JP2011125996A

JP2011125996A - 研磨ベルト

Info

Publication number: JP2011125996A
Application number: JP2009299489A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Iwata; 正彦岩田
Original assignee: SHOKEN KK
Current assignee: SHOKEN KK
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】従来の研磨ベルトは、基材上面の研磨材層が薄く、研磨材の消耗とともに研磨性能の低下が起こり被研磨面の表面粗さに変化が生じるなど、研磨能力の経時変化を避けることができず、一定の研磨面を長時間持続できない等の問題を有している。また、研磨材層が薄く、弾力性が乏しいため、使用する研磨材の大きさがそのまま被研磨面に反映されることになり、被研磨面の表面粗さを小さくするためには、順次細かい粒度のものを使用しなければならず、研磨材の交換の頻度が高くなる。
【解決手段】高強度繊維ベルトの上面に弾性材料を結合材とした研磨材層を継ぎ目なく形成することにより、耐久性があり、研磨効率の優れた研磨ベルトを提供する。

Description

本発明は、研磨ベルトに係り、その研磨材の保持材料および保持方法に関する。

研磨ベルトは、基材の上面に接着剤により研磨材を付着させたものが、金属、木材等の研磨に使用されている。

前記従来の研磨ベルトは、基材上面の研磨材層が薄く、研磨材の消耗とともに研磨性能の低下が起こり被研磨面の表面粗さに変化が生じるなど、研磨能力の経時変化を避けることができず、一定の研磨面を長時間持続できない等の問題を有する。

特許文献１のように接着剤層に弾性を付与することで良好な研磨表面を得る方法が提案されているが、この事例では、研磨材層は最大０．６ｍｍとされている。

一方で、高強度でかつ、研磨性の優れた研磨ベルトが各種提案されている（特許文献２、３、４）。しかしながら、これらの研磨ベルトは高強度かつ適度な弾性を有するという、相反する目的を達成するために、複雑な層状構造を必要とするため、全体の厚さが大きくならざるをえない。

特開２００４−３３８０６４特開２００４−９８２１８特開２００５−５９１５９特開２００６−３３４６９６

本発明の研磨ベルトは、研磨材層に用いる弾性材料として合成ゴム等の弾性を有する材料を用い、これを継ぎ目なく形成することにより、耐久性があり、研磨効率の優れた研磨ベルトを提供することである。

また、研磨材層の厚さを調整することにより、回転装置の駆動部の屈曲に対する適応性を調整し、研削材の耐久性を向上させる。すなわち、ベルト長が短い場合、駆動部のプーリーの直径も小さくなり、屈曲が大きくなるのみ対し、ベルト長が長い場合には、駆動部のプーリーの直径が大きくなるため、屈曲が小さくなる。特許文献１に提案されているものであれば、ベルト長に係わりなく、適用可能であるが、特許文献２、３、４のような提案のものでは、ベルト長が短いものには適用できない。

前記目的達成のために、本発明の研磨ベルトは、高強度繊維ベルトの上面に、結合材として弾性材料を使用し弾性材料と研磨材とを混合した弾性研磨材層を継ぎ目無く形成したことを特徴とする。

研磨材層の結合材として、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム、各種熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂を１種または数種組み合わせて使用し、弾性研磨材層の硬度が２０〜８０（ＪＩＳＤスケール）の範囲であることを特徴とする。

上記研磨材層の結合材と砥粒の比率は重量比で、結合材１に対して研磨材層１−１０である。

高強度繊維ベルトは、綿、ポリエステル、アラミド等の繊維を編みこんだもので、その厚さは０．２〜１．０ｍｍであり、ベルトの全長によって選択する。また、弾性研磨材層の厚さは０．２ｍｍ〜５．０ｍｍであり、高強度繊維ベルトと同様に全長によって好ましい厚さを選択する。

研磨材には、炭化ケイ素、酸化アルミニウムが好適であるが、被削材に応じて、ダイヤモンド、酸化セリウム、窒化ホウ素、炭化ホウ素等を用いても良い。また、これらの研磨材には、使用する結合材に応じた表面親和性を高める処理を行うこともある。
砥粒の粒度はＦ２４〜＃１００００の範囲で任意に選択できる。

本発明の研磨ベルトにより、研磨材層の弾力性によって被削材に傷をつけることがなく優れた研磨力を持ち、研磨材が層状に存在する耐久性の良い研磨ベルトが提供できる。また、構造が極めて単純であるため、各種の寸法のベルトに対して、容易に同等の効果を発揮することができる。

クロロプレンなど適切なゴム材料を選定し、これに加硫剤、加硫促進剤、補強材等を加え、よく混練する。ここに、研磨材を重量比１００−１０００％望ましくは２００−７００％加えて混練する。これが研磨材層用生地となる。この研磨材層用生地を製品寸法として必要な大きさよりやや厚めにシート状にしておく。

成形用金型に高強度繊維ベルトをセットし、その外周に前記の研磨材層用生地を巻きつけ、加圧成型することによって、高強度繊維ベルト上に、弾性研磨材層を形成する。
弾性研磨材層は高強度繊維ベルト上に金型内で圧縮成型により生成されるため、高強度繊維ベルトと弾性研磨材層は強固に結合し、また、継ぎ目なく成型できる。

表１に示す割合で各材料を計量し、オープンロールを用いて、全体が均一になるようまで混合した。混合材料を、ロールにて約２ｍｍのシート状に圧延したのち、約３４０ｍｍ×９ｍｍの短冊状に裁断した。

表面にフェノール樹脂による目止め処理を行い、全長３３０ｍｍ幅１０ｍｍに調整した厚さ０．５ｍｍのポリエステル製の高強度繊維ベルトを１５０℃に加熱した金型の内側に筒状にセットし、その外側に前記の短冊状の混合原料を巻き付けるようにセットした。金型に外側から１５Ｍｐａの圧力をかけ、１５０℃で１０分間保持した。成形品は、金型内での圧縮により、全長３３０ｍｍ幅１０ｍｍ、厚さ約２ｍｍとなった。

本発明による研磨材を従来の研磨ベルトと比較するため、同一粒度の一般的な研磨ベルトと比較した結果を表２に示した。研磨条件は回転数９０００ｒｐｍ（周速度約７０ｍ／ｍｉｎ）、被削材ＳＵＳ３０４である。この結果より、従来の研磨ベルトと比較して格段に研磨表面の仕上げが良好で、耐久性の良い研磨ベルトとなった。

本発明によれば、従来の接着材によって研磨材を保持した研磨ベルトに比べ、格段に研磨効率の高い研磨ベルトができ、金属加工を中心として、広く加工産業界に利用される可能性が高い。

Claims

高強度繊維ベルト上面に、弾性材料と研磨材を混合した弾性研磨材層を継ぎ目無く形成したことを特徴とする研磨ベルト。
前記弾性材料として、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム、各種熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂から選択された少なくとも１種を使用し、弾性研磨材層の硬度が２０〜８０（ＪＩＳＤスケール）の範囲であることを特徴とする請求項１記載の研磨ベルト。
弾性研磨材層の弾性材料と研磨材の配合比率が重量比で１：１〜１：１０の範囲である請求項１記載の研磨ベルト。
高強度繊維ベルトの厚さ０．２〜１ｍｍ、弾性研磨材層の厚さ０．２ｍｍ〜５ｍｍで全体の厚さが０．４ｍｍ〜６ｍｍの範囲である請求項１記載の研磨ベルト。