JPH01109069A - 砥石の目立て材 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 砥石には、切断を目的とした砥石と研削、研磨を目的と
した砥石があるが、本明細書の砥石とは両者を含む。

例えばダイヤモンド粒子を埋めた砥石を用いて金属、焼
結合金やセラミックスを切断する際に砥石に目詰りが生
じると切れ味が悪くなるが、本発明は目詰りが生じた砥
石を目立てするための、砥石の目立て材および砥石の目
立て方法に関する。

［従来の技術］ セラミックスの切断加工や研削加工に際しては、ダイヤ
モンド砥石やボラゾン砥石が汎用されている。例えばダ
イヤモンド砥石は、ダイヤモンドの砥粒が樹脂やメタ、
ルやガラス質を用いて砥石の作用面に埋め込まれている
。その製法としては、例えばレジノイドボンド、ビトリ
ファイドボンド、メタルボンド、鋳鉄ボンド、電着等の
方法がある。

この砥石を用いてセラミックスを研削する際、セラミッ
クスの研削粉がダイヤモンドの砥粒間を埋めると、砥石
は目詰り状態となる。砥石が目詰り状態になるとダイヤ
モンドの砥粒は摩耗していなくても研削は困難となる。

ボラゾン砥石は窒化ボロンの砥粒を用いて作られている
が、ダイヤモンド砥石と同様に砥粒が細かいために目詰
りを起し易く、目詰りを起すと砥粒が摩耗していなくて
も研削が困難となる。

目詰りが発生すると、砥石と被研削物の間の摩擦熱が大
きくなり、この摩擦熱で砥石の温度が上り、目詰りした
セラミックス粉が砥石面に焼きついたり、又甚しい場合
はダイヤモンドの砥粒が変質して研削ができなくなる。

水冷しながら研削すると、目詰りや摩擦熱の発生は軽減
されるが十分ではなく、又水冷研削ができない場合も多
く、この水冷研削も万能ではない。

このようなことは研削に限らず切断においても同様のこ
とがいえる。従来、目立て用の砥石（例えばグリーンカ
ーボランダム砥石）を用いて、目詰りした砥石を目立て
する事も行なわれている。しかし上記のような従来の目
立て用の砥石で目立てしても、目詰りしたセラミックス
粉等は十分除去されずダイヤモンドの砥粒が削られるた
め、目立てしても切れ味の回復は小さい。

以上述べた如く、硬質のセラミックスの切断加工や研削
加工等では、高価なダイヤモンド砥石やボラゾン砥石が
使用されるが、従来は砥石が目詰りすると目立てする適
当な方法がなかったために、砥石の寿命は短かく従って
切断や研削加工コストは高く、又例えばジルコニアやサ
イアロン等のセラミックスの乾式研削加工等は事実上行
なわれていなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、目詰りしたダイヤモンド砥石やボラゾン砥石
等を、ダイヤモンド砥粒や窒化ボロンの砥粒を損う事な
く目立てする事が可能な砥石の目立て材ならびに砥石の
目立て方法の提供を目的としている。

ｃ問題点を解決するための手段および作用］本発明は、 （１）重量比で４５〜８５％のガラス繊維を熱硬化性樹
脂により固めた。砥石の目立て材であり、又（２）ガラ
ス繊維の７５％以上が特定方向に対し４５゜以内に向き
を揃えたガラス繊維である。前記（１）に記載の、砥石
の目立て材であり、又 （３）ガラス繊維が、特定方向および特定方向に十字に
交差する二方向に向きを揃えたガラス繊維である、前記
（１）に記載の、砥石の目立て材であり、又 （４）特定方向および特定方向と十字に交差する二方向
に向きを揃えたガラス繊維が、特定方向に対して２０’
以内に向きを揃えたガラス繊維と特定方向と十字に交差
する方向に対して２０°以内に向きを揃えたガラス繊維
である、前記（３）に記載の砥石の目立て材であり、又 （５）向きを揃えたガラス繊維を熱硬化性樹脂により固
めた目立て材を、該目立て材のガラス繊維の向きを砥石
の目立てされる面に対して重直にあるいは傾斜させて接
触させ目立てする。砥石の目立て方法、である。

以下に本発明を具体的に説明する。第１図は本発明の砥
石の目立て材１を使用して、目詰りした砥石２を目立て
している状態の例を示す図で、（Ａ）は全体図、（Ｂ）
は目立て作用を示す模式図である。

第１図では本発明の目立て材ｌは回転中の砥石２の目詰
り而８に押し当てられている。

目立てする面にはダイヤモンドの砥粒５が埋め込まれて
いるが、セラミックス粉６がダイヤモンド砥粒５の間を
埋めているため、ダイヤモンド砥粒５による切り込みが
得られず、従って目詰りの状態にある。

目立てに際して砥石２は矢印４の方向に回転しており、
この例では砥石の目立て材１はガラス繊維の向きが砥石
の目立てされる面８に対して垂直な方向である矢印３の
方向に押しつけられている。

本発明の目立て材は、ガラス繊維を熱硬化性樹脂で固め
たものであり、砥石との接触面で目立て材のガラス繊維
群７がブラシ状となってセラミックス粉６を除去し、再
度ダイヤモンド砥粒５による切り込みが得られるように
なる。又目立の際にガラス繊維７がダイヤモンド砥粒に
当っても、ガラス繊維は脆くて折れるためにダイヤモン
ド砥粒を損わない。

本発明で使用するガラス繊維としては１例えば直径が３
〜２５μｍのガラス繊維が用いられる。ガラス繊維は、
ダイヤモンドの砥粒の間に入ってセラミックス粉を掻き
出せる太さのものが適当である。

本発明の、ガラス繊維の配合量は重量比で４５〜８５％
である。最密充填は８３．７％であるが、樹脂中に気泡
が残留することを考慮すると８５％まで配合することが
可能となる。ガラス繊維の配合量が４５％以下ではガラ
ス繊維が少ないために目立ての能率が悪い、又８５％以
上では熱硬化性樹脂の配合量が少なくなり過ぎて、ガラ
ス繊維を十分バインドする事が困難となる。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂等
が使用できるが、ガラス繊維との接着性がよいためにエ
ポキシ樹脂が好ましい。

熱硬化性樹脂は砥粒を摩耗させることがなく、十分な強
度にガラス繊維をバインドし、且つ取扱いが容易なため
に、バインダーとして好ましい。

なお、ガづス繊維と樹脂との接着性を良くするために、
それぞれの樹脂に適した表面処理剤で処理したガラス繊
維を用いることが望ましい。

この目立て材は、前に述べたように、ガラス繊維が重量
比で４５〜８５％含まれた熱硬化性樹脂で固めたもので
あり、ガラス繊維の分散状態を特に定めるものでないが
、好ましくはガラス繊維の方向を一方向（特定方向）に
揃えておくと、より一層大きな目立て効果が得られる。

第１図に示すように、目立て材１を砥石の目立てしよう
とする面８に矢印３の方向に当てて使用する際、目立て
材のガラス繊維の向きが一方向に揃えられており、この
方向が砥互の目立てしようとする而８に垂直になるよう
に、すなわち矢印３の方向と平行な方向に目立て材を当
てれば、目立てしょ　　゛うとする面に垂直に当るガラ
ス繊維が多くなり、目詰りの除去効率が上がる。このよ
うに、ガラス繊維の向きを一方向に揃えた目立て材の場
合は。

目立て材のガラス繊維の方向を、砥石の目立てされる面
に垂直に保持することが好ましいが、目立て作業が容易
な角度に保持してもよい。

しかしガラス繊維群の向きを揃えた本発明の目立て材で
、ガラス繊維群がブラシ状となって砥粒の間に入り難い
方向、例えば第１図（Ｂ）でガラス繊維群７の方向が矢
印３と直角な方向に目立て材を押しつけても、砥石の目
立て効果は小さい。

従って本発明の目立て材を使用するに際しては、目立て
材のガラス繊維の向きが砥石の目立てされる面に対して
、平行とならないように、垂直にあるいは傾斜させて接
触させて目立てするのがよい。

本発明の（２）、　（３）、　（４）の目立て材は、ガ
ラス繊維が一方向や一方向および一方向に十字に交叉す
る方向に向きが揃えられているため、この一方向や一方
向に十字に交叉する方向を砥石の目立てされる面に対し
て垂直あるいは傾斜させて目立て材を保持し、目立てさ
れる面上を相対的に移動させて目立てする。

このようにガラス繊維の向きを揃えるのは、自立てに際
して目立てしようとする面に対してブラシ状となるガラ
ス繊維の量をより多く確保するためであり、従ってガラ
ス繊維はこの目的が達せられる程度に大凡揃えられてい
ればよい。

例えば硬質セラミックスを研削したダイヤモンド砥石を
目立てする際に、７５％以上のガラス繊維が、一方向に
対して４５°以内に向きを揃えた目立て材を使用したが
、セラミックス粉は極めて効率よく除去することができ
た。

第２図は被切断材９と本発明の目立て材ｌを置台１゜上
に重ねて載置し、切断用砥石９で被切断材と目立て材を
重ね切りする。切断方法の例を示す図である１例えば切
断用の砥石では、第２図の如く。

被切断材と目立て材を重ね合わせて一緒に切断すると、
被切断材の切断と目立てが同時に行われるために、長時
間に亘って効率よく切断を継続することができる。しか
し第２図に示すように被切断材を砥石を矢印１１の方向
に移動して切断した後で、更に引続いて矢印１１とは直
角の矢印１２の方向にも被切断材を切断する場合がある
。

このような際は、ガラス繊維が一方向、すなわち矢印１
１の方向に向きを揃えた目立て材ｌではこのままの状態
で矢印１２の方向に切断すると目立て効率が低下する。

効率を上げるためには目立て材を９０°回転した位置に
設定をしかえることが必要となる。

従ってこの時目立て材のガラス繊維が一方向および一方
向に十字に交差する方向の二方向に向きが揃えられてい
ると、目立て材の向きを変える必要もなく、第２図の被
切断材９と目立て材１は常に一体物として取扱い一緒に
１１の方向にも１２の方向にも効率よく切断できるため
に便利である。

この二方向にガラス繊維の向きを揃えた目立て材は、約
半量のガラス繊維が一方向に対して２０°以内になるよ
うにかつ残部のガラス繊維が一方向と十字に交差する方
向に対して２０°以内になるように、ガラス繊維の向き
を整え、更にこの二方向に向いたガラス繊維を目立て材
中に均一に配することが好ましい、この目立て材を、セ
ラミックス粉が目詰りした切断用のダイヤモンド砥石で
特定方向に切断したり、一方向に直角な方向に切断して
目立ての効果を調べたが、切断方向を変える際の手間が
省略でき、何れの方向に切断してもセラミックス粉は極
めて効率よく除去することができた。

本発明の砥石の目立て材はガラス繊維を重量比で４５〜
８５％熱硬化性樹脂で固めたものであり、その製造方法
は公知の方法を用いることができる０例えばフィルム上
に一定の厚さにエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を付着さ
せておき、この上に適当に切断したガラス繊維を重量比
で４５〜８５％繊維の向きを多様な向きにして均一に分
散させたのち、この上から更に熱硬化性樹脂を付着させ
、ガラス繊維が熱硬化性樹脂により挟まれた状態とする
。

これをローラー等により上下から加圧することにより熱
硬化性樹脂をガラス繊維の間に含浸させる。

これを一定温度で数日間放置してＢステージ（加圧、加
熱硬化するのに適した半硬化状Ｓ）化したのち、加圧下
で加熱硬化させることにより、本発明の目立て材用の成
形板が得られる。この成形板を棒状、板状あるいは所要
の形状に切断することにより１本発明の目立て材を得る
ことができる。

なお熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂等の場合は、Ｂステージ化する際に増粘剤を
添加することが好ましい。

また、ガラス繊維を一方向に揃えて、熱硬化性樹脂で固
めて目立て材とする方法は、例えば一方向性プリプレグ
を方向を揃えて重ね合わせて積層し。

これをオートクレーブ中で加圧硬化させて目立て材用の
成形板を得、これを必要ｉこ応じて所要の形状に成形加
工して目立て材を得ることができる。

また、約半量のガラス繊維が一方向に揃えられかつ残部
のガラス繊維が一方向に十字に交叉する方向に向きが揃
えられ、二方向の繊維が均一に配された目立て材の製造
方法は、例えばガラス繊維の経糸と緯糸で織ったガラス
繊維の布を重ね合わせて積層し熱硬化性樹脂で成形して
得られる。

また上記のガラス繊維の布に熱硬化性樹脂を含浸させて
得られたプリプレグを多数層積み重ね、これを加熱板の
間でプレス成形することによっても目立て材用の成形板
を得ることができる。

また、前述した一方向に引き揃えたガラス繊維に熱硬化
性樹脂を含浸させ、加熱板の間でプレスして得られるい
わゆるＵＤプリプレグ（Ｕｎｉ　Ｄｉｒｅｃｔｉ−ｏｎ
ａｌ　Ｐｒｅｐｒｅｇ）を繊維の方向を揃えて多数層積
み重ねた上に次の層として、前記の繊維の方向とは直角
方向に、多数層を積層するかあるいは、各層毎に繊維の
方向が前層と直交するようにＵＤプリプレグを多数積層
して目立て材用の成形板を得てもよい。

また繊維の方向を揃えた目立て材を得る他の方法は、円
筒の円周方向に熱硬化性樹脂を含浸させたガラス繊維を
円周方向に対して平行又はあやをふって巻きつけ、これ
を円筒の軸方向に切り開いて板状とし、これをこのまま
又は必要に応じて多数層積層してオートクレーブで加熱
硬化させるか。

又は加熱金型を用いてプレス成形することにより目立て
材用成形板を得ることができる。また、切り開いた板状
の層を積層する際に繊維の方向が互いに直角となるよう
に積層すれば、二方向に繊維の方向を持った目立て材用
成形板が得られる。

このようにして得られた目立て材用の成形板は、いづれ
も必要に応じて成形加工し、棒状、板状その他所要の形
状の目立て材を得ることができる。

［実施例］ 実施例（１）エポキシ樹脂（ＡＥＲ３３１［商品名、旭
化成工業（株）］１１００重量とＨＮ２２０Ｇ［商品名
１日立化成工業（株）］８８０重量を混合したもの）に
硬化促進剤（２１１℃４ＭＺ−ＣＮ［商品名、四国化成
工業（株）］）を１重量部添加混合した熱硬化性樹脂を
ＳＭＣ（シートモールデイングコンパウンド）装置によ
りフィルム上に一定厚さに付着させた。この樹脂の上に
約１インチの長さに切断した直径１３μｌのガラス繊維
を重量比で６０％となるように繊維の方向は多様な方向
として均一に分散付着させた。

更にこのガラス繊維の上に、前述の装置で他のフィルム
上に一定の厚さに付着させた前述の樹脂をかぶせて、両
フィルムの間にエポキシ樹脂とガラス繊維を保持し、こ
れをローラーで圧してガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸
せしめた。これを３５℃に数日間放置しＢステージ化し
、１２０℃に加熱したポジティブ金型にチャージして１
時間加熱、加圧して、樹脂を硬化させ多様な方向のガラ
ス繊維を重量比で６０％含む目立て材を得た。

実施例（２）エポキシ樹脂（ＡＥＲ３３１［商品名、　
７１１化成工業（株）］１１００重量とＨＮ２２００［
商品名１日立化成工業（株）］８８０重量を混合したも
の）に硬化促進剤（２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ［商品名、四国化
成工業（株）］）を１重量部添加混合した熱硬化性樹脂
にＰＰ０社（米国）のカラス繊維１０６２（２０００Ｔ
ＥＸ）を含浸させ、これを２４本引き揃え、直径１ｍの
ドラムにあや角度８５°で均一に巻きつけ、これを軸方
向に切り開いてシート状とし、このシートを５８ｃ−角
にカットし、繊維方向を揃えて積重ねた。これを３５℃
に数日間放置してＢステージ化し、１２０℃に加熱した
ポジティブ金型（６０ｃｍ角）にチャージして１時間加
熱、加圧して、樹脂を硬化させ、一方向に揃ったガラス
繊維を重量比で７５％含む目立て材を得た。

実施例（３）ガラス繊維の方向を揃えた目立て材を用い
てドレッシングを行いながら、サイアロン（厚さ１４■
ｍ、長さ１２０ｍｍ）の板を、ダイヤモンド回転砥石に
より切断した。砥石による切断方向（置台の移動方向）
を一定とし目立て材のガラス繊維の揃え方、および目立
て材の繊維方向と切断方向との関係をかえた場合につい
てその切断能率、砥石の摩耗量について調査した。

切断条件と調査結果をそれぞれ第１表、第３図に示す。

なお比較材として従来の目立て材（グリーンカーボラン
ダム）、および目立て材を用いない場合についても調査
した。

また切断方法は、第４図に示すように切断用ベツド（置
台）１０の上にサイアロン板１３および本発明の目立て
材１を切断方向に直列に並べて固定し、置台を切断方向
に左右に移動させながら切断した。

すなわち置台をＢの方向に移動させることによって砥石
はサイアロン１３を一定深さ切断し、引続きドレッシン
グされ１次に置台を入方向に移動させることによってド
レッシング後サイアロンが再び切断される。このような
操作を繰返して切断した。

第３図からもわかるように砥石のドレッシング（目立て
）を行わない場合には目詰りのため切断困難であり、ま
た従来の目立て材（グリーンカーボランダム砥石）によ
って目立てをしても砥石の摩耗量が多く又本発明の目立
て材種には切断速度は向上しなかった。

一方、本発明の目立て材を使用すると切断速度も向上し
、砥石の摩耗量も少なくなっている。

またガラス繊維の方向が砥石の目立て面に対して垂直な
方向になっていると目立て効果が著しいことがわかる。

第　　　　１　　　　表 実施例（４）第４図に示す方法と同様の方法で置台ｌＯ
上に純鉄の板１４および実施例（２）の方法で得られた
本発明の目立て材ｌを繊維を揃えた方向と切断方向（ｉ
台の移動方向）を同じになるように固定し、回転切断砥
石２により、置台を移動させ砥石の目立てをおこないな
がら、純鉄の板を切断し、切断後の砥石の外径の減少量
を調査した。なお比較例として目立て材を使用しない場
合も併せて調査した。結果を第２表に示す、また切断条
件について第３表に示す。

第　　　　　３　　　　表 本発明の目立て材を使用した場合、砥石の摩耗量は目立
て材を使用しなかった場合に比べて３０％程度少なく１
本発明の目立て材の目立ての効果が明らかである。

実施例（５）本発明の目立て材は加工が容易であるため
、第５図（Ａ）のように目立て材ｌをカッティングベー
ス１７の形状に加工し、これにシリコン単結晶インゴッ
ト１５を固着してダイヤモンドブレード内周刃１６によ
りウェハーに切断した。ウェハーが切断される毎に内周
刃は目立てされ、円滑にかつ効率的に切断ができた。な
おりッティングベース１７は一方向に繊維の方向を揃え
た目立て材を加工したものであり、カッティングベース
をセットした際にガラス繊維の向きが内周刃の回転軸に
垂直な方向となるように加工した。また第５図（Ｂ）の
如くインゴットと通常のカッティングベース１８との間
に本発明の目立て材ｌを重ねて介在させることによって
も切断を終了する毎に目立て材によりブレードは目立て
され、円滑な切断が可能であった。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の砥石の目立て材は、熱硬化性
樹脂でバインドされた向きが揃ったガラス繊維群が、ブ
ラシ状となって砥粒の間に目詰りしているセラミックス
粉等を除去するために、目詰りしたダイヤモンド砥石や
ボラゾン砥石を能率よく目立てすることができる。従っ
て高価な砥石の寿命が著しく延びることとなり、セラミ
ックス等の切断や研削コストを大幅に下げることができ
る。又本発明の目立て材を、第２図や第４図の如く砥石
と組合せて使用すると、目詰りのない状態で長時間に亘
ってセラミックス等の切断・研削等が可能となるために
、切断・研削能率は著しく向上するし、又従来目詰りの
ために切断・研削が不可能であったセラミックス等も、
切断・研削が行える事となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の目立て材が、目詰りした砥石を目立て
している状態の例を示す図、 第２図は被切断材と本発明の目立て材を同時に重ね切り
する使用の例を示す図、 第３図は実施例３の目立て材の使用状況及び使用結果を
示す図、 第４図は実施例３のサイアロンの切断方法を示す図。 第５図は実施例５の本発明の目立て材の他の使用方法の
例を示す図、 である。 第１図 第２図 ノ１ １ｕ　　　１　　　　　　　　　　　　　　　　４第３
図 第− （Ｂ） （Ａ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量比で４５〜８５％のガラス繊維を熱硬化性樹
   脂により固めた、砥石の目立て材
2. （２）ガラス繊維の７５％以上が４５゜以内に向きを揃
   えたガラス繊維である、特許請求の範囲第１項に記載の
   、砥石の目立て材
3. （３）ガラス繊維が、十字に交差する二方向に向きを揃
   えたガラス繊維である、特許請求の範囲第１項に記載の
   、砥石の目立て材
4. （４）十字に交差する二方向に向きを揃えたガラス繊維
   が、二方向のそれぞれに対して２０゜以内になるように
   向きを揃えたガラス繊維である、特許請求の範囲第３項
   に記載の砥石の目立て材
5. （５）向きを揃えたガラス繊維を熱硬化性樹脂により固
   めた目立て材を、該目立て材のガラス繊維の向きを砥石
   の目立てされる面に対して垂直にあるいは傾斜させて接
   触させ目立てする、砥石の目立て方法