(57)【要約】  【課題】  気孔が良好に分散している多孔質型レジノイド砥石及びその製造方法を提供する  【手段】  本発明による多孔質型レジノイド砥石の製造方法は、砥粒、液状の有機質結合剤、液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−ト、必要に応じて硬化剤、及び必要に応じて充填剤を混合する工程；該混合物を砥石の金型に流し込む工程；及び該金型内の混合物を６０〜２００℃に加熱して、その砥石組織内に気孔を形成する工程を含む。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒、有機質結合剤、及び気孔からなる砥石組織を有するレジノイド砥石であって、該気孔が液状発泡剤により形成されていることを特徴とするレジノイド砥石。
【請求項２】
前記有機質結合剤が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載のレジノイド砥石。
【請求項３】
砥粒、有機質結合剤、及び気孔からなる砥石組織を有するレジノイド砥石の製造方法であって、
砥粒、液状の有機質結合剤、液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−ト、必要に応じて硬化剤、及び必要に応じて充填剤を混合する工程；
該混合物を砥石の金型に流し込む工程；及び
該金型内の混合物を６０〜２００℃に加熱し、前記液状発泡剤を発泡させて気孔を形成する工程；
を含む製造方法。
【請求項４】
前記混合工程は、液状の有機質結合剤と、液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−トとを混合した後、該混合物と砥粒及び必要とされる充填剤とを混合し、次いで該混合物と硬化剤とを混合する工程である、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記混合物の流し込み工程前に、前記金型を４０℃〜８０℃まで予備加熱する工程をさらに含む、請求項３又は４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記ジアルキルジアゾジカルボキシレ−トとして、ジイソプロピルアゾジカルボキシレートを使用することを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記有機質結合剤として、液状のエポキシ樹脂又は液状フェノール樹脂を使用することを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥粒、有機質結合剤、及び気孔からなる砥石組織を有し、気孔率の高いレジノイド砥石に関する。
【従来の技術】
【０００２】
レジノイド砥石は、切れ味がよく高能率研削に適した研削砥石として知られている。レジノイド砥石に使用される有機質結合剤は、一般にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＰＶＡ、その他有機樹脂としてはウレタン樹脂、メラミン樹脂などがある。それら樹脂結合剤の中でも、特に流し込み成型において液状エポキシ樹脂を使用して製造されるレジノイド砥石は、エポキシ樹脂による低い弾性率、及び流し込みに成型よる砥粒と結合剤との良好な濡れ性などから、深切込みなどの高能率研削に好適とされる。流し込み成型法は、研削性能の安定性が優れた砥石を製造する方法として好適である。
【０００３】
この種の砥石の製造にあたり、原料としては、一般に砥粒、液状の有機質結合剤、及び充填剤が使用される。流し込み成型により、多孔質のレジノイド砥石を製造する場合、それらに加えて、気孔形成剤として発泡スチロール等の発泡体が添加される。
多孔質のレジノイド砥石による高能率研削においては、低い研削抵抗（研削焼けが出にくい）及び良好な仕上げ面粗度が求められる。
砥石の気孔形成に関して、例えば、特開昭５５−１３７８８７号公報には、有機性又は無機性で固体状の中空体を含む砥石が開示され、また特開昭５８−５１０７５号公報には、固体状の粒状発泡スチロール含み、加熱により発泡スチロールが収縮して気孔を形成する技術が開示されている。また、特開昭６２−２０８８７３号公報では、揮発性の有機溶媒を揮発させることにより気孔を形成すること、特開平１０−１２１３６６号公報では、ゴム又はプラステック製の発泡体を使用すること、特開２０００−６２７３２号公報では、加熱により収縮するポリメチルメタクリレートが添加された固体状の発泡樹脂気孔形成体を使用すること、また、特開２００１−１３８２４６号公報では、発泡樹脂気孔形成体として、ポリエチレン樹脂が添加された固体状のポリスチレン樹脂を使用することが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような固体状の発泡体を使用することにより、砥石内に良好な形態で気孔を形成するには限界があった。この理由は、次のように説明される。
砥石の気孔には、発砲により作られる気孔と、流動状態の砥石原料を混合する際に取り込まれる気泡に由来する気孔とがある。上記固体の発泡体は、原料混合物の粘度を上げてしまうので、原料混合時における気泡の取り込み及び分散性を低下させる。この低下に起因して、自然気孔量が低下したり、気孔が偏在したり、気孔サイズに大きなバラツキが生じるという問題がある。
【０００５】
特に、多量の気孔を形成せしめるには、発泡体の添加量を増やすこと及び原料混合物の混合性を改善して自然気孔率を増加させることが必要である。従来において、流し込み成型されるレジノイド砥石原料のうち、液状のものは、結合剤だけある。そのような原料組成のなかで固体発泡体の割合を増やせば、原料混合物の粘度は更に上昇してしまう。このため、多くの微細自然気泡を包含させることが難しくなり、また更に、粘度の上昇は固体発泡体自体の分散をも妨げることとなる。
とりわけ、軟結合度な（即ち、結合剤体積率が低い）砥石を製造する場合、唯一液状である有機質結合剤の量を減らす必要がある。このような場合、原料混合物の粘度が非常に高くなり、研削安定性のある多孔質型砥石を製造することは困難となる。
【０００６】
また、特開昭６２−２０８８７３号公報に記載されるように、揮発性有機溶媒を用いる場合、混合作業中においても有機溶媒が揮発するため、安定した気孔形成は難しく、また作業環境の悪化及び爆発防止などに対する安全性の確保も問題となる。
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みて、気孔が良好な形態で分散している多孔質型レジノイド砥石及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明のレジノイド砥石は、砥粒、有機質結合剤、及び気孔からなる砥石組織を有するレジノイド砥石であって、該気孔が液状発泡剤により形成されていることを特徴とする。
本発明のレジノイド砥石において、前記有機質結合剤が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂であることが好ましい。
【０００８】
本発明のレジノイド砥石の製造方法は、砥粒、液状の有機質結合剤、液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−ト、必要に応じて硬化剤、及び必要に応じて充填剤を混合する工程；該混合物を砥石の金型に流し込む工程；及び該金型内の混合物を６０〜２００℃に加熱し、前記液状発泡剤を発泡させて気孔を形成する工程を含む。
前記製造方法において、前記混合工程は、液状の有機質結合剤と、液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−トとを混合した後、該混合物と砥粒及び必要とされる充填剤とを混合し、次いで該混合物と硬化剤とを混合する工程であることが好ましい。
また、前記混合物の流し込み工程前に、前記金型を４０℃〜８０℃まで予備加熱する工程をさらに含むことが好ましい。  さらに前記製造方法において、前記ジアルキルアゾジカルボキシレ−トとして、ジイソプロピルアゾジカルボキシレートを使用するとよい。また、前記有機質結合剤としては、液状エポキシ樹脂又は液状フェノール樹脂を使用することよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明に使用できる砥粒は、ＣＢＮ及びＤＩＡなどの超砥粒、ゾルゲルアルミナ質砥粒、溶融アルミナ質砥粒、炭化ケイ素砥粒、アルミナジルコニア砥粒、ジルコニア砥粒などの公知の硬質砥粒、その他シリカ、酸化セリウム等の公知の軟質砥粒などが挙げられる。当業者は、研削条件等に応じて、使用すべき砥粒をそれら公知の砥粒から適宜選択することができる。一般的な砥粒体積率は、１５〜３５％であり、研削条件等に応じて適宜選択される。
【００１０】
本発明でいう充填剤には、クリオライト、硫酸バリウム、硫酸カリウム、炭酸カルシウム等の公知のあらゆる充填剤が含まれ得る。但し、充填剤を使用するかは任意であり、場合によっては不要である。当業者は、研削条件等に応じて使用すべき充填剤を適宜選択することができる。
本発明に使用できる有機質結合剤は、公知のあらゆる液体状樹脂結合剤であるが、好ましくは、レジノイド砥石で一般に使用されている液状のエポキシ樹脂又はフェノール樹脂などが使用される。本発明の砥石の結合剤体積率は、１００％から砥粒体積率と気孔体積率を差し引いた値でよい。
【００１１】
本発明の砥石原料には、常温で液状の発泡剤として、一般式ＲＯＯＣ−Ｎ＝Ｎ−ＣＯＯＲ（この式中、それぞれのＲは直鎖でも分岐鎖でもよい１〜４の低級アルキル基を示す）で表されるジアルキルアゾジカルボキシレートが使用される。
好ましいジアルキルアゾジカルボキシレートは、ジイソプロピルアゾジカルボキシレートである。また、本発明に使用できる他のジアルキルアゾジカルボキシレートには、ジメチルアゾジカルボキシレート、ジエチルアゾジカルボキシレート、ジプロピルアゾジカルボキシレート、ジtert−ブチルアゾジカルボキシレート、及びそれらの混合物が含まれる。
また、これらアゾ化合物は、常温で液体であり且つ発泡剤としての作用を損なわない限り、それらのアルキル基に各種の化学的修飾を受けていてもよい。また、ジアルキルアゾカルボキシレートは、これを用いた発泡剤が液体形態を保つ限り、重炭酸ナトリウム等のような他の発泡剤と組み合わせて使用されることができる。
【００１２】
上記ジアルキルアゾカルボキシレートは、アゾ化合物に関する公知の製造方法（例えば、園田・亀岡編、化学同人出版、「有機化学工業」の２７４−２７５頁に記載されている）に基づいて合成可能である。一般的には、アミノ基を有する有機化合物を、塩酸及び亜硝酸ナトリウムと冷却しながら反応させてジアゾニウム塩を調製し、そのジアゾニウム塩をカップリング反応させて、目的のアゾ化合物を合成することができる。より詳細な製法は、特開平９−３２８５６８号公報及び特開２０００−２６４９６２号公報に記載されている。
上記ジアルキルアゾカルボキシレートは、成型後、加熱により熱分解されて発泡し、砥石組織内に多くの発泡気孔を形成する。典型的にはその熱分解温度が２５０℃前後で、また常温で揮発性はなく安全である。その発泡は常温乃至５０℃付近から始まるが、好ましい気孔を得るには、６０〜２００℃まで加熱するとよい。より好ましい気孔形成温度は、６０〜１５０℃、特に好ましくは７０〜１３０℃である。
【００１３】
本発明による多孔質型レジノイド砥石の製造方法は、砥粒、液状有機質結合剤、ジアルキルアゾカルボキシレートを含有する液状発泡剤、必要ならば硬化剤、及び必要ならば充填剤を混合する工程；該混合物を砥石の金型に流し込む工程；及び該金型内の混合物を６０〜２００℃に加熱して、前記液状発泡剤を発泡させて気孔を形成する工程を含む。
【００１４】
具体的な混合手順は、特に限定されないが、液状有機質結合剤と液状発泡剤を混合し、この混合物に、砥粒及び必要であれば充填剤を更に混合するとよい。硬化剤の添加タイミングも特に限定されない。例えば、発泡剤のアゾ化合物は、結合剤としてエポキシ樹脂を用いた場合、その硬化促進剤として作用し得るので、この場合は液状発泡剤の添加後に硬化剤を添加するのが望ましい。また上記発泡剤は、硬化時に発熱が起こり、そ
の加熱により発泡が促進されるので、多孔質な砥石を製造するのに好都合である。その成型品は、金型から外し、十分に硬化させ、そして、所定の寸法及び形状に仕上げる。
【００１５】
ところで、砥石を流し込みで成型する場合、既に述べたように液状発泡剤は硬化促進剤として作用し得るし、またその時の発熱により発泡が促進される。本発明者は、上記砥石製造において原料混合物がエポキシ樹脂と硬化剤を入れた時点から硬化反応を開始し、また硬化促進剤として作用する液状発泡剤を添加するとこれが硬化を促進させて反応熱が発生し発泡が促進されることがあり、このような硬化ムラが成型砥石中に不均一な気孔分散を生じさせる原因となることを突き止めた。そのような気孔分散の不均一が顕著となるのは、典型的には原料の混合重量が３ｋｇを上回る場合であり、特に混合重量１０ｋｇ以上の場合である。
【００１６】
上記の問題に対し、本発明の好ましい製法によると、液状樹脂と液状発泡剤とを混合した後、好ましくは混合工程の一番最後に硬化剤を投入することにより、上記のような不都合な反応を遅らせ、望ましくは混合中の硬化反応による発熱による発泡反応を出来るだけ最小限にとどめることができる。このように実質的に金型流し込み後にのみ発泡が開始されるように制御することにより、製造後の砥石の気孔分散をより均一できる。
上記の観点から、本法の好ましい態様は、液状の有機質結合剤と液状発泡剤としてのジアルキルアゾジカルボキシレ−トを計量してこれらを混合し、次いでこの混合物に砥粒及び必要とされる充填剤とを計量して混合し、次いでこの混合物に硬化剤を計量して混合する混合工程を含む。
【００１７】
本発明者の更なる検討によると、砥石の気孔分散の不均一性は成型金型の構造上の問題にも起因する。すなわち、流し込み成型金型の構造は、通常、金型の下部に流し込み混合物の流出を防ぐための下台を設けており、この部分からの放熱が起こりやすい。このため、硬化反応による発熱での発泡反応時、流し込み混合物成型体の下部は熱の放熱が上部よりも相対的に激しくなり、砥石上部と下部とでの発泡反応速度差が発生する。つまり成型砥石の上部は発泡反応が速やかに進むのに対し、下部では遅れて発泡反応が起こるので、成型体の上部と下部との発泡状態にムラが発生し、その結果、不均一な気孔分散を生じることがある。
【００１８】
上記の問題は、本発明の好ましい製法によると、流し込み用の成型金型を流し込み工程前に均一に予備加熱しておくことにより解消される。すなわち、予備加熱を行うことにより成型金型下部からの放熱を最小限にとどめることができるので、金型下部での発泡反応の遅れが小さくなり、硬化した時の砥石全体における気孔均一性が得られる。成型金型の予備加熱温度は、液状樹脂、液状発泡剤及び硬化剤等の材料構成により適宜決定されるが、好ましくは４０〜８０℃、より好ましくは５０〜７０℃、さらにより好ましくは約６０℃である。予備加熱のための成型体への加熱温度や時間は、その構成材料等により適宜決定される。
上記の観点から、本法のより好ましい態様は、流し込み成型用金型の予備加熱工程を含む。またこの製法によると、発泡反応は外部からの加熱ではなく、主として硬化反応の発熱により発泡を行わせることができる。この場合、流し込み工程後、外部からの加熱により発泡反応を促進する方法よりも成型体に均一な熱がかかるので、その結果、均一な発泡が行われて、均一な気孔分散を得ることができる。
【００１９】
本発明では、液状発泡剤を使用するので、固形の気孔形成剤とは異なり、流し込み成型される前段階での原料混合性が良いという利点がある。したがって、原料混合時に空気を十分に取り込ませることができるので、自然気孔率を高めた多孔質型砥石の製造に有利である。また、原料混合性が良いので、取り込んだ気泡及び液状発泡剤を混合物中に均一に分散させることができる。かくして、均一に分散され且つサイズが比較的揃った好ましい形態の気孔を形成することができる。
本発明で形成される気孔には、液状発泡剤による発泡気孔と、原料混合時に周辺空気から取り込まれた空気泡に由来する自然気孔の双方が含まれる。本発明によれば、発泡気孔と自然気孔の双方で、気孔率４０％以上の砥石、必要に応じて気孔率６０％〜８０％の砥石を安定して得ることができる。
【００２０】
さらに、液状発泡剤の使用は、一緒に使用される液状結合剤量を減少させる必要がある軟結合砥石製造において、原料混合物の粘度低下を防ぎ、これにより、好ましい特性の軟結合砥石を提供することができる。また、他の原材料も均一に分散しやすくなる。例えば、液状発泡剤とは別に固体状発泡体を追加混合しても、それらが安定的に分散するので、好ましい特性の軟結合砥石を製造することができる。
【００２１】
特に、本発明によれば、低い研削抵抗と良好な仕上げ面粗度の特性を有する、
高能率研削に適した多孔質型レジノイド砥石を提供することができる。
本発明のレジノイド砥石は、一般的な研削条件、円筒研削、平面研削、内面研削に使用できるが、その他の特殊用途として、生材用のセンターレス、グラビアロール、プリント配線基板などの研削や研磨にも好適である。
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明するが、これらは本発明の実施可能性及び有用性を例証するものであり、本発明の構成を何ら限定する意図はない。
【実施例】
【００２２】
実施例１
〔砥石材料〕
砥粒：
＃１５０ゾルゲルアルミナ質砥粒（商品名；ＳＧ砥粒）
３００重量部
＃１５０白色溶融アルミナ質砥粒（ＷＡ）    ７００重量部
結合剤：液状エポキシ樹脂            ２１６重量部
硬化剤：アミン系硬化剤                ５４重量部
充填剤：クリオライト                  ４４重量部
液状発泡剤：ジイソプロピルアゾジカルボキシレート
２０重量部
【００２３】
〔製造手順〕
１）液状エポキシ樹脂と液状発泡剤を計量し、混合機に入れた。
２）ＳＧ砥粒及びＷＡ砥粒を計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
３）充填剤クリオライトを計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
４）硬化剤を計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
５）混合物を流し込み成型用の金型に充填した。成型用金型は、１Ａタイプの砥石製造用に作られた金型を使用した。
６）前記混合物を９０℃で１時間加熱した。
７）成型後金型から外して１５０℃で６時間加熱し、砥石を硬化させた。硬化させた焼結体を、所定寸法及び形状（φ１５０×Ｔ４０×Ｈ３１．７５（Ｗ＝１５、Ｔ＝２０））に仕上げ、６号型砥石を作製した。
【００２４】
上記のようにして得られた実施例１の砥石組成は、Ｖｇ（砥粒体積率）＝２７％、Ｖｂ（結合剤体積率）＝２６％、Ｖｐ（気孔体積率）＝４７％であった。この気孔率Ｖｐ４７％のうち、発泡剤による気孔は１０％、自然気孔は３７％である。
【００２５】
比較例
固形の発泡剤としては、特開昭５８−５１０７５号公報に記載されるようなサイズ1mmの粒状発泡スチロールを使用した。
〔砥石材料〕
砥粒：
＃１５０ゾルゲルアルミナ質砥粒
（商品名；ＳＧ砥粒）              ３００重量部
＃１５０白色溶融アルミナ質砥粒（ＷＡ）
７００重量部
結合剤：液状エポキシ樹脂          ２１６重量部
硬化剤：アミン系硬化剤              ５４重量部
充填剤：クリオライト                ４４重量部
発泡剤：粒状発泡スチロール          １２重量部
【００２６】
〔製造手順〕
１）液状エポキシ樹脂を計量し、混合機に入れた。
２）ＳＧ砥粒及びＷＡ砥粒を計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
３）充填剤クリオライトを計量し、混合機に入れて２分間攪拌する。
４）硬化剤を計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
５）粒状発泡スチロールを計量し、混合機に入れて２分間攪拌した。
６）前記混合物を流し込み成型用の金型に充填した。この成型用の金型には１Ａタイプの砥石製造用に作られた金型を使用した。
７）混合型後金型から外して１５０℃で６時間加熱し、砥石を硬化させ、これを所定寸法及び形状（φ１５０×Ｔ４０×Ｈ３１．７５（Ｗ＝１５、Ｔ＝２０））に仕上げて、６号型砥石を作製した。
【００２７】
上記のようにして得られた比較例の砥石組成は、Ｖｇ＝２７％、Ｖｂ＝２６％、Ｖｐ＝４７％であり、この気孔率Ｖｐ４７％のうち、発泡スチロールによる気孔率は１７％、自然気孔率は３０％である。
なお、比較例では原料混合物の粘度上昇が著しく、気泡の取り込みが十分でなく自然気孔量が少なくなるので、上記のように発泡スチロール量を増やしてその不足分を補充する必要が生じた。
【００２８】
砥石断面の観察
実施例１の１Ａ型砥石を切出し、砥石内部面を仕上げて×１００にて顕微鏡写真を撮影した。同様にして比較例も撮影した。図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例１と比較例の各砥石断面の顕微鏡写真である。
写真を比較すると、比較例では極端に大きな気孔と、混合時に取り込まれた極端に小さい僅かな自然気孔が混在している。実施例１では、中程度の大きさの気孔が程よく分散しており、写真から判断すると、本実施例の砥石の方が、気孔の分散が良好である。
【００２９】
研削テスト
〔研削条件〕
砥石寸法：  φ１５０×Ｔ４０×Ｈ３１．７５（Ｗ＝１５、Ｔ＝２０）の６号型
砥石
被削材：  材質＝Ｓ５５Ｃ（生材）、寸法＝５×１００×ｔｍｍ
研削盤：  品名＝工具研削盤、型式＝ＭＺ−８ＢＧ（１．５ｋｗ）
研削液：  品名＝クレカットＮＥＴ−５００Ｂ（ソリュブルタイプ）、流量＝１．２リットル／ｍｉｎ
ドレス条件：  ドレッサー＝三本柱ドレッサー、砥石周速度＝１６．６ｍｍ／ｓ、ドレス切込み＝０．０１Ｒｍｍ／ｐａｓｓ×１０ｐａｓｓ、ドレスリード＝０．２ｍｍ／ｒｅｖ
研削条件：  研削方式＝湿式スルーフィード研削、砥石チルト角度＝０．５°、
砥石周速度＝１６．６ｍ／ｍｉｎ、テーブル速度＝０．０５ｍ／ｓ、研削切込み＝０．０７ｍｍ／ｐａｓｓ、取り代＝３．５ｍｍ、スパークアウト＝なし
【００３０】
〔測定方法〕
研削抵抗（Ｆｔ）：
といし軸モーターの消費電力をＷとし、６１２×Ｗ  ／周速×（６０／１００）として求められる。なお、周速として前記砥石周速度を使用した。
仕上げ面粗度（Ｒｚ）：
上記砥石の仕上げ面における面粗度は、十点平均粗さＲｚとして測定される。
十点平均粗さＲｚは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜きとり、
この抜き取り部分の平均線から縦倍率方向に測定し、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高Ｙｐの絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高Ｙｖの絶対値の平均値との和として求められる。本実施例では、Ｒｚが０．５０μｍを超え１０．０μｍ以下で、基準長さ０．８ｍｍ及び評価長さ４ｍｍの区分に従った。
【００３１】
〔テスト結果及び評価〕
研削抵抗（Ｆｔ）及び仕上げ面粗度（Ｒｚ）について下記の結果を得た。
【表１】
2004160646.tif 000002
【００３２】
研削抵抗（Ｆｔ）において、比較例は３．００Ｎ／ｍｍであったが、実施例１は２．８３Ｎ／ｍｍである。このように実施例１では研削抵抗の低下した。したがって、実施例の砥石は、研削焼けの生じにくい良好な砥石であると言える。
仕上げ面粗度（Ｒｚ）において、比較例は５．８μｍであったが、実施例１は５．０μｍである。このように実施例１では、仕上げ面粗度が良好であった。
【００３３】
実施例２
本実施例では、異なる混合手順により製造された砥石における厚み方向、つまり成型体上側と下側との間の気孔分散均一性を確認した。
〔砥石材料〕
砥粒：
＃１５０ゾルゲルアルミナ質砥粒（商品名：ＳＧ砥粒）  １１０００ｇ
＃１５０白色溶融アルミナ質砥粒（ＷＡ）              １１０００ｇ
結合剤：液状エポキシ樹脂                                  ３８００ｇ
硬化剤：アミン系硬化剤                                      ９５０ｇ
充填剤：クリオライト                                      １０００ｇ
液状発泡剤：ジイソプロピルアゾジカルボキシレート            １００ｇ
上記の混合原材料を、下記２種類の手順で混合・成型し、外径５８５ｍｍ、厚み６０ｍｍの穴なしのディスク型砥石を製造した。成型・硬化が完了した後、各種砥石の上側と下側からそれぞれ４０×４０×４０ｍｍの直方体を３個切り出し、試験片とした。
【００３４】
〔混合手順１〕
１）液状エポキシ樹脂及び硬化剤を計量し、混合機に入れて２分間混合した。
２）充填剤クリオライトを計量し、前記混合機に入れて２分間混合した。
３）液状発泡剤を計量し、前記混合機に入れ２分間混合した。
４）前記砥石の寸法・形状に合わせた流し込み成型用金型を用意し、この金型内に前記混合物を充填した。
５）前記金型内の混合物を９０℃で１時間加熱した。
６）得られた成型体を金型から外して、１５０℃で６時間加熱し砥石を硬化させた。
【００３５】
〔混合手順２〕
１）液状エポキシ樹脂及び液状発泡剤を計量し、混合機に入れて２分間混合した。
２）充填剤クリオライトを計量し、混合機に入れて２分間混合した。
３）硬化剤を計量し、混合機に入れ２分間混合した。
４）前記砥石の寸法・形状に合わせた流し込み成型用金型を用意し、流し込み工程に先立って、その金型を６０℃に均一に暖めておく。
５）前記予備加熱した金型内に前記混合物を充填した。
６）得られた成型体を金型から外して、１５０℃で６時間加熱し砥石を硬化させた。
【００３６】
〔評価項目〕
各混合手順による砥石から切り出した試験片（各砥石成型体の上部と下部から各３個）に対し、下記の手順に従い、砥石比重の測定及びサンド吹きつけ試験を行った。なお各試験片について３回の測定を行い、平均値を求めた。
さらに、各種の試験片の断面部分の顕微鏡写真を撮影し、砥石組織に見られる気孔形成状態を調べた。
〔測定手順〕
砥石比重：
各種の試験片の重さ及び寸法を測定し、砥石比重＝試験片重さ／試験片体積の式に基づき、各比重を算出する。
サンド吹きつけ試験：
＃２０〜＃３０の球状のシリカサンドを用意し、密閉容器内に充分量ためておく。各砥石試験片に対し、直径１２．７ｍｍの出口管から高圧空気（７ＬＳＢ／ｉｎ2）を吹きつけ、そして、この高圧空気路に前記密閉容器を接続することによりシリカサンドを含んだ高圧空気を前記試験片に４秒間吹き付ける。試験終了後、シリカサンドを含んだ高圧空気で削られた凹部の深さをノギスで測定した。その深さを評価した。
〔試験結果〕
【００３７】
【表２】
2004160646.tif 000003
【００３８】
【表３】
2004160646.tif 000004
【００３９】
表２の砥石比重を見ると、混合手順１に従って製造された砥石よりも混合手順２に従って製造された砥石の方が、上部と下部との間での砥石比重差が小さくなっており、このことは、混合手順２の方が砥石成型体の厚み方向における気孔分散の均一性をより確保しやすいことを示す。
また、表３のサンド吹きつけ試験の結果では、混合手順１に従って製造された砥石よりも混合手順２に従って製造された砥石の方が、上部と下部との間での凹み深さの差が小さくなっており、このことも、混合手順２の方が砥石成型体の厚み方向における気孔分散をより均一化できることを示す。
【００４０】
さらに、各種試験片の断面の顕微鏡写真（図２参照）から次の評価が得られた。先ず混合手順１による砥石の下部は、その上部と比べて微小気孔がほとんど見られない。すなわち、微小気孔は、液状発泡剤の発泡反応により発生するものであることから、混合手順１による砥石下部ではほとんど発泡反応がなかったといえる。このような上部と下部との間の気孔形成状態の差は、表２及び３の砥石比重及びサンド吹きつけ試験のデータについて上部と下部との間に差が見られたことと整合し、それらの結果を裏付けるものである。
これに対して、混合手順２の砥石は上部と下部の双方に同様の微小気孔が認められた。このように、混合手順２に従った製造方法は、砥石の厚み方向に均一な気孔分散状態を達成するのにより好ましい方法であることが実際に確認され、このことも表２及び３のデータと整合するものである。
【００４１】
特に上記実施例２の結果は、外径５８５ｍｍ、厚み６０ｍｍのディスク型砥石のような大型砥石を製造するために一度に比較的多量の材料の混合と成型が必要とされる砥石製造における混合手順２の有利を示している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１に係る砥石断面の顕微鏡写真であり、図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例及び比較例の各砥石断面を示す。
【図２】実施例２に係る砥石断面の顕微鏡写真である。
【図１】
2004160646.tif 000005
【図２】
2004160646.tif 000006