JP2011148079A - 研磨シートの製造方法及び研磨シート - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、面ファスナーの裏面へ、研磨層を直接設け、研磨層と面ファスナーとを一体化して研磨層付き面ファスナーを得ることを目的としたものである。
【解決手段】
この発明は、面ファスナーの裏面を表面処理して平面性を向上させた後、前記表面処理した裏面に、微粉研磨材と接着剤と水とを混合して得たエマルジョン液を塗布することを特徴とした研磨シートの製造方法により目的を達成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、各種材料又は製品の表面研磨（主として仕上げ研磨）をする為に、研磨盤又は研磨具に添着して使用することを目的とした研磨シートの製造方法及び研磨シートに関する。

従来、各種材料又は製品の表面研磨に際しては、研磨シートの裏面に面ファスナーを接着固定し、この面ファスナーを研磨具又は研磨盤に接着固定してある相手の面ファスナーに着脱自在に接着して使用している。前記においては、必然的に研磨シート、接着剤及び面ファスナーという三層になっているのが普通であった。

特開２００２−２６４０２６号公報 特開２００７−１４４５８５号公報

従来知られている研磨具の研磨シートは、何れも、ベース紙（以下ベースシートとする）の表面に研磨材を塗布し、前記ベースシートの裏面に接着剤を介して面ファスナーのベースシートを貼着していた。従って、研磨面を摩擦して発熱すると、接着剤に悪影響を及ぼすおそれがあるので、接着剤の材質について考慮しなければばらない問題点があった。また、当然のことながら、ベースシートと接着剤層により全体の厚さを増加させる問題点があった。

この発明は、面ファスナーの裏面へ研磨材を塗布することにより、前記従来の問題点を解決したのである。従来面ファスナーの材質と、研磨材を塗布するベースシートとは別材質（それぞれ別々に選定）を用いていたのみならず、製造者も異なっていた為に、面ファスナーの裏面へ研磨材を直接塗布する発想がなく、何の疑いもなく研磨シートと面ファスナーとを別調達し、それぞれを接着して使用していた。面ファスナーは、その係着面にフックを設ける面（図中Ａ面）と、ループを設ける面（図中Ｂ面）とがあるが、研磨材を塗布するのは、裏面であるから、面ファスナーが前記Ａ、Ｂ面の何れであっても大差はない。要するに、面ファスナーのベースシートの裏面が研磨材の塗布面となれば、目的を達成することができる。

また、面ファスナーのベースシートに研磨材を塗布するので、研磨に際し、研磨材層は面ファスナーがクッション（緩衝材）となり、研磨材と被研磨面とが弾性接着状態で研磨される利点がある。次に前記ベースシートの塗布面を表面処理（凹凸を平面化する）するのに際し、クッション材（発泡剤混入）を用い、かつ研磨材の塗布に際し、クッション材を混入すれば全体としてクッションの付与状態が良好になる。

この発明によれば、面ファスナーのベースシートの裏面へ研磨材を塗布して研磨層を形成したので、従来のように、研磨シートと面ファスナーとを接着する必要がなくなるのみならず、研磨面が発熱することがあっても、接着剤層がないので、従来のように、前記発熱が接着剤に悪影響を及ぼすおそれはない。

また、面ファスナーと研磨層とは一体化されているので、両者が剥がれるおそれはない。さらに、研磨層と、面ファスナーのベースシートとは一体化されているので、寸法精度を高く保つことができると共に、面ファスナーが研磨層のクッションになり、かつ研磨層を発泡させることにより、クッション性能を著しく向上させることができる効果がある。

この発明においては、研磨層又は研磨層と表面処理層に発泡剤を添加して、エマルジョンとし、これを塗布した後、加熱発泡させるので、前記各層は多数の気泡を包含することになり、良好なクッションとなる効果がある。前記面ファスナーのクッションと、発泡によるクッションとによって、クッション効果が一層向上し、被研磨面と、研磨層とが一定圧力で当接し、研磨効果を向上させる効果がある。

また研磨層は、研磨材と水と、合成樹脂接着剤の混合物をエマルジョン化して塗布するので、排水に有害物が出るおそれがなく、排水処理の必要性が著しく低減し、環境汚染のおそれがない効果がある。

この発明の製造方法の実施例のブロック図。 （ａ）同じくこの発明で使用する面ファスナーの一部断面図、（ｂ）同じく面ファスナーの裏面へ研磨層を設けた一部断面図、（ｃ）同じく面ファスナーＢ付研磨シートと面ファスナーＡの係合を示す一部を省略した断面図、（ｄ）同じく面ファスナーＢ付研磨シートから面ファスナーＡを離隔し、一部を省略した断面図。 （ａ）同じく他の実施例（ｃ）のＣ−Ｃ断面拡大図、（ｂ）同じく他の実施例（ｃ）のＤ−Ｄ断面拡大図、（ｃ）同じく研磨面の平面図。 （ａ）同じく弾性研磨層のある実施例の断面拡大図、（ｂ）同じくクッション板を介装した実施例の断面拡大図、（ｃ）同じく合成樹脂発泡層の実施例の断面拡大図。

この発明は、面ファスナーＢの裏面に研磨層を設けて研磨シートを得る一方、研磨具又は研磨盤に面ファスナーＡを接着固定する。そこで前記研磨シートの面ファスナーＢを、前記研磨盤の面ファスナーＡに当接固定すれば、研磨シート付きの研磨盤が完成する。この場合、研磨シートは、面ファスナーによって着脱自在であるから、研磨シートが摩耗又は破損した場合、あるいは仕上げ程度の段階に応じて研磨シートを取換え、荒仕上げ、中仕上げ、上仕上げ、艶出し、その他の所望の研磨程度の研磨シートと取り換えて使用することができる。

この発明は、研磨シートの製造方法及び研磨シートを目的とするものであるから、研磨仕上げの状態は従来と同様である。

この発明の研磨シートの製造方法は、面ファスナー（例えばＢ）の裏面に対し、表面処理（具体的には穴止め）の次に、所定の研磨材を塗布する。この場合に、研磨材の水性エマルジョンを調整し、これを塗布（例えばロールにより塗布）する。前記において、面ファスナーの裏面の凹凸を調整するので、各研磨面における研磨材の量はほぼ均一であり、シート面各部は均等の研磨効果を奏することになる。また、研磨面における研磨材は均一密度であって、研磨材の多寡による研磨効果の変動はない。更に発泡剤を加えて加熱発泡させると、研磨層の弾性を飛躍的に向上させることができる。

前記研磨材は、例えばホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダムなどの粉末（５００メッシュ〜４０００メッシュ）を目的に応じて使用する。即ち荒仕上げ、中仕上げ又は上仕上げ、艶出しに応じて粒度（５００メッシュ〜４０００メッシュ）を決めることも従来と同一である。

次に、研磨材を付着させる面（面ファスナーの裏面）の凹凸を修正する（表面処理）為に、ベントナイト又はカオリンと水とのエマルジョンを塗布する。

前記表面処理した面ファスナーの裏面を、１５℃〜２５℃で低温通風乾燥により乾燥した後、前記エマルジョン化した研磨材を塗着する。

前記塗着液は、前記研磨材（例えばホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダムの単独又は混合物）をエポキシ系接着剤（２００ｇ）と、水（１５０ｇ〜２５０ｇ）との混合物に、前記研磨材の単独又は混合物２５０ｇ〜４００ｇを混合することにより生成する。

前記における混合は、予め接着剤と水とを均一に混合し、ついで研磨材を緩除に加えて撹拌混合し、エマルジョンとする。前記水と、研磨材とは、比重が著しく相違するけれども、微粉末であるが故にエマルジョンとなって後に固形分が析出するおそれはなく、均一混合するのでそのまま均一に塗布することができる。前記において、面ファスナーの裏面の凹凸は全部修正されているので、微粉末を塗布した際の平面性が極めて良好で、研磨材の粒子の粒度通りの仕上げ面を期待することができる。即ち粒度の大きさにより、求むる荒仕上げ、中仕上げ、上仕上げ、艶出しなどを正確に実現することができる。

前記における面ファスナーＡ、Ｂは、従来公知の面ファスナーを使用する。例えば毛様突起よりなる面ファスナーＢと、剛性のあるフックよりなる面ファスナーＡとをセットする場合には、研磨シートには面ファスナーＢを用いる。面ファスナーＡでもよいが、着脱する面ファスナーＢは、盤などに固定される面ファスナーＡより比較的耐久性が小さくても十分間に合うからである。前記における面ファスナーＡは、取り換えないので、比較的剛性のあるフック部を用いることが好ましい。但し、Ａ、Ｂの区別がない面ファスナーについては、何れを使用してもよいことになる。要するに、取り換え使用に耐え得る面ファスナーが必要である。

この発明の製造方法の実施例を図１、２に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の毛様突起３、３を設けてある市販の面ファスナー１の裏面に、ベントナイト又はカオリンと水とのエマルジョンを塗布して、表面処理層４とする。この表面処理層４は、ベースシート２の裏面の凹部を埋めて、裏面の平面性を良好にするものである。

そこで、２００〜３００メッシュのベントナイト又はカオリンと水との同量（重量）混合物を均一に混合させ、エマルジョンとした後塗布し、１５℃〜２５℃で低温通風乾燥により乾燥する。前記乾燥は、塗布物がベースシート２の裏面に固定すればよいので特別の措置はしない。

次に、ホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダム粉末（５００メッシュから４０００メッシュ）の単独又は混合物１５０ｇと、エポキシ系接着剤２００ｇと水２００ｇとを混合し、５５０ｇの混合物を得る。この混合物を撹拌混合してエマルジョンを得る。前記エマルジョンを、前記ベースシートの裏面（表面処理層上）へ塗布して研磨層６を設けると、研磨シート５ができる。この場合に、面ファスナー１の裏面は表面処理されているので、研磨層を均等厚さに塗布することができる。前記研磨シート５を２０℃で１時間低温通風乾燥すれば、この面ファスナー付きの研磨シート５ができる。

前記実施例において求める表面仕上げの程度に応じ、研磨材の粒径を５００メッシュ〜４０００メッシュとする。前記において、水に接着剤を入れて撹拌混合し、ついで研磨材を少量宛混入すれば、均等混合することができる。また接着剤を混入するので、エマルジョンの密度が高くなり、研磨材の分離又は析出を未然に防止することができる。

前記実施例において、仕上げの程度に応じて研磨材の粒度を定める。例えば、荒仕上げでは５００メッシュから８００メッシュ、中仕上げでは８００メッシュ〜１０００メッシュ、上仕上げでは１０００メッシュ〜２０００メッシュ、艶出しでは２０００メッシュ以上とする。

前記研磨シート５は通常、盤７又は支持具に固定して使用する。例えば図２（ｃ）、（ｄ）のように、盤７に固定した面ファスナーＡと、前記研磨シート５の面ファスナー１（Ｂ）とを係止することにより、盤７に研磨シート５を固定することができる。

前記において、面ファスナーＡ、Ｂは、係脱自在であるから、研磨シートＢが摩耗その他の理由により使用できなくなった場合には、任意に取り替えることができる。また、同一盤７を使用し、研磨シートの取り換えにより、荒仕上げ乃至艶出しまでを行うこともできる。

前記エマルジョンに、グリセリン又はシリコンを全体の５％〜１５％、好ましくは８％〜１２％入れることにより製品の柔軟性を向上させることができる。

この発明の他の実施例を図２に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の突起３、３を設けて面ファスナーＢとする。該面ファスナーＢの裏面にベントナイト又はカオリンと水との同量混合物（例えば２５０ｇ宛）を撹拌混合してなるエマルジョンを塗布する（例えば厚さ１．５ｍｍ）。これにより、ベースシート２の裏面の凹凸はなくなり、平面性が良好となる。

次に、前記エマルジョンに合成樹脂を少量（例えばカオリン２００ｇに対し１００ｇ加入）加えることにより、クッション性を向上させる。この場合に表面処理層４は、例えば１．５ｍｍの厚さとする。前記処理済みベースシート２を１５℃〜２５℃で低温通風乾燥し、処理層を定着させる。

次に、研磨材（例えば５００メッシュ〜４０００メッシュの範囲で選定）５００ｇに、水５００ｇ、合成樹脂１００ｇ及び少量（１％〜５％）の発泡剤を混合する。前記研磨材は、ホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダムなどの単一又は混合物である。前記混合物を混合撹拌してエマルジョンとし、このエマルジョンを前記表面処理層の上部へ塗布する。この場合に研磨層の厚さは２ｍｍ〜３ｍｍとする。ついで１５℃〜２５℃で６０分〜１２０分間通風乾燥した後、１８０℃で２秒〜３秒加熱し、発泡させると厚さ６ｍｍ〜８ｍｍのこの発明の研磨シート５が完成する。

前記研磨材の強度は次のとおりであるから、被研磨面の材質に応じて適宜選定する。

炭化珪素 ２５００〜３５００ｋｇｆ／ｍｍ^２
ダイアモンド ７０００〜８０００ｋｇｆ／ｍｍ^２
コランダム １７００〜２５００ｋｇｆ／ｍｍ^２
立方晶窒化ホウ素 ４５００〜４７００ｋｇｆ／ｍｍ^２
この発明の研磨シートは、研磨面に変化を与えるために、例えば図３−（ｃ）のように平面図中凹凸を設けることができる。この場合に凸部ａと凹部ｂとによって、研磨が途切れるので、連続平面よりも切れがよくなり、研磨効率を向上させることができる。前記実施例における研磨シートを矢示のように回転させると中心部は動かず、外周部は早い速度で動くので効率がよくなり、研磨シートを回転しつつ直線運動させることにより各部を異なる速度で研磨し、移動により均等に研磨することができる。

この発明の他の実施例を図３に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の突起３、３を設けて面ファスナーＢとする。該面ファスナーＢの裏面にベントナイト２００ｇ又はカオリン２００ｇと、水２００ｇ及び発泡剤２０ｇを入れて、撹拌混合してなるエマルジョンを塗布し、２０℃〜２５℃で通風乾燥して裏面処理する。

前記平面性を良好にした裏面に、４００メッシュ〜５００メッシュの研磨材５００ｇに、合成樹脂１００ｇと、発泡剤３０ｇ〜５０ｇと水５００ｇを加えて混合撹拌し、エマルジョンを塗布（例えば厚さ１ｍｍ）し、研磨層とする。この研磨層を１８０℃で２秒〜３秒加熱すると、前記処理層と研磨層の発泡剤が発泡して４ｍｍ〜８ｍｍとなる。前記研磨層の厚さは４ｍｍ〜７ｍｍが好ましいので、発泡剤の量を調節して、４ｍｍ付近又は７ｍｍ付近の厚さを得ることができる。

前記における研磨材は、ホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダムの単一又は混合物である。また発泡剤は、ジニトロリペンタメチレンテトラミンである。発泡剤の材質によって加熱温度と、加熱時間が異なる。前記実施例によれば、研磨層がクッションになるので、研磨に際し、特別の考慮（研磨面との当接圧力）を必要としないと共に、研磨面へ研磨層が均等圧力で当接する効果がある。

この発明の他の実施例を図４（ａ）に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の突起３、３を設けて面ファスナーＢとし、該面ファスナーＢの裏面に接着剤８を介して発泡層９を接着し、発泡層９の上に弾性研磨層１０を設ける。前記弾性研磨層１０は、発泡剤に研磨粒を混合して塗布し、これを加熱発泡させて研磨粒入り弾性研磨層を層着して研磨シート１２を設けた。

前記研磨材としてはとしては、ホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、グリーンアランダムの単一又は混合物であり、発泡層は、合成樹脂に発泡剤を加入混合して、発泡させたものである。前記におけるシートの厚さ（全体）は２ｍｍ〜３０ｍｍであり、発泡度は５倍〜３０倍発泡させるが、用途により発泡度を規制する。

次に他の実施例を図４（ｂ）に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の突起３、３を設けて面ファスナーＢとし、該面ファスナーＢの裏面に発泡剤入り合成樹脂を塗布して発泡させて発泡層９とし、該発泡層９の上部に中間クッション板（弾性板）１１を層着し、前記クッション板１１の上部に発泡剤を塗布層着して発泡させ、発泡層９ａとし、その上へ弾性研磨層１０を層着して研磨シート１３としたものである。前記研磨シート１２と、１３は中間クッション板１１の有無により異なる。

他の実施例を図４（ｃ）に基づいて説明する。

ベースシート２の表面に無数の突起３、３を設けて面ファスナーＢとし、前記面ファスナーＢの裏面に、合成樹脂に発泡剤及び研磨材を加入した混合液を塗布し、発泡させて合成樹脂発泡層１４を設ける。前記は、面ファスナーＢの裏面に合成樹脂を塗布し、然る後研磨材を混入した合成樹脂を塗布し、発泡させて研磨シート１５とする。前記研磨シート１５は、表面側に研磨材が密に含浸される（２度塗布するため）。

前記において、研磨シート１５の厚さを２５ｍｍとすれば、発泡合成樹脂層を２０ｍｍとし、この２０ｍｍの中の上部１０ｍｍ位に、研磨材を密に含有させると、図示のように研磨層の上部に研磨材を密に有し、面ファスナーＢ側には研磨材が殆どない発泡層となって、弾性を十分付与することができる。前記実施例においては、発泡合成樹脂層の中へ研磨材を入れたので、十分なクッションを得て研磨することができる。

前記各実施例において、面ファスナーＢの裏面に発泡剤を塗布し、ついで発泡させる場合には、面ファスナーＢと発泡合成樹脂層との間に接着剤は不必要となる。

現在、面ファスナーの裏面へ、接着層を介して研磨シートを貼着し、仕上げ程度の異なる毎に研磨シートを取換えることは普通に行われている。この発明は、前記研磨シートの改良に関する提案であるから、現行の研磨シートに代わり大いに利用されるものと推定する。特に製造の合理化によって、多量生産効率を上げて価格を低廉化し、かつ品質を向上することが明らかであるから、今後採用されることは明らかである。

１ 面ファスナー
２ ベースシート
３ 毛様突起
４ 表面処理層
５ 研磨シート
６ 研磨層
７ 盤

Claims (9)

1. 面ファスナーの裏面を表面処理して平面性を向上させた後、前記表面処理した裏面に、微粉研磨材と接着剤と水とを混合して得たエマルジョン液を塗布した後乾燥することを特徴とした研磨シートの製造方法。
2. 面ファスナーの裏面を表面処理して平面性を向上させた後、前記表面処理した裏面に、微粉研磨材と接着剤と発泡剤と水とを混合して得たエマルジョン液を塗布した後、加熱発泡させることを特徴とした研磨シートの製造方法。
3. 面ファスナーの裏面を表面処理して平面性を向上させた後、前記表面処理した裏面に、微粉研磨材と接着剤と水とを混合して得たエマルジョン液を塗布し、該塗布層上にクッション板を層着し、クッション板の上にエマルジョン液を塗布し、該エマルジョン液の上部に弾性研磨層１０を設けた後、前記積層材を加熱して発泡させたことを特徴とする研磨シートの製造方法。
4. 研磨材は、ホワイトアランダム粉末、炭素粉、ダイア粉、又はグリーンアランダム粉末の単独又は混合物としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の研磨シートの製造方法。
5. 研磨材の粒度は、５００メッシュ〜４０００メッシュとし、仕上げ程度に応じて粒度を選定することを特徴とした請求項１、２又は３記載の研磨シートの製造方法。
6. 接着剤は、アクリル系合成樹脂又は、酢酸ビニル系としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の研磨シートの製造方法。
7. エマルジョンに柔軟剤として、グリセリン又はシリコンを全体の５％〜１５％（重量）混入することを特徴とした請求項１、２又は３記載の研磨シートの製造方法。
8. エマルジョンは、接着剤２０％〜４０％（重量）、水３０％〜５０％（重量）、研磨粉１５％〜３０％（重量）及び発泡剤１％〜５％（重量）とすることを特徴とした請求項１、２又は３記載の研磨シートの製造方法。
9. 請求項１、２又は３記載の方法により製造したことを特徴とする研磨シート。

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