JPH0138629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は研摩布紙の改良構造に関するもので
ある。 一般に、α―アルミナの焼結砥粒（砥材）はα
―アルミナの微小粒が集合してなるものでありα
アルミナまたは、αアルミナ前駆物質を加熱焼結
して得られる砥粒で、砥粒が研削過程で微小破砕
しながら新しい切れ刃を発刃する自生作用が期待
されるものである。しかしながら、研摩布紙にお
けるα―アルミナの焼結砥粒は研削の際、特に大
きな研削荷重が加わる重研削において、研摩布紙
の使用の初期に砥粒自体が脱落したり、あるいは
本来の微小破砕せずに欠落するため、砥粒が有効
に作用せず、早期に研摩布紙寿命を来たす欠点が
あつた。 本発明の目的は、前述した従来欠点を解消しよ
うとしたものであつて、研削時におけるアルミナ
砥粒の脱落を防ぎ、かつ微小破砕による切れ刃が
有効に自生されるようにした研削性能の高い、研
摩布紙を提供することにある。 また本発明の他の目的は、アルミナ砥粒の研削
初期の脱粒を防ぐ保護層が表面に被着され、研削
持続性の高い、研摩布紙を提供することにある。 本発明は、基材上に接着剤層を介して砥粒が接
着されてなる研摩布紙において、前記砥粒がα―
アルミナを主成分とした焼結砥粒であり、かつ前
記接着剤層が公知の“レジンボンド”研摩布紙に
使用される熱硬化性の合成樹脂を主成分とする接
着剤と無機質充填材との混合物よりなるものであ
り、かつ前記砥粒及び接着剤層上には保護層が被
着されている研摩布紙の構造である。前記基材と
しては紙、布、バルカナイズドフアイバー、およ
び布と紙の複合体など、通常の研摩布紙用の基材
が使用される。前記接着剤層をなす混合物は無機
質充填材／合成樹脂の比率（重量比）が公知の研
摩布紙において、一般的に1.5未満の値である。
混合物の組成は塗布性、接着性、耐熱性などに関
与するものであり、無機質充填材が多い場合は混
合物の接着性は低くなるが圧縮強度及び耐熱性が
高くなり、接着剤層はこれらの関係よりみて前記
範囲で行なわれる。前記アルミナ焼結砥粒はα―
アルミナの微粒子（α―アルミナを主成分とする
微粒子、またはα―アルミナ前駆物質よりなる微
粒子）を圧縮成形し、たとえば1800℃15時間焼成
して焼結させ、冷却し、これを粉砕し、平均粒径
約100〜600μ（JISの砥粒規格の＃24〜＃120に相
当）に分級したものである。本発明はアルミナ焼
結砥粒の保持性を保護層にて補うようにするため
に、砥粒径が小さい場合は保護層の効果が得られ
ず、実用的よりみて砥粒平均粒径は約100〜600μ
程度のものが選定される。前記保護層は合成樹脂
と無機質充填材との混合物よりなる。この合成樹
脂は、フエノール―ホルムアルデヒド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹
脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂などの通常の熱硬
化性の樹脂が有効であるが、これらの硬化性樹脂
とポリビニルアルコール（PVA）、エチルセルロ
ース、ポリアクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、ラテツクス等の熱可塑性樹脂とを併用する
こともできる。そして無機質充填材は炭酸カルシ
ウム、氷晶石、クレー、グラフアイト、シリカ、
フツ化カルシウム、ホウフツ化カリなどの研摩布
紙用に使用される通常の無機質材料が用いられ、
研摩布紙の用途に応じて、可塑剤、潤滑材を添加
することもできる。なお保護層の中に空隙を含む
場合もある。無機質充填材は研摩布紙を形成する
際のコーテイング性および本発明で使用される砥
粒の平均粒径からみて、平均粒径が約80μ以下の
ものが好ましい。 前記保護層となす混合物の比率は約1.5〜32.3
の範囲が好ましい。保護層の混合物の比率が前記
範囲より小さくなると研削の際に保護層が摩耗し
にくくなり焼結α―アルミナ砥粒が十分に作用す
ることなく研摩布紙寿命となり、かつ前記範囲よ
り大きくなると砥粒の減りに同調せず、研削初期
に保護層が剥離、脱落する不都合がある。接着剤
層及び保護層は乾燥され熟成（例えば135℃）さ
れて硬化されていて、焼結砥粒はこれらの層によ
り基材に固着されている。 次に本発明の試験例を説明する。 試験 平均粒径2.0μのα―アルミナ微粉末を1800℃で
15時間焼結した後、冷却し、粉砕して、JIS―Ｒ
―6001粒度規格の60番に分級したアルミナ砥粒１
〜１を用意した。そして、研摩布用基材、本例で
は樹脂加工されたドリル布２の上に、液状フエノ
ール―ホルムアルデヒド樹脂（昭和ユニオン合成
KK製造、固形分約75％の「レゾール樹脂BRL―
2867」使用）と炭酸カルシウム粉末を重量比１：
１の比率で混合した接着剤を湿潤重量で150ｇ／
m²塗布して一次接着剤層３を形成した。次いで用
意したアルミナ砥粒１〜１を一次接着剤層３上に
静電気的に480ｇ／m²塗り、70〜80℃の乾燥器中
で約２時間乾燥した。そしてアルミナ砥粒１〜１
及び一次接着剤層３上に、一次接着剤と同じ接着
剤を、二次接着剤として湿潤重量で200ｇ／m²塗
布した後、70〜80℃の乾燥器中で２時間予備乾燥
して二次接着剤層４を形成し、次いで、二次接着
剤層４上には、次の第１表に示す配合の保護層５
を乾燥後重量で150ｇ／m²塗布した。

【表】 なお、第１表の配合において無機質充填材／合
成樹脂接着剤の固形分重量比は3.3である。そし
て135℃のオーブン中で10時間本乾燥して、保護
層５が被着された試験品の研摩布６となした。 かくして形成された研摩布６は幅50mm、周長
2300mmの無端ベルトに加工した。炭素鋼S45Cの
角棒（断面25×25mmのもの）を被削材として、研
削荷重８Kg重、ベルト周速1600ｍ／分、ゴム硬度
70゜、ランド比１：１のコンタクトホイールを有
する一定荷重研削機を使用してこの無端ベルト状
研摩布の研削性を調べた。その結果、炭素鋼
S45C角棒５分間の研削量は320ｇであつた。使用
後におけるこの試験品の研摩布６は研摩面の損
傷が少なく、砥粒に摩耗面が生じていなかつたの
で、更に５分間研削を行なつたところ、160ｇの
研削量が得られ、被削材の炭素鋼には焼けが生じ
なかつた。 次に試験品の研摩布６の対照として、試験品
と同様構造でかつ保護層を設けない研摩布７を
形成し対照品と比較する（第２図参照。なお、
試験品の研摩布６と同一部材は同一番号にて示
す）。この対照品の研摩布７は前記した研摩布
６と同様に無端状ベルトに加工し、試験品と同
条件にて研削性を調べたところ、炭素鋼S45C角
棒の５分間の研削量は212ｇであつた。使用後の
ベルトは部分的に砥材の欠損が認められたが、被
削材の被削面には焼けは生じなかつた。試験品
のものは対照品に比べ保護層の形成により、研
摩布の研削力、持続力が著しく向上したことが認
められる。 試験 米国ケネコツト社製造の焼結砥粒（SG砥材）
粒度規格36番のものを使用し、保護層を有する試
験品の研摩布（図示しない）を作つた。保護層
は第２表に示す配合のものを乾燥後の重量で300
ｇ／m²塗布し、40℃の乾燥器で３時間乾燥せしめ
た後、25℃、65％相対湿度の部屋へ48時間放置し
ウレタン樹脂を湿気硬化させて形成した。

【表】 なお第２表の配合において無機質充填材／合成
樹脂接着剤の固形分重量比は1.5である。この研
摩布は無端状ベルトに加工し、試験品の場合と
同条件にて炭素鋼S45Cの角棒を研削試験したと
ころ、５分間の研削量が1180ｇとなつた。使用後
のベルトの砥材の欠落、脱粒はほとんど認められ
ず、保護層は砥材の主生作用とともに良好に再生
していた。 つぎに試験品の研摩布の対照として、試験品
と同様構造でかつ保護層を設けない研摩布（対
照品）を形成し、これを無端状ベルトに加工
し、試験品の場合と同条件にて研削性を調べた
ところ炭素鋼S45C角棒の５分間の研削量は820ｇ
であつた。対照品の使用後のベルトの砥粒は欠
落したものが多かつたが、砥粒先端部の摩耗面は
生じなかつた。 試験 前記試験品の新たな研摩ベルトにてステンレ
ススチールSUS304の角棒（断面25×25mmのも
の）を被削材として20Kg重の研削荷重で研削し
た。なお、使用した研削機は試験の場合と同じ
ものである。ステンレススチール角棒の５分間の
研削量は1100ｇであり、使用後の研摩ベルトの砥
粒は良好な自生作用を示しており、保護層の摩耗
状態も順調であつた。 一方、対照品の新たな研摩ベルトにてステン
レススチールSUS304の角棒を20Kg重の研削荷重
で同様に研削したところ、ステンレススチール角
棒の５分間の研削量は730ｇであり、使用後の研
摩ベルトは砥粒の破損が著しかつた。 試験 溶融法で製造されたアルミナ砥粒（α―アルミ
ナ微粒子を溶融して冷却、粉砕分級したもの）の
60番を使用して前記試験と同様に処理し、表面
に保護層を有する試験品の研摩布（図示せず。）
を作つた。次いでこの研摩布を無端状の研摩ベル
トに加工し試験と同様に炭素鋼S45Cの25×25
mmの被削材に対して試験と同条件にて研削試験
したところ、５分間の研削量は197ｇであつた。
砥粒の先端部分には摩耗面が生じ、被削材にも焼
けが生じた。 次に試験品の対照品として試験品と同様
構造でかつ保護層を設けない研摩布（図示せず。）
を形成し、これを無端状の研摩ベルトに加工し、
試験と同条件にて炭素鋼S45Cの角棒の研削性
を調べたところ、５分間の研削量は185ｇであつ
た。 使用後のベルトは砥粒の一部が脱粒（脱落）し
ていたが接着剤と強固に密着している砥粒の先端
部分には摩耗面（台地状に砥材のすりへつた部
分）が形成され被削材の被削面には焼けが生じて
いた。 この試験品及び対照品において溶融法のア
ルミナ砥粒からは焼結砥粒の様な自生作用が観察
されず、保護層の効果もほとんど認められなかつ
た。 しかして、本発明の研摩布紙は基材に接着した
砥粒上に保護層を設けたため、研削時におけるア
ルミナ砥粒の脱落が防止される。すなわち、保護
層は無機質充填材／熱硬化性合成樹脂の比が適切
に定められていて、研摩の際には順次減つていく
ため、研摩を妨害することはなく、かつ砥粒の保
持を良好になす作用を奏する。したがつて、本発
明の研摩布紙によれば、砥材の保持性が良好であ
り、研削中の砥粒は脱落したり、微小破砕せずに
欠落することがなく、砥粒の研削性が高められ
る。また、本発明の砥粒はα―アルミナを主成分
とした焼結砥粒であるため、研削過程において微
小破砕しながら新しい切れ刃が発刃され研削性が
接続される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明試験例の研摩布を示すものであ
り、第１図は試験品の構造を示す拡大した断面
図、第２図は対照品の構造を示す拡大した断面
図である。 １…アルミナ砥粒、２…ドリル布、３…一次接
着剤層、４…二次接着剤層、５…保護層、６…研
摩布。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基材上に接着剤層を介して砥粒が接着されて
   なる研摩布紙において、前記砥粒がα―アルミナ
   を主成分とした平均粒径約100〜600μの焼結砥粒
   であり、かつ前記砥粒及び接着剤層上には保護層
   が被着され該保護層が合成樹脂と平均粒径約80μ
   以下の無機質充填材の混合物よりなり無機質充填
   材／合成樹脂の固形分重量比が約1.5〜32.3であ
   ることを特徴とした研摩布紙の構造。