JP2002127023A - 研磨用モノフィラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属表面の研磨加工において、金属表面の研
磨性が優れ、かつ金属表面の平滑性付与に優れた性能を
兼ね備えた研磨用モノフィラメントの提供。 【解決手段】 相対粘度が３．０〜５．０のポリメタキ
シリレンアジパミド樹脂に対し、番手＃６０〜＃３００
０の砥材粒子を１０〜３０重量％含有せしめて溶融紡糸
してなり、糸径が０．２〜３．０ｍｍである研磨用モノ
フィラメント。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として金属など
の被処理物の表面を研磨するために用いる研磨用モノフ
ィラメントの改良に関し、さらに詳しくは、研磨力が優
れると共に、平滑性の良好な研磨面を取得可能にする研
磨用モノフィラメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄板やアルミ板などの金属製造工程や加
工工程において、表面研磨加工に用いる研磨用の工業ブ
ラシ材料としては、従来から、砥材粒子を含有する合成
樹脂モノフィラメントが知られており、例えばこの砥材
粒子含有モノフィラメントを毛材として植毛したチャン
ネルまたはディスクブラシロールを、被処理金属表面に
押圧し、回転を付与することによって、被処理物の表面
に付着している金属酸化物粒子のスケール除去などを主
体とする表面研磨が行われている。

【０００３】このような用途で使用する砥材粒子含有モ
ノフィラメントには優れた研磨力が要求されることか
ら、従来では、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６／６６共重合体、ナイロン６１２、ナイロン６１
０、ナイロン１２のポリアミド樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂およびポリフェニレンスルフィド樹脂な
どを合成樹脂素材として、また、例えばコークス粉、ボ
ーキサイト及び酸化アルミナに代表されるアルミナ系砥
材粒子、または白ケイ石および砥粉などの炭化ケイ素系
砥材粒子などを砥材粒子として、それぞれ用いることに
よって、研磨力の向上が図られてきた。

【０００４】ところで、これらの砥材粒子含有モノフィ
ラメントを用いたブラシを実用する場合には、研磨工程
で発生する摩擦熱によるブラシの溶着を防止することお
よび研磨面を清浄化することを目的として、ブラシが研
磨面に接触する個所に水、温水、各種エマルジョンおよ
び弱アルカリ性液などの液体を散布しつつ作業すること
がほとんどであり、このために稼働するブラシ毛材は常
に湿潤状態下に置かれることになる。

【０００５】しかるに、合成樹脂素材として上記ナイロ
ン６、ナイロン６６、ナイロン６／６６共重合体を用い
たブラシは、湿潤により毛材がへたり、金属表面に付着
した金属酸化物などを削り落とす研磨力が低下するとい
う問題があった。

【０００６】また、合成樹脂素材として上記ナイロン６
１２、ナイロン６１０、ナイロン１２、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂およびポリフェニレンスルフィド樹脂
を用いたブラシは、逆に湿潤によるへたりが小さく、強
い研磨力を有するものの、研磨加工の際に、金属表面と
のなじみ性が悪く、ブラシの接触圧の強弱が生じるた
め、特に金属表面の平滑化が要求される仕上研磨加工に
おていは、金属表面が凹凸状に不均一となり、平滑性の
良好な研磨面が得られないという問題があった。

【０００７】かかる実状から、研磨力が優れると共に、
平滑性の良好な研磨面を取得可能な研磨用モノフィラメ
ントの実現が強く要望されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の研磨用モノフィラメントが有する問題の解決を目的
として検討した結果達成されたものである。

【０００９】したがって、本発明の目的は、被処理金属
の表面研磨加工において、金属表面の研磨力に優れ、し
かも金属全表面を均一に研磨して平滑性の良好な研磨面
を取得可能にする研磨用モノフィラメントを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、合成樹脂素材と
して特定のポリアミド、具体的にはポリメタキシリレン
アジパミドを用い、これに砥材粒子を含有させたモノフ
ィラメントとすることにより、従来の研磨用モノフィラ
メントに比較して、研磨力がはるかに優れると共に、平
滑性の良好な研磨面を取得可能にする研磨用モノフィラ
メントが得られることを見出し、本発明に到達した。

【００１１】すなわち、本発明の研磨用モノフィラメン
トは、ポリメタキシリレンアジパミド樹脂に、ＪＩＳ
Ｒ６００１に準じた番手が＃６０〜＃３０００の砥材粒
子を１０〜３０重量％含有せしめて溶融紡糸してなり、
糸径が０．２〜３．０ｍｍであることを特徴とする。

【００１２】なお、本発明の研磨用モノフィラメントに
おいては、前記ポリメタキシリレンアジパミド樹脂のＪ
ＩＳ Ｋ６８１０に規定された９８％硫酸法で測定した
相対粘度が３．０〜５．０の範囲にあることおよびモノ
フィラメントの線条形態が波状であることが、いずれも
好ましい条件として挙げられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の研磨用モノフィ
ラメントについて詳述する。

【００１４】本発明で使用するポリメタキシリレンアジ
パミド樹脂は、ＪＩＳ Ｋ６８１０に規定された９８％
硫酸法で測定した相対粘度が３．０〜５．０、特に３．
２〜４．５の範囲にあることが好ましく、相対粘度が上
記の範囲未満では、得られる研磨用モノフィラメントの
折損耐久性が不十分となり、また上記の範囲を越える
と、研磨用モノフィラメントを安定に溶融紡糸すること
が困難となる傾向を生じることがある。

【００１５】本発明で使用する砥材粒子としては、コー
クス粉、ボーキサイト、酸化アルミナなどのアルミナ系
砥材、白けい石、砥粉などの炭化ケイ素系砥材、エメリ
ー、ざくろ石などの天然物系砥材、炭化物系砥材、ジル
コニア系砥材、ガラス系砥材および人工ダイヤモンド砥
材などが挙げられる。

【００１６】これら砥材粒子のＪＩＳ Ｒ６００１に準
じた番手は、＃６０〜＃３０００、特に＃８０〜＃１５
００の範囲にあることが好ましく、番手が上記の範囲よ
りも粗いと、溶融紡糸性が阻害される傾向となり、ま
た、上記の範囲よりも細かいと、研磨性能が十分に発揮
できなくなるため好ましくない。

【００１７】ポリメタキシリレンアジパミド樹脂に対す
る上記砥材粒子の添加量は、１０〜３０重量％、特に１
５〜２５重量％の範囲であることが好ましい。砥材粒子
の添加量が上記の範囲未満では研磨力が不十分であり、
また上記の範囲を越えるとモノフィラメントの折損耐久
性が低下するために好ましくない。

【００１８】なお、ポリメタキシリレンアジパミド樹脂
に対しては、上記砥材粒子以外に、銅塩などの耐熱剤、
酸化防止剤、耐候剤、着色剤、滑剤、難燃剤および帯電
防止剤などの通常の添加剤や他の熱可塑性樹脂成分を、
本発明の目的を阻害しない範囲で添加することができ
る。

【００１９】ここで、ポリメタキシリレンアジパミド樹
脂に対し、特にナイロン６を少割合混合することによっ
て、毛腰の調整などの向上を図ることができる。この場
合のナイロン６の混合率は５〜３０重量％であることが
好ましい。

【００２０】さらに、本発明の研磨用モノフィラメント
は、ポリメタキシリレンアジパミド樹脂に上記砥材粒子
を必要量含有せしめ、これを溶融混合して一旦ペレタイ
ズするか、またはペレタイズを経ずに直接溶融押出紡糸
機に供し、紡糸口金から紡出せしめた後冷却し、必要に
応じて延伸することにより得られる。

【００２１】このようにして得られる本発明の研磨用モ
ノフィラメントにおいては、その線条形態が波状である
ことが好ましく、このように波状にすることによって、
植毛毛材の表面密度が均一となり、金属表面へのなじみ
がさらに優れたものとなって、被処理金属表面の平滑均
一性を一層優れたものとすることができる。

【００２２】本発明の研磨用モノフィラメントの線条形
態を波状に形成する方法としては、モノフィラメントを
クリンプギヤを通し、押圧して波形状に形成せしめる方
法などを採用することができ、波形のピッチは特に限定
されないが、モノフィラメントの直径の３〜１０倍の長
さ、深さは同じく０．５〜３倍であることが好適であ
る。

【００２３】本発明の研磨用モノフィラメントの断面形
状は、円形以外にも、楕円形、三角形、矩形およびその
他の異形にすることができ、それらの長径と短径とから
求めた平均直径は、０．２〜３．０ｍｍ、特に０．４〜
２．０ｍｍの範囲が好適である。ここで、モノフィラメ
ントの直径が上記の範囲未満では、毛腰が弱すぎて研磨
効果も小さく、上記の範囲を越えると、毛腰が強すぎる
ばかりか硬くしかも折れ易くくなり、例えばディスク板
などに対する折り曲げ植毛が困難になるため好ましくな
い。

【００２４】上記の構成からなる本発明の研磨用モノフ
ィラメントは、被研磨物、特に金属に対する研磨力が良
好で、かつ研磨処理された被研磨物の研磨表面は優れた
平滑性を発揮する。

【００２５】したがって、本発明の研磨用モノフィラメ
ントは、これを所望の長さに切り揃え、回転ブラシとし
てチャンネルおよびディスクブラシに植毛し、被研磨物
である金属の表面に液体を散布しながらの研磨加工、特
に仕上研磨加工において好ましく適用されるばかりか、
通常の研削加工にも有効に利用することができる。

【００２６】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに説明
する。 ［実施例１］相対粘度３．５のポリメタキシレジンアジ
パミド樹脂（三菱ガス化学（株）製：ナイロンＭＸＤ
６）に対し、ＪＩＳ Ｒ６００１（１９７３）で規定さ
れた粒度番手＃１００の炭化ケイ素（昭和電工（株）
製）にスーパーミキサーを用いてアミノシラン系カップ
リング剤（東レダウシリコーン（株）製 ＳＨ６０２
０）を０．１重量％表面被覆した砥材粒子を２３重量％
配合した組成物を、通常の押出紡糸機に供し、押出温
度：２７０℃の条件で、孔径２．５ｍｍの紡糸口金から
溶融紡糸した後、１９０℃で３倍に延伸することによ
り、直径１．０ｍｍのモノフィラメントを製造した。

【００２７】外径３０ｃｍ、軸径２０ｃｍ、幅４０ｃｍ
のブラシロール基体に、上記モノフィラメントを毛丈５
ｃｍの長さで密に植毛したブラシロールを作成し、この
ブラシロールを用いて、厚み４ｍｍの普通鋼板の表面研
磨作業を行った。

【００２８】すなわち、ブラシロールの回転速度を１２
００ｒｐｍとし、速度３ｍ／分で走行させている厚み４
ｍｍの普通鋼板の表面に対し、ブラシ毛材を２ｍｍ長押
圧し、鋼板とブラシ毛材に２０℃の定量水を散布しつつ
研磨作業した。

【００２９】この結果、鉄板に対する研磨力は良好で、
研磨面の平滑性も優れており、上記の研磨作業を１２時
間継続した後でも、ブラシ毛材にはほとんどへたりが認
められなかった。［実施例２］実施例１のモノフィラメ
ントに対し、クリンプギヤによりピッチ６ｍｍ、深さ１
ｍｍの波付け加工を施した。

【００３０】この波付け加工モノフィラメントを用いて
実施例１と同様のブラシロールを作成し、このブラシロ
ールで実施例１と同様の条件の研削加工を行った結果、
鉄板に対する研磨力は極めて良好で、研磨面の平滑性も
さらに優れており、研磨作業を１２時間継続した後で
も、ブラシ毛材にはほとんどへたりが認められなかっ
た。 ［比較例１］実施例１において、ポリメタキシレジンア
ジパミド樹脂の代わりに、相対粘度３．５のナイロン６
を用いた以外は、実施例１と同様の条件で直径１．０ｍ
ｍのモノフィラメントを製造した。

【００３１】このモノフィラメントを用いて実施例１と
同様のブラシロールを作成し、このブラシロールで実施
例１と同様の条件の研削加工を行った結果、鉄板表面の
金属酸化物などの不純物を十分に除去することができ
ず、つまり研磨力が劣り、得られた研磨面の平滑性も悪
く、美観の劣るものであった。また、研磨作業を１２時
間継続した後におけるブラシ毛材には大きなへたりが認
められた。 ［比較例２］実施例１において、ポリメタキシレジンア
ジパミド樹脂の代わりに、相対粘度３．５のナイロン６
１２を用いた以外は、実施例１と同様の条件で直径１．
０ｍｍのモノフィラメントを製造した。

【００３２】このモノフィラメントを用いて実施例１と
同様のブラシロールを作成し、このブラシロールで実施
例１と同様の条件の研削加工を行った結果、鉄板表面に
対する研磨力は良好であったが、得られた研磨面は平滑
性が悪く、美観の劣るものであった。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨用モ
ノフィラメントは、被研磨物、特に金属に対する研磨力
が良好で、かつ研磨処理された被研磨物の研磨表面は優
れた平滑性を発揮する。

【００３４】したがって、本発明の研磨用モノフィラメ
ントは、金属の表面に液体を散布しながらの工業的研磨
加工、特に仕上研磨加工において好ましく適用されるば
かりか、通常の研削加工にも有効に利用することができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリメタキシリレンアジパミド樹脂に、
   ＪＩＳ Ｒ６００１に準じた番手が＃６０〜＃３０００
   の砥材粒子を１０〜３０重量％含有せしめて溶融紡糸し
   てなり、糸径が０．２〜３．０ｍｍであることを特徴と
   する研磨用モノフィラメント。
2. 【請求項２】 前記ポリメタキシリレンアジパミド樹脂
   のＪＩＳ Ｋ６８１０に規定された９８％硫酸法で測定
   した相対粘度が３．０〜５．０の範囲にあることを特徴
   とする請求項１に記載の研磨用モノフィラメント
3. 【請求項３】 線条形態が波状であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の研磨用モノフィラメント。