JP2001252874A - レジンボンド超砥粒ホイール及びその製造方法 - Google Patents
レジンボンド超砥粒ホイール及びその製造方法Info
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- JP2001252874A JP2001252874A JP2000066809A JP2000066809A JP2001252874A JP 2001252874 A JP2001252874 A JP 2001252874A JP 2000066809 A JP2000066809 A JP 2000066809A JP 2000066809 A JP2000066809 A JP 2000066809A JP 2001252874 A JP2001252874 A JP 2001252874A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】良好な切れ味を有すると共に、砥粒層の保持力
が強く、大きな研削比が得られる寿命の長いレジンボン
ド超砥粒ホイール、及びこのものを効率よく製造する方
法を提供する。 【解決手段】レジノイド結合剤として、９７％硫酸溶媒
中において、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜
１.５デシリットル／ｇの範囲にあるポリベンズイミダ
ゾール系樹脂を用いた砥粒層を有するレジンボンド超砥
粒ホイール、及びポリベンズイミダゾール系樹脂粉体と
超砥粒を含む粉体混合物を、温度４６０〜６００℃、圧
力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し、台金の作用
部に超砥粒層を設けることにより、レジンボンド超砥粒
ホイールを製造する方法である。
が強く、大きな研削比が得られる寿命の長いレジンボン
ド超砥粒ホイール、及びこのものを効率よく製造する方
法を提供する。 【解決手段】レジノイド結合剤として、９７％硫酸溶媒
中において、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜
１.５デシリットル／ｇの範囲にあるポリベンズイミダ
ゾール系樹脂を用いた砥粒層を有するレジンボンド超砥
粒ホイール、及びポリベンズイミダゾール系樹脂粉体と
超砥粒を含む粉体混合物を、温度４６０〜６００℃、圧
力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し、台金の作用
部に超砥粒層を設けることにより、レジンボンド超砥粒
ホイールを製造する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジンボンド超砥
粒ホイール及びその製造方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、レジノイド結合剤として、ポリベンズイ
ミダゾール系樹脂を用いてなる、良好な切れ味を有する
と共に、研削比が高く、寿命の長いレジンボンド超砥粒
ホイール、及びこのものを効率よく製造する方法に関す
るものである。
粒ホイール及びその製造方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、レジノイド結合剤として、ポリベンズイ
ミダゾール系樹脂を用いてなる、良好な切れ味を有する
と共に、研削比が高く、寿命の長いレジンボンド超砥粒
ホイール、及びこのものを効率よく製造する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドやｃＢＮ（立方晶窒化ホウ
素）などを使用した超砥粒ホイールは、金属、セラミッ
クス、ガラス、プラスチックス、ゴム、複合材料などの
研削に広く用いられている。超砥粒ホイールは、一般に
砥粒層部の結合剤の種類によって分類することができ、
例えばレジノイド結合剤（Ｒｅｓｉｎｏｉｄ ｂｏｎ
ｄ）を用いたレジンボンドホイール、メタル結合剤（Ｍ
ｅｔａｌ ｂｏｎｄ）を用いたメタルボンドホイール、
ビトリファイド結合剤（Ｖｉｔｒｉｆｉｅｄ ｂｏｎ
ｄ）を用いたビトリファイドボンドホイールなどがあ
る。これらの中でレジンボンドホイールは、成形が容易
であって適当な硬度を有し、耐衝撃性に優れる上、発熱
も比較的少ないなどの特徴を有し、結合剤の種類に応じ
て、湿式研削、乾式研削、重研削加工などに用いられて
おり、例えば粗研削から精密研削、やわらかい金属から
硬い高速度鋼の研削まで、広い範囲にわたって利用され
ている。特に、硬くて脆性破壊を起こしやすい超硬合金
やサーメット、セラミックス、ガラスなどの研削加工に
は、一般にレジンボンド超砥粒ホイールが用いられる。
その理由は、レジノイド結合剤は、圧縮弾性率が比較的
小さく、弾性変形がある程度生じやすいために、研削時
の食い込みが少なく、研削による被加工物のカケが発生
しにくいからである。このようなレジンボンド超砥粒ホ
イールにおいては、レジノイド結合剤として、主にフェ
ノール樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が、機
械的強度や耐熱性などの点から用いられている。そし
て、結合剤としてフェノール樹脂を用いたホイールは、
通常湿式研削加工に用いられ、一方、ポリイミド樹脂を
用いたホイールは、その耐熱性を生かして、通常乾式又
は湿式重研削加工に用いられている。しかしながら、結
合剤としてフェノール樹脂を用いたレジンボンド超砥粒
ホイールは、切れ味がよく、高硬度材を始め、広い用途
に使用されているものの、メタルボンド超砥粒ホイール
やビトリファイドボンド超砥粒ホイールに比べて耐摩耗
性に劣り、研削比が低いという欠点を有している。一
方、結合剤としてポリイミド樹脂を用いたレジンボンド
超砥粒ホイールにおいては、該ポリイミド樹脂は、フェ
ノール樹脂に比べて、高い耐熱性と機械的強度を有する
ことから、前述のように重研削加工に適しているが、超
砥粒に対する濡れ性が悪く、砥粒保持は実質上機械的な
保持力のみに依存しており、しかも切れ味はフェノール
樹脂を用いたホイールに比べて劣るなどの欠点がある。
このように、これまでのレジンボンド超砥粒ホイールに
おいては、砥粒層の保持力が不十分で、砥粒層の摩耗が
大きいため、被削材に所望の形状を付与する加工などに
は適用しにくい上、砥粒層の摩耗が速い分だけ、メタル
ボンド超砥粒ホイールなどに比べて、加工コストが高く
つくのを免れないのが実状であった。
素）などを使用した超砥粒ホイールは、金属、セラミッ
クス、ガラス、プラスチックス、ゴム、複合材料などの
研削に広く用いられている。超砥粒ホイールは、一般に
砥粒層部の結合剤の種類によって分類することができ、
例えばレジノイド結合剤（Ｒｅｓｉｎｏｉｄ ｂｏｎ
ｄ）を用いたレジンボンドホイール、メタル結合剤（Ｍ
ｅｔａｌ ｂｏｎｄ）を用いたメタルボンドホイール、
ビトリファイド結合剤（Ｖｉｔｒｉｆｉｅｄ ｂｏｎ
ｄ）を用いたビトリファイドボンドホイールなどがあ
る。これらの中でレジンボンドホイールは、成形が容易
であって適当な硬度を有し、耐衝撃性に優れる上、発熱
も比較的少ないなどの特徴を有し、結合剤の種類に応じ
て、湿式研削、乾式研削、重研削加工などに用いられて
おり、例えば粗研削から精密研削、やわらかい金属から
硬い高速度鋼の研削まで、広い範囲にわたって利用され
ている。特に、硬くて脆性破壊を起こしやすい超硬合金
やサーメット、セラミックス、ガラスなどの研削加工に
は、一般にレジンボンド超砥粒ホイールが用いられる。
その理由は、レジノイド結合剤は、圧縮弾性率が比較的
小さく、弾性変形がある程度生じやすいために、研削時
の食い込みが少なく、研削による被加工物のカケが発生
しにくいからである。このようなレジンボンド超砥粒ホ
イールにおいては、レジノイド結合剤として、主にフェ
ノール樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が、機
械的強度や耐熱性などの点から用いられている。そし
て、結合剤としてフェノール樹脂を用いたホイールは、
通常湿式研削加工に用いられ、一方、ポリイミド樹脂を
用いたホイールは、その耐熱性を生かして、通常乾式又
は湿式重研削加工に用いられている。しかしながら、結
合剤としてフェノール樹脂を用いたレジンボンド超砥粒
ホイールは、切れ味がよく、高硬度材を始め、広い用途
に使用されているものの、メタルボンド超砥粒ホイール
やビトリファイドボンド超砥粒ホイールに比べて耐摩耗
性に劣り、研削比が低いという欠点を有している。一
方、結合剤としてポリイミド樹脂を用いたレジンボンド
超砥粒ホイールにおいては、該ポリイミド樹脂は、フェ
ノール樹脂に比べて、高い耐熱性と機械的強度を有する
ことから、前述のように重研削加工に適しているが、超
砥粒に対する濡れ性が悪く、砥粒保持は実質上機械的な
保持力のみに依存しており、しかも切れ味はフェノール
樹脂を用いたホイールに比べて劣るなどの欠点がある。
このように、これまでのレジンボンド超砥粒ホイールに
おいては、砥粒層の保持力が不十分で、砥粒層の摩耗が
大きいため、被削材に所望の形状を付与する加工などに
は適用しにくい上、砥粒層の摩耗が速い分だけ、メタル
ボンド超砥粒ホイールなどに比べて、加工コストが高く
つくのを免れないのが実状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、良好な切れ味を有すると共に、砥粒層の
保持力が強く、大きな研削比が得られる寿命の長いレジ
ンボンド超砥粒ホイール、及びこのものを効率よく製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
事情のもとで、良好な切れ味を有すると共に、砥粒層の
保持力が強く、大きな研削比が得られる寿命の長いレジ
ンボンド超砥粒ホイール、及びこのものを効率よく製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の優
れた機能を有するレジンボンド超砥粒ホイールを開発す
べく鋭意研究を重ねた結果、ポリベンズイミダゾール系
樹脂は、優れた寸法安定性と機械的強度及び超耐熱性を
有する上、フェノール樹脂やポリイミド樹脂とは異な
り、熱可塑性樹脂であるので、超砥粒に対する濡れ性が
よく、砥粒保持力に優れることに着目し、レジノイド結
合剤として、固有粘度が特定の範囲にある上記ポリベン
ズイミダゾール系樹脂を用いることにより、その目的を
達成し得ることを見出した。また、ポリベンズイミダゾ
ール系樹脂粉体と超砥粒を含む粉体混合物を、特定の条
件で加圧焼成することにより、所望のレジンボンド超砥
粒ホイールが効率よく得られることを見出した。本発明
は、かかる知見に基づいて完成したものである。すなわ
ち、本発明は、（１）超砥粒がレジノイド結合剤で保持
されてなる砥粒層を有する超砥粒ホイールにおいて、上
記レジノイド結合剤として、９７％硫酸溶媒中におい
て、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜１.５デシ
リットル／ｇの範囲にあるポリベンズイミダゾール系樹
脂を用いたことを特徴とするレジンボンド超砥粒ホイー
ル、（２）ポリベンズイミダゾール系樹脂が、一般式
［１］
れた機能を有するレジンボンド超砥粒ホイールを開発す
べく鋭意研究を重ねた結果、ポリベンズイミダゾール系
樹脂は、優れた寸法安定性と機械的強度及び超耐熱性を
有する上、フェノール樹脂やポリイミド樹脂とは異な
り、熱可塑性樹脂であるので、超砥粒に対する濡れ性が
よく、砥粒保持力に優れることに着目し、レジノイド結
合剤として、固有粘度が特定の範囲にある上記ポリベン
ズイミダゾール系樹脂を用いることにより、その目的を
達成し得ることを見出した。また、ポリベンズイミダゾ
ール系樹脂粉体と超砥粒を含む粉体混合物を、特定の条
件で加圧焼成することにより、所望のレジンボンド超砥
粒ホイールが効率よく得られることを見出した。本発明
は、かかる知見に基づいて完成したものである。すなわ
ち、本発明は、（１）超砥粒がレジノイド結合剤で保持
されてなる砥粒層を有する超砥粒ホイールにおいて、上
記レジノイド結合剤として、９７％硫酸溶媒中におい
て、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜１.５デシ
リットル／ｇの範囲にあるポリベンズイミダゾール系樹
脂を用いたことを特徴とするレジンボンド超砥粒ホイー
ル、（２）ポリベンズイミダゾール系樹脂が、一般式
［１］
【化３】 （式中のＡｒ1は四価の芳香族残基、Ａｒ2は二価の芳香
族残基である。）で表される構造単位を有するものであ
る第１項記載のレジンボンド超砥粒ホイール、（３）一
般式［１］で表される構造単位が、式［２］
族残基である。）で表される構造単位を有するものであ
る第１項記載のレジンボンド超砥粒ホイール、（３）一
般式［１］で表される構造単位が、式［２］
【化４】 で表されるものである第２項記載のレジンボンド超砥粒
ホイール、及び（４）ポリベンズイミダゾール系樹脂粉
体と超砥粒を含む粉体混合物を、温度４６０〜６００
℃、圧力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し、台金
の作用部に超砥粒層を設けることを特徴とするレジンボ
ンド超砥粒ホイールの製造方法、を提供するものであ
る。
ホイール、及び（４）ポリベンズイミダゾール系樹脂粉
体と超砥粒を含む粉体混合物を、温度４６０〜６００
℃、圧力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し、台金
の作用部に超砥粒層を設けることを特徴とするレジンボ
ンド超砥粒ホイールの製造方法、を提供するものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のレジンボンド超砥粒ホイ
ールは、超砥粒がポリベンズイミダゾール系樹脂で保持
された砥粒層を有するホイールであって、上記ポリベン
ズイミダゾール系樹脂としては、９７％硫酸溶媒中にお
いて、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜１.５デ
シリットル／ｇの範囲にあるものが用いられる。この固
有粘度が０.２デシリットル／ｇ未満のものは、寸法安
定性、機械的強度及び耐熱性などが不十分であって、所
望の性能を有する超砥粒ホイールが得られず、本発明の
目的が達せられない。また、該固有粘度が１.５デシリ
ットル／ｇを超えるものはその製造が困難であって、実
用的でない。超砥粒ホイールの性能及び樹脂の製造面な
どから、この固有粘度の好ましい範囲は０.５５〜０.８
５デシリットル／ｇである。本発明において用いられる
ポリベンズイミダゾール系樹脂としては、該固有粘度が
上記範囲にあるものであればよく、特に制限されず、従
来公知のものを使用することができる。このようなポリ
ベンズイミダゾール系樹脂としては、例えば一般式
［１］
ールは、超砥粒がポリベンズイミダゾール系樹脂で保持
された砥粒層を有するホイールであって、上記ポリベン
ズイミダゾール系樹脂としては、９７％硫酸溶媒中にお
いて、温度２５℃で測定した固有粘度が０.２〜１.５デ
シリットル／ｇの範囲にあるものが用いられる。この固
有粘度が０.２デシリットル／ｇ未満のものは、寸法安
定性、機械的強度及び耐熱性などが不十分であって、所
望の性能を有する超砥粒ホイールが得られず、本発明の
目的が達せられない。また、該固有粘度が１.５デシリ
ットル／ｇを超えるものはその製造が困難であって、実
用的でない。超砥粒ホイールの性能及び樹脂の製造面な
どから、この固有粘度の好ましい範囲は０.５５〜０.８
５デシリットル／ｇである。本発明において用いられる
ポリベンズイミダゾール系樹脂としては、該固有粘度が
上記範囲にあるものであればよく、特に制限されず、従
来公知のものを使用することができる。このようなポリ
ベンズイミダゾール系樹脂としては、例えば一般式
［１］
【化５】 （式中のＡｒ1は四価の芳香族残基、Ａｒ2は二価の芳香
族残基である。）で表される構造単位を有するものが挙
げられる。上記一般式［１］において、Ａｒ1で示され
る四価の芳香族残基の例としては、ジフェニル−３,
３',４,４'−テトライル基、ジフェニルエーテル−３,
３',４,４'−テトライル基、ベンゾフェノン−３,３',
４,４'−テトライル基などが挙げられ、Ａｒ2で示され
る二価の芳香族残基の例としては、１,４−フェニレン
基、１,３−フェニレン基、２,６−ナフチレン基などが
挙げられる。
族残基である。）で表される構造単位を有するものが挙
げられる。上記一般式［１］において、Ａｒ1で示され
る四価の芳香族残基の例としては、ジフェニル−３,
３',４,４'−テトライル基、ジフェニルエーテル−３,
３',４,４'−テトライル基、ベンゾフェノン−３,３',
４,４'−テトライル基などが挙げられ、Ａｒ2で示され
る二価の芳香族残基の例としては、１,４−フェニレン
基、１,３−フェニレン基、２,６−ナフチレン基などが
挙げられる。
【０００６】該ポリベンズイミダゾール系樹脂は、上記
一般式［１］で表される構造単位を１種有する単独重合
体であってもよいし、２種以上を有する共重合体であっ
てもよい。本発明においては、このポリベンズイミダゾ
ール系樹脂として、得られる超砥粒ホイールの性能など
の面から、特に式［２］
一般式［１］で表される構造単位を１種有する単独重合
体であってもよいし、２種以上を有する共重合体であっ
てもよい。本発明においては、このポリベンズイミダゾ
ール系樹脂として、得られる超砥粒ホイールの性能など
の面から、特に式［２］
【化６】 で表される構造単位を有するものが好適である。上記式
［２］で表される構造単位を有するポリベンズイミダゾ
ール系樹脂は、例えば３,３'−ジアミノベンジジンとイ
ソフタル酸ジフェニルとを縮重合させることにより、製
造することができる。このような構造のポリベンズイミ
ダゾール系樹脂は、例えば市販品の「セラゾール（Ｃｅ
ｌａｚｏｌｅ）」［ヘキスト・セラニーズ社製、登録商
標］がある。このようなポリベンズイミダゾール系樹脂
の中で、該固有粘度が上記範囲にあるものは、特に優れ
た寸法安定性と機械的強度及び超耐熱性を有し、しかも
熱可塑性樹脂であるので、超砥粒に対して濡れ性が良い
などの特性を有することから、このものをレジノイド結
合剤として用いることにより、良好な切れ味を有すると
共に、砥粒層の保持力が強く、大きな研削比が得られる
寿命の長いレジンボンド超砥粒ホイールが得られる。本
発明の超砥粒ホイールにおいて、砥粒層に用いる超砥粒
としては、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ（立方晶窒化ホ
ウ素）砥粒を挙げることができる。ダイヤモンド砥粒及
びｃＢＮ砥粒は、それぞれ１種を単独で用いることがで
き、あるいは、ダイヤモンド砥粒とｃＢＮ砥粒を併用し
た混合砥粒として用いることもできる。
［２］で表される構造単位を有するポリベンズイミダゾ
ール系樹脂は、例えば３,３'−ジアミノベンジジンとイ
ソフタル酸ジフェニルとを縮重合させることにより、製
造することができる。このような構造のポリベンズイミ
ダゾール系樹脂は、例えば市販品の「セラゾール（Ｃｅ
ｌａｚｏｌｅ）」［ヘキスト・セラニーズ社製、登録商
標］がある。このようなポリベンズイミダゾール系樹脂
の中で、該固有粘度が上記範囲にあるものは、特に優れ
た寸法安定性と機械的強度及び超耐熱性を有し、しかも
熱可塑性樹脂であるので、超砥粒に対して濡れ性が良い
などの特性を有することから、このものをレジノイド結
合剤として用いることにより、良好な切れ味を有すると
共に、砥粒層の保持力が強く、大きな研削比が得られる
寿命の長いレジンボンド超砥粒ホイールが得られる。本
発明の超砥粒ホイールにおいて、砥粒層に用いる超砥粒
としては、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ（立方晶窒化ホ
ウ素）砥粒を挙げることができる。ダイヤモンド砥粒及
びｃＢＮ砥粒は、それぞれ１種を単独で用いることがで
き、あるいは、ダイヤモンド砥粒とｃＢＮ砥粒を併用し
た混合砥粒として用いることもできる。
【０００７】また、該砥粒層には、従来超砥粒ホイール
の砥粒層において慣用されている各種の添加成分、例え
ばフィラーや潤滑剤などを、本発明の目的が損なわれな
い範囲で適宜含有させることができる。ここで、フィラ
ーとしては、例えば炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タン
グステンなどの炭化物、窒化ケイ素、窒化チタンなどの
窒化物、酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化鉄、酸化クロ
ムなどの酸化物、銅、タングステン、ニッケル、銀、亜
鉛などの金属などの粉末を挙げることができる。一方、
潤滑剤としては、例えば六方晶窒化ホウ素、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステン、二硫化タンタル、グラフ
ァイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、フタロシアニン、雲
母などの層状固体、フッ化カルシウム、フッ化ナトリウ
ム、フッ化バリウム、フッ化ランタン、フッ化イットリ
ウムなどのフッ化物、硫化鉄などの硫化物、酸化アルミ
ニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化鉄、
酸化ケイ素などの酸化物、ガリウム、インジウム、錫、
銀、銅、金などの軟質金属、タングステン、モリブデン
などの硬質金属などを挙げることができる。これらの中
で、六方晶窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タン
グステン、グラファイト、フッ化カルシウム及びフッ化
バリウムは、潤滑効果が大きいので特に好適に使用する
ことができる。この潤滑剤は、微粉末状として使用する
ことが好ましい。なお、本発明においては、後で説明す
るように、超砥粒層を形成する際の焼成温度が高いの
で、テフロン（登録商標）、フェノール樹脂などの樹脂
系の潤滑剤は好ましくない。砥粒層における超砥粒、ポ
リベンズイミダゾール系樹脂及び気孔の占める割合とし
ては特に制限はなく、ホイールの使用目的やその他様々
な状況に応じて適宜選択することができる。
の砥粒層において慣用されている各種の添加成分、例え
ばフィラーや潤滑剤などを、本発明の目的が損なわれな
い範囲で適宜含有させることができる。ここで、フィラ
ーとしては、例えば炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タン
グステンなどの炭化物、窒化ケイ素、窒化チタンなどの
窒化物、酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化鉄、酸化クロ
ムなどの酸化物、銅、タングステン、ニッケル、銀、亜
鉛などの金属などの粉末を挙げることができる。一方、
潤滑剤としては、例えば六方晶窒化ホウ素、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステン、二硫化タンタル、グラフ
ァイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、フタロシアニン、雲
母などの層状固体、フッ化カルシウム、フッ化ナトリウ
ム、フッ化バリウム、フッ化ランタン、フッ化イットリ
ウムなどのフッ化物、硫化鉄などの硫化物、酸化アルミ
ニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化鉄、
酸化ケイ素などの酸化物、ガリウム、インジウム、錫、
銀、銅、金などの軟質金属、タングステン、モリブデン
などの硬質金属などを挙げることができる。これらの中
で、六方晶窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タン
グステン、グラファイト、フッ化カルシウム及びフッ化
バリウムは、潤滑効果が大きいので特に好適に使用する
ことができる。この潤滑剤は、微粉末状として使用する
ことが好ましい。なお、本発明においては、後で説明す
るように、超砥粒層を形成する際の焼成温度が高いの
で、テフロン（登録商標）、フェノール樹脂などの樹脂
系の潤滑剤は好ましくない。砥粒層における超砥粒、ポ
リベンズイミダゾール系樹脂及び気孔の占める割合とし
ては特に制限はなく、ホイールの使用目的やその他様々
な状況に応じて適宜選択することができる。
【０００８】本発明のレジンボンド超砥粒ホイールの形
状としては特に制限はなく、例えば、カップ型のレジン
ボンド超砥粒ホイールとすることができ、あるいは、ス
トレート型のレジンボンド超砥粒ホイールとすることも
できる。図１は、カップ型のレジンボンド超砥粒ホイー
ルの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）であり、図２は、ス
トレート型のレジンボンド超砥粒ホイールの平面図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。カップ型のレジンボン
ド超砥粒ホイールにおいては、台金１の中心軸と直交す
る平面上に超砥粒層２が存在し、ストレート型のレジン
ボンド超砥粒ホイールにおいては、台金１の外周に超砥
粒層２が存在する。次に、このレジンボンド超砥粒ホイ
ールは、本発明方法によれば、以下のようにして製造す
ることができる。本発明方法においては、まず、ポリベ
ンズイミダゾール系樹脂粉体と超砥粒と必要に応じて用
いられるフィラーや潤滑剤などの添加剤粉体を、それぞ
れ所定の割合で均質に混合して粉体混合物を調製する。
次いで、該粉体混合物を金型内に充填し、温度４６０〜
６００℃、圧力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し
て、所望形状例えばリング状などの超砥粒層を形成した
のち、この超砥粒層をエポキシ系接着剤などにより、適
当な台金の作用部に接着し、超砥粒ホイールを作製す
る。あるいは、金型内の適当な台金の作用面に、上記粉
体混合物を載置し、温度４６０〜６００℃、圧力２０〜
２００ＭＰａの条件で加圧焼成することにより、超砥粒
ホイールを作製する。加圧焼成時の温度が４６０℃未満
であったり、圧力が２０ＭＰａ未満であったりすると、
十分な加圧焼成が行われず、所望の性能を有する超砥粒
ホイールが得られにくい。一方、温度が６００℃を超え
ると樹脂が劣化するおそれがあるし、また圧力は２００
ＭＰａ以下で十分であり、それより高い圧力は必要でな
い。好ましい温度は５００〜５７０℃の範囲であり、ま
た好ましい圧力は４０〜１５０ＭＰａの範囲である。こ
のようにして得られた本発明のレジンボンド超砥粒ホイ
ールは、良好な切れ味を有すると共に、砥粒保持力に優
れ、研削比が高く、寿命の長いものである。
状としては特に制限はなく、例えば、カップ型のレジン
ボンド超砥粒ホイールとすることができ、あるいは、ス
トレート型のレジンボンド超砥粒ホイールとすることも
できる。図１は、カップ型のレジンボンド超砥粒ホイー
ルの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）であり、図２は、ス
トレート型のレジンボンド超砥粒ホイールの平面図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。カップ型のレジンボン
ド超砥粒ホイールにおいては、台金１の中心軸と直交す
る平面上に超砥粒層２が存在し、ストレート型のレジン
ボンド超砥粒ホイールにおいては、台金１の外周に超砥
粒層２が存在する。次に、このレジンボンド超砥粒ホイ
ールは、本発明方法によれば、以下のようにして製造す
ることができる。本発明方法においては、まず、ポリベ
ンズイミダゾール系樹脂粉体と超砥粒と必要に応じて用
いられるフィラーや潤滑剤などの添加剤粉体を、それぞ
れ所定の割合で均質に混合して粉体混合物を調製する。
次いで、該粉体混合物を金型内に充填し、温度４６０〜
６００℃、圧力２０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し
て、所望形状例えばリング状などの超砥粒層を形成した
のち、この超砥粒層をエポキシ系接着剤などにより、適
当な台金の作用部に接着し、超砥粒ホイールを作製す
る。あるいは、金型内の適当な台金の作用面に、上記粉
体混合物を載置し、温度４６０〜６００℃、圧力２０〜
２００ＭＰａの条件で加圧焼成することにより、超砥粒
ホイールを作製する。加圧焼成時の温度が４６０℃未満
であったり、圧力が２０ＭＰａ未満であったりすると、
十分な加圧焼成が行われず、所望の性能を有する超砥粒
ホイールが得られにくい。一方、温度が６００℃を超え
ると樹脂が劣化するおそれがあるし、また圧力は２００
ＭＰａ以下で十分であり、それより高い圧力は必要でな
い。好ましい温度は５００〜５７０℃の範囲であり、ま
た好ましい圧力は４０〜１５０ＭＰａの範囲である。こ
のようにして得られた本発明のレジンボンド超砥粒ホイ
ールは、良好な切れ味を有すると共に、砥粒保持力に優
れ、研削比が高く、寿命の長いものである。
【０００９】
【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、この例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１ ポリベンズイミダゾール「セラゾールＵ−６０」［ヘキ
スト・セラニーズ社製、登録商標；固有粘度０.６デシ
リットル／ｇ、ガラス転移点４２７℃］粉体とダイヤモ
ンド砥粒（＃２００／２３０）とを、容量比６７：３３
の割合で混合して粉体混合物（フィラー、潤滑剤なし）
を調製した。次いで、この粉体混合物を金型に充填し
て、温度５３０℃、圧力１００ＭＰａ、保持時間１時間
の条件で加圧焼成して、リング状の超砥粒層を形成し
た。次に、この超砥粒層を、アルミニウム合金製のホイ
ール台金の外周縁部にエポキシ系接着剤で接着し、形
状：ＡＤ−３Ａ（１Ａ１）、寸法：１７５Ｄ−３Ｘ−６
Ｔ−５０.８Ｈのストレート型のＰＢＩボンドダイヤモ
ンドホイールを作製した（ＰＢＩ：ポリベンズイミダゾ
ール）。このＰＢＩボンドダイヤモンドホイールを用
い、下記の条件にて、幅５０mm、長さ６０mm、厚さ１０
mmのＳｉ3Ｎ4セラミックス［東レ社製］の研削試験を行
い、法線研削抵抗及び研削比を求めた。結果を第１表に
示す。 〈ドレッシング条件〉 加工方式：駆動方式２０゜傾斜 ホイール回転数：１８００min-1 砥石回転速度：４００min-1 送り速度：１ｍ／min 切込：１５μｍ／pass 使用砥石：ＧＣ１８０−Ｇ 〈研削条件〉 試験機：岡本工作平面研削盤ＫＳＫ−Ｚ１（３.７kW） 加工方式：湿式トラバース研削 ホイール回転数：２８００min-1 テーブル送り：１０ｍ／min 前後送り：２mm 切込：４０μｍ 総研削量：２４cm3 比較例１ 実施例１と同じ形状及び同じ寸法のポリイミドボンドダ
イヤモンドホイールを用い、実施例１と同様にして研削
試験を行い、法線研削抵抗及び研削比を求めた。結果を
第１表に示すと共に、図３にグラフで示す。
説明するが、本発明は、この例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１ ポリベンズイミダゾール「セラゾールＵ−６０」［ヘキ
スト・セラニーズ社製、登録商標；固有粘度０.６デシ
リットル／ｇ、ガラス転移点４２７℃］粉体とダイヤモ
ンド砥粒（＃２００／２３０）とを、容量比６７：３３
の割合で混合して粉体混合物（フィラー、潤滑剤なし）
を調製した。次いで、この粉体混合物を金型に充填し
て、温度５３０℃、圧力１００ＭＰａ、保持時間１時間
の条件で加圧焼成して、リング状の超砥粒層を形成し
た。次に、この超砥粒層を、アルミニウム合金製のホイ
ール台金の外周縁部にエポキシ系接着剤で接着し、形
状：ＡＤ−３Ａ（１Ａ１）、寸法：１７５Ｄ−３Ｘ−６
Ｔ−５０.８Ｈのストレート型のＰＢＩボンドダイヤモ
ンドホイールを作製した（ＰＢＩ：ポリベンズイミダゾ
ール）。このＰＢＩボンドダイヤモンドホイールを用
い、下記の条件にて、幅５０mm、長さ６０mm、厚さ１０
mmのＳｉ3Ｎ4セラミックス［東レ社製］の研削試験を行
い、法線研削抵抗及び研削比を求めた。結果を第１表に
示す。 〈ドレッシング条件〉 加工方式：駆動方式２０゜傾斜 ホイール回転数：１８００min-1 砥石回転速度：４００min-1 送り速度：１ｍ／min 切込：１５μｍ／pass 使用砥石：ＧＣ１８０−Ｇ 〈研削条件〉 試験機：岡本工作平面研削盤ＫＳＫ−Ｚ１（３.７kW） 加工方式：湿式トラバース研削 ホイール回転数：２８００min-1 テーブル送り：１０ｍ／min 前後送り：２mm 切込：４０μｍ 総研削量：２４cm3 比較例１ 実施例１と同じ形状及び同じ寸法のポリイミドボンドダ
イヤモンドホイールを用い、実施例１と同様にして研削
試験を行い、法線研削抵抗及び研削比を求めた。結果を
第１表に示すと共に、図３にグラフで示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】第１表から分かるように、本発明のＰＢＩ
ボンドダイヤモンドホイールは、ポリイミドボンドダイ
ヤモンドホイールと比較して、研削抵抗が約１５％低
く、すなわち、切れ味で約１５％向上しており、また、
研削比が約２４％高い、すなわち寿命で約２４％向上し
ている。
ボンドダイヤモンドホイールは、ポリイミドボンドダイ
ヤモンドホイールと比較して、研削抵抗が約１５％低
く、すなわち、切れ味で約１５％向上しており、また、
研削比が約２４％高い、すなわち寿命で約２４％向上し
ている。
【００１２】
【発明の効果】本発明のレジンボンド超砥粒ホイール
は、レジノイド結合剤として、固有粘度が特定の範囲に
あるポリベンズイミダゾール系樹脂を用いたものであっ
て、該ポリベンズイミダゾール系樹脂が、優れた寸法安
定性と機械的強度及び超耐熱性を有する上、フェノール
樹脂やポリイミド樹脂とは異なり、熱可塑性樹脂である
ので、超砥粒に対する濡れ性がよく、砥粒保持力に優れ
ることなどから、良好な切れ味を有すると共に、研削比
が高く、寿命が長いなどの特徴を有しており、特に乾式
又は湿式重研削に適している。
は、レジノイド結合剤として、固有粘度が特定の範囲に
あるポリベンズイミダゾール系樹脂を用いたものであっ
て、該ポリベンズイミダゾール系樹脂が、優れた寸法安
定性と機械的強度及び超耐熱性を有する上、フェノール
樹脂やポリイミド樹脂とは異なり、熱可塑性樹脂である
ので、超砥粒に対する濡れ性がよく、砥粒保持力に優れ
ることなどから、良好な切れ味を有すると共に、研削比
が高く、寿命が長いなどの特徴を有しており、特に乾式
又は湿式重研削に適している。
【図１】図１は、カップ型のレジンボンド超砥粒ホイー
ルの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
ルの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図２】図２は、ストレート型のレジンボンド超砥粒ホ
イールの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
イールの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図３】図３は、実施例１及び比較例１における研削量
と法線研削抵抗との関係を示すグラフである。
と法線研削抵抗との関係を示すグラフである。
１ 台金 ２ 超砥粒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｄ ５５０Ｆ ５５０Ｌ (72)発明者 星座 紀仁 三重県上野市万町2175 旭ダイヤモンド工 業株式会社三重工場内 (72)発明者 丹羽 宣行 東京都文京区本駒込二丁目28番８号 文京 グリーンコートセンターオフィス９階 ク ラリアントジャパン株式会社内 (72)発明者 大下 哲也 東京都文京区本駒込二丁目28番８号 文京 グリーンコートセンターオフィス９階 ク ラリアントジャパン株式会社内 Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB02 BA02 BB02 BC03 BG07 CC04 CC05 FF22 FF23 4J002 CM021 DA026 DA076 DA086 DA106 DA116 DD006 DD036 DE096 DE116 DF016 DG026 DJ006 DJ016 DJ056 DK006 FD016 GM00
Claims (4)
- 【請求項１】超砥粒がレジノイド結合剤で保持されてな
る砥粒層を有する超砥粒ホイールにおいて、上記レジノ
イド結合剤として、９７％硫酸溶媒中において、温度２
５℃で測定した固有粘度が０.２〜１.５デシリットル／
ｇの範囲にあるポリベンズイミダゾール系樹脂を用いた
ことを特徴とするレジンボンド超砥粒ホイール。 - 【請求項２】ポリベンズイミダゾール系樹脂が、一般式
［１］ 【化１】 （式中のＡｒ1は四価の芳香族残基、Ａｒ2は二価の芳香
族残基である。）で表される構造単位を有するものであ
る請求項１記載のレジンボンド超砥粒ホイール。 - 【請求項３】一般式［１］で表される構造単位が、式
［２］ 【化２】 で表されるものである請求項２記載のレジンボンド超砥
粒ホイール。 - 【請求項４】ポリベンズイミダゾール系樹脂粉体と超砥
粒を含む粉体混合物を、温度４６０〜６００℃、圧力２
０〜２００ＭＰａの条件で加圧焼成し、台金の作用部に
超砥粒層を設けることを特徴とするレジンボンド超砥粒
ホイールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066809A JP2001252874A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レジンボンド超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066809A JP2001252874A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レジンボンド超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001252874A true JP2001252874A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=18586106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000066809A Pending JP2001252874A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レジンボンド超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001252874A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012056013A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Disco Corp | 研削ホイール |
| US8814967B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-08-26 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of making |
| US8992645B2 (en) | 2010-08-16 | 2015-03-31 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article for use in grinding of superabrasive workpieces |
| US9056380B2 (en) | 2010-08-16 | 2015-06-16 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Methods of grinding workpieces comprising superabrasive materials |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000066809A patent/JP2001252874A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8992645B2 (en) | 2010-08-16 | 2015-03-31 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article for use in grinding of superabrasive workpieces |
| US9056380B2 (en) | 2010-08-16 | 2015-06-16 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Methods of grinding workpieces comprising superabrasive materials |
| JP2012056013A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Disco Corp | 研削ホイール |
| US8814967B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-08-26 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of making |
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| A521 | Written amendment |
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