JP4973349B2 - 研磨物品 - Google Patents

Description

本発明は、研磨物品に関するものであり、特に、自動車補修業界等において使用するのに適した研磨物品に関するものである。

自動車補修業界では、自動車事故等で損傷した箇所を修復したり、その箇所のパーツを新しいものと交換したりすることにより、元の状態と見分けが付かない位にまで仕上げている。
補修の対象となり得る自動車の箇所に含まれるパーツは、ボンネット、ドア、ルーフ、フロントピラー、センターピラー、リアフェンダー、バックパネル、トランクフロアー、バンパー、ホイルハウス、ライフバッフル、バッテリートレイ、コアサポート、バンパービーム等様々なパーツに及ぶ。
これらのパーツの形状は、平面部はもちろんであるが曲面部やプレス凹凸部、穴部等といった複雑な形状にまで及ぶ。例えば、ボンネット、ドア、ルーフは、平面部が多いが、これ以外のパーツは、平面部が少なく、曲面部やプレス凹凸部、穴部等といった複雑な形状が多い。

損傷部が凹んだ部分を修復する場合は、叩きだしとパテで凹みを修復後表面に、当業界で「プラサフ」と呼ばれるプライマーサフェーサーを塗装し、その後上塗り塗料を塗装する。また、損傷したパーツを新品パーツに交換する場合においても、パーツ表面に上塗り塗料を塗装するが、場合によって上塗り塗料の塗装前に、プラサフを塗装する事もある。
これらの塗装工程に先立って、塗料の密着力を高めるために、必ず塗装面を研磨紙等でザラザラの状態にしておく。これを足付け研磨と言い、通常研磨紙や不織布研磨材が使用されている。例えばプラサフ塗装前の足付け研磨の場合、平面部はＰ２４０〜Ｐ４００の研磨紙で、平面部以外の曲面部やプレス凹凸部、穴部がある部分は、＃３２０相当の不織布研磨材で、研磨を行うのが一般的である。

研磨においては、研削性が良く、作業時間が速いという理由から、概して研磨紙の方が不織布研磨材よりも好まれることが多い。
しかしながら、研磨紙は、曲面形状への馴染みが悪く、また塗膜への当たりが強いため、曲面部やプレス凹凸部、穴部等を研磨するような場合にはむしろ、研ぎムラや研ぎ過ぎによる塗膜剥ぎが発生し易いと言う欠点がある。
一方、不織布研磨材は、研削性及び作業時間の点では研磨紙に劣るものの、適度なクッションを持ち、被削材の形状になじみ易いため、曲面部やプレス凹凸部、穴部等がある複雑な形状面を研磨する場合には、不織布研磨材が使われることが多い。
しかしながら、不織布研磨材は、空研ぎ研磨紙に比べ切削力が劣るため、研磨作業に時間がかかり、切削力が長続きしないのが通常である。また、不織布研磨材は切削力が低いため、力を入れて研磨することから使用者が疲れてしまい、均一にムラ無く研磨することが困難である。さらに、不織布研磨材による研磨は、部分的に深いキズが入り易く、後工程で研磨目がでること等の問題もある。
このように、不織布研磨材による研磨には様々な問題点があったが、曲面部やプレス凹凸部、穴部等がある複雑な形状面では、不織布研磨材に代わる研磨製品が無かったため、長年に渡り不織布研磨材を使い続けていたのが実情である。

特開平９−１２３０６５号公報は、自動車補修に使用するのに適した塗装面の肌調整用の研磨シートを開示している。
この研磨シートは、柔軟性のある樹脂フィルムと柔軟性のある樹脂で研磨材層をサンドイッチ状に挟み込んだものである。それゆえ、この研磨シートは、非常に柔軟性があり、塗装によりできた非常に細かい数ミクロンのユズ肌にもなじんで研磨できる。
しかしながら、この研磨シートを使用して複雑な形状の補修面に対して足付け研磨を行ったところ、複雑な形状の補修面に対して良くなじんで研磨できたのであるが、逆に軟らかすぎて複雑な形状面に引っ掛けて破損してしまうことが分かった。

特開平９−１２３０６５号公報

本発明の目的は、複雑面の研磨において、従来の不織布研磨材あるいは上記特許文献に開示されている研磨シートが有する問題点を解決しうるような、研磨物品を提供することにある。さらに具体的には、本発明は、複雑な形状の面に良くなじみ、研磨力が有り、後工程で問題になる深いキズを入れず、かつ複雑な形状面を研磨しても破損しないような、丈夫な研磨物品を提供することを、その目的とするものである。

本発明による研磨物品は、柔軟性のある樹脂フィルムの表面に砥粒層を形成し、さらにその上に極めて柔軟性の高い樹脂からなる層を形成してなるものである。
さらに、本発明の研磨物品は、柔軟性のある樹脂フィルムの厚さが１０〜２００μｍであり、引張強度が３０〜１３０ＭＰａであり、伸びが３〜２５０％であり、砥粒層の砥粒がＰ２８０〜Ｐ１２であり、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層の１００％Ｍが１〜２０ＭＰａであり、引張強度が２０〜９０ＭＰａであり、伸びが２５０〜１０００％であることを特徴とするものである。

本発明の研磨物品に使用する樹脂フィルムとしては、研磨物品の基材として機能するようなものであれば、材料に特に制限はないが、ウレタン樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ等の合成ゴムなどのポリマーのフィルムを使用することができる。樹脂フィルムが備える特性について、引張強度及び伸びはＪＩＳ Ｐ８１１３に従って測定することができる。
また、砥粒層を形成する砥粒としては、酸化アルミニウム、炭化ケイ素等の砥材の粒子を使用することができる。砥粒層は、樹脂フィルムの上にメークコート（下引き接着剤）としてエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を塗布し、その上に砥粒を付着させることにより、形成することができる。
さらに、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層としては、サイズコート（上引き接着剤）としてとして機能するようなものであれば、材料に特に制限はないが、ウレタン樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ等の合成ゴムなどのポリマーを使用することができる。本発明において、「極めて柔軟性の高い」とは、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層が、本発明で使用する柔軟性のある樹脂フィルムよりもさらに高い柔軟性を有することを意味する。また、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層が備える特性について、引張強度及び伸びは、それぞれ上記のＪＩＳ規格に従って、測定することができる。極めて柔軟性の高い樹脂からなる層は、ロールコート等の当業界で通常使用される方法により、砥粒層の上に形成することができる。

好ましい態様として、本発明の研磨物品はさらに、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層の上に目詰まり防止層を形成することができる。ここで、「目詰まり防止層」とは、研磨中に生じた削り屑が研磨材の間の空間に入り込み、研磨を阻害するいわゆる「目詰まり現象」を起こしにくくするという機能を有する層を意味する。目詰まり防止層としては、このような機能を有するものであれば、材料に特に制限はないが、主にステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の脂肪族の金属塩などを使用することができる。目詰まり防止層は、ロールコート等の当業界で通常使用される方法により、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層の上に形成することができる。

他の好ましい態様として、本発明の研磨物品はさらに、樹脂フィルムの裏面に、ループ材を形成することができる。この態様によれば、本発明の研磨物品をスポンジパッド等に貼り付けて使用することが容易になる。ここで、「ループ材」とは、面ファスナー等において係合力を保持するために設けられるような部材を意味する。ループ材を樹脂フィルムの裏面に形成するには、当業界で通常使用される接着剤あるいは粘着剤を使用すればよい。

次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について、本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての研磨物品の断面を拡大して示したものである。
図１を参照して、本発明による研磨物品１０は、柔軟性のある樹脂フィルム１１の表面に、メークコートとして極薄い接着剤層１２を形成し、接着剤層１２に砥粒１３を付着させて砥粒層を形成し、その上にサイズコートとして極めて柔軟性の高い樹脂からなる層１４を塗布して形成してなるものである。
本実施形態では、極めて柔軟性の高い樹脂からなる層１４の上に、目詰まり防止層１５が形成されている。さらに、本実施形態では、樹脂フィルム１１の裏面に粘着層１６を形成し、この粘着層１６によってループ材１７を貼り付けている。

本発明の研磨物品１０において、樹脂フィルム１１の厚さは１０〜２００μｍ、好ましくは３０〜８０μｍである。また、引張強度は３０〜１３０ＭＰａ、好ましくは４０〜８０ＭＰａである。さらに、伸びは３〜２５０％、好ましくは３〜１００％である。
このように、本発明の研磨物品１０では、樹脂フィルム１１として、引張強度が大きい一方、伸びは小さいものを採用することにより、研磨物品の強度を上げて、前述の特開平９−１２３０６５号公報に記載されている発明が対象としているミクロン単位の凹凸のユズ肌より遥かに大きい複雑な形状に良くなじみ、研磨力が有るとともに、簡単には破損しないような丈夫な研磨物品の提供を可能にしているのである。

砥粒層の砥粒１３は、Ｐ２８０〜Ｐ１２、好ましくはＰ２８０〜Ｐ１２０である。
極めて柔軟性の高い樹脂からなる層１４の１００％Ｍは１〜２０ＭＰａ、好ましくは１．５〜３ＭＰａである。また、引張強度は２０〜９０ＭＰａ、好ましくは３５〜５５ＭＰａである。伸びは２５０〜１０００％、好ましくは６００〜８００％である。

図２は、本発明の一実施形態としての研磨物品１０を、スポンジパッド２０に貼付した使用態様を示す斜視図である。
上述のとおり、この実施形態では、研磨物品１０の樹脂フィルム１１の裏面に、ループ材１７を粘着層１６で貼り付けて、研磨物品１０をスポンジパッド２０に貼り付けて使用し易くしている。そして、自動車の複雑な形状面の研磨を行いたいような場合には、研磨物品１０に設けられたループ材１７と好適に係合するフック材２１をスポンジパッド２０の表面に貼り付けておくことにより、研磨物品１０を、スポンジパッド２０に貼付して使用することができる。

以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（１）試料の準備
本発明の実施例である研磨物品と、比較のための比較例１〜３の試料とを、それぞれ次のとおり準備した：

実施例
厚さが５０μ、引張強度が４９ＭＰａ、伸びが５％の樹脂フィルム上に、メークコートとしてエポキシ樹脂を塗布し、その上にＰ１８０の酸化アルミニウム砥粒を静電電着法で付着させて、乾燥させた。次いでこの上に、サイズコートとして１００％Ｍが２．２ＭＰａ、引張強度が４４．１ＭＰａ、伸びが７００％である樹脂をロールコート方式で塗布し、乾燥固化させた。さらにこの上に、目詰まり防止材としてセルロース系バインダーを含むステアリン酸カルシウムをロールコートして、乾燥固化させて、研磨物品を得た。
上記樹脂フィルムの裏面（砥粒層が形成された側とは反対側）に、粘着層を形成し、その上にループ材を形成した。
さらに、ループ材を形成した研磨物品を適当なサイズに切断するとともに、表面にフック材を貼り付けたスポンジパッドを用意し、スポンジパッドに切断した研磨物品を貼り付けた。

比較例１
＃３２０相当の、不織布研磨材スコッチブライト７４４７（３Ｍ社製）を用意した。
比較例２
Ｐ３２０の研磨紙SFACM（（株）コバックス社製）を用意した。尚、空研ぎ用の研磨紙の裏面には、実施例と同じ方法でループ材を形成することにより、フック材を貼り付けたスポンジパッドに研磨紙を貼り付けて、研磨を行った。
比較例３
特開平９−１２３０６５号公報に記載されている発明に従って、Ｐ５００の研磨シートを用意した。スポンジパッド（バフレパッドＡＳ）に研磨シートを貼り付けて、研磨を行った。

（２）試料の評価
これら試料の性能を、次のとおりの項目について評価した。
（２−１）研磨性
被研磨物として、２００×２００ｍｍの寸法の平面状の塗面（関西ペイント社製レタンＰＧ−８０ ブラック）を用意した。
実施例及び比較例１〜２の試料を用いて、空研ぎ研磨法により手研ぎで塗膜表面全体を研磨し、その研磨時間を記録した。
評価結果を表１に示す。

表１に示されている結果から、本発明による研磨物品は、比較例１の不織布研磨材や比較例２の通常の研磨紙に比べて、優れた切削性を有するものであることが分かる。
また、数値で評価することは困難であるが、研磨時に必要な力の大きさは、本発明による研磨物品が一番小さく、次いで比較例２の研磨紙、比較例１の不織布研磨材の順であった。特に、比較例１の不織布研磨材による研磨はかなりの力を要し、ここで採用した研磨方法が手研ぎ作業であったため、研磨者にとってはかなりきつい作業であった。

（２−２）表面粗さ
触針型表面粗さ測定機（東京精密社製ハンディサーフＥ−３５Ａ）を使用して、実施例及び比較例１〜２の試料を用いて研磨を行った上記塗面の表面粗さを測定した。測定から得られた塗面の断面曲線を図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す。また、この断面曲線から計算された表面粗さＲｍａｘ及びＲｚを、粗さ曲線から得られた表面粗さＲａ及びＲｔとともに、表２に示す。

表中、Ｒａとは中心線平均粗さであり、
Ｒｍａｘとは最大高さであり、
Ｒｚとは１０点平均粗さであり、
Ｒｔとは最大高さである。

図３及び表２から、比較例１の不織布研磨材で研磨した面は、部分的にスクラッチが多く、キズの深さは均一でないのに対し、本発明による研磨物品及び比較例２の通常の研磨紙は、傷の深さは比較的平均しており、特別に深いキズがないことが分かる。
したがって、本発明による研磨物品では、不織布研磨材を使用した時に問題になる、後工程で発見されるスクラッチが少なくなることが分かる。

（２−３）なじみ性
ボンネットを被研磨物として用意し、裏面のプレス凹凸部、穴がある部分を、実施例及び比較例１〜３の試料を用いて、空研ぎ研磨法により手研ぎで塗膜表面全体を研磨した。ボンネットの研磨面の状態を目視で観察し、全面ムラや研ぎ残しがなく研磨できたものを◎、ムラはあるが研ぎ残しがなく研磨できたものを○、研ぎ過ぎて下地がでてしまったものを△、研ぎ残しがあるものを×で評価した。

（２−４）製品強度
なじみ性確認後の試料を観察し、破け等の破損があるかを評価した。
なじみ性及び製品強度について得られた評価結果を、表３に示す。

表３から、本発明による研磨物品は、複雑な形状面に良くなじみ、かつ複雑な形状面でも破損することなく研磨することが可能であることがわかる。
本発明による研磨物品がこのように複雑面の形状に対して良くなじむのは、柔軟性のある基材を使用し、サイズコート樹脂に極めて柔軟性に富んだものを使用したことによるものであると考えられる。
また、本発明による研磨物品がこのように複雑面の形状に対して丈夫であるのは、柔軟性のある基材の強度を上げたことによるものであると考えられる。本発明により得られるこの効果は、本発明による研磨物品にループ材を形成して、スポンジパッドへ装着することにより、一層顕著になる。
さらに、本発明による研磨物品が、不織布研磨材はもちろん、通常の研磨紙よりも研磨性に優れているのは、サイズコートとして、極めて柔軟性の高い樹脂を使用したことにより、粗い研磨材を使用でき、切粉による研磨阻害が少なくなるためであると考えられる。

本発明の研磨物品は、切削性に優れた研磨紙の特徴を持ちながら複雑な形状によくなじんで研磨できるものであるため、自動車補修業界において複雑な形状面の研磨に従来行われている不織布研磨材に代わる研磨用具として使用するのに適している。
また、本発明の研磨物品は、従来行われている不織布研磨材に代わって使用される場合には、その労力と時間を大幅に短縮し、そしてその仕上がり状態も大幅に向上することができるものである。

本発明の一実施形態としての研磨物品の断面拡大図である。 本発明の一実施形態としての研磨物品の使用態様を示す斜視図である。 実施例についての表面粗さのグラフである。 比較例１についての表面粗さのグラフである。 比較例２についての表面粗さのグラフである。

符号の説明

１０ 研磨物品
１１ 樹脂フィルム
１３ 砥粒
１４ 極めて柔軟性の高い樹脂からなる層
１５ 目詰まり防止層
１６ 粘着層
１７ ループ材

Claims (3)

1. 柔軟性のある樹脂フィルムの表面に砥粒層を形成し、さらにその上に極めて柔軟性の高い樹脂からなる層を形成してなる研磨物品であって、
   前記樹脂フィルムは、厚さが１０〜２００μｍであり、引張強度が３０〜１３０ＭＰａであり、伸びが３〜１００％であり、
   前記砥粒層の砥粒は、Ｐ２８０〜Ｐ１２であり、
   前記極めて柔軟性の高い樹脂からなる層は、１００％Ｍが１〜２０ＭＰａであり、引張強度が２０〜９０ＭＰａであり、伸びが２５０〜１０００％である
   ことを特徴とする、研磨物品。
2. さらに、前記極めて柔軟性の高い樹脂からなる層の上に目詰まり防止層を形成してなる、請求項１に記載の研磨物品。
3. さらに、前記樹脂フィルムの裏面に、ループ材を形成してなる、請求項１又は２に記載の研磨物品。

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