特開 2024-20921 スティック砥石および研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024020921

(43)【公開日】2024-02-15

(54)【発明の名称】スティック砥石および研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24D 11/00 20060101AFI20240207BHJP

   B24B 23/04 20060101ALI20240207BHJP

   B24B 23/02 20060101ALI20240207BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20240207BHJP

   B24D 3/28 20060101ALI20240207BHJP

【ＦＩ】

B24D11/00 F

B24B23/04

B24B23/02

B24D3/00 320A

B24D3/28

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022123479

(22)【出願日】2022-08-02

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】391062595

【氏名又は名称】大明化学工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】597022425

【氏名又は名称】株式会社ジーベックテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(74)【代理人】

【識別番号】100196140

【弁理士】

【氏名又は名称】岩垂 裕司

(72)【発明者】

【氏名】唐澤 槙一

(72)【発明者】

【氏名】山嵜 真之介

(72)【発明者】

【氏名】丸山 友紀

【テーマコード（参考）】

3C063

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C063AA02

3C063AB08

3C063BA02

3C063BB03

3C063BB04

3C063BC03

3C063BH01

3C063FF08

3C063FF23

3C063FF30

3C158AA02

3C158AA09

3C158AA11

3C158CB01

3C158CB10

3C158DA10

(57)【要約】

【課題】ワークの研磨対象面の表面粗さの向上と、耐摩耗性の向上と、を図ることができるスティック砥石を提供すること。
【解決手段】実施例１、２のスティック砥石１０は、先端部１７をワークＷの研磨対象面Ｓに押しつけて当該研磨対象面Ｓの研磨を行う。実施例１、２のスティック砥石１０は、無機長繊維１５と、無機長繊維１５に含浸し硬化した樹脂１６と、を備える。無機長繊維１５は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備える。無機長繊維１５の結晶構造は、中間アルミナを備え、シリカ成分は、非結晶状態である。無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以下である
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、
軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、
先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、
前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、
前記無機長繊維は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備え、
前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、
前記シリカ成分は、非結晶状態であり、
前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とするスティック砥石。

【請求項2】

前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、１５ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスティック砥石。

【請求項3】

前記無機長繊維のアルミナ成分が８５重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のスティック砥石。

【請求項4】

前記樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のスティック砥石。

【請求項5】

曲げ強度は５００ＭＰａ以上、曲げ弾性は５０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載のスティック砥石。

【請求項6】

請求項１に記載のスティック砥石を振動工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向に振動させることを特徴とする研磨方法。

【請求項7】

請求項１に記載のスティック砥石を振動工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向および前記スティック砥石の軸線と交差する方向に振動させることを特徴とする研磨方法。

【請求項8】

請求項１に記載のスティック砥石を回転工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けた状態で回転させ、
前記スティック砥石の断面は、円形であることを特徴とする研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スティック砥石に関する。また、スティック砥石を用いた研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無機長繊維の集合糸の束に樹脂を含侵、硬化させてなる棒状のスティック砥石は、特許文献１に記載されている。同文献のスティック砥石は、金型の研磨に用いられる。スティック砥石は、その断面が矩形または円形であり、その軸線と交差する方向に撓む弾性を備える。無機長繊維の集合糸は、スティック砥石の軸線方向に延びており、スティック砥石の先端面には、集合糸の断面が露出する。

【0003】

特許文献１では、ワークの研磨対象面を研磨する際に、スティック砥石の基部を工具ホルダに保持させる。また、工具ホルダを工作機械のスピンドルに接続し、スピンドルを回転させて、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付ける。ここで、工具ホルダは、スピンドルの回転を、スピンドルの軸線方向の直線往復運動および回転運動に変換する。従って、スティック砥石の先端部は、ワークに断続的に押し付けられて、研磨対象面を研磨する。また、スティック砥石の先端部は、ワークに回転状態で接触して研磨対象面を研磨する。

【0004】

砥石に用いられる砥材は、特許文献２に記載されている。同文献の砥材は、樹脂が含浸した無機長繊維からなる。無機長繊維は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶と、中間アルミナと、を備える。ムライト結晶の平均粒径は、２５ｎｍ～７０ｎｍである。同文献の砥材は、無機長繊維がアルミナ成分を８０重量％以上含むので、無機長繊維の硬度が高い。また、ムライト結晶の平均粒径が２５ｎｍ以上なので、ワークを研磨、研削する研削力が大きい。

【0005】

特許文献２には、上記の砥材からなる直方体形状の砥石が記載されている。ワークを研磨する際に、砥石は、長手方向に延びる側面の全体がワークの研磨対象面に押し付けられる。また、砥石は、研磨対象面に沿って、往復移動させられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６８３２５５５号公報

【特許文献2】特開平１０－１８３４２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献２に記載された砥石用の砥材を棒状に成形してスティック砥石とすれば、スティック砥石は、十分な研削力を備えることができる。しかし、近年の金型の精密化に伴って、特許文献２に記載された砥石用の砥材からなるスティック砥石では、研磨によって所望の表面粗さを得ることができない場合がある。また、発明者らが鋭意検討したところ、特許文献２に記載された砥石用の砥材からなるスティック砥石では、スティック砥石の耐摩耗性に改善の余地があることが判明した。

【0008】

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ワークの研磨対象面の表面粗さの向上と、耐摩耗性の向上と、を図ることができるスティック砥石を提供することにある。また、この
ようなスティック砥石を用いた研磨方法を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、鋭意検討の結果、無機長繊維が、アルミナ成分８０～９０重量％とシリカ成分２０～１０重量％とを備え、無機長繊維の結晶構造が中間アルミナとムライトとを備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、その結晶構造におけるムライト結晶の結晶子が大きい程、ワークの研磨対象面にスクラッチ（研磨キズ）を発生させやすいという知見を得た。

【0010】

また、本発明者らは、鋭意検討の結果、無機長繊維が、アルミナ成分８０～９０重量％とシリカ成分２０～１０重量％とを備え、無機長繊維の結晶構造が中間アルミナとムライトとを備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、その結晶構造におけるムライト結晶の結晶子が大きい程、スティック砥石の耐摩耗性に影響を与えるという知見を得た。すなわち、大きな結晶子を備える無機長繊維では、ムライト化が進んでいる。ムライト化が進むと、無機長繊維は、脆化する。ここで、無機長繊維を使用した棒状のスティック砥石を用いてワークの研磨対象面を研磨する際には、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける。また、棒状のスティック砥石は軸線と交差する方向に撓む弾性を備えるので、先端部をワークに押し付けたときに、スティック砥石が研磨対象面で跳ねたり、ビビリを発生させたりすることが少なく、スティック砥石に破損や折れが発生する可能性も低い。従って、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける際には、その弾性を考慮した比較的大きな押し付け力で押し付けて、所望の研削力を確保する。このため、スティック砥石の先端部には負荷がかかりやすく、先端面に露出する無機長繊維のムライト化が進んでいる場合には、無機長繊維が脆く崩れ、摩耗しやすくなる。

【0011】

この一方、本発明者らは、無機長繊維が、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、無機長繊維の比表面積が所定の値以下であれば、ムライト結晶がなくても、スティック砥石の研削力を確保できるという知見を得た。すなわち、無機長繊維がアルミナ成分を８０重量％以上備えれば、スティック砥石の硬度を確保できる。また、無機長繊維の比表面積を所定の値以下とすれば、無機長繊維が大気中の水分を吸収して、無機長繊維に含侵した樹脂の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。さらに、無機長繊維の比表面積を所定の値以下とすれば、無機長繊維は細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維に含侵した樹脂に気泡が残留することを抑制できる。従って、気泡により樹脂の含侵不良が発生することを抑制できる。これにより、スティック砥石の先端部がワークに押し付けられて研磨対象面を研磨しているときに、無機長繊維が脆く崩れることが抑制され、無機長繊維がワークに食いつく。さらに、棒状のスティック砥石によってワークを研磨、研削する際には、直方体形状の砥石のように長手方向に延びる側面の全体を研磨対象面に接触させてワークを研磨する場合とは異なり、スティック砥石の弾性を考慮した押し付け力で先端部を研磨対象面に押し付けることができる。従って、スティック砥石は、所定の研削力を備えることができる。本発明は、これらの知見に基づくものである。

【0012】

上記課題を解決するために、本発明は、先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、前記無機長繊維は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備え、前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、前記シリカ成分は、非結晶状態であり、前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする。

【0013】

本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、
無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。従って、ムライト結晶に起因して、ワークの研磨対象面にスクラッチ（研磨キズ）が発生することを回避できる。よって、研磨対象面の表面粗さを向上させることができる。また、本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維は、ムライト化によって脆化していない。さらに、無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以下である。このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、吸湿が抑制される。従って、無機長繊維が大気中の水分を吸収して、無機長繊維に含浸した樹脂の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。また、このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因して、スティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することを回避、或いは抑制できる。これにより、無機長繊維の脆化と、スティックの破損を抑制できるので、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、スティック砥石の耐摩耗性が向上する。

【0014】

この一方、無機長繊維は、アルミナ成分を８０重量％以上備えるので、その硬度を確保することが容易である。また、３０ｍ^２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維では、吸湿により樹脂の硬化が阻害されてスティック砥石が脆くなることを抑制できる。さらに、ＢＥＴ比表面積が小さければ、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因してスティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することにより、スティック砥石が破損しやすくなることを抑制できる。従って、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、無機長繊維およびスティック砥石が脆く崩れることが抑制され、無機長繊維がワークに食いつく。さらに、棒状のスティック砥石によってワークを研磨、研削する際には、直方体形状の砥石のように長手方向に延びる側面の全体を研磨対象面に接触させてワークを研磨する場合とは異なり、先端部を研磨対象面に押し付けて研磨を行うことができる。また、棒状のスティック砥石は、その軸線と交差する方向に撓む弾性を備えるので、先端部を研磨対象面に押し付けた場合でも、スティック砥石が研磨対象面で跳ねたり、ビビリを発生させたりすることが少なく、スティック砥石に破損や折れが発生する可能性も低い。従って、スティック砥石の先端部を、スティック砥石の弾性を考慮した押し付け力で研磨対象面に押し付けて、所望の研削力を得ることができる。よって、スティック砥石は、その結晶構造にムライト結晶を備えていなくても、その研削力を確保できる。

【0015】

本発明において、前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、１５ｍ^２／ｇ以下であることが望ましい。このようにすれば、ＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇよりも大きい場合と比較して、スティック砥石の研削力が向上する。また、このようにすれば、ＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇよりも大きい場合と比較して、耐摩耗性が向上する。

【0016】

本発明において、前記無機長繊維のアルミナ成分が８５重量％以上であることが望ましい。このようにすれば、無機長繊維の硬度をより高くすることが容易である。従って、スティック砥石の研削力を確保することが容易となる。

【0017】

本発明において、前記樹脂は、エポキシ樹脂とすることができる。

【0018】

本発明において、曲げ強度は５００ＭＰａ以上、曲げ弾性率は５０ＧＰａ以上であるものとすることができる。このようにすれば、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける押し付け力を大きくして、所望の研削力を得ることが容易となる。

【0019】

次に、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を振動工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向に振動させることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研
磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。

【0020】

また、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を振動工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向および前記スティック砥石の軸線と交差する方向に振動させることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。

【0021】

さらに、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を回転工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けた状態で回転させ、前記スティック砥石の断面は、円形であることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】スティック砥石の斜視図である。

【図2】図１のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。

【図3】図１のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。

【図4】円柱形状のスティック砥石の斜視図である。

【図5】図４のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。

【図6】図４のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。

【図7】スティック砥石の製造方法のフローチャートである。

【図8】実施例１の無機長繊維にＸ線を照射して取得した回折チャートである。

【図9】比較例２の無機長繊維にＸ線を照射して取得した回折チャートである。

【図10】実施例１のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。

【図11】実施例２のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。

【図12】比較例１のスティック砥石を用いた場合のワークの研磨対象面の粗さ曲線である。

【図13】比較例２のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。

【図14】比較試験終了後のワークの研削量を示すグラフである。

【図15】比較試験終了後のスティック砥石の摩耗量のグラフである。

【図16】実施例２のスティック砥石側面の写真である。

【図17】比較例１のスティック砥石側面の写真である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態であるスティック砥石を説明する。

【0024】

（スティック砥石）
図１は、スティック砥石の斜視図である。図２は、図１のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。図３は、図１のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。図４は、円柱形状のスティック砥石の斜視図である。図５は、図４のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。図６は、図４のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。

【0025】

図１に示すように、スティック砥石１０は、棒状であり、その断面は、矩形である。本例では、スティック砥石１０は、長方形の断面を備える。スティック砥石１０は、その軸
線Ｌに沿った軸線方向に延びる複数本の無機長繊維１５と、無機長繊維１５に含浸し固化した樹脂１６と、を備える。無機長繊維１５は、多結晶質の繊維であり、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備える。スティック砥石１０の先端面１７ａには、無機長繊維１５の断面が露出する。

【0026】

スティック砥石１０は、その軸線Ｌと交差する方向に撓む弾性を備える。スティック砥石１０の曲げ強度は、５００ＭＰａ以上である。スティック砥石１０の曲げ弾性は、５０ＧＰａ以上である。より好ましくは、スティック砥石１０の曲げ強度は、８００ＭＰａ以上であり、スティック砥石１０の曲げ弾性は、６５ＧＰａ以上である。なお、図１等では、便宜上、無機長繊維１５を鎖線で示しているが、無機長繊維１５はスティック砥石１０の先端から基端側まで連続して延びている。また、複数本の無機長繊維１５は、スティック砥石１０の軸線Ｌに対して傾斜する場合があるが、その場合の傾斜角度は、１０°程度であり、最大でも２０°を超えることはない。

【0027】

（研磨方法）
図２に示すように、スティック砥石１０は、その基端部分が手持ち式の振動工具のヘッドに装着されて使用される。振動工具は、例えば、エアー振動工具、或いは超音波振動工具である。振動工具は、ヘッドに取り付けたスティック砥石１０を、軸線方向に往復移動（振動）させる。スティック砥石１０が研磨するワークＷは、例えば、樹脂成型のための金型である。

【0028】

ワークＷの研磨に際して、スティック砥石１０は、その先端部１７がワークＷの研磨対象面Ｓに斜めから押し当てられる。すなわち、スティック砥石１０は、その軸線Ｌと研磨対象面Ｓとの角度θが鋭角となる姿勢で、研磨対象面Ｓに押し当てられる。本例では、スティック砥石１０は、長方形の断面の一方の長辺が研磨対象面Ｓに対向している。また、ワークＷの研磨に際して、スティック砥石１０は、軸線Ｌに沿った方向から、所定の押し付け力Ｆで、ワークＷの研磨対象面Ｓに押し付けられる。さらに、スティック砥石１０は、図２に矢印で示すように、ワークＷの研磨に際して、軸線方向に振動させられる。振動工具１１がエアー振動工具の場合には、エアー振動工具は、５０００ｓｔ／ｍｉｎ以上でスティック砥石１０を振動させる。振動工具１１が超音波振動工具の場合には、超音波振動工具は、１５ｋＨｚ以上でスティック砥石１０を振動させる。

【0029】

また、スティック砥石１０は、図３に示すように、その先端面１７ａがワークＷの研磨対象面Ｓに垂直方向から押し当てられて、ワークＷを研磨する場合がある。この場合にも、スティック砥石１０は、軸線Ｌに沿った方向から押し付け力Ｆで研磨対象面Ｓに押し付けられる。また、図３に実線の矢印で示すように、スティック砥石１０は、振動工具１１により、軸線方向に振動させられる。振動工具１１がエアー振動工具の場合には、エアー振動工具は、５０００ｓｔ／ｍｉｎ以上でスティック砥石１０を振動させる。振動工具１１が超音波振動工具の場合には、超音波振動工具は、１５ｋＨｚ以上でスティック砥石１０を振動させる。

【0030】

ここで、図３に実線で示す矢印および鎖線の矢印で示すように、エアー振動工具を用いる場合には、スティック砥石１０は、エアー振動工具により、軸線方向および軸線Ｌと直交する方向に振動させられる場合もある。この場合、エアー振動工具は、スティック砥石１０を軸線方向に振動させるストロークの間に、スティック砥石１０を楕円の軌道に沿ってスイングさせて、軸線方向および軸線Ｌと直交する方向の振動を実現させる。この場合、エアー振動工具は、５０００ｓｔ／ｍｉｎ以上でスティック砥石１０を振動させる。

【0031】

また、エアー振動工具を用いる場合には、図２に示すように、スティック砥石１０の先端部１７を研磨対象面Ｓに斜めから押し当ててワークＷを研磨する際にも、スティック砥
石１０を軸線方向および軸線Ｌと直交する方向に振動させる場合がある。

【0032】

また、図５に示すように、スティック砥石１０は、その基端部分が手持ち式の回転工具１１´のヘッドに装着されて使用される場合がある。この場合、回転工具１１´に装着するスティック砥石は、図４に示すように、断面が円形のスティック砥石１０´が望ましい。すなわち、回転工具１１´には、円柱形状のスティック砥石１０´を装着することが望ましい。回転工具１１´は、例えば、電動回転工具またはエアー回転工具である。図５に実線の矢印で示すように、回転工具１１´は、スティック砥石１０´を、その軸線回りに、回転させる。

【0033】

図５に示すように、ワークＷの研磨に際して、スティック砥石１０´は、その先端部１７がワークＷの研磨対象面Ｓに斜めから押し当てられる。すなわち、スティック砥石１０´は、その軸線Ｌと研磨対象面Ｓとの角度θが鋭角となる姿勢で、研磨対象面Ｓに押し当てられる。また、ワークＷの研磨に際して、スティック砥石１０´は、軸線Ｌに沿った方向から、所定の押し付け力Ｆで、ワークＷの研磨対象面Ｓに押し付けられる。さらに、スティック砥石１０´は、先端部１７が研磨対象面Ｓに押し付けられた状態で、軸線回りに回転させられる。回転工具１１´は、１００回転／ｍｉｎ以上でスティック砥石１０を回転させる。

【0034】

ここで、スティック砥石１０´を回転工具１１´に装着して研磨を行う場合においても、図６に示すように、スティック砥石１０´の先端面１７ａをワークＷの研磨対象面Ｓに垂直方向から押し付けて、回転させる場合がある。この場合にも、スティック砥石１０´は、軸線Ｌに沿った方向から押し付け力Ｆで研磨対象面Ｓに押し付けられる。また、回転工具１１´は、１００回転／ｍｉｎ以上でスティック砥石１０を回転させる。

【0035】

ここで、上記のいずれの研磨方法においても、スティック砥石１０によりワークの研磨対象面Ｓを研磨する際には、スティック砥石１０を研磨対象面Ｓに押し付ける押し付け力Ｆや、研磨対象面Ｓの側からの反力などに起因して、スティック砥石１０がその軸線Ｌと交差する方向に撓むことがある。

【0036】

なお、スティック砥石１０、１０´は、振動工具などに装着せずに、使用することもできる。この場合、作業者は、スティック砥石１０、１０´の先端部１７をワークＷの研磨対象面Ｓに押し付けて、手研磨を行う。

【0037】

（スティック砥石の製造方法）
図７は、スティック砥石１０の製造方法のフローチャートである。図７に示すように、スティック砥石１０の製造方法は、紡糸工程ＳＴ１、仮焼工程ＳＴ２、焼結工程ＳＴ３、樹脂含浸成形工程ＳＴ４をこの順に備える。紡糸工程ＳＴ１では、塩基性塩化アルミニウムとコロイダルシリカとポリビニルアルコールから成る水性の紡糸原液を乾式紡糸して前駆体繊維を得る。仮焼工程ＳＴ２では、前駆体繊維を９００℃以上、１３００℃以下で焼成してセラミックス化して、無機長繊維を得る。焼結工程ＳＴ３では、無機長繊維を１３００℃以上の高温で、２０秒前後、加熱する。焼結工程ＳＴ３における加熱温度は仮焼工程ＳＴ２における加熱温度よりも高い。

【0038】

樹脂含浸成形工程ＳＴ４は、無機長繊維を適宜に引き揃えて集合糸とする。また、樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、集合糸に、エポキシ樹脂、または、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させる。さらに、樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、樹脂が含侵した集合糸を引き揃えて集合糸の束とする。さらに、樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、樹脂が含侵した集合糸の束を、所定形状の開口を備えるダイスを通過するように引き出し、しかる後に加熱炉を経由させて硬化させる。その後、樹脂が硬化した集合糸の束を、所定の長さに切り揃え
る。これにより、所定の長さ寸法と、所定の断面形状と、を備えるスティック砥石１０を得る。

【0039】

以下に製造方法の具体的な例を示す。まず、紡糸工程ＳＴ１では、アルミニウムイオン１３．２重量％、塩素イオン１１．４５重量％含有する塩基性塩化アルミニウムの水溶液を３４ｋｇ、二酸化ケイ素を２０重量％含有するコロイダルシリカ７．５ｋｇに、平均重合度１７００の部分ケン化ポリビニルアルコール２．５ｋｇを溶解して、粘度が約１０００ポイズ／２０℃の紡糸原液を調製する。次に、紡糸原液を１０００ホールの紡糸ノズルから押し出して乾式紡糸する。仮焼工程ＳＴ２では、紡糸した無機長繊維を９００℃～１３００℃で焼成しセラミック化して、集合糸を得る。その後、焼結工程ＳＴ３では、この集合糸を１３００℃～１４００℃のパイプ炉に通し、張力を付した状態で第１のボビンに連続的に巻き取る。この時、加熱時間が２０秒となるように集合糸の通過速度を調節する。ここで、集合糸は、複数の第１のボビンに巻き取られる。

【0040】

樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、複数の第１のボビンのそれぞれから集合糸を繰り出して、未硬化の樹脂が貯留された樹脂槽を経由させる。また、樹脂槽を経由して樹脂が含侵した集合糸を引き揃えて束とし、加熱炉を経由させる。

【0041】

集合糸および集合糸の束に含浸させる樹脂は、以下の組成を有するものとすることができる。
エポキシ樹脂（ｊＥＲ８２８ 三菱ケミカル社製） １００重量部
テトラヒドロメチル無水フタル酸(Ｈ Ｎ ２ ２ ０ ０ 日立化成社製) ８５重量部
イミダゾール(２ Ｅ ４ Ｍ Ｚ － Ｃ Ｎ 四国化成社製) ２重量部

【0042】

ここで、樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、樹脂が含浸した集合糸の束が、加熱炉に至る前に、所定形状の開口を備えるダイスを経由させる。これにより、樹脂が含浸した集合糸の束の断面形状をダイスの開口形状に対応する形状とする。また、樹脂含浸成形工程ＳＴ４では、加熱炉を経由することにより含侵した樹脂が硬化する。従って、樹脂が硬化した集合糸の束を、所定の寸法に切断する。これにより、ダイスの開口が矩形の場合には、所定の長さ寸法で矩形の断面を備えるスティック砥石が得られる。ダイスの開口が円形の場合には、所定の長さ寸法で円形の断面を備えるスティック砥石が得られる。

【0043】

（実施例１）
実施例１のスティック砥石１０は、棒状であり、軸線と直交する断面形状が矩形である。スティック砥石１０の厚み寸法（断面の短手方向の寸法）は１ｍｍであり、幅寸法（断面の長手方向の寸法）は４ｍｍ、長さ寸法は１００ｍｍである。スティック砥石１０の曲げ強度は１２００ＭＰａ、曲げ弾性は１１０ＧＰａである。

【0044】

実施例１のスティック砥石１０は、無機長繊維１５と、無機長繊維１５に含浸する樹脂１６と、を備える。無機長繊維１５は、アルミナ成分８５重量％と、シリカ成分１５重量％と、を備える。無機長繊維１５の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維１５の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、１５ｍ^２／ｇ以下である。本例では、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、１２．５ｍ^２／ｇである。スティック砥石１０の先端面１７ａには、無機長繊維１５の断面が露出している。

【0045】

実施例１のスティック砥石１０の製造時において、仮焼工程ＳＴ２の加熱温度は１０００℃である。焼結工程ＳＴ３の加熱温度は１３５０℃である。焼結工程ＳＴ３における加熱時間は、２０秒である。

【0046】

ＢＥＴ比表面積は、気体吸着法（ＢＥＴ法）により求めた比表面積である。ＢＥＴ比表面積は、焼結工程ＳＴ３の終了後、樹脂含浸成形工程ＳＴ４の前に測定している。

【0047】

ここで無機長繊維１５の結晶構造がムライト結晶を有さないことは、Ｘ線回折を用いて評価した。具体的には、実施例１において、焼結工程ＳＴ３の終了後、樹脂含浸成形工程ＳＴ４の前に、無機長繊維１５にＸ線を照射して、回折チャートを取得した。そして、回折チャートにおいて、２θが２６°の近傍に、ムライトの（２１０）面の回折線のピークが現れていないことを確認した。図８は、実施例１の無機長繊維１５にＸ線を照射して取得した回折チャートである。図８の回折チャートでは、２θが２６°の近傍にピークはない。

【0048】

（実施例２）
実施例２のスティック砥石１０は、棒状であり、軸線と直交する断面形状が矩形である。スティック砥石１０の厚み寸法（断面の短手方向の寸法）は１ｍｍであり、幅寸法（断面の長手方向の寸法）は４ｍｍ、長さ寸法は１００ｍｍである。スティック砥石１０の曲げ強度は１２００ＭＰａ、曲げ弾性は１０８ＧＰａである。

【0049】

実施例２のスティック砥石１０は、無機長繊維１５と、無機長繊維１５に含浸する樹脂１６と、を備える。無機長繊維１５は、アルミナ成分８５重量％と、シリカ成分１５重量％と、を備える。無機長繊維１５の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維１５の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、１５ｍ^２／ｇよりも大きく、３０ｍ^２／ｇ以下である。本例では、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、２８．７ｍ^２／ｇである。スティック砥石１０の先端面１７ａには、無機長繊維１５の断面が露出している。

【0050】

実施例２のスティック砥石１０の製造時において、仮焼工程ＳＴ２の加熱温度は１０００℃である。焼結工程ＳＴ３の加熱温度は１３３０℃である。焼結工程ＳＴ３における加熱時間は、２０秒である。

【0051】

また、図示は省略するが、実施例２の無機長繊維１５にＸ線を照射して取得した回折チャートでは、２θが２６°の近傍に、ピークはない。

【0052】

ここで、実施例１の焼結工程ＳＴ３の加熱温度は、実施例２の焼結工程ＳＴ３の加熱温度と比較して、高い。これにより、実施例１のスティック砥石１０における無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、実施例２のスティック砥石１０における無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積の半分以下となっている。言い換えれば、スティック砥石１０の製造時における焼結工程ＳＴ３の加熱温度および加熱時間を制御することにより、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積を制御することができる。

【0053】

なお、実施例１のスティック砥石１０における無機長繊維１５の結晶構造は、焼結によって結晶構造にムライト結晶が現れる直前の状態である。

【0054】

（比較例１）
比較例１のスティック砥石は、棒状であり、軸線Ｌと直交する断面形状が矩形である。比較例１のスティック砥石の厚み寸法（断面の短手方向の寸法）は１ｍｍであり、幅寸法（断面の長手方向の寸法）は４ｍｍ、長さ寸法は１００ｍｍである。比較例１のスティック砥石の曲げ強度は１１００ＭＰａ、曲げ弾性は１０５ＧＰａである。

【0055】

比較例１のスティック砥石は、軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、無機長繊維に含浸する樹脂と、を備える。無機長繊維は、アルミナ成分８５重量％と、シリカ成分１５
重量％と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇよりも大きい。本例では、無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、５１．０ｍ^２／ｇである。比較例１のスティック砥石の先端面には、無機長繊維の断面が露出している。

【0056】

比較例１のスティック砥石の製造時において、仮焼工程ＳＴ２の加熱温度は１０００℃である。焼結工程ＳＴ３の加熱温度は１３１０℃である。焼結工程ＳＴ３における加熱時間は、２０秒である。

【0057】

比較例１の焼結工程ＳＴ３の加熱温度は、実施例１、２の焼結工程ＳＴ３の加熱温度よりも低い。この結果、比較例１の無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、実施例１、２の無機長繊維のＢＥＴ比表面積よりも大きくなっている。なお、無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、焼結工程ＳＴ３の加熱温度および加熱時間を調節することにより、制御できる。

【0058】

ここで、図示は省略するが、比較例１の無機長繊維にＸ線を照射して取得した回折チャートでは、２θが２６°の近傍に、ピークは現れない。

【0059】

（比較例２）
比較例２のスティック砥石は、棒状であり、軸線Ｌと直交する断面形状が矩形である。比較例２のスティック砥石の厚み寸法（断面の短手方向の寸法）は１ｍｍであり、幅寸法（断面の長手方向の寸法）は４ｍｍ、長さ寸法は１００ｍｍである。比較例２のスティック砥石の曲げ強度は１２００ＭＰａ、曲げ弾性は１２０ＧＰａである。

【0060】

比較例２のスティック砥石は、軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、無機長繊維に含浸する樹脂と、を備える。無機長繊維は、アルミナ成分８５重量％と、シリカ成分１５重量％と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶と、中間アルミナと、を備える。ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径は、３０ｎｍ以上である。無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、０．５ｍ^２/ｇである。比較例２のスティック砥石の先端面には、無機長繊維の断面が露出している。

【0061】

比較例２のスティック砥石の製造時において、仮焼工程ＳＴ２の加熱温度は１０００℃である。焼結工程ＳＴ３の加熱温度は１３９０℃である。焼結工程ＳＴ３における加熱時間は、３０秒である。

【0062】

比較例２の焼結工程ＳＴ３の加熱温度は、実施例１、２の焼結工程ＳＴ３の加熱温度よりも高い。また、比較例２の焼結工程ＳＴ３の加熱時間は、実施例１、２の焼結工程ＳＴ３の加熱時間よりも長い。これにより、比較例２のスティック砥石は、結晶構造にムライト結晶を備える。言い換えれば、比較例２のスティック砥石の製造時における焼結工程ＳＴ３の加熱温度および加熱時間を制御することにより、無機長繊維の結晶構造におけるムライト結晶の有無を制御できる。

【0063】

ここで、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有することは、Ｘ線回折を用いて評価した。すなわち、比較例２において、焼結工程ＳＴ３の終了後、樹脂含浸成形工程ＳＴ４の前に、無機長繊維にＸ線を照射して、回折チャートを取得した。そして、回折チャートにおいて、２θが２６°の近傍に、ムライトの（２１０）面の回折線のピークが現れていることを確認した。図９は、比較例２の無機長繊維にＸ線を照射して取得した回折チャートである。図９に示す回折チャートには、２θが２６°の近傍に、ピークが現れる。

【0064】

また、無機長繊維の結晶構造におけるムライト結晶の平均粒径は、上記の回折チャート
に基づいて、以下の一般式により算出した。

【0065】

【数1】

Ｄ_ｈｋｌ：（２１０）面の平均粒径
λ：Ｘ線の波長
θ：Ｘ線の視斜角
β_１／２：Ｘ線回折による結晶構造２θが２６°付近に現れるムライトの（２１０）面の回折線の半値幅

【0066】

（比較試験）
実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石を用いてワークＷを研磨する比較試験を行った。図１０は、実施例１のスティック砥石１０を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図１１は、実施例２のスティック砥石１０を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図１２は、比較例１のスティック砥石を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図１３は、比較例２のスティック砥石を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図１４は、実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石を用いてワークＷを研磨した比較試験終了後のワークＷの研削量を示すグラフである。図１５は、実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石を用いてワークＷを研磨した比較試験終了後の各スティック砥石の摩耗量のグラフである。

【0067】

比較試験では、実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石の基端部分を手持ち式の振動工具１１のヘッドに装着して、ワークＷの研磨対象面Ｓを研磨した。振動工具は、エアー振動工具である。研磨対象のワークＷは、金型である。ワークＷの材質は、Ｓ５０Ｃ（機械構造用炭素鋼）である。

【0068】

より具体的には、図２に示すように、ワークＷの研磨に際して、実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石を、その軸線Ｌと研磨対象面Ｓとの角度θが３０°の角度となる姿勢とした。また、実施例１、２のスティック砥石１０の先端部１７および比較例１、２のスティック砥石の先端部を、６Ｎの押し付け力Ｆで、研磨対象面Ｓに押し当てた。さらに、実施例１、２のスティック砥石１０および比較例１、２のスティック砥石を、振動工具１１により軸線方向に２１０００ｓｔ／ｍｉｎで振動させた。そして、ワークＷに対する乾式の研磨加工を、研磨面積３０mm×３０mmに対して、３分間連続して行った。

【0069】

図１４に示す比較試験後のワーク研削量のグラフから分かるように、実施例１、２のスティック砥石１０は、比較例２のスティック砥石と比較して、同等の研削力を備えることが認められる。すなわち、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さなくとも、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇ以下のスティック砥石１０であれば、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶と中間アルミナと備え、ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上のスティック砥石と同等の研削力を得ることが可能である。

【0070】

次に、図１４に示す比較試験後のワーク研削量のグラフから分かるように、比較例１のスティック砥石は、比較例２のスティック砥石と比較して、研削力が劣る。すなわち、無
機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇよりも大きい比較例１のスティック砥石は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶と中間アルミナと備え、ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上の比較例２のスティック砥石と比較して研削力が劣る。

【0071】

また、図１０、図１１に示す実施例１、２のスティック砥石１０を用いて研磨した場合のワークＷの研磨対象面Ｓの粗さ曲線におけるスクラッチの発生は、図１３に示す比較例２のスティック砥石を用いて研磨した場合のワークＷの研磨対象面Ｓの粗さ曲線におけるスクラッチの発生よりも少ない。すなわち、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さない実施例１、２のスティック砥石１０を用いて研磨を行った場合には、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例２のスティック砥石を用いて研磨を行った場合と比較して、スクラッチの発生を抑制できる。

【0072】

さらに、実施例１のスティック砥石１０により研磨した場合のワークＷの研磨対象面Ｓの表面粗さは、Ｒｚ２．０μmである。実施例２のスティック砥石１０により研磨した場合のワークＷの研磨対象面Ｓの表面粗さは、Ｒｚ１.９μｍである。比較例２のスティック砥石により研磨した後のワークＷの研磨対象面Ｓの表面粗さは、Ｒｚ４．１μmである。従って、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さない実施例１、２のスティック砥石１０を用いて研磨を行った場合には、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例２のスティック砥石を用いて研磨を行った場合と比較して、ワークＷの研磨対象面Ｓの表面粗さを向上させることができる。

【0073】

さらに、図１５に示す比較試験後のスティック砥石の摩耗量のグラフから、実施例１、２のスティック砥石１０の摩耗量は、比較例１、２のスティック砥石の摩耗量よりも少ないことが分かる。従って、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇ以下のスティック砥石１０は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇよりも大きい比較例１のスティック砥石よりも、耐摩耗性が向上している。また、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇ以下のスティック砥石１０は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例２のスティック砥石よりも、耐摩耗性が向上している。

【0074】

ここで、図１４に示す比較試験後のワークＷの研削量のグラフによれば、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇ以下である実施例１のスティック砥石１０は、ＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇを超える実施例２のスティック砥石１０よりも研削力が向上している。また、図１５に示す比較試験後のスティック砥石の摩耗量のグラフによれば、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇ以下である実施例１のスティック砥石１０は、ＢＥＴ比表面積が１５ｍ^２／ｇを超える実施例２のスティック砥石１０を用いたスティック砥石１０よりも耐摩耗性が向上している。

【0075】

（作用効果）
実施例１、２のスティック砥石１０では、無機長繊維１５のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維１５の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。これにより、ムライト結晶に起因してワークの研磨対象面にスクラッチ（研磨キズ）が発生することを抑制できる。よって、研磨対象面の表面粗さを向上させることができる。

【0076】

また、実施例１、２のスティック砥石１０では、無機長繊維１５のシリカ成分は非結晶状態である。すなわち、無機長繊維１５の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。よって、無機長繊維１５は、ムライト化によって脆化していない。

【0077】

さらに、実施例１、２のスティック砥石１０では、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積は、３０ｍ^２／ｇ以下である。このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維１５は、細孔や凹凸が少ないので、吸湿が抑制される。従って、無機長繊維１５が大気中の水分を吸収して、無機長繊維１５に含浸した樹脂１６の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。

【0078】

さらに、このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維１５は、細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維１５に含浸した樹脂１６に残留する気泡に起因して樹脂１６の含浸不良が発生することを抑制できる。よって、スティック砥石１０が脆弱になることを抑制できる。

【0079】

図１６は、実施例２のスティック砥石１０の側面の写真である。図１７は比較例１のスティック砥石の側面の写真である。図１７に示すように、ＢＥＴ比表面積が大きい無機長繊維１５を備える比較例１のスティック砥石では、樹脂１６に残留した気泡に起因して樹脂１６の含浸不良が発生しており、その表面が荒れている（写真では、荒れた部分が白く現れている）。これに対して、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇ以下の実施例２のスティック砥石１０の表面には、荒れは、見られない。すなわち、無機長繊維１５のＢＥＴ比表面積が３０ｍ^２／ｇ以下の実施例２のスティック砥石１０には、樹脂１６の含浸不良が認められない。なお、実施例１のスティック砥石１０の側面を撮影した場合には、図１６の写真と同様の写真を得ることができる。従って、実施例１のスティック砥石１０においても、樹脂１６の含浸不良は認められない。

【0080】

ここで、実施例１、２のスティック砥石１０では、無機長繊維１５がアルミナ成分を８０重量％以上備える。従って、無機長繊維１５の硬度を確保できる。また、３０ｍ^２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維１５では、吸湿によって樹脂１６の硬化が阻害されて実施例１、２のスティック砥石１０が脆くなることが抑制される。さらに、３０ｍ^２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維１５を有する実施例１、２のスティック砥石１０では、樹脂の含浸不良の発生が抑制されるので、実施例１、２のスティック砥石１０が脆弱になることが抑制される。これに加えて、スティック砥石１０は、側面の全体をワークＷの研磨対象面に接触させて研磨を行う直方体形状の砥石とは異なり、先端部１７をワークＷの研磨対象面に押し付けて研磨を行う。また、スティック砥石１０は、その軸線Ｌと交差する方向に撓む弾性を備えるので、スティック砥石１０の先端部１７を、スティック砥石１０の弾性を考慮した押し付け力Ｆで研磨対象面に押し付けることができる。よって、実施例１、２のスティック砥石１０は、その結晶構造にムライト結晶を備えていなくても、研削力を確保できる。

【符号の説明】

【0081】

１０…スティック砥石、１１…振動研磨工具、１５…無機長繊維、１６…樹脂、１７…先端部、１７ａ…先端面、ＳＴ１…紡糸工程、ＳＴ２…仮焼工程、ＳＴ３…焼結工程、ＳＴ４…樹脂含浸成形工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2022-10-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、
軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、
先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、
前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、
前記無機長繊維は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備え、
前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、
前記シリカ成分は、非結晶状態であり、
前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、２８．７ｍ ^２ ／ｇ以下であることを特徴とするスティック砥石。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項2】

前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、１２．５ｍ ^２ ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスティック砥石。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明は、先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、軸線方向に延びる複数本の無機
長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、前記無機長繊維は、アルミナ成分８０～９０重量％と、シリカ成分２０～１０重量％と、を備え、前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、前記シリカ成分は、非結晶状態であり、前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、２８．７ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。従って、ムライト結晶に起因して、ワークの研磨対象面にスクラッチ（研磨キズ）が発生することを回避できる。よって、研磨対象面の表面粗さを向上させることができる。また、本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維は、ムライト化によって脆化していない。さらに、無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、２８．７ｍ^２／ｇ以下である。このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、吸湿が抑制される。従って、無機長繊維が大気中の水分を吸収して、無機長繊維に含浸した樹脂の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。また、このようなＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因して、スティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することを回避、或いは抑制できる。これにより、無機長繊維の脆化と、スティックの破損を抑制できるので、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、スティック砥石の耐摩耗性が向上する。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

この一方、無機長繊維は、アルミナ成分を８０重量％以上備えるので、その硬度を確保することが容易である。また、２８．７ｍ^２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積を備える無機長繊維では、吸湿により樹脂の硬化が阻害されてスティック砥石が脆くなることを抑制できる。さらに、ＢＥＴ比表面積が小さければ、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因してスティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することにより、スティック砥石が破損しやすくなることを抑制できる。従って、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、無機長繊維およびスティック砥石が脆く崩れることが抑制され、無機長繊維がワークに食いつく。さらに、棒状のスティック砥石によってワークを研磨、研削する際には、直方体形状の砥石のように長手方向に延びる側面の全体を研磨対象面に接触させてワークを研磨する場合とは異なり、先端部を研磨対象面に押し付けて研磨を行うことができる。また、棒状のスティック砥石は、その軸線と交差する方向に撓む弾性を備えるので、先端部を研磨対象面に押し付けた場合でも、スティック砥石が研磨対象面で跳ねたり、ビビリを発生させたりすることが少なく、スティック砥石に破損や折れが発生する可能性も低い。従って、スティック砥石の先端部を、スティック砥石の弾性を考慮した押し付け力で研磨対象面に押し付けて、所望の研削力を得ることができる。よって、スティック砥石は、その結晶構造にムライト結晶を備えていなくても、その研削力を確保できる。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

本発明において、前記無機長繊維のＢＥＴ比表面積は、１２．５ｍ ^２／ｇ以下であることが望ましい。このようにすれば、ＢＥＴ比表面積が１２．５ｍ ^２／ｇよりも大きい場合と比較して、スティック砥石の研削力が向上する。また、このようにすれば、ＢＥＴ比表面積が１２．５ｍ ^２／ｇよりも大きい場合と比較して、耐摩耗性が向上する。