JPS6016365A - 研摩材組成物 - 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】 本発明は合成樹脂バインダーと研摩材粒子とから成る研
摩材組成物に関する。さらに詳しくは、種々の基材面に
塗布することができ、これによって該基材面に研摩材層
の形成されて成る研摩材料を得るための研摩材組成物に
関する。

従来、布または紙等の基材面に、研摩材粒子を接着剤を
用いて付着せしめて成る研摩材料が、たとえば研摩布ま
たは研摩紙としてＪ工Ｓ　Ｒ６２５１゜同６２５２等に
より公知であり、金属、木材、石材セメント質基材、合
成樹脂、塗膜等の研摩加工に広く用いられている。

前記、従来公知の研摩材料は、基材として布または紙が
用いられていること、および接着剤としてにかわ、ゼラ
チン等が用いられていることによって、概して耐水性に
劣るという欠点を有している。またこれら研摩材料に使
用されている基材の布または紙等は不透り］材料である
ため、研摩加工中の研摩面を研摩材料を通して観察する
ことなど望むべくもないが、もし、研摩材料が透明性を
有していて、該研摩材料を通しての研摩面の観察が可能
であるならば、常に研摩状態を確認しつつ研摩加工がお
こなえるので極めて有利である。

本発明の目的は、耐水性に優れた研摩材料を作ることの
できる研摩材組成物を提供するにある。

本発明の他の目的は、研摩面が観察できる程度に透明な
研摩材料を作ることのできる研摩材組成物を提供するに
ある。

本発明の以上のごとき目的は、鉛筆硬度ＨＢ以上の塗膜
硬度を有する合成樹脂バインダー１００重量部に対し、
粒子径０．０１〜５００μｍの研摩材粒子０、１〜５０
重量部を含有して成る研摩材組成物を提供することによ
って達成される。

本発明でいう鉛筆硬度は、ＪＩｓ　Ｋ　５４ｏｏ「塗料
一般試験方法」ｅ、　１４　ｒ鉛筆列っがき試験」によ
って試験したときの硬度であり、鉛筆硬度ＨＢ以上とは
ＨＢないしはそれよりも硬い硬度であることを意味する
。

本発明で使用可能な合成樹脂バインダーは、塗膜硬度が
ＨＢ以上のものであれば特に限定するものではなく、塗
料用として一般に用いられている合成樹脂バインダーが
使用てきる。

一例としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂、繊維素系樹脂等であり、
これら樹脂の中でも紫外線硬化型の樹脂バインダーを用
いるのが、低温短時間で比較的硬度の高い塗膜が得られ
るので特に好ましい。これら合成樹脂バインダーの塗膜
硬度がＨＢよシも軟かくなると「バインダー効果」が弱
くなり、研摩加工に際して、研摩材料中の研摩粒子の脱
落が生じ易くなる他研摩材塗膜が剥離したり、あるいは
切れたりする等の欠点が生じるようになる。したがって
、良好なバインダー効果を得る上で特に好ましい鉛筆硬
度は、２Ｈ以上である。なお、本発明でいう「バインダ
ー効果」とは、研摩材粒子相互間および研摩材粒子と基
材間がバインダーによって、強固に結合されている状態
をいうものとする。

本発明で使用可能な研摩材粒子は、粒子径０．０１〜５
００μｍのダイヤモンド、エメリー、スピネル、ザクロ
石、けい石、ガラス粉、銅粉または炭化けい素、炭化チ
タン等の炭化物、酸化アルミ、酸化鉄、酸化けい素等の
金属酸化物の粒子であり、また場合によっては硬度の高
い架橋樹脂粒子も使用することができる。これら研摩材
粒子の粒子径が０．０１μｍよりも小さいと、研摩材料
面は平滑に近くなって研摩効果が著しく低下する。一方
、粒子径が５００μｍよりも大きいと研摩組成物中での
研摩粒子の沈降が生じ易くなる他、研摩材料を作る際の
研摩材組成物の塗布作業性が困難にな９、またバインダ
ー効果の低下によシ、研摩材粒子が脱落し易くなる等の
不都合が生じるようになる。したがって、特に好ましく
使用し得る粒子径は１〜５０μｍである。

前記研摩材粒子のうち、ガラス粉、ダイヤモンド、酸化
けい素等、光透過性を有する粒子の使用が、透明性研摩
材料を作るのに好適である。特に、これら光透過性研摩
粒子と前記紫外線硬化型樹脂バインダーとを組合せて使
用するのが好ましく、該紫外線硬化型樹脂バインダーが
透明性を有していれば、なお更に好ましい。

また、研摩材粒子を合成樹脂バインダー中に混合するに
際し、カップリング剤で処理した研摩材粒子を用いると
、研摩材組成物製造時の研摩材粒子の分散が容易になる
と共に、製造された組成物の保存安定性も向上する。ま
た、バインダー効果が向上して研摩材粒子の脱落が防止
できる等の利点が得られるので、カップリング剤の使用
は本発明にとって好ましい。

本発明において使用可能なカンプリング剤（ハ、ビニル
−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
ンプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング
剤、メタクリレート、クロミック。

クロライド等のボランカップリング剤等であり、特にシ
ランカップリング剤の使用が研摩材組成物製造時の高分
散性、研摩材粒子の凝集防止による組成物の保存安定性
の向上、および高いバインダー効果が得られる等の理由
で好ましい。

本発明研摩材組成物は、前記合成樹脂バインダー１００
重量部に対し、前記研摩材粒子ｏ、　１〜５０重量部の
範囲で混合するのが好ましく、１〜３０の範囲が特に好
−ましい。研摩材粒子の混合量が０．１重量部より少な
いと、良好な研摩性が得られず、一方５０重量部より多
いとバインダー効果が低下して研摩材粒子の離脱が認め
られるようになる。

本発明研摩材組成物は、何ら特殊な方法を用いる必要が
なく公知の方法で製造できる。たとえば、合成樹脂バイ
ンダーが液状の場合はそのまま、固形状の場合は適宜の
溶媒（塗料用各種有機溶媒、反応性モノマー類、水等）
に溶解ないし分散せしめて液状とし、該液状バインダー
中に研摩材粒子の所要量を加え均一に混合することによ
って製造できる。また本発明研摩材組成物には、必要に
応じて、染料、顔料、消泡剤、湿潤剤、沈降防止剤、増
粘剤およびその他の界面活性剤等、主として塗料業界に
おいて慣用されている種々の塗料用添加剤を加えること
も有効である。特に染料、顔料による透明性を損なわな
い程度の着色は、色彩゛による意匠性に優れた研摩材料
を得る上で好ましい。

かくして得られた本発明研摩材組成物は、種々の基材に
塗布されて研摩材料が作られる。以下、本発明に係る研
摩材料の一例を添付した図面にもとすいて説明する。

図面は、基材１の表面に、合成樹脂バインダー２０およ
び研摩材粒子２１から成る研摩材組成物を塗布、硬化せ
しめることによって研摩材層２を形成せしめて成る研摩
材料の部分的な横断面図である。

研摩側層２の形成は、本発明研摩材組成物を塗布可能粘
度に調整ｌまた後、スプレー塗装、浸漬塗装、フローコ
ーター、ドクター　ブレード、バーコニター、スピンコ
ーター等公知の塗布方法で種々の基材１の表面に塗布さ
れ、次いで硬化処理することによって形成される。研摩
材組成物の塗布量は、乾燥、硬化後の研摩材層２の膜厚
が３〜１００μｍとなるように塗布するのが好ましく、
膜厚が３μｍより薄いとバインダー効果が低下し、１０
０μｍより厚いと研摩材粒子がバインダー中に埋没して
良好々研摩材料が得られず、−１：た、研摩材料の屈曲
性も低下する。このため、特に好ましい膜厚は１０〜５
０μｍである。

なお、本発明研摩材組成物は６、基材表面に直接塗布し
てもさしつかえないが、基材面と研摩材層の付着性が悪
い場合等、付着性改善の目的で、あらかじめ基材表面に
付着性改善のためのプライマーを塗布し、その後研摩材
組成物を塗布するようにしても良いＯ 研摩材組成物塗布後の基材は、該組成物に混合されてい
る合成樹脂バインダーの種類に応じた硬化条件、たとえ
ば、紫外線硬化型樹脂バインダーの場合は紫外線照射に
よって、加熱硬化型の樹脂バインダーの場合は所定の温
度条件で加熱することによって硬化処理が実施されて研
摩材料が得られる。

本発明の研摩材組成物が塗布できる基材１としては特に
限定するものではなく、布、紙、木材、金属合成樹脂、
ゴム等多種類の材料の中から適宜選択して用いることが
できるが、中でも合成樹脂基材（たとえば、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ
樹脂、Ａ２１樹脂、ノリル樹脂等）の使用が好ましく、
特に透明合成樹脂の使用が好ましい。また、これら基材
の形状についても特別な制限がなく、フィルム状、シー
ト状、板状、球状円柱状、角柱状その他任意の形状のも
のが使用可能である。

以上述べたことから明らかなように、本発明研摩材組成
物は、耐水性に優れた研摩材料を得るのに極めて有効に
利用できるものであり、特に透明性を有する合成１ｍ　
、Ｉ］Ｗバインダーと研摩材粒子とから成る研摩材組成
物を透明合成樹脂基材に塗布して得られた研摩材は、耐
水性に優れていることは勿論のこと、該研摩材料自体が
透明性を有しているため、研摩面の研摩状態が研摩材料
を通して観察でき、確実な研摩加工がおこなえるという
優れた効果を有するものである。

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではな」ハ〇なお実施
例中の各成分の配合量は特にことわらない限り「重量部
」２意味する。

実施例　ｌ ジペンタエリスリトールへキサアクリレート（以下、Ｄ
ＰＨＡと称する）６５部、トリメチロールプロパントリ
アクリレート（以下、ＴＭＰＴＡと称する）３５部、イ
ルガキュア＃１Ｂ４（チバガイギー社製、光重合開始剤
）１０部、酢酸エチル５００部およびシリカ０Ｋ４１２
（日本アエロジル社製、粒子径１〜７μｍのシリカ系研
摩材粒子）１０部とを均一に混合分散して研摩材組成物
を製造し、得られた研摩材組成物をアクリル樹脂板の表
面に、硬化後の塗膜厚が約１５〜２０μｍとなるように
、イワタスプレーガンｗ−６１（チップＮ［Ｌ　２、口
径１．３　ｍｍ　）を用いてスプレー塗布し、８０℃で
１０分間予備乾燥した後、１１００ｍｊ／ｃＪの高圧水
銀灯（オゾン有りタイプ）を照射してアクリル板面の研
摩材組成物を硬化せしめて研摩材料を作りた。

かくして得られた研摩材料で、Ｊ工Ｓ　Ｋ　６’７１８
グレードのアクリル樹脂板を研摩して研摩効果を評価シ
タトころ、バインダー効果に優れ、研摩作業において、
研摩材層の破損、研摩材粒子の脱落等が全く生じないこ
とは勿論のこと、耐久性においても長時間の研摩作業に
耐え得る、極めて優れた性能の研摩材料であった。なお
、研摩材組成物の前記組成から研摩材粒子を除き、合成
樹脂バインダーのみについて前記同様にして硬化せしめ
、該硬化バインダーの鉛筆硬度をＪＩＳ　Ｋ　５４００
．６．１４の方法に従って測定したところ、鉛筆硬度６
Ｈであり、本発明研摩材組成物におけるバインダー成分
として極めて好ましい硬度を有するものてらった。

実施例　２〜４および比較例　ｌ 下記、表−１の配合比に従って各成分を均一に混合して
それぞれの研摩材組成物を製造し、次いで実施例１と同
様にして研摩材料を作製した。得られた研摩材料につい
て、前記実施例１と同様の方法で研摩効果を評価した。

また、同様に研摩組成物の合成樹脂バインダー成分につ
いての鉛筆硬度を測定した。

研摩効果および鉛筆硬度の評価結果を併せて表−１に示
した。

表−１ （注１）東し社製、アクリルポリオール（注２）評価結
果（研摩効果の評価規準）◎：バインダー効果に優れ、
研摩材層の破損研摩材粒子の脱落が全く無く、長時間の
研摩作業に耐え得るものであった。

△：研摩材粒子の脱落がわずかに認められるものの実用
上問題とならない程度であり、研摩効果も良好であった
。

×゛合成樹脂バインダーが軟か過ぎるため、研摩作業に
ともなって研摩材料の剥れないしは破れが生じ、研摩材
粒子の脱落もあって研摩効果は殆んど認められなかった
。

実施例　５〜８および比較例　２．３ 合成樹脂バインダーに対する研摩材粒子の配合量を−Ｆ
記表−２のどとく秤り変えて、実施例１同様にして研摩
材組成物を製造し、同様にして研摩効果を評価した。そ
の評価結果を表−２に示した○ （以下余白） 表−２ （注）評価結果（研摩効果の評価規準）○：バインダー
の結合力が強固であり、研摩材層の破損、研摩材粒子の
脱落等が全くなく、研摩作業性も極めて良好であった。

ハ：実施例５では研摩材粒子が少ないため研摩材層表面
の荒さが若干乏しいきらいがあるが研摩効果は認められ
た。実施例日では研摩材粒子が比較的多いためバインダ
ー効果が薄れて研摩材粒子の脱落がわずかに生じたが研
摩効果は認められた。

×、比較例２でＱよ研摩材粒子が少な過ぎ、研摩材層の
表面状態は艶消塗膜程度の荒さしかなく、研摩効果が認
められなかった。

比較例３で（は研摩材粒子が多過ぎてバインダー効果が
著しく小さくなり、研摩材粒子の脱落も多く、研摩効果
が認められなかった。

実施例　９〜１６および比較例４．５ 研摩拐粒子の粒子径を種々変えて、下記表−３の配合量
でそれぞれの研摩利組成物を、前記実施例同様にして製
造シフ、同様にして研摩性を評価した。評価結果を表−
３に示した。

（以下余白） （注］）研摩材粒子の種類は次の通り。

※１：アエロジル＃２００（日本アエロジル社製）、粒
子径約１６ｍμ ※２：アエロジルＴＴ６００（日本アエロジル社製）、
粒子径約４０ｍμ ※３：アエロジルＴＫ８００（日本アエロジル社製）、
粒子径２〜１５μｍ ※４：ハイシリカＵＳＨ−１（日車工業社製）、粒子径
１５０−−２００１１ｍ 、子５：ハイソリカＨ（日車工業社製）粒子径５０〜３
００μ７＋１ ＋Ｆ　６　：ハイシリカＦ２：（日車工業社製）粒子径
約１４０μｍ※７：炭カルＣ）１００（工具精粉社製）
粒子径２５０／１ｍ以下 弓・８．炭カルＧ５０（工具精粉社製）粒子径５００μ
ｍ以下 ※９゛アエロジル＃３８０（日本アエロジル社製）粒子
屯約８ｍμ ※１０：炭カルに２（工具精粉社製）粒子径１０００μ
ｍ以下 （注２）評価結果（研摩効果の評価規準）◎：前記実施
例２および３の評価規準と同じ。

○：前記実施例６および７の評価規準と同じ。

◎：研摩材粒子が大きく、従って研摩材層表面が荒く、
被研摩材に深い傷がつくきらいがあるが、研摩材粒子の
脱落もなく、良好な研摩材料であった。

△：研摩材粒子が大きいため研摩材層表面がかなり荒く
被研摩材に深い傷がつくきらいがアリ、また粒子径の大
きな研摩材粒子がわずかに脱落するが、実用上問題にな
らない程度であり、概して良好な研摩材料であった。

×：比較例４では研摩材粒子が細か過ぎ、研摩材層の表
面状態は艶消塗膜程度の平滑面であるため、研摩効果が
認められなかった。比較例５では研摩材粒子が大き過ぎ
てバインダー効果が著しく小さくなり、研摩材粒子の脱
落も多く、研摩効果が認められなかったＯ 実施例１’７．１８ 合成樹脂バインダーとしてアクリル樹脂系ラッカー（藤
倉化成社製、レフラック＃７２、塗膜の鉛筆硬度１１、
不揮発分約３３％）およびアミン硬化型エポキ７樹脂塗
料（藻食化成社製、レクラツク＃２２２’７塗膜の鉛筆
硬度２Ｈ，不揮発分約３３％）を、研摩材粒子として実
施例１で用いたシリカ０Ｋ４１２およびガラス粉（日本
硝子繊維社製、ＯＦ″：り２５、粒子径４３．αｍ以下
〕をそれぞれ用い、下記表−４の配合比で研摩材組成物
を製造した。

表−４ かくして得られた研摩材組成物は、アクリル樹脂板表面
に、乾燥塗膜厚約ｌＯ〜１５μｍとなるように塗布し、
８０℃で３０分乾燥して研摩材料を作成し、この研摩材
料について、下記（１）〜（３）の試験を実施した。な
お、下記の試験は前記実施例３で作製した研摩材料およ
び、本発明研摩材組成物の優位性を確かめるための市販
耐水研摩紙＆１０００（以下、比較例６と表示する）に
ついても実施した。それぞれの試験結果を記号によって
表−５に示した。

（１）　研摩効果：実施例１同様にして研摩作業を行な
い研摩材粒子の脱落の有無、研摩作業性を調べる。

◎：前記実施例２および３の評価規準と同じ。

○：前記実施例６および７の評価規準と同じ。

（２）水研ぎ性°研摩面に水をつけながら前記（１）同
様にして研摩作業を行ない、研摩材粒子の脱落の有無、
研摩作業性、および研摩材料の透明性による研摩面の観
察のし易さを調べる〇◎、研摩作業性については、前記
（１）研摩効果の記号（◎）と同一であり、かつ研摩材
料の透明性が良好で研摩面の観察が極めて容易にできた
〇〇：研摩作業性については前記（１）研摩効果の記号
（○）と同一であり、かつ研摩材料の透明性が良好で研
摩面の観察が極めて容易にできた。

ハ：研摩作業性については前記（１）研摩効果の記号（
○）と同一であったが、研摩材料が不透明なため、研摩
材料を通して研摩面の観察は全くできなかった。

（３）耐水１生：研摩材料を６０℃の温水中に３００時
間浸漬した後、該温水から取り出した直後の研摩材料お
よび温水から取り出した後室温で１２時間乾燥した研摩
材料のそれぞれについて、前記（１）同様にして研摩効
果を評価した。

○：前記（１）研摩効果の記号（○）と同様。

◎：研摩材粒子の脱落がきわめてわずか認められるもつ
の実用−ヒ全く問題とならない程度であり、研摩効果（
は良好てあった。

△：研摩材粒子の脱落がＪ）ずかに認められるものの研
摩効果に悪影響をおよぼす程ではなかったが、研摩材層
が白化傾向にあって研摩面の観察にわずかに支障をきた
す程度であった。

×：バインダー効果が著しく小さくなり、研摩材粒子の
脱落が極めて多く、研摩効果が認められ彦かった。

（以下余白） 表−５ 実施例１９ ＤＰＨＡ６部、Ｔ　Ｍ　Ｐ　Ｔ　Ａ　２０部、塩素化ポ
リプロピレン９部、イルガキュアａ　１８４，２部、酢
酸エチル６３部およびシリカ０Ｋ４１２．５部を均一に
混合して研摩材組成物を製造した。なお、この組成物の
合成樹脂バインダー成分の塗膜鉛筆硬度は２Ｈであった
。

かくして得られた研摩材組成物は、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム（厚さ５０μｍ）の表面に実施例１と
同様にして塗布し、次いで硬化して研摩材料とした。

上記研摩材料について、Ｊ工Ｓ　Ｒ６２５１６，２項に
従って柔軟性の試験を行ったところ、棒径１０　ｔｎｍ
の折り曲げにおいても研摩材料表面に割れ等の欠陥の発
生がなく、極めて優れた柔軟性を示した。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明研Ｐモ材組成物を基材の表面に塗布して
成る研摩、目′）１′−１の部分的な横断面図。 １・・・　基材 特許出願人　藤倉化成株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛筆硬度ＨＢ以上の塗膜硬度を有する合成樹脂バインダ
   ー１００重量′部に対し、粒子径０．０１〜５００μｍ
   の研摩材粒子０．１〜５０重量部を含有して成る研摩材
   組成物。