JPS6048261A - 研磨砥石 - Google Patents

研磨砥石

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Publication number
JPS6048261A
JPS6048261A JP15403783A JP15403783A JPS6048261A JP S6048261 A JPS6048261 A JP S6048261A JP 15403783 A JP15403783 A JP 15403783A JP 15403783 A JP15403783 A JP 15403783A JP S6048261 A JPS6048261 A JP S6048261A
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JP
Japan
Prior art keywords
polishing
sulfonated
abrasive material
water
ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP15403783A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Katagiri
寛機 片桐
Toraichi Katsube
勝部 寅市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP15403783A priority Critical patent/JPS6048261A/ja
Publication of JPS6048261A publication Critical patent/JPS6048261A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical 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
    • B24D3/20Physical 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
    • B24D3/28Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • B24D3/32Resins or natural or synthetic macromolecular compounds for porous or cellular structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

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】 本発明は、研磨砥石に関するもので、時に、研磨部を水
冷し同時に研磨ぐずを除去しつつ研磨するのに好適な研
磨砥石に関するものであり、具体的には、砥粒と親水性
ポリエチレンがら彦る研磨砥石で、その特長とする所は
、ある一定の形状に成形可能であり、砥石そのものが通
水称をイ1する研磨砥石に関するものである。
従来、研磨砥石は、工作物を研磨する砥粒と、これを保
持する結合剤、U[磨くずJJl除の為の気孔の要素力
)ら成り立っている。とくに結合剤は、砥粒と混合し成
形して一定の形状とする事、結合力の調整、研磨ぐずの
逃げともなる気孔の新生、作業の安全など重要々役目を
もつもので、粘度質結合材を磁器化したビトリファイド
、けい酸ソーダを用いたシリケート、マグネシウムオギ
シクロライドを利用したオキシクロライド、フェノール
樹脂系などの熱硬化性合成樹脂を結合剤としたレジノイ
ド、ゴム、セラック等の押類がある。と〈tこ仕上用砥
石さしては、フェノール系樹脂、ゴム、七ラック等は有
用である。さらに暴利を布とした研磨布紙も広く仕上用
研磨剤として用いられている。
従来、被工作物あるいは研磨材に水々いしは油を注ぐこ
とにより冷却及び研磨くず等の除去を同時に行な4つし
める事が一般に行なわれている。丸棒の表面あるいは単
純な平面を研磨する様な場合については、研磨剤及び被
工作物の外部から水ないしは油を注ぐことにより、冷却
効果、研磨くず等の除去効果は従来の研磨剤で十分であ
るが、凹部あるいは複雑な形状の部位を研磨する場合、
研磨材と被工作物の間に常に十分々冷却水ないし油が十
分存在しなくなる事が多く見られ、冷却効率、研磨ぐず
の除去が不充分となり、研磨材の寿命が短く研磨作業能
率が著しく低下してしまい常に一定の表面粘度の得られ
ないのが実情であった。一方通水性が十分ある不織布(
これは気孔率が非常に大きいが、)を用いて複雑な形状
の部位を研磨することが行なイつれているが、これは通
常手作業でありかっこの不織布そのものが剛性がなくそ
れゆえ機械研磨には不適である。すなわち、凹部あるい
は複雑な形状の部位、ある場合は平面でさえ冷却効率、
研磨ぐずの除去効率よく、常に一定の表面用度を与える
研磨砥石は従来なかった。すなわち研磨をつづけても常
に一定の表面111度を保ぢ々がら研磨しつるω■磨砥
石が良好なものといえる。
たとえば研磨をつづけるうちに表面が鎧部になってしま
う研磨砥石は良好といえない。
冷却又は研磨ぐずの除去用の媒体としては、コストある
いは取扱い性の容易さから水が好んでf、114用され
る。
本発明者らは、−に記研磨砥石として気孔を有しかつ該
気孔を通じて水が通過しつる素材を見い出すべく、結合
材として樹脂粉末の焼結成形品に着目し、各種樹脂粉末
を検討した結果、研磨材の結合材に親水性ポリエチレン
粉末を用いることにより上記要求を県下に解決しつる研
磨砥石の得られる事を児い出した。
しかして、本発明は、研磨材とスルボン化ポリオレフィ
ン樹脂とよりなる焼結多孔体で構成され、該焼結多孔体
を構成するスルホン1ヒボリオレフイン樹脂粒子と研磨
材との割合が重量比で1:9ないし9:1の範囲にあり
、該樹脂粒子の少なくとも表面がスルホン化されている
ことを特徴とする研磨砥石である。
本発明の研磨砥石は、研磨砥石の三要素たる、結合材、
砥粒、気孔を有するとともに、通水性に極めて優れ、水
と接触しても寸法変化、剛性の変化がなくかつ研磨砥石
としての寿命が著しく長く、研磨効率を向上させること
が判明した。
一方従来から知られている焼結体材料としては、たとえ
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、PMMA、ポリア
ミド、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルホルマ
ール等がある。これらのうちポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン等は焼結体としても親水性に乏しく
その結果水の通水性がほとんどなかった。又ポリアミド
、アクリロニトリル系樹脂、ポリビニルホルマール等は
親水性はあるがこれらはむしろ吸水性というべきもので
あり、これらは水分を吸水した際に大きな寸法変化を生
じると共に、強度剛性の極端々変化を示し、研磨砥石の
結合材としては、十分満足しつるものではなかった。
本発明によって得られた研磨砥石は、不織宿所の様に形
状が負荷によって変化しない為、研磨砥石として機械化
した研磨機に取付けが可能であり、又いかなる形状にも
成形が可能であり、平面から複雑な形状又凹部の角縁部
等、従来研磨の非常に困難である個所の研磨も容易に可
能となる事が判明した。
本発明に於ける表面のスルホン化されたポリオレフィン
粉末の製造方法としては、たとえば発煙硫酸又はS03
を含有する有機溶剤に接触させる方法、又特願昭57−
27400に詳細に示されている様に、ハロゲン化脂肪
族炭化水素系溶剤にSO3を溶解させた反応液にポリオ
レフィン粉末を分散させてスルホン化しついでアルカリ
水溶液により中和すると共に該アルカリ水溶液の存在下
に、スルホン化ポリオレフィン粉末に残存する溶剤を除
去することにより表面をスルホン化する方法等がある。
本発明に用いるポリオレフィン粉末は表面がスルホン化
されており、そのスルホン化の程度は交換当量にして3
X10’(ミリ当量/グラム)以上でありこれ以下のス
ルホン化の程度では十分な親水性を与えることができな
い。交換当量の上限はとくに限定されるべきものでない
が、あまりスルホン化の程度が進むと得られたスルホン
化ポリオレフィンは、ポリオレフィンとしての強靭性を
失うと共に変色が著しくなり実用的でなくなる。
それゆえ好ましいスルホン化交換当量はIX]、0−2
(ミリ当量/グラム)以下3X10 ’(ミリ当量/グ
ラム9以上である。なおスルホン化の交換当量は、す、
下の様にしてめつる。
試料の約207を秤量し、I N −HGtの約150
11+1’を加えて1時間攪拌する。次いで濾過、水洗
を濾液が中性になる迄くり返し行々う。洗浄を終えた試
料にエチルアルコールの70 mlと2N−〇aCt2
水溶液70m1を加え1時間攪拌する。これに15%の
フェノールフタレイン溶液の2 mlを滴定指示薬とし
て加えて0.0 ]、 N NaOH溶液で滴定する。
これらの値から次式によりスルホン化交換当量を所出す
る。
f −N/ 100 NaOH溶液力価N = Na0
T(の規定度 八−滴定に要したNaOHの量(me )B−ブランク
試験に要したNaOHの量(me)本発明に適用される
ポリオレフィン系樹脂粉末は、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンおよびポリブテン又はエチレン、プロピレン、ブ
テン、ヘキセン、4−エチルペンテン−1、オクテン、
エチレンテトラフルオロエチレン等の2種以上の共重合
体、又はこれらの2種り、上の混合物から選ばれる。
これらのうち実用上には、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン等が好ましく適用される。
該樹脂は、スルホン化するに際し粉末化されている事が
好ましい。前記ポリオレフィン系樹脂は、重合パウダー
として入手可能なものは、そのまま適用可能であるが、
ペレットあるいはフレークとして市販されているものに
ついては粉末化される事が好ましい。粉末化については
、常温機械粉砕、低温機械粉砕、化学粉砕等適宜なもの
が選択可能である。本発明でいうポリオレフィン粉末は
、好ましくはその平均粒径が20μ〜800μ程度のも
のである。平均粒径が20μ以下のものを用いると、衝
られる焼結体は目づまりを起こしゃすく又800μ以上
の粒径のものを用いた場合、得られる焼結体はもろくな
り成形体としての強度を保持できなくなる。
本発明に適用される研磨材としては、ダイヤモンド、コ
ランダム、エメリ、ざくろ石、けい石、粘度等天然産の
もの及び溶融アルミナ、炭化けい素、炭化はう素、炭化
タングステン、酸化鉄、酸化クロム、焼成アルミナ、焼
成ドロマイト等人造研磨材等広範囲の研磨材から選択さ
れつる。
前記スルホン化されたポリオレフィン粉末と研磨材は、
タンブラ−、ヘンシェルミキサー等適宜な方法で機械的
に分散せしめられ、ついで該混合体は、所望する形状の
金型に充填され、加熱ついで冷却することにより、結合
体たるポリオレフィン樹脂粉末が互いに融着し内部に均
一に研磨材が分散しかつ気孔を有する焼結体を得ること
ができる。気孔率は金型に充填する混合体の量、又加熱
条件等、成形条件によりコントロールしつる。
斯様にして得られた焼結体は、結合口が表面がスルボン
化されたポリオレフィンであり、すなわち親水性にきわ
めて優れたもので、かつ気孔を有している為容易に水を
通過せしめる事が可能であり、又水によって膨潤しない
寸法安定性、強度剛性にすぐれかつ研磨性能の低下しな
い優れた砥石とする事が出来る。研磨材と表面がスルホ
ン化されたポリオレフィンの混合割合は、重量比で9;
1〜1:9である。研磨材の比が9以上になると得られ
る砥石の強度が十分でなく、逆に1以下の時は、砥石が
目詰りを起こしやすく十分な研磨性を持続させる事がで
きなくなる。
なお、本発明の通水性能をそこなわない程度にまでスル
ホン化されていないポリオレフィン系樹脂粉末を前記ス
ルホン化されているポリオレフィン系樹脂粉末に混入す
る事もできる。
本発明に於いて、該研磨砥石の研磨性、寸法安定性、通
水性を損なわない範囲で他の公知の結合材あるいは着色
剤等の添加剤を加える事が可能である。
本発明によって得られる砥石は、円筒fσf削盤、内面
研削盤、心なし研削盤、平面研削盤、各神ボーニング盤
、ラップ盤等研削仙磨用の各種T作機械に取り付は可能
である。(UT磨時の注水は、研磨砥石あるいは被研磨
拐あるいはその界面に行なわれるが、本発明の効果を十
分に発揮させるには、研磨砥石側から通水する串が好ま
しい。
以下本発明を具体例をもってさらに詳細に説明する。
実施例1,2.3 粒径50〜250μに全体の95重量%を有する高密度
ポリエチレンの重合粉末を無水硫酸を溶し込んだエチレ
ンジクロライド溶液中でスルホン化し、ついで苛性ソー
ダで中和し、その後充分水洗、乾燥し、スルホン化交換
当量がlXl0−3(ミリ当量/2・ポリエチレン)の
スルポン化ポリエチレン粉末を作った。このスルポン化
ポリエチレン粉末と焼成アルミナを表1に示す配合割合
(重量比)でミキサーでもって混合した。得られた混合
体を、径3cm、深さ0.4 Cmの空洞を有するアル
ミニウム製金型に充1眞し、180℃の熱風炉に入れて
加熱焼結させ、次いで冷却して多孔性の焼結体すなわち
研磨砥石を得た。該(!U[磨砥石を第1図に示したテ
スト研磨機に収り付け?ilT磨性をテストした。
テスト研磨機は、第1図に模式的に示した様に、研磨砥
石の取付軸1には水供給装置2に連結した通水孔3を、
シールされた自在回転継手4を通してもうけてあり、該
軸は回転モータ5と駆動ベルト6により回転する。研磨
砥石7は該軸1と接着剤ないしは機械的に接合されてい
る。又被り[磨材8の把持体9はテーブル10に固定さ
れ、該テーブルがH降装置11により冒降する事により
被6)1磨拐を研磨砥石に圧接しつると共に送り装置1
2により水平方向に送られる。
研磨性の評価は第2図に示した形状の斜線で示したA面
(材司S 45 C)をgI暦し、05時間。
1時間研磨後の表面状態を表面粗さ計(サーフコム3B
:東京精密機械製)にて記録した。
表面粗さ計にて質られたグラフから基準長さの部分の平
均線に平行な直線より高い方から3番目の山頂と深い方
から3番目の谷底を選びこの2点間の間隔を最大粗さR
,zとして評価の基準とした。
A面の0部のω(庭前の表面粗さ及び本実施例による研
磨後の表面粗さの測定データを第3図〜第5図に、RZ
を表1に示した。これらから明らかな様に、研磨後の相
さは、0.5時間以後1時間までほとんど変化せず、一
定の研磨状態の得られる事が判明した。又A面全体にわ
たってこの表面粗度は一定であった。
さらに研磨中水は常に研磨砥石を通じて研磨界面に流れ
ている事が確認された。
実施例・1 第1図の軸3を用いて通水するかわりに、第1図のノズ
ルBより水を研磨砥石に吹きつける池は実施例2と同様
に研磨テストを行った。研磨後の表面粗さを表1及び第
6図に示した。これから明らかな様に研磨砥石としての
性能を十分発揮していた。なお研磨中、水は仙腸砥石を
通じて研磨界面に流出していた。
実施例5 実施例2のヌルホン化ポリエチレン粉末としてスルポン
化交換半量が7X]O”(ミ’J当量/7ポリエチレン
)を使う他は、実施例2と同様に試験を行なった。結果
を表1及び第7図に示した。
比較例1 スルホン化してい々い高密度ポリエチレン粉末を用いた
他は実施例2と同様にして研磨テストを行なった。研磨
後の表面粗さを表1及び第8図に示した。これから明ら
か々様に、05時間以後1時間にわたり表面粗さが極端
に変化しており、研磨砥石として一定の表面粗さが得ら
れなくなっており、すなわち寿命が著しく短い事が判明
した。
なお研磨中水は研磨砥石を通じてはほとんど研磨界面に
は流れていなかった。
比較例2 実施例1の研磨砥石のかイつりに不織布を基材とする研
磨布をとりつけ研磨テストを行なった。水は充分研磨面
に流出したが、A面に含まれる8面は全く研磨できずも
とのままの表面粗さてあった。
結果を表1及び第9図に示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例及び比較例において研磨砥石の性能試験
に用いたテスト研磨機を示す概略説明図、第2図は被研
磨材の斜視図、第3図〜第9図は表面粗さ計での測定デ
ータを示すグラフで(a ) ii研磨前の表面粗さを
、(b)は30分間研暦後の表面粗さを、(c)は1時
間研磨後の表面粗さを示し、縦軸は表面粗度、横軸は測
定距離である。 1・・研磨砥石の取付軸、2・・水供給装置、3・・・
通水孔、4・・・自在回転継手、5・・・回転モータ、
6・・・駆動ベルト、7・・・研磨砥石、8・・・被研
磨材、9・・・把持体、10・・・テーブル、11・・
・昇降装置、12・・・送り装置。 出 願 人 旭化成工業株式会社 代 理 人 豊 1) 善 雄 7 第1図 第2図 −1く −1く

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 研磨部6ヌルホン化ポリオレフィン樹脂とより
    なる焼結多孔体で構成され、該焼結多孔体を構成するス
    ルホン化ポリオレフィン樹脂粒子と研磨部との割合が重
    量比で】:9ないし9:1の範囲にあり、該樹脂粒子の
    少なくとも表面がスルホン化されていることを特徴とす
    る研磨砥石0
  2. (2) スルポン化された親水性ポリオレフィン樹脂粉
    末のスルホン化交換当量が3X]O’(ミ41当量/ポ
    リオレフィン]9)以上lXl0”(ミリ当量/ポリオ
    レフィン1.9 )以下である特許請求の範囲第1頂記
    載の研磨砥石。
JP15403783A 1983-08-25 1983-08-25 研磨砥石 Pending JPS6048261A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15403783A JPS6048261A (ja) 1983-08-25 1983-08-25 研磨砥石

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JP15403783A JPS6048261A (ja) 1983-08-25 1983-08-25 研磨砥石

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ID=15575530

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JP15403783A Pending JPS6048261A (ja) 1983-08-25 1983-08-25 研磨砥石

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JP (1) JPS6048261A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136267A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Shinano Denki Seiren Kk 高弾性砥石

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014136267A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Shinano Denki Seiren Kk 高弾性砥石

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