JP2543404B2 - 研磨研削材料 - Google Patents
研磨研削材料Info
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- JP2543404B2 JP2543404B2 JP1049114A JP4911489A JP2543404B2 JP 2543404 B2 JP2543404 B2 JP 2543404B2 JP 1049114 A JP1049114 A JP 1049114A JP 4911489 A JP4911489 A JP 4911489A JP 2543404 B2 JP2543404 B2 JP 2543404B2
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- JP
- Japan
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- polishing
- grinding
- alumina
- resin
- fiber
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
- B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は研磨研削材料に関する。
更に詳細には金属、セラミックス、ガラス、樹脂、ゴ
ム、複合材料等の各種材料を研磨、研削切断する材料に
関する。
ム、複合材料等の各種材料を研磨、研削切断する材料に
関する。
〈従来技術〉 従来の研磨研削材料は、ダイアモンド、ザクロ石、ケ
イ砂等の天然研磨砥粒や溶融アルミナ、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化ボロン、焼
成アルミナ等の人工砥粒を鋳鉄等の金属や紙、布、不織
布等に塗布したり、樹脂等で接着、または固めた物が用
いられてきた。しかし、これら研磨研削材料において砥
粒は表面に出ている一部であり、しかも加工途中で砥粒
が脱落したりするので研磨研削効率、研磨研削材料の耐
久性がひくい。
イ砂等の天然研磨砥粒や溶融アルミナ、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化ボロン、焼
成アルミナ等の人工砥粒を鋳鉄等の金属や紙、布、不織
布等に塗布したり、樹脂等で接着、または固めた物が用
いられてきた。しかし、これら研磨研削材料において砥
粒は表面に出ている一部であり、しかも加工途中で砥粒
が脱落したりするので研磨研削効率、研磨研削材料の耐
久性がひくい。
これを解決すべく砥粒を大量に配合しようとする試み
もあるが、この場合は研磨研削材料の強度の低下、切断
面が湾曲し研磨研削精度が低下する等の問題が有った。
もあるが、この場合は研磨研削材料の強度の低下、切断
面が湾曲し研磨研削精度が低下する等の問題が有った。
これらの点を解決すべく特開昭52−3796号公報では炭
化珪素繊維で補強した砥石が、特開昭54−82786号公
報、特開昭55−131473号公報、特開昭59−97845号公報
ではガラス繊維で補強した砥石が、特開昭63−34072号
公報では炭素繊維で補強した砥石が提案されている。
化珪素繊維で補強した砥石が、特開昭54−82786号公
報、特開昭55−131473号公報、特開昭59−97845号公報
ではガラス繊維で補強した砥石が、特開昭63−34072号
公報では炭素繊維で補強した砥石が提案されている。
〈発明が解決しょうとする課題〉 上記、繊維で強化した砥石のごとき研磨研削材料は、
補強の為に混合された繊維に相当する分だけ砥粒の含有
率が低下し研磨研削性能、耐久性が劣り、かつ精度も充
分でない。
補強の為に混合された繊維に相当する分だけ砥粒の含有
率が低下し研磨研削性能、耐久性が劣り、かつ精度も充
分でない。
〈課題を解決するための手段〉 本発明はAl2O3が60重量％以上、SiO2が15重量％〜30
重量％の成分からなりＸ線的構造においてα−Al2O3の
反射を実質的に示さないアルミナ質連続長繊維と樹脂
を、プリプレグ積層法またはフィラメントワインディン
グ法で成形してなる研磨研削材料を提供するにある。
重量％の成分からなりＸ線的構造においてα−Al2O3の
反射を実質的に示さないアルミナ質連続長繊維と樹脂
を、プリプレグ積層法またはフィラメントワインディン
グ法で成形してなる研磨研削材料を提供するにある。
本発明にいう研磨研削材料とは、各種材料を研磨、研
削のほか切断するのに供されるものをいう。
削のほか切断するのに供されるものをいう。
アルミナ質繊維は、周知のものが使用できる。
本発明のアルミナ質繊維は、研磨研削材として働くの
で高強度、高硬度のものが好ましい。
で高強度、高硬度のものが好ましい。
アルミナ質繊維の引張強度が100kg/mm2以上、モース
硬度が４以上のアルミナ繊維が好ましく用いられる。
硬度が４以上のアルミナ繊維が好ましく用いられる。
なかでも、Al2O3が60重量％以上、SiO2が30重量％以
下の成分からなりＸ線的構造においてα−Al2O3の反射
を実質的に示さないアルミナ質繊維が好ましい。
下の成分からなりＸ線的構造においてα−Al2O3の反射
を実質的に示さないアルミナ質繊維が好ましい。
この様なアルミナ質繊維は非常に微細な結晶が緻密に
焼結した構造を有しているので高強度、高弾性率で高い
硬度を有しているうえ繊維の表面は適度な活性を有して
いるので樹脂と強固に接着する。
焼結した構造を有しているので高強度、高弾性率で高い
硬度を有しているうえ繊維の表面は適度な活性を有して
いるので樹脂と強固に接着する。
研磨研削材料中におけるアルミナ質繊維の長さは、その
機械的強度の補強効果から15mm以上、より好ましくは20
mm以上の長さを有する物が好ましい。アルミナ質連続長
繊維は、そのまま用いても良いが、布、紐等に加工した
ものでも良い。
機械的強度の補強効果から15mm以上、より好ましくは20
mm以上の長さを有する物が好ましい。アルミナ質連続長
繊維は、そのまま用いても良いが、布、紐等に加工した
ものでも良い。
アルミナ質繊維の直径が大きいと研磨研削効果は優れ
るが研磨研削面の平滑性が劣る。
るが研磨研削面の平滑性が劣る。
逆に、直径の小さいアルミナ質繊維は、研磨研削面の
平滑性は優れるが効率に劣る。
平滑性は優れるが効率に劣る。
アルミナ質繊維の径は、３μ以上100μ以下程度でそ
れぞれの用途に応じて適宜選択しうる。
れぞれの用途に応じて適宜選択しうる。
従って、アルミナ質繊維のばらつきは研磨研削精度を
低下させるので、直径のばらつきは、変動係数で10％以
下、より好ましくは８％以下の繊維が好ましい。
低下させるので、直径のばらつきは、変動係数で10％以
下、より好ましくは８％以下の繊維が好ましい。
なお、アルミナ質繊維に、炭素繊維、アラミド繊維、
ボロン繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、ガラス繊維
等の他の繊維を、強度、耐衝撃性、電気抵抗、熱伝導率
等の物性を改良するために混合しても良い。
ボロン繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、ガラス繊維
等の他の繊維を、強度、耐衝撃性、電気抵抗、熱伝導率
等の物性を改良するために混合しても良い。
アルミナ質繊維を結合する樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂、アルキッド樹脂、尿素−ホルマリン樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂；ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニール、ABS樹脂、AS樹脂、ポリアク
リルアミド、ポリアセタール、ポリスルフォン、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテル
スルフォン、ポリエーテルエーテル、ポリアミドイミド
等の熱可塑性樹脂がある。これらの中でエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等の樹脂が特に好適である。
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂、アルキッド樹脂、尿素−ホルマリン樹
脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂；ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニール、ABS樹脂、AS樹脂、ポリアク
リルアミド、ポリアセタール、ポリスルフォン、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテル
スルフォン、ポリエーテルエーテル、ポリアミドイミド
等の熱可塑性樹脂がある。これらの中でエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等の樹脂が特に好適である。
これらの樹脂を用いてアルミナ質繊維を結合するに
は、繊維強化複合材料を作る周知の手法が適用できる。
は、繊維強化複合材料を作る周知の手法が適用できる。
つまり、熱硬化性樹脂では、未硬化又は半硬化あるい
は溶剤に溶かした状態で、熱可塑性樹脂では、溶融又は
溶剤に溶かした状態で、アルミナ質繊維に含浸させる。
は溶剤に溶かした状態で、熱可塑性樹脂では、溶融又は
溶剤に溶かした状態で、アルミナ質繊維に含浸させる。
より、具体的にはプリプレグ積層法またはフィラメン
トワインディング法が適用される。
トワインディング法が適用される。
これらの方法により、研磨研削材料の形状は板、棒、
パイプ、円盤等使途に合わせて任意の物を用いることが
出来る。
パイプ、円盤等使途に合わせて任意の物を用いることが
出来る。
研磨研削材料に、溝や穴等の加工を施して研磨研削く
ずの排出や潤滑剤の流通を改善することは研磨研削性能
を高めるのに有効である。
ずの排出や潤滑剤の流通を改善することは研磨研削性能
を高めるのに有効である。
本発明で、研磨研削材料の中に占めるアルミナ質繊維
の割合が高い程、機械的強度及び研磨性能が優れるが、
20容量％から80容量％の間で用途及び使用条件に合わせ
て選択する。
の割合が高い程、機械的強度及び研磨性能が優れるが、
20容量％から80容量％の間で用途及び使用条件に合わせ
て選択する。
本発明において研磨研削性能と機械的強度には、アル
ミナ質繊維の角度の影響が大きい。
ミナ質繊維の角度の影響が大きい。
研磨研削性能を高める為には、出来るだけ鋭い角度で
被研磨研削材と接触することが好ましい。
被研磨研削材と接触することが好ましい。
また、高強度、高剛性を達成するためには応力の方向
に繊維が配向するのが好ましい。
に繊維が配向するのが好ましい。
研磨研削材料の形状やその使用条件により、配向状況
は異なるが、これら二つの条件をできるだけ満足するよ
うな設計をすることにより優れた研磨研削性能と機械的
物性が達成されることとなる。
は異なるが、これら二つの条件をできるだけ満足するよ
うな設計をすることにより優れた研磨研削性能と機械的
物性が達成されることとなる。
〈発明の効果〉 本発明の研磨研削材料は、金属、セラミックス、ガラ
ス、樹脂、ゴム、複合材料等を研磨、研削、切断したり
するのに、その性能つまり精度、効率、耐久性において
従来からの砥粒やガラス繊維を基にした研磨研削材料に
比べて優れている。
ス、樹脂、ゴム、複合材料等を研磨、研削、切断したり
するのに、その性能つまり精度、効率、耐久性において
従来からの砥粒やガラス繊維を基にした研磨研削材料に
比べて優れている。
つまり、本発明の研磨研削材料は、高強度、高弾性、
高硬度のアルミナ質繊維を用いているので従来品より短
い時間で高い精度の研磨研削ができ耐久性にも優れるの
で経済的な研磨研削が達成される。
高硬度のアルミナ質繊維を用いているので従来品より短
い時間で高い精度の研磨研削ができ耐久性にも優れるの
で経済的な研磨研削が達成される。
又、アルミナ質繊維は耐触性、耐酸化性に優れ熱伝導
率が大きいので摩擦熱や被研磨研削物との反応もなく従
来の研磨研削材が使用出来なかった材料や条件に於いて
研削率及び精度良く研磨研削出来る。
率が大きいので摩擦熱や被研磨研削物との反応もなく従
来の研磨研削材が使用出来なかった材料や条件に於いて
研削率及び精度良く研磨研削出来る。
さらに、アルミナ質繊維が補強材としても、働くので
機械的強度も特にすぐれている。
機械的強度も特にすぐれている。
その他、各種砥石やカッターの目立てにも有効であ
る。
る。
〈実施例〉 以下実施例にて更に説明するが本発明はこれに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
実施例１ Al2O3が85重量％、SiO2が15重量％の連続長アルミナ
繊維（住友化学工業（株）製）の平織り織物（目付け63
0g/mm2）にエポキシ樹脂（スミエポキシ ELA−128 住
友化学工業（株）製）ジシアンジアミド（日本触媒化学
（株）製）、DPハードナー95（DuPont社製）を含浸させ
たプリプレグから中心に15mmの穴を打ち抜いた直径100m
mの円形のシートを切り出した。
繊維（住友化学工業（株）製）の平織り織物（目付け63
0g/mm2）にエポキシ樹脂（スミエポキシ ELA−128 住
友化学工業（株）製）ジシアンジアミド（日本触媒化学
（株）製）、DPハードナー95（DuPont社製）を含浸させ
たプリプレグから中心に15mmの穴を打ち抜いた直径100m
mの円形のシートを切り出した。
このシートを10枚重ねたドーナツ状の積層体をオフセ
ット型に入れ、5kg/cm2,120℃で２時間ホットプレスし
繊維の割合が55容積％の研削材が得られた。
ット型に入れ、5kg/cm2,120℃で２時間ホットプレスし
繊維の割合が55容積％の研削材が得られた。
これを日立製作所製の100φオフセットグラインダー
に取り付け1200rpmで自動車用ゴムタイヤに突起部分を
幅4mmで研削を行った所、研削速度の低下も無く端正な
切口を保持したまま2000mm研削出来た。
に取り付け1200rpmで自動車用ゴムタイヤに突起部分を
幅4mmで研削を行った所、研削速度の低下も無く端正な
切口を保持したまま2000mm研削出来た。
実施例２ Al2O3が85重量％、SiO2が15重量％の連続長アルミナ
繊維トウ（住友化学工業（株）製）にエポキシ樹脂（ス
ミエポキシ ELM−434 住友化学工業（株）製）、ジシ
アンジアミド（日本触媒化学（株）製）、ジアミノジフ
ェニルスルフォン（スミキュアー Ｓ住友化学工業
（株）製）を含浸させた一方向引き揃えプリプレグ（目
付け150g/mm2）を±45゜の角度に配向させて外径10mmの
パイプ状，肉厚1.5mmに積層し、6kg/cm2の加圧下180℃
で２時間加熱硬化しアルミナ繊維を61容積％含む研磨材
を作製した。このパイプ５本をターンテーブルに固定
し、周速が122m/minで回転させながら28.6φの単結晶フ
ェライトを2.5kg/（inch）２の研磨圧で研磨した所、0.
1μの仕上げ精度であり、研磨速度は20μ／（inch）２
・minであった。
繊維トウ（住友化学工業（株）製）にエポキシ樹脂（ス
ミエポキシ ELM−434 住友化学工業（株）製）、ジシ
アンジアミド（日本触媒化学（株）製）、ジアミノジフ
ェニルスルフォン（スミキュアー Ｓ住友化学工業
（株）製）を含浸させた一方向引き揃えプリプレグ（目
付け150g/mm2）を±45゜の角度に配向させて外径10mmの
パイプ状，肉厚1.5mmに積層し、6kg/cm2の加圧下180℃
で２時間加熱硬化しアルミナ繊維を61容積％含む研磨材
を作製した。このパイプ５本をターンテーブルに固定
し、周速が122m/minで回転させながら28.6φの単結晶フ
ェライトを2.5kg/（inch）２の研磨圧で研磨した所、0.
1μの仕上げ精度であり、研磨速度は20μ／（inch）２
・minであった。
実施例３ Al2O3が85重量％、SiO2が15重量％の連続長アルミナ
繊維トウ（住友化学工業（株）製）にフェノール樹脂
（GP104 郡栄化学社製）を含浸させた一方向プイプレ
グ（目付け125g/mm2）を作製した。
繊維トウ（住友化学工業（株）製）にフェノール樹脂
（GP104 郡栄化学社製）を含浸させた一方向プイプレ
グ（目付け125g/mm2）を作製した。
こえを０゜層が10％±30゜層が90％となるようにして
10φのマンドレルに巻きその上からポリエステル製テー
プを5kg/cm2,の張力で巻き120℃で１時間硬化させた。
10φのマンドレルに巻きその上からポリエステル製テー
プを5kg/cm2,の張力で巻き120℃で１時間硬化させた。
このものを更に180℃まで加熱して更に硬化させた。
マンドレルより引き抜いたパイプをダイアモンドカッ
ターのドレッサーとして用いた。
ターのドレッサーとして用いた。
切削性能が回復するに要した時間は１分であり38回使
用出来た。
用出来た。
比較例１ アルミナ繊維に代えてガラスクロス（旭ファイバーグ
ラス社製 MG−430）を用いた以外は実施例１と同様に
して自動車用ゴムタイヤの突起部分を幅4mmで研削し
た。
ラス社製 MG−430）を用いた以外は実施例１と同様に
して自動車用ゴムタイヤの突起部分を幅4mmで研削し
た。
1000mmまで研削すると相当研削速度が低下し、1500mm
までしか研削出来なかった。
までしか研削出来なかった。
又、切口はいびつで凸凹しており良好な端面を与えな
かった。
かった。
比較例２ アルミナ繊維に代えてガラス繊維（RS240G 日東紡社
製）を用いた以外は実施例３と同様にしてドレッサーと
して用いた所、切削性能が回復するに要した時間は３分
であり10回使用出来た。
製）を用いた以外は実施例３と同様にしてドレッサーと
して用いた所、切削性能が回復するに要した時間は３分
であり10回使用出来た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−169764（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232174（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−12796（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】Al2O3が60重量％以上、SiO2が15重量％〜3
0重量％の成分からなりＸ線的構造においてα−Al2O3の
反射を実質的に示さないアルミナ質連続長繊維と樹脂
を、プリプレグ積層法またはフィラメントワインディン
グ法で成形してなる研磨研削材料。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049114A JP2543404B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 研磨研削材料 |
| EP90103811A EP0387600B1 (en) | 1989-03-01 | 1990-02-27 | Abrasive material |
| DE69004465T DE69004465T2 (de) | 1989-03-01 | 1990-02-27 | Schleifmittel. |
| CA002010991A CA2010991C (en) | 1989-03-01 | 1990-02-27 | Abrasive material |
| KR1019900002681A KR0145292B1 (ko) | 1989-03-01 | 1990-02-28 | 연마재 |
| US07/879,458 US5224970A (en) | 1989-03-01 | 1992-05-04 | Abrasive material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049114A JP2543404B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 研磨研削材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232170A JPH02232170A (ja) | 1990-09-14 |
| JP2543404B2 true JP2543404B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=12822039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1049114A Expired - Lifetime JP2543404B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 研磨研削材料 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0387600B1 (ja) |
| JP (1) | JP2543404B2 (ja) |
| KR (1) | KR0145292B1 (ja) |
| CA (1) | CA2010991C (ja) |
| DE (1) | DE69004465T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101253795B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2013-04-12 | 라이온 가부시키가이샤 | 브러시의 제조 방법, 제조 장치, 및 브러시 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5443418A (en) * | 1993-03-29 | 1995-08-22 | Norton Company | Superabrasive tool |
| KR100877389B1 (ko) | 2001-11-13 | 2009-01-07 | 도요 고무 고교 가부시키가이샤 | 연마 패드 및 그 제조 방법 |
| CN100540221C (zh) * | 2001-11-13 | 2009-09-16 | 东洋橡胶工业株式会社 | 研磨垫及其制造方法 |
| KR20040003642A (ko) * | 2002-07-03 | 2004-01-13 | 주식회사 별표수세미 | 절삭휠 |
| DE102004004374A1 (de) * | 2004-01-29 | 2005-08-18 | Willers, Christian, Dr.med.dent. | Verfahren und Vorrichtung zur Probennahme |
| FR2898070B1 (fr) * | 2006-03-06 | 2009-01-09 | Saint Gobain Abrasifs Tech | Meule d'ebarbage fine, utilisation de cette meule, procede et dispositif pour la fabriquer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169764A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-25 | Kanebo Ltd | 固型砥石 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1049114A patent/JP2543404B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-27 EP EP90103811A patent/EP0387600B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-27 DE DE69004465T patent/DE69004465T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-27 CA CA002010991A patent/CA2010991C/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-28 KR KR1019900002681A patent/KR0145292B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101253795B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2013-04-12 | 라이온 가부시키가이샤 | 브러시의 제조 방법, 제조 장치, 및 브러시 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0387600A1 (en) | 1990-09-19 |
| DE69004465T2 (de) | 1994-05-26 |
| DE69004465D1 (de) | 1993-12-16 |
| KR900014081A (ko) | 1990-10-22 |
| KR0145292B1 (ko) | 1998-07-01 |
| JPH02232170A (ja) | 1990-09-14 |
| EP0387600B1 (en) | 1993-11-10 |
| CA2010991C (en) | 1999-09-07 |
| CA2010991A1 (en) | 1990-09-01 |
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