JPH0671702B2

JPH0671702B2 - ポリウレタン弾性砥石とその製造法

Info

Publication number: JPH0671702B2
Application number: JP61141123A
Authority: JP
Inventors: 博池上; 薫井上
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS62297072A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野本発明は弾性砥石に関し、更に詳しくは耐摩耗性を有
し、研磨面によく適合追随する弾性砥石に関する。

（ｂ）従来の技術ゴム弾性体中に砥粒を配合すると、弾性を有する砥石が
得られ、弾性砥石は、凹凸のある研磨面によく適合し
て、能率よく研磨を行うことができる。このゴム弾性砥
石としては、例えば特開昭55-112773号に砥石本体が天
然ゴム、クロロプレンゴム等のゴム弾性体の中に気孔を
有する無機質複合砥粒を一体に結合してなり、連続気孔
組織を有する、スポンジ化されたゴム弾性砥石が開示さ
れている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点上記従来のゴム弾性砥石は、ゴム弾性体と、砥粒との接
着性が悪く、使用中に砥粒が脱落しやすく、同時にゴム
弾性体自体の耐摩耗性も劣り、使用中にゴム粉末となっ
て、砥石粒子と共に飛散して摩耗しやすい。従来の弾性
砥石は、弾性体として、ゴム弾性配合物を用い、そのゴ
ム弾性配合物中にカーボンブラツクを配合するため、白
色乃至淡色の弾性砥石を得ることはできなかった。

又、ゴム弾性体を、スポンジ化した発泡体とすれば、耐
摩耗性は更に低下する。

従って本発明は、弾性体の耐摩耗性が大で、弾性体と砥
粒との結合力が大で砥粒の脱落が少なく、耐摩性の大で
任意の色彩の弾性砥石と、その製法を提供することを目
的とする。

（ｄ）問題点を解決するための手段本発明者らは上記目的を達成すべく研究を重ねた結果、
弾性砥石を構成する弾性体として、強度及び耐摩耗性の
大なるポリウレタン弾性体を用い無機系砥粒をこれに配
合して、一体に結合した成形体とすることにより、耐摩
耗性の大なる弾性砥石が得られること、及び、砥粒を配
合したポリオール成分と、イソシアネート成分を反応さ
せることにより砥粒と弾性体の結合力の大なるポリウレ
タン弾性砥石が得られることを見出し、本発明を完成す
るに到った。

次に本発明の内容を詳細に説明する。本発明のポリウレ
タン弾性砥石を構成するポリウレタン弾性体は、発泡体
が好ましいが、中実体であつてもよい。発泡体の場合の
発泡倍率は特に制限はないが、５倍以下のものが用いら
れる。これ以上発泡倍率が大きいと強度及び耐摩耗性が
低下する。

本発明のポリウレタン弾性砥石に配合される砥粒は、炭
化けい素、アルミナ等の公知のあらゆる種類の無機系砥
粒を用いることができる。又例えば特開昭55-112773号
に記載のゴム弾性砥石に用いられているような、砥粒と
無機質結合剤、気孔生成剤を混合して、顆粒状に成形
し、焼成して得られる無機質複合砥粒を用いることもで
きる。砥粒の粒子径は、砥石の用途に応じて。0.1μｍ
〜5000μｍのものが用いられる。

本発明のポリウレタン弾性砥石における砥粒の配合割合
は、ポリウレタン樹脂100重量部に対し10〜500重量部が
好ましい。砥粒の配合割合がこの範囲より小さいと、砥
石の研削力が低下し、又、この範囲より大きいとポリウ
レタン弾性体の弾性が消去されて、砥石本体の弾性が低
下する。

本発明のポリウレタン弾性砥石を製造するには、ポリウ
レタンのポリオール成分に無機系砥粒を混合し、次いで
これをイソシアネート成分と混合して反応させて弾性体
を得るのが望ましい。このように、ポリオール成分に予
め、無機系砥粒を混合することにより無機系砥粒を弾性
体内に均一に分散させることができる。更に本発明の方
法により得られる弾性体が発泡弾性体である場合には、
上記順序による混合法で原料を混合することにより、発
泡反応が円滑に進み、均一な発泡体とすることができ
る。また、砥粒を予め比較的粘度の小さいポリオール成
分と混合しておき、これを比較的粘度の大きいセミプレ
ポリマーよりなるポリイソシアネート成分と混合するこ
とにより、砥粒を直接反応混合物中に投入する場合に比
較して、砥粒表面が充分にウレタン反応液に濡れる結
果、成形されたポリウレタン弾性砥石中のポリウレタン
樹脂と砥粒との結合力が強化され、砥石の使用中の砥粒
の脱落を大幅に減少させることができる。この反応系は
有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて、
セミプレポリマーを得、このセミプレポリマーを、砥粒
を混合したポリオール成分よりなる硬化剤と反応させ、
セミプレポリマー法によりポリウレタンエラストマーを
得るのがよい。このセミプレポリマー製造工程で反応さ
せるポリオール成分として、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ジプロピレングリコールおよび
トリプロピレングリコールのうち、１種又は２種以上の
ポリオールを用い、砥粒と混合する硬化剤のポリオール
成分として、分子量500〜6000の２官能ポリエーテルポ
リオールと低級脂肪族単量体グリコールの混合物を用い
ると、成形体の脱型時間が短く、離型性がよく、弾性砥
石の生産性が向上する。

上記セミプレポリマー法によるポリウレタン弾性砥石の
製造法において、砥粒と混合するポリオール成分中の２
官能ポリエーテルポリオール成分のうち５〜50重量％、
更に好ましくは10〜20重量％をポリテトラメチレングリ
コールとパラアミノ安息香酸エチルを触媒存在下で反応
させて得られるポリエーテルポリオールのパラアミノ安
息香酸エステルとすることにより、弾性砥石の耐熱性が
向上する。この添加量が、５重量％未満では耐熱性向上
の効果がなく、50重量％を越えると弾性砥石が硬くなり
過ぎ、弾性に乏しくなる。

本発明のポリウレタン弾性砥石の製造で用いられる有機
ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネー
ト、４、４′−ジフェニルメタンイソシアネート（以下
MDIという）、ポリメリックMDI等を用いることができ
る。

硬化剤中には、アミン系触媒、錫系触媒等の反応触媒を
添加し、発泡させる場合には、水、トリクロロフルオロ
メタン等の発泡剤を添加し、更にシリコン整泡剤、顔
料、老化防止剤等を必要に応じて添加する。

（ｅ）実施例１〜６ MDI100重量部とプロピレングリコール15.8重量部を反応
させ、イソシアネート基含有量23重量％、官能基数２の
セミプレポリマー（Ｐ）を調製した。

一方硬化剤のポリオール成分として、下記のポリオール
A,B,Cのポリオールとエチレングリコールを混合して用
い、水、触媒としてトリエチレンジアミン、シリコーン
整泡剤SRX−2962（東レシリコーン社製）、焼結アルミ
ナよりなる砥粒をそれぞれ、第１表に示す配合比で混合
し、硬化剤（Ｒ）を調製した。

表１において、ポリオールＡは、住友バイエル社製デス
モーフェン0331であり、分子量2400、OH価47、官能基数
２〜３のポリエーテルポリオールである。

ポリオールＢは旭硝子（株）製EL−540であり、分子量2
000,OH価56の２官能ポリプレングリコールである。

ポリオールＣは、特公昭60-38412号に記載された方法に
より調製したポリエーテルポリオール誘導体である。即
ち、ポリテトラメチレングリコール（三菱化成（株）製
PTMG1000,分子量1035）502g、パラアミノ安息香酸エチ
ル160g、テトラブチルチタネート0.13g、を３口フラス
コ中で乾燥空気を通じながら180℃に加熱するとエチル
アルコールが留出しはじめた。徐々に温度を上げ200℃
に達すると、エチルアルコールの留出は理論量の82％で
止った。更に温度を215℃に上げ２時間保った後、減圧
下で、未反応パラアミノ安息香酸エチルを留去した。こ
のようにして、アミン価1.427meq/g、アミノ基と水酸基
の総計1.594meq/gのポリエーテルポリオール誘導体が得
られた。

上記のプレポリマー（Ｐ）と砥粒を含む硬化剤（Ｒ）を
第１表に示す。P/R比で混合して成型機に注入し、反応
させ、発泡体よりなるポリウレタン弾性砥石を得た。

得られたポリウレタン弾性砥石をハマ擦り機（安藤電機
社製）にて、回転数885r.p.m.で圧力５〜6kg/cm²を加
え、スチール片を15万回迄研磨して、耐久性を試験し
た。第１表に耐久試験の限界までの使用回数を示す。

又砥粒を含むクロロプレンゴムスポンジよりなる市販の
弾性ゴム砥石（土田製陶所製）について同様の耐久試験
を行った結果を比較例として第１表に示す。

上記本発明の実施例は、発泡弾性砥石の製造法のみを挙
げて説明したが、中実の弾性砥石を得る場合には、硬化
剤中に発泡剤である水及びシリコン整泡剤を配合せず、
上記各実施例と略同一配合の硬化剤を同一のセミプレポ
リマーと反応させることにより、中実の弾性砥石を得る
ことができる。そうして得られた中実弾性砥石は砥粒の
脱落が極めて少ない。

（ｆ）発明の効果本発明のポリウレタン弾性砥石は、ウレタンのNCO基
と、砥粒の結合が強固であると考えられ、そのため、ポ
リウレタン弾性体の主体からの砥粒の脱落がなく、ポリ
ウレタン自体が強度及び耐摩耗性が大であり、ポリウレ
タンを発泡体とした場合でも弾性砥石の耐摩耗性がきわ
めて良好である。ポリウレタンの成分、及び発泡率を調
整することにより、任意の硬さの弾性体を製造すること
ができる。砥粒を選択することにより、無色、白色、淡
色、その他任意の色彩に着色した弾性砥石を製造するこ
とができる。

ポリウレタンの硬化剤成分に砥粒を予め混合しておきイ
ソシアネート成分と混合することにより容易に製造する
ことができ、製法が簡単である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機系砥粒と、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ジプロピレングリコールおよび
トリプロピレングリコールよりなる群より選ばれた１種
または２種以上のポリオールと有機ポリイソシアネート
とを反応させたセミプレポリマーと、分子量500〜6000
の２官能ポリエーテルポリオール及び低級脂肪族単量体
グリコールを反応させて得られたポリウレタン弾性体と
が、一体に結合した成形体よりなるポリウレタン弾性砥
石。
【請求項２】ポリウレタン弾性体が、発泡体である特許
請求の範囲第１項記載のポリウレタン弾性砥石。
【請求項３】無機系砥粒を分子量が500〜6000の２官能
ポリエーテルポリオール及び低級脂肪族単量体グリコー
ルよりなるポリオール成分と予め混合し、次いでこれ
を、有機ポリイソシアネートと化学量論量以下のジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコールおよびトリプロピレングリコールよりなる
群より選ばれた１種または２種以上のポリオールとを反
応させて得られたセミプレポリマーよりなるポリイソシ
アネート成分と混合して反応させ、弾性体を得ることを
特徴とするポリウレタン弾性砥石の製造法。
【請求項４】該弾性体が発泡弾性体である特許請求の範
囲第３項記載のポリウレタン弾性砥石の製造法。
【請求項５】無機系砥粒と予め混合するポリオール成分
として、そのポリオール成分のうち５〜50重量％がポリ
テトラメチレングリコールとパラ安息香酸エチルを触媒
存在下で反応させて得られた、ポリエーテルポリオール
誘導体であるポリオール成分を用いる特許請求の範囲第
３項記載のポリウレタン弾性砥石の製造法。