(57)【要約】【課題】軟質な被研削材料の表面を研削したときに、擦過傷を発生させることなく、優れた平坦性と鏡面性を備えた研削面に加工することができる軟質樹脂砥石を提供する。【解決手段】砥粒２が１５〜４２体積％、無機充填材３が３〜１２体積％、孔径５０〜５００μｍの独立気孔４が５〜１５体積％、残部が樹脂結合材から成り、樹脂結合材１の表面硬度がショアＤ値で２０以上、好ましくは４０〜９０になっている軟質樹脂砥石。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒５〜２５体積％、無機充填材３〜１２体積％、孔径５０〜５００μｍの独立気孔５〜１５体積％、残部が樹脂結合材から成り、前記樹脂結合材の表面硬度がショアＤ値で２０以上であることを特徴とする軟質樹脂砥石。
【請求項２】
前記樹脂結合材が、硬化したエポキシ樹脂から成る請求項１の軟質樹脂砥石。
【請求項３】
前記砥粒がＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＺｒＯ２、ＭｎＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ｃＢＮ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、サファイアの群から選ばれる少なくとも１種の粉粒体である請求項１または２の軟質樹脂砥石。
【請求項４】
前記砥粒の粒径が、最大でも５００μｍである請求項３の軟質樹脂砥石。
【請求項５】
前記無機充填材が、炭素ウイスカ、アルミナウイスカ、シリカウイスカ、マグネシウムウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカの群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかの軟質樹脂砥石。
【請求項６】
円筒状金属管と、前記円筒状金属管の外周面に固定されている請求項１〜５のいずれかの軟質樹脂砥石とから成る研削作用部を備えていることを特徴とする円筒状研削ロール。
【請求項７】
前記円筒状金属管が、ＡｌまたはＡｌ合金から成る請求項６の円筒状研削ロール。
【請求項８】
円筒状金属管の外周面に、接着剤またはベロクロテープを介して請求項１〜５のいずれかの軟質樹脂砥石のシートを巻回して前記円筒状金属管の外周面に前記シートが固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法。
【請求項９】
有底の円筒状型材の中に円筒状金属管を同軸的に配置し、前記円筒状型材の内周面と前記円筒状金属管の外周面とが形成する間隙に、液状樹脂と無機充填材と砥粒と前記液状樹脂の硬化剤と独立気孔形成源との均一混合物を注入したのち加熱して前記混合物を硬化し、ついで、前記円筒状型材を離型することにより、前記円筒状金属管の外周面に前記混合物の硬化物が固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法。
【請求項１０】
前記独立気孔形成源が、発泡剤、または、有機もしくは無機バルーンである請求項９の円筒状研削ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟質樹脂砥石、それを用いた円筒状研削ロールとその製造方法に関し、更に詳しくは軟質な被研削材料の表面研削に用いたときに、被研削材料の表面凹凸に追随する研削動作をすることができ、研削面を、擦過傷（スクラッチ）を発生させることなく、平坦性と鏡面性に優れた面に仕上げることができる軟質樹脂砥石と、それを用いて製造された円筒状研削ロールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基材の上面と下面に所定パターンの導体回路が配線されている回路基板の場合、絶縁基板の厚み方向に所定径のスルーホールを穿設し、その上部、下部開口部には導体回路の一部であるランドを銅めっき層で形成し、スルーホールの壁面にランドと接続する銅めっき層を形成することにより、上面と下面における導体回路間の導通がとられている。また工法によっては、スルーホール壁面に施された銅めっきを半永久的に保護するために、当該スルーホールに穴埋め用樹脂インキを充填することがある。
【０００３】
このような回路基板へ各種の素子部品を表面実装する場合、それに先立ち、当該回路基板の表面全体に対する研削加工が行われる。これは、導体回路の表面に発生している銅酸化膜を研削除去するためであり、また、スルーホールをドリル加工したときに発生するランドエッジ部分のバリ（穴バリと呼ばれている）や、穴埋め用樹脂インキの表面盛り上がりなどの実装面における不規則な表面凹凸を除去して実装面を平坦化するためである。
【０００４】
そして、この研削加工には、従来から、例えば不織布に砥粒が練り込まれている研磨バフが多用されていた。
しかしながら、研磨バフを用いると、上記した不規則な表面凹凸を均一に研削除去することが困難であり、ランド周辺でのインキ残や、ランドエッジ部分のだれなどが発生しやすいだけではなく、研磨バフの不織布の微細な切断片がスルーホール内に残存する現象、いわゆる「バフカス」の発生と呼ばれる不具合などが起こっている。
【０００５】
一方、最近では、各種電子機器の小型化・軽量化・高機能化が急速に進んでいるが、そのことに伴って、これら電子機器に組み込まれる回路基板に対しては、導体回路の細線化と部品の高密度実装が強く要求されている。
この要求に応えるために、回路基板の多層化とスルーホールの小径化が進んでいるのであるが、この多層回路基板の製造に関しては、現在、主としてビルドアップ工法が採用されている。
【０００６】
ところで、ビルドアップ工法では、表面に既に所定パターンの導体回路が形成されている下層基板の上に、順次、上層基板を組み上げていく。
そのとき、下層基板の表面に形成された導体回路の表面凹凸に研削加工を施して全体の表面をレベリングしたのち、ここに、次の上層基板が組み上げられる。
下層基板の表面を平坦化しないと、その上に形成された上層基板の表面にうねりが生じたり、当該上層基板の表面に形成された導体回路に短絡や断線が起こりやすくなるからである。
【０００７】
そして、このような平坦化研削加工には、最近、樹脂砥石片を外周面に固定して成る円筒状砥石が用いられ始めている。
例えば次のような構造の円筒状砥石が提案されている（特許文献１を参照）。
この円筒状砥石は、図４で示したように、例えば紙管にフェノール樹脂を含浸して固化させたいわゆる軽量で高剛性のフェノール管５を芯管とし、その外周に、例えばスポンジ状の合成樹脂から成り、軽量で円環形状をした弾性体６を配置し、更にその外周に、例えば軟質ゴムとその外側に螺旋状に巻きつけられた金属線８とその外側から接着された軟質ゴムとから成る支持体７が配置され、そしてこの支持体７の外側に、片面に複数の砥石片１０が接着されているゴムシート９を接着した構造になっている。
【０００８】
この円筒状砥石では、ＰＶＡ樹脂にＳｉＣ砥粒を混練した樹脂砥石が用いられ、そのクリープヤング率は８５〜３５０ｋｇ/ｍｍ２と低い値であることが好適とされている。
この円筒状砥石では、ゴムシートを主体とする支持体７およびゴムシート９が弾性体６の弾力を砥石片に直接伝達するため、砥石片１０はそれぞれ独立して被研削材料の凹凸曲面に追随して動作するので、馴染み性に優れた研削加工を行うことができるとされている。
【０００９】
また、次のような円筒状樹脂砥石が提案されている（特許文献２を参照）。
この円筒状樹脂砥石の場合も、芯管５として例えば紙−フェノール樹脂積層管を用い、その外周に、例えばポリエチレンフォームから成るスポンジ状の多孔質弾性体層７ａと例えば繊維強化ゴムから成る緻密質弾性体層７ｂとで構成される弾性体層７ｃを前記多孔質弾性体層７ａを内側にして配置し、そして緻密質弾性体層７ｂの外側に、ゴムシートの片面に砥石が固着されている当該ゴムシートを接着した構造になっている。
【００１０】
この円筒状樹脂砥石で用いられている樹脂砥石は、フェノール樹脂のような熱硬化性でかつ極めて硬質な樹脂に砥粒が結合されたものである。その場合、当該熱硬化性樹脂は、砥粒よりも小径の連通気孔を有する３次元網目構造になっていることを特徴とする。
このような３次元網目構造の熱硬化性樹脂がマトリックスを構成しているので、この樹脂砥石では、砥石としての見掛けの弾性率が樹脂本来の弾性率に比べて低くなる。そのため、軟質な表面の被研削材料の研削を好適に行うことができ、また砥粒は比較的弱い力で脱落するので、被研削材料の表面に擦過傷をつけにくく、かつ長期に亘って切れ味が確保されるという効果を発揮する。
【特許文献１】特開２００１−３１５０６４号公報
【特許文献１】特開２００４−３３７９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、ビルトアップ工法で多層回路基板を製造する場合、各回路基板で多用されている絶縁基板はガラス繊維クロスとエポキシ樹脂の複合材であるため、その表面は軟質であり、しかもガラス繊維クロスの網目模様の影響を受けて、うねり面になっている。そしてそこには、このうねり面に沿った形で所定パターンの導体回路が形成されている。
一方、円筒状砥石の表面に配設された樹脂砥石は、一般的に言えば比較的高硬度であり、また用いた樹脂の種類にもよるが、一般に変形能が乏しい。そのため、上記した回路基板の軟質な表面の研削加工を行うと、樹脂砥石は基板表面のうねりや不規則な凹凸に追随できず、その結果、うねり面の凸部などは研削されるが、うねり面の凹部などは未研削のままの状態で残るという問題が起こる。
【００１２】
特許文献１や特許文献２に記載の先行技術は、いずれも、上記したような問題も解決課題の１つにして提案された円筒状砥石なのであるが、例えば特許文献２の樹脂砥石の場合、やはりマトリックスが硬質な樹脂で形成されているため、ガラス繊維クロスとエポキシ樹脂の複合材である絶縁基板の軟質表面に対しては、そのうねり面に必ずしも充分に追随しないという問題があった。
【００１３】
また、特許文献２の樹脂砥石の場合、マトリックスは連通気孔を有する３次元網目構造になっているので、確かにマトリックスそれ自体の見掛け上の弾性率は低下していて軟質な被研削材料の研削に対応できるが、他方では、研削加工時における砥石の磨耗比率が大きくなるという問題がある。これは、マトリックスが連通気孔を有する複雑形状の３次元網目構造になっているので、マトリックスによる砥粒の保持力が小さく、また砥石総体としての強度が低下しているからではないかと考えられる。
【００１４】
また、これら特許文献に開示されている円筒状砥石は、いずれも、回転軸に装着される芯管と、最外層に位置して研削動作を行う砥石片の間に、弾性体の層を介在させることにより、被研削材料の表面凹凸に砥石片が対応できるようにして、表面の平坦研削を可能にする構造になっている。
そのため、この円筒状砥石を組み立てる場合は、芯管と砥石片以外に、中間に介在させる各種の素材が必要であり、またこれら中間素材を互いに遊動することなく相互に例えば接着して固定するための作業を行なわなければならない。
【００１５】
しかも、研削加工時の高速回転に伴う遠心力による変形を防止するためには、弾性体層を例えば金属線で緊締して固定することなどが必要になる（特許文献１の場合）。
また、この円筒状砥石を使用し続けて、例えば砥石片が摩滅した場合、芯管や中間素材はそのままでこの摩滅した砥石片のみを新しい砥石片と代替することは事実上不可能である。これら砥石片はゴムシートなどに所定の配列で接着されているからである。
【００１６】
そのため、砥石片が摩滅した場合、仮に芯管などが使用できたとしても、それはこの円筒状砥石も使用寿命が尽きたものとして廃棄される。
本発明は、表面が軟質な被研削材料の研削加工時における上記した問題に鑑みてなされたものであって、例えばスルーホール付きの回路基板の表面研削時に「バフカス」の発生数をゼロにすることができることは勿論のこと、擦過傷の発生もなく、平坦な研削面の形成を実現することができる新規な軟質樹脂砥石と、それを用いて、従来に比べると極めて簡単に製造することができる円筒状研削ロールとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記した目的を達成するために、本発明においては、
砥粒５〜２５体積％、無機充填材３〜１２体積％、孔径５０〜５００μｍの独立気孔５〜１５体積％、残部が樹脂結合材から成り、前記樹脂結合材の表面硬度がショアＤ値で２０以上であることを特徴とする軟質樹脂砥石が提供される。
また本発明においては、円筒状金属管と、前記円筒状金属管の外周面に固定された上記した軟質樹脂砥石とから成る研削作用部を備えていることを特徴とする円筒状研削ロールが提供される。
【００１８】
その場合、前記円筒状金属管が、ＡｌまたはＡｌ合金から成ることを好適とする。
また本発明においては、有底の円筒状型材の中に円筒状金属管を同軸的に配置し、前記円筒状型材の内周面と前記円筒状金属管の外周面とが形成する間隙に、液状樹脂と無機充填材と砥粒と前記液状樹脂の硬化剤と発泡剤や各種バルーンのような独立気孔形成源との均一混合物を注入したのち加熱して前記混合物を硬化し、ついで、前記円筒状型材を離型して、前記金属管の外周部に前記混合物の硬化物が固定されている研削作用部を形成することを特徴とする円筒状研削ロールの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
この軟質樹脂砥石は、マトリックスである樹脂結合材それ自体が軟質で柔軟であるため、研削加工時には被研削材料の表面になじみやすく、その表面凹凸に追随した状態で研削動作を行ない、被研削材料の表面を平坦性に優れた研削面に加工することができる。
そして、研磨バフのように繊維成分を含んでいないので、例えばスルーホール付きの回路基板の表面研削を行っても「バフカス」の発生を招くことはない。
【００２０】
また、樹脂結合体は軟質で柔軟であるにもかかわらず、この軟質樹脂砥石は、この樹脂結合体と無機充填材と砥粒とから成る複合体であり、しかも所定割合の独立気泡を有しているので、その機械的強度は高く、研削加工時の磨耗比率も低くなる。
また、この軟質樹脂砥石は砥石それ自体が軟質で柔軟性を備えているので、この砥石を、後述するように、直接、金属管の外周面に固定して研削作用部とし、その状態で研削加工を行っても、砥石それ自体の弾力性が有効に発揮されて被研削材料の平坦な研削加工を実現することができる。
【００２１】
したがって、本発明の円筒状研削ロールは、従来のように砥石と芯管の間に弾性体を介装することなく組み立てることができるので、材料費の面からいっても、作業面からいっても低コストで製造することができる。
そして、この円筒状研削ロールの場合、その研削作用部の形成にはＡｌ管のような軽量な円筒状金属管を用いているので、長期使用によって樹脂砥石が摩滅したとしても、その摩滅砥石を例えば旋盤加工して除去して金属管を再生し、その金属管の外周に再び砥石を例えば接着することにより、金属管を再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の軟質樹脂砥石の１例を図１に部分断面図として示す。
この軟質樹脂砥石は、樹脂結合材１をマトリックスとし、その中に、砥粒２と無機充填材３が均一に分散している。砥粒２は、樹脂結合材１によって保持されている。そして樹脂結合材には独立気孔４が形成され、それが均一に分散している。
この軟質樹脂砥石において、砥粒２を保持する樹脂結合材１の樹脂材料としては、硬化後における後述する独立気孔４が５〜１５体積％形成されている状態での表面硬度をＪＩＳ  Ｋ  ６２５３で規定する方法で測定したときのショアＤ値が２０以上、好ましくは４０〜９０になるような樹脂が用いられる。
【００２３】
独立気孔を含んだ状態における樹脂結合材のショアＤ値が上記した値である場合、当該樹脂結合材は適度な柔軟性を備え、弾性変位量も大きいので、この軟質樹脂砥石で被研削材料の凹凸表面を研削加工したときに、砥石は被研削材料の表面凹凸に追随して変形することができ、擦過傷を発生することなく平坦性に優れた研削面を加工することができる。
しかし、樹脂結合材のショアＤ値が高くなりすぎると、軟質樹脂砥石は柔軟性に乏しくなって、上記した効果を発揮しにくくなるので、樹脂結合材のショアＤ値の上限は９０とすることが好ましい。
【００２４】
このショアＤ値は後述するように、用いる樹脂材料の種類、その硬化度、後述する他の成分の配合割合、更には独立気孔の気孔径や体積割合などの影響を受けて変動する。
樹脂結合材の樹脂材料としては、上記した条件を満たすものであれば格別限定されるものではないが、一般に、熱硬化性樹脂であることが好ましい。実際には、研削加工時に発生する加工熱による劣化は、熱硬化性樹脂の方が熱可塑性樹脂に比べて少ないので、使用寿命が長くなるからである。
【００２５】
このような熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などを使用することができる。とくに、エポキシ樹脂が好適であり、その中でも軟質エポキシ樹脂が好適である。
砥粒としては、格別限定されるものではなく、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｅＯ、ＺｒＯ２、ＭｎＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ｃＢＮ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、サファイアなどを用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を適宜混合して用いてもよい。
【００２６】
砥粒の粒径が大きすぎると、研削加工時に被研削材料に擦過傷の発生頻度が高くなるので、最大でも粒径は５００μｍまでと規制することが好ましい。とくに、擦過傷の発生が起こらない研削面を得ようとする場合には、粒径が１００μｍ以下の砥粒を用いることが好ましい。
本発明において、軟質樹脂砥石における砥粒の割合は５〜２５体積％に設定される。この割合を５体積％より少なくすると、砥石としての研削能が劣化して実使用に耐えられなくなる。逆に２５体積％より多くすると、研削能は高まるが、他方では研削面の擦過傷の発生頻度が高くなる。好ましい割合は８〜１５体積％である。
【００２７】
無機充填材は、樹脂結合材と複合して製造された砥石の機械的強度を高めるとともに、軟質樹脂砥石と被研削材料との摩擦力を調整するために配合される。また、後述する砥石の製造時に調製される液状樹脂と砥粒のスラリー状混合物において、比重差のある両者が分離してしまうことを防止するために配合される。
このような働きをする無機充填材としては、例えばアルミナウイスカ、シリカウイスカ、炭素ウイスカ、マグネシウムウイスカ、ホウ酸アルミニウムウイスカなどの１種または２種以上を使用することができる。
【００２８】
これらのウイスカを用いる場合には、市販のこれらウイスカを粉砕機で粉砕して微粉状にして用いることが好ましい。
無機充填材の割合は３〜１２体積％に設定される。この割合を３体積％より少なくすると、上記した効果が充分に発揮されなくなる。とりわけ、製造時にスラリー状混合物は砥粒と液状樹脂が分離した状態で樹脂硬化が進行するので、得られた軟質樹脂砥石を用いた研削加工時に擦過傷の発生頻度が高くなって不都合である。
【００２９】
逆に、１２体積％より多くすると、樹脂結合材における砥粒の均一分散とその機械的強度の向上は実現するが、他方では、スラリー状混合物の粘性が高くなって成形性は悪くなるとともに、樹脂結合材の柔軟性は劣化するため、研削面を平坦に加工することが困難になる。
無機充填材の好ましい割合は４．５〜９．５体積％である。
【００３０】
この軟質樹脂砥石の場合、樹脂結合材の中に連続気孔ではなく独立気孔が分散している。
この独立気孔は、樹脂結合材の柔軟性に影響を与え、また研削加工時に、軟質樹脂砥石と被研削材料との間の摩擦抵抗に影響を与え、同時にチッピング防止に貢献する。
例えば、独立気孔の気孔径が大きすぎたり、またはその体積割合が大きすぎたりすると、砥石と被研削材料との間の摩擦抵抗は小さくなり、チッピング防止効果は高くなるが、砥石は軟質になりすぎて研削能が大幅に劣化してしまう。
【００３１】
逆に、気孔径が小さすぎたり、またはその体積割合が小さすぎたりすると、樹脂結合材の摩擦抵抗が大きくなって研削量は増加するが、その切り粉の除去が困難になって短時間の研削加工で目詰まりを起こしてしまう。
このようなことから、本発明の軟質樹脂砥石においては、独立気孔の気孔径は５０〜５００μｍの範囲内に設定し、かつ、樹脂砥石における体積割合（気孔率）は５〜１５％に設定する。
【００３２】
このような独立気孔は、後述する樹脂砥石の製造時に、スラリー状混合物にマイクロバルーンや発泡剤のような独立気孔形成源を添加して形成することができる。
マイクロバルーンとしては、例えばガラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、シラスバルーンのような無機バルーンや、フェノールバルーンのような有機バルーンなどを用いることができる。スラリー混合物に所望する径のバルーンの所定量を混合することにより、上記した気孔径の独立気泡を上記した体積割合で樹脂結合材の中に形成することができる。
【００３３】
また、発泡剤としては、液状樹脂の硬化過程における環境温度で、一部または全部が熱分解してガス化するものが用いられる。例えば、アゾジカルボンアミドなどを使用することができる。そして、その使用量、硬化時の温度、スラリー状混合物の粘度などを適宜に選択することにより、前記した気孔径の独立気孔を前記した体積割合で樹脂結合材の中に形成することができる。
【００３４】
本発明の軟質樹脂砥石にあっては、残部が前記した樹脂結合材になっている。樹脂結合材の占有割合は、概ね５０〜９０体積％になっている。
この樹脂砥石は次のようにして製造される。
まず、室温下において液状樹脂と無機充填材を例えば撹拌混合機で均一に混合する。なお、独立気孔をバルーンで形成する場合は、この時点で所定径のバルーンの所定量を同時に添加して混合する。
【００３５】
ついで、ここに、砥粒と液状樹脂の硬化剤を添加して全体を混合し、粘稠なスラリー混合物を調製する。
このスラリー状混合物を、所定形状の型材に注型して室温下に放置するか、または適当な温度に加熱して、全体を硬化する。この過程で、無機充填材の働きによって砥粒と液状樹脂の分離（砥粒の沈殿）は起こらず、また、バルーンは高分子化した樹脂のネットワークに取り込まれた状態で混合物の硬化が進行する。
【００３６】
そして硬化反応の終了後、硬化物を型材から離型することにより目的とする樹脂砥石が得られる。
なお、独立気孔を発泡剤で形成する場合は、上記したスラリー状混合物における液状樹脂の硬化反応が進行して、混合・攪拌が可能な程度に当該混合物が流動性を示している時点で、所定量の発泡剤を添加して混合作業を続行し、そして型材に注型すればよい。
【００３７】
この発泡剤の添加量が少なすぎると、独立気孔の生成量も少なくなって樹脂結合材の柔軟性を高めることができず、逆に添加量が多すぎると、独立気孔の生成量が多くなったり、連続気孔が多発するようになって得られた樹脂砥石の磨耗比率が大きくなる。
次に本発明の円筒状研削ロールについて説明する。本発明の円筒状研削ロールは、図２で示したような研削作用部Ａが全体の外側に配置された構造になっている。
【００３８】
この研削作用部Aは、円筒状金属管１１の外周面１１ａの全体を、直接、被覆して、既に説明した本発明の軟質樹脂砥石１２が固定されている。
金属管１１としては、軽量なＡｌ管やＡｌ合金管であることが好ましく、また軟質樹脂砥石１２の表面には、適当な幅と深さの切込みをいれて、互いに接触しない砥石片の平面集合体にしておくことが好ましい。
【００３９】
この研削作用部は次のようにして製造することができる。
第１の方法は、前記した軟質樹脂砥石の製造時に、例えば箱型の型材にスラリー状混合物を注型したのち、その上を例えばＮＲ−１７（東京防音（株）製のゴムシート）で覆い、その状態でスラリー状混合物を硬化させたのち離型して、軟質樹脂砥石とゴムシートが一体化している砥石シートを製造し、その砥石シートを金属管１２の外周面１１ａに巻回して、ゴムシートと金属管を例えばＴＸ−２（Ｒ）やＴＸ−２（Ｈ）（（株）寺田製の２液性硬質エポキシ樹脂）のような接着剤で接着固定する方法である。
【００４０】
なお、このとき型材の方に切込み用の型を配置しておけば、成形後の砥石シートの砥石側には切込みが形成される。
また、軟質樹脂砥石の製造時に、型材に注型したスラリー状混合物の上を例えば雄型のベロクロテープで覆った状態で樹脂砥石を製造しておき、一方、金属管の外周面に雌型のベロクロテープを巻回して両者を接着し、その上から樹脂砥石を巻回し、そして金属管の雌型ベロクロテープと樹脂砥石の雄型ベロクロテープを噛合させて樹脂砥石を固定してもよい。
【００４１】
第２の方法では、図３で示したように、例えば有底円筒状の型材１３を用意し、この型材１３の中に、金属管１２を同軸的に挿入してそこに配置する。ついで、型材１３の内周面と金属管１２の外周面１２ａが形成する間隙に、スラリー状混合物を注入し、例えば所定温度に加熱してその混合物を硬化する。そして、型材１３を離型する。その結果、金属管１２とその外周面１２ａに一体化している樹脂砥石とから成る研削作用部が得られる。そして最後に、樹脂砥石の表面に切込み加工を施す。
【００４２】
なお、型材１３の内周面に予め離型材を塗布することにより離型が容易になり、また金属管１２の外周面１２ａを例えば粗化面にしておくと、金属管と軟質樹脂砥石の接着力が向上するので好適である。
【実施例】
【００４３】
実施例１，２、比較例
１．砥石の製造
２液性の軟質エポキシ樹脂（日本ペルノックス（株）製の主剤Ｍ−１５０、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とポリグリコール型エポキシ樹脂の混合物９０ｇ（固形分換算）、ホウ酸アルミニウムウイスカ（四国化成（株）製、繊維長１０〜２０μｍ、繊維径０．１〜０．５μｍ）７ｇ、ガラスバルーン（３Ｍ社製、粒径３０〜７０μｍ）とアルミナバルーン（太平洋ランダム社製、粒径１００〜５００μｍ）を質量比９：１で混合したバルーン２０ｇを混合撹拌した。
【００４４】
ついで、ここに、ＳｉＣ２砥粒（粒度＃２２０）４５ｇを添加して撹拌・混合し、更に、硬化剤（日本ペルノックス（株）製のＨＹ−３０６、変性アミン系硬化剤）をエポキシ樹脂の主剤に対し、質量比で、１００：７０の割合で添加して更に混合した。
ついで、得られたスラリー状混合物を型材に注型し、室温下（２５℃）で約２４時間放置してエポキシ樹脂を硬化したのち離型した。
得られた硬化物の寸法形状は、長さ３９５ｍｍ、幅５９ｍｍ、厚み８ｍｍであった。これを実施例１とする。
【００４５】
軟質エポキシ樹脂として、（株）寺田製の主剤Ｅ−５−２（Ｒ）（ビスフェノールＦジグリシジルエーテル６０〜９０％と脂肪族モノグリシジルエーテル５〜３０％の化合物）を用い、硬化剤として、（株）寺田製のＥ−５−２（Ｈ）（変性ポリアミド６０〜９０％、ベンジルアルコール５〜３０％の化合物）を用い、上記した粒径５０〜５００μｍのガラスバルーンとアルミナバルーンの混合物を用い、実施例１の場合と同様の操作でスラリー状混合物を調製し、それを型材に注型し、室温下（２５℃）で約２４時間放置してエポキシ樹脂を硬化したのち離型した。
得られた硬化物の寸法形状は、長さ３９５ｍｍ、幅５９ｍｍ、厚み８ｍｍであった。これを実施例２とする。
【００４６】
２．仕様
各硬化物における樹脂結合材の表面硬度は、環境の温度や湿度の影響を受けるので、樹脂硬化後、更に２４時間、温度２５℃の空調室に放置し、ついで、各硬化物における樹脂結合材の表面硬度を測定した。なお、硬度測定はゴム・プラスチック硬度計（上島製作所製のアナログ硬度）で測定して、ショアＤ値を求めた。その結果を表１に示した。
【００４７】
また、硬化物から試片を切り出し、その断面をＳＥＭ観察してＳｉＣ砥粒、ホウ酸アルミニウムウイスカ、独立気孔の寸法形状と個数を計測し、その計測値からそれぞれの体積割合を計算した。その結果を表１に示した。
【００４８】
【表１】
2007007844.tif 000003
【００４９】
３．性能試験
各硬化物に縦１４ｍｍ、横１０ｍｍの間隔で、幅１ｍｍ、深さ７ｍｍの切込みをいれて、縦１３ｍｍ、横１０ｍｍ、高さ７ｍｍの砥石片が１ｍｍの間隔を置いて配列している砥石シートを製作した。
【００５０】
そして、外径１３０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ６１０ｍｍの円筒状Ａｌ管を用意し、このＡｌ管の外周面にエポキシ系接着剤を塗布し、更に上記砥石シートを巻回して接着して円筒状研削作用部を組立て、更に中心に芯管を配置し、芯管と研削作用部との間隙に発泡ウレタン樹脂を充填して円筒状研削ロールを組立てた。
比較のために、次のような研削ロールを製作した。
【００５１】
砥粒がＳｉＣ２砥粒（粒度＃８００）であり、気孔率が４７．７％であり、結合材がガラス質ボンド材から成り、縦１４ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み８ｍｍの市販のビトリファイド砥石（表面の硬度：ＨＲＣ９３．１）をゴムシートの上に１ｍｍ間隔で配列し、エポキシ系接着剤で接着して砥石シートを製造した。
一方、芯管としてフェノール樹脂含浸の紙管（外径８６ｍｍ、内径７６ｍｍ）を用意し、その外周に厚み５０ｍｍのスポンジ状ウレタン樹脂シートを巻回してそれをエポキシ系樹脂で芯管に接着し、更にその外周を繊維補強ゴムシート筒で覆った。そして、その上に前記した砥石シートを巻回・接着して比較例の研削ロールを組立てた。
【００５２】
以上３種類の円筒状砥石を用いて、幅３４０ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚み１ｍｍの銅張り積層板の銅箔表面を下記の条件で研削した。
試験装置：丸源鉄工所の研磨機。ホイール周速：９４２ｍ／ｍｉｎ（回転速度２００ｒ．ｐ．ｍ）。ワークの送り速度：２ｍ／ｍｉｎ。オシレーション：３５０ｃｐｍ。負荷：＋２．０Ａ。
研削後の銅箔表面の粗さを測定し、また擦過傷の有無を観察した。結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
2007007844.tif 000004
【００５４】
表２から明らかなように、実施例１，２の樹脂砥石を用いた研削ロールで研削すると、擦過傷は発生せず、しかもＲａ、Ｒｙ値は極めて小さく、良好な研削面を加工することができる。
また、実施例の研削ロールの場合、比較例の研削ロールと対比してその製造は極めて容易であり、したがって低コストで製造することができ、その優れた性能も含めて、基板研削用のロールとしての工業的価値は大である。
【００５５】
実施例３
寸法形状が、縦５４０ｍｍ、横５４０ｍｍ、厚み１．２ｍｍで、表面には孔径０．３ｍｍのスルーホールが格子状に総数で１９万個穿説されている銅張り積層板を６枚用意した。
そして、実施例１の研削ロールを用いて銅張り積層板の表面研削を行った。
比較のため、研磨バフを用いて同様の試験を行った。
その結果、実施例１の研削ロールを用いた場合、スルーホール内に異物の混入は全く認められなかった。しかし、研磨バフを用いた場合、総数１１４万（１９万×６）個のスルーホールのうち１１個に「バフカス」が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の樹脂砥石は、被研削材料が軟質であっても、その表面を、擦過傷を発生させることなく、平坦性と鏡面性に優れた研削面にすることができる。
この樹脂砥石は、例えば回路基板の表面研削、真空装置のシール部材の鏡面研磨に使用して極めて有用である。
また、半導体分野や光学分野で用いられる各種材料、例えば炭化けい素、窒化けい素、アルミナ、ＢＫ７光学ガラス、ＳＦ１３光学ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス、サーメット、フェライト、シリコーンウェハなどの硬脆材料から成る部材を鏡面加工するときの固定砥粒加工法の工具として用いることができる。
【００５７】
また、この樹脂砥石を用いた本発明の円筒状研削ロールは、従来の研削ロールに比べて非常に簡単に製造することができ、樹脂砥石が磨耗した場合であっても、例えば旋盤加工でその磨耗した樹脂砥石を簡単に研削除去することができ、そして表出した金属管の外周に新しい樹脂砥石を固定して再使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の軟質樹脂砥石の部分断面図である。
【図２】本発明の円筒状研削ロールにおける研削作用部の断面構造を示す断面図である。
【図３】本発明の円筒状研削ロールにおける研削作用部の製造方法の一例を説明するための斜視図である。
【図４】従来の円筒状研削ロールの断面構造を示す断面図である。
【図５】従来の円筒状研削ロールを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      樹脂結合材
２      砥粒
３      無機充填材
４      独立気孔
５      芯管
６      弾性体
７      支持体
７ａ    多孔質弾性体層
７ｂ    緻密質弾性体層
７ｃ    弾性体層
８      金属管
９      ゴムシート
１０    砥石片
１１    金属管
１１ａ  金属管１１の外周面
１２    軟質樹脂砥石
１３    有底円筒状型材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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