JPS62297072A - ポリウレタン弾性砥石とその製造法 - 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】 ３、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（適合し
て、能率よく研摩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。

（Ｃ１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ックを配合するため、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。

＋ｄｉ　　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発泡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６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としては、
公知のポリウレタン弾性体が用いられ、これは、発泡体
であってもよいし、中実体であってもよい０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５５−１１２
７７３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ｍａｙ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
．１　μｍ−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。

本発明の発泡体よりなる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
応させて発泡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。

この反応系はワンショト法、プレポリマー法、セミプレ
ポリマー法のいずれでもよいが、更に望ましくは、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発泡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、発泡体五 の脱型時間が短く、離型性がよく、弾性砥粒の生産性が
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
官能ポリ工−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撃恭論することにより、弾性砥石
の耐熱性が向上する。この添加量が、５重量％未満ては
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。

本発明は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、
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。

（ｅｌ実施例１〜６ ＭＤ　Ｉ　１０　ｏ重１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Ｓ　ＲＸ　−２９６２（東しシリコーン社製
）、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
モーフエン０３３１であり、分子量２４００．０８価４
７、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■製ＥＬ−５４０であり、分子量
２０００．　　ＯＨ価５６の２官能ポリブレングリコー
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
■製Ｐ　Ｔ　Ｍ　Ｇ　１０００．分子量１１０３５）５
０２、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３０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１．４２７＋＊ｅｑ／　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５〜６　
ｋｇ　／　ｃ＋Ｊ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（土田製内所製）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。

（ｆｌ　　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ＮＧＯ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ＰＭ卓である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機系砥粒と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。
2. （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。
3. （３）ポリウレタン弾性体が、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発泡ポリウレ
   タン弾性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。
4. （４）無機系砥粒をポリオール成分と混合し、次いでこ
   れを、ポリイソシアネート成分と混合して反応させ、発
   泡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。
5. （５）該ポリイソシアネート成分として有機ポリイソシ
   アネートと化学量論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
   プレポリマーを用い、無機系砥粒と予め混合するポリオ
   ール成分として、分子量が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
   混合物を用いる特許請求の範囲第４項記載のポリウレタ
   ン弾性砥石の製造法。
6. （６）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４項又は第５項記載のポリウレタン弾性砥石の製造法
   。