JPH0240276B2 - Kenmataiyososeibutsu - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は合成樹脂を結合剤とする研磨体用組成
物およびこれを硬化して得られる研磨体に関す
る。 合成樹脂質結合剤（レジノイド結合剤）として
は従来フエノール樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリウレタン、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂等が知られている。レジノイド砥石は、
ビトリフアイド結合剤等無機質結合剤に比して弾
性があり、引張り強さが大きく、高速回転に使え
るので、切断砥石、ロール研削用砥石や鋳ばり取
り用などに使われている。しかし、いずれも研削
時の発熱により、砥粒を保持している樹脂が熱に
より劣化し、目つまり、目こぼれを起こしやすい
等高速の研削を行うのが困難である。不飽和ポリ
エステル樹脂を結合剤としたものでは、水の微粒
を分布させた砥石が開発され、熱伝導性の悪い難
研削材に対して、すぐれた研磨、研削性を示すこ
とが知られているが、水の含有量、水の微粒の調
節など要因が多く、必ずしも製造は容易とはいえ
ない。また比重の非常に異る樹脂と砥粒その他助
剤とを液状で均一に散したまま保つのが難しく、
組成物の可使時間が比較的短いなどの難点があ
る。 本発明者等は、耐熱性、機械的強度にすぐれ、
適度の結合度が得られる結合剤を種々探索し、容
易に研磨体を製造しうる研磨体用組成物を得るた
めに研究の結果、テレフタル酸ジアリルエステル
共重合体を主成分とする熱硬化性樹脂を結合剤と
して用いる組成物がすぐれた研磨体を容易に与え
ることを見出し、本発明を完成した。すなわち本
発明による研磨体は、本発明者等が先に提案した
従文献未記載のテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体を主成分とする熱硬化性樹脂を硬化・架橋
させたものを結合剤とするもので、結合剤の配合
量を減らすことも可能であつて、研削時の発熱に
耐えることができ、高温時においても、自生発刃
が連続的に行われるために、ドレツシングを要す
るまでの研削時間が延長されるという研磨体とし
てすぐれた性能を発揮しうる。 本発明のもう一つの目的は、上記テレフタル酸
ジアリルエステル共重合体を主成分とする熱硬化
性樹脂を結合剤とする上記の研磨体を製造するた
めの組成物を提供することにある。 すなわち本発明はテレフタル酸ジアリルエステ
ル共重合体を必須成分とする熱硬化性樹脂を結合
剤とし、硬化剤および砥粒を含すことを特徴とす
る研磨体用組成物である。 本発明にいうテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体とは式(1) で表わされるテレフタル酸ジアリルエステル(1)と
式(2) （但し式中、R₁R₂はそれぞれ、水素原子および
低級アルキル基よりなる群から選ばれた基を示
し、ｎは１〜３の整数を示す）で表わされるベン
ジル位に少なくとも１個の水素原子を有する芳香
族炭化水素とから導かれたテレフタル酸ジアリル
エステル共重合体であつて、(a)．式(1)モノマー単
位の末端に式(2)モノマー単位１個が、上記ベンジ
ル位において式(1)モノマー単位のアリル基とその
C^*および／又はC^*′と炭素−炭素結合した構造を
有する。さらに(b)．該共重合体の式(1)モノマー単
位のアリル基で形成された炭素−炭素結合分子鎖
部分の該式(1)モノマー単位の数が３〜11個、好ま
しくは３〜10個であるという構造的特徴を有する
共重合体である。このテレフタル酸ジアリルエス
テル共重合体は特定条件下において式(1)化合物と
式(2)化合物とを、公知の有機過酸化物やアゾ化合
物触媒の存在下に、反応させることにより製造す
ることができる。この共重合体の詳細については
本出願人の出願に係る特願昭57−189981号に記載
されている。 本発明にいうテレフタル酸ジアリルエステル共
重合体を必須成分とする熱硬化性樹脂とは、もち
ろん該共重合体自身でもよいし、必要に応じて、
樹脂の溶融粘度、硬化速度、初期粘着性等を調節
するために、ジアリルフタレート，ジアリルイソ
フタレート，ジアリルテレフタレート，テトラブ
ロモジアリルフタレート類，テトラクロロジアリ
ルフタレート類，ジアリルクロレンデート，トリ
アリルイソシアヌレート，トリアリルシアヌレー
ト，トリアリルトリメリテート，トリアリルホス
フエート等テレフタル酸ジアリルエステル共重合
体と、その硬化条件で反応しうるモノマー或いは
数平均分子量約2000未満のオリゴマーの中から単
独で、または適当に組合せて加えてもよい。配合
量は、組成物の作業性、凝結性、溶融粘度、硬化
速度、機械強度等によつて決めるべきなので、一
般的に規定することはできないが、該共重合体
100重量部当りの重量部をPHRなる単位で表わし
たとき、30PHR以下とするのが望ましい。 また該共重合体に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂、ゴムのうち１種または２種以上を配合したも
のもまたテレフタル酸ジアリルエステル共重合体
を主成分とする熱硬化性樹脂として用いることが
できる。 本発明に用いうる熱硬化性樹脂としては、たと
えばジアリルフタレート，ジアリルイソフタレー
ト、ジアリルテレフタレートの重合体またはこれ
らの共重合体，不飽和ポリエステル，エポキシ樹
脂，エポキシアクリレート等があげられる。その
配合量に特に制限はないが、必要らば５〜
200PHRの範囲で用いれば有効である。 本発明に用いうる熱可塑性樹脂としては、たと
えば、ポリビニルアルコール，ポリビニルアセタ
ール類，ABS，ポリエチレン，ポリプロピレン，
ポリ塩化ビニル，ポリスチレン，ポリブタジエ
ン，塩素化ポリエチレン，エチレン−α−オレフ
イン共重合体，エチレン−酢ビ共重合体等が例示
でき、ラテツクス状，粉末状，塊状等のいずれで
あつても使用できる。その配合量は、本発明のテ
レフタル酸ジアリルエステル共重合体と組合せて
用いる場合、該共重合体の耐熱性、耐水性、耐油
性、強靭さをよりよく発揮させるためには、また
作業性を考慮すれば、２〜60PHR、好ましくは
３〜50PHRの範囲で用いれば有効である。 本発明に用いうるゴムとしては、どの様な種類
のものでも使用でき、またその状態もラテツクス
状，塊状などのいずれであつてもよい。例示する
ならば、天然ゴム，イソプレンゴム，クロロプレ
ンゴム、ネオプレンゴム，ニトリルゴム，ブタジ
エンゴム，ブタジエン−アクリロニトリルゴム，
ブタジエン−スチレンゴム，ウレタン，エピクロ
ルヒドリンゴム，ゴム状塩素化ポリエチレン等が
あげられ、その配合量はやはりテレフタル酸ジア
リルエステル共重合体の特徴を発揮させ、作業性
をもあげるためには、２〜50PHR、好ましくは
３〜40PHRの範囲で用いれば有効である。 上記の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびゴ
ムのうち２種以上を併用する場合は、その会計が
200PHR以下になるようにするのがよい。 次に本発明による研磨体用組成物について説明
する。該組成物の特徴は、上記テレフタル酸ジア
リルエステル共重合体を主成分とする熱硬化性樹
脂を結合剤として用いることにあり、この結合剤
と、適当な研磨材または砥材（以下砥粒という）、
及び充填剤、研削助剤、硬化剤、必要に応じて補
強材、気孔剤、耐摩耗剤、シランカツプリング
剤、界面活性剤を配合することにより、研磨体組
成物を得ることができる。 砥粒としては、各粒度のアルミナ質，炭化珪素
質，焼結アルミナ質，アルミナ，ジルコニア質，
人造ダイヤモンド，立方晶窒化硼素のような人造
研削材，コランダム，ガーネツト等の天然研削材
を用いることができる。これら砥粒の配合量とし
ては、結合剤100容量部当り20〜800容量部、好ま
しくは30〜600容量部のような量を例示すること
ができる。 充填剤及び研削助剤としては、たとえば氷晶
石，珪石，弗化カルシウム，硫酸バリウム，硫酸
カリウム，炭酸カルシカム等が用いられ、結合剤
硬化時の収縮防止剤としても有効である。これら
充填剤及び研削助剤の配合量としては、結合剤
100容量部当り60〜980容量部、好ましくは90〜
750容量部のような量が例示できる。 硬化剤としては、過酸化ベンゾイル，過酸化ジ
クミル，過酸化ジ第三ブチル，過安息香強第三ブ
チルのような有機過強化物を使用することがで
き、たとえば結合剤100重量部当り0.1〜６重量部
のような量が有効である。 補強材を用いる場合には、ガラス繊維，シリカ
繊維，シリケートガラス繊維，アスベスト繊維，
アルミナ繊維，炭素繊維、ボロン繊維、ベリリウ
ム繊維等の無機質補強材，ポリエステル，ポリア
ミド，ポリイミド，ポリイミドアミド，ポリビス
マレイミド，ビスマレイミドトリアジン樹脂等の
有機質補強材およびこれらからなる繊維，織布，
不織布，マツト等から選ぶことができ、研磨体の
機械的強度の向上、脆さの軽減等に有効で、研磨
体の使用周速度の増大にも効果がある。補強材の
配合量としては、結合剤100重量部当り１〜200重
量部、好ましくは１〜100重量部のような量が例
示できる。 研磨体の気孔の量を調節するために、必要らば
気孔剤としてたとえばアルミナ質中空球を使用し
てもよい。気孔剤の配合量は、砥粒の粒度、砥粒
率、結合度等によるので、一慨には決められない
が、たとえば、結合剤100容量部当り５〜200容量
部、好ましくは10〜170容量部のような量を例示
できる。 耐摩耗材としては、二硫化モリブデン，ボロン
ナイトライト，チタン酸カリウム，カルシウムメ
タシリケート，マイカ，コロイダルシリカ，コロ
イダルアルミナ，コロイダルチタン，酸化亜鉛，
タルク，ポリ四フツ化エチレン等が用いられる。
これらは同時に補強材としても有効であるので、
その配合量は特に制限されないが耐摩耗性向上の
ためには、たとえば結合剤100重量部当り１〜100
重量部、好ましくは５〜50重量部のような量が有
効である。 本発明で用いるテレフタル酸ジアリルエステル
共重合体は比較的疎水性の大きな樹脂であり、砥
粒その他の配合物とのなじみをよくし、砥粒等が
均一に結合剤によつてコーテイングされるのを助
け、接着をよくし、特に硬い研磨体を製造する場
合には、シランカツプリング剤等を添加すると有
効である。その添加量は砥粒率等によるが、たと
えば結合剤100重量部当り0.005〜５重量部、好ま
しくは0.01〜３重量部のような量を示例できる。 さらに、組成物の製造に際して、水、有機溶剤
等の液状媒体を使用する場合には、界面活性材を
添加することにより、均一な混合分散が可能とな
り、有利な場合もある。その添加量も適度でよい
が、たとえば結合剤100重量部当り0.05〜10重量
部、好ましくは0.1〜５重量部のような量が例示
できる。 このようにして得られた研磨体は、湿式、乾式
いずれの研削法にも使用でき、結合剤の耐熱性が
よいので、研削時の発熱により砥粒表面の温度が
上昇しても結合剤が軟化せず、強固に砥粒を保持
することができ、また結合剤の強靭さも相俟つ
て、高温時でも適度の弾性を失わず、自生発刃が
スムーズに連続的に行われるために、目つまり、
目つぶれ、目こぼれが起りにくく、ドレツシング
を要するでの研削時間が長くとれ、難研削材とい
れる熱伝導率の低い非金属，炭素製品，耐火物，
コンクリート，陶磁器，セラミツクス，石材，プ
ラスチツクス，ゴム等にも適用できる研削性のす
ぐれたものである。また現在よく使われているビ
トリフアイド砥石の使用周速度2000ｍ／minも充
分耐えることができるものである。 以下実施例により説明する。 実施例 比較例 ［テレフタル酸ジアリルエステル共重合体の製
造］ タービン翼式可変式撹拌機，モノマーおよび触
媒供給用二重管式供給ノズル，チツ素パージ口，
リーク弁，サンプリング口，温度計および圧力計
を備えた内容積120のジヤケツト付SUS304製
重合槽を使用した。この重合槽に後掲第１表に示
した。芳香族炭化水素（HC）60Kgを仕込み槽内
の空気をチツ素で置換した後減圧にし、重合槽を
密閉した。撹拌を行いつつ140℃に昇温し二重管
式ノズルの外管よりテレフタル酸ジアリルを所定
の速度で、また同時に過酸化ジ−tert−ブチル
（DTBPC）と式(2)の芳香族炭化水素（HC）とを
モル比0.5：１となるよう予め混合したものを所
定の速度で重合槽に供給した。槽温度140℃、重
合槽圧力は0.3〜２Kg／cm²Ｇである。所定量のテ
レフタル酸ジアリル、芳香族炭化水素、過酸化ジ
−tert−ブチルの供給が終了すれば加熱を中止し
常温付近まで冷却し重合反応を終了した。テレフ
タル酸ジアリル、芳香族炭化水素、および過酸化
ジ−tert−ブチルの供給速度と供給量を第１表に
示した。 上で得られた重合反応液を、薄膜式蒸発器を用
いて、揮発分を留去し、蒸発残分中の未反応芳香
族炭化水素の、共重合体と未反応テレフタル酸ジ
アリルの合計に対する比率を、重量で0.3：１と
し、次いで蒸発残分を、供給したテレフタル酸ジ
アリルの、重量で５倍のメタノールを仕込んだ撹
拌槽に滴下しながら撹拌し、共重合体を析出させ
た。析出した共重合体を同量のメタノールでよく
洗いろ過、乾燥、粉砕して粉末状の共重合体を得
た。共重合体の収率および物性は第１表に示し
た。

【表】 ［結合剤の製造］ 製造例１，２によるテレフタル酸ジアリルエス
テル共重合体に第２表に示す物質を配合し結合剤
を作製した。第２表中Ｅは比較のため上記共重合
体の代りにオルソジアリルフタレートプレポリマ
ーおよび不飽和ポリエステルを使用した。

【表】 ［研磨体の製造および物性試験］ 第２表の結合剤Ａ〜Ｅに、第３表に示す物質を
配合し、これらの組成物をほぼ同重量のメチルエ
チルケトンを用いてよく混練し、溶剤を除去後整
粒して、170℃で熱プレス法により外径90mmの砥
石車を製造した。これを周波数200KHzの超音波
の厚さ方向の伝幡速度測定用試験片とし、測定結
果を第３表に併記した。一般に超音波伝幡速度が
大きい程、強度が大であることが認められてお
り、本発明において得られた砥石車はいづれも改
善された強度を有している。 次に外径90mm、厚さ25mm、穴径15.88mmの砥石
車を製造し、回転破壊強度を測定した結果を第４
表に示す。測定法はJIS R6240に準じて行つた。 また同寸法に製作した砥石車を用いて研削性を
調べた結果を第５表に示す。 被研削材としてSi−Cu系アルミ鋳物Ａ−108を
用い、電動ポータブルグラインダー
（220v.0.75Kw.1H.7000rpm）を使用し、研削荷重
10Kg、被研削移動速度1.0ｍ／min、研削時間
10minで試験した。比較のためビトリフアイド砥
石車C46J（比較例２）、結合剤としてポリビニル
アルコールを用いた砥石車（比較例３）、フエノ
ール樹脂を用いた砥石車（比較例４）の試験結果
を第５表に併記する。本発明による砥石車は、回
転破壊強度、あるいは研削性において改善された
結果を示している。

【表】 ＊ハ 重量部

【表】

【表】 ＊ヘ 括弧内の摩耗量はドレス量を含
む

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テレフタル酸ジアリルエステル共重合体を必
   須成分とする熱硬化性樹脂を結合剤とし、硬化剤
   および砥粒を含むことを特徴とする研磨体用組成
   物。 ただし上記テレフタル酸ジアリルエステル共重
   合体とは、テレフタル酸ジアリルエステルと次式
   で表わされるベンジル位に少なくとも１個の水素
   原子を有する芳香族炭化水素との共重合体をい
   う。 上式中R₁R₂は、それぞれ水素原子および低級
   アルキル基よりなる群から選ばれた基を示し、ｎ
   ＝１〜３の整数である。