JP2006136973A - 三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 追従性が高く、研磨効率の変化や研磨終期における目詰まりおよび発熱が好適に抑制された研磨布紙を提供する
【解決手段】 研磨布紙１０において、多数個の研磨凸部１４は、砥粒３２の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面２０と、その頂面２０よりも大きい底面２２と、それら頂面２０と底面２２を接続する曲面２４とを有する三次元立体構造を成して、可撓性の基材シート１２の一面にそれぞれ独立して固着されている。また、研磨凸部１４は、砥粒３２の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面２０と、その頂面２０よりも大きい底面２２と、それら頂面２０と底面２２とを接続する曲面２４とを有する三次元立体構造を成している。また、多数個の研磨凸部１４は相互に独立して固着されてそれらの底部が相互に結合されていない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、多数個の三次元立体構造の研磨凸部を可撓性の基材シートの一面に備えた研磨布紙に関するものである。

ベルト状、ロール状、ディスク状に加工された研磨布紙を用いて、ゴルフクラブヘッド、ゴルフクラブシャフト、タービンブレード、プリント基板、水栓金具などを研磨する研磨加工が知られている。従来の研磨布紙は、基材シートの一面に固着される砥粒は単層構造であることから、十分な寿命が得られない、初期から終期までの間に砥粒が脱落や磨耗することによって研磨能力が低下するので仕上がり面が安定しない、曲面に対する追従性が劣る、研磨熱が発生し易い、被研磨材が表面に目詰まりする等の不具合があった。

これに対し、特許文献１の図１、図２に示すように、砥粒を含むバインダーから金型により成形された四角錐状、四角錐台状の多数の研磨突起が、砥粒の平均粒径よりも十分に大きい高さで一面に固着された研磨布紙が提案されている。これによれば、厚み方向において砥粒が複層構造とされ得ることから比較的寿命が得られるとともに、砥粒が脱落してもその下層の砥粒が研磨に関与するので単層構造に比較すると研磨能力の変化が比較的抑制されるとともに、各研磨突起間の間隔が設けられるために目詰まりや発熱が比較的少ない利点がある。
特開平７−１８８４２９号公報

ところで、上記従来の研磨布紙では、各研磨突起の底部が相互に連結されており、柔軟性に欠けるために曲面に対する追従性が劣る、被削材への接触面積が経時的に変化することにより研磨効率が経時的に変化する、研磨終期において目詰まりや発熱が避けられないなどの問題が未だ残されていた。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、追従性が高く、研磨効率の変化や研磨終期における目詰まりおよび発熱が好適に抑制された研磨布紙を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、少なくとも砥粒が分散された樹脂バインダーにより構成された多数個の研磨凸部が、可撓性の基材シートの一面に固着された研磨布紙であって、前記研磨凸部は、前記砥粒の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面と、該頂面よりも大きい底面と、それら頂面と底面とを接続する曲面とを有する三次元立体構造を成して、前記可撓性の基材シートの一面にそれぞれ独立して固着されていることにある。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、前記多数個の研磨凸部は規則的なパターンで前記基材シートの一面に配列され、該基材シートの端縁に対して５乃至４０°の角度を成す互いに平行且つ一定間隔の直線に沿って配設されていることにある。

また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、前記樹脂バインダーは、熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂から成るものであることにある。

また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、前記砥粒は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、ジルコニアのいずれかから成るものであることにある。

また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、前記樹脂バインダーは、界面活性剤、研磨助剤、低融点フィラー、不活性充填剤、レオロジー調整剤、染料、顔料、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤、およびそれらの混合物から選択された添加剤を含むことにある。

また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、前記樹脂バインダーは、硼弗化カリウム、クリオライト、カリウムクリオライト、フッ化カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛の少なくとも１種から選択され、且つ前記砥粒の平均粒径に対して１０〜８０％の平均粒径を有する研磨助剤を含むことにある。

また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、前記樹脂バインダーは、その樹脂バインダーを１００重量部であるとすると、５０〜３００重量部の砥粒、１０〜１００重量部の研磨助剤を含むことにある。

また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、前記三次元立体構造の研磨凸部は、２００〜２０００μｍの厚みを有することにある。

また、請求項９に係る発明の要旨とするところは、前記三次元立体構造の研磨凸部は、一辺が１〜３０ｍｍの矩形の底面を有することにある。

また、請求項１０に係る発明の要旨とするところは、前記三次元立体構造の研磨凸部は、その断面において高さを１とすると底辺が３以上の割合で形成されていることを特徴とする。

また、請求項１１に係る発明の要旨とするところは、前記三次元立体構造の研磨凸部は、基材シートの一面において隣接する他の研磨凸部との間に所定の間隔を隔てて形成され、その研磨凸部が占める面積を１００とすると、１０〜３００の割合でその研磨凸部間の面積が設けられていることにある。

また、請求項１２に係る発明の要旨とするところは、前記基材シートの前記研磨凸部間の面積には、該基材シートを保護するための保護層が設けられていることにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明によれば、多数個の研磨凸部は、前記砥粒の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面と、該頂面よりも大きい底面と、それら頂面と底面とを接続する曲面とを有する三次元立体構造を成して、前記可撓性の基材シートの一面にそれぞれ独立して固着されている。このように、多数個の研磨凸部は前記可撓性の基材シートの一面にそれぞれ独立して固着されているので、追従性の高い研磨布紙が得られる。また、研磨凸部は、前記砥粒の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面と、該頂面よりも大きい底面と、それら頂面と底面とを接続する曲面とを有する三次元立体構造を成しているので、経時的に被削材との接触面積の変化が少なく、研磨効率の変化が抑制されるとともに、研磨凸部は尖った部分がないのでスクラッチの発生が防止される。また、多数個の研磨凸部は相互に独立して固着されてそれらの底部が相互に結合されていないので、研磨終期における目詰まりおよび発熱が好適に抑制される。

また、請求項２に係る発明によれば、前記多数個の研磨凸部は規則的なパターンで前記基材シートの一面に配列され、該基材シートの端縁に対して５乃至４０°の角度を成す互いに平行且つ一定間隔の直線に沿って配設されていることから、研磨布紙を一定方向たとえばベルト状研磨布紙をその端縁に沿う方向に駆動させつつ研磨するような場合でも、縞状の研磨痕或いは研磨模様の発生が防止される。

また、請求項３に係る発明によれば、前記樹脂バインダーは、熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂から成るものであることから、樹脂バインダーを所定のパターンで塗布後に加熱或いは露光させることにより、好適に硬化される。

また、請求項４に係る発明によれば、前記砥粒は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、ジルコニアのいずれかから成るものであるので、被削材に適した材質の砥粒を用いて好適に研磨できる。

また、請求項５に係る発明によれば、前記樹脂バインダーは、界面活性剤、研磨助剤、低融点フィラー、不活性充填剤、レオロジー調整剤、染料、顔料、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤、およびそれらの混合物から選択された添加剤を含むものであることから、研磨凸部の印刷品質、形状のバラツキが一層少なく、均一の形状が得られる。

また、請求項６に係る発明によれば、前記樹脂バインダーは、硼弗化カリウム、クリオライト、カリウムクリオライト、フッ化カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛の少なくとも１種から選択され、且つ前記砥粒の平均粒径に対して１０〜８０％の平均粒径を有する研磨助剤を含むことから、その研磨助剤により砥粒による研磨作用が化学的に促進されるとともに、砥粒の周囲がそれより小径の研磨助剤に囲まれて被削材と砥粒との間の境界面に研磨助剤の作用が効果的に及ぶことにより、一層研磨効率が高められる。

また、請求項７に係る発明によれば、前記樹脂バインダーは、その樹脂バインダーを１００重量部であるとすると、５０〜３００重量部の砥粒、１０〜１００重量部の研磨助剤を含むことから、研磨効率および研磨品質が共に得られる。

また、請求項８に係る発明によれば、前記三次元立体構造の研磨凸部は、２００〜２０００μｍの厚みを有するものであることから、比較的長寿命が得られる利点がある。

また、請求項９に係る発明によれば、前記三次元立体構造の研磨凸部は、一辺が１〜３０ｍｍの矩形の底面を有するものであることから、柔軟性或いは追従性と基材シートに対する固着強度とが共に得られる。

また、請求項１０に係る発明によれば、前記三次元立体構造の研磨凸部は、その断面において高さを１とすると底辺が３以上の割合で形成されていることから、研磨作業中に加えられる外力による研磨凸部自体の損傷や基材シートからの剥離が好適に防止される。

また、請求項１１に係る発明によれば、前記三次元立体構造の研磨凸部は、基材シートの一面において隣接する他の研磨凸部との間に所定の間隔を隔てて形成され、その研磨凸部が占める面積を１００とすると、１０〜３００の割合でその研磨凸部間の面積が設けられていることから、研磨布紙の柔軟性が高められ、被削材の表面形状に対する追従性が高められる。

また、請求項１２に係る発明によれば、前記基材シートの前記研磨凸部間の面積には、該基材シートを保護するための保護層が設けられていることから、その基材シートの損傷が防止されて研磨作業に対する耐久性が高められる。

ここで、好適には、前記研磨凸部は、未硬化の熱硬化性或いは感光性樹脂バインダー、砥粒、研磨助剤、フィラーなどが混合された流動性或いは非流動性のペースト状塗布材料が、スクリーン印刷、メタルマスク印刷などを用いて、円形、楕円形、四角形、長方形、五角形、六角形、不等多角形などの所定のドットパターンで基材シートの一面に塗布された後、加熱或いは露光などによって乾燥、硬化させられることにより形成される。必要があれば、押圧ローラを用いて研磨凸部を一定の高さの偏平な凸状に整える。このような製造方法によれば、塗布直後においてペースト状塗布材料の表面張力によって、研磨凸部の形状が偏平な凸曲面状に好適に形成される。この凸曲面状の研磨凸部は、平坦な頂面と、その頂面よりも大きい底面と、それら頂面と底面とを接続する曲面とを有する三次元立体構造を構成する。

また、上記研磨凸部は、前記ペースト状塗布材料がインクジェットヘッドを用いて基材シートの一面に塗布されることにより形成されてもよいし、基材シートの一面に一様の厚みで塗布された後、マスクを通して露光することにより研磨凸部を選択的に硬化し、他の未硬化部分を除去することにより、形成されてもよい。

また、上記研磨凸部は、研磨布紙の端縁に対して５乃至４０°の角度θを成す方向に沿って配列されることがよいが、端縁に対して平行な方向に沿って配列されてもよい。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例の研磨布紙１０の一部を示す平面図である。通常、この研磨布紙１０はテープ状或いは矩形状に裁断されて用いられる。研磨布紙１０の主要な構成部材は可撓性の基材シート１２である。この基材シート１２の一面には保護層１８が一面にコーティングされているが、この保護層１８は基材シート１２を保護するためのものであるため、基材シート１２に耐久性が十分に備わっている場合には用いられなくてもよい。

上記研磨布紙１０の基材シート１２一面すなわち表面には、多数の研磨凸部１４が一定間隔の直交格子状に規則的に且つ互いに独立して固着されている。この研磨凸部１４は、研磨布紙１０の端縁１６に対して所定の角度たとえば５乃至４０°の角度θを成す方向の線Ａに沿って一定の間隔で配列されている。基材シート１２は、良く知られているように、天然繊維、合成繊維、炭素繊維から選ばれた１または２以上の繊維から成る、紙、織布、不織布、多層構造の複合シート材などの可撓性のシート状部材から構成されている。通常、この研磨布紙１０としては、強度および耐久性と柔軟性および追従性とを両立させるために、０．０５ｍｍ乃至０．８ｍｍ程度の厚み寸法のものが採用される。

上記研磨凸部１４は上記基材シート１２の表面において、隣接する研磨凸部１４との間に所定の間隔すなわち空間を隔てて配置されており、その研磨凸部１４の底面を１００とすると、１０乃至３００好適には１０乃至１５０の割合の面積が研磨凸部１４の間に設けられている。その下限値は研磨布紙１０の柔軟性および追従性が確保される範囲で設定され、上限値は研磨能率や寿命が確保される範囲で設定される。また、基材シート１２の表面においてそれら研磨凸部１４の間には、基材シート１２を保護するための前記保護層１８が露出している。

図２は、研磨凸部１４の中心線、たとえば図１の１点鎖線Ａにより切断された断面図である。図１および図２に示すように、研磨凸部１４は、略平坦な頂面２０と、その頂面２０よりも大きい面積の略正方形の底面２２と、それら頂面２０および底面２２とを接続する曲面２４とを有する偏平且つ略半球状の三次元立体構造を成している。この研磨凸部１４は、図２に示す断面の底辺すなわち底面２２の一辺の寸法Ｂが１乃至２０ｍｍ好適には１乃至３０ｍｍの範囲から選択された値に、且つその厚みすなわち図２に示す高さ寸法Ｈが２００乃至１０００μｍ好適には２００乃至２０００μｍの範囲から選択された値に設定されている。

上記研磨凸部１４の厚み寸法Ｈは、研磨凸部１４内の砥粒３２の層が複数層、好適には１０〜２０層形成されるように、砥粒３２の平均粒径の２倍以上の値にその下限値が設定され、研磨凸部１４の機械的強度が十分得られるようにその上限値が設定される。また、上記研磨凸部１４の底辺寸法Ｂについては、研磨布紙１０の耐久性や研磨能率が十分に得られるようにその下限値が設定され、研磨布紙１０の柔軟性すなわち被削材の形状に対する追従性が十分に得られるように上限値が設定される。

そして、この研磨凸部１４は、図２に示すように、上記高さＨ寸法を１とした場合、上記底辺Ｂ寸法が３以上となる偏平な凸形状を有し、鋭い突起やピン角が形成されていない形状とされている。

研磨凸部１４は、硬化された樹脂バインダー３０によって物理的に構成されており、その樹脂バインダー３０内には、分散された砥粒３２および研磨助剤３４が含まれるとともに、図示しない添加剤、低融点フィラー、不活性充填剤が必要に応じて含まれている。この研磨凸部１４では、その樹脂バインダー３０を１００重量部としたとき、砥粒３２が５０乃至２５０重量部、研磨助剤３４が１０乃至１００重量部となる割合の配合比で混合された混合体である。

上記樹脂バインダー３０は、上記砥粒３２および研磨助剤３４を結合するための結合剤であって、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂などから選択された材料から構成される。

また、上記砥粒３２は、被削材を研磨するための研磨剤であって、溶融アルミナとして知られる酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、ＣＢＮ、ジルコニアなどから研磨用途に応じて選択され、たとえば＃６０乃至４００程度の粒度、すなわち２５０μｍ乃至３μｍ程度の平均粒径が用いられる。

また、上記研磨助剤３４は、金属被削材に対する研磨作用を化学的に促進して研磨力、仕上げ面の均一性を高めるためのものであり、たとえばＫＢＦ₄ に代表される硼弗化カリウム、Ｎａ₃ ＡｌＦ₆ に代表されるクリオライト、Ｋ_1-3 ＡｌＦ_4-6 に代表されるカリウムクリオライト、フッ化カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛の少なくとも１種から選択され、砥粒３２よりも小径、たとえば砥粒３２の平均粒径の１０〜８０％の平均粒径を有するものが用いられる。この研磨助剤３４の平均粒径が砥粒３２よりも小さくされることにより、その研磨助剤３４は砥粒３２の周囲を覆うように配置され、被削材と砥粒３２との境界面で研磨助剤３４が作用し易いように構成されている。

上記のように構成された研磨布紙１０は、たとえば図３に示す工程にしたがって製造される。すなわち、基材シート準備工程Ｐ１では、前記保護層１８が一面にコーティングされた基材シート１２が準備される。塗工ペースト調整工程Ｐ２では、未硬化の樹脂バインダー３０が１００重量部、砥粒３２が５０乃至３００重量部好適には５０乃至２５０重量部、研磨助剤３４が１０乃至１００重量部となる割合の配合比で混合され、必要に応じて、界面活性材、シランカップリング剤、低融点フィラー、不活性充填材、レオロジー調整材（増粘剤）、染料、顔料、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤など、或いはそれらが混合された添加剤が添加されて所定の粘度およびチキソトロピー性となるように混練且つ調整されることにより印刷用の塗工ペーストが調整される。好適には、粘度が２０ｒｐｍで５００００ｃｐｓ以上、Ｔｉ値（チキソトロピー値：１／１０）が２．５以上となるように調整される。

次いで、印刷工程Ｐ３では、円筒状のスクリーンを備えたロータリスクリーン印刷機を用いて、上記塗工ペーストが基材シート１２上に印刷される。この円筒状のスクリーンに形成されている印刷パターンは、図１に示す研磨凸部１４の配置パターンと同じものであり、その印刷パターンを通して塗工ペーストが所定厚みで基材シート１２上に塗布される。次いで、乾燥工程Ｐ４では、塗工ペーストが塗布された基材シート１２に対して所定の乾燥温度が付与されることにより、基材シート１２上に塗布された塗工ペースト中の揮発成分が除去されて乾燥される。１回のスクリーン印刷によって目標とする厚みが得られない場合には、上記印刷工程Ｐ３および乾燥工程Ｐ４が複数回繰り返される多層のパターンコーティングを経ることにより、研磨凸部１４が形成される。

そして、硬化工程Ｐ５では、上記印刷された塗工ペーストが印刷され且つ乾燥された後の基材シート１２が予め設定された硬化温度に維持されている加熱室内所定時間保持されることにより、塗工ペースト中の樹脂バインダー３０の熱硬化性樹脂が硬化させられる。これにより、図２に示すような断面形状の多数の研磨凸部１４が図１に示すように基材シート１２の一面に規則的に配列されて固着された研磨布紙１０が得られる。樹脂バインダー３０が感光性樹脂で構成される場合は、この硬化工程Ｐ５において露光により硬化させられる。

［実験例１］
図３に示す工程に沿い、以下の材料を用いて研磨布紙１０を製造した。
・基材シート：厚みが均一で機械的強度を備えたポリエステル／綿混紡織布
・塗工ペースト：フェノール樹脂を１００重量部
アルミナ砥粒（Ｄ₅₀＝１７μｍ）を１７５重量部
研磨助剤（ＫＢＦ₄ ）が４８重量部
・印刷パターン：研磨凸部１４の底面の大きさ １７０μｍ×１７０μｍ
研磨凸部１４間の間隔 ３０μｍ
・硬化後の研磨凸部１４の厚み：４００μｍ
上記の材料および工程を経て得られた研磨布紙１０をベルト状に加工し、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）から成る被削材に対して研磨試験を行い、評価した。この試験によれば、研磨凸部１４の研磨初期の凸構造からの研磨キズの発生が抑制されることにより、均一な仕上げ面が得られた。また、研磨寿命の初期から終期までの期間において、研磨力、面粗度が安定して得られるとともに、研磨熱、目詰まりの発生も抑制することができ、従来に比較して長寿命が得られた。また、曲面を有する被削材に対する手研磨試験を同時に行ったところ、追従性が従来よりも得られ、その被削材の曲面の研磨について高い作業能率が得られた。

［実験例２］
塗工ペーストＥＡ
・樹脂バインダー： １００重量部
・快削剤（ＫＢＦ₄ ）：９０重量部
・砥粒 ： １８０重量部
塗工ペーストＥＢ
・樹脂バインダー： １００重量部
・快削剤（ＫＢＦ₄ ）：４８重量部
・砥粒 ： １７５重量部
樹脂バインダー３０配合比の研磨性能に与える影響調べるために、上記の２種類の配合比の塗工ペーストＥＡ、ＥＢを用いる他は、実験例１と同一の製造条件および研磨試験条件を用いて、比較試験を行い、評価した。なお、上記塗工ペーストＥＡ、ＥＢには、界面活性剤、シランカップリング剤、希釈剤、粘弾性調整剤（アクリル系アルカリ増粘剤など）などの添加剤が適当量加えられている。この試験によれば、塗工ペーストＥＡを用いて製造した研磨布紙を用いる場合に比較して、塗工ペーストＥＢを用いて製造した研磨布紙を用いた場合は、面粗度は同等にも拘わらず、２０％以上の高い研磨量が得られた。すなわち、配合比が研磨性能に及ぼす影響は大きく、上記塗工ペーストＥＢの配合比を中心とする最適な配合比が得られた。すなわち、樹脂バインダーが１００重量部に対して、快削剤（ＫＢＦ₄ ）を２０乃至６０好適には重量部３０乃至５０重量部、砥粒を１５０乃至２１０重量部好適には１６０乃至２００重量部混合する配合比範囲が最適である。

［実験例３］
塗工ペーストＥＣ
・樹脂バインダー： １００重量部
・快削剤（ＫＢＦ₄ ）：７５重量部
・砥粒 ： １５０重量部
・粘度（Ｂ型粘度計）：30000cps（20rpm ）、52500cps（2rpm）
・Ｔｉ値（チキソトロピー値：１／１０）：１．７５
塗工ペーストＥＤ
・樹脂バインダー： １００重量部
・快削剤（ＫＢＦ₄ ）：９０重量部
・砥粒 ： １８０重量部
・粘度（Ｂ型粘度計）：54000cps（20rpm ）、140000（2rpm）
・Ｔｉ値（チキソトロピー値：１／１０）：２．５９
研磨凸部１４の印刷後の形状保持に関連する塗工ペーストのチキソトロピー性について、上記の２種類の配合比の塗工ペーストＥＣ、ＥＤを用いる他は、実験例１と同一の製造条件および研磨試験条件を用いて、比較試験を行い、評価した。なお、上記塗工ペーストＥＣ、ＥＤには、界面活性剤、シランカップリング剤、希釈剤、粘弾性調整剤（アクリル系アルカリ増粘剤など）などの添加剤が適当量加えられている。本試験結果によれば、塗工ペーストＥＣを用いた場合は研磨凸部１４の形状が印刷直後に比較して印刷乾燥後ではだれにより高さが低くかつ底面の形状が大きくなっているのに対し、塗工ペーストＥＤを用いた場合は、研磨凸部１４の形状が印刷直後に比較して印刷乾燥後でも高さおよびつ底面において多少変化するもののその変化量が少なく、印刷直後の形状が保持されていた。この塗工ペーストＥＤのチキソトロピー性は、レオロジー調整剤として知られているアクリル系アルカリ増粘剤によるところが大きく、Ｔｉ値が２．５以上、好適には２．５〜４．０の範囲、Ｂ型粘度計で測定される粘度で言えば、４００００〜６００００ｃｐｓ（２０ｒｐｍ）が最適であることが明らかとなった。

上述のように、本実施例の研磨布紙１０によれば、多数個の研磨凸部１４は、砥粒３２の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面２０と、その頂面２０よりも大きい底面２２と、それら頂面２０と底面２２を接続する曲面２４とを有する三次元立体構造を成して、可撓性の基材シート１２の一面にそれぞれ独立して固着されている。このように、多数個の研磨凸部１４が可撓性の基材シート１２の一面にそれぞれ独立して固着されているので、追従性の高い研磨布紙１０が得られる。また、研磨凸部１４は、砥粒３２の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面２０と、その頂面２０よりも大きい底面２２と、それら頂面２０と底面２２とを接続する曲面２４とを有する三次元立体構造を成しているので、経時的に被削材との接触面積の変化が少なく、研磨効率の変化が抑制されるとともに、研磨凸部１４は尖った部分がないのでスクラッチの発生が防止される。また、多数個の研磨凸部１４は相互に独立して固着されてそれらの底部が相互に結合されていないので、研磨終期における目詰まりおよび発熱が好適に抑制される。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、多数個の研磨凸部１４は規則的なパターンで基材シート１２の一面に配列され、その基材シート１２の端縁に対して５乃至４０°の角度θを成す互いに平行且つ一定間隔の直線に沿って配設されていることから、研磨布紙１０を一定方向たとえばベルト状研磨布紙をその端縁１６に沿う方向に駆動させつつ研磨するような場合でも、縞状の研磨痕或いは研磨模様の発生が防止される。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、樹脂バインダー３０は、熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂から成るものであることから、樹脂バインダー３０を所定のパターンで塗布後に加熱或いは露光させることにより、好適に硬化される。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、砥粒３２は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、ジルコニアのいずれかから成るものであるので、被削材に適した材質の砥粒を用いて好適に研磨できる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、樹脂バインダー３０は、界面活性剤、研磨助剤、低融点フィラー、不活性充填剤、レオロジー調整剤、およびそれらの混合物から選択された添加剤を含むものであることから、研磨凸部１４の印刷品質、形状のバラツキが一層少なく、均一の形状が得られる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、樹脂バインダー３０は、ＫＢＦ₄ 、Ｋ_1-3 ＡｌＦ_4-6 、Ｎａ₃ ＡｌＦ₆ から選択され、且つ砥粒３２の平均粒径に対して１０〜８０％の平均粒径を有する研磨助剤３４を含むことから、その研磨助剤３４により砥粒３２による研磨作用が化学的に促進されるとともに、砥粒３２の周囲がそれより小径の研磨助剤３４に囲まれて被削材と砥粒３２との間の境界面に研磨助剤３４の作用が効果的に及ぶことにより、一層研磨効率が高められる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、樹脂バインダー３０は、その樹脂バインダー３０を１００重量部であるとすると、５０〜３００重量部の砥粒３２、１０〜１００重量部の研磨助剤３４を含むことから、研磨効率および研磨品質が共に得られる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、三次元立体構造の研磨凸部１４は、２００〜２０００μｍの厚みを有するものであることから、比較的長寿命が得られる利点がある。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、三次元立体構造の研磨凸部１４は、一辺が１〜３０ｍｍの矩形の底面２２を有するものであることから、柔軟性或いは追従性と基材シート１２に対する固着強度とが共に得られる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、三次元立体構造の研磨凸部１４は、その断面において高さＨを１とすると底辺Ｂが３以上の割合で形成されていることから、研磨作業中に加えられる外力による研磨凸部１４自体の損傷や基材シート１２からの剥離が好適に防止される。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、三次元立体構造の研磨凸部１４は、基材シート１２の一面において隣接する他の研磨凸部１４との間に所定の間隔を隔てて形成され、その研磨凸部１４が占める面積を１００とすると、１０〜３００の割合でその研磨凸部１４間の面積が設けられていることから、研磨布紙１０の柔軟性が高められ、被削材の表面形状に対する追従性が高められる。

また、本実施例の研磨布紙１０によれば、基材シート１の研磨凸部１４間の面積には、その基材シート１２を保護するための保護層１８が設けられていることから、その基材シート１２の損傷が防止されて研磨作業に対する耐久性が高められる。

以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

本発明の一実施例の研磨布紙を示す正面図である。 図１の研磨布紙の研磨凸部の形状を示す断面図である。 図１の研磨布紙を製造するために製造工程を説明する工程図である。

符号の説明

１０：研磨布紙
１２：基材シート
１４：研磨凸部
１６：端縁
１８：保護シート
２０：頂面
２２：底面
２４：曲面
３０：樹脂バインダー
３２：砥粒
３４：研磨助剤

Claims (12)

1. 少なくとも砥粒が分散された樹脂バインダーにより構成された多数個の研磨凸部が、可撓性の基材シートの一面に固着された研磨布紙であって、
   前記研磨凸部は、前記砥粒の平均粒径の２倍以上の一定の高さを有する略平坦な頂面と、該頂面よりも大きい底面と、それら頂面と底面とを接続する曲面とを有する三次元立体構造を成して、前記可撓性の基材シートの一面にそれぞれ独立して固着されていることを特徴とする三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
2. 前記多数個の研磨凸部は規則的なパターンで前記基材シートの一面に配列され、該基材シートの端縁に対して５乃至４０°の角度を成す互いに平行且つ一定間隔の直線に沿って配設されている請求項１の三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
3. 前記樹脂バインダーは、熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂から成るものである請求項１または２の三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
4. 前記砥粒は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、ジルコニアのいずれかから成るものである請求項１乃至３のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
5. 前記樹脂バインダーは添加剤を含むものであり、
   該添加剤は、界面活性剤、研磨助剤、低融点フィラー、不活性充填剤、レオロジー調整剤、染料、顔料、可塑剤、湿潤剤、潤滑剤、およびそれらの混合物から選択されたものである請求項１乃至４のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
6. 前記樹脂バインダーは研磨助剤を含むものであり、
   該研磨助剤は、硼弗化カリウム、クリオライト、カリウムクリオライト、フッ化カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛の少なくとも１種から選択され、且つ前記砥粒の平均粒径に対して１０〜８０％の平均粒径を有するものである請求項１乃至４のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
7. 前記樹脂バインダーは、該樹脂バインダーを１００重量部であるとすると、５０〜３００重量部の砥粒、１０〜１００重量部の研磨助剤を含むものである請求項１乃至６のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
8. 前記三次元立体構造の研磨凸部は、２００〜２０００μｍの厚みを有するものである請求項１の三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
9. 前記三次元立体構造の研磨凸部は、一辺が１〜３０ｍｍの矩形の底面を有するものである請求項１の三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
10. 前記三次元立体構造の研磨凸部は、その断面において高さを１とすると底辺が３以上の割合で形成されているものである請求項１の三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
11. 前記三次元立体構造の研磨凸部は、基材シートの一面において隣接する他の研磨凸部との間に所定の間隔を隔てて形成され、該研磨凸部が占める面積を１００とすると、１０〜３００の割合で該研磨凸部間の面積が設けられているものである請求項１乃至９のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
12. 前記基材シートの前記研磨凸部間の面積には、該基材シートを保護するための保護層が設けられている請求項１乃至１０のいずれかの三次元立体構造の研磨凸部を備えた研磨布紙。
    

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