JP5841438B2

JP5841438B2 - Cutting blade

Info

Publication number: JP5841438B2
Application number: JP2012015518A
Authority: JP
Inventors: 中村　正人; 正人中村
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: JP2013154425A

Description

本発明は、例えば酸化アルミニウム（アルミナ）や石英、水晶等の硬脆材料の精密切断加工に使用される切断用ブレードに関する。 The present invention relates to a cutting blade used for precision cutting of hard and brittle materials such as aluminum oxide (alumina), quartz, and quartz.

従来、半導体製品などに用いられる酸化アルミニウムや石英、水晶等の硬脆材料（被切断材）に溝加工を施したり、切断することによって個片化したりする加工（以下、これらの加工を総じて切断又は切断加工と言う）には、高精度が要求されており、このような切断加工には、円形薄板状のブレード本体を有する切断用ブレードが使用されている。ブレード本体のボンド相には、ダイヤモンドやｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）からなる砥粒が分散されている（例えば、下記特許文献１〜３を参照）。 Conventionally, a process of grooving or cutting into individual pieces of hard and brittle materials (materials to be cut) such as aluminum oxide, quartz, and quartz used for semiconductor products (hereinafter, these processes are collectively cut) In other words, a cutting blade having a blade body having a circular thin plate shape is used for such a cutting process. Abrasive grains made of diamond or cBN (cubic boron nitride) are dispersed in the bond phase of the blade body (see, for example, Patent Documents 1 to 3 below).

とりわけ、被切断材として、チッピングやクラック、角欠け等（以下、チッピング等と省略）が生じやすい前記硬脆材料を精密切断加工する場合には、被切断材に及ぼされる加工負荷の衝撃を緩和するため、ボンド相が弾性のある樹脂結合剤相からなるレジンボンド砥石を用いて、チッピング等を抑制している（例えば、下記特許文献３を参照）。 In particular, when the hard and brittle materials that are prone to chipping, cracking, corner chipping, etc. (hereinafter abbreviated as chipping) are precisely cut, the impact of the processing load on the material to be cut is alleviated. Therefore, the chipping etc. are suppressed using the resin bond grindstone whose bond phase consists of an elastic resin binder phase (for example, refer patent document 3 below).

特開２００８−４９４１２号公報JP 2008-49412 A 特開２００３−３００１６６号公報JP 2003-300166 A 特開平９−１１７８６３号公報JP-A-9-117863

ところで、上記特許文献３の切断用ブレードにおいては、被切断材の加工品位を確保できるが、その一方で、より切断速度を高めることに改善の余地があった。切断速度を高めるためには、例えば、ブレード本体のボンド相に気孔を分散させることが考えられる。このように気孔が分散されたポーラス状（多孔質状）のブレード本体においては、被切断材と、被切断材に切り込む該ブレード本体の外周端縁（切れ刃）との切断抵抗を低減でき、切粉（切断により生じる切屑）の排出性も高められるため、チッピング等が抑制されて、切断速度を高めることができるのである。 By the way, in the cutting blade of the above-mentioned Patent Document 3, it is possible to ensure the processing quality of the material to be cut, but there is still room for improvement in increasing the cutting speed. In order to increase the cutting speed, for example, it is conceivable to disperse pores in the bond phase of the blade body. In the porous blade body in which pores are dispersed in this way, the cutting resistance between the material to be cut and the outer peripheral edge (cutting edge) of the blade body cut into the material to be cut can be reduced. Since the discharge of chips (chips generated by cutting) is also improved, chipping and the like are suppressed, and the cutting speed can be increased.

しかしながら、ボンド相が樹脂結合剤相等からなる比較的軟らかいブレード本体においては、該ブレード本体の切れ刃が早期に摩耗して刃痩せが生じやすい。すなわち、切断加工によって、ブレード本体の切れ刃が径方向外側に向かうに従い漸次薄肉となる現象が早期に生じやすくなる。このような刃痩せが生じると、チッピング等が生じやすくなり、加工品位を安定して維持することが難しい。 However, in a relatively soft blade body in which the bond phase is made of a resin binder phase or the like, the cutting edge of the blade body is worn quickly and the blade is liable to be thin. In other words, a phenomenon in which the cutting edge of the blade body gradually becomes thin as the cutting edge of the blade body moves radially outward is likely to occur at an early stage. When such sharpening occurs, chipping or the like tends to occur, and it is difficult to stably maintain the processing quality.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切断抵抗を低減させ、切粉の排出性を高めることでチッピング等の発生を抑制でき、これにより切断速度を高めることができ、かつ、高品位な切断加工を安定して維持できる切断用ブレードを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to suppress chipping and the like by reducing cutting resistance and increasing chip dischargeability, thereby increasing the cutting speed. And it aims at providing the braid | blade for a cutting which can maintain a high quality cutting process stably.

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、円形薄板状のブレード本体を有する切断用ブレードであって、前記ブレード本体は、ボンド相に砥粒及びフィラーが分散された基層と、前記基層に、前記ブレード本体の厚さ方向の外側から積層される被覆層と、を備え、前記基層のフィラーは、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも含み、前記３次元形状体とされたフィラーの表面は、シランカップリング剤で予めコーティング処理されており、前記基層のボンド相には、気孔が分散されており、前記気孔は、内部に気孔を有する中空ビーズ体が前記ボンド相に分散されて形成され、前記被覆層には、気孔が形成されていないことを特徴としている。 In order to solve such problems and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a cutting blade having a circular thin plate-like blade body, wherein the blade body includes a base layer in which abrasive grains and fillers are dispersed in a bond phase, and a thickness of the blade body on the base layer. The filler of the base layer includes at least a three-dimensional shape body in which needle-like portions extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron toward each vertex, and The surface of the filler formed into a shape is pre-coated with a silane coupling agent, and pores are dispersed in the bond phase of the base layer. The pores are hollow bead bodies having pores inside. It is formed by being dispersed in the bond phase, and pores are not formed in the coating layer.

本発明の切断用ブレードによれば、ブレード本体の基層には、フィラーとして、四面体（仮想四面体）の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた、いわゆるテトラポッド（登録商標）に近似した形状とされた３次元形状体が少なくとも含まれ、該３次元形状体は、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらないようになっている。
このため、このようなフィラーが添加された基層のボンド相は、異方性（ここで言う異方性とは、例えば従来の針状又は繊維状のフィラーが製造時の成形等により所定方向に配列されるような状態を差す）が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後のボンド相においては、特定方向への収縮率が高くなるといった事態を回避でき、製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、被切断材の加工品位が高められる。 According to the cutting blade of the present invention, the base layer of the blade body has a so-called tetrapod (registered trademark) in which needle-like portions extend in four directions from the center of a tetrahedron (virtual tetrahedron) as a filler to each vertex. ) Is at least included, and the three-dimensional shape body has no directionality and the entire length and width are not changed when viewed from any direction.
For this reason, the bond phase of the base layer to which such a filler is added is anisotropic (here, the anisotropy referred to here means that a conventional needle-like or fibrous filler is formed in a predetermined direction by molding at the time of manufacture, etc. This means that the same wear resistance can be ensured in any direction, resulting in excellent wear resistance. Moreover, in the bond phase after molding, a situation in which the shrinkage rate in a specific direction becomes high can be avoided, and the dimensional accuracy as a product can be improved. Accordingly, the cutting performance is improved, and the processing quality of the material to be cut is improved.

また、基層のボンド相に気孔が分散配置されていることにより、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体の外周端縁（切れ刃）のうち特に外周面との切断抵抗を低減でき、さらに、切粉の排出性をも高めることができる。よって、切断した被切断材におけるチッピング等の発生を抑制できる。 In addition, since the pores are dispersedly arranged in the bond phase of the base layer, cutting resistance between the material to be cut and the outer peripheral edge (cutting edge) of the blade body cut into the material to be cut can be reduced. Furthermore, it is possible to improve the dischargeability of chips. Therefore, generation | occurrence | production of the chipping etc. in the cut to-be-cut material can be suppressed.

そして、基層のボンド相に３次元形状体であるフィラーと、気孔とが分散されていることによって、下記の格別顕著な効果が得られる。
すなわち、切断用ブレードの製造時に、例えばスラリー状とされたボンド相素材内を浮力などにより意図せず気孔が移動するようなことが３次元形状体により規制されて、製造された切断用ブレードにおいては、これら気孔が、ボンド相に偏析するようなことが防止されるとともに、略均一に分散配置される。これにより、上述した切断抵抗を低減する効果が、ブレード本体の切れ刃において均一に得られることになり、切断加工がより高精度に安定して行える。 And the following remarkable effect is acquired by the filler and pore which are three-dimensional shapes being disperse | distributed to the bond phase of a base layer.
That is, when the cutting blade is manufactured, for example, the three-dimensional shape body restricts the pores from moving unintentionally due to buoyancy in the slurry-like bond phase material. These pores are prevented from segregating in the bond phase and are distributed substantially uniformly. Thereby, the effect of reducing the cutting resistance described above can be obtained uniformly in the cutting edge of the blade body, and the cutting process can be stably performed with higher accuracy.

また、ブレード本体の被覆層には、気孔が形成されていないので、該被覆層を基層に比べて容易に高硬度に形成でき、該ブレード本体の切れ刃における側面摩耗を抑制できる。すなわち、ブレード本体の側面における耐摩耗性が高められるため、刃痩せを効果的に防止でき、これによりチッピング等が長期に亘り抑制されて、加工品位を安定して維持できるのである。 In addition, since the pores are not formed in the coating layer of the blade body, the coating layer can be easily formed with higher hardness than the base layer, and side wear at the cutting edge of the blade body can be suppressed. In other words, since the wear resistance on the side surface of the blade body is enhanced, it is possible to effectively prevent the blade from being thinned, thereby suppressing the chipping and the like over a long period of time and stably maintaining the work quality.

従って、本発明の切断用ブレードによれば、切断抵抗を低減でき、切粉の排出性を高めることができるとともに、チッピング等の発生を抑制でき、これにより切断速度を高めることができ、かつ、安定して高品位な切断加工を維持できる。 Therefore, according to the cutting blade of the present invention, it is possible to reduce the cutting resistance, increase the discharge of chips, suppress the occurrence of chipping and the like, thereby increasing the cutting speed, and Stable and high-quality cutting can be maintained.

また、前記気孔は、内部に気孔を有する中空ビーズ体が前記ボンド相に分散されて形成されている。 The front Symbol pores, that hollow beads having pores therein are formed are dispersed in the bond phase.

このため、基層において、中空ビーズ体がボンド相内を移動することが３次元形状体によって規制されるとともに、該中空ビーズ体の気孔が、ボンド相に略均一に分散配置されて、上述した効果が簡単かつ確実に得られることになる。 For this reason, in the base layer, the movement of the hollow bead body in the bond phase is restricted by the three-dimensional shape body, and the pores of the hollow bead body are dispersed and arranged substantially uniformly in the bond phase. Can be obtained easily and reliably.

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記被覆層は、前記基層よりも硬度が高いこととしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the coating layer may have a hardness higher than that of the base layer.

この場合、上述した刃痩せを防止する効果が簡単かつ確実に得られる。 In this case, the effect of preventing the above-described blade thinning can be obtained easily and reliably.

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記被覆層の厚さが、２〜２０μｍの範囲内であることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the coating layer may have a thickness in the range of 2 to 20 μm.

この場合、上述した被覆層による刃痩せ防止効果が、より顕著となる。
具体的に、被覆層の厚さが２μｍ未満である場合、上述したブレード本体の側面摩耗を抑制する効果が得られにくくなる可能性がある。また、被覆層の厚さが２０μｍを超える場合、基層に気孔を分散した効果（切断抵抗の低減）が得られにくくなるとともに、チッピング等が抑制されにくくなる可能性がある。 In this case, the effect of preventing the sharpening of the coating layer described above becomes more remarkable.
Specifically, when the thickness of the coating layer is less than 2 μm, it may be difficult to obtain the above-described effect of suppressing side surface wear of the blade body. Moreover, when the thickness of the coating layer exceeds 20 μm, it is difficult to obtain the effect of dispersing the pores in the base layer (reduction of cutting resistance), and it may be difficult to suppress chipping and the like.

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記気孔の、前記基層に占める体積比率が、１０〜７０％であることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, a volume ratio of the pores to the base layer may be 10 to 70%.

この場合、工具寿命を確保しつつも、切断抵抗を低減させ、切粉の排出性を高める効果がより顕著となる。
具体的に、基層に占める気孔の体積比率が１０％未満である場合、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体の切れ刃のうち基層の露出部分（外周面におけるブレード厚さ方向の中央）との接触面積が大きくなり、上述した効果が得られにくくなる可能性がある。
また、基層に占める気孔の体積比率が７０％を超える場合、切断時のブレード本体の摩耗量が大きくなり、工具寿命が短くなる可能性がある。
従って、気孔の、基層に占める体積比率は、１０〜７０％であることが好ましい。 In this case, while ensuring the tool life, the effect of reducing the cutting resistance and increasing the chip discharging property becomes more remarkable.
Specifically, when the volume ratio of the pores occupying the base layer is less than 10%, the exposed portion of the base layer (in the blade thickness direction on the outer peripheral surface) of the material to be cut and the cutting edge of the blade body cut into the material to be cut There is a possibility that the contact area with the center) becomes large and the above-described effects are hardly obtained.
Moreover, when the volume ratio of the pores occupying the base layer exceeds 70%, the wear amount of the blade body at the time of cutting increases, and the tool life may be shortened.
Therefore, the volume ratio of the pores to the base layer is preferably 10 to 70%.

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記フィラーの、前記基層に占める体積比率が、１０〜４０％であることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, a volume ratio of the filler to the base layer may be 10 to 40%.

この場合、切断用ブレードの製造時におけるスラリー（基層素材）のシート成形性を確保しつつも、フィラーの３次元形状体による、ボンド相内を気孔が移動することを規制する作用効果が、より顕著となる。
具体的に、基層に占めるフィラーの体積比率が１０％未満である場合、該フィラーの３次元形状体によって気孔の移動を規制する効果が得られにくくなるとともに、ボンド相に気孔が均一に分散されにくくなる可能性がある。
また、基層に占めるフィラーの体積比率が４０％を超える場合、製造時に作製されるスラリーの粘度が高くなり、シート成形しにくくなる可能性がある。
従って、フィラーの、基層に占める体積比率は、１０〜４０％であることが好ましい。
また、基層に占めるフィラーの体積比率が上述の範囲内とされることで、該フィラーの３次元形状体が有する機能、つまり異方性を緩和する機能を十分発揮できるとともに該機能が過剰となるようなことも防止され、もって、耐摩耗性並びに切断性能のさらなる向上が図れるとともに、チッピング等の発生も確実に抑えることができる。 In this case, while ensuring the sheet formability of the slurry (base layer material) at the time of manufacturing the cutting blade, the effect of regulating the movement of pores in the bond phase due to the three-dimensional shape of the filler is more Become prominent.
Specifically, when the volume ratio of the filler occupying the base layer is less than 10%, it becomes difficult to obtain the effect of regulating the movement of the pores by the three-dimensional shape of the filler, and the pores are uniformly dispersed in the bond phase. It can be difficult.
Moreover, when the volume ratio of the filler which occupies for a base layer exceeds 40%, the viscosity of the slurry produced at the time of manufacture may become high, and it may become difficult to form a sheet.
Therefore, the volume ratio of the filler to the base layer is preferably 10 to 40%.
Moreover, when the volume ratio of the filler occupying the base layer is within the above range, the function of the three-dimensional shape of the filler, that is, the function of relaxing the anisotropy can be sufficiently exerted and the function becomes excessive. Such a situation is also prevented, so that the wear resistance and cutting performance can be further improved, and the occurrence of chipping and the like can be reliably suppressed.

本発明の切断用ブレードによれば、切断抵抗を低減でき、切粉の排出性を高めることができるとともに、チッピング等の発生を抑制でき、これにより切断速度を高めることができ、かつ、高品位な切断加工を安定して維持できる。 According to the cutting blade of the present invention, it is possible to reduce cutting resistance, increase chip dischargeability, suppress occurrence of chipping, etc., thereby increasing cutting speed, and high quality Can maintain a stable cutting process.

本発明の一実施形態に係る切断用ブレードを示す側面図である。It is a side view showing the blade for cutting concerning one embodiment of the present invention. 図１の切断用ブレードのブレード本体における外周端縁（切れ刃）を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the outer periphery edge (cutting edge) in the blade main body of the blade for cutting of FIG. 図１の切断用ブレードの基層に用いられる酸化亜鉛の結晶構造体の各種形状を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the various shapes of the crystal structure of the zinc oxide used for the base layer of the blade for cutting | disconnection of FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る切断用ブレード１０について、図面を参照して説明する。
本実施形態の切断用ブレード１０は、半導体デバイス（電子材料部品）に用いられる例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化珪素（ＳｉＣ）、石英、水晶等の硬脆材料を被切断材とした精密切断加工に使用されるものである。具体的に、この切断用ブレード１０は、例えば発振子等、強ピッチで溝加工を必要とされる分野や、切断することによって個片化する製法をとる電子材料製造分野に適している。 Hereinafter, a cutting blade 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The cutting blade 10 of the present embodiment uses a hard and brittle material such as aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), silicon carbide (SiC), quartz, quartz, etc. used for semiconductor devices (electronic material components) as a material to be cut. It is used for precision cutting. Specifically, the cutting blade 10 is suitable for a field where a groove processing is required at a strong pitch, such as an oscillator, or an electronic material manufacturing field in which a method of cutting into individual pieces is performed.

図１に示されるように、切断用ブレード１０は、軸線Ｏを中心とした円形薄板状をなし、厚さ０．０５〜０．５ｍｍ程度とされたブレード本体１を有している。また、ブレード本体１の中央部には、このブレード本体１の軸線Ｏを中心とした円形をなし、該ブレード本体１を厚さ方向（図２における左右方向）に貫通する取付孔８が形成されており、このためブレード本体１は、厳密には円環薄板状を呈している。 As shown in FIG. 1, the cutting blade 10 has a blade body 1 having a circular thin plate shape centered on the axis O and having a thickness of about 0.05 to 0.5 mm. A mounting hole 8 is formed in the center of the blade body 1 so as to have a circular shape centering on the axis O of the blade body 1 and penetrate the blade body 1 in the thickness direction (left-right direction in FIG. 2). Therefore, strictly speaking, the blade body 1 has an annular thin plate shape.

特に図示しないが、切断用ブレード１０は、ブレード本体１がフランジを介して切断装置の主軸に取り付けられて、軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏに垂直な方向に送り出されることにより、該ブレード本体１においてフランジより径方向外側に突出された外周端縁（切れ刃）で被切断材を切断する。 Although not shown in particular, the cutting blade 10 is attached to the main shaft of the cutting device through the flange and is sent around in the direction perpendicular to the axis O while being rotated around the axis O. In the main body 1, the material to be cut is cut at the outer peripheral edge (cutting edge) protruding radially outward from the flange.

図２に示されるように、ブレード本体１の切れ刃は、該ブレード本体１の厚さと等しい極小さな幅の外周面１Ａと、該ブレード本体１の軸線Ｏ方向を向く両側面１Ｂにおける外周縁部と、外周面１Ａ及び側面１Ｂの交差稜線部分であるエッジ部とによって形成されている。 As shown in FIG. 2, the cutting edge of the blade body 1 includes an outer peripheral surface 1 </ b> A having a very small width equal to the thickness of the blade body 1, and outer peripheral edge portions on both side surfaces 1 </ b> B facing the axis O direction of the blade body 1. And an edge portion that is an intersecting ridge portion of the outer peripheral surface 1A and the side surface 1B.

そして、ブレード本体１は、ボンド相２に砥粒３、フィラー４及び粉末状のフィラー５が分散された基層１１と、該基層１１に、ブレード本体１の厚さ方向の外側から積層される被覆層１２と、を備えている。 The blade body 1 includes a base layer 11 in which abrasive grains 3, fillers 4, and powdery fillers 5 are dispersed in a bond phase 2, and a coating laminated on the base layer 11 from the outside in the thickness direction of the blade body 1. And a layer 12.

基層１１において、ボンド相２は、フェノール樹脂やポリイミド樹脂等の合成樹脂を主成分とした樹脂結合剤相（レジンボンド）である。
砥粒３は、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒の少なくともいずれかからなる。基層１１のボンド相２において、複数の砥粒３同士は、互いの間隔が均一となるように分散されている。 In the base layer 11, the bond phase 2 is a resin binder phase (resin bond) mainly composed of a synthetic resin such as a phenol resin or a polyimide resin.
The abrasive grains 3 are composed of at least one of diamond abrasive grains and cBN abrasive grains. In the bond phase 2 of the base layer 11, the plurality of abrasive grains 3 are dispersed so that the distance between them is uniform.

フィラー４は、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも含んでいる。フィラー４は、金属酸化物の結晶構造体からなり、図３（ａ）〜（ｄ）に示されるように、種々の形状のものが含まれる。本実施形態のフィラー４は、酸化亜鉛の結晶構造体である。 The filler 4 includes at least a three-dimensional shape body in which needle-like portions extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron toward each vertex. The filler 4 is made of a metal oxide crystal structure, and includes various shapes as shown in FIGS. The filler 4 of this embodiment is a crystal structure of zinc oxide.

図３（ａ）に示されるフィラー４は、仮想の正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａである。図３（ｂ）に示されるフィラー４は、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの１本が形成されていない（根元から折れた）形状のフィラー４ｂである。図３（ｃ）に示されるフィラー４は、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの２本が形成されていない形状のフィラー４ｃである。図３（ｄ）に示されるフィラー４は、板状に形成されたフィラー４ｄである。
フィラー４には、上述したもの以外に、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおける針状部４ａａ（またはその先端部分）が折れてなる、単なる針状のフィラーも含まれる。 The filler 4 shown in FIG. 3A is a filler having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions 4aa extend in four directions from the center of a virtual regular tetrahedron or a simple tetrahedron toward each vertex (three-dimensional shape). 4a. The filler 4 shown in FIG. 3B is a filler 4b having a shape in which one of the four needle-like parts 4aa is not formed (broken from the root) in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure. is there. The filler 4 shown in FIG. 3C is a filler 4c having a shape in which two of the four needle-like portions 4aa are not formed in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure. The filler 4 shown in FIG. 3D is a filler 4d formed in a plate shape.
The filler 4 includes, in addition to those described above, a mere needle-like filler in which the needle-like portion 4aa (or its tip portion) in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure is bent.

前記仮想の正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー４ａは、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理することで得られる単結晶体である。また、このフィラー４ａは、針状部４ａａの平均繊維長が１０μｍ、比重が５．７８、かさ比重が０．１、融点が２０００℃、昇華点が１７２０℃、熱膨張係数が３．１８×１０^−６℃の性質を有する。 The filler 4a having a three-dimensional crystal structure in which the needle-like portions 4aa extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron or simple tetrahedron toward each vertex is obtained by subjecting zinc to an oxidation heat treatment in a predetermined atmosphere. It is a crystal. The filler 4a has an average fiber length of 10 μm, a specific gravity of 5.78, a bulk specific gravity of 0.1, a melting point of 2000 ° C., a sublimation point of 1720 ° C., and a thermal expansion coefficient of 3.18 ×. It has a property of 10 ⁻⁶ ° C.

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、針状部４ａａの長さが０．１μｍ〜１００μｍの範囲とされている。
また、前記酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４のうち、前記３次元結晶構造のフィラー４ａと酸化亜鉛の結晶構造体からなる他の形状のフィラー（４ｂ、４ｃ、４ｄ）との体積比は、１０：９０〜９０：１０の範囲に設定されている。
そして、金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４の、基層１１に占める体積比率は、１０〜４０％である。 In the filler 4a having the three-dimensional crystal structure, the length of the needle-like portion 4aa is in the range of 0.1 μm to 100 μm.
Of the filler 4 composed of the zinc oxide crystal structure, the volume ratio of the filler 4a having the three-dimensional crystal structure and the fillers (4b, 4c, 4d) having other shapes composed of the zinc oxide crystal structure is It is set in the range of 10:90 to 90:10.
And the volume ratio which occupies for the base layer 11 of the filler 4 which consists of a crystal structure of a metal oxide is 10 to 40%.

また、粉末状のフィラー５は、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４よりも硬度が高い例えばＷＣからなる。粉末状のフィラー５は、平均粒径が０．１〜５μｍ程度であり、モース硬度がおおよそ８であって、モース硬度が５〜６程度である前記３次元結晶構造のフィラー４ａに比べて高い硬度となっている。
金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４同士、及び、粉末状のフィラー５同士は、ボンド相２にそれぞれ略均一に分散されている。 The powdery filler 5 is made of, for example, WC, which has a hardness higher than that of the filler 4 having a crystal structure of zinc oxide. The powdery filler 5 has an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm, a Mohs hardness of about 8, and a higher Mohs hardness than the filler 4a having the three-dimensional crystal structure of about 5 to 6. Hardness.
The fillers 4 made of a metal oxide crystal structure and the powdery fillers 5 are substantially uniformly dispersed in the bond phase 2.

図２において、基層１１のボンド相２には、気孔６が分散されている。
気孔６は、内部に気孔を有する中空ビーズ体７がボンド相２に分散されて形成されている。このような中空ビーズ体７としては、内部に空隙が形成された公知のガラスビーズ等を用いることができる。これら気孔６（中空ビーズ体７）同士は、ボンド相２に略均一に分散されている。
そして、気孔６の、基層１１に占める体積比率は、１０〜７０％である。 In FIG. 2, pores 6 are dispersed in the bond phase 2 of the base layer 11.
The pores 6 are formed by dispersing hollow bead bodies 7 having pores therein in the bond phase 2. As such a hollow bead body 7, known glass beads having voids formed therein can be used. The pores 6 (hollow bead bodies 7) are dispersed substantially uniformly in the bond phase 2.
The volume ratio of the pores 6 to the base layer 11 is 10 to 70%.

被覆層１２は、基層１１をブレード本体１の厚さ方向の両外側から挟むように、一対設けられている。被覆層１２は、例えば、Ｎｉなどの無電解めっき、ガラスコーティング、又は基層１１のボンド相２を構成する樹脂材料と同一の材料あるいは前記樹脂材料と同等以上の硬度を有する樹脂材料等により形成されている。
そして、被覆層１２には、気孔が形成されておらず、また被覆層１２は、基層１１よりも硬度が高くされている。本実施形態では、被覆層１２の厚さは、２〜２０μｍの範囲内とされている。 A pair of coating layers 12 are provided so as to sandwich the base layer 11 from both outer sides in the thickness direction of the blade body 1. The coating layer 12 is formed of, for example, electroless plating such as Ni, glass coating, or the same material as the resin material constituting the bond phase 2 of the base layer 11 or a resin material having a hardness equal to or higher than the resin material. ing.
The coating layer 12 has no pores, and the coating layer 12 has a higher hardness than the base layer 11. In this embodiment, the thickness of the coating layer 12 is in the range of 2 to 20 μm.

図２に示される例では、被覆層１２にも砥粒３が分散されている。被覆層１２が、例えば樹脂材料等からなる場合には、本実施形態のように砥粒３が分散されていることが好ましい。一方、被覆層１２が、例えば金属めっきやガラスコーティング等からなる場合には、砥粒３が分散されていなくても構わない。
被覆層１２においても、砥粒３同士は略均一に分散されている。 In the example shown in FIG. 2, the abrasive grains 3 are also dispersed in the coating layer 12. When the coating layer 12 is made of, for example, a resin material, it is preferable that the abrasive grains 3 are dispersed as in the present embodiment. On the other hand, when the coating layer 12 is made of, for example, metal plating or glass coating, the abrasive grains 3 may not be dispersed.
Also in the coating layer 12, the abrasive grains 3 are dispersed substantially uniformly.

このように構成された切断用ブレード１０は、取付孔８に切断装置の主軸が挿入された上で、両側面１Ｂの内周部が厚さ方向の両側からフランジによって挟み込まれることにより、この主軸にブレード本体１が同軸に固定されて軸線Ｏを中心に回転させられ、フランジから径方向外側に突出された外周端縁（切れ刃）が被切断物に切り込まれて、該被切断物を切断する。尚、切断時には、被切断物の切断部位に向けてクーラントが例えばミスト状に供給される。 The cutting blade 10 configured as described above has the main shaft of the cutting device inserted into the mounting hole 8 and the inner peripheral portions of both side surfaces 1B are sandwiched by flanges from both sides in the thickness direction. The blade body 1 is fixed coaxially and rotated about the axis O, and the outer peripheral edge (cutting edge) protruding radially outward from the flange is cut into the workpiece, Disconnect. At the time of cutting, the coolant is supplied, for example, in the form of a mist toward the cutting site of the workpiece.

次に、上述した切断用ブレード１０の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the above-described cutting blade 10 will be described.

[スラリー形成工程]
まず、基層１１となるスラリーを作製する。
例えばフェノール樹脂（ボンド相２）素材を所定量秤量し、ＩＰＡ溶媒を１０ｍｌ加えてフェノール樹脂素材を溶解させる。次に、溶解させた樹脂溶液に、上述した砥粒３、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４、ＷＣからなる粉末状のフィラー５、及び中空ガラスビーズからなり、内部に気孔を有する中空ビーズ体７を添加して混ぜ合わせることにより、スラリーを形成する。ここで、上記フィラー４には、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａが少なくとも含まれる。尚、上記中空ビーズ体７としては、例えば、製品名：グラスバブルズＳ６０ＨＳ（住友スリーエム株式会社）を用いることができる。
また、上記樹脂溶液に、シランカップリング剤を混合してもよい。 [Slurry formation process]
First, a slurry to be the base layer 11 is prepared.
For example, a predetermined amount of a phenol resin (bond phase 2) material is weighed, and 10 ml of IPA solvent is added to dissolve the phenol resin material. Next, in the dissolved resin solution, the above-described abrasive grains 3, the filler 4 made of a zinc oxide crystal structure, the powdery filler 5 made of WC, and hollow glass beads, and hollow beads having pores inside The body 7 is added and mixed to form a slurry. Here, the filler 4 includes at least a filler (three-dimensional shape) 4a having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions 4aa extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron toward each vertex. In addition, as said hollow bead body 7, product name: Glass Bubbles S60HS (Sumitomo 3M Co., Ltd.) can be used, for example.
Moreover, you may mix a silane coupling agent with the said resin solution.

[成形工程]
次いで、上記スラリーを、ドクターブレード法により、例えば厚さ０．３ｍｍのシート状に成形する。
このシートを乾燥させた後、該シートから直径７０ｍｍの円板状ブレードをくり抜くことにより、基層１１素材を形成する。 [Molding process]
Next, the slurry is formed into a sheet having a thickness of 0.3 mm, for example, by a doctor blade method.
After this sheet is dried, a disc-shaped blade having a diameter of 70 mm is cut out from the sheet to form the base layer 11 material.

[圧縮工程]
次いで、上記基層１１素材を、ホットプレスにて圧縮成型する。成型条件は、例えば、熱板２００℃、１８０℃雰囲気で３０分間、圧力１０ｔｏｎである。 [Compression process]
Next, the base layer 11 material is compression molded by hot pressing. The molding conditions are, for example, a hot plate atmosphere of 200 ° C. and 180 ° C. for 30 minutes and a pressure of 10 ton.

[研削工程]
こうして基層１１素材を圧縮成型したものを、所定サイズとなるように外周部と内周部を切断あるいは研削加工する。 [Grinding process]
In this way, the compression molding of the material of the base layer 11 is performed by cutting or grinding the outer peripheral portion and the inner peripheral portion so as to have a predetermined size.

[被覆層形成工程]
本実施形態では、被覆層１２を形成する工程として、無電解めっきを用いている。
具体的に、この被覆層形成工程は、表面洗浄工程と、エッチング工程と、キャタリスト工程と、めっき工程とを備えている。 [Coating layer forming process]
In the present embodiment, electroless plating is used as the step of forming the coating layer 12.
Specifically, the coating layer forming process includes a surface cleaning process, an etching process, a catalyst process, and a plating process.

表面洗浄工程では、基層１１素材の表面に付着している油脂等を除去する。この洗浄条件としては、例えば、界面活性剤１ｇ／Ｌ、９８％硫酸２０％、温度５０℃、時間１０分である。
エッチング工程では、基層１１素材の表面を化学的に粗化する。このエッチング条件としては、例えば、三酸化クロム４００ｇ／Ｌ、９８％硫酸４００ｇ／Ｌ、三価クロム１０ｇ／Ｌ、温度７０℃、処理時間１０分である。
キャタリスト工程では、基層１１素材の表面に、無電解めっきの核となる触媒金属を吸着させる。このキャタリスト条件としては、例えば、商品名：ブラウンシューマーＩ（登録商標）（日本カニゼン株式会社製）、温度３０℃、時間３分である。
めっき工程では、基層１１素材の表面に、無電解めっきを形成する。このめっき条件としては、例えば、無電解銅めっき３０℃・１５分、無電解Ｎｉめっき４０℃・１０分である。 In the surface cleaning step, fats and oils adhering to the surface of the base layer 11 material are removed. The cleaning conditions are, for example, surfactant 1 g / L, 98% sulfuric acid 20%, temperature 50 ° C., and time 10 minutes.
In the etching process, the surface of the base layer 11 material is chemically roughened. The etching conditions are, for example, chromium trioxide 400 g / L, 98% sulfuric acid 400 g / L, trivalent chromium 10 g / L, temperature 70 ° C., and processing time 10 minutes.
In the catalyst process, a catalytic metal serving as a nucleus of electroless plating is adsorbed on the surface of the base layer 11 material. The catalyst conditions are, for example, trade name: Brown Schummer I (registered trademark) (manufactured by Nippon Kanisen Co., Ltd.), temperature 30 ° C., and time 3 minutes.
In the plating step, electroless plating is formed on the surface of the base layer 11 material. The plating conditions include, for example, electroless copper plating at 30 ° C. for 15 minutes and electroless Ni plating at 40 ° C. for 10 minutes.

また、被覆層１２をガラスコーティングにより形成する場合は、上記被覆層形成工程を、公知のコーティング工程等とすればよい。
また、被覆層１２を樹脂材料で形成する場合は、上述のスラリー形成工程及び成形工程にて、樹脂溶液に砥粒３を添加して混ぜ合わせたスラリーを別途用意し、該スラリーをシート状に成形してなる被覆層１２素材を、上記基層１１素材に積層させて、圧縮工程で圧縮成型すればよい。 Moreover, what is necessary is just to make the said coating layer formation process into a well-known coating process etc., when forming the coating layer 12 by glass coating.
Further, when the coating layer 12 is formed of a resin material, a slurry obtained by adding and mixing the abrasive grains 3 to the resin solution in the slurry forming step and the molding step is separately prepared, and the slurry is formed into a sheet shape. The covering layer 12 material formed may be laminated on the base layer 11 material and compression-molded in the compression step.

このようにして、所望形状の切断用ブレード１０を得ることができる。
尚、上述した各工程における材料の種類や名称、成形寸法、各種条件等は、本実施形態に限定されるものではない。 In this way, the cutting blade 10 having a desired shape can be obtained.
In addition, the kind of material in each process mentioned above, a name, a molding dimension, various conditions, etc. are not limited to this embodiment.

以上説明した本実施形態の切断用ブレード１０によれば、ブレード本体１の基層１１には、フィラー４として、四面体（仮想四面体）の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた、いわゆるテトラポッド（登録商標）に近似した形状とされた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａが少なくとも含まれ、該フィラー４ａは、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらないようになっている。
このため、このようなフィラー４ａが添加された基層１１のボンド相２は、異方性（ここで言う異方性とは、例えば従来の針状又は繊維状のフィラーが製造時の成形等により所定方向に配列されるような状態を差す）が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後のボンド相２においては、特定方向への収縮率が高くなるといった事態を回避でき、切断用ブレード１０の製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、切断されたチップ（被切断材）の加工品位が高められる。 According to the cutting blade 10 of this embodiment described above, the base layer 11 of the blade body 1 has the needle-like portions 4aa in four directions from the center of the tetrahedron (virtual tetrahedron) as the filler 4 toward each vertex. It includes at least a filler (three-dimensional shape) 4a having a three-dimensional crystal structure that is elongated and has a shape similar to a so-called tetrapod (registered trademark). The filler 4a has no directionality and can be viewed from any direction. The overall length and width are not changed.
For this reason, the bond phase 2 of the base layer 11 to which such a filler 4a is added is anisotropic (here, the anisotropy referred to here is, for example, a conventional needle-like or fibrous filler formed by molding or the like) This means that the same wear resistance can be ensured in any direction, and as a result, the wear resistance is excellent. Further, in the bonded phase 2 after molding, a situation in which the shrinkage rate in a specific direction becomes high can be avoided, and the dimensional accuracy of the cutting blade 10 as a product can be improved. Accordingly, the cutting performance is improved and the processing quality of the cut chip (material to be cut) is improved.

また、基層１１のボンド相２に気孔６が分散配置されていることにより、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体１の外周端縁（切れ刃）のうち特に外周面１Ａとの切断抵抗を低減でき、さらに、切粉の排出性をも高めることができる。よって、切断した被切断材におけるチッピング等の発生を抑制できる。 In addition, since the pores 6 are dispersedly arranged in the bond phase 2 of the base layer 11, the material to be cut and the outer peripheral edge (cutting edge) of the blade body 1 cut into the material to be cut, particularly the outer peripheral surface 1A. Cutting resistance can be reduced, and further, chip discharge can be improved. Therefore, generation | occurrence | production of the chipping etc. in the cut to-be-cut material can be suppressed.

そして、基層１１のボンド相２に３次元形状体であるフィラー４ａと、気孔６とが分散されていることによって、下記の格別顕著な効果が得られる。
すなわち、切断用ブレード１０の製造時に、例えばスラリー状とされたボンド相２素材内を浮力などにより意図せず気孔６（つまり中空ビーズ体７）が移動するようなことが３次元形状体であるフィラー４ａにより規制されて、製造された切断用ブレード１０においては、これら気孔６が、ボンド相２に偏析するようなことが防止されるとともに、略均一に分散配置される。これにより、上述した切断抵抗を低減する効果が、ブレード本体１の切れ刃において均一に得られることになり、切断加工がより高精度に安定して行える。 And the following remarkable effect is acquired because the filler 4a which is a three-dimensional shape body, and the pore 6 are disperse | distributed to the bond phase 2 of the base layer 11. FIG.
That is, when the cutting blade 10 is manufactured, for example, the pores 6 (that is, the hollow bead bodies 7) move unintentionally due to buoyancy or the like in the slurry-like bond phase 2 material is a three-dimensional shape body. In the cutting blade 10 manufactured by being regulated by the filler 4a, the pores 6 are prevented from being segregated in the bond phase 2 and are distributed substantially uniformly. Thereby, the effect of reducing the cutting resistance described above can be obtained uniformly in the cutting edge of the blade body 1, and the cutting process can be stably performed with higher accuracy.

また、ブレード本体１の被覆層１２には、気孔６が形成されていないので、該被覆層１２を基層１１に比べて容易に高硬度に形成でき、該ブレード本体１の切れ刃における側面１Ｂ摩耗を抑制できる。すなわち、ブレード本体１の側面１Ｂにおける耐摩耗性が高められるため、刃痩せを効果的に防止でき、これによりチッピング等が長期に亘り抑制されて、加工品位を安定して維持できるのである。 Further, since the pores 6 are not formed in the coating layer 12 of the blade body 1, the coating layer 12 can be easily formed with higher hardness than the base layer 11, and the side surface 1B wear on the cutting edge of the blade body 1. Can be suppressed. That is, since the wear resistance on the side surface 1B of the blade body 1 is enhanced, it is possible to effectively prevent cutting of the blade, thereby suppressing chipping and the like over a long period of time and stably maintaining the work quality.

従って、本実施形態の切断用ブレード１０によれば、切断抵抗を低減でき、切粉の排出性を高めることができるとともに、チッピング等の発生を抑制でき、これにより切断速度を高めることができ、かつ、安定して高品位な切断加工を維持できる。 Therefore, according to the cutting blade 10 of the present embodiment, the cutting resistance can be reduced, the dischargeability of chips can be increased, the occurrence of chipping and the like can be suppressed, and thereby the cutting speed can be increased, In addition, stable and high-quality cutting can be maintained.

また、本実施形態の気孔６は、内部に気孔を有する中空ビーズ体７がボンド相２に分散されて形成されているので、基層１１において、該中空ビーズ体７がボンド相２内を移動することが３次元形状体であるフィラー４ａによって規制されることで、該中空ビーズ体７の気孔６が、ボンド相２に略均一に分散配置されて、上述した効果が簡単かつ確実に得られることになる。 Further, since the pores 6 of this embodiment are formed by dispersing hollow bead bodies 7 having pores therein in the bond phase 2, the hollow bead bodies 7 move in the bond phase 2 in the base layer 11. Is regulated by the filler 4a, which is a three-dimensional shape, so that the pores 6 of the hollow bead body 7 are substantially uniformly distributed in the bond phase 2 and the above-described effects can be obtained easily and reliably. become.

また、被覆層１２は、基層１１よりも硬度が高いので、上述した刃痩せを防止する効果が簡単かつ確実に得られる。 Moreover, since the coating layer 12 has a hardness higher than that of the base layer 11, the effect of preventing the above-described blade thinning can be obtained easily and reliably.

また、被覆層１２の厚さが、２〜２０μｍの範囲内であるので、上述した被覆層１２による刃痩せ防止効果が、より顕著となる。
具体的に、被覆層１２の厚さが２μｍ未満である場合、上述したブレード本体１の側面１Ｂ摩耗を抑制する効果が得られにくくなる可能性がある。また、被覆層１２の厚さが２０μｍを超える場合、基層１１に気孔６を分散した効果（切断抵抗の低減）が得られにくくなるとともに、チッピング等が抑制されにくくなる可能性がある。 Moreover, since the thickness of the coating layer 12 is in the range of 2 to 20 μm, the effect of preventing the sharpening due to the coating layer 12 described above becomes more remarkable.
Specifically, when the thickness of the coating layer 12 is less than 2 μm, it may be difficult to obtain the effect of suppressing the side surface 1B wear of the blade body 1 described above. Moreover, when the thickness of the coating layer 12 exceeds 20 μm, it is difficult to obtain the effect of dispersing the pores 6 in the base layer 11 (reduction in cutting resistance), and it may be difficult to suppress chipping and the like.

また、気孔６の、基層１１に占める体積比率が、１０〜７０％であるので、工具寿命を確保しつつも、切断抵抗を低減させ、切粉の排出性を高める効果がより顕著となる。
具体的に、基層１１に占める気孔６の体積比率が１０％未満である場合、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体１の切れ刃のうち基層１１の露出部分（外周面１Ａにおけるブレード厚さ方向の中央）との接触面積が大きくなり、上述した効果が得られにくくなる可能性がある。
また、基層１１に占める気孔６の体積比率が７０％を超える場合、切断時のブレード本体１の摩耗量が大きくなり、工具寿命が短くなる可能性がある。
従って、気孔６の、基層１１に占める体積比率は、１０〜７０％であることが好ましい。 Further, since the volume ratio of the pores 6 to the base layer 11 is 10 to 70%, the effect of reducing the cutting resistance and increasing the dischargeability of the chips becomes more remarkable while ensuring the tool life.
Specifically, when the volume ratio of the pores 6 occupying the base layer 11 is less than 10%, the exposed portion of the base layer 11 (on the outer peripheral surface 1A) of the material to be cut and the cutting edge of the blade body 1 cut into the material to be cut. There is a possibility that the contact area with the center in the blade thickness direction becomes large, and the above-described effects are hardly obtained.
Moreover, when the volume ratio of the pores 6 occupying the base layer 11 exceeds 70%, the wear amount of the blade body 1 at the time of cutting increases, and the tool life may be shortened.
Accordingly, the volume ratio of the pores 6 to the base layer 11 is preferably 10 to 70%.

また、金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４の、基層１１に占める体積比率が、１０〜４０％であるので、切断用ブレード１０の製造時におけるスラリー（基層１１素材）のシート成形性を確保しつつも、該フィラー４の３次元形状体４ａによる、ボンド相２内を気孔６が移動することを規制する作用効果が、より顕著となる。
具体的に、基層１１に占めるフィラー４の体積比率が１０％未満である場合、該フィラー４の３次元形状体４ａによって気孔６の移動を規制する効果が得られにくくなるとともに、ボンド相２に気孔６が均一に分散されにくくなる可能性がある。
また、基層１１に占めるフィラー４の体積比率が４０％を超える場合、製造時に作製されるスラリーの粘度が高くなり、シート成形しにくくなる可能性がある。
従って、フィラー４の、基層１１に占める体積比率は、１０〜４０％であることが好ましい。
また、基層１１に占めるフィラー４の体積比率が上述の範囲内とされることで、金属酸化物の結晶構造体のうち３次元結晶構造のフィラー４ａが有する機能、つまり異方性を緩和する機能を十分発揮できるとともに該機能が過剰となるようなことも防止され、もって、耐摩耗性並びに切断性能のさらなる向上が図れるとともに、チッピング等の発生も確実に抑えることができる。 Further, since the volume ratio of the filler 4 made of a metal oxide crystal structure to the base layer 11 is 10 to 40%, the sheet formability of the slurry (base layer 11 material) at the time of manufacturing the cutting blade 10 is improved. While securing, the effect of regulating the movement of the pores 6 in the bond phase 2 by the three-dimensional shape body 4a of the filler 4 becomes more remarkable.
Specifically, when the volume ratio of the filler 4 occupying the base layer 11 is less than 10%, it becomes difficult to obtain the effect of regulating the movement of the pores 6 by the three-dimensional shape body 4a of the filler 4, and the bond phase 2 There is a possibility that the pores 6 are difficult to be uniformly dispersed.
Moreover, when the volume ratio of the filler 4 which occupies for the base layer 11 exceeds 40%, the viscosity of the slurry produced at the time of manufacture may become high, and it may become difficult to form a sheet.
Therefore, the volume ratio of the filler 4 to the base layer 11 is preferably 10 to 40%.
In addition, the volume ratio of the filler 4 occupying the base layer 11 is within the above-described range, so that the function of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure in the metal oxide crystal structure, that is, the function of relaxing anisotropy. In addition, it is possible to prevent the function from becoming excessive and to further improve the wear resistance and cutting performance, and to reliably suppress the occurrence of chipping and the like.

また、本実施形態では、ボンド相２に分散されるフィラーとして、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４の他に、この結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラー５も用いている。このような切断用ブレード１０では、樹脂結合剤相であるボンド相２が適宜摩耗することによって常に新たな砥粒３が露出し、自生発刃作用が促されるので、長期間にわたって良好な切断が可能になる。
尚、ボンド相２に、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４のみで比較的硬度が高いＷＣからなる粉末状のフィラー５を有さない場合には、ボンド相２の摩耗が必要以上に進んでしまい、切断用ブレード１０としての寿命が短くなってしまう可能性がある。
本実施形態では、フィラーとして、酸化亜鉛の結晶構造フィラー４の他に該結晶構造のフィラー４よりも硬度が高いＷＣ粉末状のフィラー５を用いているので、ボンド相２の摩耗が進むのを適宜抑えることができ、これによって、前述したように切断性能の向上並びにチッピング等の発生を抑制する他、長寿命化を図ることもできる。 In the present embodiment, as the filler dispersed in the bond phase 2, in addition to the filler 4 having a crystal structure of zinc oxide, a powdery filler 5 having a hardness higher than that of the filler having this crystal structure is used. In such a cutting blade 10, a new abrasive grain 3 is always exposed when the bond phase 2, which is a resin binder phase, is appropriately worn, and the self-generated blade action is promoted. It becomes possible.
If the bond phase 2 does not have only the filler 4 having the crystal structure of zinc oxide and the powdery filler 5 made of WC having relatively high hardness, the wear of the bond phase 2 proceeds more than necessary. The life as the cutting blade 10 may be shortened.
In this embodiment, since the filler WC powdery filler 5 having a hardness higher than that of the filler 4 having the crystal structure is used in addition to the crystal structure filler 4 of zinc oxide, the wear of the bond phase 2 proceeds. As described above, it is possible to appropriately suppress the cutting performance, to suppress the occurrence of chipping and the like, and to extend the life.

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、針状部４ａａの長さが０．１μｍ〜１００μｍの範囲とされている。これにより、このフィラーの特有の効果である異方性を緩和する効果を十分発揮することができる。
尚、針状部４ａａの長さが０．１μｍ未満であると、フィラーとしての大きさを確保することができず、該フィラーを添加する際の効果である、機械的強度を補う効果が得られにくくなる。また、針状部４ａａの長さが１００μｍを超えると、針状部４ａａ自体が損傷しやすくなり、例えばボンド相２に添加する際あるいは成型時において、針状部４ａａが折れたりあるいは曲がったりするおそれがあり、３次元結晶構造の利点が得られにくくなる。 In the filler 4a having the three-dimensional crystal structure, the length of the needle-like portion 4aa is in the range of 0.1 μm to 100 μm. Thereby, the effect which relieves the anisotropy which is an effect peculiar to this filler can fully be exhibited.
In addition, when the length of the needle-like portion 4aa is less than 0.1 μm, the size as the filler cannot be secured, and the effect of supplementing the mechanical strength, which is an effect when the filler is added, is obtained. It becomes difficult to be. Further, when the length of the needle-like part 4aa exceeds 100 μm, the needle-like part 4aa itself is easily damaged. For example, the needle-like part 4aa is bent or bent when added to the bond phase 2 or at the time of molding. There is a fear that the advantage of the three-dimensional crystal structure is difficult to obtain.

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、金属酸化物の結晶構造体からなっている。このような金属酸化物の結晶構造体であると、前記３次元結晶構造のフィラー４ａを容易に得ることができる。例えば、前述したように、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理することで、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー４ａを容易に得ることができる。 The filler 4a having a three-dimensional crystal structure is made of a metal oxide crystal structure. With such a metal oxide crystal structure, the filler 4a having the three-dimensional crystal structure can be easily obtained. For example, as described above, by performing an oxidation heat treatment of zinc in a predetermined atmosphere, the filler 4a having a three-dimensional crystal structure in which the needle-like portions 4aa extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron toward each vertex is easily obtained. be able to.

ここで、金属酸化物の結晶構造体のフィラー４ａは、損傷されやすいものが多く、例えば針状部４ａａが折れるなどして、その全体形状が変わる場合がある。しかしながら、本実施形態では、３次元結晶構造のフィラー４ａと金属酸化物の結晶構造体からなる他の形状のフィラーとの体積比が１０：９０〜９０：１０の範囲に設定されており、この範囲内であれば、３次元結晶構造のフィラー４ａの特徴である異方性を緩和する機能を十分発揮できる。 Here, the filler 4a of the metal oxide crystal structure is often easily damaged, and the entire shape thereof may change, for example, when the needle-like portion 4aa is broken. However, in this embodiment, the volume ratio between the filler 4a having a three-dimensional crystal structure and the filler having another shape made of a metal oxide crystal structure is set in a range of 10:90 to 90:10. If it is within the range, the function of relaxing the anisotropy which is a feature of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure can be sufficiently exhibited.

また、ボンド相２中にＷＣの微細な粉末状のフィラー５を分散配置させているが、これらの微細な粉末状のフィラー５は、通常、ボンド相２中で局所的に偏在する傾向となる。しかしながら、本実施形態では、ボンド相２中にシランカップリング剤を混入しており、このシランカップリング剤がそれら微細な粉末状のフィラー５とボンド相２との間に介在されることとなり、これにより微細な粉末状のフィラー５の局所的な偏在が解消され、それら微細な粉末状のフィラー５をボンド相２中で均一に分散配置させることができる。 In addition, the fine powdery filler 5 of WC is dispersed and arranged in the bond phase 2, but these fine powdery fillers 5 usually tend to be locally distributed in the bond phase 2. . However, in this embodiment, a silane coupling agent is mixed in the bond phase 2, and the silane coupling agent is interposed between the fine powdery filler 5 and the bond phase 2, Thereby, the local uneven distribution of the fine powdery fillers 5 is eliminated, and the fine powdery fillers 5 can be uniformly dispersed in the bond phase 2.

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａの表面はシランカップリング剤で予めコーティング処理されている。これは以下の理由からである。
３次元結晶構造のフィラー４ａの表面に微細な凹凸が生じており、この凹凸のうち凹所の底部にはボンド相２が進入しにくい。しかしながら、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面がシランカップリング剤で予めコーティングされていると、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面の濡れ性が改善されて、ボンド相２と十分なじむこととなり、このため、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面の凹所の底部にまで、ボンド相２が進入する。この結果、ボンド相２の３次元結晶構造のフィラー４ａに対する保持力が高まり、３次元結晶構造のフィラー４ａがボンド相２からむやみに脱落するのを回避できる。
尚、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面をシランカップリング剤で予めコーティング処理する方法としては、公知の乾式処理法やスラリー法が採用される。 The surface of the filler 4a of the three-dimensional crystal structure that is pre-coated with a silane coupling agent. This is for the following reason.
Fine irregularities are generated on the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure, and the bond phase 2 is unlikely to enter the bottom of the recess among the irregularities. However, when the surface of the filler 4a of the three-dimensional crystal structure is pre Kotin grayed with a silane coupling agent, which improves the wettability of the surface of the filler 4a of the three-dimensional crystal structure, it becomes possible to fit well with the bond phase 2 For this reason, the bond phase 2 enters the bottom of the recess on the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure. As a result, the holding power of the bond phase 2 with respect to the filler 4 a having a three-dimensional crystal structure is increased, and the filler 4 a having a three-dimensional crystal structure can be prevented from dropping off from the bond phase 2 unnecessarily.
As a method for coating the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure with a silane coupling agent in advance, a known dry processing method or slurry method is employed.

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、前述の実施形態では、ブレード本体１の基層１１として、砥粒３、フィラー４、５及び気孔６がボンド相２に分散されたものが１層設けられているとしたが、このような基層１１が複数積層されていてもよい。
また、被覆層１２が、基層１１をブレード厚さ方向の両外側から覆うように一対設けられているとしたが、基層１１の両外側のうち一方のみに被覆層１２が設けられていてもよい。ただし、本実施形態のように、基層１１の両外側に被覆層１２がそれぞれ設けられることにより、ブレード本体１の切断性能が安定し、変形や反りも抑制されることから、好ましい。 For example, in the above-described embodiment, as the base layer 11 of the blade body 1, one layer in which the abrasive grains 3, the fillers 4, 5 and the pores 6 are dispersed in the bond phase 2 is provided. A plurality of base layers 11 may be stacked.
Moreover, although the coating layer 12 is provided as a pair so as to cover the base layer 11 from both outer sides in the blade thickness direction, the coating layer 12 may be provided only on one of the outer sides of the base layer 11. . However, it is preferable that the coating layers 12 are provided on both outer sides of the base layer 11 as in this embodiment, so that the cutting performance of the blade body 1 is stabilized and deformation and warpage are suppressed.

また、前述の実施形態は、ボンド相２としてフェノール樹脂よりなる樹脂結合剤相を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、フェノール樹脂以外の樹脂材料を主成分とする樹脂結合剤相や、セラミックス質の結合剤相を用いたビトリファイドボンドであっても本発明を適用可能である。 Moreover, although the above-mentioned embodiment gave and demonstrated the resin binder phase which consists of a phenol resin as an example as the bond phase 2, it is not restricted to this, The resin bond which has resin materials other than a phenol resin as a main component The present invention can be applied to a vitrified bond using a material phase or a ceramic binder phase.

また、ボンド相２に添加されるフィラーとしては、必ずしも、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４に限られることなく、酸化亜鉛以外の金属酸化物の結晶構造体を添加してもよい。また、金属酸化物の結晶構造体以外のフィラーとしても、ＷＣからなる粉末状のフィラー５に限られることなく、例えばＴｉやＴｉＮ、もしくはカーボン等からなる導電性を持つ粉状体や、更にウィスカーあるいはグラスファイバ等を加えてもよい。さらに、フィラーに、粉末状のフィラー５は含まれなくても構わない。 Further, the filler added to the bond phase 2 is not necessarily limited to the filler 4 made of a zinc oxide crystal structure, and a metal oxide crystal structure other than zinc oxide may be added. Further, the filler other than the metal oxide crystal structure is not limited to the powdery filler 5 made of WC, for example, a conductive powder made of Ti, TiN, carbon, or the like, or a whisker. Alternatively, glass fiber or the like may be added. Further, the filler may not include the powdery filler 5.

また、前述の実施形態では、切断用ブレード１０が、被切断材として例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化珪素（ＳｉＣ）、石英、水晶等の硬脆材料の切断に使用されると説明したが、それ以外の電子部品材料からなる被切断材であってもよい。 In the above-described embodiment, the cutting blade 10 is used for cutting hard and brittle materials such as aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), silicon carbide (SiC), quartz, and quartz as a material to be cut. However, the to-be-cut material which consists of other electronic component materials may be sufficient.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.

この実施例では、ブレード本体１の被覆層１２の厚さと、チッピング量及び角欠けとの関係について、確認を行った。
具体的には、上述の実施形態の製造方法により切断用ブレードを複数作製し、これら切断用ブレードのうち、基層１１のボンド相２に気孔６を有するものと、有しないものとを作製し、上記ボンド相２に気孔６を有しないものを比較例１とした。また、ボンド相２に気孔６を有するもののうち、基層１１に被覆層１２が積層されていないものを比較例２とした（尚、比較例１にも被覆層１２は形成していない）。そして、上述した実施形態に準ずる切断用ブレード１０、すなわちブレード本体１の基層１１に気孔６が分散され、かつ、該基層１１に被覆層１２が積層されたものを作製し、被覆層１２の厚さを、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、３０μｍとして、この順に実施例１〜７とした。尚、基層１１の組成（気孔６分を含めない体積比率）としては、砥粒３を２５％、ＺｎＯ（フィラー４）を７．５％、ＷＣ（フィラー５）を１８．７５％とし、残部を、基層１１に占める気孔６の割合（気孔率）が４０％となるように設定された中空ビーズ体７及びフェノール系樹脂（ボンド相２）とした。また、ボンド相２に分散される砥粒３の集中度は、１００とした。また、被覆層１２は、上述の実施形態に準じて、無電解めっきにより形成した。 In this example, the relationship between the thickness of the coating layer 12 of the blade body 1 and the chipping amount and corner chipping was confirmed.
Specifically, a plurality of cutting blades are produced by the manufacturing method of the above-described embodiment, and among these cutting blades, those having the pores 6 in the bond phase 2 of the base layer 11 and those having no pores are produced. The bond phase 2 having no pores 6 was defined as Comparative Example 1. Of those having pores 6 in the bond phase 2, those in which the coating layer 12 was not laminated on the base layer 11 were used as Comparative Example 2 (note that the coating layer 12 was not formed in Comparative Example 1). Then, a cutting blade 10 according to the above-described embodiment, that is, a structure in which the pores 6 are dispersed in the base layer 11 of the blade body 1 and the covering layer 12 is laminated on the base layer 11 is manufactured. The thickness was set to 1 μm, 2 μm, 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, and 30 μm, and Examples 1 to 7 were used in this order. The composition of the base layer 11 (volume ratio excluding the pores of 6 minutes) was 25% for the abrasive grains 3, 7.5% for ZnO (filler 4), 18.75% for WC (filler 5), and the balance. The hollow bead body 7 and the phenolic resin (bond phase 2) were set so that the ratio (porosity) of the pores 6 in the base layer 11 was 40%. The concentration of the abrasive grains 3 dispersed in the bond phase 2 was 100. Moreover, the coating layer 12 was formed by electroless plating according to the above-described embodiment.

また切断条件については、使用ダイサー：Ａ−ＷＤ１０Ａ（株式会社東京精密製）、使用ワーク（被切断材）：アルミナ９６％、スピンドル（主軸）回転数：２１０００ｍｉｎ^−１、送り速度：５ｍｍ／ｓ、冷却水：周方向１．２１Ｌ／ｍｉｎ・両側面０．８１Ｌ／ｍｉｎとした。そして、切断して得られたチップにおける最大チッピング量と角欠けの有無について確認した。尚、上記最大チッピング量とは、切断加工によって、チップ内へ向けて意図せずカーフ端面から切り欠かれたチッピングのうち、最も大きいものの切り欠き量（深さ）を差し、上記角欠けの有無とは、矩形状に切り欠かれたチップにおける四隅のいずれか１つ以上に、折損（欠け）が有るか否かを差す。結果を表１に示す。 Regarding cutting conditions, use dicer: A-WD10A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), work used (material to be cut): alumina 96%, spindle (spindle) rotation speed: 21000 min ⁻¹ , feed rate: 5 mm / s, Cooling water: The circumferential direction was 1.21 L / min and both side surfaces were 0.81 L / min. Then, the maximum chipping amount and the presence or absence of corner chipping in the chip obtained by cutting were confirmed. The maximum chipping amount refers to the largest chipping amount (depth) of chippings that are not intended to be cut into the chip by cutting, and the presence or absence of the above-mentioned corner chipping. Means whether or not there is a break (chip) at any one or more of the four corners of the chip cut out in a rectangular shape. The results are shown in Table 1.

表１に示されるように、ブレード本体１の基層１１に被覆層１２が積層された実施例１〜７は、最大チッピング量がすべて４３μｍ以下となり、そのうち実施例１〜６については、角欠けも確認されなかった。なかでも、被覆層１２の厚さが２〜２０μｍとされた実施例２〜６では、最大チッピング量が３１μｍ以下となり、チッピング等を抑制する効果がより顕著となることが確認された。
一方、比較例１、２では、最大チッピング量が大きくなり、角欠けも確認された。なかでも、基層１１に気孔６を有しない比較例１では、最大チッピング量が最大となっていた。 As shown in Table 1, Examples 1 to 7 in which the coating layer 12 was laminated on the base layer 11 of the blade body 1 all had a maximum chipping amount of 43 μm or less. It was not confirmed. In particular, in Examples 2 to 6 in which the thickness of the coating layer 12 was set to 2 to 20 μm, the maximum chipping amount was 31 μm or less, and it was confirmed that the effect of suppressing chipping and the like became more remarkable.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the maximum chipping amount was increased, and corner chipping was also confirmed. Especially, in the comparative example 1 which does not have the pore 6 in the base layer 11, the maximum chipping amount was the maximum.

１ブレード本体
２ボンド相
３砥粒
４フィラー
４ａ３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）
４ａａ針状部
６気孔
７中空ビーズ体
１０切断用ブレード
１１基層
１２被覆層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blade body 2 Bond phase 3 Abrasive grain 4 Filler 4a Filler of three-dimensional crystal structure (three-dimensional shape body)
4aa Needle-like part 6 Pore 7 Hollow bead body 10 Cutting blade 11 Base layer 12 Coating layer

Claims

A cutting blade having a circular thin plate blade body,
The blade body is
A base layer in which abrasive grains and fillers are dispersed in the bond phase;
A coating layer laminated on the base layer from the outside in the thickness direction of the blade body,
The filler of the base layer includes at least a three-dimensional shape body in which needle-like portions extend in four directions from the center of the virtual tetrahedron toward each vertex,
The surface of the filler having the three-dimensional shape is pre-coated with a silane coupling agent,
In the bond phase of the base layer, pores are dispersed, and the pores are formed by dispersing hollow bead bodies having pores therein in the bond phase,
A cutting blade characterized in that pores are not formed in the coating layer.

The cutting blade according to claim 1 ,
The blade for cutting according to claim 1, wherein the coating layer has a hardness higher than that of the base layer.

The cutting blade according to claim 1 or 2 ,
A blade for cutting, wherein the coating layer has a thickness in the range of 2 to 20 μm.

The cutting blade according to any one of claims 1 to 3 ,
The blade for cutting, wherein a volume ratio of the pores to the base layer is 10 to 70%.

The cutting blade according to any one of claims 1 to 4 , wherein
A cutting blade, wherein a volume ratio of the filler to the base layer is 10 to 40%.