JP2005254354A - Profiling sheet material for supporting polishing material, polisher and polishing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象面、特に湾曲した対象面の表面研磨を行う際に用いる研磨材支持具を作製するための研磨材支持用型取りシート材に関するものである。本発明はまた、該型取りシート材を有する研磨具及び研磨材支持具に関するものである。本発明は、さらに、前記型取りシート材を用いた研磨方法に関するものである。 The present invention relates to an abrasive-supporting mold sheet material for producing an abrasive support tool used for surface polishing of a target surface, particularly a curved target surface. The present invention also relates to an abrasive tool and an abrasive support tool having the mold sheet material. The present invention further relates to a polishing method using the mold sheet material.
従来、自動車、電車、自動販売機、芸術品等の、鉄や硬質プラスチック等で出来ている構造物の表面に外力により損傷(変形)が生じた場合に、それを修復するための一方法として、損傷部分にパテを盛り付け、パテが硬化した後、余分なパテを研磨材で研磨して除去し、元の表面形状に復元する作業が行なわれている。この作業において、元の形状に精度良く修復するには熟練技術が求められる。特に、修復個所が複雑な形状を有している場合や、修復個所の面積が大きい場合等には、熟練技術者でも困難なケースが多い。 Conventionally, as a method of repairing damage (deformation) caused by external force on the surface of structures made of iron or hard plastic, such as automobiles, trains, vending machines, arts, etc. The putty is put on the damaged part, and after the putty is hardened, the extra putty is removed by polishing with an abrasive to restore the original surface shape. In this work, skilled techniques are required to restore the original shape with high accuracy. In particular, when the repair location has a complicated shape, or when the area of the repair location is large, even a skilled engineer often has difficulty.
そこで、余分なパテを研磨材で落とす際に、研磨材を損傷前の形状に一致する形状に正確に保持して研磨を行なうことを可能にする技術として、下記特許文献1に記載のものが提案されている。
Therefore, as a technique that enables the polishing to be performed while accurately holding the polishing material in a shape that matches the shape before the damage when the extra putty is dropped with the polishing material, there is a technique described in
この提案では、損傷前の表面形状と同一の表面形状を有する他の車体部位に、ポリカプロラクトン樹脂を60〜100℃の範囲の或る温度に加熱溶融して得られる溶融樹脂塊を押し当てることにより、該樹脂塊の接触部分を前記車体部位の表面形状に密着するよう変形させ、該変形を維持したまま該樹脂塊を冷却硬化させることにより、損傷前の表面に密着できる支持面を備えた硬化樹脂とし、この硬化樹脂をサンドペーパー支持体として、該支持体の支持面にサンドペーパーの裏面を張り付けて研磨具とすることが開示されている。
しかし、前記方法は、サンドペーパー支持体を作成するのに熱可塑性合成樹脂(ポリカプロラクトン樹脂)を用いるもので、樹脂を軟化溶融させる為に60〜100℃の熱源を用意する必要があり、熱源や樹脂の熱による熱傷や火気による災害等の危険がある。又、広範囲な型を採取するには、一度に多量の樹脂を溶融軟化させる為の大きな熱源が必要になる問題があり、特別な加熱溶融装置が必要となる。更には、型取り用の熱可塑性樹脂板や塊は軟化させると腰がなくなり型取り操作が困難となる。又、作業場の室内温度は、季節や外気温度により大きく左右されるので、熱可塑性樹脂の硬化時間にバラつきが生じ、現実的には使用が難しいという問題があった。 However, the method uses a thermoplastic synthetic resin (polycaprolactone resin) to prepare a sandpaper support, and it is necessary to prepare a heat source at 60 to 100 ° C. in order to soften and melt the resin. There is a danger of burns due to the heat of the resin and fire and disasters due to fire. Also, in order to collect a wide range of molds, there is a problem that a large heat source is required to melt and soften a large amount of resin at once, and a special heating and melting apparatus is required. Furthermore, if the thermoplastic resin plate or lump for mold making is softened, the mold will not be elastic and the mold making operation becomes difficult. In addition, since the indoor temperature of the workplace is greatly influenced by the season and the outside air temperature, the curing time of the thermoplastic resin varies, and there is a problem that it is practically difficult to use.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、研磨対象面を目標とする表面形状まで容易に、且つ精度良く研磨し得る研磨材支持具を作製するための型取りシート材を提供しようとするものである。また、本発明は、人体への危険や火気による災害等の危険がなく、加熱装置等の特別な装置を必要とせず、しかも、手軽に前記研磨材支持具を作成できる、研磨材支持用型取りシート材及びそれから作られた研磨具を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an attempt is made to provide a mold sheet material for producing an abrasive support that can be easily and accurately polished to a target shape of a surface to be polished. To do. In addition, the present invention has no danger of a human body or a fire-related disaster, does not require a special device such as a heating device, and can easily produce the abrasive material support tool. An object of the present invention is to provide a take-up sheet material and a polishing tool made therefrom.
本発明はまた、研磨対象面を目標とする表面形状まで容易に、且つ精度良く研磨し得る研磨方法を提供しようとするものである。 Another object of the present invention is to provide a polishing method capable of easily and accurately polishing a target surface shape to a surface to be polished.
前記課題を解決するため、本発明に係る研磨材支持用型取りシート材は、柔軟な基材と、該柔軟な基材に含浸され、水分と反応し、硬化して前記柔軟な基材を研磨材支持具としての任意の形状に固定する湿気硬化性樹脂と、を備えたことを特徴としている(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, an abrasive-supporting mold sheet material according to the present invention is a flexible base material, impregnated in the flexible base material, reacts with moisture, and cures to form the flexible base material. And a moisture curable resin that is fixed in an arbitrary shape as an abrasive material support (claim 1).
使用に当たっては、前記研磨材支持用型取りシート材を、目標とする表面形状と同一な表面形状を有する部位に密着させ、前記柔軟な基材が前記湿気硬化性樹脂の作用で硬化して前記目標とする表面形状と同一の表面形状に固定されるまで保持する。これにより、研磨対象面を目標とする表面形状まで容易に、且つ精度良く研磨し得る研磨材支持具を作製することができる。 In use, the mold support sheet material for supporting an abrasive is adhered to a portion having the same surface shape as a target surface shape, and the flexible substrate is cured by the action of the moisture curable resin, Hold until fixed to the same surface shape as the target surface shape. As a result, it is possible to produce an abrasive support that can easily and accurately polish the surface shape targeted for the surface to be polished.
本発明によれば、研磨材支持具の作製に当たって高温を使用する必要がないので、人体への危険や火気による災害等の危険がない。したがって、特に、自動車修理工場等、引火性の高い溶剤がある場所でも、安心して研磨材支持具を作製することができる。また、水分さえあれば前記柔軟な基材を任意の形状に固定できるので、特別な準備も装置も不要であり、どこででも手軽に研磨材支持具を作製することができる。さらに、前記湿気硬化性樹脂が前記基材に含浸されているので、取り扱いが容易であり、前記基材として柔軟な基材が使用されているので、複雑な形状でも容易且つ正確に型取りすることができる。 According to the present invention, since it is not necessary to use a high temperature in the production of the abrasive support, there is no danger to the human body or disaster due to fire. Therefore, it is possible to produce the abrasive support with peace of mind even in places where there is a highly flammable solvent such as an automobile repair shop. Moreover, since the flexible base material can be fixed in an arbitrary shape as long as it has moisture, no special preparation or apparatus is required, and the abrasive support can be easily produced anywhere. Furthermore, since the moisture curable resin is impregnated in the base material, it is easy to handle, and a flexible base material is used as the base material. Therefore, even a complicated shape can be easily and accurately molded. be able to.
好適な実施の一形態として、前記湿気硬化性樹脂としては、前記柔軟な基材を、短時間、具体的には、1分〜30分で研磨材支持具として使用可能な強度に形状固定せしめるものを使用することができる(請求項2)。このようにすれば、型取り時間が短くなり、作業効率も向上する。 As a preferred embodiment, as the moisture curable resin, the flexible base material is fixed in a shape that can be used as an abrasive support in a short time, specifically, 1 to 30 minutes. Can be used (claim 2). In this way, the mold taking time is shortened and the working efficiency is improved.
また、前記湿気硬化性樹脂としては、ポリイソシアネートとポリオールとからなるウレタンプレポリマー樹脂を用いることもできる(請求項3)。 In addition, as the moisture curable resin, a urethane prepolymer resin composed of a polyisocyanate and a polyol can also be used (Claim 3).
本発明の他の実施の形態として、柔軟な基材と、該柔軟な基材に含浸され、光で活性化し、硬化して前記柔軟な基材を研磨材支持具としての任意の形状に固定する光硬化性樹脂と、を備えてなる研磨材支持用型取りシート材とすることもできる(請求項4)。 As another embodiment of the present invention, a flexible base material is impregnated into the flexible base material, activated by light, and cured to fix the flexible base material in an arbitrary shape as an abrasive support. It is also possible to make a mold support sheet material for supporting an abrasive material comprising a photocurable resin.
光硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等が使用でき、光の波長として350〜780nmで活性化し重合反応を起こすものがよく、特に380〜780nmの波長の可視光あるいは近赤外光の照射により重合するものが特に好ましい。 As the photocurable resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, and the like can be used, and those that activate at 350 to 780 nm as a wavelength of light to cause a polymerization reaction, particularly visible light having a wavelength of 380 to 780 nm. Or what superpose | polymerizes by irradiation of near-infrared light is especially preferable.
この場合にも、使用に当たっては、前記柔軟な基材を、目標とする表面形状と同一な表面形状を有する部位に密着させ、前記柔軟な基材が前記光硬化性樹脂の作用で硬化して前記目標とする表面形状と同一の表面形状に固定されるまで保持する。これにより、研磨対象面を目標とする表面形状まで容易に、且つ精度良く研磨し得る研磨材支持具を、特別な装置を要することなく、安全且つ手軽に作製することができる。 Also in this case, in use, the flexible substrate is brought into close contact with a portion having the same surface shape as the target surface shape, and the flexible substrate is cured by the action of the photocurable resin. Hold until fixed to the same surface shape as the target surface shape. As a result, an abrasive material support that can easily and accurately polish the surface shape targeted for the polishing target surface can be produced safely and easily without requiring a special device.
前記研磨材支持用型取りシート材において、前記基材としては、型取り対象面の任意の表面形状に自在に適合し得る柔軟性を有する物として、織物、編み物、不織布又は発泡体を用いることができる(請求項5)。織物を使用すれば、強度の高い型取りシート材を得ることができ、編み物を使用すれば、変形性の良好な型取りシート材を得ることができる。不織布又は発泡体を使用した場合には、変形性も適度に得られ、厚みも自由に設定できるので、汎用性の高い型取りシート材を得ることができる。 In the abrasive-supporting mold sheet material, as the base material, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric or a foamed material is used as a flexible material which can be freely adapted to any surface shape of the molding target surface. (Claim 5). If a woven fabric is used, a high-strength mold sheet material can be obtained, and if a knitted fabric is used, a mold sheet sheet having good deformability can be obtained. When a non-woven fabric or a foam is used, the deformability can be appropriately obtained and the thickness can be set freely, so that a highly versatile mold sheet material can be obtained.
前記基材の素材としては、湿気硬化性樹脂と非反応の素材であれば、様々な素材を用いることができるが、中でも特に、ガラス繊維を用いると、剛性強度が高く、経済性も良好となり、好適である(請求項6)。 As the material of the base material, various materials can be used as long as they are non-reactive materials with moisture curable resin, but in particular, when glass fiber is used, rigidity strength is high and economic efficiency is also improved. (Claim 6).
本発明に係る研磨具は、前記研磨材支持用型取りシート材と、該型取りシート材によって支持される研磨材と、を備えたものである(請求項7)。前記研磨材は、形状が固定された前記基材に、良好なフレキシビリティを有する研磨布紙を貼着等の方法で取着したものであっても良いし、前記基材自体に予め研磨粒子を付着せしめたものであっても良い。 The polishing tool according to the present invention includes the above-mentioned mold support sheet material for supporting an abrasive material and an abrasive material supported by the mold sheet material (Claim 7). The abrasive may be obtained by attaching an abrasive cloth having good flexibility to the base material having a fixed shape by a method such as sticking, or abrasive particles in advance on the base material itself. It may be a material to which is attached.
本発明に係る研磨材支持具は、前記研磨材支持用型取りシート材と、該型取りシート材に取着されるグリップと、を備えたものである(請求項8)。このようにすれば、前記研磨材支持具を用いて研磨を行う際に、前記グリップを持って研磨操作を行うことができるので、研磨作業が容易になり、好適である。 An abrasive material support according to the present invention comprises the above-mentioned mold support sheet material for supporting an abrasive material, and a grip attached to the mold material sheet (Claim 8). In this way, when polishing is performed using the abrasive material support tool, the polishing operation can be performed with the grip, which facilitates the polishing operation, which is preferable.
本発明に係る研磨方法は、柔軟な基材に湿気硬化性樹脂を含浸させてなる型取りシート材で目標とする表面形状と同一な表面形状を型取りし、前記型取りシート材の硬化後に、該硬化した型取りシート材を研磨材支持具として用いて研磨を行うことを特徴とするものである(請求項9)。 The polishing method according to the present invention molds a surface shape identical to a target surface shape by a mold sheet material obtained by impregnating a moisture-curable resin into a flexible substrate, and after curing the mold sheet material Polishing is performed using the cured mold sheet material as an abrasive support (claim 9).
本発明の他の実施の形態に係る研磨方法は、柔軟な基材に光硬化性樹脂を含浸させてなる型取りシート材で目標とする表面形状と同一な表面形状を型取りし、前記型取りシート材の硬化後に、該硬化した型取りシート材を研磨材支持具として用いて研磨を行うことを特徴とするものである(請求項10)。 The polishing method according to another embodiment of the present invention is to mold a surface shape that is the same as a target surface shape by using a mold sheet material obtained by impregnating a flexible base material with a photocurable resin. After the taking sheet material is cured, polishing is performed using the cured mold sheet material as an abrasive support (claim 10).
本発明に係る研磨材支持用型取りシート材は、次のような形態で実施することができる。 The mold support sheet material for supporting an abrasive according to the present invention can be implemented in the following manner.
まず、前記柔軟な基材としては、織物、編み物、不織布又は発泡体を用いることができる。織物は、薄くて強度の強い型取りシート材の作製に向き、編み物は、変形性の良好な型取りシート材の作製に向く。不織布や発泡体を用いれば、変形性も適度に得られ、厚みも自由な厚さにできるので、汎用性の高い型取りシート材の作製に向いている。 First, as the flexible substrate, a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, or a foam can be used. The woven fabric is suitable for producing a mold sheet material having a thin and strong strength, and the knitting is suitable for producing a mold sheet material having good deformability. If a non-woven fabric or a foam is used, the deformability can be obtained moderately and the thickness can be set freely, which is suitable for producing a highly versatile mold sheet material.
前記基材の素材としては、硬化性樹脂と非反応性の素材を用いる。より好ましくは、水分の含有量の低い素材が好ましい。例えば、織物、編み物及び不織布の素材としては、天然繊維、合成繊維が利用でき、中でも、弾性率の高い(引っ張り強度の高い)繊維が好ましく、例えばガラス繊維、炭素繊維、金属繊維を用いることができる。ガラス繊維は、剛性強度が高いだけでなく、経済性も兼ね備えており、好適である。基材としての柔軟性を高めたい場合には、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、綿等も利用可能である。また、発泡体の素材としては、連続気泡発泡体のウレタン等が挙げられる。 A curable resin and a non-reactive material are used as the material of the substrate. More preferably, a material having a low water content is preferable. For example, natural fibers and synthetic fibers can be used as materials for woven fabrics, knitted fabrics and non-woven fabrics. Among them, fibers with high elastic modulus (high tensile strength) are preferable. For example, glass fibers, carbon fibers, and metal fibers are used. it can. Glass fiber is suitable because it has not only high rigidity but also economy. When it is desired to increase the flexibility as the base material, polyester fiber, polyamide fiber, polypropylene fiber, cotton and the like can also be used. Examples of the foam material include open cell foam urethane.
次に、前記柔軟な基材に含浸される湿気硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を使用することができる。 Next, as the moisture curable resin impregnated in the flexible base material, for example, urethane resin, silicone resin or the like can be used.
ウレタン樹脂としては、ポリイソシアネートとポリオールからなるウレタンプレポリマーが好ましい。具体的には、ポリオールとポリイソシアネートの反応によって得られる、末端にイソシアネート基を有するプレポリマーである。 As the urethane resin, a urethane prepolymer comprising a polyisocyanate and a polyol is preferable. Specifically, it is a prepolymer having an isocyanate group at the terminal, obtained by a reaction between a polyol and a polyisocyanate.
前記ポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリグリセリンなどの低分子ポリオール類、ポリフェノール類にエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加させたポリエーテルポリオール類、低分子ポリオール類とアジピン酸やフタール酸などのジカルボン酸を脱水縮合させたポリエステルポリオール類、γブチルラクトンやεカプラクトンなどのラクトン類を開環重合させたポリテトラメチレングリコール類、ブタジエンやイソプレンなどのジエン化合物の重合体で末端にヒドロキシル基を有するポリジエンポリオールなどや、これらの混合物が使用できる。 Examples of the polyol include low molecular polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polyglycerin, polyether polyols obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide and propylene oxide to polyphenols, low molecular polyols, adipic acid and phthalic acid. Polyestermethylenes obtained by dehydration condensation of dicarboxylic acids such as polytetramethylene glycols obtained by ring-opening polymerization of lactones such as γ-butyllactone and εcapracton, and polymers of diene compounds such as butadiene and isoprene. A polydiene polyol having a hydrogen atom or a mixture thereof can be used.
ポリオールは、平均分子量約200〜4000程度の、好ましくは400〜2000程度のものを単独で又は混合して使用するとよい。分子量を大きくすると、弾力に富んだものになり、分子量を小さくすると、硬く脆いものができる。 Polyols having an average molecular weight of about 200 to 4000, preferably about 400 to 2000, may be used alone or in combination. When the molecular weight is increased, it becomes rich in elasticity, and when the molecular weight is decreased, it becomes hard and brittle.
前記ポリイソシアネートとしては公知のポリイソシアネートが使用できる。例えば、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート等、及び、カルボジイミド変性又はイソシアヌレート変性ポリイソシアネートなどがある。これらのポリイソシアネートは、単独で又は適宜組み合わせて使用することができる。通常、前記のものの中で、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート及びこれらのカルボジイミド変性ポリイソシアネートが好ましい。 A known polyisocyanate can be used as the polyisocyanate. For example, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorazine diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, transcyclohexane-1, 4-diisocyanate, xylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, lysine ester triisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, and carbodiimide modified or isocyanate Examples include nurate-modified polyisocyanate. These polyisocyanates can be used alone or in appropriate combination. Of these, aromatic polyisocyanates such as 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, and carbodiimide-modified polyisocyanates are preferable.
前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとの配合比率は、通常、1当量のポリオールに対してポリイソシアネートを約1.2〜8当量、好ましくは2.0〜5当量にするのが良い。両者の反応は公知のウレタンプレポリマーの合成技術が使用できる。通常の反応温度は40〜100℃、好ましくは50〜80℃で攪拌することで達成できる。合成されたウレタンプレポリマーの粘度は通常常温で10〜100Pa・sで、好ましくは15〜50Pa・sである。 The mixing ratio of the polyol and the polyisocyanate is usually about 1.2 to 8 equivalents, preferably 2.0 to 5 equivalents of polyisocyanate with respect to 1 equivalent of polyol. For both reactions, a known urethane prepolymer synthesis technique can be used. The normal reaction temperature can be achieved by stirring at 40 to 100 ° C., preferably 50 to 80 ° C. The viscosity of the synthesized urethane prepolymer is usually 10 to 100 Pa · s, preferably 15 to 50 Pa · s at normal temperature.
更に、前記ウレタンプレポリマーには、硬化時間、貯蔵安定性、硬化時の脱泡促進、仕上がりの色、保存安定性等を考慮して、触媒、安定剤、消泡剤、酸化防止剤、着色剤、揺変性付与剤、充填剤等を適宜混合せしめることができる。 Furthermore, the urethane prepolymer has a catalyst, a stabilizer, an antifoaming agent, an antioxidant, a coloring, taking into consideration the curing time, storage stability, acceleration of defoaming during curing, finished color, storage stability, etc. An agent, a thixotropic agent, a filler and the like can be appropriately mixed.
前記触媒は、前記ウレタンプレポリマーが水と反応する速度を調整する機能を有し、前記型取りシート材を型取り対象面に確実に密着せしめるのに要する時間の間ではウレタンプレポリマーが硬化せずフレキシビリティーを有し、前記型取り対象面への密着後は、該型取り対象面の表面形状に沿った状態で速やかに硬化するように、反応開始から硬化までの時間を調整するものである。 The catalyst has a function of adjusting the rate at which the urethane prepolymer reacts with water, and the urethane prepolymer is cured during the time required to securely adhere the mold sheet material to the mold target surface. It has flexibility and adjusts the time from the start of the reaction to the curing so that it can be quickly cured in the state along the surface shape of the surface to be molded after being closely attached to the surface to be molded. It is.
前記触媒としては、貯蔵安定性に優れたもの、例えば、ビス(N,N−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(4−モルホリノエチル)エーテル、ビス(4−(2,6−(ジメチルモルホリノ)エチル)エーテルなどが挙げられる。これらの触媒は、単独で又は二種以上混合して用いることができる。触媒の使用量は、ウレタンプレポリマーに対して通常0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%である。 Examples of the catalyst include those having excellent storage stability, such as bis (N, N-dimethylaminoethyl) ether, bis (4-morpholinoethyl) ether, bis (4- (2,6- (dimethylmorpholino) ethyl). ) Ether, etc. These catalysts can be used alone or in combination of two or more, and the amount of the catalyst used is usually 0.05 to 10% by weight, preferably 0, based on the urethane prepolymer. .1 to 5% by weight.
前記安定剤は、前記ウレタンプレポリマーの自己硬化を抑制する機能を奏する。前記ウレタンプレポリマーは、水以外の湿分、酸素等で影響を受け、自己硬化反応を起こして硬化する性質を持っている。そこで、前記安定剤により前記ウレタンプレポリマーの自己硬化反応を抑制し、前記型取りシート材が製造されてから研磨作業現場で使用されるまでの間の保存安定性を高める。 The stabilizer has a function of suppressing self-curing of the urethane prepolymer. The urethane prepolymer is affected by moisture other than water, oxygen and the like, and has a property of causing a self-curing reaction and curing. Therefore, the stabilizer suppresses the self-curing reaction of the urethane prepolymer, and enhances the storage stability from when the mold sheet material is manufactured until it is used on the polishing work site.
前記安定剤としては、ベンゾイルクロライドなどの酸クロライド類、メタンスルホン酸などのスルホン酸類などが挙げられる。これらの安定剤は単独で又は二種類以上混合して用いることができる。安定剤の使用量は触媒の量により調整する必要があるが、通常ウレタンプレポリマーに対して0.005〜1重量%である。この配合量が少なすぎると安定性効果が得られず、多すぎると触媒の活性を低下させてしまう。 Examples of the stabilizer include acid chlorides such as benzoyl chloride, and sulfonic acids such as methanesulfonic acid. These stabilizers can be used alone or in admixture of two or more. Although the usage-amount of a stabilizer needs to be adjusted with the quantity of a catalyst, it is 0.005-1 weight% normally with respect to a urethane prepolymer. If the amount is too small, the stability effect cannot be obtained, and if it is too large, the activity of the catalyst is lowered.
前記消泡剤は、前記ウレタンプレポリマーが水と反応することにより発生する炭酸ガスを樹脂中に残さないようにして、樹脂強度を高めるために用いる。前記消泡剤としては、一般に使用されているシリコーン系のものを0.01〜2重量%程度使用するのが好ましい。 The antifoaming agent is used to increase the resin strength so as not to leave carbon dioxide gas generated by the reaction of the urethane prepolymer with water in the resin. As the antifoaming agent, it is preferable to use a commonly used silicone-based agent in an amount of about 0.01 to 2% by weight.
前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール類、燐系化合物がある。 Examples of the antioxidant include hindered phenols and phosphorus compounds.
前記着色剤(顔料、染料)としては、皮膚炎の危険性の少ない法定色素を使用するのが好ましい。 As the colorant (pigment, dye), it is preferable to use a legal pigment having a low risk of dermatitis.
前記揺変性付与剤は、前記型取りシート材の保存中における前記柔軟な基材中での前記湿気硬化性樹脂の偏りを防止するもので、具体的には、シリカ、酸化チタン、芳香族カルボン酸エステル類等を使用することができる。 The thixotropic agent prevents the moisture curable resin from being biased in the flexible substrate during storage of the mold sheet material. Specifically, the thixotropic agent is silica, titanium oxide, aromatic carboxylic acid. Acid esters and the like can be used.
前記型取りシート材の作製に当たっては、前記湿気硬化性樹脂が硬化しない低湿度環境の下で、前記柔軟な基材に対して、例えば、ロールコーターを用いて、前記湿気硬化性樹脂を含浸せしめる。前記型取りシート材は、作製後、湿気不透過性の容器に封入して保存する。 In producing the mold sheet material, the moisture-curable resin is impregnated with the flexible substrate using, for example, a roll coater in a low-humidity environment where the moisture-curable resin is not cured. . The mold sheet material is stored in a moisture-impermeable container after production.
なお、前記湿気硬化性樹脂に代えて、光硬化性樹脂を前記基材に含浸せしめることによっても、前記と同様の作用効果を奏する研磨材支持具用型取りシート材を作製することができる。この場合、光硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等を用いることができる。 In addition, it can replace with the said moisture curable resin, and the mold-sheet sheet | seat material for abrasive | polishing material supports which show | plays the same effect as the above can also be produced by impregnating the said base material with a photocurable resin. In this case, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, or the like can be used as the photocurable resin.
不飽和ポリエステル樹脂としては、公知の方法で製造されるものでよく、その原料としては無水マレイン酸、マレイン酸等の活性不飽和結合を有する不飽和多塩基酸またはその無水物等を酸成分として、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ブタンジオール、1,6−ブタンジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物等の多価アルコールをアルコール成分として脱水重縮合して得られるものである。 The unsaturated polyester resin may be produced by a known method, and as a raw material, an unsaturated polybasic acid having an active unsaturated bond such as maleic anhydride or maleic acid or an anhydride thereof is used as an acid component. Ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-butanediol, 1,6-butanediol, ethylene oxide adducts of bisphenol A, etc. It is obtained by dehydration polycondensation using a polyhydric alcohol as an alcohol component.
ビニルエステル樹脂としては、公知の方法で製造されるものでよく、エポキシ樹脂に不飽和一塩基酸のアクリル酸、メタクリル酸を反応させて得られる樹脂、あるいは飽和カルボン酸、飽和カルボン酸と多価アルコールから得られる末端カルボルキシ基の飽和ポリエステルまたは不飽和ポリエステルとα、β‐不飽和カルボン酸エステル基を有するエポキシ化合物を反応させて得られる樹脂がある。これらの光硬化性樹脂はアクリル酸エステル、スチレン等の低分子の不飽和化合物を含んでいても良い。 The vinyl ester resin may be produced by a known method, and is a resin obtained by reacting an epoxy resin with an unsaturated monobasic acrylic acid or methacrylic acid, or a saturated carboxylic acid, a saturated carboxylic acid and a polyvalent resin. There is a resin obtained by reacting an epoxy compound having an α, β-unsaturated carboxylic acid ester group with a saturated polyester or unsaturated polyester having a terminal carboxy group obtained from alcohol. These photocurable resins may contain a low-molecular unsaturated compound such as acrylic ester or styrene.
これらの光硬化性樹脂を用いた型取りシート材を作製する場合には、前記光硬化性樹脂が硬化しない無光環境の下で、前記柔軟な基材に対して、例えば、ロールコーターを用いて、前記光硬化性樹脂を含浸せしめる。前記型取りシート材は、作製後、遮光性の容器に封入して保存する。 When producing a mold sheet material using these photocurable resins, for example, a roll coater is used for the flexible base material in a non-light environment where the photocurable resin is not cured. And impregnating the photocurable resin. The mold sheet material is stored in a light-shielding container after production.
次に、本発明の一実施の形態に係る型取りシート材の具体的な作製例を述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, although the specific example of preparation of the shaping sheet material which concerns on one embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this.
PPG−2000(三洋化成工業社製、商品名、プロピレンエーテルグリコール、ヒドロキシル価56mg−KOH/g)657gを加熱下にて減圧脱水後、60℃でイソシアネート125M(三菱化成ダウ社製、商品名、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート)321gを加えて攪拌し反応させた後、50℃でビス(ジメチルモルホリノエチル)エーテル20gとメタンスルホン酸0.6gを加え、更に撹拌・混合してウレタンプレポリマー(A)を得た。この配合物の粘度は20℃で6Pa・s、硬化時間は8分であった。 PPG-2000 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name, propylene ether glycol, hydroxyl value 56 mg-KOH / g) after dehydration under reduced pressure while heating, isocyanate 125M (trade name, manufactured by Mitsubishi Kasei Dow Co., Ltd.) After adding 321 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate) and stirring to react, 20 g of bis (dimethylmorpholinoethyl) ether and 0.6 g of methanesulfonic acid were added at 50 ° C., and further stirred and mixed to obtain a urethane prepolymer ( A) was obtained. The blend had a viscosity of 6 Pa · s at 20 ° C. and a curing time of 8 minutes.
基材としては、ガラス繊維(Eガラス繊維の太さECG75 1/0 1.0Z)を、仕上がり密度を縦5.4本/cm、緯6.0本/cmにラッセル編みした15cm幅に編んだテープを使用した。このものは、仕上げ加工により、縦方向への伸びが15〜30%得られ、緯方向への伸びも得られた。目付け量は290g/m2であった。
As a base material, glass fiber (E glass
低湿度環境の下で、前記基材に前記ウレタンプレポリマー(A)を2本ロールコーターで1平方メートル当たり200g塗布し、型取りシート材を得た。作製した型取りシート材は、1m単位にロール状に巻き上げ、湿気不透過性の容器に封入した。 Under a low humidity environment, 200 g per square meter of the urethane prepolymer (A) was applied to the substrate with a two roll coater to obtain a mold sheet material. The prepared mold sheet material was rolled up in 1 m units and sealed in a moisture-impermeable container.
前記研磨材支持用型取りシート材の使用に当たっては、該研磨材支持用型取りシート材を、目標とする表面形状と同一な表面形状を有する部位に密着させ、前記柔軟な基材が前記湿気硬化性樹脂又は前記光硬化性樹脂の作用で硬化して前記目標とする表面形状と同一の表面形状に固定されるまで保持する。これにより、研磨対象面を目標とする表面形状まで容易に、且つ精度良く研磨し得る研磨材支持具を作製することができる。 In using the abrasive support mold sheet, the abrasive support mold sheet is brought into close contact with a portion having the same surface shape as the target surface shape, and the flexible substrate It holds until it hardens | cures by the effect | action of curable resin or the said photocurable resin, and is fixed to the same surface shape as the said target surface shape. As a result, it is possible to produce an abrasive support that can easily and accurately polish the surface shape targeted for the surface to be polished.
本発明の発明者等は、前記特許文献1に記載の、ポリカプロラクトン樹脂よりなるサンドペーパー支持体(以下、「従来例」という。)と、本発明の一実施の形態に係る、湿気硬化性樹脂としてのポリウレタン樹脂を柔軟な基材に含浸させてなる研磨材支持用型取りシート材(以下、「本実施例」という。)と、について、その初期硬化性の比較を行った。
The inventors of the present invention describe a sand paper support (hereinafter referred to as “conventional example”) made of polycaprolactone resin described in
従来例のサンドペーパー支持体としては、3mm厚のポリカプロラクトン樹脂(幅10cm、長さ10cm)を用い、これを70℃の熱湯浴中に浸して完全に軟化させた。軟化に要する時間は90秒であった。
As a conventional sandpaper support, a polycaprolactone resin (
一方、本実施例の研磨材支持用型取りシート材は、ガラスニット(経糸:5.4本/cm、緯糸:6.0本/cm、目付け:265g/m2)にポリウレタン樹脂を含浸させた幅10cm、長さ10cmのものを三層積層し、20℃の水に5秒間浸漬した。 On the other hand, the mold support sheet material for supporting an abrasive material of this example was obtained by impregnating a glass knit (warp yarn: 5.4 yarns / cm, weft yarn: 6.0 yarns / cm, basis weight: 265 g / m 2 ) with a polyurethane resin. Three layers having a width of 10 cm and a length of 10 cm were laminated and immersed in water at 20 ° C. for 5 seconds.
各々賦形可能な状態から経時的に3点曲げ応力を測定した。その際、圧子は、5Rのものを用い、支店間距離50mm、クロスヘッド移動速度:100mm/minにて行った。測定は、23℃、65%RHの環境で行った。その結果は、次の表1に示す通りであった。
表1から、本実施例のものは、従来例のものに比べて、短時間で極めて良好な硬化性を発揮することが分かる。例えば、本実施例のものによれば、硬化するまで5分程度待つことで型取り可能な剛性に達するのに対し、従来例のものによれば、型取り可能な剛性に達する時間をその倍の10分経っても、本実施例のものの5分後の場合の硬化性には及ばない。しかも、この比較実験の場合、型取りに付随する前処理時間として、本実施例のものでは、20℃の水において浸漬時間が5秒間しかかからないのに対し、従来例のものでは、一般の混合栓などでは得られない70℃の熱湯を用意する煩雑さに併せ、樹脂の軟化時間に90秒間を要する。よって、この前処理時間も考慮すると、本実施例のものの型取り完了までの時間的な優位性は、一層大きくなる。 From Table 1, it can be seen that the present example exhibits extremely good curability in a short time compared to the conventional example. For example, according to the present embodiment, the rigidity that can be taken is reached by waiting for about 5 minutes until it hardens, whereas according to the conventional example, the time to reach the rigidity that can be taken is doubled. Even after 10 minutes, the curability in the case of this example after 5 minutes is not reached. Moreover, in the case of this comparative experiment, the pretreatment time associated with the molding is 5 seconds in the water of 20 ° C. in the present example, while the conventional mixing is performed in the conventional example. Along with the complexity of preparing hot water of 70 ° C. that cannot be obtained with a stopper, the softening time of the resin requires 90 seconds. Therefore, when this pretreatment time is also taken into consideration, the temporal advantage until the completion of the mold making of the present embodiment is further increased.
さらに、従来例のものの場合、硬化性を向上させるために厚みを増やすと、軟化に必要な時間が一層増大する結果となるが、本実施例のものでは、シート材の積層数を増やして全体の厚みを増すことで研磨材支持具としての剛性を簡単に向上させることができ、その場合の水への浸漬時間も僅かで済む。 Furthermore, in the case of the conventional example, increasing the thickness in order to improve the curability results in a further increase in the time required for softening. By increasing the thickness, the rigidity as an abrasive material support can be easily improved, and the immersion time in water in that case is very short.
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る研磨材支持用型取りシート材を用いた研磨材支持具の作製方法及び該研磨材支持具を用いた研磨方法について説明する。 Next, with reference to the attached drawings, a method for producing an abrasive material support using an abrasive material support molding sheet material according to an embodiment of the present invention and a polishing method using the abrasive material support tool will be described. To do.
図1は、本発明の一実施の形態に係る研磨方法の工程図である。 FIG. 1 is a process diagram of a polishing method according to an embodiment of the present invention.
本発明に係る研磨方法は、本発明の一実施の形態に係る研磨材支持用型取りシート材1で目標とする研磨後の表面形状と同一な表面形状Sを型取りし、該型取りシート材1の硬化後に、該硬化した型取りシート材1aを研磨材支持具として用いて研磨を行うものである。本実施の形態では、自動車の車体表面Bに生じた変形部分(へこんだ損傷部分)をパテPを用いて補修する場合に行うパテ表面の研磨を例に挙げて、本発明を説明する。すなわち、前記変形部分に塗布したパテPが乾燥した後に、変形前の車体表面Bと同じ表面形状を得るために行う前記パテPの研磨である。
The polishing method according to the present invention molds a surface shape S that is the same as the target surface shape after polishing in the mold
図1に示した本実施の形態に係る研磨方法は、具体的には、ガードテープ貼り工程[図1(a)]→型取り工程[図1(b)]→グリップ及び研磨布紙の取着工程[図1(c)]→パテ研磨工程[図1(d)]の順で行われる。以下、前記各工程について説明する。 Specifically, the polishing method according to the present embodiment shown in FIG. 1 includes a guard tape application process [FIG. 1 (a)] → moulding process [FIG. 1 (b)] → grip and abrasive cloth removal. The deposition process [FIG. 1 (c)] → putty polishing process [FIG. 1 (d)] is performed in this order. Hereinafter, each process will be described.
前記ガードテープ貼り工程は、図1(a)に示すように、研磨後の表面形状、すなわち、変形前の車体表面Bと同一な表面形状Sを有する他の車体部分(型取り対象面)に、ガードテープ2を貼る工程である。このガードテープ2を貼る目的は、主として、前記型取りシート材1で型取り作業を行うに当たって、型取り対象面の保護を確実に行うことである。ここで、「変形前の車体表面Bと同一な表面形状Sを有する他の車体部分」は、補修対象となる車体における他の同一表面形状部分でも良いし、補修対象となる車体と同型の他の車体の同一表面形状部分でもよい。
As shown in FIG. 1A, the guard tape attaching step is performed on the surface shape after polishing, that is, on another vehicle body portion (surface to be molded) having the same surface shape S as the vehicle body surface B before deformation. This is a step of applying the
前記ガードテープ2は、型取り後には剥がすので、前記型取り対象面から剥離し易く、剥離後に、前記型取り対象面に粘着剤が残らないテープを採用するのが望ましい。
Since the
前記型取り工程は、図1(b)に示すように、前記ガードテープ2の表面に前記型取りシート材1を密着させて、変形前の車体表面Bと同一な表面形状Sを前記型取りシート材1に付与する工程である。前記型取りシート材1は、柔軟な基材と、該柔軟な基材に含浸され、水分と反応し、硬化して前記柔軟な基材を研磨材支持具としての任意の形状に固定する湿気硬化性樹脂と、を備えたものである。したがって、前記型取りシート材1を、水に浸した後に前記ガードテープ2の表面に密着させ、硬化するまで所定時間待つだけで、容易且つ確実に必要な形状Sを型取りすることができる。但し、前記型取りシート材1として、空気中の水分で十分に硬化し得るものを用いれば、水で濡らさなくても型取りが可能である。
In the molding process, as shown in FIG. 1 (b), the
前記型取りシート材1の前記基材を、織物、編み物又は不織布等の薄手のものとした場合には、前記湿気硬化性樹脂を含浸して製造するときに製造が容易であるが、型取り時には、強度的に一層では弱い。この場合には、前記型取りシート材1を複数枚重ねて使用することができ、これにより、硬化後の型取りシート材1aに、研磨材支持具として必要な強度を保持せしめることができる。前記基材として、不織布や発泡体のような比較的厚めにできる基材を用いている場合には、一層で充分強度が出せる点で有利である。
If the base material of the
前記型取りシート材1が硬化したら、これを前記ガードテープ2上から剥離する。剥離した状態において、硬化した型取りシート材1aの第一の面3には、図1(c)に示すように、必要とされる形状が付与されている。
When the
次に、前記グリップ及び研磨布紙の取着工程について説明する。この工程は、図1(c)に示すように、前記硬化した型取りシート1aの型取り面(前記第一の面)3に、肉薄で良好なフレキシビリティを有するサンドペーパー等の研磨布紙4の裏面(研磨材面4bと反対側の面)4aを取着するとともに、前記型取り面3とは逆向きの第二の面5に、グリップ6を取着する工程である。前記硬化した型取りシート1aに対する前記研磨布紙4及び前記グリップ6の取着方法は、例えば、両面テープを用いた方法でもよく、接着剤を用いた貼着であってもよいし、面ファスナーを用いた取着であってもよい。
Next, the attaching process of the grip and abrasive cloth will be described. In this step, as shown in FIG. 1 (c), a polishing cloth, such as sandpaper, which is thin and has good flexibility on the molding surface (the first surface) 3 of the cured molding sheet 1a. 4 is a process of attaching the back surface 4 (surface opposite to the
前記型取りシート1又は前記硬化した型取りシート1aと、前記グリップ6は、本実施の形態に係る研磨材支持具7を構成し、これにさらに研磨材としての前記研磨布紙4を備えることにより、本実施の形態に係る研磨具8が構成される。
The
前記硬化した型取りシート1aへの取着により、前記研磨布紙4の研磨材面4bは、前記硬化した型取りシート1aの前記型取り面3にならって、該型取り面3と同一の表面形状Sを呈することになる。また、前記グリップ6は、前記硬化した型取りシート1aを研磨材支持具7として用いて研磨を行う際に、作業者が手で持つ部分となる。このため、研磨作業がし易くなる。図1の例では、前記グリップ6が直方体状に形成されているが、これには限定されず、前記硬化した型取りシート1aの前記第二の面5への取付面9と、持ちやすい表面形状と、を有するものであれば、前記グリップ6の具体的形状は不問である。
Due to the attachment to the cured mold sheet 1a, the
前記硬化した型取りシート1aに対する前記グリップ6の取着手段として、互いに面接合される一対の面ファスナー10a,10bを備えたものとすれば、前記グリップ6の取着が、簡単且つ迅速に行えて、好適である。
If the
なお、前記型取りシート1自体に、研磨材として、研磨粒子を予め付着せしめてあれば、前記研磨布紙4の取着工程は不要となる。
In addition, if the abrasive particles are attached in advance as an abrasive to the
前記パテ研磨工程は、図1(d)に示すように、補修対象となる車体表面Bの変形部分に予め塗布して乾燥硬化した前記パテPの表面を、前記硬化した研磨シート1aに取着した前記研磨布紙4で研磨する工程である。具体的には、前記グリップ6を握り、前記研磨布紙4の前記研磨材面4bを前記パテPの表面に密着させた状態で、前記研磨具8を前記車体表面Bに沿って往復摺動させる。そして、前記パテPの余分な盛り上がりがなくなり、前記研磨布紙4の前記研磨材面4bの全体が前記車体表面Bにぴったりと密着するまで前記パテPの表面が研磨されたところで、研磨作業終了となる。前記研磨布紙4の前記研磨材面4bは、変形前の車体表面Sと同一の表面形状を有しているので、熟練者でなくても、前記パテPの表面を、車体の損傷前と同一の形状に容易に研磨することができる。
In the putty polishing step, as shown in FIG. 1 (d), the surface of the putty P that has been applied in advance to a deformed portion of the body surface B to be repaired and dried and cured is attached to the hardened polishing sheet 1a. This is a step of polishing with the polishing
なお、本発明の適用範囲は、自動車の車体表面の研磨には限定されず、自動販売機の損傷部分に塗布したパテ表面の研磨や、浴槽の表面の研磨、木製家具の表面の研磨等、あらゆる物の表面研磨について適用できることは言うまでもない。また、パテ表面の研磨に限定されるものでもない。いずれの場合にも、前記型取りシート材1で、研磨後の表面形状(目標とする表面形状)と同一な表面形状Sを型取りし、該型取りシート材1の硬化後に、該硬化した型取りシート1aを研磨材支持具として用いて研磨を行うことで、研磨対象面を、目標とする表面形状へと容易且つ確実に研磨することができる。
The scope of application of the present invention is not limited to the polishing of the car body surface of automobiles, such as polishing of putty surfaces applied to damaged parts of vending machines, polishing of bathtub surfaces, polishing of wooden furniture surfaces, etc. Needless to say, the present invention can be applied to surface polishing of all objects. Further, it is not limited to polishing the putty surface. In any case, with the
また、前記湿気硬化性樹脂に代えて、光硬化性樹脂を柔軟な基材に含浸せしめてなる研磨材支持具用型取りシート材で型取り作業を行う場合には、型取り時に、光硬化性樹脂が光で活性化し、硬化するまで所定時間待つ。それ以外の点については、前記湿気硬化性樹脂を用いた型取りシート材の場合と同様にして、研磨材支持具及び研磨具を作製し、それを用いて前記と同様の研磨方法を実施することができる。 In addition, in the case of performing mold making work with a mold support sheet material for an abrasive material support, in which a flexible base material is impregnated with a light curable resin instead of the moisture curable resin, the light curing is performed at the time of mold removal. Wait for a predetermined time until the functional resin is activated by light and cured. For the other points, the abrasive material support tool and the polishing tool are produced in the same manner as in the case of the mold sheet material using the moisture curable resin, and the polishing method similar to the above is performed using the same. be able to.
1 型取りシート
1a 硬化した型取りシート
4 研磨布紙
6 グリップ
7 研磨材支持具
10a,10b 面ファスナー
S 研磨後の表面形状と同一な表面形状
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