JPH02232170A - 研磨研削材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は研摩研削材料に関する． 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． 〈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． 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． 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、ｖＦ＃Ｉ昭５４−８
２７８６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． 〈発明が解決しようとする課題〉 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ｍ維の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． く諜題を解決するための手段〉 本発明はアルミナ質繊維を樹脂で結合してなる研磨研削
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． 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、研摩研削材として働くので高強度、
高硬度のものが好ましい．アルミナ譬繊維の引張強度カ
月０　０　Ｘｇ／ｍｗ”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． なかでも、ＡＩ１０３が６０重量％以」二、Ｓ１０，が
３０重量％以下の成分からなりＸ線的構造においてα−
ＡＩｘ０３の反射を実質的に示さないアルミナ質繊維が
好ましい． この樺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． 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１０ｍｍ以Ｊ−、好ましくは１５ｍｍ以上、より好ま
しくは２０ｍｒｎ以十の長さを有する物が好ましい．連
続長繊維の場合は、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率は優れる
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．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して適宜選択しうる． 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． 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＄ｌｌ
Ｉｌ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、エボキシ樹脂
、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、尿素一ホルマリン樹脂、
ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂；ポリエチレン、ボリ
プロビレン、ポリメチルメタクリレート、ボリスチレン
、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、ボリスルフォン、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ｔン、ボリエテルエーテル、ポリアミドイミド等
の熱．可塑性樹脂がある．これらの中でエボキシ樹脂、
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． 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． 繊維の形状が連続長繊維でない場合は、そのまま樹脂に
混合したり、不織布や予備成形体に加工した物を樹脂で
固めても良い． アルミナ質繊維を樹脂で固めたものを、種ｈの研磨研削
材料の形状に成形する方法は、繊維強化複合材料で用い
られている各種の成形方法が採用出来る． 連続長繊維の場合は、ブリブレグ積層法、フィラメント
ワインディング法、プルトルージョン法等がある． 非連続繊維の場合は、射出成形等が用いられる． 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。

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。

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、２
０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．本発明において研慶研削性能と機械的強
度には、アルミナｔｓｕｉ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． 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．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
優れた研摩研削性能と機械的物性が達成されることとな
る． く発明の効果〉 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． 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． 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．その他、各種砥石やカッ
ターの目立てにも有効である． く実施例〉 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． 実施例Ｉ ＡｌｚＯｓが８５重璽％、ｓｉｏ．がｌ５重量％の連続
長アルミナｓａｔｔｃ住友化学工業■製）の平徴り織物
（目付け６　３　０ｇ／ａｓ”）にエポキシ樹脂（スミ
エボキシＱＥｔ−Ａ−ｘ２ｓ　　住友化学工業■製）、
ジシアンジアミド（日本触媒化学■製）、ＤＰハードナ
−９５　（ＤｕＰｏｎ．　ｔ社製）を含浸させたブリブ
レグから中心に１．５ｒｏｍの穴を打ち抜いた直径１０
０ｍｓ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／ａｍ”，　　１　２　０℃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
の取り付け１　２　０　Ｏｒｐｍ−で自動車用ゴムタイ
ヤに突起部分を幅４Ｉ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． ？施例２ ＡＩｔｏｓが８５重量％、Ｓｔｏｗが１５重量％の連続
長アルミナ繊雄トウ（住友化学工業■製）にエポキシ樹
脂くスミエボキシ■ＥＬＭ４３４　住友化学工業■製）
、ジシアンジアミド（日本触媒化学■製）、ジアミノジ
フェニルスルフォン（スミキエアーＯＳ住友化学工業■
製）を含浸させた一方向引き揃えブリブレグ（目付け１
　５　０ｇ／ｍｍ”　）を±４５゛　の角度に配向させ
て外径１０ｓｉａのパイプ状．肉厚１．５＋ｕ＋に積層
し、６　ｋｇ／ｃｍ”の加圧下１８０゜Ｃ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本脊ターンテーブルに固定し、周速が１
　２　２ｓ／ｓｉｎで回転させながら２８．６φの単結
晶フエライトを１　５　ｋｇ／（ｉｎｅｈ）　”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バｊｎｅｈ）　”・一ｉｎであった． 実施例３ Ａ１■０，が８５重景％、ＳｔＯ■が１５重置％の連続
長アルミナ繊維トウ（住友化学工業■製）にフェノール
樹脂（ＧＰ１０４　　郡栄化学社製）を含浸させた一方
向ブイブレグ（目付け１．２５ｇ／一ｍ！）を作製した
． これをＯ゜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５　ｋｇ／ｃ＋ｉ！，の張力で巻き１２０’
ｃで１時間硬化させた．このものを更に１８０゜Ｃ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．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． 比較例ｌ 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４−で研削し
た． １０００ｍｓまで研削すると相当研削速度が低下し、１
５００＋ｍ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や 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．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）アルミナ質繊維を樹脂で結合してなる研磨研削材料
   。