JPH02311261A - 鏡面を得る研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車、家庭用電器製品などの樹脂塗装表面
やプラスチック表面を研磨して鏡面を得るという研磨方
法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、自動車の樹脂塗装表面や家電製品のプラスチック
表面を研磨して鏡面に仕上げるためには、羊毛フェルト
、綿ネル、又はポリウレタンスポンジを構造体とするパ
フを回転式ポリッシャーに装着し、そのパフ表面に研磨
砥粒の水分散物を保持させて回転下に研磨するという方
法が採用されていた。

すなわち、樹脂塗装時に発生する付着ゴミ部の除去と平
滑化、厚膜部の平滑化、ピンホール部の修正、或いは自
動車等の部分補修塗装時の旧塗膜と新塗膜の境界面のポ
カシ、さらには、老化塗膜の除去による平滑化などの各
種の研磨鏡面仕上げが、前記の研磨方法により行なわれ
ていたのである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の従来方法の研磨によれば、研削されである程度の
平滑化は得られるものの、羊毛フェルト、綿ネル、又は
ポリウレタンスポンジを構造体とするパフを使用すると
、いくら微細な粒子径の砥粒を使っても、被研磨面にパ
フ口跡と称される傷が付きやすく完全な鏡面に什ヒがら
ないという問題点が存在したのである。

また、従来の研磨方法では研磨砥粒と共に乳化剤その他
の有機成分が被研磨面に付着して、拭き取れないことが
生じ作業能率が低下しやすく、さらに研磨砥粒や研磨に
よって生じる屑などが乾燥して空気中に舞い上がり、作
業場のホコリが増加して、作業者の健康を害したり、密
閉されていない塗装作業場が近くにある場合。

塗装後の塗膜が乾燥するまでにホコリが付着して塗１１
ｆｉ！　ｌのブッとなり塗装外観を悪くするなどの問題
点も有していたのである。

本発明はこの様な種々なる問題点を解決することを目的
とするものであり、樹脂塗装表面やプラスチック表面を
パフ目跡がなく完全な鏡面に磨き上げることができ、し
かも被研磨面への有機成分や研磨砥粒等の付着もなく、
またホコリもほとんど発生せず、作業性のすぐれた研磨
が達成できるという研磨方法を提供しようとするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ Ｌ記の目的を達成するために、まず従来方法による前記
のパフ目跡が形成される原因、また有機成分や研磨砥粒
の付着の原因などについて研究したところ、パフ自身の
硬さによる塗装表面への傷付けと共に、さらに大きな原
因としてパフ面と被研磨面間で発生する摩擦熱により、
樹脂塗装面が軟化され傷付きやすい状態になっているこ
と、またこの摩擦熱により研磨砥粒と共に有機成分が被
研磨面にやき付いて付着すること、さらに又この摩擦熱
が発生しなければ前記した様な乾燥もなくホコリの発生
もなくなること、などを知見したのである。

この知見に基づき摩擦熱を吸収することが最も重要であ
ると判断し、柔軟でしかも保水性の大きいパフ材につい
て種々検討した結果、所定の条件を満足させるポリビニ
ールアルコールスポンジを用いて、これと平均粒径が所
定の大きさ以下の研磨砥粒を組合せて研磨すれば、非常
にすぐれた効果が得られることを見い出したのである。

すなわち本発明は、最大保水率が８００〜１５００％で
あるポリビニールアルコールスポンジを回転式ポリッシ
ャーに装着し、前記スポンジに吸水させると共にその表
面に平均粒径５ル、ｌ 以下の研磨砥粒の水分散物を保持させて、被研磨面であ
る樹脂塗装表面やプラスチック表面などを研磨すること
を特徴とする鏡面を得る研磨方法、要旨とするものであ
る。

本発明は回転式ポリッシャーを用いて、樹脂塗装面やプ
ラスチック表面を研磨して鏡面仕上げを行なうものであ
り、その最大の特徴はこの回転式ポリッシャーに装着さ
せるパフが所定の特性を備えたポリビニールアルコール
スポンジであるということであり、このスポンジに吸水
させると共にその表面に所定以下の大きさの平均粒径を
有する研磨砥粒を保持させて、被研磨面に対して回転研
磨することにより、樹脂塗装表面やプラスチック表面に
パフ口跡を伺けないでこれらを鏡面に磨き上げることが
でき、しかも研磨剤成分の被研磨面への付着やホコリの
発生もなく作業性も向上するのである。

本発明におけるポリビニールアルコールスポンジ（以下
、ＰＶＡスポンジと称す）とは、水溶性のポリビニール
アルコールに酸を触媒として、ホルムアルデヒドを結合
させるホルマール化反応により得られる水軟化性の多孔
質のポリビニールホルマールのことである。

このＰＶＡスポンジの最大保水率は８００〜１５００％
であることが必要とされ、この最大保水率が８００％よ
り小さいと保水量が少なくなり過ぎて回転式ポリッシャ
ーによる研磨時に発生するパフ面と被研磨面間の摩擦熱
を水の作用で低下させることが困難となり、被研磨面の
温度が上鍔し樹脂塗膜が軟化して傷付きやすくなると共
に、研磨砥粒がｌ＜装面や被研磨面にからみ研削性が悪
くなり、また被研磨面上に研磨砥粒や有機成分が付着し
てこの研磨砥粒などの除去に労力を要すると言う問題も
起こり、さらには乾燥してホコリが発生しやすい状態に
なるのである。一方この最大保水率が１５００％をこえ
ると気孔体積が大きくなり過ぎてＰＶＡスポンジの強度
が低下すると共に耐久性も劣り、また気孔体積が大きい
ために研削性も低く研磨材として不適切になるのである
。

このＰＶＡスポンジに吸水させることは、パフ面と被研
磨面間で発生する摩擦熱をこの保有水によって吸収させ
るために当然必要であり、吸水させないとＰＶＡスポン
ジが軟化せず硬いままで被研磨面を傷付け、前記の温度
低下作用もなくなるのである。

本発明は、前記保水性条件を満足するＰＶＡスポンジに
吸水させると共にその表面に研磨砥粒の水分散物を保持
させることが必要である。

この研磨砥粒の種類としては、例えばシリカ、ケ、イソ
ウ土等のような酸化ケイ素を主成分とする天然物及び合
成物、また例えばコランダム、アルミナ等のような酸化
アルミニウムを主成分とする天然物及び合成物、さらに
例えばカオリン、ベントナイト、タルク等のような金属
酸化物（酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシ
ウム、酸化カルシウム、酸化鉄など）からなる固溶体、
そしてまた、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム等の難
溶性無機塩類、その他例えば有機ベントナイトの如き上
記各種粉粒体に有機処理を施したもの、などが挙げられ
る。

この研磨砥粒は水分散物としてＰＶＡスポンジの表面に
保持させるのであるが、単に水と混合して分散させただ
けのものでも良いし、分散安定性を良くするために界面
活性剤を添加しても良く、また水に界面活性剤とケロシ
ン等の有機溶剤を加えて乳化させたものに分散して乳化
分散タイプとして用いても良いものである。

本発明に使用する研磨砥粒の種類とその用い方は上記の
如きものであるが、この研磨砥粒の平均粒径は５座以下
であることが必要とされ、この平均粒径が５ｐＬをこえ
る大きいものでは被研磨面を傷付ける危険性が生じて来
るし、この傷も目立ちやすくなるのである。

本発明において使用する回転式ポリッシャーは、従来か
ら用いられている通常のポリッシャーが使用でき、通常
５００〜５０００　ｒ、ｐ、ｍ、で使用される。

また、この回転式ポリッシャーへのＰＶＡスポンジの装
着は、中空円筒状パフとして取付けても良いし、ポリン
シャーパッドを布状にしたＰＶＡスポンジで被覆するよ
うにして装着、しても良いものである。

［作用］ 本発明は以上の様な構成からなるものであり、所定の条
件を満足するＰＶＡスポンジをパフ材として使用し、こ
のＰＶＡスポンジに充分吸水させかつ研磨砥粒の微粒子
を保持させて被研磨面を回転研磨する研磨方法である。

本発明方法によれば、パフ面と被研磨面間で発生する摩
擦熱がヌポンジ内に保有された多量の水により吸収され
、被研磨面の温度、上昇を防止し、したがって被研磨面
の樹脂塗装面などが軟化せずパフ目跡と称される研磨部
が発生することはなく、はぼ完全な鏡面に磨き上がるの
である。

なお、本発明におけるＰＶＡスポンジは吸水させること
により非常に柔軟な物性となり、このパフ自体による被
研磨面への傷付けは全く起こらないのである。

また摩擦熱吸収により温度上昇がないので、研磨砥粒や
有機成分などの被研磨面へのやき付きよる付着もなく、
さらに研磨砥粒や研磨の際に発生する屑も乾燥しないの
でホコリが発生しにくくなるのである。

さらに、このＰＶＡスポンジはその最大保水率の上限も
適切なものに限定されるため強度的にも問題ないのであ
る。

そして、研磨砥粒の大きさもその平均粒径が所定以下の
微粒子に限定されているため、上記の樹脂塗装面等の軟
化防止作用と相乗的に作用してパフ口跡が付くことを完
全に防止し、さらにコンパウンド跡が付くこともなく、
たとえ僅かの傷付きがあったとしてもそのコンパウンド
の径が小さいためその傷付きはほとんど目立たないので
ある。

以上の作用効果により、本発明方法を用いれば被研磨面
に対してほぼ完全な鏡面研磨が達成でき、その作業性も
非常にすぐれたものとなるのである。

なお１本発明方法による鏡面研磨を行なう前に、被研磨
面の傷が大きかったり、平滑性にかなり欠けている場合
には、サンドペーパー、砥石、又は粗い粒子を有する研
磨砥粒などで予め研磨してから、本発明方法を実施する
ことが効率上望ましいものである。

［実施例］ ＰＶＡスポンジバフを回転式ポリッシャーに装着し、こ
れに吸水と研磨砥粒分散水の保持とを行ない、Ｊ　Ｉ　
Ｓ−に２２３６に規定される塗装板を研磨した。

ただし、試験条件は下記の通りである。

ポリッシャー回転数・・・１５０　Ｃ１ｒ、　ｐ、ｍ。

荷重　　　　　　　・・・２５　ｇ　／　ｃ♂この場合
、ＰＶＡスポンジの最大保水率と研磨砥粒の平均粒径と
を変化させ、下記の第１表の様に９通りの組合せにて試
験した。

なお、試験Ｎ０１０は市販品のテストである。

この第１表において試験Ｎｏ１〜５が本発明の実施例に
相当し、そして試験ＩＪ０６〜ｌＯが比較例となってい
るのである・ この第１表による１０通りのテストによって得られた研
磨塗装板のそれぞれを、被研磨面の外観、２０°Ｃ鏡面
光沢度、及び色差を測定することにより、仕上り状態を
評価した。

その結果を第２表に示す。

第２表（仕上り状態） なお、評価方法は下記の通りであり、いずれも研磨前の
被研磨面（ブランク）と比較評価した。

外観 ■　・・・ブランクより明らかに良い。

Ｏ・・・ブランクよりやや良い。

Δ　・・・ブランクと同等。

Ｘ　・・・ブランクより悪い。

光沢増加度（ブランクより光沢度が増加した場合は＋、
減少した場合は−で 表す。） Ａ　・・・＋３以上 Ｂ　・・・＋１以上　＋２以下 Ｃ・・・−１以上　Ｏ以下 Ｄ　・・・−２以上　−１以下 色差 ａ・・・０〜０．５　　色彩が極めて僅かに異なる。

ｂ・・・０．５〜１６５　　色彩が僅かに異なる。

以上の結果より、試験１１ｋ１１１〜３では非常に良好
な仕上り状態となり、試験Ｎｏ４．５では僅かに研磨砥
粒の微細な傷が見られるものの、全体として良好な仕上
り状態になっていると判断された。

試験量６ではスポンジの被研磨面に対する応力が弱く、
またスポンジ中の水分が研磨時に過剰に放出されるため
研磨砥粒が極端に希釈され研磨力が著るしく低下した。

さらにスポンジの強度か弱すぎるために破れが生じたの
である。

試験量７ではスポンジの被研磨面に対する応力が強く、
またスポンジの乾燥が早いため摩擦熱が蓄積され被研磨
面の表面温度が上昇して微細な傷が発生しバフ目跡が形
成され、やや悪い仕上りとなった。

試験Ｎｏ８．９では研磨砥粒による傷が目立ち悪い仕上
りになった。

試験Ｎｏ１Ｏは、従来の自動車塗装面の鏡面仕上げにお
いて最も一般的に使用されているポリウレタンスポンジ
バフによるものであるが、微細な傷が発生し、やや白っ
ぽく見える悪い仕」−りとなった。

この様に比較例に相当する試験Ｎｏ６〜１０は本発明の
実施例に比べていずれも仕上り状態が劣るものと評価さ
れたのである。

次に別のテストとして、ポリッシャーの回転数と処理時
間の違いによる被研磨面の表面温度がどの様に変化する
かを試験した。

ただし試験条件は、荷重・・・２５　ｇ　／　ｃ♂、処
理前の表面温度・・・２５°Ｃ１に統一した。

また、スポンジバフと研磨砥粒については、第１表の試
験量２及び試験Ｎｏ１Ｏと同じものを使用した。

その結果を第３表に示す。

第３表 この表より試験Ｎｏ２は試験Ｎｏｌ０と比べて、いずれ
の条件においても表面温度がかなり低い値を示した。

この結果、本発明の実施例に相当する試験量２は、比較
例である試験量１０に比べて摩擦熱の蓄積がなく表面温
度は上昇しにくく、樹脂塗装面が軟化しないのでパフ口
跡が付かず、また研磨砥粒や有機成分のやき付き付着も
なく、ホコリの発生も少ないことが、実験的に証明でき
たのである。

なお、他の試験量についても同様なテストをしたところ
実施例と比較例の表面温度差は明確に認められたのであ
る。

［発明の効果］ 本発明の効果を列挙すれば下記の通りである。

（ａ）適切な最大保水率を有するＰＶＡスポンジと微細
な研磨砥粒とを組合せて、樹脂塗装表面やプラスチック
表面をきわめて美しくバフ目跡を発生させずに鏡面に磨
き上げることができる。

（ｂ）最初から終りまで完全にぬれた状態で研磨される
ので、研磨砥粒や研磨屑が乾燥して空気中に舞い上がる
ことがなく、作業場のホコリの発生源にならない。

（ｃ）研磨時の摩擦熱が抑えられるので被研磨面の樹脂
軟化を防止しくａ）の効果が得られると共に、研磨砥粒
や有機成分の被研磨面及びバフ面へのやき付きによる刊
南（からみ現象）が生じにくくなり作業性も向上する。

（ｄ）　ワックス類等の艶出し成分を使用して光沢を付
与する方法と異なり、艶出し成分が脱落したときに見ら
れるような艶びけ現象は生じない。

（ｅ）微細な傷が残らないので傷の中に汚れが固着して
黒ずんで来る黒シミ現象も起こらない。

以上の様に本発明は種々なるすぐれた効果を有し、自動
車、家電製品などの樹脂塗装表面やプラスチック表面を
鏡面に仕上げるのに高度な有用性を発揮するものである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、最大保水率が８００〜１５００％であるポリビニー
   ルアルコールスポンジを回転式ポリッシャーに装着し、
   前記スポンジに吸水させると共にその表面に平均粒径５
   μ以下の研磨砥粒の水分散物を保持させて、被研磨面で
   ある樹脂塗装表面やプラスチック表面などを研磨するこ
   とを特徴とする鏡面を得る研磨方法。