(57)【要約】【課題】集塵効果に優れた研削紙円板を提供する。【解決手段】研削紙円板１１は、バルカナイズドファイバーとガラスクロス４とを貼り合わせてなる円形状の基板２と、基板２の一方面に研磨材粒子を付着させて形成される研磨材層５とを備える。基板２上には、基板２の中心部から外周縁にまで達するように、研磨材粒子が付着していない非付着領域１０ａ〜１０ｄが設けられる。研削紙円板１１は、基板２の中心部から外周縁にまで達するように設けられた非付着領域１０ａ〜１０ｄを通じて、研削作業により生じた粉塵を効率的に排出できるので、集塵効果を向上させることが可能となる。【選択図】図１
2014113657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削紙円板であって、
円形状の基板と、
前記基板の一方面に研磨材粒子を付着させて形成される研磨材層とを備え、
前記基板上には、前記基板の中心部から外周縁にまで達するように、研磨材粒子が付着していない非付着領域が設けられる、研削紙円板。
【請求項２】
前記基板上に設けられる前記非付着領域の数が２〜１６である、請求項１に記載の研削紙円板。
【請求項３】
前記基板の周方向における前記非付着領域の寸法の最小値が１〜１６ｍｍである、請求項１または２に記載の研削紙円板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の研磨に用いる研削紙円板に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄、コンクリート、木材等からなる構造物の表面を研削するための工具の１つに、研削ディスクを回転させて研削を行うディスクサンダーがある。ディスクサンダーは、モーターと、研削ディスクを着脱自在に保持し、モーターの回転力に従って研削紙円板と一体的に回転する保持機構とを少なくとも備える。研削ディスクには、フレキシブル砥石や、カップ型砥石、研削紙円板（研磨ジスクともいう）など、様々な種類がある。研削紙円板の例として、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、バルカナイズドファイバーにガラスクロスを貼り合わせてなる円盤状の基板の表面に、熱硬化性樹脂を用いて研磨材を固着させている。特許文献１では、バルカナイズドファイバーをガラスクロスで補強することにより、研磨作業開始から一定時間経過後に基板が軟化することを抑制し、１枚の研削紙円板を用いた作業時間の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平５−２９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディスクサンダーを用いた研削作業では粉塵が発生するため、集塵カバーを設けるなどの粉塵対策を施したディスクサンダーを使用したり、あるいは、ディスクサンダーを集塵機に接続して使用したりすることにより、粉塵対策が取られている。集塵を行いながら研削作業を進める場合、研削作業中を通じて研削紙円板が研削面にほぼ密着した状態となるため、研削により発生した粉塵が研削紙円板と研削面の間から効率的に排出されず、集塵効果が低いという問題がある。
【０００６】
それ故に、本発明は、集塵効果に優れた研削紙円板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る研削紙円板は、円形状の基板と、基板の一方面に研磨材を付着させて形成される研磨材層とを備える。基板上には、基板の中心から外周縁にまで達するように、研磨材が付着していない非付着領域が設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る研削紙円板は、基板の中心部から外周縁にまで達するように設けられた研磨剤が付着していない領域を通じて、研削作業により生じた粉塵を効率的に排出できるので、集塵効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る研削紙円板の平面図
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図
【図３】図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う切断面の端面図
【図４】第２の実施形態に係る研削紙円板の平面図
【図５】第３の実施形態に係る研削紙円板の平面図
【図６】比較例に係る研削紙円板の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る研削紙円板の平面図であり、図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図であり、図３は、図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う切断面の端面図である。
【００１１】
研削紙円板１１は、円形状の基板２と、基板２の一方面上に研磨材粒子を付着させて形成される研磨材層５とを備える。尚、図２に示すように、研削紙円板１１は、研磨材層５側から見て中心部が窪んだ凹面形状を有している。
【００１２】
基板２は、バルカナイズドファイバー３とメッシュ状のガラスクロス４とを貼り合わせたものである。バルカナイズドファイバー３とガラスクロス４とは、レゾール型フェノール樹脂や、エポキシ樹脂、尿素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて接着される。熱可塑性樹脂には、炭酸カルシウムなどの充填剤や溶剤が適宜混合される。基板２の中央部には、ディスクサンダーへの取り付けに用いるための開口６が形成されている。
【００１３】
研磨材層５は、基板２のガラスクロス４上に研磨材粒子を熱可塑性樹脂で付着させることにより形成される。研磨材粒子の材質及び粒径は、研削対象物及び研削目的に応じて任意に選択できる。例えば、研磨材粒子の材質としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｒＯ）、石英、ダイアモンドを利用できる。また、研磨材粒子の粒径は、鉄やコンクリートの塗装前下地研削処理の用途では、例えば、ＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃３０より小さいものが好適である。この範囲内でも、研削対象物の研削の効率化と、研磨材層５の目詰まり防止とを両立するために、研磨材粒子の粒径が＃１０〜＃３０であることが好ましく、＃１０〜１６であることがより好ましい。研磨材粒子をガラスクロス４に付着させるために用いる熱可塑性樹脂としては、バルカナイズドファイバー３とガラスクロス４との接着の用途で例示したものを利用できる。
【００１４】
ここで、本実施形態に係る研磨材層５の特徴を説明する。図１においては、右上がりのハッチングによって研磨材層の平面形状を特定し、格子状のハッチングによって研磨材粒子が付着していない領域（すなわち、ガラスクロス４が露出した部分）を特定している。
【００１５】
図１〜３に示すように、基板２上には、研磨材粒子が付着していない非付着領域９及び１０ａ〜１０ｄが設けられている。
【００１６】
非付着領域９は、基板２の中央部の円形状の領域である。非付着領域９は、研削紙円板１をディスクサンダーに取り付ける際に留め金が接する部分である。中央部の非付着領域９の直径は、一般的に５〜７ｃｍである。
【００１７】
非付着領域１０ａ〜１０ｄは、それぞれ、基板２の中心部から外周縁にまで達するように延びる領域である。本実施形態では、非付着領域１０ａ〜１０ｄの各々は、基板２の半径方向に直線状に延びる領域である。非付着領域１０ａ〜１０ｄは、基板２の周方向にほぼ均等に配置されている。
【００１８】
このような研磨材層５は、基板２に研磨材粒子を付着させる前に、非付着領域９及び１０ａ〜１０ｄに対応する形状のマスキングテープを用いてマスキングすることによって、勘弁に形成することができる。より具体的には、バルカナイズドファイバー３上にガラスクロスを載置し、接着剤となる熱可塑性樹脂を、ガラスクロス４が隠れる程度に塗布する。次に、加熱により熱可塑性樹脂を少し硬化させてから、基板２のガラスクロス４上に非付着領域９及び１０ａ〜１０ｄに対応する形状のマスキングテープを貼り付ける。次に、マスキングされていない領域上に研磨材粒子を散布して、まだ完全に硬化していない熱可塑性樹脂に研磨材粒子を付着させる。次に、マスキングテープを除去してから加熱により熱可塑性樹脂を硬化させる。その後、研磨材粒子上に少量の熱可塑性樹脂を塗布し、再度加熱を行うことにより、熱可塑性樹脂を完全に硬化させる。以上のような手順により、本実施形態に係る研削紙円板１１を製造することができる。尚、ここで述べた以外の研削紙円板２の材料及び製造条件は、実公平５−２９８１７号公報に記載のものを採用すれば良い。
【００１９】
尚、マスキングテープを用いる手法が最も簡便ではあるが、マスキングテープの代わりに、紙や金属板等で非付着領域９及び１０ａ〜１０ｄに対応する形状のテンプレートを形成し、このテンプレートを用いてマスキングを行っても良い。また、マスキングを行う以外に、基板２の全面に研磨材粒子を散布した後、部分的に研磨材粒子を掻き取ることによって非付着領域１０ａ〜１０ｄを形成しても良い。この場合、中央の円形の非付着領域９のみをマスキングで形成し、非付着領域１０ａ〜１０ｄのみを研磨材粒子散布後の書き取りにより形成しても良い。
【００２０】
このように、基板の中心部から外周縁にまで達する非付着領域１０ａ〜１０ｄを設けることによって、ディスクサンダーを用いた研削作業時に研削紙円板１１を被研削面に密着させた状態においても、研削紙円板１１と被研削面との間に、研削紙円板１１の中心部から外周縁まで達する空間が形成される。研削作業により生じた粉塵（研削屑）は、ディスクサンダーに設けられた集塵機によって集められるが、このときに、研削紙円板１１と被研削面との間に形成された空間が流路となって、生じた粉塵が研削紙円板と被研削面との接触面から外方へと効率的に排出される。したがって、本発明によれば、集塵効果に優れた研削紙円板を実現することができる。
【００２１】
また、集塵機による集塵を行うことにより、非付着領域１０ａ〜１０ｄを設けたことによって形成される空間に空気の流れができる。この空気の流れにより研削作業時に研削紙円板が冷却され、基板２を構成するバルカナイズドファイバー３の熱劣化が抑制されるため、本発明によれば、研削紙円板の耐久性を向上させる効果も得られる。
【００２２】
尚、集塵機あるいはディスクサンダーに備わる集塵機構は、吸引によって粉塵を集める方式であっても良いし、送風によって粉塵を押し出して集める方式であっても良い。本発明に係る研削紙円板は、いずれの方式にも適用可能である。
【００２３】
ここで、基板の中心部から外周縁にまで達する非付着領域の幅（図１に示すＷ１）は、１ｍｍ以上であれば良いが、６〜１５ｍｍの範囲が好ましい。また、基板の中心部から外周縁にまで達する非付着領域の数は、１以上であれば良いが、例えば、基板２の外径が１００ｍｍの場合は４〜８が好ましく、基板２の外径が１８０ｍｍの場合は４〜１６が好ましい。これらの数値範囲を満たす場合、上記の集塵効果及び耐久性向上効果を十分に得ることができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る研削紙円板の平面図である。
【００２５】
研削紙円板１２は、第１の実施形態と同様に、バルカナイズドファイバー（図示せず）及びガラスクロス４を貼り合わせた基板２と、基板２上に研磨材粒子７を部分的に付着させることによって形成される研磨材層５とを備える。
【００２６】
本実施形態においては、基板２上に、中央の円形状の非付着領域９と、放射状に延びる５つの非付着領域１０ａ〜１０ｅが設けられている。非付着領域１０ａ〜１０ｅの各々は、第１の実施形態と同様に、基板２の中心部から外周縁にまで延びるように形成されている。研磨材層５を構成する複数の研磨材粒子７を所定の間隔を開けて分散させて基板２に付着させることによって、研磨材層５の内部にも基板２の中心部から外周縁にまで達するように、研磨材粒子７が付着していない複数の非付着領域２０（図４において二点鎖線で示す領域）が形成されている。
【００２７】
非付着領域２０の幅（図４に示すＷ２）は、１〜３ｍｍの範囲が好ましい。全ての非付着領域２０の幅がほぼ同じであっても良いし、異なっていても良い。また、研磨材層５に設ける非付着領域２０の数は任意で良い。
【００２８】
本実施形態のように、研磨材層５の内部に、付着領域１０ａ〜１０ｅより幅の狭い付着領域２０を設けることによって、研削作業時に生じた粉塵をより外部に排出しやすくなると共に、研削紙円板１２の冷却効果をより向上させることが可能となる。したがって、本実施形態に係る研削紙円板１２は、実施の形態に係る研削紙円板１１と比べて、集塵効果と耐久性により優れる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る研削紙円板の平面図である。
【００３０】
研削紙円板１３は、第１の実施形態と同様に、バルカナイズドファイバー（図示せず）及びガラスクロス４を貼り合わせた基板２と、基板２上に研磨材粒子７を部分的に付着させることによって形成される研磨材層５とを備える。
【００３１】
本実施形態においては、基板２上に、中央の円形状の非付着領域９と、放射状に延びる５つの非付着領域１０ａ〜１０ｆが設けられている。非付着領域１０ａ〜１０ｆの各々は、第１の実施形態と同様に、基板２の中心部から外周縁にまで延びるように形成されている。本実施形態では、非付着領域１０ａ〜１０ｆの各々は、基板２の中心部から外周縁へとかけて幅が連続的に変化するように形成されている。より具体的には、非付着領域１０ａ、１０ｃ及び１０ｅの各々は、中央部側の幅Ｗ３より外周縁側の幅Ｗ４が大きくなるように形成されている。一方、非付着領域１０ｂ、１０ｄ及び１０ｆの各々は、中央部側の幅Ｗ５より外周縁側の幅Ｗ６が小さくなるように形成されている。
【００３２】
本実施形態に係る研削紙円板１３においても、非付着領域１０ａ〜１０ｆを設けることによって、研削紙円板１３と被研削面との間に形成された空間を通じて、研削作業時に生じた粉塵を外部に排出しやすくなると共に、形成された空間に空気の流れができることによって研削紙円板１３の冷却効果を向上させることが可能となる。
【００３３】
（その他の実施形態）
上記の各実施形態では、非付着領域が基板の径方向に延びるように形成されているが、非付着領域は、基板の径方向に対して所定角度傾いた方向に延びるように形成しても良い。
【００３４】
また、上記の各実施形態において、非付着領域は、直線的に延びる領域であっても良いし、曲線的に延びる領域であっても良い。
【００３５】
更に、上記の各実施形態では、ディスクサンダーの留め具の取り付けのために、基板２の中央部に円形の非付着領域を設けているが、ディスクサンダーの研削紙円板の保持機構によっては、中央部に円形の非付着領域を設けなくても良い。この場合、基板の中心から外周縁に達するように非付着領域を設ければ良い。
【００３６】
更に、上記の各実施形態では、放射状に延びるように複数の非付着領域を設けているが、必ずしも放射状である必要はなく、研磨材層を島状またはドット状に設けることによって、基板の中央部から外周縁に達する非付着領域を形成しても良い。
【００３７】
更に、上記の各実施形態では、バルカナイズドファイバー及びガラスクロスを接着した基板を用いた例を説明したが、基板の材質はこれに限定されず、他の材料を用いて基板構成しても良い。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を具体的に実施した実施例及び比較例を説明する。
【００３９】
（実施例１及び２）
外径１００ｍｍの基板上に、図１に示す形状の研磨材層及び非付着領域を形成した。図１に示す非付着領域１０ａ〜１０ｄの幅Ｗ１は６ｍｍとした。実施例１ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを、実施例２ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを研磨材として使用した。また、図１に示す中央部の非付着領域の直径は５５ｍｍとした。
【００４０】
（実施例３及び４）
外径１００ｍｍの基板上に、図４に示す形状の研磨材層及び非付着領域を形成した。図４に示す非付着領域１０ａ〜１０ｅの幅Ｗ１は６ｍｍとした。また、図４に示す複数の非付着領域２０の幅Ｗ２は１〜２ｍｍの範囲で変え、幅Ｗ２の異なる非付着領域２０を基板２の周方向にランダムに配置した。実施例３ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを、実施例４ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを研磨材として使用した。また、図４に示す中央部の非付着領域の直径は５５ｍｍとした。
【００４１】
（実施例５及び６）
外径１００ｍｍの基板上に、図５に示す形状の研磨材層及び非付着領域を形成した。図５に示す非付着領域１０ａ〜１０ｆの幅Ｗ３及びＷ６は４ｍｍとした。また、図５に示す複数の非付着領域２０の幅Ｗ４及びＷ５は６ｍｍとした。実施例５ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを、実施例６ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを研磨材として使用した。また、図５に示す中央部の非付着領域の直径を５５ｍｍとした。
【００４２】
（比較例１及び２）
図６は、比較例に係る研削紙円板の平面図である。
【００４３】
比較例に係る研削紙円板６１は、基板６２の中央部にのみ円形の非付着領域が設けられ、ドーナツ状の研磨材層６５が形成されたものである。すなわち、比較例に係る研削紙円板６１には、基板６２の中央部から外周縁にまで達する非付着領域は設けられていない。
【００４４】
この図６に示す形状の研磨材層及び非付着領域を、外径１００ｍｍの基板上に形成した。比較例１ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを、比較例２ではＪＩＳ  Ｒ６１１１で規定される＃１０のＳｉＣを研磨材として使用した。図６に示す中央部の非付着領域の直径は５５ｍｍとした。
【００４５】
（評価方法）
集塵機に接続したディスクサンダーに、上記のように作製した研削紙円板をディスクサンダーに取り付け、コンクリートブロックの表面を研削した。粉塵の排出効果と、研削後のバルカナイズドファイバーの状態とを目視により確認した。
【００４６】
粉塵の排出効果は、「○：発生した粉塵が集塵機によって集められ、ほとんど除去されている、×：発生した粉塵のうち２〜５割程度が被研削物上に残存している」により判定した。
【００４７】
また、バルカナイズドファイバーの状態は、「○：層間剥離が生じない、△：継続して使用可能な程度ではあるが、層間剥離が生じた、×：継続して使用が困難な程度に層間剥離の程度が大きい」により判定した。
【００４８】
実施例１〜６並びに比較例１及び２についての評価結果を表１に示す。
【表１】
2014113657.tif 000003
【００４９】
実施例１〜６の研削紙円板は、比較例１及び２と比べて、粉塵の排出効果に優れることが確認された。また、実施例１〜６の研削紙円板は、３０分研削後においてもバルカナイズドファイバーの層間剥離が確認されず、比較例１及び２と比べて耐久性に優れることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る研削紙円板は、造船、橋梁、トンネル、ビルディングを初めとする構造物の表面研削処理に利用できる。
【符号の説明】
【００５１】
２  基板
３  バルカナイズドファイバー
４  ガラスクロス
５  研磨材層
７  研磨材粒子
９  非付着領域
１０ａ〜１０ｆ  非付着領域
１１〜１３  研削紙円板
２０  非付着領域
【図１】
2014113657.tif 000004
【図２】
2014113657.tif 000005
【図３】
2014113657.tif 000006
【図４】
2014113657.tif 000007
【図５】
2014113657.tif 000008
【図６】
2014113657.tif 000009