JP5587662B2

JP5587662B2 - 研磨シートの製造方法

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Publication number: JP5587662B2
Application number: JP2010106704A
Authority: JP
Inventors: 宏一西村
Original assignee: 宏一西村
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-05-06
Also published as: JP2011235369A

Description

この発明は、各種材料又は製品の表面研磨（例えば荒研磨、仕上げ研磨、艶出し研磨）をする際に、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。

従来研磨シートは、ベースシート上へ研磨材を層着し、又はベースシート上へ発泡剤入り研磨材を層着している。そしてベースシートとしては織布、合成樹脂スポンジ又はフェルトなどの各種シートが使用されているが、平面性については特別の留意はされていない。

特開２００２−２６４０２６号公報実用新案登録第３１３１６７９号公報実用新案登録第３１２９９５２号公報

従来知られている研磨シートは、何れも、ベースシート（フェルトシート、織布など）の上へ、研磨材（粉末）入り接着剤を塗布している。前記における研磨材入り接着剤の塗布は、全面塗布と、塗布部と非塗布部を有する不連続塗布とがある（特許文献１）。

また、ベースシート上へ発泡合成樹脂を層着し、この発泡合成樹脂上へ研磨材入り接着剤を塗布する技術も知られている（特許文献２、３）。

前記公知例は、何れもベースシートの上面処理を行っていないので、ベースシートの上面の平滑性がよい場合には研磨層が剥がれやすく、ベースシートの上面に微小凹凸がある場合（上面が平滑でない場合）には、研磨層の上面に凹凸を生じて平滑研磨が不十分になる問題点があった。そこで実用上は、ベースシートの上面をどのように仕上げるかが問題点となっていた。

この発明は、ベースシートの表面処理をすることによって、研磨面の凹凸を皆無とし、平滑性を保つと共に、研磨層との定着力を大きくして、前記従来の問題点を解決したのである。

また、研磨面に対する非研磨面の密度を均一にすると共に、非研磨面の表面高さを研磨面の表面高さより低くして研磨効率の向上を図ったものである。

即ち、方法の発明は、ベースシート上へ、接着剤の水性エマルジョン液を塗布して表面処理し、該ベースシートを予備乾燥した後、本乾燥し、ついで前記ベースシート上へ研磨材と水及びエタノールとを混合してなるエマルジョン液を所定の塗布密度で塗布した後、乾燥することを特徴とした研磨シートの製造方法であり、ベースシート上へ接着剤、発泡剤及び水よりなる水性エマルジョン液を塗布して表面処理した後、該ベースシートを９０℃〜１００℃で２分〜５分予備乾燥し、ついで１２０℃〜１８０℃で２〜３秒間本乾燥した後、前記乾燥済みのベースシート上へ、研磨材と、溶剤よりなるエマルジョン液を所定の塗布密度で塗布した後、乾燥することを特徴とした研磨シートの製造方法である。

また、他の発明のベースシートは、１ｍｍ〜３ｍｍのフェルト又は合成樹脂織布とし、接着剤は、アクリル系又はサクビ系接着剤とすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法としたものであり、研磨材は、３００メッシュ〜４０００メッシュのホワイトアランダム、炭素粉、ダイア粉、又はグリーンアランダムなどとすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法としたものであり、研磨面の面積は、全表面の５０％〜９０％とすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法としたものである。

次に、研磨シートの発明は、請求項１又は２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である。

前記において、研磨材の粒度を３００メッシュ〜４０００メッシュとしたのは、荒仕上げ（３００メッシュ〜８００メッシュ）、中仕上げ（８００メッシュ〜１０００メッシュ）、上仕上げ（１０００メッシュ〜２０００メッシュ）、艶出し（２０００メッシュ〜４０００メッシュ）とするためであり、被研磨物の材質によりそれぞれ選定する。研磨材は前記の他、従来使用されている研磨材とする。

前記におけるベースシートは、合成樹脂よりなるフェルト又は不織布などの厚さ１ｍｍ〜３ｍｍの強靱なシートである。また、接着剤は、ポリアクリル酸エステル系接着剤（以下、「アクリル系接着剤」という。）又はポリ酢酸ビニル系接着剤（以下、「サクビ系接着剤」という。）であって、従来使用している材料を使用することができる。但し、溶剤としては水の他、エタノールとしているので、廃棄した場合に有害となる材質は使用しない。また、水と前記接着剤との混合物は、撹拌によってエマルジョンとする必要がある。このようなエマルジョンにするには、通常のように、各材料を容器に入れて撹拌し、少なくとも塗布中に固液（例えば研磨材と水）又は比重の異なる液体（水とエタノール）が分離しないようにしたものである。前記のように、エマルジョンにすれば、各材料が均等密度で塗布され、そのまま乾燥することによって、そのまま固定されるので、爾後材料の偏倚を生じるおそれがない。従って、研磨状態が不均等になるおそれもない。また、研磨層を設けるための研磨材と溶剤（例えば水又はエタノール）との混合状態は常にエマルジョンとする必要がある。

前記におけるベースシートの乾燥は、ベースシートへ接着剤を定着させることを目的としているので、ベースシートの取扱い中に接着剤がその位置を保つことは勿論、他物に接着しないようにする必要がある。そこでベースシートを１００℃で２分〜３分予備乾燥し、接着剤が定着してから１８０℃に加熱したアイロンなどを１秒〜３秒間当接し、本乾燥する。前記において、アクリル系接着剤の場合には、熱硬化性であるから、加圧された状態で硬化する。またサクビ系接着剤の場合には、熱可塑性ではあるが、薄シート状であるから加熱中止と同時に冷却し、シート状を保つことはいうまでもない。前記加熱時間は予備乾燥では１分、本乾燥で１秒でよいが、念のために予備乾燥３分、本乾燥３秒が普通とされている。前記における本乾燥は、例えばアイロン（加熱板）の平面を直接当接するので、直ちに伝熱する。従って３秒位の短秒時に目的とする温度に加熱することができる。

この発明によれば、ベースシートの表面へ溶剤（水）と接着剤とを混合し、エマルジョン化した液を塗布するので、ベースシートの表面凹部へエマルジョン溶液が侵入すると共に塗布される。そこでベースシートと、エマルジョン溶液とは一体化すると共に乾燥固化し、堅固に付着する効果がある。また溶液上面は必然的に平面を形成するので、研磨材を塗布する場合に厚さが均等になり、均等厚さの塗布ができる効果がある。

また、研磨材が塗布されない所は、処理表面（平面）が露出しているので、特別の労力を掛けることなく、研磨面と処理面とは均一の段差を保つ効果がある。これにより均等研磨ができる効果がある。

さらにこの発明の製造方法によれば、均質かつ良質の研磨シートを容易に多量生産できる効果がある。

（ａ）この発明の研磨シートの一部断面図、（ｂ）同じく一部断面拡大図、（ｃ）同じく一部を省略した平面図。（ａ）同じく円形研磨シートの実施例の平面図、（ｂ）同じく他の実施例の平面図。

この発明の研磨シートの製造方法について説明すると、厚さ３ｍｍのポリウレタンよりなるフェルト状シートの上面に、水とアクリル系接着よりなるエマルジョンを厚さ０．５ｍｍに塗布して、前記フェルト状シートの上面を平滑に成形する（穴埋めする）。これにより前記フェルト状シートの上面は均一平面となる。

ついで前記平面上へ、水とエタノールの混合液に研磨粉を混合し、撹拌してなるエマルジョン液を厚さ０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに塗布する。この場合に塗布部は全面積の６０％〜９０％とし、未塗布部を均等密度で散在させる。前記におけるアクリル系接着剤と水とのエマルジョンは、フェルト表面の穴埋めを目的としているので、フェルト面上の厚さについては規制はない。従ってフェルト上の厚さは０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さで十分目的を達成できる。要は、研磨層を設けるための平面性を得ることと、研磨層の担体として十分な強度を保有すればよいことになる。

前記研磨シートは、荒仕上げから艶出しまであるが、特に艶出しに際しては、研磨シートの平面性が良好であって、精密な均等研磨が必要となる。

また研磨材の粒子についても、艶出し研磨は２０００メッシュ〜４０００メッシュを用いる必要があり、かつ研磨シートの表面模様（研磨面と非研磨面の配置、大きさ及び密度）を均等研磨できることから、十分考慮する必要がある。

この発明の製造方法の実施例を図１に基づいて説明する。

ポリウレタン繊維よりなる厚さ３ｍｍのフェルトシート１の上面へ、等分（例えば水１００ｇとアクリル系接着剤１００ｇ）の割合で混合してなるエマルジョンを塗布する。この塗布は前記フェルトシート１の上面の凹凸を均一平面とすることを目的としているので、厚さについて制限はないが、フェルトシート１の上面へ０．１ｍｍ以上の上面処理層２を設ける。このフェルトシート１を加熱装置に入れて１００℃で２分〜３分加熱し、予備乾燥（層が定着）する。ついで前記処理層２の上部へ１８０℃に加熱したアイロン（鉄板）を３秒間当接すれば、目的とする本乾燥を完了する。前記における予備乾燥は、１００℃の乾燥室を２分〜３分で通過させて行うが、加熱空気による乾燥のために完全に乾燥（水分３％〜５％）するには時間が掛かるのみならず、不均等乾燥になりやすいので、アイロンによる瞬間乾燥で仕上げるが、完全乾燥できれば前記予備乾燥の時間延長でもよいことは勿論である。

次に前記本乾燥を終了したシートの上面に研磨材のエマルジョンを塗布して研磨層３とする。

前記研磨材のエマルジョンは、２０００メッシュ〜３０００メッシュの研磨材（例えばホワイトアランダム粉末）２００ｇを、水とエタノールの混合液２００ｃｃ（水とエタノールは等量）と混合撹拌して作る。

前記研磨層３には、所々に均等配置密度で未塗布部４（従って孔）を設ける。従って研磨層３と未研磨部４との段差（従って研磨層３の厚さ）は０．５ｍｍ〜１ｍｍとする。

前記のように研磨層３の有無による段差で研磨層による切れを良好にする効果がある。前記研磨層の総面積が少ないと、研磨層と被研磨面との当接面積が少なくなるが、研磨材による切れが良好になる。また研磨層と被研磨面との当接面積が多くなっても研磨材による切れが少なくなるので、研磨層と未塗布部の面積及び未塗布部の形状と配置については、仕上げ程度（荒仕上げ乃至艶出し）と勘案して最良を選ぶ必要がある。一般論として仕上げ程度が上がる程、未塗布部の面積は少なくてよいことになる。

前記における水、溶剤、接着剤及び研磨材の量的関係は次の割合から適宜選定する。

水性エマルジョン接着剤１００ｇ（８０ｇ）
水１００ｇ（８０ｇ）
発泡剤５ｇ
研磨材３００メッシュ〜４０００メッシュ
溶剤水とエタノール等量
着色料微量
前記割合から適宜選定する。

この発明の研磨シートの実施例を図２に基づいて説明する。

図２（ａ）の研磨シート５は、回転研磨に使用するシートである。この研磨シート５は、研磨層３に円形の研磨シート５の中央部に小円形の未塗布部４と、該未塗布部４から８本の未塗布部４ａを放射状に設けたものである。

前記実施例によれば、８本の未塗布部が研磨の切れを促進し、効率よく研磨を促進することができる。

次に図２（ｂ）の実施例は、円形の研磨シート５に、頂点を研磨シート５の周縁に当接した星形の未塗布部４を設けたものである。

前記実施例において、研磨シート４を回転しつつ直線移動すれば、効率よく均等条件で研磨することができる。

１フェルトシート
２処理層
３研磨層
４未塗布部
５研磨シート

Claims

表面に凹凸を有するベースシート上へ、接着剤の水性エマルジョン液を塗布して表面処理することにより、前記凹凸を均一平面にして前記ベースシートの上面を平滑な均一平面にし、該ベースシートを予備乾燥した後、本乾燥し、ついで前記ベースシート上へ研磨材と水及びエタノールとを混合してなるエマルジョン液を所定の塗布密度で塗布した後、乾燥して、前記研磨材と水及びエタノールとを混合してなるエマルジョン液が塗布、乾燥されたところに研磨面を形成することを特徴とした研磨シートの製造方法。
表面に凹凸を有するベースシート上へ接着剤、発泡剤及び水よりなる水性エマルジョン液を塗布して表面処理することにより、前記凹凸を均一平面にして前記ベースシートの上面を平滑な均一平面にした後、該ベースシートを９０℃〜１００℃で２分〜５分予備乾燥し、ついで１２０℃〜１８０℃で２〜３秒間本乾燥した後、前記乾燥済みのベースシート上へ、研磨材と、溶剤よりなるエマルジョン液を所定の塗布密度で塗布した後、乾燥して、前記研磨材と、溶剤よりなるエマルジョン液が塗布、乾燥されたところに研磨面を形成することを特徴とした研磨シートの製造方法。
ベースシートは、１ｍｍ〜３ｍｍのフェルト又は合成樹脂織布とし、接着剤は、アクリル系接着剤又はサクビ系接着剤とすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法。
研磨材は、３００メッシュ〜４０００メッシュの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とすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法。
研磨面の面積は、全表面の５０％〜９０％とすることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法。
前記研磨面と前記研磨面が形成されていないところの段差である前記研磨面の厚さが０．５ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とした請求項１又は２記載の研磨シートの製造方法。