JPH06220151A - 研磨材用ポリウレタン樹脂 - Google Patents

研磨材用ポリウレタン樹脂

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JPH06220151A
JPH06220151A JP2758193A JP2758193A JPH06220151A JP H06220151 A JPH06220151 A JP H06220151A JP 2758193 A JP2758193 A JP 2758193A JP 2758193 A JP2758193 A JP 2758193A JP H06220151 A JPH06220151 A JP H06220151A
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polyurethane resin
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abrasive
mdi
diol
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JP2758193A
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Tomoyuki Murahashi
智至 村橋
Hajime Akiyama
一 秋山
Yoshio Kobayashi
良夫 小林
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充分な硬度と耐摩耗性、耐アルカリ性を備え
た研磨材用ポリウレタン樹脂を提供する。 【構成】 平均分子量2500〜5000のポリオキシ
テトラメチレングリコールを70重量%以上含む高分子
ジオール(a)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシ
アネート(MDI)、および分子量が100以下の低分
子ジオール(b)とから誘導され、該MDIに由来する
窒素原子の含有量が樹脂中の5.5〜7.0重量%であ
ることを特徴とする研磨材用ポリウレタン樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体、金属、ガラス
等の研磨材用ポリウレタン樹脂に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、研磨材として不織布等にポリ
ウレタン樹脂を含浸またはコーティングし、しかる後に
湿式処理することによってポリウレタン樹脂を凝固せし
めたものが多く用いられている。その際用いられるポリ
ウレタン樹脂としては一般に、人工皮革や合成皮革用途
に用いられるポリウレタン樹脂がそのまま用いられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人工皮
革や合成皮革用途で一般的に用いられるポリウレタン樹
脂は、通常数平均分子量500〜3000の高分子ジオ
ールが用いられており、かつポリウレタン樹脂中のイソ
シアネートに由来する窒素原子の含有量は通常2〜4重
量%である。このようなポリウレタン樹脂を不織布等に
含浸して作成した含浸布からなる研磨材は、硬度が乏し
いため被研磨体に縁だれ等が発生する。一方、縁だれを
起こさない硬度を持つ研磨材にするためにポリウレタン
樹脂中のイソシアネートに由来する窒素原子の含有量を
高くしたものはその硬さゆえに脆くなり、その結果、研
磨材の耐摩耗性が不良となる。
【0004】すなわち、一般に人工皮革や合成皮革用途
に用いられているようなポリウレタン樹脂で、不織布含
浸タイプの研磨材に要求される硬度および耐摩耗性、耐
アルカリ性を同時に満足することは甚だ困難である。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは不織
布含浸タイプの研磨材として充分な硬度を持ち、かつ耐
摩耗性、耐アルカリ性をも兼ね備えたポリウレタン樹脂
を開発すべく鋭意検討した結果、高分子ジオール成分と
して高分子量のポリオキシテトラメチレングリコールを
特定量以上用い、かつイソシアネートに由来する窒素原
子の含有量が特定範囲にあるポリウレタン樹脂からなる
研磨材は上記のいずれの性能をも満足することを見いだ
し本発明に至った。
【0006】すなわち本発明は、数平均分子量2500
〜5000のポリオキシテトラメチレングリコールを7
0重量%以上含む高分子ジオール(a)、MDI、およ
び分子量が100以下の低分子ジオール(b)とから誘
導され、該MDIに由来する窒素原子の含有量が5.5
〜7.0重量%であることを特徴とする研磨材用ポリウ
レタン樹脂である。
【0007】本発明におけるポリオキシテトラメチレン
グリコール(PTMG)の水酸基価換算による数平均分
子量は通常2500〜5000であり、好ましくは30
00〜4000である。PTMGの数平均分子量が25
00未満では研磨材としたときの耐摩耗性が不良とな
り、5000を越えると研磨材としたときに充分な硬度
のものが得られず縁だれを起こしやすい。
【0008】本発明において、用いられる高分子ジオー
ル(a)のうちPTMG以外の高分子ジオールとして
は、ポリエステル系ジオール〔ポリエチレンアジペー
ト、ポリブチレンアジペート(PBA)など〕、PTM
G以外のポリエーテル系ジオール〔例えば低分子ジオー
ルのエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキ
サイド付加(共)重合誘導体など〕、ポリカーボネート
系ジオール〔ポリヘキサメチレンカーボネートジオール
(PCD)など〕、ポリアルキルシロキサングリコール
などがあげられる。これらは単独でPTMGと併用して
も、これら2種以上の組合せでPTMGと併用してもよ
い。これらのうちで実用上好ましいのはポリカーボネー
ト系ジオールである。
【0009】本発明において、用いられる高分子ジオー
ル(a)中のPTMGの含有量は通常70重量%以上、
好ましくは80重量%以上である。PTMGの含有量が
70重量%未満の場合、ポリエステル系ジオールと組み
合わせた場合は耐アルカリ性が、PTMG以外のポリエ
ーテル系ジオールと組み合わせた場合は硬度が、また、
ポリカーボネート系ジオールと組み合わせた場合は耐摩
耗性がそれぞれ不良となる。
【0010】本発明に用いられる分子量100以下の低
分子ジオール(b)としてはエチレングリコール(E
G)、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオールなど;およびこれらの2種以上の混合物があげ
られる。このうち好ましいのはEGである。
【0011】本発明においてポリウレタン樹脂中のMD
Iに由来する窒素原子の含有量(以下窒素含量と記載)
は通常5.5〜7.0重量%であり、好ましくは5.8
〜6.5重量%である。
【0012】ポリウレタン樹脂中の窒素含量が5.5重
量%未満では、研磨材としての硬度が不十分となり、被
研磨体に縁だれが生じる場合もある。また、7.0重量
%を越えると、硬度は充分であるが脆くなるため耐摩耗
性が不良となる。
【0013】つぎに、本発明のポリウレタン樹脂の製造
は、通常の方法で行うことができ、例えば高分子ジオー
ル、MDI、低分子ジオールを同時に反応させるワンシ
ョット法、高分子ジオール、MDIを反応させてNCO
末端プレポリマーを製造し次いでこれを低分子ジオール
と反応させるプレポリマー法があげられる。
【0014】ポリウレタン樹脂の製造は溶媒の存在下ま
たは非存在下で行うことができる。このような溶媒とし
てはアミド系溶媒〔ジメチルホルムアミド(DMF)、
ジメチルアセトアミドなど〕;スルホキシド系溶媒(ジ
メチルスルホキシドなど);ケトン系溶媒(メチルエチ
ルケトンなど);エーテル系溶媒(ジオキサン、テトラ
ヒドロフランなど);エステル系溶媒(酢酸エチルな
ど);芳香族炭化水素系溶媒(トルエン、キシレンな
ど)などおよびこれらの2種以上の混合物があげられ
る。これらのうち特に好ましいのはDMFである。
【0015】ポリウレタン樹脂の製造に際し、反応温度
はポリウレタン化反応に通常採用される温度と同じでよ
く、溶媒を使用する場合は通常20〜100℃、無溶媒
の場合は通常20〜220℃である。
【0016】反応を促進させるため、ポリウレタン反応
に通常使用される触媒〔例えばアミン系触媒(トリエチ
ルアミン、トリエチレンジアミンなど);錫系触媒(ジ
ブチルチンジラウレートなど)〕を必要により使用する
ことができる。
【0017】研磨材の製造に当たり、ポリウレタン樹脂
に製品の性能を阻害しない範囲内で他の重合体(例えば
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体な
ど)を加えてもよい。また、ポリウレタン樹脂の溶液に
成膜性向上剤(界面活性剤など)、顔料、耐候安定剤、
紫外線吸収剤等の添加剤を添加してもよい。
【0018】本発明のポリウレタン樹脂を含浸させる基
材としては、通常ポリエステル、ナイロン、フィラメン
ト等から形成される不織布が用いられる。
【0019】本発明のポリウレタン樹脂を用いた研磨材
の製造は、通常の不織布含浸タイプ研磨材を作成する場
合と同じでよく、不織布にポリウレタン樹脂の水混和性
溶媒溶液(たとえばDMF溶液など)を含浸させ、次い
で湿式凝固法によりポリウレタン樹脂を凝固、乾燥させ
ることにより製造される。なお、ポリウレタン樹脂固形
分の目付け量は不織布に対して通常50〜250重量%
である。また、製造されたポリウレタン含浸布を必要に
より2〜4枚に切り剥してもよく、ポリウレタン含浸布
の表面をスライサー等で除去してもよい。ここで、最終
的に製造される研磨材の厚さは通常0.5〜5mmであ
る。
【0020】
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例
および比較例中の%は重量%を表す。
【0021】なお、性能評価は以下の方法で行った。 (1)硬度 JIS−K6301に準じてゴム硬度計(A型、高分子
計器社製)により測定し、硬度80度以上を良、80未
満を不良と判定した。 (2)耐摩耗性 テーバー型摩耗試験機(東測精密工業社製)を用い、5
00g荷重で1000回試験後の摩耗減量(摩耗輪はH
−22を使用)を測定し、摩耗減量100mg未満を
良、100mg以上を不良と判定した。 (3)耐アルカリ性 1Nの水酸化ナトリウム水溶液を60℃に温調し、その
中に試験片を5時間浸漬後乾燥した。その試験片の耐摩
耗性を上記(2)の方法で測定し、アルカリ処理前後の
摩耗減量差が10mg未満を良、10mg以上で不良と
判定した。
【0022】<実施例1>四つ口フラスコにPTMG−
3000(三洋化成工業製;水酸基価換算数平均分子量
3500)を94g、EGを40g、MDIを166
g、DMFを700gを仕込み、乾燥窒素雰囲気下70
℃で10時間反応させて、樹脂濃度30%、粘度450
ポイズ(20℃)のポリウレタン樹脂溶液を得た。
【0023】つぎに、ポリエステル短繊維からなる厚さ
3.8mm、目付800g/m2の不織布に、先に合成
したウレタン樹脂溶液をさらにDMFで樹脂濃度18%
に予め希釈したものを含浸し、これを25℃の水中に6
0分間浸漬してポリウレタン樹脂を凝固させ、次いで6
0℃の湯浴中で60分間洗浄した後100℃で30分間
乾燥した。得られたシートを2枚にスライスし、さらに
それぞれの表皮層をスライサーで除去して厚さ1.3m
mの研磨材を作成した。
【0024】<実施例2>前記のPTMG−3000を
67g、PBA(三洋化成工業製サンエスター462
0;数平均分子量2000)を17g、EGを41g、
MDIを175g、DMFを700g仕込む以外は実施
例1と同様の方法で、樹脂濃度30%、粘度520ポイ
ズ(20℃)のポリウレタン樹脂溶液を得た。次いで、
実施例1と同様の方法で研磨材を作成した。
【0025】<実施例3>前記のPTMG−3000を
75g、PCD(住友バイエルウレタン社製デスモフェ
ンD2020E;数平均分子量2000)を19g、E
Gを40g、MDIを166g、DMFを700g仕込
む以外は実施例1と同様の方法で、樹脂濃度30%、粘
度550ポイズ(20℃)のポリウレタン樹脂溶液を得
た。次いで、実施例1と同様の方法で研磨材を作成し
た。
【0026】<比較例1>前記のPTMG−3000を
136g、前記のPBAを34g、EGを23g、MD
Iを107g、DMFを700g仕込む以外は実施例1
と同様の方法で、樹脂濃度30%、粘度460ポイズ
(20℃)のポリウレタン樹脂溶液を得た。次いで、実
施例1と同様の方法で研磨材を作成した。
【0027】<比較例2>前記のPTMG−3000を
42g、前記のPBAを42g、EGを41g、MDI
を175g、DMFを700g仕込む以外は実施例1と
同様の方法で、樹脂濃度30%、粘度500ポイズ(2
0℃)のポリウレタン樹脂溶液を得た。次いで、実施例
1と同様の方法で研磨材を作成した。
【0028】<比較例3>PTMG−1000(三洋化
成工業製;水酸基価換算数平均分子量1000)を77
g、EGを41g、MDIを182g、DMFを700
g仕込む以外は実施例1と同様の方法で、樹脂濃度30
%、粘度530ポイズ(20℃)のポリウレタン樹脂溶
液を得た。次いで、実施例1と同様の方法で研磨材を作
成した。
【0029】上記実施例および比較例で作成した研磨材
の評価結果を表1に示した。本発明のポリウレタン樹脂
を用いた含浸布は、従来人工皮革や合成皮革に用いられ
てきたポリウレタン樹脂を用いたポリウレタン含浸布よ
りも、研磨材として高硬度でかつ耐摩耗性、耐アルカリ
性に優れている。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明の研磨材用ポリウレタン樹脂を用
いた含浸布は、充分な硬度と耐摩耗性および耐アルカリ
性を兼ね備えており、研磨材として大変有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数平均分子量2500〜5000のポリ
    オキシテトラメチレングリコールを70重量%以上含む
    高分子ジオール(a)、4,4’−ジフェニルメタンジ
    イソシアネート(MDI)、および分子量が100以下
    の低分子ジオール(b)とから誘導され、該MDIに由
    来する窒素原子の含有量が樹脂中の5.5〜7.0重量
    %であることを特徴とする研磨材用ポリウレタン樹脂。
JP2758193A 1993-01-22 1993-01-22 研磨材用ポリウレタン樹脂 Pending JPH06220151A (ja)

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