JPS59205268A - 樹脂含浸多孔質砥石 - 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】 本発明は、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ　）のホル
マール化樹脂を主体とする結合剤により結合された多孔
質砥石の改良に関する。

ＰＶＡのホルマール化樹脂を結合剤とした多孔質砥石は
弾性に富みラッピング性は良好である。

しかし、切削性が悪く、条件によっては砥石の摩耗も大
となる。また水により著しく機械的強度が低下するため
水溶性研削液を使用できない欠点があった。

この欠点を補う方法として水溶性の熱硬化性樹脂の初期
縮合物をあらかじめＰＶＡに混合しアセタール化反応を
行なうことが公知である。この方法により砥石の耐水性
は向上するが、高硬度の被削材に対しては依然として切
削性が悪く、熱硬化性樹脂の混合率ヲ」二げると研削中
に金属被削材の溶着（目つ１す）が発生するため切削性
を向」ニさせるととはできない。従ってラッピング性と
切削性の両方を満足させるためには一般にＰＶＡ樹脂と
水溶性熱硬化性樹脂の初期縮合物との混合物を熱硬化さ
せて得られる樹脂を結合剤とする砥石に、さらに水溶性
の尿素樹脂或はメラミン樹脂を含浸させ、加熱硬化させ
、結合剤表層を尿素樹脂かメラミン樹脂で被覆すること
であった。

しかし、との方法の最大の難点は尿素樹脂、メラミン樹
脂又はフェノール樹脂を多孔質砥石内に均一にムラなく
含浸することか実際上不可能で結合度にバラツキが生じ
るばかりか、熱処理中に部分的に硬化現象が進行し、ク
ラック発生又は割れるととが多かった。

本発明はとれらの問題を解消してラッピング性を保持し
つつ切削性を増加させた高強度の砥石含浸液及び処理方
法を提供する。

即ち、本発明の樹脂含浸多孔質砥石１４　、成形固結し
た多孔質基材砥石に （ａ）メラミン樹脂液及び／又は尿素樹脂液からなる含
浸液を含浸させ、乾燥後加熱硬化させて→肩−→←し番
→製造される。

１だ本発明は、そのために用いる上記含浸液を提供する
。

本発明の含浸液成分は各々個別には公知の物質であるが
、従来試みられてきたメラミン樹脂、尿素樹脂またはフ
ェノール樹脂の単独系による含浸ではどうしても解決で
きなかった不均一被着、硬化のムラ、割れの発生といっ
た問題がメラミン樹脂／フェノール樹脂、尿素樹脂／フ
ェノール樹脂又は三者の併用という場合には液成分の分
離が発生せずに均一被覆が可能となり、かつ含浸液の乾
燥後の柔軟性にもすぐれ、熱処理中の割れをも解決する
という顕著な効果がある。

本発明のメラミン樹脂はメラミンとアルデヒド類の初期
縮合物又はその誘導体であり、各種メチロールメラミン
とその縮合物、それらのアルキル化物が含−止れる。尿
素樹脂は尿素とアルデヒド類の初期縮合物およびその誘
導体であり１例えは゛、モノメチロール尿素、ジメチロ
ール尿素、メチロールエチレン尿素、メチロールトリア
ミン、ジメチｏ−ルジハイドロオキシエチレン尿素、テ
トラメチロールアセチレンジ尿素、ジメチロールウロン
、ジメチロールプロピレン尿素およびこれらのアルキル
化化合物等を包含する。

液状のフェノール樹脂とは、フェノール、キシレノール
、クレゾール、レゾルシン等の各種フェノールとホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド。

クロトンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール
等の各種アルデヒドとの低分子縮合物とその誘導体であ
って、通常の含浸処理温度において、液状であるものを
意味する。誘導体は例えば無水フタル酸でエステル化し
たアルキッド変性樹脂。

炭化水素変性樹脂、エポキシ変性樹脂、フェノールエー
テル変性樹脂等を指す。

これらの樹脂はいずれも低分子量で液状のものが望まし
いが、エマルジョン（樹脂分約８０重量％のものが好適
）であっても良い。丑た粉末状のものをアルコール等の
溶液にしたもの（樹脂分約４０〜約６０重量％のものが
好適）を使用してもさしつかえない。

各々の合成樹脂液の重量比ば（ａ）　／　（’））が凡
そ１０／１〜１／１０の範囲内が好丑しく目的とする製
品の要求に従って変えることができる。但し、上記（ａ
）　／　（ｂ）配合比以外では十分均一な含浸が得られ
ない。

一般に硬い結合度砥石による研削作業が要求される時は
メラミン樹脂あるいは尿素樹脂の量を多く、逆に弾性と
ラッピング性を重視する場合にはフェノール樹脂を多く
使用する。

耐水性はいずれの場合においても、均一な含浸を行うこ
とにより、大きく改善される。

フェノール樹脂を配合したメラミン樹脂の含浸液は、メ
ラミン樹脂単味の場合よりも可撓性が増大し、熟成中の
割れが著るしく減少する。同様なことが、尿素樹脂を用
いる場合にも言える。

含浸目的のため、含浸液の粘度は、含浸に可能な低粘度
に保持され、必要々場合稀釈等の方法で粘度調節される
。この含浸液の濃度は各（ａ）液（メラミン樹脂液、原
素樹脂液、又はこれらの混合液）又は（１））液（液状
フェノール樹脂）自体の濃度により、又は（ａ）　（１
））液を混合後適宜稀釈することにより、調節すること
ができる。

含浸量は目的に応じて定められるが一般に、多孔質基材
砥石の樹脂結合剤に対し１〜５倍（主計）に相当するが
好ましいのは１〜２陪の範囲となる。

縮合用触媒は、公知のものであり、酸、アルカリ、ある
いはそれらの無機塩類が用いられる。例えば、塩酸、硫
酸、リン酸、パラトルエンスルホン酸、水酸化すトリウ
ム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム等が使われる
。

固結成形された砥石はこの含浸液に浸漬保持され、その
後所定温度に加熱して加熱硬化処理される。含浸液から
取り出された砥石は通例４０℃〜１００°Ｃの温度で乾
燥し、含浸液は砥石の多孔質を成す結合剤表層にゲル化
して固着される。加熱硬化は４０℃〜２００℃で行なわ
れる。この加熱硬化処理温度は素材の砥石の種類、サイ
ズ、使用する樹脂の種類と成分比によって選択される。

一般的には１５０〜１８０℃の高温時には、凡そ５〜１
０時間１００〜１３０℃の比較的低温時には凡そ１２〜
１５時間で加熱処理が可能である。

これらの処理は加圧下で行なうこともできる。

なお、本発明の含浸液はＰＶＡに水溶性の熱硬化性樹脂
の初期縮合物を混合し、ホルマール化反応を行なわせて
得られる砥石に対して特に良く適応するが、その他ＰＶ
Ａのホルマール化樹脂を主体とする結合剤を用いた多孔
質砥石、一般の多孔性レジノイド砥石にも適用でき、さ
らに、多孔質のビトリファイド砥石にも適用できる。そ
の場合には、仕上面の面粗度が向上する。

本発明の含浸を行なった砥石は熱処理中に割れることも
なく最終製品は、強度、耐水性が著しく向上し、研削性
、耐摩耗性も改良される。しかもラッピング性はなお相
当のレベルを保持している。

本発明の含浸処理により、ラッピング特性を備え、かつ
所定の研削性を備えた砥石が得られ一般研削作業はもと
より砥石を使用したラップ盤での作業等広いバリエーシ
ョン範囲に対応した砥石が得られるという利点か存する
。

以下に実施例を示すっ 実施例１ 砥材Ｇ　Ｃ＃１０００１０　ｋ４Ｋ　Ｐ　ＶＡａ’ｋ　
（’Ｍ合ＩＩ５００　）　１５ｏｏ１ｃ水溶性の熱硬化
性樹脂１２００ｆｔ−混合したものを用いホルマール化
反応を従来法に従い行って硬化させ、多孔質基材砥石（
出来上り外径３０５×厚さ２０Ｘ穴径１５２．４ｍ）を
所定数得た。

含浸液としてメラミン樹脂（樹脂分８ＯＮ量％）３０重
量％と水溶性フェノール樹脂（樹脂分６０重量％）７０
重量％とを混合し、金製ｖ５０重量％の水溶液とし、こ
れに縮合触媒として０．５重量−のパラトルエンスルホ
ン酸水溶液（濃度１０％）を加えたものを別途調製し念
。この含浸液に前記基材砥石を浸漬し、取出した後６０
℃にて乾燥稜り５０℃×７時間加熱硬化処理して、含浸
処理多孔質砥石を得た。

この砥石について、下記の研削条件にて研削テストヲ行
い、その結果を第−表に示す。処理前のものと比較して
砥石損耗量は０．７倍に、研削量３倍、研削比５倍とな
った。

第　　　−表 研削条件 １）研削方法　円筒プランジ ２）砥石寸法　外径３０５×厚さ４０Ｘ穴径１５２４鰭 ３）被削物　５４５（生材）６０１？Ｘ５０ｔｗ４）砥
石研削幅　２０間 ５）研削液　水溶性研削液Ｗ２ ６）砥石使用周速　２０００ｍ／ｍ１ｎ７）ワーク回転
数　２５　Ｑ　ｍ／ｍ１ｎ８）切込速度　１２μｍ／　
ｒ　ｅ　ｖ９）スパークアウト時間　２０ＳｅＣ （）メ千公臼） 比較例１ 実施例１と同一のフェノール樹脂を用い、全濃度５０重
量％の含浸液として、実施例１で得た基材砥石に含浸し
、１８０℃×５時間加熱硬化処理して、比較例１の砥石
を得た。その結果を第−表及び第２表に示す。含浸ムラ
が著しく、部分的に極めて硬い部分があり不均一で、研
削時にスクラッチが発生した。

比較例２ 実施例】と同一のメラミン樹脂を用い、全濃度５０重量
％の含浸液とし、加熱硬化’ｔ１５０℃Ｘ１０時間とし
その他比較例１と同様にして比較例２の含浸処理砥石を
得た。その結果を第２表に示す。熟成工程中に多数の割
れクラックを生じ不良であった。

実施例２ 尿素樹脂（尿素−メラミン−ホルマリン初期縮合物、有
効成分２５％　！Ｈ７０〜８．０　）　３０重量％、残
部フェノール樹脂（実施例１と同じ）から成り、同じ縮
合触媒を加えた含浸液（全濃度４０重量％）を調製し、
その後実施例１と同様に基材砥石に含浸させ乾燥後１５
０℃×８時間加熱硬化処理した。この砥石にっ゛いてテ
ストを行ない第２表にその結果を示すが良好であった。

比較例３ 尿素樹脂単味（実施例２と同じもの濃度５％）の含浸液
を用いその他は実施例２と同様にして含浸処理した所、
熟成処理中に全てに割れクラックが生じ、砥石として使
用できなかった。（第２表参照） 実施例３ 実施例１，２に用いたメラミン樹脂、尿素樹脂。

フェノール樹脂を用い、実施例Ｊ、２の含浸液を１＝１
（重量比）に混合して含浸液とし、その他実施例１と同
様にして含浸処理し、１７０℃×６時間加熱硬化して、
砥石を得た。その結果を第２表に示す。

出願人株式会社ノリタケカンパニーリミテド代理人弁理
士加　　藤　　朝　道

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　（ａ）メラミン樹脂液および／又は尿素樹脂
   液と（ｂ）液状フェノール樹脂、及び（Ｃ）縮合用触媒
   からなる含浸液を、成形固結した多孔質基材砥石に含浸
   し、乾燥後加熱硬化させて成る樹脂含浸多孔質砥石。
2. （２）　　前記多孔質基材砥石は、ポリビニールアルコ
   ールのアセタール化樹脂を主体とする結合剤で結合され
   た多孔質砥石である特許請求の範囲第１項記載の多孔質
   砥石。
3. （３）前記結合剤はポリビニールアルコール樹脂に水溶
   性の熱硬化性樹脂の初期縮合物を混合し縮合させて成る
   特許請求の範囲第２項記載の多孔質砥石。
4. （４）　　（＝ｌ）メラミン樹脂液及び／又は尿素樹脂
   液と。 （ｂ）液状フェノール樹脂、及び（Ｃ）縮合用触媒から
   成シ、成形固結した多孔質基材砥石に含浸させ加熱硬化
   樹脂含浸多孔質砥石とするための含浸液。
5. （５）　　前記（ａ）液封（［））液の配合比は、重量
   比にて１＝１０〜１０：１である特許請求の範囲第４項
   記載の含浸液。