JPH08108373A - 潤滑剤を芯物質として含有するカプセルを含む不織布研磨材 - Google Patents

潤滑剤を芯物質として含有するカプセルを含む不織布研磨材

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JPH08108373A
JPH08108373A JP6270427A JP27042794A JPH08108373A JP H08108373 A JPH08108373 A JP H08108373A JP 6270427 A JP6270427 A JP 6270427A JP 27042794 A JP27042794 A JP 27042794A JP H08108373 A JPH08108373 A JP H08108373A
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capsule
polishing
nonwoven fabric
lubricant
fibers
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English (en)
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Hironori Hagiwara
広法 萩原
Ikuko Yamato
育子 大和
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3M Co
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
    • B24D11/005—Making abrasive webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (ａ)複数の有機ポリマー性繊維を有する基
材；(ｂ)複数の研磨グレイン；および(ｃ)複数の、潤滑
剤を芯物質として含有しカプセルの外皮が熱硬化性樹脂
からなるカプセル；を有する嵩高な不織布研磨材におい
て、上記研磨グレインとカプセルとがバインダーにより
上記繊維に接着されており、上記バインダーは上記繊維
同士をもそれらが相互に接触する位置において接着して
おり、かつ20ｇ/m2以上10,000g/m2未満の目付を有する
不織布研磨材。 【効果】 研磨中に長時間に渡って潤滑性を持続させる
ことによって外部からの潤滑剤供給を不要とし、かつ優
れた研磨能力が初期から得られ、更にそれが持続する不
織布研磨材が提供された。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不織布研磨材、特に潤滑
剤を、カプセル化された状態で研磨材の内部に有する不
織布研磨材に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に金属加工の仕上げ作業に不織布研
磨材を用いる場合には、研磨性能を向上させるため、お
よび研磨中に発生する研磨熱により被研磨物が変色する
「研磨焼け」を防ぐため、液体または固型の潤滑剤を不織
布研磨材に塗布する。しかしながら、その場合潤滑剤が
飛散し作業環境が悪化すること、および潤滑効果を持続
させるために頻繁に潤滑剤を塗布する必要があり、工程
が煩雑となる等の問題がある。
【０００３】特開昭62-152679号には、無機物質を壁材
とする潤滑剤含有カプセルを有する研磨材が開示されて
いる。しかしながら、このカプセルの壁材には数十オン
グストロームから数百オングストロームの孔が多数存在
するので、液状潤滑剤を完全に封入できない(「最新マイ
クロカプセル化技術」p131総合技術センター編)。このた
めに、この不織布研磨材の製造工程で有機溶剤を使用す
ると含有されるカプセルから液状潤滑剤が溶出し、効果
が低減する。
【０００４】また、実開昭63-32761号および同63-32762
号には、潤滑剤を封入したアクリル樹脂のカプセルを有
する不織布研磨材が開示されている。しかしながら、ア
クリル製のカプセル外皮はガラス転移点が低く、一般に
自己架橋性を有しないために架橋剤の添加を必要とし、
架橋密度が低く耐溶剤性および耐熱性に劣る。したがっ
て、不織布研磨材の製造工程で使用する有機溶剤によ
り、また、加熱乾燥によってカプセル外皮が溶解して封
入した潤滑剤が流出し、効果が低減する。
【０００５】さらに、実開昭63-32763号には、潤滑剤を
封入したガラス製のカプセルを有する不織布研磨材が開
示されている。しかしながら、ガラス製カプセルはガラ
スを融点以上に加熱融解して製造されるため、芯物質に
有機物である潤滑剤を配合すれば、潤滑剤は分解し潤滑
性能を喪失する。そのために、この不織布研磨材では潤
滑剤の効果が得られない。またガラスは割れると危険な
ので、不織布研磨材のような用途には適さない。
【０００６】一方、米国特許第3502453号に示されるよ
うに、潤滑剤を熱硬化性樹脂等からなるカプセルに予め
封入して含有する砥石が知られている。しかしながら、
かかる砥石は摩擦減少のみを目的としており、研磨力の
向上までは考慮していない。また、砥石は、柔軟性に欠
け、研磨物表面に沿って変形し難いので、微細形状や複
雑形状の精密研磨には不適である。潤滑剤入りのカプセ
ルが不均一に割れやすく、潤滑効果に劣るという問題も
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題を解決するものであり、その目的とするところは、研
磨作業中に外部から潤滑剤を供給しなくても十分な潤滑
性を発揮し、研磨焼けを防止し、かつ優れた研磨力を示
す不織布研磨材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)複数の有
機ポリマー性繊維を有する基材；(b)複数の研磨グレイ
ン；および(c)複数の、潤滑剤を芯物質として含有しカ
プセルの外皮が熱硬化性樹脂からなるカプセル；を有す
る嵩高な不織布研磨材において、上記研磨グレインとカ
プセルとがバインダーにより上記繊維に接着されてお
り、上記バインダーは上記繊維同士をもそれらが相互に
接触する位置において接着しており、かつ20g/m2以上1
0,000g/m2未満の目付を有する不織布研磨材を提供する
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【０００９】本発明で用いうる研磨グレインには、シリ
コンカーバイド、酸化アルミニウム、酸化クロム、エメ
リーおよびフリントのような通常の研磨グレインが含ま
れる。これらは単独または混合使用可能である。特に、
精密研磨に適するのは、JIS36番から10000番(平均グレ
イン径500〜0.6μm)のものである。
【００１０】このような研磨グレインは、一般に、基材
100重量部に対して10〜1000重量部、好ましくは、30〜5
00重量部の範囲で使用される。研磨グレインの添加量が
10重量部を下回ると、得られる不織布研磨材の研磨力が
低下するためであり、又、研磨グレインの添加量が1000
重量部を上回ると基材と研磨グレインとの結合力が乏し
くなり研磨グレインが脱落し易くなるためである。
【００１１】本発明で用いるバインダーは、耐熱性、耐
摩耗性、機械的強度に優れるという点から、熱硬化性樹
脂が好適である。具体的には、耐熱性、耐摩耗性が良好
で安価であるという点から熱硬化性のフェノール樹脂
(例えば、昭和高分子社製「ショーノールBRL-105TM」およ
び「ショーノールBRL-107TM」)が、反応性が高く、高機械
的強度であるという点でエポキシ樹脂(例えば、ダウ・
ケミカル社製「DER-331TM」および「DER-332TM」)が、反応
性が高く、研磨グレインの基材への結合性が高いという
点でウレタン樹脂(例えば、旭電化社製「UP-310TM」およ
び「UP-340TM」)が好適である。また、例えば、米国特許
第5,306,319号にクリシナン(Krishnan)等により開示さ
れている水溶性ウレタン樹脂および水溶性エポキシ樹脂
も本発明のバインダーとして用いうる。
【００１２】なお、後述するが、かかるバインダーを用
いて不織布研磨材を得、これを圧縮してホイールまたは
ブラシと称される物のような不織布研磨材を調製した場
合に、不織布研磨材が精密研磨物の表面へ良くなじむよ
うにするために、その弾性率が１×103kgf/cm2以下とな
るようバインダーを選定するのが好適である。弾性率が
１×103kgf/cm2以下の不織布研磨材を得るために好まし
いバインダーはフェノール樹脂である。
【００１３】本発明に好適な基材は、有機ポリマー性繊
維を用いて調製される不織布である。不織布は、弾力性
に富み、複雑形状の被研磨物表面に容易に適合可能であ
り、研磨グレインが繊維表面に容易に付着しやすく、安
価で、機械的強度が高く、更には軽量性を有するためで
ある。好ましくは、このような基材は10〜50mmの長さお
よび５〜30デニールの寸法を有する長繊維または短繊維
から調製される。しかしながら、連続フィラメントも用
いうる。
【００１４】このような繊維が調製されうる材料の例に
は、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリサルフォン、アクリルおよびポリ塩化ビ
ニル等が挙げられる。これらは単独でもしくは混合し
て、または共重合体として使用可能である。
【００１５】特に、本発明には、弾性力に富み変形可能
で、バインダーの熱硬化条件においても劣化が少ないと
いう点でポリアミドが、機械的強度が高く、耐熱性、耐
摩耗性に優れるという点でポリエステルが好適である。
また、ポリアミドとして特に好適なのはナイロンであ
る。ナイロンは耐熱性に優れるため、研磨焼けを効果的
に防止しうるからである。また、ナイロン繊維はフェノ
ール樹脂に良く固着するので、不織布としてナイロン繊
維を用い、バインダーとしてフェノール樹脂を用いた場
合に、不織布研磨材の機械的強度が改良される。本発明
に用いるのに特に好ましいナイロンはナイロン6,6であ
る。
【００１６】また、不織布の空隙率としては、40〜99％
が好適である。空隙率が40％未満では、研磨グレイン及
びバインダーが不織布中へ侵入困難であり、また、空隙
率が99％を超えると、研磨材としての機械的強度や耐摩
耗性が著しく低下するためである。
【００１７】尚、不織布の空隙率は以下の式により算出
される。 空隙率(％)＝(１−不織布の密度／不織布の材料の密度)
×100 本発明において、不織布の厚さは１〜50mmの範囲である
ことが好ましい。厚さが１mmを下回ると得られる不織布
研磨材の機械的強度が乏しくなり、逆に50mmを上回ると
不織布中への研磨グレインおよびバインダー等の侵入が
困難となるためである。又、製造の便宜および性能の均
一性の観点より２〜10mmの厚さの不織布が特に好まし
い。
【００１８】十分な潤滑性を有する不織布研磨材を提供
するために、本発明で用いるカプセルは、不織布研磨材
の製造工程中に芯物質を流出させない必要がある。不織
布研磨材の製造工程においては一般に溶剤および加熱乾
燥工程が用いられるので、カプセル外皮は耐溶剤性およ
び耐熱性を有しなければならない。
【００１９】これまでにも種々のカプセル外皮が提案さ
れているが、耐溶剤性の条件を満たすカプセル外皮は架
橋材料を用いたカプセル外皮である。架橋材料の具体例
には、エポキシ樹脂、ユリア樹脂(例えば、尿素-ホルム
アルデヒド樹脂、尿素-アセトアルデヒド樹脂、尿素-プ
ロピオンアルデヒド樹脂および尿素-ブチルアルデヒド
樹脂)、メラミン樹脂(例えば、メラミン-ホルムアルデ
ヒド樹脂、メラミン-アセトアルデヒド樹脂、メラミン-
プロピオンアルデヒド樹脂およびメラミン-ブチルアル
デヒド樹脂)、フェノール樹脂(例えば、フェノール-ホ
ルムアルデヒド樹脂、フェノール-アセトアルデヒド樹
脂、フェノール-プロピオンアルデヒド樹脂、フェノー
ル-ブチルアルデヒド樹脂、キシリノール-ホルムアルデ
ヒド樹脂、キシリノール-アセトアルデヒド樹脂、キシ
リノール-プロピオンアルデヒド樹脂およびキシリノー
ル-ブチルアルデヒド樹脂)およびポリアミド樹脂が挙げ
られる。
【００２０】尿素、メラミンおよびフェノール等の主成
分とホルムアルデヒド等の架橋成分とは１：1.2〜１：
1.7のモル比で用いることが好ましい。反応性が良好と
なり、未反応の残存アルデヒドが少なくなるからであ
る。また、その中でもユリア樹脂およびメラミン樹脂の
カプセル外皮は特に耐溶剤性に優れ、芯物質が溶出しに
くいため適当である。カプセルを作製するために最も好
ましい樹脂はユリア樹脂である。
【００２１】本発明のカプセル外皮は、不織布研磨材の
製造工程中には軟化することなく芯物質を保持し、その
使用中の摩擦熱により軟化して芯物質の放出が容易とな
るような適当なガラス転移点(Tg)を有する。一般には16
0℃以上のTgを有することが好ましい。不織布研磨材に
は乾燥工程において160℃程度の温度がかかるからであ
る。また、高速回転用研磨材に使用するか、または乾燥
をより高温で行う場合は180℃を上回るTgを有するもの
が好ましい。尚、本明細書におけるTgとは、パーキンエ
ルマー社製DSC４型示差走査熱分析計を用いて測定され
る比熱の変化点をいう。
【００２２】カプセルは、例えば、以下の方法により製
造される。カプセル外皮を形成する樹脂の水溶液中に用
いる潤滑剤を投入し、潤滑剤が適当な粒径の油滴を形成
するように温度および回転数を調節する。その後、樹脂
の架橋を開始させることにより潤滑剤が封入されたカプ
セルが得られる。
【００２３】すなわち、まず、適当な容器内に所定量の
ホルマリン、尿素、pH調整剤を添加し、25〜90℃の温度
になるよう調節する。ついで、撹拌機を用いて、約１〜
24時間、撹拌して水溶性尿素ホルマリン樹脂を作成す
る。この樹脂を潤滑剤の融点以上、例えば60〜90℃の温
度に調節した後に、撹拌しながら潤滑剤を添加する。潤
滑剤が融解した後に、pH３〜６の酸、例えばクエン酸を
添加し、撹拌速度300〜5000rpmで約１〜10時間撹拌して
カプセル外皮を形成することにより、本発明に好適なカ
プセルとする。
【００２４】アルデヒド縮合のためにここで用いる硬化
触媒としては、pH３〜６の弱酸が好適である。かかるpH
の範囲であれば、ホルマリンと尿素との付加反応速度よ
りも、縮合反応の速度が大きくなり、効率の良い架橋反
応が可能となるからである。その結果、架橋密度が高
く、耐溶剤性、耐熱性に優れるカプセル外皮の形成が可
能となる。また、強酸と比較して使用時の安全性が高
く、残留したとしても被研磨物を腐食させるおそれが少
ないという利点もある。尚、具体的にはクエン酸、ホウ
酸、リンゴ酸およびリン酸等が硬化触媒として使用可能
である。
【００２５】このような方法によれば、油滴状の潤滑剤
の周囲に直接カプセル外皮を形成することが可能とな
り、潤滑剤を予め粒状に形成させた後、固化させ、取り
出す工程等が不要となる。その結果、カプセルの製造工
程が従来と比較して著しく短縮される。
【００２６】また、本発明では、カプセル外皮の周囲を
更に金属薄膜や金属酸化膜で被覆したカプセルも好適に
用いうる。かかる被覆を施すことにより、更に格段に耐
溶剤性および研磨力が向上するためである。具体的に
は、ニッケル、銅、亜鉛、銀、鉛およびスズのような金
属または金属酸化物を蒸着、スパッタリングまたは化学
メッキ等することで被覆可能である。
【００２７】カプセルの粒径は使用する不織布の繊維間
の空間より小さければ使用できる。本発明の不織布研磨
材が主に必要とされる金属仕上げの分野に最も適した不
織布研磨材の繊維の大きさは５〜30デニールであり、そ
の繊維間の空間を考慮すると、カプセルの粒径は５〜30
0μmが望ましい。カプセルの粒径が５μmを下回ると研
磨中にカプセルが破壊され難くなり、300μmを上回ると
カプセルが不織布の編み目に侵入することが困難とな
る。さらに、均一なカプセル破壊の観点より10〜200μm
の粒径が好ましく、不織布中への均一な分散性の観点よ
り20〜150μmの粒径がさらに好ましい。
【００２８】カプセル外皮の膜厚は0.5〜20μmとするこ
とが好ましい。膜厚が0.5μmを下回ると耐熱性および耐
溶剤性に乏しくなり、20μmを上回ると研磨中にカプセ
ルが破壊され難くなる。研磨中の潤滑剤の使用量を増大
させる均一なカプセル破壊性の観点から１〜10μm、特
に２〜７μmの膜厚が好ましい。
【００２９】カプセル内に含有させる潤滑剤としては、
石油系潤滑剤(例えばパラフィンワックス)、合成樹脂系
潤滑剤(例えばシリコン油、オレフィン重合油、ジエス
テル油、ポリオキシアルキレングリコール、ハロゲン化
炭化水素油等)および脂肪酸(ステアリン酸、ミリスチン
酸等)等が使用可能である。
【００３０】また、カプセル外皮を成型する際に、熱硬
化性樹脂を周囲で効率よくかつ緻密に架橋ならしめるた
め、カプセル外皮成形温度を後述する所定温度に制御す
るのが好適であるが、かかる観点から、潤滑剤の融点も
それに対応して、100℃以下のものが好適である。
【００３１】得られるカプセルは不織布100重量部に対
して１〜100重量部の量で本発明の不織研磨材に含有さ
せることが好ましい。この含有量が１重量部を下回ると
潤滑剤の効果が得られず、100重量部を上回ると研磨に
寄与する研磨材の量が相対的に減少するので、研磨性が
低下する。研磨性と潤滑性とのバランスの観点より５〜
50重量部、特に10〜30重量部の含有量が好ましい。
【００３２】本発明の不織布研磨材は、以下の方法によ
り製造することが好ましい。まず、ポリアミド繊維等を
使用した一般的な不織布原反に、浸漬法、ロールコート
法またはスプレーコート法により、研磨グレインとフェ
ノール樹脂のようなバインダーとエチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテートのような溶剤と潤滑剤を封
入したカプセルとを含有する混合溶液を付着させる。本
発明のカプセルに耐溶剤性が要求されるのは、付着に適
する粘度に調整するために混合溶液中に有機溶剤が存在
する場合が多いためである。
【００３３】または、潤滑剤を封入したカプセルを含有
しない混合溶液を用いること以外は上記と同様にして、
まず、従来の不織研磨材を調製し、その後、潤滑剤を封
入したカプセルとバインダーとを含有する混合溶液をこ
れに付着させ、加熱乾燥させてもよい。
【００３４】従来の不織布研磨材としては、ポリアミド
繊維およびポリエステル繊維から形成された一般的な不
織布を基材としてシリコンカーバイド、酸化アルミニウ
ム、酸化クロム、エメリーおよびフリントのようなJIS3
6番から10000番の研磨グレインがバインダーと共に塗布
された市販のものを用いうる。具体的な不織布研磨材と
して、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチ
ュアリング社、セント・ポール、ミネソタ、製の「スコ
ッチブライトTM」等が挙げられる。
【００３５】ついで、この混合溶液を塗布後有機溶剤を
乾燥しバインダーを硬化するために、スルーオーブンに
て通常160℃にて15分程度加熱乾燥させ、本発明の嵩高
な不織布研磨材を得る。その際に破壊されることなく芯
物質を保持するために、本発明のカプセルにはこの加熱
乾燥に耐えうる耐熱性が要求される。得られた嵩高な不
織布研磨材は、20g/m2以上10,000g/m2未満の目付を有す
る。目付がかかる範囲であれば、精密研磨物表面になじ
んで容易に変形しうる柔軟性を有するので、複雑な形状
の表面をも均一に研磨することが可能となるためであ
る。好ましくは40g/m2以上6,000g/m2以下、更に好まし
くは100g/m2以上5,000g/m2以下の範囲である。
【００３６】また、得られた嵩高な不織布研磨材は、一
般に0.01g/cm3以上1.00g/cm3未満、好ましくは0.02g/cm
3以上0.60g/cm3以下、更に好ましくは0.05g/cm3以上0.5
0g/cm3以下の見掛け密度を有する。ここでいう見掛け密
度とは、単位厚さ当たりの不織布研磨材の目付けを意味
する。すなわち、次の式［１］であらわされる。；式
［１］ 不織布研磨材の見掛け密度(g/cm3)＝［不織布研磨材の
目付け(g/m2)／不織布研磨材の厚さ(mm)］／1,000
【００３７】本発明の嵩高な不織布研磨材をロール状ま
たはディスク状に加工し、コアーのまわりに圧縮しなが
ら巻きつけるか、あるいは所定の枚数を積層して円筒状
としたものに、上述のフェノール樹脂、エポキシ樹脂お
よびポリウレタン樹脂のようなバインダーを付着させ、
通常135℃にて４時間加熱成型することにより、ホイー
ルまたはブラシのような不織布研磨材を製造することが
できる。本発明のカプセルにはこの加熱成型に耐えうる
耐熱性も必要とされる。
【００３８】または、上記のバインダーの代わりに潤滑
剤を封入したカプセルとバインダーと有機溶剤との混合
溶液を用いることによりホイールまたはブラシのような
不織布研磨材を製造することができる。この場合は本発
明のカプセルには耐熱性に加えて耐溶剤性も必要とされ
る。
【００３９】上述の操作において、この不織布研磨材
は、未圧縮状態と比較して１〜20倍の密度となるまで圧
縮されることが好ましい。また、この様に圧縮して得ら
れた不織布研磨材は、１×103kgf/cm2以下、好ましくは
１〜500kgf/cm2、更に好ましくは10〜500kgf/cm2の弾性
率を有する。弾性率がかかる範囲であれば、精密研磨物
表面になじんで容易に変形するので、複雑な形状の表面
をも均一に研磨することが可能となるためである。
【００４０】
【実施例】以下の非限定的な実施例により本発明をさら
に詳細に説明する。尚、特に断らない限り「部」は重量基
準である。
【００４１】基材の仮固定処理 ポリアミド繊維として長さ５mmの15デニールのナイロン
100％を用いて目付100g/m2の不織布の原反を形成し、フ
ェノール樹脂にて繊維を固定し、目付150g/m2の仮固定
処理された不織布基材を得た。
【００４２】カプセルの製造 水溶性ユリア樹脂は32部のホルマリンと12部の尿素を70
℃で2.5時間加熱した後、その混合物を50部の蒸留水に
加えることによって得た。
【００４３】得られた水溶液4290ml、蒸留水1420ml、硫
酸ナトリウム571gを混合し、撹拌しながら90℃まで加熱
した。混合物の温度が90℃になった時にステアリン酸18
00gを加えてステアリン酸が溶解するまで放置した。溶
解したステアリン酸が所定の粒径になるように撹拌の回
転数を調節し、pHを約5.0に調節した。
【００４４】そのまま５時間撹拌を続け最後に水酸化ナ
トリウム水溶液で中和し、カプセルを瀘別した。蒸留水
で再度洗浄、濾過することによりステアリン酸が封入さ
れたカプセルを得た。得られたカプセルの平均粒径は13
0μmであった。
【００４５】金属化カプセルの製造 金属蒸着機を用いて、100℃の蒸着温度において上述の
ように調製した本発明の非金属化カプセルをアルミニウ
ムで約100〜1000オングストロームの厚さに被覆し、金
属化カプセルを得た。蒸着操作においては、まず、市販
のアルミ箔を日本電子社製真空蒸着装置モデル「JEE-4X」
中に置き、１〜２×10-5トルの圧力下で100℃に加熱し
た。ついで、生じたアルミニウム蒸気をカプセルの表面
に10〜30秒間蒸着させた。
【００４６】不織布研磨材の製造 フェノール樹脂100部に対してエチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート100部、JIS#2000番のシリコ
ンカーバイド研磨グレイン150部、また上記のステアリ
ン酸封入カプセル80部の割合で投入した混合溶液を仮固
定された基材に付着させた。その後スルーオーブンで16
0℃15分間にて硬化させ、目付600g/m2、厚さ5mmおよび
密度0.12g/cm3の嵩高な不織布研磨材を得た。このホイ
ールの弾性率は、200kgf/cm2であった。
【００４７】この不織布研磨材をディスク状に加工し、
かかるディスク状物12枚を相互に積層し、ポリエーテル
ウレタン樹脂を用いて1kgf/cm2の圧力下で厚さ１インチ
(2.54cm)まで圧縮し、１３５℃のバッチオーブン中４時
間で硬化させホイールとした。このホイールの弾性率は
200kgf/cm2であった。
【００４８】実施例の製品の性能評価 (１)カプセルの耐溶剤性および耐熱性 本発明の非金属化カプセルの外観を図１に示す。まず、
このカプセルをエチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート中にて６カ月間浸漬した。図２に示すよう
に、カプセルは溶剤に侵されなかった。ついで、カプセ
ルを160℃で24時間放置した。図３に示すようにカプセ
ルは高温にさらされても破壊されなかった。
【００４９】図４には、実施例で調製した不織布研磨材
ホイール中の本発明のカプセルの外観写真を示すが、製
造後の製品中においても本発明のカプセルには全く変化
が見られず、不織布製造工程中におけるカプセルの耐溶
剤性および耐熱性が確認された。
【００５０】非金属化カプセルの代わりに金属化カプセ
ルを用いること以外は上述の操作と同様にして、金属化
カプセルの耐溶剤性および耐熱性を評価した。その結
果、金属化カプセルが非金属化カプセルよりも優れた耐
溶剤性および耐熱性を有することが確認された。
【００５１】一方、比較例としてアクリル樹脂製のカプ
セルを図５に示す。このカプセルをエチレングリコール
モノエチルエーテルアセテート中に浸漬したところ、図
６に示すように、カプセルはエチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテートに瞬時に溶解し、全く耐溶剤性
を持たなかった。ついで、このカプセルを130℃に加熱
したところ、図７に示すように、カプセルは瞬時に溶解
し、全く耐熱性を持たなかった。
【００５２】(２)研磨能力の評価 以下の条件下で芯なし研磨機(日清紡績社製)を用いて連
続研磨を実施し、研磨力の経時変化を評価した。連続研
磨中の各測定点におけるテスト研磨において使用したス
チールロッドの研磨前後の重量変化からカット量(mg)を
求め、結果を図８に示す。
【００５３】テスト研磨条件 スチールロッド φ10×150L S45C 送り速度 ２m/min 負荷 ３amp/25mm/200V研磨時間 45秒
【００５４】対照１として現行製品である住友スリーエ
ム社製MGホイール5S-2010を評価した。MGホイール5S-20
10は、長さ５mmの15デニールナイロン繊維を用いて作製
した不織布に研磨グレインとフェノール樹脂とからなる
スラリーを含浸させて厚さ５mmの研磨ウェブを得、つい
で、この研磨ウェブを数枚積み重ねた積層体を、ポリエ
ーテルウレタン樹脂を用いて１kgf/cm2の圧力下で圧縮
することにより調製される不織布研磨材である。
【００５５】MGホイール5S-2010の研磨力は、評価開始
より性能が徐々に低下し、やがて一定になっている。ま
た、対照２として、現行製品に固型潤滑剤を塗布した場
合の性能を評価したが、一時的に性能が向上するが、持
続することなくその効果は消滅している。
【００５６】一方実施例の製品は潤滑効果を発揮し、高
い初期研磨力を示すとともに、連続研磨においてもその
初期研磨力を持続し、長期間にわたって潤滑性能を示し
ており、外部から潤滑剤を供給する必要がないことを示
す。
【００５７】(3)研磨焼けの評価 意識的に研磨焼けが発生しやすい条件にするため以下の
条件にて研磨焼け発生の有無により製品の潤滑性能を評
価した。
【００５８】 スチールロッド φ15×150L S45C 送り速度 ０ 負荷 ５amp/25mm/200V 研磨時間 30秒
【００５９】現行製品「MG5S-2010」を用いて研磨したス
チールロッドの表面には、図10に示すスチールロッドの
研磨跡に見られるように、著しい「研磨焼け」が生じた。
他方、本実施例で調製した研磨材で研磨したスチールロ
ッドの表面には、図９に示すスチールロッドの研磨跡に
見られるように、研磨焼けは生じなかった。
【００６０】
【発明の効果】潤滑剤を封入した架橋反応によって合成
される熱硬化性樹脂からなる本発明のカプセルは、不織
布研磨材の製造に用いる溶剤および乾燥温度に十分耐え
得る耐溶剤性および耐熱性を有するため、潤滑剤を含有
する不織布研磨材の製造が可能となった。その結果、研
磨作業中に均一にカプセルが破壊され長期間にわたって
潤滑剤を放出し安定した潤滑性を示し、作業中に外部か
ら潤滑剤を供給する操作が不要となった。また、本発明
の不織布研磨材によれば、優れた研磨能力が初期から得
られ、更にそれが持続することも判明した(図８参照)。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の潤滑剤が封入されたカプセルの粒子
構造を示す200倍の写真である。
【図２】 耐溶剤性試験後の本発明の潤滑剤が封入され
たカプセルの粒子構造を示す50倍の写真である。
【図３】 耐熱性試験後の本発明の潤滑剤が封入された
カプセルの粒子構造を示す50倍の写真である。
【図４】 不織布研磨材に含有された本発明の潤滑剤が
封入されたカプセルの粒子構造を示す50倍の写真であ
る。
【図５】 潤滑剤が封入されたアクリル樹脂製のカプセ
ルの粒子構造を示す200倍の写真である。
【図６】 耐溶剤性試験後の潤滑剤が封入されたアクリ
ル樹脂製のカプセルの粒子構造を示す50倍の写真であ
る。
【図７】 耐熱性試験後の潤滑剤が封入されたアクリル
樹脂製のカプセルの粒子構造を示す50倍の写真である。
【図８】 本発明の不織布研磨材の研磨性能を示すグラ
フである。
【図９】 本発明の不織布研磨材で研磨されたスチール
ロッドの表面上に形成された微細なパターンを示す写真
である。
【図１０】 従来の不織布研磨材で研磨されたスチール
ロッドの表面上に形成された微細なパターンを示す写真
である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 a)複数の有機ポリマー性繊維を有する基
    材； b)複数の研磨グレイン；および c)複数の、潤滑剤を芯物質として含有しカプセルの外皮
    が熱硬化性樹脂からなるカプセル；を有する嵩高な不織
    布研磨材において、 該研磨グレインとカプセルとがバインダーにより該繊維
    に接着されており、該バインダーは該繊維同士をもそれ
    らが相互に接触する位置において接着しており、かつ20
    g/m2以上10,000g/m2未満の目付を有する不織布研磨材。
  2. 【請求項２】 前記熱硬化性樹脂がアルデヒド縮合物で
    ある請求項１記載の不織布研磨材。
  3. 【請求項３】 前記アルデヒド縮合物がpH３〜６の弱酸
    を硬化触媒として用いて架橋されている請求項２記載の
    不織布研磨材。
  4. 【請求項４】 前記カプセルの外皮が更に金属または金
    属酸化物で被覆されている請求項１〜３のいずれか記載
    の不織布研磨材。
  5. 【請求項５】 前記カプセルが５〜300μmの平均粒径を
    有する請求項１〜４のいずれか記載の不織布研磨材。
  6. 【請求項６】 前記カプセルの外皮が0.5〜20μmの厚さ
    である請求項１〜５のいずれか記載の不織布研磨材。
  7. 【請求項７】 前記カプセルが基材100重量部に対して
    １〜100重量部含まれている請求項１〜６のいずれか記
    載の不織布研磨材。
  8. 【請求項８】 共に圧縮されバインダーにより接着され
    た請求項１〜７のいずれか記載の嵩高な不織布研磨材の
    複数層を有する、不織布研磨材。
  9. 【請求項９】 １×103kgf/cm2以下の弾性率を有する請
    求項８記載の不織布研磨材。
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