JPS5827068B2 - ケンマブツピン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、研摩物品に関し、とくに支持部材へ固定され
た樹脂結合研摩粒子を含む部材を有する研削といしのよ
うな新規な研摩工具に関する。

本発明は、周辺研削といしくたとえば、１■１、ＩＫＩ
、ＩＢｌ、１．Ａ１および１２Ａ１型）、張り開きカッ
プ（ｆｌａｒｉｎｇ−ｃｕｐ）研削といしくたとえば、
１１■９型）のような研摩物品に、また、フェイス・カ
ップ（ｆａｃｅ−ｃｕｐ）研摩といしくたとえば、１１
Ａ２．１２Ａ２、および６Ａ９型）に応用できる。

上に示した研削といしの表示は、１９６６年９月２田こ
アメリカ合衆国のアメリカ・スタンダード・インスティ
チュート（Ａｍｅ ｒ ｉ ｃ ａＳｔａｎｄａｒｄ
Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ）により承認された、ダイヤモンド
といしの型に対するＵＳＡ標準識別コード（５ｔａｎｄ
ａｒｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｃ ｏｄｅ
）に記載されているものである。

提示を明瞭にしかつ不必要なくり返しを避けるため、本
発明を１１Ｖ９型の押ひろげ研削といしについて以後説
明する。

支持部材へ固定された樹脂結合研摩粒子からなる研摩部
分を有する研削といしのような研摩物品は知られている
。

たとえば、米国特許第３３８９１１７号は、フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂とアルミニウム粉末のカップ型
支持部材の最外部周辺へ接着固定された樹脂結合したダ
イヤモンドの環状研摩リム部材から成るカップ型研削と
いしを開示している。

前記特許に示されているように、カップ型研削といしを
使用するとき、研摩リム要素に研削すきまを形成するた
め、環状研摩リム部材に近接する支持部材のある量を除
去することが必要である。

このような操作を「といしのドレッシング（ｗｈｅｅｌ
ｄｒｅｓｓｉｎｇ） Ｊと呼ぶ。

前述の特許にさらに示されているように、といしのドレ
ッシングは、ことに支持部材をアルミニウム粉末とフェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂との混合物から成形する
とき、困難な仕事である（その主な理由はアルミニウム
の支持部材はドレッシング工具と接触するとき支持部材
の表面を汚す傾向があることにある）。

この問題は、米国特許第３３８９１１７Ｍこには、特定
の合金化元素を支持部材へ加えることによって克服され
、これにより支持部材は容易にドレッシングできたと記
載されている。

前記特許と直接に対照して、本発明の主目的はといしの
ドレッシングを避けるンリップ型研削といしのような研
摩物品を提供することである。

本発明によれば、環状支持表面を有する支持部材と該支
持部材の環状支持表面へ固定された環状研摩部材とから
戒り、該環状研摩部材は環状の樹脂結合研摩手段と、該
環状研摩手段の一つの表面と該支持部材の環状支持表面
とに固定された研摩性多孔質樹脂の環状支持部材とを有
することを特徴とする研摩物品が提供される。

本発明の性質および利点は、次の説明および添付図面か
らさらに明確に理解されるであろう。

これらの図面において、同様な参照数字は同じ部分を示
す。

添付図面に示される研削といし１０は、実質的に■字形
の断面をもつ一般にカップ型の支持部材１１を含む。

この■字形の断面において、平らな区域１２はＶ字の底
を形成し、外向きに延びる区域１３はｖ字の脚を形成す
る。

支持部材１１の区域１３は水平面で終って環状の支持表
面１４を形成する。

支持部材１１は適当な材料、たとえばアルミニウムから
作ることができる。

支持部材１１は通常その区域１２の中央に孔１８を有し
、この孔は仕上げた研削といしを適当な支持部材、たと
えば回転軸もしくはアーμに取り付けるのに有用である
。

環状研摩部材１５は、エポキシ接着剤のような適当な接
着剤、たとえばアメリカン・サイアナミツド社のフィル
ム接着剤ＨＴ ４２４によって環状の支持表面１４へ固
定される。

環状支持部材１５は、環状の樹脂結合研摩手段１６と環
状の支持部材１７とから成る。

環状の樹脂結合研摩手段１６は好ましくはポリイミド樹
脂によって結合されたダイヤモンドの研摩物質から作ら
れる。

環状の支持部材１７は、発ぼうエポキシ樹脂または好ま
しくは多孔質のポリイミド樹脂から作られる。

本発明の研削といしの顕著な特徴は、もろい性質または
研けやすい性質の環状支持部材１７にある。

この環状支持部材１７は研摩手段１６が消費されるにつ
れてすりへるか摩耗されるので、といしのドレッシング
の必要性が避けられる。

さらに詳しくは、支持部材１７は好ましくは多孔質のポ
リイミドから作られる。

多孔質のポリイミドの支持部材１７は、低圧熱成形およ
び焼結法または直接成形および自由焼結法により成形で
きる。

低圧成形法はポリアミド樹脂を通常の圧力より低い圧力
、たとえば３０００〜５０００ ｐｓｉ（２１１〜３５
２ｋｇ／ｆｆｌ ）の圧力で圧縮し、ついで圧縮された
ポリイミドを３００℃より高い温度で融合すると同時に
上記の加えた圧力を維持して完全に融合したポリイミド
樹脂の常態の密度の９２％より少ない密度をもつ成形ポ
リイミド物体とする。

低圧熱成形法はｐｒｏｄｕｃｔ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
Ｉｎｄｅｘｓ１９７０年１１月号４３ページに実質的に
開示されているとおりである。

直接成形および自由焼結法（以後ＤＦＳという）は、融
合性ポリイミド粉末とホルムアルデヒドの固体の粒状重
合体との組成物に少なくとも約１０，０００ ｐｓｉ（
７０３ｋｇ／ｃＩ？Ｌ）、好ましくは１００．０００（
７０３１ｋｇ／ｉ）の圧縮力を好ましくは約室温（２５
℃）において加えて予備成形物を形成し、ついでこの予
備成形物を加熱して相互に連通ずる孔を有する多孔質の
ポリイミド成形物品を形成する。

この加熱工程は予備成形物中のポリイミド粉末を融合す
ると同時にホルムアルデヒドの固体の粒状重合体を熱的
に分解しかつ解重合させて気体を発生させ、これによっ
て予備成形物中に空隙が形成されて、相互に連通ずる孔
を有する多孔質のポリイミド成形物品が形成する。

このように組成物中のホルムアルデヒドの固体の粒状重
合体は、初期の加熱工程の間に気体を発生する不安定な
または一時的な充填剤として作用する。

ＤＦＳ法の加熱順序は、２以上の加熱サイクルにより予
備成形物の加熱速度を変化させて段階的に行なうことが
好ましい。

さらに詳しくは、予備成形物の温度を５℃ずつ３０分間
の間隔で室温から約８０℃に実質的に均一に加熱し、つ
いでこの予備成形物を１時間当り７℃の加熱速度で約１
５０℃の温度に加熱しつづけ、ついで予備成形物をこれ
よりはやい速度、たとえば１．５℃／分の速度で約３０
０℃以上、好ましくは約４００℃以上の温度に加熱し、
ついで予備成形物を適当な期間、たとえば３時間後者の
温度に維持する。

前述の加熱サイクルは、予備構造体の不注意のおよび／
または望ましくない割れを防止できる。

例示すれば、ホルムアルデヒドの固体の粒状重合体はこ
の方法の初期の加熱工程の間に気体のホルムアルデヒド
に解重合することにより分解し、そして気体のホルムア
ルデヒドは予備成形物中に含まれないでこれから解放ま
たは放出されることが望ましい。

なぜならばそうでないと予備成形物中に捕捉されたホル
ムアルデヒドガスは一連の加熱工程の間予備成形物に割
れ目を形成する番と十分な圧力を発生するからである。

この理由で、組成物および予備成形物中のホルムアルデ
ヒド固体の粒状重合体の濃度は、気体状のホルムアルデ
ヒドを解放するのに適当な通路を形成する相互に連通ず
る孔を予備成形物中に形成するに十分なものであるべき
である。

組成物および予備成形物中のホルムアルデヒドの固体の
粒状重合体の濃度は、十分であって、ガス状ホルムアル
デヒドを解放するのに適当な通路を形成する相互に連通
ずる孔を予備成形物中に形成しなければならない。

組成物および成形物中のホルムアルデヒドの固体の粒状
重合体の濃度は、組成物または予備成形物の全重量に基
づいて少なくとも約５重量φであるべきである。

したがって、予備成形物は約３００℃以上の温度に加熱
してポリイミドの粒子を融合し、多孔質のポリイミド成
形物品を得ることが好ましい。

前述のＤＦＳ法の特徴は、ホルムアルデヒドの固体粒状
重合体はきれいに分解してホルムアルデヒドの気体とな
り、予備成形物から気体となって出ていき、そのさいホ
ルムアルデヒド残留物を予備成形物中に残さず、かつ予
備成形物のポリイミド相の密度は変化せず、そして予備
成形物は同時に融合して多孔質のポリイミド成形物品を
形成する。

したがって、ポリイミド成形物品の孔構造は、予備成形
物中にもとから存在したホルムアルデヒドの固体の粒状
重合体の粒子サイズと分布に実質的に等しく対応する。

多孔質のポリイミド成形物品の孔サイズは、変化するお
よび／または特定の粒子サイズのホルムアルデヒドの固
体粒状重合体を使用することによって、望むとおりに調
節できる。

たとえば、均一な粒子サイズのホルムアルデヒドの粒状
重合体を使用するか、あるいは異なる粒子サイズのホル
ムアルデヒドの粒状重合体の混合物を利用して多孔質ポ
リイミド成形物品を形成できる。

商業的に入手できる粉末の形のパラホルムアルデヒドは
、市販のマイクロメログラフ（ｍｉ ｃｒｏｍｅｒｏｇ
ｒａｐｈ）で測定して約２０ミクロンの典型的な平均サ
イズのある範囲の粒子サイズをもつ固体のかたい粒子か
らなる。

この分析法は気体を沈降流体として使用する沈降法を含
むものである。

粒子は沈降管内を経て秤り皿の上に沈降し、重さ対時間
のグラフを得る。

適切な補正によって、連続な粒子サイズの分布曲線を１
〜２５０ミクロンの大きさの範囲の粒子に対して得る。

（参考書、Ｔ、ＡＩ ａｎ 、 ”Ｐａｒ ｔ １ｃｌ
ｅ Ｓｉ ｚｅ Ｍｅａ −ｓｕｒｅｍｅｎｔ”、Ｃｈ
ａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ 、Ｉ、Ｉｄ、。

Ｌｏｎｄｏｎ １９６８ 、９９ページ）。

パラホルムアルデヒドの粒子はかたく、非多孔質である
。

したがって、多孔質ポリイミド成形物中に残った孔は予
備成形物中のもとのパラホルムアルデヒド粒子の大きさ
と分布とをもつ。

したがって、孔の大きさと分布は慎重に調節される。

大きいかまたは小さい孔が必要な場合、パラホルムアル
デヒド粉末をふるいがけして大きいかまたは小さい粒子
サイズのものを得ることができる。

あるいは、小さい粒子は気体洗浄（ｇａｓｅｌｕｔｒｉ
ａｔｉｏｎ）によって除去できる。

パラホルムアルデヒド粉末から得ることができるより大
きい粒子を望むとき、フレークのパラホルムアルデヒド
を摩砕し、ふるいがけして所望の大きさにする。

孔の容積は初めの組成物に使用するパラホルムアルデヒ
ドの量によって単に調節できる。

ホルムアルデヒドの適当な固体の粒状重合体は、パラ形
およびこれより高次のホルムアルデヒドの重合体を含み
、これらはより一般にポリアセクールと呼ばれており、
反復する。

−（ＣＨ２０）一単位または基を含有する線状重合体を
含み、これによって特徴づけられる。

組成物に好ましいホルムアルデヒドの重合体は、ポリオ
キシメチレンであり、これはたとえば、重合体鎖の末端
を安定化末端基で結合することによって熱分解に対して
安定化されているものではない。

したがって、ホルムアルデヒドの好ましい重合体はパラ
ホルムアルデヒドであり、これは商業的に微細粉末とし
て入手できる分子量の低い線状重合体である。

ホルムアルデヒドの重合体は米国特許第２７６８９９４
号にさらにくわしく記載されており、デュポン社（Ｅ、
１． ｄｕｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ
Ｃｏ、Ｉｎｃ、）からデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ［Ｆ］
）の商標で販売されている。

デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ（Ｂ））重合体は通常熱分解に
対して安定化されているが、これらの重合体を使用でき
る。

ホルムアルデヒドの適当な重合体には、たとえばトリオ
キサンも含まれる。

ホルムアルデヒドの重合体は組成物の約５０重量多まで
を構成する。

環状研摩手段１６および環状支持部材１７のポリイミド
は、次の反復構造単位、 （式中、Ｒはベンゼン性不飽和によって特徴づけられる
６炭素原子環の少なくとも１つを含む４価の芳香族基で
あり、この反復構造単位の４個のカルボニル基は対の別
々の炭素原子に結合しており、各対のカルボニル基はＲ
基中の隣接炭素原子に結合しており、そしてＲ′は２個
の芳香族基である）によって特徴づけられる融合性ポリ
イミドからなる。

本発明の方法に適当なポリイミドは、たとえばピロメリ
ト酸無水物および４，４′−オキシジアニリンに基づく
ものまたは３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物と４，４′−オキシジアニリンもし
くはメクフエニレンジアミンに基づくものである。

適当なポリイミドおよびその粉末は、米国特許第３１７
９６３１号および同第３２４９５８８号にさらに詳しく
記載されている。

前記ポリイミドは単独でまたは混合物の形で使用できる
。

組成物が充填剤を含まないポリイミドとホルムアルデヒ
ドの重合体とからなるとき成形組成物の少なくとも５０
重量φを構成する。

適当な充填剤、たとえば炭化ケイ素、グラファイトなど
をポリイミド樹脂に加えて充填したポリイミドとホルム
アルデヒドの重合体との組成物を形成できる。

次の実施例により本発明の原理と実施についてさらに説
明する。

すべての部および百分率は特記しないかぎり重量による
。

実施例 末端結合してないパラホルムアルデヒド粒子を微粉砕ミ
ルで摩砕し、ふるいがけして／１６．６０のふるいを通
過し、／ｌ６１１５のふるい（タイラーふるい系列）に
保始される部分を得た。

これは１２４２４６ミクロンの粒子サイズの粒子に相当
する。

７４．７ｊｐのポリホルムアルデヒドと約４０重量饅の
グラファイトを含有する８６．２．９のポＩＪ−Ｎ。

Ｎ’（４，４’−オキシジフェニレン）ピロメＩＪＩ−
４ミドとの配合物を、ロールで乾式配合することによっ
て調製した。

配合物中のポリホルムアルデヒドの量は５０容量饅であ
った。

直径４インチ（１０，２ｃｒｒＬ）、厚さ０．５インチ
（１，３ｃｒｒ１．）のディスクを、前記ポリホルムア
ルデヒドとポリイミドとの配合物を５０，０００ｐｓｉ
（３，５１６ｋｙ／ｉ）で圧縮することにより、つくり
、この予備成形したディスクを窒素雰囲気中で次の熱サ
イクル処理をした。

ａ）１５０℃への急速加熱、 ｂ） ５℃／時の速度のゆっくりした加熱、ｃ）１７
５℃で１６時間の等温加熱、 ｄ）２００℃への急速加熱、 ｅ）２００℃の３０分間の等温加熱、 ｆ）室温への冷却、 ｇ） １．５℃／分の速度の４００℃への加熱、ｈ）
４００℃の等温加熱、および ｉ）室温への冷却。

このディスクを第１図および第２図に示す構造の３−３
／４インチ（９，５ｃｒＩｌ）の１１ｖ９張り開きカッ
プの研削といし用の支持体インサートに機械加工した。

多孔質ポリイミド支持部材１７とポリイミド結合ダイヤ
モンド研摩リム１６との間にフィルム接着剤（ＨＴ４２
４−アメリカン・サイアナミド）を適用し、これらの部
材を一緒に約８０ｐｓ ｉ （０，５６ｋｇ／ｃｒｉｔ
）の圧力および約１７７℃の温度において４０〜６０
分間プレスすることによって研削といしを組み立てた。

環状支持表面１４と環状研摩部材１５との間にフィルム
接着剤（ＨＴ４２４）を適用し、これらの部材を一緒に
約８０ ｐｓ ｉ （０，５６ｋｙ／＝ｆｆｌ）の圧力
および１７７℃の温度において４０〜６０分間プレスす
ることによって、上で得られた環状研摩部材１５をアル
ミニウムの支持部材１１へ固定した。

この張り開きカップ型研削といしを使用して炭化タング
ステンのブロックを研摩し、使用の間多孔質ポリイミド
の支持部材もしくはインサート部材はダイヤモンドの研
摩リムが消費されるにつれて摩耗し、そのさい支持部材
もしくはインサート部材の機械加工もしくはドレッシン
グのため研摩操作を中断する必要はなかった。

本発明の実施態様は、次のとおりである。

１ 環状支持表面を有する支持部材と該支持部材の環状
支持表面へ固定された環状研摩部材とから成り、該環状
研摩部材は環状の樹脂結合研摩手段と、該環状研摩手段
の一つの表面と該支持部材の環状支持表面との固定され
た研摩性多孔質樹脂の環状支持部材とを有することを特
徴とする研摩物品。

２ 該環状樹脂結合研摩手段がポリイミド樹脂である上
記１の研摩物品。

３ 該環状支持部材手段が多孔質のポリイミド樹脂であ
る上記２の研摩物品。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカップ型研摩といしの斜視図である。 そして、第２図は第１図の研削といしの断面図である。 １０・・・研削といし、１１・・・支持部材、１２・・
・平らな区域、１３・・・外向きに延びる区域、１４・
・・環状の支持表面、１５・・・環状研摩部材、１６・
・・環状の樹脂結合研摩手段、１７・・・環状の支持部
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 環状支持表面を有する支持部材と該支持部材の環状
   支持表面へ固定された環状研摩部材とから成り、該環状
   研摩部材は環状の樹脂結合研摩手段と、該環状研摩手段
   の一つの表面と該支持部材の環状支持表面とに固定され
   た研摩性多孔質樹脂の環状支持部材とをｌｄることを特
   徴とする研摩物品。