JP6742603B2 - バレル研磨用の再生メディア及びバレル研磨用の再生メディアの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、概略的には、バレル研磨用の再生メディア及びバレル研磨用の再生メディアの製造方法に関する。詳細には、使用によってバレル研磨に適さないサイズとなったバレル研磨用メディアが混入されたバレル研磨用の再生メディアおよびこのようなバレル研磨用の再生メディアの製造方法に関する。

バレル研磨に用いられるバレル研磨用メディアとして、砥粒が分散された樹脂を所定形状に成形したものが知られている（特許文献１）。このようなバレル研磨用メディアは、繰り返しの使用による摩耗により、サイズが縮小していく。

再表２０１２−１３７７１３号公報

摩耗による寸法減少で研磨に適さないサイズとなった使用済みのバレル研磨用メディア（使用済メディア）は、廃棄処分される。使用済みのバレル研磨用メディアの廃棄処分は、環境負荷が大きいため、使用済みのバレル研磨用メディアの廃棄量削減が求められている。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、摩耗による寸法減少で研磨に適さないサイズとなったバレル研磨用メディアを利用したバレル研磨用の再生メディアおよびこのようなバレル研磨用の再生メディアの製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、
バレル研磨用の再生メディアであって、
砥粒と該砥粒が分散された樹脂とを含む基体と、該基体中に配置されたバレル研磨用メディアの小片とを備え、
前記バレル研磨用メディアの小片が、砥粒と該砥粒が分散された樹脂とを含む基体を備えた、使用済のバレル研磨用メディアであり、
前記バレル研磨用の再生メディアを構成する基体が、前記使用済のバレル研磨用メディアを構成する基体と略同一の研磨力を有している、
バレル研磨用の再生メディアが提供される。

このような構成によれば、研磨中の摩耗による縮小で研磨に適さないサイズとなったバレル研磨用メディアが、新たなバレル研磨用メディア（即ちバレル研磨用の再生メディア）中に小片として分散されることになるので、使用済みのバレル研磨用メディアに廃棄量が削減され、環境負荷の低減に貢献できる。
また、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体と、この基体中に分散する使用済のバレル研磨用メディアを構成する基体と略同一の研磨力を有しているので、使用済みのバレル研磨用メディアを使用しない従来のバレル研磨用メディアと同等の研磨性能が得られる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記バレル研磨用の再生メディアの径に対する前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の径の比が０．１〜０．５である。

このような構成によれば、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に含まれる樹脂が、使用済のバレル研磨用メディアの小片に対して十分な接合力を提供するので、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片がバレル研磨用の再生メディアから脱落することが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記バレル研磨用の再生メディアにおける前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の含有率は、７０体積％以下である。

このような構成によれば、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に含まれる樹脂が、使用済のバレル研磨用メディアの小片に対して十分な接合力を提供するので、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片がバレル研磨用の再生メディアから脱落することが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記バレル研磨用の再生メディアを構成する基体における砥粒の含有率が、１０〜７５体積％である。

このような構成によれば、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に含まれる樹脂が、使用済のバレル研磨用メディアの小片に対して十分な接合力を提供するので、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片がバレル研磨用の再生メディアから脱落することが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の表面粗さＲａの粗さ曲線の最大山高さＲｐおよび最大谷深さＲｖが、Ｒｐ＜Ｒｖの関係を満たす。
なお、最大山高さＲｐおよび曲線の最大谷深さＲｖは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に規定されるパラメータである。

このような構成によれば、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に対する、使用済のバレル研磨用メディアの小片の親和力が向上し、且つアンカー効果が増大するので、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片がバレル研磨用の再生メディアから脱落することが抑制される。

この効果をより高めるために、本発明の他の好ましい態様によれば、前記Ｒｖに対する前記Ｒｐの比（Ｒｐ／Ｒｖ）が０．２５〜０．７５である。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記バレル研磨用の再生メディアに含まれる樹脂が熱硬化性樹脂である。

このような構成によれば、バレル研磨中に生じる熱によって基体中の樹脂の軟化が生じないので、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片がバレル研磨用の再生メディアから脱落することが抑制される。

本発明の他の態様によれば、
上記バレル研磨用の再生メディアを製造する方法であって、
使用済のバレル研磨用メディアから所定寸法を有する使用済のバレル研磨用メディアの小片を選別する工程と、
前記使用済のバレル研磨用メディアの小片を構成する基体に含まれる樹脂と同一または類似の組成の樹脂の原料樹脂と、前記小片を構成する基体に含まれる砥粒と略同一の研磨力を備える原料砥粒とを準備する工程と、
前記原料樹脂に、前記原料砥粒を、前記使用済のバレル研磨用メディアの小片に含まれる砥粒の含有率と略同一になるように混練して分散させ、さらに、前記小片を混入してバレル研磨用メディア原料を得る工程と、
前記バレル研磨用の再生メディア原料を成形する工程と、
成形されたバレル研磨用メディア原料を硬化させバレル研磨用の再生メディアを得る工程と、を含む、
バレル研磨用の再生メディアの製造方法が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記バレル研磨用メディア原料を成形する工程が、鋳型成型法によって行われる。

このような構成によれば、
押出成型法、ドクターブレード法などの他の成形法において求められる、成形時の外力付与が不要である。従って、この外力付与によって、原料樹脂と使用済のバレル研磨用メディアの小片との間の接合力低下を回避できる。

このような構成を有する本発明によれば、環境負荷を低減させながら、従来のバレル研磨用メディアと同等の研磨性能を有するバレル研磨用の再生メディア等が提供される。

本発明の好ましい実施形態のバレル研磨用の再生メディアの模式的な側面図である。 図１のバレル研磨用の再生メディアの模式的な縦断面図である。 図１のバレル研磨用の再生メディア（又は使用済のバレル研磨用メディアの小片）の基体の内部構造を示す模式的な拡大図である。 図１のバレル研磨用の再生メディアの製造工程を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面に沿って説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態のバレル研磨用の再生メディア１０の模式的な側面図であり、図２は、バレル研磨用の再生メディア１０の模式的な縦断面図である。また、図３は、バレル研磨用の再生メディア１０（又は使用済のバレル研磨用メディアの小片）の基体の内部構造を示す模式的な拡大図である。

図１および図２に示されているように、バレル研磨用の再生メディア１０は、基体１２と、この基体１２内に配置されたバレル研磨用メディアの小片１４とを備えている。バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２は、図３に示されているように、砥粒１２ａと砥粒１２ａが分散された樹脂１２ｂとを含んでいる。

一方、バレル研磨用メディアの小片１４は、砥粒１６ａと砥粒１６ａが分散された樹脂１６ｂとを含む基体１６を備え、使用（バレル研磨）による摩耗で寸法が減少したバレル研磨用メディアである。

バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２は、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６と略同一の研磨力を有している。
各基体１２、１６の研磨力は、例えば、砥粒１２ａ、１６ａの材質、粒度、樹脂１２ｂ、１６ｂに対する含有率を調整される。砥粒１２ａ、１６ａ及び樹脂１２ｂ、１６ｂは、互いに同一種類でも、異なった種類でも良い。また、基体１２と基体１６の親和性を考慮して、樹脂１２ｂ、１６ｂを同一種類の樹脂から構成してもよく、あるいは、異なった種類の樹脂から構成してもよい。

更に、樹脂１２ｂ、１３ｂに対する砥粒１２ａ、１３ａの含有率を略同一としても良い。ただし、砥粒１２ａ、１６ａの含有率が低すぎると、ワークを研磨するための十分な研磨力を得ることが出来ない。

バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２の研磨力が、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６の研磨力と異なると、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２にワークが接触した場合と使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６にワークが接触した場合とで研磨力が異なり、ワークの仕上がり程度の管理が困難となる。しかしながら、基体１２と基体１６とを略同一の研磨力を有する構成とすることで、ワークの仕上がり程度にバラツキが少なくなり、工程管理が容易になる。

また、再生メディアには、バレル研磨中に使用済メディアが脱落しない性能がさらに求められる。このため基体１１と使用済みメディア１２との親和性を考慮するとよい。

本実施形態のバレル研磨用の再生メディア１０では、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２中の樹脂１２ｂと、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６中の樹脂１６ｂとが、同一材料である。この結果、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２と、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４との間に高い親和性が確保される。

本実施形態のバレル研磨用の再生メディア１０では、樹脂１２ｂ、１６ｂの材料として、熱硬化性樹脂が使用されている。具体的には、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。

樹脂１２ｂ、１６ｂの材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、バレル研磨時の発熱により樹脂１２ｂが軟化しない。このため、バレル研磨時の発熱によって、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２中の樹脂１２ｂと、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４との接合力が低下することがなく、バレル研磨時の使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の脱落が抑制される。

また、熱硬化性樹脂に代えて、ナイロン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を使用してもよい。

また、砥粒１２ａ、１６ａとしては、公知の材料（例えば、アルミナ、シリカ、炭化珪素、酸化鉄、酸化硼素、ジルコン、酸化クロム、ダイヤモンド、金剛砂、及びこれらの粉末、あるいはこれらを原料とした成形物等）、これらの材料の混合粉粒体が用いられる。また、砥粒の粒度は、砥粒の種類、バレル研磨用メディアの寸法、ワークの性状および研磨の目的等に応じて適宜選択される。

本実施態様のバレル研磨用の再生メディア１０では、バレル研磨用の再生メディア１０の径に対する使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の径の比が０．１〜０．５である。ここで、バレル研磨用の再生メディア１０及び使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の径とは、いわゆる粒径を指す。球形状以外の形状（例えば、円錐形状）では、メディアあるいは小片を球体と仮定した場合の直径を指す。
この径は、所定の目開きの篩を通過するか否かで近似してもよい。例えば、目開きが３ｍｍの篩を通過したメディア（あるいは小片）を、３ｍｍ以下の径とすることができる。

使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の径が大きすぎると、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２中の樹脂１２ｂの接合力が、バレル研磨用メディアの小片１４に対して十分に働かず、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４が脱落する恐れがある。一方、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４が小さすぎると、バレル研磨用の再生メディア１０の製造時に気泡が混入して強度が低下する恐れがある。しかしながら、バレル研磨用の再生メディア１０の径に対する使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の径の比を０．１〜０．５に設定することで、このような問題を回避できる。

本実施態様のバレル研磨用の再生メディア１０では、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の含有率が、７０体積％以下に設定される。含有率を、６０体積％以下としてもよい。

使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の含有率が高すぎると、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２中の樹脂１２ｂの接合力が、バレル研磨用メディアの小片１４に対して十分に働かず、バレル研磨中に、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４が脱落する恐れがある。しかしながら、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の含有率を上記範囲に設定することで、このような問題を回避できる。

本実施態様のバレル研磨用の再生メディア１０では、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２における砥粒１２ａの含有率が、１０〜７５体積％に設定されている。この含有率を、４５〜６５体積％としてもよい。

バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２における砥粒１２ａの含有率が高すぎると、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２中の樹脂１２ｂの接合力が、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４に対して十分に働かず、バレル研磨中に使用済のバレル研磨用メディアの小片１４が脱落する恐れがある。しかしながら、バレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２における砥粒１２ａの含有率を上記範囲に設定することで、このような問題を回避できる。

さらに、本実施態様のバレル研磨用の再生メディア１０では、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の表面粗さＲａの粗さ曲線の最大山高さＲｐおよび最大谷深さＲｖが、Ｒｐ＜Ｒｖの関係を満たしている。特に、Ｒｖに対するＲｐの比（Ｒｐ／Ｒｖ）を０．２５〜０．７５、より好ましくは０．３０〜０．５０に設定すると良い。
なお、最大山高さＲｐおよび曲線の最大谷深さＲｖは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に規定されるパラメータである。

Ｒｐが小さいとバレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２と使用済のバレル研磨用メディアの小片１４との親和性が向上する。また、Ｒｖが大きいと使用済のバレル研磨用メディアの小片１４に対するバレル研磨用の再生メディア１０を構成する基体１２のアンカー効果が向上する。さらに、Ｒｐ＜Ｒｖが満たされることで、バレル研磨に用いる再生メディア１０して最適となる基体１１と使用済メディア１２との接合力が得られる。

次に、本実施形態のバレル研磨用の再生メディア１０の製造方法について説明する。図４は、バレル研磨用の再生メディア１０の製造工程を説明するためのフローチャートである。

＜工程Ｓ１：使用済のバレル研磨用メディアの小片の選別＞
まず、使用済のバレル研磨用メディアから所定寸法を有する使用済のバレル研磨用メディアの小片を選別する。
具体的には、バレル研磨後に、使用したバレル研磨用メディアを、所望の径に対応した目開きの篩にて分級する。例えば、所望の径が許容しうる最大径に対応する第一の篩と最小径に対応する第二の篩とを準備する。まず、使用済のバレル研磨用メディアを第一の篩で分級し、第一の篩を通過したバレル研磨用メディアを第二の篩でさらに分級する。そして、第二の篩上に残ったものを「所定寸法を有する使用済のバレル研磨用メディア」として使用する。なお、最小径を考慮する必要がない場合は、第二の篩のみで分級してもよい。

篩を通過したバレル研磨用メディアの小片の粗さ曲線の最大山高さＲｐ及び粗さ曲線の最大谷深さＲｖを測定し、Ｒｐ＜Ｒｖを満たした研磨メディアを使用済のバレル研磨用メディアの小片１４とする。この測定は、表面粗さ計にて測定することができる。
なお、Ｒｐ及びＲｖを測定する工程は、篩を通過した研磨メディアの任意の一部に対して行うのがよい。Ｒｐ＜Ｒｖが充足されていることが既知であれば省略してもよい。

＜工程Ｓ２：樹脂と砥粒の準備＞
次いで、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６に含まれる樹脂１６ｂと同一または類似の組成の樹脂の原料樹脂と、小片１４を構成する基体１６に含まれる砥粒１６ａと略同一の研磨力を備える原料砥粒とを準備する。

具体的には、バレル研磨用の再生メディア１０の基体１２の原料となる砥粒１２ａ（原料砥粒）及び樹脂１２ｂ（原料樹脂）を秤量する。本実施形態では、砥粒１２ａとして、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６に含まれる砥粒１６ａと略同一の粒度と材質を有する砥粒が使用される。また、樹脂１２ｂとして、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６に含まれる樹脂１３ｂと略同一の材質の樹脂が使用される。

砥粒１２ａ及び樹脂１２ｂは、基体１２における砥粒１２ａの含有率が、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を構成する基体１６における砥粒１６ａの含有率と略同一となる量が秤量された。なお、本実施態様では、樹脂１２ｂは、熱硬化性樹脂であるので、この時点では液体である。

＜工程Ｓ３：混練＞
次いで、原料樹脂に、原料砥粒を、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４に含まれる砥粒の含有率と略同一になるように混練して分散させ、さらに、小片１４を混入してバレル研磨用メディア原料を得る。

具体的には、工程Ｓ２で秤量した樹脂１２ｂ用の原料樹脂及び砥粒１２ａ用の原料砥粒を混練装置に投入し、樹脂１２ｂに砥粒１２ａが均等に分散するように混練する。砥粒１２ａが均等に分散して基体原料となった後、使用済の工程Ｓ１で選別した小片１４をさらに投入し、混練を継続する。この時点で使用済のバレル研磨用メディア１４を原料基体と共に混練することで、バレル研磨用の再生メディア１０の基体１２と、その中に配置される使用済のバレル研磨用メディアの小片１４との親和力が向上する。

＜工程Ｓ４：成型（成形）＞
次いで、バレル研磨用メディア原料を成形する。
具体的には、工程Ｓ３で得られた混練物（バレル研磨用メディア原料）を成形する。本実施態様では、バレル研磨用の再生メディア１０（本実施形態では円錐形状）と相補的な形状のキャビティを有する鋳型に混練物を充填する「鋳型成型法」によって成型を行う。鋳型成型法を用いず、押出成形法、ドクターブレード法等で成形を行っても良い。

＜工程Ｓ５：硬化＞
次いで、成形されたバレル研磨用メディア原料を硬化させバレル研磨用メディアを得る。
具体的には、工程Ｓ５において混練物が充填された鋳型を加熱炉に装入し、所定の温度で加熱することで、この混練物を硬化させる。

＜工程Ｓ６：回収＞
その後、鋳型を加熱炉より取り出して冷却した後、硬化物を鋳型のキャビティより脱離して回収することで、本実施態様のバレル研磨用の再生メディア１０を得る。

なお、回収したバレル研磨用の再生メディア１０にはバリが残っている場合がある。このバリが問題となる場合は、バリを除去する工程を設けてもよい。バリは、例えばこのバレル研磨用の再生メディア１０をバレル研磨機で共擦りすることで除去することができる。

なお、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の表面は、バレル研磨による摩擦に起因して、基体１２とは異なった光沢または色を有している。その為、バレル研磨用の再生メディア１０の表面では、例えば、図１に示すように、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を視認することができる。このため、使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を含むバレル研磨用の再生メディア１０であることが外観から判別でき、研磨メディアの管理を容易に行うことができる。

また、所定量の使用済のバレル研磨用メディアの小片１４を成形型のキャビティに投入した後、キャビティに基材原料を充填する構成でもよい。この方法によって製造したバレル研磨用メディアによれば、バレル研磨用の再生メディア１０毎に含まれる使用済のバレル研磨用メディアの小片１４の含有率にバラツキが小さくなるので、バレル研磨するワークの仕上がり状態の管理をより容易に行うことができる。

次に、本発明の実施例のバレル研磨用メディアを評価した結果を説明する。

バレル研磨用メディアの径に対する使用済のバレル研磨用メディアの小片の径の比（径比）、バレル研磨用の再生メディアにおける使用済のバレル研磨用メディアの小片の含有率、使用済のバレル研磨用メディアの小片の表面の最大谷深さＲｖに対する粗さ曲線の最大山高さＲｐの比（Ｒｐ／Ｒｖ）、バレル研磨用の再生メディアに含まれる砥粒の含有率を変化させたバレル研磨用の再生メディアを準備し、評価を行った。
これらのバレル研磨用の再生メディアは、上記の製造方法によって製造した、底面の直径が２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円錐形のバレル研磨用の再生メディアである。

なお、バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に含まれる砥粒の材質、粒度、および樹脂に対する含有率は、使用済のバレル研磨用メディアを構成する基体に含まれる砥粒の材質、粒度および樹脂に対する含有率と同一となるように調整しされている。

製造されたバレル研磨用の再生メディアをバレル研磨機（新東工業株式会社製：ＥＶＦ−０４型）に、研磨槽の１／２となるように投入し、バレル研磨機を４２時間運転して再生メディアの径が９．５ｍｍになるまで共擦りし、評価を行った。

「共擦り前」、「１２時間運転後」、「４２時間運転後」のそれぞれの時点で、バレル研磨用の再生メディアを任意に２０個、抽出し、外観を観察した。評価は、「孔の有無」「割れ又は欠けの有無」「再生メディアの脱離の有無」にて行った。それぞれの評価は下記の通りとした。
評価１：孔の有無
○・・・何れの状態でも孔がない。
△・・・何れかの状態で１ｍｍ以下の孔が１個ある。
×・・・何れかの状態で１ｍｍ以上の孔がある。若しくは１ｍｍ以下の孔が複数個ある。
評価２：割れ又は欠けの有無
○・・・何れの状態でも割れ又は欠けがない。
×・・・何れかの状態で割れ又は欠けがある。
評価３：再生メディアの脱離の有無
○・・・何れの状態でも再生メディアの脱離がなく、且つ基材と再生メディアの境界に空隙がない。
△・・・何れの状態でも再生メディアの脱離がないが、何れかの状態で基材と再生メディアの境界に空隙がある。
×・・・何れかの状態で再生メディアが脱離している。

結果を表１に示す。以下、それぞれの条件変更のバレル研磨用の再生メディアへの影響について説明する。
なお、表１における使用済のバレル研磨用メディアの含有率と基材原料の砥粒の含有率は、いずれも体積％を示す。

（Ａ）使用済のバレル研磨用メディアの径の影響
径比が０．１〜０．５を満たす実施例１−１〜１２は、いずれも全ての評価項目が○評価であった。
径比が０．１〜０．５の範囲を逸脱する比較例１−１及び１−２は、「孔」の評価が△となった。△評価は、実用上は問題ないが、０．１〜０．５に比べて性能の低下が見られた。これは、使用済のバレル研磨用メディアの径が大き過ぎても小さ過ぎても混練時に気泡を巻き込みやすくなることが推察される。
更に、径比が０．５を上回る比較例１−２は、「割れ・欠け」及び「脱離」の評価が何れも×であった。これは、基材原料による使用済メディアの接合力が弱いためにそれらの界面に空隙が生じ、この空隙を起点として割れ・欠け及び脱離が発生したと推察される。

（Ｂ）使用済のバレル研磨用メディアの含有率の影響
使用済のバレル研磨用メディアの含有率が７０体積％以下を満たす実施例１−１〜１２は、いずれも全ての評価項目が○評価であった。使用済のバレル研磨用メディアの含有率が６０体積％以下を満たす実施例１−３と６０〜７０体積％を満たす実施例１−４においてのバレル研磨用の再生メディアと基材との接合界面をＳＥＭで観察したところ、実施例１−３の方がより密着している様子が観察された。定性評価ではいずれも○評価であるが、含有率を６０体積％以下とすると、さらに耐久性の高いバレル研磨用メディアが得られることが示唆された。

使用済のバレル研磨用メディアの含有率が７０体積％を上回る比較例１−３は、「割れ・欠け」の評価が×、「脱離」の評価が△であった。これは、これは、基材原料による使用済メディアの接合力が弱いために使用済メディアが脱離し、脱離により生じた空隙を起点として割れ・欠けが発生したと推察される。

（Ｃ）使用済のバレル研磨用メディアのＲｐ／Ｒｖの影響
Ｒｐ＜Ｒｖであり、且つＲｐ／Ｒｖが０．２５〜０．７５を満たす実施例１−１〜１２は、いずれも全ての評価項目が○評価であった。Ｒｐ／Ｒｖが０．３〜０．５を満たす実施例１−６、７及び０．２５〜０．３０を満たす実施例１−５、及び０．５〜０．７５を満たす実施例１−８においてバレル研磨用の再生メディアと基材との接合界面をＳＥＭで観察したところ、実施例１−６、７の方がより密着している様子が観察された。定性評価ではいずれも○評価であるが、Ｒｐ／Ｒｖを０．３〜０．５とすると、さらに耐久性の高いバレル研磨用の再生メディアが得られることが示唆された。

Ｒｐ／Ｒｖが０．２５を下回る比較例１−４及び０．７５〜１．００を満たす比較例１−５は、いずれも「脱離」の評価が△となった。△評価は実用に問題のないが、０．１〜０．５に比べて性能の低下が見られた。

Ｒｐ／Ｒｖが１を上回る比較例１−６（即ち、Ｒｐ＞Ｒｖ）は、「割れ・欠け」の評価が×、「脱離」の評価が△であった。これは、基材原料による使用済のバレル研磨用メディアの接合力が弱いためにそれらの界面に空隙が生じ、この空隙を起点として割れ・欠けが発生したと推察される。

（Ｄ）基材原料に含まれる砥粒の含有率の影響
砥粒の含有率が１０〜７５体積％を満たす実施例１−１〜１２は、いずれも全ての評価項目が○評価であった。含有率が４５〜６５体積％以下を満たす実施例１−１０、１１及び０．１０〜０．４５体積％を満たす実施例１−９及び０．６５〜０．７５を満たす実施例１−８において再生メディアと基材との接合界面をＳＥＭで観察したところ、実施例１−９〜１１の方がより密着している様子が観察された。

砥粒の含有率が７５体積％を上回る比較例１−７は「割れ・欠け」及び「脱離」の評価がいずれも×であった。これは、基材原料による使用済メディアの接合力が弱いために使用済メディアが脱離し、脱離により生じた空隙を起点として割れ・欠けが発生したと推察される。

次に、本発明の実施例のバレル研磨用の再生メディアの研磨能力を確認した結果について説明する。

研磨メディアは、以下の３種類を用いた。
メディアＡ：実施例１−３のバレル研磨用の再生メディア
メディアＢ：基体のみで形成された研磨メディアであって、他の条件は実施例１−３と同等である研磨メディア
メディアＣ：砥粒の含有量を８％とし、他の条件は実施例１−３と同等とした再生メディア

上述のバレル研磨機に研磨メディア、水、コンパウンド、ワークを投入し、バレル研磨機を１時間運転して研磨を行った。ワークは以下の３種類を用いた。
ワークＡ：φ２２ｍｍ×１５ｍｍの機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）
ワークＢ：φ２２ｍｍ×２２ｍｍの高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）
ワークＣ：φ２２ｍｍ×１５ｍｍのアルミ合金（Ａ２０１７）

研磨終了後、ワークを回収し水洗した後、ワークの重量を測定して研磨前のワークの重量との差を演算することで、時間当たりの研磨量を算出した。また、任意の位置５点でワークの表面粗さＲａ、Ｒｙ、Ｒｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に規定）をそれぞれ測定し、その平均値をそれぞれ算出し、研磨前のワークの表面粗さと比較することで研磨の進行を評価した。

結果を表２に示す。実施例１−３のバレル研磨用の再生メディアを用いて研磨を行った実施例２−１〜３は、基体のみで形成された研磨メディアを用いて研磨を行った比較例２−１〜３と比較して、同等の研磨力を有していた。

砥粒の含有量が１０体積％を下回る再生メディアを用いて研磨を行った比較例２−４〜６は、いずれのワークにおいても実施例２−１〜３と比較して研磨力が劣っていた。これは、砥粒の含有量が少な過ぎることでワークを切削する能力が十分に得られなかったためであると推測される。

本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

１０：バレル研磨用の再生メディア
１２：（バレル研磨用の再生メディア１０の）基体
１２ａ：（バレル研磨用の再生メディアの基体１２中の）砥粒
１２ｂ：（バレル研磨用の再生メディアの基体１２中の）樹脂
１４：（使用済みのバレル研磨用メディアの）小片
１６：（使用済みのバレル研磨用の再生メディア１４の）基体
１６ａ：（小片の基体１６中の）砥粒
１６：（小片の基体１６中の）樹脂

Claims (9)

1. バレル研磨用の再生メディアであって、砥粒と該砥粒が分散された樹脂とを含む基体と、該基体中に配置されたバレル研磨用メディアの小片とを備え、前記バレル研磨用メディアの小片が、砥粒と該砥粒が分散された樹脂とを含む基体を備えた、使用済のバレル研磨用メディアであり、
   前記バレル研磨用の再生メディアを構成する基体に含まれる砥粒は材質、粒度、樹脂に対する含有率が、前記使用済のバレル研磨用メディアを構成する基体に含まれる砥粒の材質、粒度、樹脂に対する含有率と略同一であり、前記バレル研磨用の再生メディアを構成する基体は前記使用済のバレル研磨用メディアを構成する基体と略同一の研磨力を有している、
   バレル研磨用の再生メディア。
2. 前記バレル研磨用の再生メディアの径に対する前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の径の比が０．１〜０．５である、
   請求項１に記載のバレル研磨用の再生メディア。
3. 前記バレル研磨用の再生メディアにおける前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の含有率は、７０体積％以下である、
   請求項１又は２に記載のバレル研磨用の再生メディア。
4. 前記バレル研磨用の再生メディアを構成する基体における砥粒の含有率が、１０〜７５体積％である、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のバレル研磨用の再生メディア。
5. 前記使用済のバレル研磨用メディアの小片の表面粗さＲａの粗さ曲線の最大山高さＲｐおよび最大谷深さＲｖが、Ｒｐ＜Ｒｖの関係を満たす、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のバレル研磨用の再生メディア。
6. 前記Ｒｖに対する前記Ｒｐの比が０．２５〜０．７５である、
   請求項５に記載のバレル研磨用の再生メディア。
7. 前記バレル研磨用の再生メディアに含まれる樹脂が熱硬化性樹脂である、
   請求項１乃至６のいずれかに記載のバレル研磨用の再生メディア。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバレル研磨用の再生メディアを製造する方法であって、
   使用済のバレル研磨用メディアから所定寸法を有する使用済のバレル研磨用メディアの小片を選別する工程と、
   前記使用済のバレル研磨用メディアの小片を構成する基体に含まれる樹脂と同一または類似の組成の樹脂の原料樹脂と、前記小片を構成する基体に含まれる砥粒と略同一の研磨力を備える原料砥粒とを準備する工程と、
   前記原料樹脂に、前記原料砥粒を、前記使用済のバレル研磨用メディアの小片に含まれる砥粒の含有率と略同一になるように混練して分散させ、さらに、前記小片を混入してバレル研磨用の再生メディア原料を得る工程と、
   前記バレル研磨用の再生メディア原料を成形する工程と、
   成形されたバレル研磨用の再生メディア原料を硬化させバレル研磨用の再生メディアを得る工程と、を含む、
   バレル研磨用の再生メディアの製造方法。
9. 前記バレル研磨用の再生メディア原料を成形する工程が、鋳型成型法によって行われる、
   請求項８に記載のバレル研磨用の再生メディアの製造方法。