(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒、フェノール系樹脂、及び充填剤を混合し、この混合物を板状に形成加工して砥石本体を形成した後、この砥石本体の両側面に、フェノール系樹脂、変性フェノール系樹脂、又はエポキシ・フェノール系樹脂の一種又は複数種から成る有機合成フィルムを被覆して焼成を行い、砥石本体の両側面に有機合成フィルムを固定して有機合成フィルム層を形成することを特徴とするレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項２】
砥粒、フェノール系樹脂、及び充填剤を混合して板状に形成加工した砥石本体と、この砥石本体の両側面にフェノール系樹脂、変性フェノール系樹脂、又はエポキシ・フェノール系樹脂の一種又は複数種から成る有機合成フィルムを固定して形成した有機合成フィルム層とから成ることを特徴とするレジノイド切断砥石。
【請求項３】
有機合成フィルムは、砥石本体への固定面とは反対側の外面に、剥離剤を介して樹脂製の保護フィルムを止着したことを特徴とする請求項１のレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項４】
有機合成フィルムは、砥石本体への固定面とは反対側の外面に、剥離剤を介して樹脂製の保護フィルムを止着したことを特徴とする請求項２のレジノイド切断砥石。
【請求項５】
砥石本体は、有機合成フィルムを被覆した後、焼成前に減圧室において減圧することにより、両側面に有機合成フィルムを密着させることを特徴とする請求項１または３のレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項６】
砥石本体は、有機合成フィルムを被覆した後、焼成前に両側面に有機合成フィルムを押し付け加圧することにより、有機合成フィルムを両側面に密着させることを特徴とする請求項１または３のレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項７】
砥粒は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、黒鉛、酸化カルシウムのうちの一種類又は複数種類を含有することを特徴とする請求項１のレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項８】
砥粒は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、黒鉛、酸化カルシウムのうちの一種類又は複数種類を含有することを特徴とする請求項２のレジノイド切断砥石。
【請求項９】
有機合成フィルム層は、厚さを３μｍ〜５０μｍとしたことを特徴とする請求項１、３、５のレジノイド切断砥石の製造方法。
【請求項１０】
有機合成フィルム層は、厚さを３μｍ〜５０μｍとしたことを特徴とする請求項２、または４のレジノイド切断砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両側面にフィルムを固定し、金属、樹脂、セラミックス、又はこれらの複合材料等の切断に使用するレジノイド切断砥石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、砥粒、フェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂、及び充填剤を混合して形成するレジノイド切断砥石が知られている。このレジノイド切断砥石は、砥粒、熱硬化性樹脂、及び充填剤を混合して、円盤状に成形した後、焼成硬化して成るものであり、主に金属、セラミックス、ガラス製品、超硬合金等の被切断物の切断に使用されるものである。そして、上記被切断物を切断する際には、切断箇所を冷却するための切削液を供給しながら行うが、切削液として水溶性切削液を使用した場合に、この水溶性切削液が砥石側面に付着して砥石側面から内部に浸透し易いものとなっていた。
【０００３】
そして、水溶性切削液が砥石内部に浸透すると、水溶性切削液中の水分が砥石の熱硬化性樹脂と反応し、熱硬化性樹脂の膨潤や劣化を引き起こすため、砥石の強度低下や歪みが発生して破損するなど、砥石の寿命の低下が生じやすいものとなっていた。そこで、特許文献１に示す如く、側面にエポキシ樹脂等を被覆処理したレジノイド切断砥石が提案されている。即ち、特許文献１のレジノイド切断砥石は、砥石の側面に、スプレーによってエポキシ樹脂やフッ素樹脂を噴霧して、これらの樹脂を砥石の側面に被覆処理したものであり、砥石側面からの水溶性切削液の浸透を防止することを目的としている。
【特許文献１】特開２００５−３１９５５６号公報
【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、特許文献１に示す発明では、砥石の側面にエポキシ樹脂やフッ素樹脂を均一に塗布することが技術的に難しく、塗布に手間がかかり作業効率が悪いものとなっていた。また、従来のレジノイド切断砥石及び特許文献１のレジノイド切断砥石は、焼成により熱硬化性樹脂が収縮し、砥粒が砥石側面に突出するため砥石側面に凹凸が生じるものとなっていた。そのため、この砥石側面の凹凸が、切断時において被切断物の被切断面に接触し易いものとなり、この接触によって切断抵抗が増加し、切断性能を低下させる原因となっていた。
【０００５】
また、特許文献１及び従来のレジノイド切断砥石の外周端部の形状は、被切断物と接触する外周端面と両側面とによりコ字型の断面を形成し、このコ字型の断面の、外周端面と両側面との接続部である角部を９０度に形成している。そして、この９０度の角部が、被切断物の切断により摩耗し、この摩耗によって、作業開始前の未使用時はコ字型の直角であった角部外周端面の中央部が突出した湾曲形状に変形しやすいものとなっていた。
【０００６】
この変形は、レジノイド切断砥石の両側面の強度が弱いため、保形性が低くなり砥粒が脱落しやすいことから生じるものであった。そして、このように外周端面が湾曲形状に変形した砥石によって被切断物を切断すると、湾曲した外周端面が被切断物の被切断面に当接し、この被切断面にばり等の凹凸が生じたり、被切断物が脆性材料の場合には、切断終了間際の段階で欠けが生じるなどして、被切断物の被切断面を平滑なものとすることが困難となり、被切断物の品質を低下させるものとなっていた。
【０００７】
そこで、本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、砥石側面への水溶性切削液の浸透を防止可能とするレジノイド切断砥石の製造を容易なものとするとともに、被切断物の切断時の切断抵抗を減少し、切断性能を高めようとするものである。また、レジノイド切断砥石の両側面の強度を高め、切断による砥石の外周端面の変形を少なくして、被切断物の被切断面にばり等の凹凸や欠けを生じにくくしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願は上述の如き課題を解決するため、第１の発明は、砥粒、フェノール系樹脂、及び充填剤を混合し、この混合物を板状に形成加工して砥石本体を形成した後、この砥石本体の両側面に、フェノール系樹脂、変性フェノール系樹脂、又はエポキシ・フェノール系樹脂の一種又は複数種から成る有機合成フィルムを被覆して焼成を行い、砥石本体の両側面に有機合成フィルムを固定して有機合成フィルム層を形成するものである。
【０００９】
また、上記製造方法により製造したレジノイド切断砥石である第２の発明は、砥粒、フェノール系樹脂、及び充填剤を混合して板状に形成加工した砥石本体と、この砥石本体の両側面にフェノール系樹脂、変性フェノール系樹脂、又はエポキシ・フェノール系樹脂の一種又は複数種から成る有機合成フィルムを固定して形成した有機合成フィルム層とから成るものである。
【００１０】
また、有機合成フィルムは、砥石本体への固定面とは反対側の外面に、剥離剤を介して樹脂製の保護フィルムを止着したものであっても良い。
【００１１】
また、砥石本体は、有機合成フィルムを被覆した後、焼成前に減圧室において減圧することにより、両側面に有機合成フィルムを密着させるものであっても良い。
【００１２】
また、砥石本体は、有機合成フィルムを被覆した後、焼成前に両側面に有機合成フィルムを押し付け加圧することにより、有機合成フィルムを両側面に密着させるものであっても良い。
【００１３】
また、砥粒は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、黒鉛、酸化カルシウムのうちの一種類又は複数種類を含有するものであっても良い。
【００１４】
また、有機合成フィルム層は、厚さを３μｍ〜５０μｍとしたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述の如く構成したものであって、砥石本体の両側面に有機合成フィルムを固定して有機合成フィルム層を形成するという簡易な方法により、水溶性切削液が砥石本体の側面から内部に浸透しにくいレジノイド切断砥石を得ることが可能となる。そのため、水溶性切削液と熱硬化性樹脂との反応によって生じる、砥石自体の強度低下や歪みを生じにくいものとし、砥石の寿命低下を防ぐことが可能となる。
【００１６】
また、有機合成フィルム層を形成することにより砥石本体の両側面が平滑なものとなるため、切断時において砥石の両側面が被切断物の被切断面に接触しても、切断時に生じる砥石の両側面と被切断物の被切断面との間の切断抵抗を低減することが可能となり、切断性能を向上させることができる。
【００１７】
また、有機合成フィルム層によって砥石の両側面の強度を強くすることができるため、砥石の両側面の保形性を高めることが可能となる。そのため、砥石の外周端面と両側面とにより形成されるコ字型の角部の摩耗を低減することが可能となることから、砥石の外周端面をコ字型のほぼ平坦に保つことが可能となる。従って、被切断物の被切断面にばり等の凹凸や欠けを生じにくい平滑なものとすることが可能となり、被切断物の品質を良好なものとすることができる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１を図１〜図３に於いて説明すると、図１に示す如く、(１)は砥石本体であって、砥粒(１０)、熱硬化性樹脂、及び充填剤から成るものである。そして、本実施例では砥粒(１０)として１２０メッシュのホワイトアランダム及びグリーン・カーボランダムを使用している。また、熱硬化性樹脂として液体及び粉末のフェノール樹脂を使用し、充填剤として２００メッシュの黒鉛を使用している。そして、上記砥粒(１０)を８０重量％、熱硬化性樹脂を１２重量％、充填剤を８重量％混合し、混練した後、厚さ０．８mmに均一に延ばして直径約２０５mmの円盤状に型抜きをして焼成前の砥石本体(１)を形成する。
【００１９】
次に、上記の如く成形した砥石本体(１)の両側面(６)に、１枚の有機合成フィルム(２)を被覆する。本実施例では、有機合成フィルム(２)として厚さ１５μｍのエポキシ・フェノール系樹脂フィルムを使用している。この有機合成フィルム(２)は疎水性であるため、水分の浸透を防ぐことができる。
【００２０】
尚、本発明の有機合成フィルム(２)の厚さは、３μｍ〜５０μｍであることが好ましい。即ち、３μｍ未満であると、作業時に破れたり、穴が空きやすいものとなり、作業性が悪くなり砥石本体(１)の両側面(６)に均一に被覆することが困難となる。また、５０μｍより厚い場合は、切断抵抗が高くなり、被切断物の被切断面が湾曲するなどして被切断物の品質の低下を招くおそれがある。
【００２１】
また、本実施例の有機合成フィルム(２)は上記の如く、２０μｍ未満であって厚さが非常に薄いため、そのまま単体で砥石本体(１)の両側面(６)に被覆しようとすると、両側面(６)全体に均一に被覆するためには高度の技術を必要としたり、被覆の際に細心の注意を払う必要が生じ、作業効率が低下するものとなる。そこで、有機合成フィルム(２)の被覆の際の作業性を良好なものとするため、本実施例では図１及び図２に示す如く、有機合成フィルム(２)の砥石本体(１)への固定側とは反対側の外面に、剥離剤を介して厚さ３８μｍのＰＥＴ製の保護フィルム(３)を止着している。
【００２２】
このように、有機合成フィルム(２)に保護フィルム(３)を止着することにより、砥石本体(１)に被覆する際の厚さが有機合成フィルム(２)単独の場合よりも厚いものとなる。そのため、有機合成フィルム(２)を砥石本体(１)に被覆する際にしわが生じにくくなり、砥石本体(１)に有機合成フィルム(２)を容易に均一に被覆することが可能となる。
【００２３】
尚、本実施例では保護フィルム(３)としてＰＥＴを使用しているが、他の異なる実施例では、ＰＥＴのみならず、ポリエチレンフィルム等の樹脂フィルムを使用してもよい。また、本実施例では上記の如く、有機合成フィルム(２)に保護フィルム(３)を止着して使用しているが、有機合成フィルム(２)の厚さが２０μｍ以上の比較的厚いものを使用する場合には、保護フィルム(３)を止着せずに、有機合成フィルム(２)のみを砥石本体(１)の両側面(６)に均一に被覆することが容易となる。
【００２４】
そして、上記の如く砥石本体(１)の両側面(６)に、保護フィルム(３)を止着した有機合成フィルム(２)を被覆した状態で、密閉した減圧室において約１０-1Ｐａで３０秒間減圧することにより、砥石本体(１)と有機合成フィルム(２)との間に介在する空気を抜気して有機合成フィルム(２)と砥石本体(１)の両側面(６)とを密着させる。尚、本実施例では減圧のみによって有機合成フィルム(２)と砥石本体(１)の両側面(６)とを密着させているが、他の異なる実施例では、減圧して密着させた後、更に６０℃で約５分間加熱することにより有機合成フィルム(２)を軟化させ、有機合成フィルム(２)と砥石本体(１)の両側面(６)との密着性を高めることが可能となる。また、有機合成フィルム(２)を砥石本体(１)の両側面(６)に被覆した後、減圧や加熱を行わずに、有機合成フィルム(２)を押し付け加圧することにより、有機合成フィルム(２)を砥石本体(１)の両側面(６)に密着させることも可能である。
【００２５】
そして、このように有機合成フィルム(２)と砥石本体(１)の両側面(６)とを密着させた後、約２００℃で１時間焼成する。この焼成によって、有機合成フィルム(２)の砥石本体(１)側の内面と、砥石本体(１)の両側面(６)の熱硬化性樹脂とが化学的に反応して縮重合を起こす。そして、この反応により砥石本体(１)の両側面(６)に有機合成フィルム(２)が離脱不能に固定され、有機合成フィルム層(４)が形成されるものとなる。
【００２６】
尚、本実施例では、砥石本体(１)の両側面(６)に有機合成フィルム(２)を１枚のみ固定して有機合成フィルム層(４)を形成しているが、他の異なる実施例では、砥石本体(１)の両側面(６)に有機合成フィルム(２)を複数枚重ねて固定し、有機合成フィルム層(４)を形成することも可能である。このように有機合成フィルム(２)を複数枚重ねて有機合成フィルム層(４)を形成することにより、砥石の両側面(６)の強度を更に強いものとすることが可能となり、切断性能をより向上させることができる。
【００２７】
このように、砥石本体(１)の両側面(６)に疎水性の有機合成フィルム(２)を被覆固定し、有機合成フィルム層(４)を形成するという簡易な製造方法により、砥石本体(１)の内部に水分が浸透しにくいレジノイド切断砥石を得ることができる。そのため、水溶性切削液と熱硬化性樹脂との反応によって生じる、砥石の強度低下や歪みを生じにくいものとし、砥石の寿命低下を防ぐことが可能となる。そして、上記の如く焼成した後に、切断機の回転軸に装着するための直径２５．４mmの中心穴(５)を貫通形成する。
【００２８】
尚、本実施例及び上記他の異なる実施例では、減圧、減圧及び加熱、及び加圧によって有機合成フィルム(２)と砥石本体(１)の両側面(６)とを密着させた後、焼成を行ったが、このような密着を行わずに、有機合成フィルム(２)を砥石本体(１)の両側面(６)に被覆した後、そのまま焼成を行うことも可能である。
【００２９】
尚、本実施例のレジノイド切断砥石を使用する際には、図３に示す如く、有機合成フィルム(２)に止着した保護フィルム(３)を取り除いた状態とする。そして、保護フィルム(３)を取り除く際には、保護フィルム(３)と有機合成フィルム(２)の間に剥離剤が介在しているため、保護フィルム(３)を有機合成フィルム層(４)から円滑に取り除くことが可能となる。
【００３０】
上記の如く形成したものにおいて、切断試験と曲げ試験を行った。また、これらの試験では、本実施例の比較例として、有機合成フィルム層(４)を形成せず、形状及び組成を本実施例の砥石本体(１)と同一とするとともに、約２００℃で１時間焼成したレジノイド切断砥石を使用し、本実施例と同様に試験を行った。
【００３１】
まず、１３mm角のステンレス鋼材(ＳＵＳ３０４)を被切断物として、被削物
移動式手動切断機(平和テクニカ社製：N−７)と砥石移動式自動切断機(平和テクニカ社製：ＨＳ−４５Ａ)にて切断試験を行った。また、切断時には、毎分１０リットルの水溶性切削液を供給することにより、切断箇所を冷却しながら行った。また、レジノイド切断砥石の回転数は、３０００RPM一定とした。
【００３２】
そして、被削物移動式手動切断機による切断試験では、被切断物の切断時間と砥石摩耗量を計測した。その結果を表１に示す。
【表１】
0004410213.tif 000002
【００３３】
次に、砥石移動式自動切断機による切断試験では、電流計にて切断負荷の最大値と砥石摩耗量を計測した。その結果を表２に示す。
【表２】
0004410213.tif 000003
【００３４】
尚、表１及び表２の「切断数」は、試験に於いて切断した被切断物の数であり、表１の「平均切断時間」は、各被切断物を切断する際に要する切断時間の平均値、表２の「最大電流平均値(Ａ)」は、各被切断物を切断した際に流れた最大電流の平均値である。また、表１及び表２の「砥石摩耗量」は、全ての被切断物を切断した際に摩耗したレジノイド切断砥石の全摩耗量であり、「切断比」は、各被切断物を切断した際のレジノイド切断砥石の１個当たりの平均摩耗量である。
【００３５】
そして、表１より、被削物移動式手動切断機による切断の際の、実施例１の平均切断時間は、比較例１よりも短く、また、実施例１の平均摩耗量は、比較例１よりも少ない結果となった。また、表２より、実施例１の最大電流平均値は、比較例１よりも低い値を示し、実施例１の平均摩耗量は、比較例１よりも少ない結果となった。以上の結果より、本実施例のレジノイド切断砥石は、切断時に生じる焼けが比較例１のものよりも低く、また、砥石の摩耗量も少ないことが確認できた。
【００３６】
次に、本実施例及び比較例１について、曲げ試験を行った。この曲げ試験は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４８の金属材料曲げ試験方法に基づいて行ったものであり、本実施例及び比較例１のレジノイド切断砥石をＪＩＳ  Ｚ  ２２０３の規格に基づいた形状及び寸法に加工した試験片を、押曲げ法により試験片が破断するまで押し曲げ、この押し曲げに要した最大強度を測定した。
【００３７】
そして、上記試験片を本実施例及び比較例１でそれぞれ７片用意し、各片についてそれ
ぞれ試験を行った。その結果、本実施例の平均強度は４０ＭＰａであるのに対し、比較例の平均強度は３０ＭＰａであった。従って、本実施例の強度は比較例の強度よりも１０ＭＰａ程度高いことが確認された。また、本実施例のレジノイド切断砥石にて切断した被切断物の被切断面は、実体顕微鏡による観察により、比較例１の被切断面と比べて凹凸が少なく、より平滑であることが確認できた。
【００３８】
以上より、本実施例は従来のものよりも、両側面(６)の強度が高く、切断抵抗が低い上に摩耗量を少ないものとすることができるため、切断性能が良好であるとともに、切断時の耐久性に優れたものとなる。また、両側面(６)の強度が高くなることにより両側面(６)の保形性が向上するため、作業前の未使用時には直角であった両側面(６)と外周端面(７)とで形成される角部(８)の摩耗が減少する。従って、切断による外周端面(７)の変形が生じにくいものとなり、外周端面(７)をほぼ平坦な状態に保つことが可能となる。そのため、被切断物の被切断面を、ばりや欠けの少ない平滑なものとすることが可能となり、被切断物の品質を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１を示すレジノイド切断砥石の断面図。
【図２】図１の部分拡大断面図。
【図３】図２において、保護フィルムを取り除いた状態の部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１  砥石本体
２  有機合成フィルム
３  保護フィルム
４  有機合成フィルム層
６  両側面
１０  砥粒
【図１】
0004410213.tif 000004
【図２】
0004410213.tif 000005
【図３】
0004410213.tif 000006