JP2009208189A

JP2009208189A - 研磨用パッド

Info

Publication number: JP2009208189A
Application number: JP2008052988A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hanami; 和哉花見
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】ポリッシャーによる研磨作業における研磨傷を消失して鏡面反射レベルの塗装面を形成することができる、研磨用パッドを提供する。
【解決手段】本発明に係る研磨用パッドは、被研磨面を摺接するバフ単体のみから構成される研磨用パッドであり、前記バフが密度３０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形によって、その切出し厚み６０ｍｍを２０ｍｍに圧縮成形し、更に垂直方向の断面が扁平な台形となるように切削加工されたものを採用した。
【選択図】図５

Description

本発明は、被塗装物、例えば自動車の車体に施された塗装面の研磨に使用されるポリッシャーに装着されて使用される、研磨用ハッドに関するものである。

近年、自動車業界においては、カーディテーリング業（自動車美装業）が成長期を迎えようとしている。ここで、カーディテーリング業の業務の主要は、車体に対する研磨を伴うコーティング作業が挙げられる。先ず、ディーラーにおける新車の段階でも、その塗装面には微細な凹凸が形成されており、鏡面反射が得られるレベルまでには到達していないのが現状である。そこで、特に展示用の車両などは、カーディテーリングによって研磨を伴うコーティング作業が施され、美装的価値を付加するため鏡面反射が得られるレベルまで車体の塗装面に平滑性が付与される。更に、乗用に供されている車両においては、当初の新車段階での車体の塗装面にも微細な凹凸が形成されているものの、充分な美装感が備えられている。しかしならが、一定期間の使用の結果、車体の塗装面には無数の擦り傷、水アカ、鉄粉、老化したワックス塗膜などによって、車体の塗装面は新車の輝きを消失した状態となってしまうが、ここでもカーディテーリングによって研磨を伴うコーティング作業が施される結果、新車同等の塗装面の輝きが回復されるものとなる。

一方、自動車業界では、地球温暖化への対策が強く求められており、特に燃費向上に伴う排出二酸化炭素の削減が急務となっている。その最も有効な手段は軽量化であり、薄くとも普通鋼板と同等の強度を有する高張力鋼板が各部に使用されるようになった。これには、近年の鋼板に対する成形技術の革新的進歩が挙げられるが、例えば、外装パネルでは３４０ＭＰａ級、メンバーやピラーなどの構造部材では４４０〜５９０ＭＰａ級の高張力鋼板の採用が進み、バンパーや側突対応の補強材には９８０ＭＰａ以上の高張力鋼板が採用されるようになった。更に、自動車ボディ等への上記高張力鋼板の採用や環境問題などへの配慮から水性塗料による塗装が一般化するに伴い、これらの要素によって塗装された塗装面に対する研磨作業も変化が余儀ないものとなった。

また従来、車体に対する研磨機具としては、ポリッシャーが使用されている。また、このポリッシャーには、シングルポリッシャー、ギアアクションポリッシャー、ダブルアクションポリッシャーがあるが、近年の車両塗装に対しては塗装面にダメージを与えずに研磨傷を抑えるためにシングルポリッシャーに替わってギアアクションポリッシャーの使用が主流となっている。しかしながら、上記高張力鋼板の塗装面にギアアクションポリッシャーによって研磨作業を施工した場合、ギアアクションポリッシャーが変則回転するためバフが微妙にブレながら回転してしまうことで、叩き傷と呼ばれる研磨傷が発生するという新たな欠点が発生した。そこで、その研磨傷を消失するためにウールバフで研磨し、次にスポンジバフで仕上るように施工するが、最終仕上げの段階においても上記同様の叩き傷が形成されたまま解消されないという結果に至った。これについて検討を重ねた結果、ギアアクションポリッシャーの研磨力が低いことにも原因があるが、初期研磨で形成された深い研磨傷に対して研磨力の低いスポンジによって研磨しても初期の研磨傷は消失しないということが考えられる。また、それ以外にもコンパウンド粒子が均等ではないことから、研磨過程で潰れなくてはならないコンパウンド粒子がそのままの形でバフに残存して、この残存粒子が塗装面に部分的に深い研磨傷を形成してしまうということも推定された。更に、ウールバフでの研磨ではクッションパッドの弾力で圧力が逃げてしまいコンパウンド粒子を砕きながら研磨することは不可能であり、バフ表面のコンパウンド粒子は当初から研磨に寄与し砕け始めるが、一方、毛の中に入り込んで砕けずに残存しているコンパウンド粒子がバフ回転の遠心力と圧力加減によってバフ表面側に出てきて深い研磨傷を形成してしまうことで、塗装面にはコンパウンド粒子の砕けにより初期段階で形成された細かい研磨傷と、残存していたコンパウンド粒子によって形成された深い研磨傷が複合して形成されることになる。そこで、次に上記のようにスポンジバフによって上記複合形成された研磨傷を消失しようするが、研磨力の低いスポンジバフでは深い研磨傷を取り除くことはできない上、微細な空孔が形成されているスポンジバフにおいては、微細な空穴にコンパウンド粒子が入り込み上記ウールバフと同様に研磨傷を形成することから、従来の技術的範囲においては、塗装面を均一に研磨仕上ることは極めて困難な問題と捉えられる。

更にまた、上記ポリッシャーによる研磨作業において、使用されるバフは重要な役割を担っている。ここで、バフはポリッシャーの先に付けて塗装面を研磨したりコーティングする際に使用されるものであり、ウールバフ、スポンジバフ等その用途に合わせ種々の材質のものが知られている。そしてまた、研磨用パッドはポリッシャーにバフを装着するためのアダプターのようなもので、バフの着脱を容易にするために面ファスナーになっているものもあり、本願特許に係る発明者が上記研磨傷の消失にあたり特に研究の対象としたものは、この研磨用パッドである。

ところで、研磨用パッドに関する発明としては、特開２００１−１０５２９６号がある。そして、当該発明は、三次元曲面を有する被研磨面にある微妙な凹凸部に順応せず、被研磨面の凸部頂点を結んだ平面で表面材を当てることにより、被研磨面の平滑性を十分得ることができ、しかも作業時間を短縮することができる研磨用パッドの提供を目的とするものであり、対象物の表面と接触する表面材と、該表面材を取り付けるバックアップ材とを備え、該バックアップ材の硬度が、アスカーＦタイプ硬度で６０〜７５の範囲であることを要旨とするものであった。更に、上記表面材は、織布で形成され、且つその繊維長（パイル長）が２ｍｍ以下であること、また、上記バックアップ材の材質は、発泡ポリウレタン、軟質ゴム、不織布のいずれかであった。

特開２００１−１０５２９６号公報

上記背景技術の欄に記載のように、自動車の軽量化に伴い高張力鋼板が各部に使用されるようになると共に、車体への塗装も変化した結果、ギアアクションポリッシャーによる研磨作業に伴い、叩き傷と呼ばれる研磨傷が塗装面に発生し、最終の仕上げ段階でもその研磨傷を消失することができないという新たな欠点が発生した。一方、特開２００１−１０５２９６号に係る研磨用パッドの要旨は前述の通りであるが、該研磨用パッドの最大の特徴はバックアップ材の硬度をアスカーＦタイプ硬度で６０〜７５の範囲に選定した点であったが、この製品をギアアクションポリッシャーの研磨用パッドとして採用した場合、バックアップ材として硬目であることから、変則回転に伴うバフのブレ幅が増幅する結果、塗装面に形成される叩き傷が逆に深くなってしまうという欠点が見出された。

そこで、本発明の目的は、上記背景技術の欄に記載の欠点などに鑑み成されたものであると共に、本発明に係る発明者の長年に亘る実験と研究の成果に基づき成されたものであり、近年の車体に対する塗装面に対応でき、ポリッシャーによる研磨作業における研磨傷を消失して鏡面反射レベルの塗装面を形成することができる、研磨用パッドを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明に係る研磨用パッドは、被研磨面を摺接するバフ単体のみから構成される研磨用パッドであり、前記バフが密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形によって、その切出し厚みを２／７〜２／５の範囲に圧縮成形したものであることを第一の要旨とする。

更に、本発明に係る研磨用パッドは、被研磨面を摺接するバフと、当該バフを取り付ける基盤材から構成される研磨用パッドであり、前記基盤材が密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形によって、その切出し厚みを２／７〜２／５の範囲に圧縮成形したものであることを第二の要旨とする。

また、上記第一の要旨に基づく本発明に係る研磨用パッドは、熱プレス成形後のバフの厚みが１５ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。

更に、上記第二の要旨に基づく本発明に係る研磨用パッドは、熱プレス成形後の基盤材の厚みが１５ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。

本発明に係る研磨用パッドによれば、バフ単体で構成される場合にはバフ自体が、バフと基盤材から構成される場合には基盤材が、軟質ポリウレタンフォームの切出し厚みを所定範囲に圧縮成形していることから、三次元曲面を有する被研磨面に対してギアアクションポリッシャーが変則回転して研磨する際、三次元曲面から成る被研磨面に対して当該研磨用パッドがその曲面形状に相応して垂直方向に膨出変形しながら回転し、当該三次元曲面に吸いつくように研磨することから、研磨用バフにブレが生じることがなく被研磨面に叩き傷を形成することがないという効果がある。

更に、本発明に係る研磨用パッドによれば、上記のように、被研磨面に対して当該研磨用パッドが曲面形状に相応して垂直方向に膨出変形しながら回転し、当該曲面に吸いつくように研磨することができるので、作業者の押圧力がバフ全体に均等に掛かることになり、バフ全面のコンパウンド粒子が研磨開始と共に上記バフ全面において砕かれながら被研磨面を研磨することができるという効果もある。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面に基づき説明するものとする。

先ず、図１は、本発明に係るバフ材の製造工程を示す工程図である。図２は、本発明に係るバフの断面図である。図３は、本発明に係る研磨用パッドの一例を示した概略断面図である。図４は、本発明に係る研磨用パッドの別の一例を示した概略断面図である。更に、図５は、本発明に係る研磨用パッドによって三次元曲面から成る被研磨面に対して研磨を実施した際の概略断面図である。

本発明に係る研磨用パッドは、ポリッシャーによる研磨作業における研磨傷を消失して鏡面反射レベルの塗装面を形成することを目的としたものであり、この目的を達成するため、本発明者は長年に亘る研究と実験の結果、研磨用パッドにおける基盤材の改良によって、その目的を達成できるとの知見を得たものである。

このため本発明では、図１のバフ材の製造工程を示す工程図に示すように、密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォーム１を厚み６０ｍｍで切出して準備し、これをプレス熱板２間に配置し、熱プレス成形する。ここでの熱プレス成形の温度は、１５０〜２００℃程度の温度とすることができる。更に、この熱プレス成形によって得られたバフ材３は、図２の本発明に係るバフの断面図に示されるごとく、垂直方向に熱圧縮された結果、当初の切出し厚さ６０ｍｍに対して、成形後の厚さは２０ｍｍとしている。

次に、図３は、本発明に係る研磨用パッドの一例を示した概略断面図であるが、図示のように本発明のバフ４は垂直方向の断面が扁平な台形となるように切削加工され、バフ４単体から構成される研磨用パッドとして使用することができ、またポリッシャー側に面ファスナー５が取着したものとすることができる。また更に図４のように、上記のように熱プレス成形されたバフ４を基盤材６として用い、ウール繊維からなるウールバフ７及び当該基盤材６から構成される研磨用パッドとして使用することもできる。この場合にも、更にポリッシャー側に面ファスナー５が取着するようにしても良い。

続いて、図５は、本発明に係る研磨用パッドによって三次元曲面から成る被研磨面に対して研磨を実施した際の概略断面図であり、ここではギアアクションポリッシャーが省略されており、当該ギアアクションポリッシャーは面ファスナー５側に構成されている。図示のような三次元曲面から成る被研磨面７に対して研磨を行う場合、作業者はギアアクションポリッシャーの二本のバーを両手で持ち、右の親指でポリッシャーの回転をコントロールすると共に両手で把持したバーに押圧力を加え、被研磨面７にバフ６を摺接させて作業を行う。この際、図示のように、バフ６は曲面形状に相応して垂直方向に膨出変形しながら回転し、被研磨面７に吸いつくように研磨することができるから、バフ６にブレが生じず被研磨面７に叩き傷を形成することがない。一方、本発明に係る研磨用ハッドは熱プレス成形によって圧縮されていることからその組織中の空孔が潰れ、バフ６表面のコンパウンド粒子がその空孔に入り込むという支障もなく、被研磨面を鏡面反射レベルに磨きあげることができた。

ここで、本発明に係るバフの適応範囲について、下記のような試作品を製作すると共に、実際の研磨作業においてその採否を確認した結果を表１に示す。ここで試料としたのは、密度３０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームであり、切出し厚さが、８０ｍｍ、７０ｍｍ、６０ｍｍ、５０ｍｍ、４０ｍｍ、３０ｍｍの６種類であって、これら６種類の試料を熱プレス成形によって、いずれも２０ｍｍ厚のハブに成形し、ギアアクションポリッシャーに装着して、同一の塗装曲面に対して研磨作業を実施した。表１の結果から、本発明に係るバフとして採択される範囲は、試料２から試料５が適切であると判断された。これより、熱プレス成形によって適応される圧縮範囲は、２／７〜２／５と決定された。なお、軟質ポリウレタンフォームの密度についても、密度１５ｋｇ／ｍ^３及び密度４５ｋｇ／ｍ^３によって表１と同様の試料１乃至試料６について、適応できる範囲について実験を行った結果、表１と同等の結果が得られたため、軟質ポリウレタンフォームの密度範囲についても、密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の範囲に限定ものとした。

なお、本発明は以上のような実施形態のみに限定されるものではない。即ち、車体に係る研磨用パッドに限定されるものではなく、車体のほかに、ピアノ、装飾用のパネル等においても、塗装面に鏡面反射レベルの仕上げが求められる物品については、良好に適応される。従って、本発明の請求項に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属するものと解釈される。

本発明に係る研磨用パッドは、前述のように車体に係る研磨用パッドに限定されるものではなく、車体のほかに、ピアノ等の三次元曲面を有した被塗装体において、塗装面に鏡面反射レベルの仕上げが求められる物品について良好に適応されるものであり、その利用可能性は広範囲に及ぶものと言える。

本発明に係るバフ材の製造工程を示す工程図。本発明に係るバフ材の断面図。本発明に係る研磨用パッドの一例を示した概略断面図。本発明に係る研磨用パッドの別の一例を示した概略断面図。本発明に係る研磨用パッドによって三次元曲面から成る被研磨面に対して研磨を実施した際の概略断面図。

符号の説明

１軟質ポリウレタンフォーム
２プレス熱板
３熱プレス成形によって得られたバフ材
４本発明に係るバフ
５面ファスナー
６基盤材
７ウールバフ
８被研磨面

Claims

被研磨面を摺接するバフ単体のみから構成される研磨用パッドであり、前記バフが密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形によって、その切出し厚みを２／７〜２／５の範囲に圧縮成形したものであることを特徴とする、研磨用パッド。
被研磨面を摺接するバフと、当該バフを取り付ける基盤材から構成される研磨用パッドであり、前記基盤材が密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォームを熱プレス成形によって、その切出し厚みを２／７〜２／５の範囲に圧縮成形したものであることを特徴とする、研磨用パッド。
熱プレス成形後のバフの厚みが１５ｍｍ〜２５ｍｍであることを特徴とする、請求項１記載の研磨用パッド。
熱プレス成形後の基盤材の厚みが１５ｍｍ〜２５ｍｍであることを特徴とする、請求項３記載の研磨用パッド。