JP2007007844A - Soft resin grounding stone, cylindrical grounding roll formed therefrom, and manufacturing method of grinding roll - Google Patents

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JP2007007844A JP2006132466A JP2006132466A JP2007007844A JP 2007007844 A JP2007007844 A JP 2007007844A JP 2006132466 A JP2006132466 A JP 2006132466A JP 2006132466 A JP2006132466 A JP 2006132466A JP 2007007844 A JP2007007844 A JP 2007007844A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft resin grinding tone capable of grinding the surface of a soft material into a ground surface equipped with excellent flatness and specular property without generating scratches. <P>SOLUTION: The soft resin grinding tone is composed of 15-42 vol.% abrasive grains 2, 3-12 vol.% inorganic filler 3, 5-15 vol.% independent pores 4 having diameters 50-500 μm, and a resin binder as remainder, wherein the surface hardness of the resin binder 1 is 20 or more in the Shore-D value, favorably 40-90. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は軟質樹脂砥石、それを用いた円筒状研削ロールとその製造方法に関し、更に詳しくは軟質な被研削材料の表面研削に用いたときに、被研削材料の表面凹凸に追随する研削動作をすることができ、研削面を、擦過傷(スクラッチ)を発生させることなく、平坦性と鏡面性に優れた面に仕上げることができる軟質樹脂砥石と、それを用いて製造された円筒状研削ロールとその製造方法に関する。   The present invention relates to a soft resin grindstone, a cylindrical grinding roll using the same, and a method for manufacturing the same, and more particularly, when used for surface grinding of a soft material to be ground, a grinding operation that follows the surface irregularities of the material to be ground. A soft resin grindstone capable of finishing the ground surface into a surface excellent in flatness and specularity without causing scratches, and a cylindrical grinding roll manufactured using the same It relates to the manufacturing method.

絶縁基材の上面と下面に所定パターンの導体回路が配線されている回路基板の場合、絶縁基板の厚み方向に所定径のスルーホールを穿設し、その上部、下部開口部には導体回路の一部であるランドを銅めっき層で形成し、スルーホールの壁面にランドと接続する銅めっき層を形成することにより、上面と下面における導体回路間の導通がとられている。また工法によっては、スルーホール壁面に施された銅めっきを半永久的に保護するために、当該スルーホールに穴埋め用樹脂インキを充填することがある。   In the case of a circuit board in which conductor circuits of a predetermined pattern are wired on the upper and lower surfaces of the insulating base material, through-holes having a predetermined diameter are drilled in the thickness direction of the insulating substrate, and conductor circuits are formed in the upper and lower openings. A portion of the land is formed of a copper plating layer, and a copper plating layer connected to the land is formed on the wall surface of the through hole, whereby conduction between the conductor circuits on the upper surface and the lower surface is achieved. Further, depending on the construction method, in order to semipermanently protect the copper plating applied to the wall surface of the through hole, the through hole may be filled with resin ink for filling.

このような回路基板へ各種の素子部品を表面実装する場合、それに先立ち、当該回路基板の表面全体に対する研削加工が行われる。これは、導体回路の表面に発生している銅酸化膜を研削除去するためであり、また、スルーホールをドリル加工したときに発生するランドエッジ部分のバリ(穴バリと呼ばれている)や、穴埋め用樹脂インキの表面盛り上がりなどの実装面における不規則な表面凹凸を除去して実装面を平坦化するためである。   When various element parts are surface-mounted on such a circuit board, the entire surface of the circuit board is ground prior to that. This is for grinding and removing the copper oxide film generated on the surface of the conductor circuit, and also for the burrs (called hole burrs) at the land edge portions that occur when drilling through holes. This is because the mounting surface is flattened by removing irregular surface irregularities on the mounting surface such as the surface bulging of the resin ink for hole filling.

そして、この研削加工には、従来から、例えば不織布に砥粒が練り込まれている研磨バフが多用されていた。
しかしながら、研磨バフを用いると、上記した不規則な表面凹凸を均一に研削除去することが困難であり、ランド周辺でのインキ残や、ランドエッジ部分のだれなどが発生しやすいだけではなく、研磨バフの不織布の微細な切断片がスルーホール内に残存する現象、いわゆる「バフカス」の発生と呼ばれる不具合などが起こっている。
Conventionally, for example, a polishing buff in which abrasive grains are kneaded into a non-woven fabric has been frequently used for this grinding process.
However, when a polishing buff is used, it is difficult to uniformly grind and remove the irregular surface irregularities described above, and not only the ink residue around the land and the land edge portion are liable to occur, but also polishing. There is a phenomenon in which fine cut pieces of the buff nonwoven fabric remain in the through-hole, that is, a so-called “buff residue”.

一方、最近では、各種電子機器の小型化・軽量化・高機能化が急速に進んでいるが、そのことに伴って、これら電子機器に組み込まれる回路基板に対しては、導体回路の細線化と部品の高密度実装が強く要求されている。
この要求に応えるために、回路基板の多層化とスルーホールの小径化が進んでいるのであるが、この多層回路基板の製造に関しては、現在、主としてビルドアップ工法が採用されている。
On the other hand, recently, various electronic devices have been rapidly reduced in size, weight, and functionality, and along with that, conductor circuits have been made thinner for circuit boards incorporated in these electronic devices. There is a strong demand for high-density mounting of parts.
In order to meet this demand, multilayer circuit boards and through-hole diameters have been reduced, but the build-up method is mainly used for the production of multilayer circuit boards.

ところで、ビルドアップ工法では、表面に既に所定パターンの導体回路が形成されている下層基板の上に、順次、上層基板を組み上げていく。
そのとき、下層基板の表面に形成された導体回路の表面凹凸に研削加工を施して全体の表面をレベリングしたのち、ここに、次の上層基板が組み上げられる。
下層基板の表面を平坦化しないと、その上に形成された上層基板の表面にうねりが生じたり、当該上層基板の表面に形成された導体回路に短絡や断線が起こりやすくなるからである。
By the way, in the build-up method, the upper layer substrate is sequentially assembled on the lower layer substrate on which a conductor circuit having a predetermined pattern is already formed on the surface.
At that time, after grinding the surface irregularities of the conductor circuit formed on the surface of the lower layer substrate to level the entire surface, the next upper layer substrate is assembled here.
This is because if the surface of the lower layer substrate is not flattened, the surface of the upper layer substrate formed thereon is swelled or a short circuit or disconnection is likely to occur in the conductor circuit formed on the surface of the upper layer substrate.

そして、このような平坦化研削加工には、最近、樹脂砥石片を外周面に固定して成る円筒状砥石が用いられ始めている。
例えば次のような構造の円筒状砥石が提案されている(特許文献1を参照)。
この円筒状砥石は、図4で示したように、例えば紙管にフェノール樹脂を含浸して固化させたいわゆる軽量で高剛性のフェノール管5を芯管とし、その外周に、例えばスポンジ状の合成樹脂から成り、軽量で円環形状をした弾性体6を配置し、更にその外周に、例えば軟質ゴムとその外側に螺旋状に巻きつけられた金属線8とその外側から接着された軟質ゴムとから成る支持体7が配置され、そしてこの支持体7の外側に、片面に複数の砥石片10が接着されているゴムシート9を接着した構造になっている。
For such flattening grinding, a cylindrical grindstone in which a resin grindstone piece is fixed to the outer peripheral surface has recently begun to be used.
For example, a cylindrical grindstone having the following structure has been proposed (see Patent Document 1).
As shown in FIG. 4, this cylindrical grindstone has, for example, a so-called light and high-rigidity phenol tube 5 impregnated with a phenol resin in a paper tube and solidified as a core tube. An elastic body 6 made of a resin and having a light and annular shape is disposed, and further, for example, a soft rubber, a metal wire 8 spirally wound around the outer periphery thereof, and a soft rubber bonded from the outside And a rubber sheet 9 having a plurality of grindstone pieces 10 bonded to one side is bonded to the outside of the support 7.

この円筒状砥石では、PVA樹脂にSiC砥粒を混練した樹脂砥石が用いられ、そのクリープヤング率は85〜350kg/mmと低い値であることが好適とされている。
この円筒状砥石では、ゴムシートを主体とする支持体7およびゴムシート9が弾性体6の弾力を砥石片に直接伝達するため、砥石片10はそれぞれ独立して被研削材料の凹凸曲面に追随して動作するので、馴染み性に優れた研削加工を行うことができるとされている。
In this cylindrical grindstone, a resin grindstone in which SiC abrasive grains are kneaded with PVA resin is used, and its creep Young's modulus is preferably as low as 85 to 350 kg / mm 2 .
In this cylindrical grindstone, since the support 7 and the rubber sheet 9 mainly composed of a rubber sheet directly transmit the elasticity of the elastic body 6 to the grindstone piece, the grindstone pieces 10 independently follow the uneven curved surface of the material to be ground. Therefore, it is said that grinding work with excellent adaptability can be performed.

また、次のような円筒状樹脂砥石が提案されている(特許文献2を参照)。
この円筒状樹脂砥石の場合も、芯管5として例えば紙−フェノール樹脂積層管を用い、その外周に、例えばポリエチレンフォームから成るスポンジ状の多孔質弾性体層7aと例えば繊維強化ゴムから成る緻密質弾性体層7bとで構成される弾性体層7cを前記多孔質弾性体層7aを内側にして配置し、そして緻密質弾性体層7bの外側に、ゴムシートの片面に砥石が固着されている当該ゴムシートを接着した構造になっている。
Further, the following cylindrical resin grindstone has been proposed (see Patent Document 2).
Also in the case of this cylindrical resin grindstone, for example, a paper-phenolic resin laminated tube is used as the core tube 5, and on the outer periphery thereof, a sponge-like porous elastic layer 7a made of, for example, polyethylene foam and a dense material made of, for example, fiber-reinforced rubber, are used. An elastic body layer 7c composed of an elastic body layer 7b is disposed with the porous elastic body layer 7a inside, and a grindstone is fixed to one side of the rubber sheet outside the dense elastic body layer 7b. The rubber sheet is bonded.

この円筒状樹脂砥石で用いられている樹脂砥石は、フェノール樹脂のような熱硬化性でかつ極めて硬質な樹脂に砥粒が結合されたものである。その場合、当該熱硬化性樹脂は、砥粒よりも小径の連通気孔を有する3次元網目構造になっていることを特徴とする。
このような3次元網目構造の熱硬化性樹脂がマトリックスを構成しているので、この樹脂砥石では、砥石としての見掛けの弾性率が樹脂本来の弾性率に比べて低くなる。そのため、軟質な表面の被研削材料の研削を好適に行うことができ、また砥粒は比較的弱い力で脱落するので、被研削材料の表面に擦過傷をつけにくく、かつ長期に亘って切れ味が確保されるという効果を発揮する。
特開2001−315064号公報 特開2004−337986号公報
The resin grindstone used in this cylindrical resin grindstone is obtained by bonding abrasive grains to a thermosetting and extremely hard resin such as phenol resin. In that case, the thermosetting resin has a three-dimensional network structure having continuous air holes smaller in diameter than the abrasive grains.
Since the thermosetting resin having such a three-dimensional network structure forms a matrix, the apparent elastic modulus of the resin grindstone as the grindstone is lower than the original elastic modulus of the resin. Therefore, the material to be ground having a soft surface can be suitably ground, and the abrasive grains fall off with a relatively weak force, so that the surface of the material to be ground is not easily scratched and has a sharpness over a long period of time. Demonstrate the effect of being secured.
JP 2001-315064 A JP 2004-337986 A

一般に、ビルトアップ工法で多層回路基板を製造する場合、各回路基板で多用されている絶縁基板はガラス繊維クロスとエポキシ樹脂の複合材であるため、その表面は軟質であり、しかもガラス繊維クロスの網目模様の影響を受けて、うねり面になっている。そしてそこには、このうねり面に沿った形で所定パターンの導体回路が形成されている。
一方、円筒状砥石の表面に配設された樹脂砥石は、一般的に言えば比較的高硬度であり、また用いた樹脂の種類にもよるが、一般に変形能が乏しい。そのため、上記した回路基板の軟質な表面の研削加工を行うと、樹脂砥石は基板表面のうねりや不規則な凹凸に追随できず、その結果、うねり面の凸部などは研削されるが、うねり面の凹部などは未研削のままの状態で残るという問題が起こる。
In general, when manufacturing a multilayer circuit board by the built-up method, the insulating substrate that is frequently used in each circuit board is a composite material of glass fiber cloth and epoxy resin, so the surface is soft, and the glass fiber cloth Under the influence of the mesh pattern, it has a wavy surface. And the conductor circuit of a predetermined pattern is formed in the form along this waviness surface there.
On the other hand, a resin grindstone disposed on the surface of a cylindrical grindstone generally has a relatively high hardness and generally has a poor deformability depending on the type of resin used. Therefore, when grinding the soft surface of the circuit board described above, the resin grindstone cannot follow the waviness and irregular irregularities of the substrate surface, and as a result, the convex part of the waviness surface is ground, but the waviness There arises a problem that the concave portions of the surface remain unground.

特許文献1や特許文献2に記載の先行技術は、いずれも、上記したような問題も解決課題の1つにして提案された円筒状砥石なのであるが、例えば特許文献2の樹脂砥石の場合、やはりマトリックスが硬質な樹脂で形成されているため、ガラス繊維クロスとエポキシ樹脂の複合材である絶縁基板の軟質表面に対しては、そのうねり面に必ずしも充分に追随しないという問題があった。   The prior arts described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are both cylindrical grindstones that have been proposed as one of the problems to be solved as described above. For example, in the case of the resin grindstone of Patent Document 2, Again, since the matrix is formed of a hard resin, there is a problem that the swell surface does not always follow the soft surface of the insulating substrate which is a composite material of glass fiber cloth and epoxy resin.

また、特許文献2の樹脂砥石の場合、マトリックスは連通気孔を有する3次元網目構造になっているので、確かにマトリックスそれ自体の見掛け上の弾性率は低下していて軟質な被研削材料の研削に対応できるが、他方では、研削加工時における砥石の磨耗比率が大きくなるという問題がある。これは、マトリックスが連通気孔を有する複雑形状の3次元網目構造になっているので、マトリックスによる砥粒の保持力が小さく、また砥石総体としての強度が低下しているからではないかと考えられる。   Further, in the case of the resin grindstone of Patent Document 2, since the matrix has a three-dimensional network structure having continuous air holes, the apparent elastic modulus of the matrix itself is certainly lowered, and the grinding of a soft material to be ground is performed. However, on the other hand, there is a problem that the wear ratio of the grindstone during grinding is increased. This is probably because the matrix has a complex three-dimensional network structure with continuous air holes, so that the holding power of the abrasive grains by the matrix is small and the strength of the grindstone as a whole is reduced.

また、これら特許文献に開示されている円筒状砥石は、いずれも、回転軸に装着される芯管と、最外層に位置して研削動作を行う砥石片の間に、弾性体の層を介在させることにより、被研削材料の表面凹凸に砥石片が対応できるようにして、表面の平坦研削を可能にする構造になっている。
そのため、この円筒状砥石を組み立てる場合は、芯管と砥石片以外に、中間に介在させる各種の素材が必要であり、またこれら中間素材を互いに遊動することなく相互に例えば接着して固定するための作業を行なわなければならない。
In addition, the cylindrical grindstones disclosed in these patent documents all have an elastic layer interposed between the core tube mounted on the rotating shaft and the grindstone piece that is located on the outermost layer and performs the grinding operation. By doing so, the grindstone pieces can correspond to the surface irregularities of the material to be ground so that the surface can be flatly ground.
Therefore, when assembling this cylindrical grindstone, in addition to the core tube and the grindstone piece, various materials intervening in the middle are necessary, and these intermediate materials are fixed to each other, for example, without floating together. Must be done.

しかも、研削加工時の高速回転に伴う遠心力による変形を防止するためには、弾性体層を例えば金属線で緊締して固定することなどが必要になる(特許文献1の場合)。
また、この円筒状砥石を使用し続けて、例えば砥石片が摩滅した場合、芯管や中間素材はそのままでこの摩滅した砥石片のみを新しい砥石片と代替することは事実上不可能である。これら砥石片はゴムシートなどに所定の配列で接着されているからである。
Moreover, in order to prevent deformation due to centrifugal force accompanying high-speed rotation during grinding, it is necessary to fasten and fix the elastic layer with, for example, a metal wire (in the case of Patent Document 1).
Further, if the cylindrical grindstone continues to be used, for example, if the grindstone piece is worn, it is practically impossible to replace only the worn grindstone piece with a new grindstone piece while leaving the core tube and the intermediate material intact. This is because these grindstone pieces are bonded to a rubber sheet or the like in a predetermined arrangement.

そのため、砥石片が摩滅した場合、仮に芯管などが使用できたとしても、それはこの円筒状砥石も使用寿命が尽きたものとして廃棄される。
本発明は、表面が軟質な被研削材料の研削加工時における上記した問題に鑑みてなされたものであって、例えばスルーホール付きの回路基板の表面研削時に「バフカス」の発生数をゼロにすることができることは勿論のこと、擦過傷の発生もなく、平坦な研削面の形成を実現することができる新規な軟質樹脂砥石と、それを用いて、従来に比べると極めて簡単に製造することができる円筒状研削ロールとその製造方法の提供を目的とする。
Therefore, when the grinding wheel piece is worn out, even if a core tube or the like can be used, it is discarded that the cylindrical grinding wheel has also been used up.
The present invention has been made in view of the above-described problems when grinding a material to be ground having a soft surface. For example, the number of occurrences of “buffing” is zeroed when grinding a surface of a circuit board with a through hole. Of course, a new soft resin grindstone that can realize the formation of a flat ground surface without the occurrence of scratches and can be manufactured very easily compared to the conventional one. It aims at providing a cylindrical grinding roll and its manufacturing method.

上記した目的を達成するために、本発明においては、
砥粒5〜25体積%、無機充填材3〜12体積%、孔径50〜500μmの独立気孔5〜15体積%、残部が樹脂結合材から成り、前記樹脂結合材の表面硬度がショアD値で20以上であることを特徴とする軟質樹脂砥石が提供される。
また本発明においては、円筒状金属管と、前記円筒状金属管の外周面に固定された上記した軟質樹脂砥石とから成る研削作用部を備えていることを特徴とする円筒状研削ロールが提供される。
In order to achieve the above object, in the present invention,
Abrasive grain 5-25% by volume, inorganic filler 3-12% by volume, pores 50-500 μm independent pores 5-15% by volume, the balance is made of resin binder, and the surface hardness of the resin binder is Shore D value A soft resin grindstone characterized by being 20 or more is provided.
The present invention also provides a cylindrical grinding roll comprising a grinding action portion comprising a cylindrical metal tube and the soft resin grindstone fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical metal tube. Is done.

その場合、前記円筒状金属管が、AlまたはAl合金から成ることを好適とする。
また本発明においては、有底の円筒状型材の中に円筒状金属管を同軸的に配置し、前記円筒状型材の内周面と前記円筒状金属管の外周面とが形成する間隙に、液状樹脂と無機充填材と砥粒と前記液状樹脂の硬化剤と発泡剤や各種バルーンのような独立気孔形成源との均一混合物を注入したのち加熱して前記混合物を硬化し、ついで、前記円筒状型材を離型して、前記金属管の外周部に前記混合物の硬化物が固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法が提供される。
In that case, it is preferable that the cylindrical metal tube is made of Al or an Al alloy.
In the present invention, a cylindrical metal tube is coaxially disposed in a bottomed cylindrical mold material, and a gap formed by an inner peripheral surface of the cylindrical mold material and an outer peripheral surface of the cylindrical metal tube is formed. After injecting a uniform mixture of a liquid resin, an inorganic filler, abrasive grains, a curing agent of the liquid resin, and an independent pore forming source such as a foaming agent and various balloons, the mixture is heated to cure, and then the cylinder. There is provided a method for producing a cylindrical grinding roll characterized in that a mold part is released to form a grinding action part in which a cured product of the mixture is fixed to the outer peripheral part of the metal tube.

この軟質樹脂砥石は、マトリックスである樹脂結合材それ自体が軟質で柔軟であるため、研削加工時には被研削材料の表面になじみやすく、その表面凹凸に追随した状態で研削動作を行ない、被研削材料の表面を平坦性に優れた研削面に加工することができる。
そして、研磨バフのように繊維成分を含んでいないので、例えばスルーホール付きの回路基板の表面研削を行っても「バフカス」の発生を招くことはない。
This soft resin grindstone is soft and flexible as the matrix resin binder itself, so it is easy to adjust to the surface of the material to be ground during grinding, and the grinding operation follows the surface irregularities. Can be processed into a ground surface with excellent flatness.
Since the fiber component is not included unlike the polishing buff, for example, even if surface grinding of a circuit board with a through hole is performed, no “buffing” is caused.

また、樹脂結合体は軟質で柔軟であるにもかかわらず、この軟質樹脂砥石は、この樹脂結合体と無機充填材と砥粒とから成る複合体であり、しかも所定割合の独立気泡を有しているので、その機械的強度は高く、研削加工時の磨耗比率も低くなる。
また、この軟質樹脂砥石は砥石それ自体が軟質で柔軟性を備えているので、この砥石を、後述するように、直接、金属管の外周面に固定して研削作用部とし、その状態で研削加工を行っても、砥石それ自体の弾力性が有効に発揮されて被研削材料の平坦な研削加工を実現することができる。
Further, although the resin bonded body is soft and flexible, the soft resin grindstone is a composite made of the resin bonded body, an inorganic filler, and abrasive grains, and has a predetermined proportion of closed cells. Therefore, the mechanical strength is high and the wear ratio during grinding is also low.
In addition, since this soft resin grindstone itself is soft and flexible, the grindstone is directly fixed to the outer peripheral surface of the metal tube to be a grinding action portion as will be described later. Even if the processing is performed, the elasticity of the grindstone itself is effectively exhibited, and a flat grinding of the material to be ground can be realized.

したがって、本発明の円筒状研削ロールは、従来のように砥石と芯管の間に弾性体を介装することなく組み立てることができるので、材料費の面からいっても、作業面からいっても低コストで製造することができる。
そして、この円筒状研削ロールの場合、その研削作用部の形成にはAl管のような軽量な円筒状金属管を用いているので、長期使用によって樹脂砥石が摩滅したとしても、その摩滅砥石を例えば旋盤加工して除去して金属管を再生し、その金属管の外周に再び砥石を例えば接着することにより、金属管を再利用することができる。
Therefore, the cylindrical grinding roll of the present invention can be assembled without interposing an elastic body between the grindstone and the core tube as in the prior art. Can also be manufactured at low cost.
In the case of this cylindrical grinding roll, since a lightweight cylindrical metal tube such as an Al tube is used for forming the grinding action portion, even if the resin grinding stone is worn out by long-term use, For example, a metal tube can be reused by reclaiming the metal tube by lathe processing and re-bonding the grindstone to the outer periphery of the metal tube, for example.

本発明の軟質樹脂砥石の1例を図1に部分断面図として示す。
この軟質樹脂砥石は、樹脂結合材1をマトリックスとし、その中に、砥粒2と無機充填材3が均一に分散している。砥粒2は、樹脂結合材1によって保持されている。そして樹脂結合材には独立気孔4が形成され、それが均一に分散している。
この軟質樹脂砥石において、砥粒2を保持する樹脂結合材1の樹脂材料としては、硬化後における後述する独立気孔4が5〜15体積%形成されている状態での表面硬度をJIS K 6253で規定する方法で測定したときのショアD値が20以上、好ましくは40〜90になるような樹脂が用いられる。
An example of the soft resin grindstone of the present invention is shown in FIG. 1 as a partial cross-sectional view.
In this soft resin grindstone, resin binder 1 is used as a matrix, and abrasive grains 2 and inorganic filler 3 are uniformly dispersed therein. The abrasive grains 2 are held by the resin binder 1. In addition, independent pores 4 are formed in the resin binder and are uniformly dispersed.
In this soft resin grindstone, as the resin material of the resin binder 1 that holds the abrasive grains 2, the surface hardness in a state where 5 to 15 volume% of independent pores 4 to be described later after curing is formed is JIS K 6253. A resin having a Shore D value of 20 or more, preferably 40 to 90, when measured by a specified method is used.

独立気孔を含んだ状態における樹脂結合材のショアD値が上記した値である場合、当該樹脂結合材は適度な柔軟性を備え、弾性変位量も大きいので、この軟質樹脂砥石で被研削材料の凹凸表面を研削加工したときに、砥石は被研削材料の表面凹凸に追随して変形することができ、擦過傷を発生することなく平坦性に優れた研削面を加工することができる。
しかし、樹脂結合材のショアD値が高くなりすぎると、軟質樹脂砥石は柔軟性に乏しくなって、上記した効果を発揮しにくくなるので、樹脂結合材のショアD値の上限は90とすることが好ましい。
When the Shore D value of the resin binder in the state including the independent pores is the above-described value, the resin binder has an appropriate flexibility and a large amount of elastic displacement. When the uneven surface is ground, the grindstone can be deformed following the surface unevenness of the material to be ground, and a ground surface having excellent flatness can be processed without causing scratches.
However, if the shore D value of the resin binder becomes too high, the soft resin grindstone becomes inflexible and it becomes difficult to exert the above-described effects. Therefore, the upper limit of the shore D value of the resin binder should be 90. Is preferred.

このショアD値は後述するように、用いる樹脂材料の種類、その硬化度、後述する他の成分の配合割合、更には独立気孔の気孔径や体積割合などの影響を受けて変動する。
樹脂結合材の樹脂材料としては、上記した条件を満たすものであれば格別限定されるものではないが、一般に、熱硬化性樹脂であることが好ましい。実際には、研削加工時に発生する加工熱による劣化は、熱硬化性樹脂の方が熱可塑性樹脂に比べて少ないので、使用寿命が長くなるからである。
As will be described later, the Shore D value varies depending on the type of resin material to be used, the degree of curing thereof, the blending ratio of other components described later, and the pore diameter and volume ratio of the independent pores.
The resin material of the resin binder is not particularly limited as long as it satisfies the above-described conditions, but is generally preferably a thermosetting resin. Actually, the deterioration due to the processing heat generated during grinding is less because the thermosetting resin is shorter than the thermoplastic resin, and the service life is extended.

このような熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などを使用することができる。とくに、エポキシ樹脂が好適であり、その中でも軟質エポキシ樹脂が好適である。
砥粒としては、格別限定されるものではなく、例えばAl、SiO、CeO、ZrO、MnO、Cr、cBN、SiC、ダイヤモンド、サファイアなどを用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を適宜混合して用いてもよい。
As such a thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a urea melamine resin, a polyester resin, a polyurethane resin, or the like can be used. In particular, an epoxy resin is suitable, and among them, a soft epoxy resin is suitable.
The abrasive grains, the invention is not particularly limited, can be used, for example Al 2 O 3, SiO 2, CeO, ZrO 2, MnO 2, Cr 2 O 3, cBN, SiC, diamond, sapphire and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

砥粒の粒径が大きすぎると、研削加工時に被研削材料に擦過傷の発生頻度が高くなるので、最大でも粒径は500μmまでと規制することが好ましい。とくに、擦過傷の発生が起こらない研削面を得ようとする場合には、粒径が100μm以下の砥粒を用いることが好ましい。
本発明において、軟質樹脂砥石における砥粒の割合は5〜25体積%に設定される。この割合を5体積%より少なくすると、砥石としての研削能が劣化して実使用に耐えられなくなる。逆に25体積%より多くすると、研削能は高まるが、他方では研削面の擦過傷の発生頻度が高くなる。好ましい割合は8〜15体積%である。
If the particle size of the abrasive grains is too large, the frequency of occurrence of scratches on the material to be ground increases during grinding, so it is preferable to regulate the particle size to 500 μm at the maximum. In particular, when trying to obtain a ground surface that does not generate scratches, it is preferable to use abrasive grains having a particle size of 100 μm or less.
In this invention, the ratio of the abrasive grain in a soft resin grindstone is set to 5-25 volume%. If this ratio is less than 5% by volume, the grinding ability as a grindstone is deteriorated and cannot be used in actual use. On the other hand, if it exceeds 25% by volume, the grinding ability increases, but on the other hand, the frequency of occurrence of scratches on the ground surface increases. A preferred ratio is 8 to 15% by volume.

無機充填材は、樹脂結合材と複合して製造された砥石の機械的強度を高めるとともに、軟質樹脂砥石と被研削材料との摩擦力を調整するために配合される。また、後述する砥石の製造時に調製される液状樹脂と砥粒のスラリー状混合物において、比重差のある両者が分離してしまうことを防止するために配合される。
このような働きをする無機充填材としては、例えばアルミナウイスカ、シリカウイスカ、炭素ウイスカ、マグネシウムウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカなどの1種または2種以上を使用することができる。
The inorganic filler is blended to increase the mechanical strength of the grindstone manufactured in combination with the resin binder and to adjust the frictional force between the soft resin grindstone and the material to be ground. Moreover, it mix | blends in order to prevent that both with a specific gravity difference isolate | separate in the slurry-like mixture of liquid resin and an abrasive grain prepared at the time of manufacture of the grindstone mentioned later.
As the inorganic filler having such a function, for example, one kind or two or more kinds such as alumina whisker, silica whisker, carbon whisker, magnesium whisker, and aluminum borate whisker can be used.

これらのウイスカを用いる場合には、市販のこれらウイスカを粉砕機で粉砕して微粉状にして用いることが好ましい。
無機充填材の割合は3〜12体積%に設定される。この割合を3体積%より少なくすると、上記した効果が充分に発揮されなくなる。とりわけ、製造時にスラリー状混合物は砥粒と液状樹脂が分離した状態で樹脂硬化が進行するので、得られた軟質樹脂砥石を用いた研削加工時に擦過傷の発生頻度が高くなって不都合である。
When these whiskers are used, it is preferable to use these commercially available whiskers by pulverizing them with a pulverizer.
The ratio of the inorganic filler is set to 3 to 12% by volume. When this ratio is less than 3% by volume, the above-described effects are not sufficiently exhibited. In particular, since the slurry-like mixture progresses in a state where the abrasive grains and the liquid resin are separated at the time of production, the frequency of occurrence of scratches is disadvantageously increased during grinding using the obtained soft resin grindstone.

逆に、12体積%より多くすると、樹脂結合材における砥粒の均一分散とその機械的強度の向上は実現するが、他方では、スラリー状混合物の粘性が高くなって成形性は悪くなるとともに、樹脂結合材の柔軟性は劣化するため、研削面を平坦に加工することが困難になる。
無機充填材の好ましい割合は4.5〜9.5体積%である。
On the other hand, when the amount is more than 12% by volume, uniform dispersion of the abrasive grains in the resin binder and improvement of the mechanical strength thereof are realized, but on the other hand, the viscosity of the slurry-like mixture is increased and the moldability is deteriorated. Since the flexibility of the resin binder deteriorates, it becomes difficult to process the ground surface flatly.
A desirable ratio of the inorganic filler is 4.5 to 9.5% by volume.

この軟質樹脂砥石の場合、樹脂結合材の中に連続気孔ではなく独立気孔が分散している。
この独立気孔は、樹脂結合材の柔軟性に影響を与え、また研削加工時に、軟質樹脂砥石と被研削材料との間の摩擦抵抗に影響を与え、同時にチッピング防止に貢献する。
例えば、独立気孔の気孔径が大きすぎたり、またはその体積割合が大きすぎたりすると、砥石と被研削材料との間の摩擦抵抗は小さくなり、チッピング防止効果は高くなるが、砥石は軟質になりすぎて研削能が大幅に劣化してしまう。
In the case of this soft resin grindstone, independent pores are dispersed in the resin binder instead of continuous pores.
The independent pores affect the flexibility of the resin binder, and influence the frictional resistance between the soft resin grindstone and the material to be ground during grinding, and at the same time contribute to prevention of chipping.
For example, if the pore size of the independent pores is too large or the volume ratio thereof is too large, the frictional resistance between the grinding wheel and the material to be ground will be small, and the chipping prevention effect will be high, but the grinding stone will be soft. Too much and grinding performance will deteriorate significantly.

逆に、気孔径が小さすぎたり、またはその体積割合が小さすぎたりすると、樹脂結合材の摩擦抵抗が大きくなって研削量は増加するが、その切り粉の除去が困難になって短時間の研削加工で目詰まりを起こしてしまう。
このようなことから、本発明の軟質樹脂砥石においては、独立気孔の気孔径は50〜500μmの範囲内に設定し、かつ、樹脂砥石における体積割合(気孔率)は5〜15%に設定する。
On the other hand, if the pore diameter is too small or the volume ratio is too small, the frictional resistance of the resin binder increases and the grinding amount increases, but it becomes difficult to remove the chips for a short time. Clogging occurs during grinding.
Therefore, in the soft resin grindstone of the present invention, the pore diameter of the independent pores is set in the range of 50 to 500 μm, and the volume ratio (porosity) in the resin grindstone is set to 5 to 15%. .

このような独立気孔は、後述する樹脂砥石の製造時に、スラリー状混合物にマイクロバルーンや発泡剤のような独立気孔形成源を添加して形成することができる。
マイクロバルーンとしては、例えばガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、シラスバルーンのような無機バルーンや、フェノールバルーンのような有機バルーンなどを用いることができる。スラリー混合物に所望する径のバルーンの所定量を混合することにより、上記した気孔径の独立気泡を上記した体積割合で樹脂結合材の中に形成することができる。
Such independent pores can be formed by adding an independent pore forming source such as a microballoon or a foaming agent to the slurry mixture during the production of a resin grindstone to be described later.
As the microballoons, for example, inorganic balloons such as glass balloons, silica balloons, alumina balloons, and shirasu balloons, and organic balloons such as phenol balloons can be used. By mixing a predetermined amount of a balloon having a desired diameter with the slurry mixture, closed cells having the above-described pore diameter can be formed in the resin binder at the volume ratio described above.

また、発泡剤としては、液状樹脂の硬化過程における環境温度で、一部または全部が熱分解してガス化するものが用いられる。例えば、アゾジカルボンアミドなどを使用することができる。そして、その使用量、硬化時の温度、スラリー状混合物の粘度などを適宜に選択することにより、前記した気孔径の独立気孔を前記した体積割合で樹脂結合材の中に形成することができる。   Further, as the foaming agent, a part or all of which is thermally decomposed and gasified at the environmental temperature in the curing process of the liquid resin is used. For example, azodicarbonamide can be used. And the independent pore of an above-mentioned pore diameter can be formed in a resin binder by the above-mentioned volume ratio by selecting the usage-amount, the temperature at the time of hardening, the viscosity of a slurry-like mixture, etc. suitably.

本発明の軟質樹脂砥石にあっては、残部が前記した樹脂結合材になっている。樹脂結合材の占有割合は、概ね50〜90体積%になっている。
この樹脂砥石は次のようにして製造される。
まず、室温下において液状樹脂と無機充填材を例えば撹拌混合機で均一に混合する。なお、独立気孔をバルーンで形成する場合は、この時点で所定径のバルーンの所定量を同時に添加して混合する。
In the soft resin grindstone of the present invention, the remainder is the above-described resin binder. The occupation ratio of the resin binder is approximately 50 to 90% by volume.
This resin grindstone is manufactured as follows.
First, a liquid resin and an inorganic filler are uniformly mixed, for example, with a stirring mixer at room temperature. In addition, when forming independent pores with a balloon, a predetermined amount of a balloon having a predetermined diameter is simultaneously added and mixed at this point.

ついで、ここに、砥粒と液状樹脂の硬化剤を添加して全体を混合し、粘稠なスラリー混合物を調製する。
このスラリー状混合物を、所定形状の型材に注型して室温下に放置するか、または適当な温度に加熱して、全体を硬化する。この過程で、無機充填材の働きによって砥粒と液状樹脂の分離(砥粒の沈殿)は起こらず、また、バルーンは高分子化した樹脂のネットワークに取り込まれた状態で混合物の硬化が進行する。
Next, abrasive grains and a liquid resin curing agent are added and the whole is mixed to prepare a viscous slurry mixture.
This slurry-like mixture is cast into a mold having a predetermined shape and left at room temperature or heated to a suitable temperature to cure the whole. In this process, the separation of the abrasive grains and the liquid resin (precipitation of the abrasive grains) does not occur due to the action of the inorganic filler, and the curing of the mixture proceeds while the balloon is taken into the polymerized resin network. .

そして硬化反応の終了後、硬化物を型材から離型することにより目的とする樹脂砥石が得られる。
なお、独立気孔を発泡剤で形成する場合は、上記したスラリー状混合物における液状樹脂の硬化反応が進行して、混合・攪拌が可能な程度に当該混合物が流動性を示している時点で、所定量の発泡剤を添加して混合作業を続行し、そして型材に注型すればよい。
And after completion | finish of hardening reaction, the target resin grindstone is obtained by releasing a hardened | cured material from a mold material.
In the case where the independent pores are formed with a foaming agent, the liquid resin curing reaction in the slurry mixture described above proceeds and the mixture exhibits fluidity to the extent that mixing and stirring are possible. Add a certain amount of blowing agent to continue the mixing operation and cast into the mold.

この発泡剤の添加量が少なすぎると、独立気孔の生成量も少なくなって樹脂結合材の柔軟性を高めることができず、逆に添加量が多すぎると、独立気孔の生成量が多くなったり、連続気孔が多発するようになって得られた樹脂砥石の磨耗比率が大きくなる。
次に本発明の円筒状研削ロールについて説明する。本発明の円筒状研削ロールは、図2で示したような研削作用部Aが全体の外側に配置された構造になっている。
If the amount of the foaming agent added is too small, the amount of independent pores generated will be small and the flexibility of the resin binder cannot be increased. Conversely, if the amount added is too large, the amount of independent pores generated will increase. Or the wear ratio of the resin grindstone obtained by frequent occurrence of continuous pores increases.
Next, the cylindrical grinding roll of the present invention will be described. The cylindrical grinding roll of the present invention has a structure in which the grinding action part A as shown in FIG.

この研削作用部Aは、円筒状金属管11の外周面11aの全体を、直接、被覆して、既に説明した本発明の軟質樹脂砥石12が固定されている。
金属管11としては、軽量なAl管やAl合金管であることが好ましく、また軟質樹脂砥石12の表面には、適当な幅と深さの切込みをいれて、互いに接触しない砥石片の平面集合体にしておくことが好ましい。
The grinding part A directly covers the entire outer peripheral surface 11a of the cylindrical metal tube 11, and the soft resin grindstone 12 of the present invention already described is fixed thereto.
The metal tube 11 is preferably a light Al tube or an Al alloy tube, and the surface of the soft resin grindstone 12 is cut with an appropriate width and depth so that a flat set of grindstone pieces that do not contact each other. It is preferable to keep the body.

この研削作用部は次のようにして製造することができる。
第1の方法は、前記した軟質樹脂砥石の製造時に、例えば箱型の型材にスラリー状混合物を注型したのち、その上を例えばNR−17(東京防音(株)製のゴムシート)で覆い、その状態でスラリー状混合物を硬化させたのち離型して、軟質樹脂砥石とゴムシートが一体化している砥石シートを製造し、その砥石シートを金属管12の外周面11aに巻回して、ゴムシートと金属管を例えばTX−2(R)やTX−2(H)((株)寺田製の2液性硬質エポキシ樹脂)のような接着剤で接着固定する方法である。
This grinding action part can be manufactured as follows.
In the first method, at the time of manufacturing the above-described soft resin grindstone, for example, a slurry-like mixture is cast into a box-shaped mold material, and then the top is covered with, for example, NR-17 (a rubber sheet manufactured by Tokyo Soundproof Co., Ltd.). In this state, the slurry-like mixture is cured and then released to produce a grindstone sheet in which the soft resin grindstone and the rubber sheet are integrated, and the grindstone sheet is wound around the outer peripheral surface 11a of the metal tube 12, In this method, the rubber sheet and the metal tube are bonded and fixed with an adhesive such as TX-2 (R) or TX-2 (H) (two-component hard epoxy resin manufactured by Terada Co., Ltd.).

なお、このとき型材の方に切込み用の型を配置しておけば、成形後の砥石シートの砥石側には切込みが形成される。
また、軟質樹脂砥石の製造時に、型材に注型したスラリー状混合物の上を例えば雄型のベロクロテープで覆った状態で樹脂砥石を製造しておき、一方、金属管の外周面に雌型のベロクロテープを巻回して両者を接着し、その上から樹脂砥石を巻回し、そして金属管の雌型ベロクロテープと樹脂砥石の雄型ベロクロテープを噛合させて樹脂砥石を固定してもよい。
At this time, if a cutting die is arranged on the mold material, a cut is formed on the grinding stone side of the shaped grinding stone sheet.
In addition, when the soft resin grindstone is manufactured, the resin grindstone is manufactured in a state where the slurry-like mixture poured into the mold material is covered with, for example, a male velcro tape, while a female mold is formed on the outer peripheral surface of the metal tube. A velcro tape may be wound to bond them together, a resin grindstone may be wound thereon, and a female velcro tape of a metal tube and a male velcro tape of a resin grindstone may be engaged to fix the resin grindstone.

第2の方法では、図3で示したように、例えば有底円筒状の型材13を用意し、この型材13の中に、金属管12を同軸的に挿入してそこに配置する。ついで、型材13の内周面と金属管12の外周面12aが形成する間隙に、スラリー状混合物を注入し、例えば所定温度に加熱してその混合物を硬化する。そして、型材13を離型する。その結果、金属管12とその外周面12aに一体化している樹脂砥石とから成る研削作用部が得られる。そして最後に、樹脂砥石の表面に切込み加工を施す。   In the second method, as shown in FIG. 3, for example, a bottomed cylindrical mold 13 is prepared, and the metal tube 12 is coaxially inserted into the mold 13 and arranged there. Next, a slurry-like mixture is injected into a gap formed by the inner peripheral surface of the mold 13 and the outer peripheral surface 12a of the metal tube 12, and the mixture is cured by heating to a predetermined temperature, for example. Then, the mold material 13 is released. As a result, a grinding action part composed of the metal tube 12 and a resin grindstone integrated with the outer peripheral surface 12a is obtained. Finally, a cutting process is performed on the surface of the resin grindstone.

なお、型材13の内周面に予め離型材を塗布することにより離型が容易になり、また金属管12の外周面12aを例えば粗化面にしておくと、金属管と軟質樹脂砥石の接着力が向上するので好適である。   In addition, it becomes easy to release the mold by applying a release material to the inner peripheral surface of the mold material 13 in advance, and if the outer peripheral surface 12a of the metal tube 12 is, for example, a roughened surface, the adhesion between the metal tube and the soft resin grindstone is achieved. This is preferable because the force is improved.

実施例1,2、比較例
1.砥石の製造
2液性の軟質エポキシ樹脂(日本ペルノックス(株)製の主剤M−150、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とポリグリコール型エポキシ樹脂の混合物90g(固形分換算)、ホウ酸アルミニウムウイスカ(四国化成(株)製、繊維長10〜20μm、繊維径0.1〜0.5μm)7g、ガラスバルーン(3M社製、粒径30〜70μm)とアルミナバルーン(太平洋ランダム社製、粒径100〜500μm)を質量比9:1で混合したバルーン20gを混合撹拌した。
Examples 1 and 2 and Comparative Example Manufacture of whetstone Two-component soft epoxy resin (Nippon Pernox Co., Ltd. main agent M-150, bisphenol A type epoxy resin and polyglycol type epoxy resin mixture 90g (solid content conversion), aluminum borate whisker (Shikoku Chemicals) 7 g, fiber length 10-20 [mu] m, fiber diameter 0.1-0.5 [mu] m, glass balloon (3M, particle size 30-70 [mu] m) and alumina balloon (Pacific Random, particle size 100-500 [mu] m) 20 g of balloon mixed with a mass ratio of 9: 1 was mixed and stirred.

ついで、ここに、SiC砥粒(粒度#220)45gを添加して撹拌・混合し、更に、硬化剤(日本ペルノックス(株)製のHY−306、変性アミン系硬化剤)をエポキシ樹脂の主剤に対し、質量比で、100:70の割合で添加して更に混合した。
ついで、得られたスラリー状混合物を型材に注型し、室温下(25℃)で約24時間放置してエポキシ樹脂を硬化したのち離型した。
得られた硬化物の寸法形状は、長さ395mm、幅59mm、厚み8mmであった。これを実施例1とする。
Next, 45 g of SiC 2 abrasive grains (particle size # 220) was added and stirred and mixed, and a curing agent (HY-306, modified amine curing agent manufactured by Nippon Pernox Co., Ltd.) was added to the epoxy resin. The mixture was added to the main agent at a mass ratio of 100: 70 and further mixed.
Next, the obtained slurry-like mixture was poured into a mold material, left at room temperature (25 ° C.) for about 24 hours to cure the epoxy resin, and then released.
The dimension and shape of the obtained cured product were 395 mm in length, 59 mm in width, and 8 mm in thickness. This is Example 1.

軟質エポキシ樹脂として、(株)寺田製の主剤E−5−2(R)(ビスフェノールFジグリシジルエーテル60〜90%と脂肪族モノグリシジルエーテル5〜30%の化合物)を用い、硬化剤として、(株)寺田製のE−5−2(H)(変性ポリアミド60〜90%、ベンジルアルコール5〜30%の化合物)を用い、上記した粒径50〜500μmのガラスバルーンとアルミナバルーンの混合物を用い、実施例1の場合と同様の操作でスラリー状混合物を調製し、それを型材に注型し、室温下(25℃)で約24時間放置してエポキシ樹脂を硬化したのち離型した。
得られた硬化物の寸法形状は、長さ395mm、幅59mm、厚み8mmであった。これを実施例2とする。
As a soft epoxy resin, the main agent E-5-2 (R) manufactured by Terada Co., Ltd. (a compound of 60 to 90% bisphenol F diglycidyl ether and 5 to 30% aliphatic monoglycidyl ether) is used as a curing agent. Using E-5-2 (H) manufactured by Terada Co., Ltd. (modified polyamide 60-90%, benzyl alcohol 5-30% compound), a mixture of the glass balloon and alumina balloon having a particle size of 50-500 μm described above was used. A slurry-like mixture was prepared by the same operation as in Example 1, cast into a mold material, allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for about 24 hours, and then cured to release the epoxy resin.
The dimension and shape of the obtained cured product were 395 mm in length, 59 mm in width, and 8 mm in thickness. This is Example 2.

2.仕様
各硬化物における樹脂結合材の表面硬度は、環境の温度や湿度の影響を受けるので、樹脂硬化後、更に24時間、温度25℃の空調室に放置し、ついで、各硬化物における樹脂結合材の表面硬度を測定した。なお、硬度測定はゴム・プラスチック硬度計(上島製作所製のアナログ硬度)で測定して、ショアD値を求めた。その結果を表1に示した。
2. Specifications The surface hardness of the resin binder in each cured product is affected by the temperature and humidity of the environment, so after curing the resin, leave it in an air-conditioned room at a temperature of 25 ° C., and then bond the resin in each cured product. The surface hardness of the material was measured. The hardness was measured with a rubber / plastic hardness meter (analog hardness manufactured by Ueshima Seisakusho) to determine the Shore D value. The results are shown in Table 1.

また、硬化物から試片を切り出し、その断面をSEM観察してSiC砥粒、ホウ酸アルミニウムウイスカ、独立気孔の寸法形状と個数を計測し、その計測値からそれぞれの体積割合を計算した。その結果を表1に示した。   In addition, a specimen was cut out from the cured product, and the cross section thereof was observed with an SEM to measure the size and shape of SiC abrasive grains, aluminum borate whiskers, and independent pores, and the volume ratio was calculated from the measured values. The results are shown in Table 1.

Figure 2007007844
Figure 2007007844

3.性能試験
各硬化物に縦14mm、横10mmの間隔で、幅1mm、深さ7mmの切込みをいれて、縦13mm、横10mm、高さ7mmの砥石片が1mmの間隔を置いて配列している砥石シートを製作した。
3. Performance test Each cured product is cut 14 mm long and 10 mm wide, 1 mm wide and 7 mm deep, and 13 mm long, 10 mm wide and 7 mm high grinding stone pieces are arranged at 1 mm intervals. A whetstone sheet was produced.

そして、外径130mm、内径120mm、肉厚5mm、長さ610mmの円筒状Al管を用意し、このAl管の外周面にエポキシ系接着剤を塗布し、更に上記砥石シートを巻回して接着して円筒状研削作用部を組立て、更に中心に芯管を配置し、芯管と研削作用部との間隙に発泡ウレタン樹脂を充填して円筒状研削ロールを組立てた。
比較のために、次のような研削ロールを製作した。
Then, a cylindrical Al pipe having an outer diameter of 130 mm, an inner diameter of 120 mm, a wall thickness of 5 mm, and a length of 610 mm is prepared. An epoxy adhesive is applied to the outer peripheral surface of the Al pipe, and the grinding stone sheet is wound and bonded. Then, the cylindrical grinding part was assembled, the core tube was arranged at the center, and the urethane foam resin was filled in the gap between the core tube and the grinding part to assemble the cylindrical grinding roll.
For comparison, the following grinding rolls were manufactured.

砥粒がSiC砥粒(粒度#800)であり、気孔率が47.7%であり、結合材がガラス質ボンド材から成り、縦14mm、横10mm、厚み8mmの市販のビトリファイド砥石(表面の硬度:HRC93.1)をゴムシートの上に1mm間隔で配列し、エポキシ系接着剤で接着して砥石シートを製造した。
一方、芯管としてフェノール樹脂含浸の紙管(外径86mm、内径76mm)を用意し、その外周に厚み50mmのスポンジ状ウレタン樹脂シートを巻回してそれをエポキシ系樹脂で芯管に接着し、更にその外周を繊維補強ゴムシート筒で覆った。そして、その上に前記した砥石シートを巻回・接着して比較例の研削ロールを組立てた。
An abrasive grain SiC 2 grains (particle size # 800), porosity of 47.7% made binder from vitreous bond material, longitudinal 14 mm, lateral 10 mm, commercially available vitrified abrasive (surface thickness 8mm Hardness: HRC93.1) was arranged on a rubber sheet at intervals of 1 mm and bonded with an epoxy adhesive to produce a grindstone sheet.
On the other hand, a phenolic resin-impregnated paper tube (outer diameter: 86 mm, inner diameter: 76 mm) is prepared as a core tube, a sponge urethane resin sheet having a thickness of 50 mm is wound around the outer periphery, and the epoxy resin is attached to the core tube, Furthermore, the outer periphery was covered with a fiber-reinforced rubber sheet cylinder. And the grinding wheel sheet mentioned above was wound and adhere | attached on it, and the grinding roll of the comparative example was assembled.

以上3種類の円筒状砥石を用いて、幅340mm、長さ300mm、厚み1mmの銅張り積層板の銅箔表面を下記の条件で研削した。
試験装置:丸源鉄工所の研磨機。ホイール周速:942m/min(回転速度200r.p.m)。ワークの送り速度:2m/min。オシレーション:350cpm。負荷:+2.0A。
研削後の銅箔表面の粗さを測定し、また擦過傷の有無を観察した。結果を表2に示す。
The copper foil surface of the copper-clad laminate having a width of 340 mm, a length of 300 mm, and a thickness of 1 mm was ground using the three types of cylindrical grindstones under the following conditions.
Test equipment: Marugen Iron Works polishing machine. Wheel peripheral speed: 942 m / min (rotational speed 200 rpm). Work feed speed: 2 m / min. Oscillation: 350 cpm. Load: + 2.0A.
The surface roughness of the copper foil after grinding was measured, and the presence or absence of scratches was observed. The results are shown in Table 2.

Figure 2007007844
Figure 2007007844

表2から明らかなように、実施例1,2の樹脂砥石を用いた研削ロールで研削すると、擦過傷は発生せず、しかもRa、Ry値は極めて小さく、良好な研削面を加工することができる。
また、実施例の研削ロールの場合、比較例の研削ロールと対比してその製造は極めて容易であり、したがって低コストで製造することができ、その優れた性能も含めて、基板研削用のロールとしての工業的価値は大である。
As is clear from Table 2, when grinding is performed with a grinding roll using the resin grindstones of Examples 1 and 2, scratches do not occur, and Ra and Ry values are extremely small, and a good ground surface can be processed. .
In addition, in the case of the grinding roll of the example, its production is extremely easy as compared with the grinding roll of the comparative example, and therefore it can be produced at a low cost, and the roll for substrate grinding including its excellent performance is included. As such, the industrial value is great.

実施例3
寸法形状が、縦540mm、横540mm、厚み1.2mmで、表面には孔径0.3mmのスルーホールが格子状に総数で19万個穿説されている銅張り積層板を6枚用意した。
そして、実施例1の研削ロールを用いて銅張り積層板の表面研削を行った。
比較のため、研磨バフを用いて同様の試験を行った。
その結果、実施例1の研削ロールを用いた場合、スルーホール内に異物の混入は全く認められなかった。しかし、研磨バフを用いた場合、総数114万(19万×6)個のスルーホールのうち11個に「バフカス」が認められた。
Example 3
Six copper-clad laminates having a dimension and shape of 540 mm in length, 540 mm in width, and 1.2 mm in thickness and having a total of 190,000 through-holes with a hole diameter of 0.3 mm on the surface were prepared.
And the surface grinding of the copper clad laminated board was performed using the grinding roll of Example 1. FIG.
For comparison, a similar test was performed using a polishing buff.
As a result, when the grinding roll of Example 1 was used, no foreign matter was found in the through hole. However, when a polishing buff was used, “buffing” was observed in 11 out of a total of 1.14 million (190,000 × 6) through holes.

本発明の樹脂砥石は、被研削材料が軟質であっても、その表面を、擦過傷を発生させることなく、平坦性と鏡面性に優れた研削面にすることができる。
この樹脂砥石は、例えば回路基板の表面研削、真空装置のシール部材の鏡面研磨に使用して極めて有用である。
また、半導体分野や光学分野で用いられる各種材料、例えば炭化けい素、窒化けい素、アルミナ、BK7光学ガラス、SF13光学ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス、サーメット、フェライト、シリコーンウェハなどの硬脆材料から成る部材を鏡面加工するときの固定砥粒加工法の工具として用いることができる。
Even if the material to be ground is soft, the surface of the resin grindstone of the present invention can be a ground surface having excellent flatness and specularity without causing scratches.
This resin grindstone is extremely useful when used, for example, for surface grinding of circuit boards and mirror polishing of seal members of vacuum devices.
In addition, various materials used in the semiconductor field and the optical field, for example, silicon carbide, silicon nitride, alumina, BK7 optical glass, SF13 optical glass, crystallized glass, quartz glass, cermet, ferrite, silicone wafer, and other brittle materials It can be used as a tool for a fixed abrasive processing method when a member made of

また、この樹脂砥石を用いた本発明の円筒状研削ロールは、従来の研削ロールに比べて非常に簡単に製造することができ、樹脂砥石が磨耗した場合であっても、例えば旋盤加工でその磨耗した樹脂砥石を簡単に研削除去することができ、そして表出した金属管の外周に新しい樹脂砥石を固定して再使用することができる。   Moreover, the cylindrical grinding roll of the present invention using this resin grindstone can be manufactured very easily as compared with the conventional grinding roll, and even when the resin grindstone is worn, for example, by lathe processing. The worn resin grindstone can be easily ground and removed, and a new resin grindstone can be fixed to the outer periphery of the exposed metal tube and reused.

本発明の軟質樹脂砥石の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the soft resin grindstone of the present invention. 本発明の円筒状研削ロールにおける研削作用部の断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-section of the grinding action part in the cylindrical grinding roll of this invention. 本発明の円筒状研削ロールにおける研削作用部の製造方法の一例を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating an example of the manufacturing method of the grinding action part in the cylindrical grinding roll of this invention. 従来の円筒状研削ロールの断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-section of the conventional cylindrical grinding roll. 従来の円筒状研削ロールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional cylindrical grinding roll.

符号の説明Explanation of symbols

1 樹脂結合材
2 砥粒
3 無機充填材
4 独立気孔
5 芯管
6 弾性体
7 支持体
7a 多孔質弾性体層
7b 緻密質弾性体層
7c 弾性体層
8 金属管
9 ゴムシート
10 砥石片
11 金属管
11a 金属管11の外周面
12 軟質樹脂砥石
13 有底円筒状型材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin binder 2 Abrasive grain 3 Inorganic filler 4 Independent pore 5 Core pipe 6 Elastic body 7 Support body 7a Porous elastic body layer 7b Dense elastic body layer 7c Elastic body layer 8 Metal tube 9 Rubber sheet 10 Grinding stone piece 11 Metal Tube 11a Peripheral surface 12 of metal tube 11 Soft resin grindstone 13 Bottomed cylindrical mold

Claims (10)

砥粒5〜25体積%、無機充填材3〜12体積%、孔径50〜500μmの独立気孔5〜15体積%、残部が樹脂結合材から成り、前記樹脂結合材の表面硬度がショアD値で20以上であることを特徴とする軟質樹脂砥石。   Abrasive grain 5-25% by volume, inorganic filler 3-12% by volume, pores 50-500 μm independent pores 5-15% by volume, the balance is made of resin binder, and the surface hardness of the resin binder is Shore D value A soft resin grindstone characterized by being 20 or more. 前記樹脂結合材が、硬化したエポキシ樹脂から成る請求項1の軟質樹脂砥石。   The soft resin grindstone according to claim 1, wherein the resin binder is made of a cured epoxy resin. 前記砥粒がAl、SiO、CeO、ZrO、MnO、Cr、cBN、SiC、ダイヤモンド、サファイアの群から選ばれる少なくとも1種の粉粒体である請求項1または2の軟質樹脂砥石。 The abrasive grain is at least one powder selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , CeO, ZrO 2 , MnO 2 , Cr 2 O 3 , cBN, SiC, diamond, and sapphire. 2 soft resin grindstone. 前記砥粒の粒径が、最大でも500μmである請求項3の軟質樹脂砥石。   The soft resin grindstone according to claim 3, wherein the abrasive grains have a maximum particle size of 500 μm. 前記無機充填材が、炭素ウイスカ、アルミナウイスカ、シリカウイスカ、マグネシウムウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカの群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4のいずれかの軟質樹脂砥石。   The soft resin grindstone according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic filler is at least one selected from the group of carbon whisker, alumina whisker, silica whisker, magnesium whisker, and aluminum borate whisker. 円筒状金属管と、前記円筒状金属管の外周面に固定されている請求項1〜5のいずれかの軟質樹脂砥石とから成る研削作用部を備えていることを特徴とする円筒状研削ロール。   A cylindrical grinding roll comprising a grinding action portion comprising a cylindrical metal tube and the soft resin grindstone of any one of claims 1 to 5 fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical metal tube. . 前記円筒状金属管が、AlまたはAl合金から成る請求項6の円筒状研削ロール。   The cylindrical grinding roll according to claim 6, wherein the cylindrical metal tube is made of Al or an Al alloy. 円筒状金属管の外周面に、接着剤またはベロクロテープを介して請求項1〜5のいずれかの軟質樹脂砥石のシートを巻回して前記円筒状金属管の外周面に前記シートが固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法。   The sheet of the soft resin grindstone according to any one of claims 1 to 5 is wound around an outer peripheral surface of the cylindrical metal tube via an adhesive or a velcro tape, and the sheet is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical metal tube. The manufacturing method of the cylindrical grinding roll characterized by forming the grinding action part which is. 有底の円筒状型材の中に円筒状金属管を同軸的に配置し、前記円筒状型材の内周面と前記円筒状金属管の外周面とが形成する間隙に、液状樹脂と無機充填材と砥粒と前記液状樹脂の硬化剤と独立気孔形成源との均一混合物を注入したのち加熱して前記混合物を硬化し、ついで、前記円筒状型材を離型することにより、前記円筒状金属管の外周面に前記混合物の硬化物が固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法。   A cylindrical metal tube is coaxially arranged in a bottomed cylindrical mold, and a liquid resin and an inorganic filler are formed in a gap formed by the inner peripheral surface of the cylindrical mold and the outer peripheral surface of the cylindrical metal tube. The cylindrical metal tube by injecting a uniform mixture of a hardener, abrasives of the liquid resin, and an independent pore forming source and then heating to cure the mixture, and then releasing the cylindrical mold A method for producing a cylindrical grinding roll, comprising forming a grinding action portion in which a cured product of the mixture is fixed on an outer peripheral surface of the cylindrical grinding roll. 前記独立気孔形成源が、発泡剤、または、有機もしくは無機バルーンである請求項9の円筒状研削ロールの製造方法。   The method for producing a cylindrical grinding roll according to claim 9, wherein the independent pore forming source is a foaming agent or an organic or inorganic balloon.
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