカル社製)…16部。
【0034】アルミナ単繊維10μmを3000本引き
揃えたストランド(760TEXの糸)を使用し、この
5本を芯としてその上に前記ストランド16本で組み紐
を組み紐機により組み上げた。前記の樹脂組成物を入れ
た樹脂槽の中にこの組み紐を入れて含浸させ、これを直
径3.6mmの穴の開いた長さ1mの金型の中に引きず
り込み、80℃1時間120℃2時間の温度をかけて硬
化させた。
【0035】こうして得られた丸棒をセンタレスマシー
ンでφ3まで仕上げた。これをルーターに取り付けて金
型を研磨すると、当たりがソフトで金型を傷つけずかつ
削り性を十分有する丸棒が得られた。 (試験データ)実施例1と実施例2のスティックを用い
てワーク材としてS50Cの鋼材を研磨すると、次のデ
ータが得られた。また、実施例3の丸棒を用いてS50
Cの金属材を研磨すると、次のデータが得られた。
【0036】実施例1(10μm)はRa=0.12
2、Rmax =2.433 実施例2(40μm)はRa=0.208、Rmax =
3.250 実施例3(10μm)はRa=0.175、Rmax =
3.575 なお従来のエポキシ樹脂のスティック(比較例1、比較
例2)、丸棒(比較例3)については、次のデータが得
られた。
【0037】比較例1(10μm)はRa=0.13
7、Rmax =2.637 比較例2(40μm)はRa=0.660、Rmax =
7.679 比較例3(10μm)はRa=0.196、Rmax =
3.238
【0038】
【発明の効果】この発明は上述のような構成であり、次
の効果を有する。
【0039】弾性変形が可能となっているので、凹みが
ある面などにも追従できる表面仕上げ材を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の表面仕上げ材の実施形態を説明する
斜視図。
【符号の説明】
1 表面仕上げ材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仕上処理要素たる無機長繊維とマトリッ
    クスたる熱硬化性樹脂とを具備すると共に、前記熱硬化
    性樹脂はウレタン結合を有することを特徴とする表面仕
    上げ材。
  2. 【請求項2】 前記無機長繊維をガラス繊維、又は/及
    びアルミナ質繊維、又は/及び炭化珪素質繊維、又は/
    及ボロン質繊維、又は/及び窒化珪素質繊維とした請求
    項1記載の表面仕上げ材。
  3. 【請求項3】 前記無機硬化性樹脂をウレタン変性エポ
    キシ樹脂とした請求項1又は2記載の表面仕上げ材。
  4. 【請求項4】 前記無機硬化性樹脂をウレタンアクリレ
    ート樹脂とした請求項1又は2記載の表面仕上げ材。
  5. 【請求項5】 前記無機硬化性樹脂としてウレタンアク
    リレート樹脂にエポキシ樹脂を加えこれをアミン化合物
    で硬化させてなる請求項1又は2記載の表面仕上げ材。
JP10203703A 1998-07-17 1998-07-17 表面仕上げ材 Pending JP2000033577A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144242A (ja) * 2000-11-09 2002-05-21 Xebec Technology Co Ltd 振動工具用バリ取り研磨砥石

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144242A (ja) * 2000-11-09 2002-05-21 Xebec Technology Co Ltd 振動工具用バリ取り研磨砥石

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