(57)【要約】【課題】従来のトレッドゴム層より殊更その厚みを厚くしたり、剛性を大きく変えることなく、耐磨耗性に優れた研磨用ラバースリーブを提供すること。【解決手段】回転軸１を備え、この回転軸１周りに、表面に凹溝が設けられた外側ゴム層３と、この外側ゴム層３の内側に配置され補強繊維が埋設された中間ゴム層４と、この中間ゴム層４の内側に配置される内側ゴム層５とを配置して、気密可能な中空筒状体を形成する。外側ゴム層３に特定の配向方向を有する短繊維が混入されている研磨用ラバースリーブ。【選択図】　　　　図１
2004050325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備え、この回転軸周りに、表面に凹溝が設けられた外側ゴム層と、この外側ゴム層の内側に配置され補強繊維が埋設された中間ゴム層と、この中間ゴム層の内側に配置される内側ゴム層とを配置して、気密可能な中空筒状体を形成する研磨用ラバースリーブにおいて、前記外側ゴム層に特定の配向方向を有する短繊維が混入されていることを特徴とする研磨用ラバースリーブ。
【請求項２】
前記外側ゴム層に混入されている短繊維の特定の配向方向が、前記回転軸に対して６０〜１２０°の角度をなす請求項１の研磨用ラバースリーブ。
【請求項３】
前記短繊維が、ゴム１００重量部に対して１．０〜１５重量部配合されていると共に、前記短繊維の長さは、外側ゴム層に設けられている凹溝幅以下である請求項１又は２の研磨用ラバースリーブ。
【請求項４】
前記外側ゴム層と中間ゴム層との材質が、同系統のゴム材質を有する請求項１〜３のいずれかの研磨用ラバースリーブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨用ラバースリーブに関し、詳しくは、ブラウン管パネルのような曲面を有する被研磨体表面を研磨するラバースリーブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブラウン管パネルのような曲面を有する被研磨体表面の研磨は、その形状が長方形であり、その表面が一様な曲面ではなく複合した曲面を有することから、均一に行うことが課題であった。そのため、ブラウン管パネルの複合曲面に沿って隙間なく接当可能となるように、柔軟性の高いゴム製の外表面からなり内部に空気を供給加圧した中空円筒体状のラバースリーブを、ブラウン管パネル表面に均等圧がかかるように密着させて、適宜研磨材を介在させつつ回転させて研磨していた。
【０００３】
このようなラバースリーブは、一般に、研磨材を保持するため表面に波形の凹溝が形成されたトレッドゴム層と、このトレッドゴム層の内側に配置され、織物状の補強繊維を埋設した繊維補強層と、この繊維補強層とトレッドゴム層の間に介在させてトレッドゴム層との接合を強化するタイゴム層と、更に繊維補強層の内面側に配置されている内側ゴム層とから構成されている。トレッドゴム層は、被研磨体表面と直接接触するため、使用を継続していく内に徐々に磨滅していくものであり、できるだけ厚くすることによって耐久性を高める工夫がなされている。又、トレッドゴム層とタイゴム層とは、接着力を強化するため接着剤で接着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トレッドゴム層を厚くすることは、使用していくうちに被研磨体との接触面圧が変動し易く、研磨が不均一となる傾向にあり、しかも一定量使用した後では、表面に段差が生じてそれが大きくなって研磨に適しなくなり、結果的に耐久性を高めることにならなかった。更に、トレッドゴム層を厚くすると、トレッドゴム層と補強繊維層との間隔が大きくなり、研磨時の研磨力の作用により、両者間に働く剪断力が高まって使用中にトレッドゴム層が破断して脱落するという問題が生じるおそれがある。
【０００５】
このような問題を解消するため、トレッドゴム層のゴムの破断強度あるいは引き裂き強度を高めるようにしても、必ずしも耐磨耗性を高めることにはならず、又、硬度を高めようとして製造時に大きな加硫圧力をかけると、内部に埋設している補強用繊維の配置構造が乱れる等の問題が生じる。しかも、ゴムの硬度あるいは強度を高めて剛性を高めることは、被研磨体に対する面圧変動をもたらす原因にもなり、好ましいものではない。
【０００６】
更に、トレッドゴム層とタイゴム層とを接着剤で接着しているが、この接着工程に少なくない工数がかかり、面倒であった。つまり、被接着面にトルエンを塗布し、バフ掛けをした後接着剤を塗布し、乾燥してから貼着するという工程を経る必要があり、生産性を高めるために、強い改善要請があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、従来のトレッドゴム層より殊更その厚みを厚くしたり、剛性を大きく変えることなく、耐磨耗性に優れた研磨用ラバースリーブを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る研磨用ラバースリーブの特徴構成は、回転軸を備え、この回転軸周りに、表面に凹溝が設けられた外側ゴム層と、この外側ゴム層の内側に配置され補強繊維が埋設された中間ゴム層と、この中間ゴム層の内側に配置される内側ゴム層とを配置して、気密可能な中空筒状体を形成していて、前記外側ゴム層に特定の配向方向を有する短繊維が混入されていることにある。
【０００９】
この構成によれば、外側ゴム層を必要以上に厚くしたり、その硬度を高めて剛性を上げることなく、混入された特定の配向方向を有する短繊維の存在によって、被研磨物との接触に対する強い抵抗作用を発揮して、耐磨耗性の高い外側ゴム層にすることができるので、研磨時において外側ゴム層を破断・脱落し難くでき、被研磨体に対する面圧変動を不必要にもたらすことも確実に防止できる。
【００１０】
その結果、従来のトレッドゴム層よりその厚みを厚くしたり、剛性を大きく変えることなく、耐磨耗性に優れた研磨用ラバースリーブを提供することができた。
【００１１】
前記外側ゴム層に混入されている短繊維の配向方向が、前記回転軸に対して６０〜１２０°の角度をなすことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、研磨時には短繊維と被研磨物とが平行に近い角度で接触することになり、接触時に発生する引きずり力によって外側ゴム層が切断する、といったことが起こり難くなり、従来技術のものに比べて耐磨耗性に格段に優れることになる。もっとも、回転軸に対して６０〜１２０°の角度に配向している短繊維は、全てである必要はないが、多いほど都合がよい。大部分（半数以上）の短繊維が、そのような配向をしていることが好ましい。そして、大部分の短繊維の配向方向が、回転軸に対して９０°に近い角度に配向していることがより好ましい。
【００１３】
前記短繊維が、ゴム１００重量部に対して１．０〜１５重量部配合されていると共に、前記短繊維の長さは、外側ゴム層に設けられている凹溝幅以下であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、外側ゴム層を一層耐磨耗性の高いものとすることができる。短繊維は、ゴム１００重量部に対して１．０重量部未満であると、耐磨耗性の向上効果が小さく、逆に１５重量部を越えて配合しても、混入量の増加の割に耐磨耗性を向上させる効果は高くならない。更に、短繊維の長さが、外側ゴム層に設けられている凹溝幅以下であることから、金型などを用いて凹溝を形成する場合に所定形状の寸法精度を高く維持できて都合がよい。
【００１５】
前記外側ゴム層と中間ゴム層との材質が、同系統のゴム材質を有することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、より内側に配置される補強繊維層からなる中間ゴム層との接合性が強固になり、従って、従来技術で使用されていたタイゴムを不要とでき、その貼着工程を省くことができるので、工程簡略化されて都合がよい。特に、外側ゴム層に天然ゴムを配合しておくと、通常、補強繊維に天然ゴムをトッピングして形成されるので、両者が強固に接合できて好ましい。トッピングゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）の他にも、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等から選択して使用でき、これらの混合ゴムも使用できる。とりわけ、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムを使用することが好ましく、その場合、外側ゴム層としては、ＮＲ／ＳＢＲ＝１００／０〜４０／６０の配合比率のものを使用することが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る研磨用ラバースリーブの横断面構造例を示す。この研磨用ラバースリーブＡは回転軸１を備えていて、電動機（図示略）などの駆動により回転可能になっていると共に、内部が気密構造になっており、回転軸１の内部を通して送給される空気を、回転軸１に設けられている空気導入孔（図示略）から内部に導入可能になっている。そして、左右端部は側板２によって閉塞されており、これら側板２間を円筒状のゴム製研磨本体が配置されて構成されている。
【００１８】
ゴム製研磨本体は、図２に示すように、最外側の表面に高密度に多数の凹溝（トレッド）６を設けて、研磨材を保持可能になっている外側ゴム層（トレッドゴム層）３と、この外側ゴム層３の内側に配置され補強繊維が埋設された２層からなる中間ゴム層４と、この中間ゴム層４の内側に配置される内側ゴム層５とが積層されて構成されている。
【００１９】
外側ゴム層３は、従来のものと略同程度の硬度を有していて、天然ゴムが配合されていると共に、短繊維が混合されている特徴を有する。天然ゴムが配合されていると、中間ゴム層４が補強繊維に天然ゴムをトッピングした構成となっているので、中間ゴム層４との接合性がよく高い接着力を維持でき、従来技術で用いられているタイゴム層を必要としない。天然ゴムの配合量は、４０〜７０％程度含まれていることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％配合されていることである。
【００２０】
短繊維は、外側ゴム層３を製造する際の金型に対する流動性を高めるため、できるだけ小さい径を有し長さの短い形状のものが好ましい。具体的には、径１ｍｍφ以下、長さ３ｍｍ以下程度であることが好ましく、径０．２〜１０μｍφ、長さ１ｍｍ以下であることがより好ましい。短繊維の材質は、ゴムとの融合性（混合性）に優れ、強度が比較的高い樹脂であれば特に限定されないが、ポリアミド、ポリエステル、アラミド樹脂などが好ましい。この短繊維は、図２に示すように、その大部分（半数以上）が回転軸に対して６０〜１２０°の配向角度θをなしていることが好ましく、このような角度θを有していると、研磨時には短繊維と被研磨物とが平行に近い角度で接触することになり、接触時に発生する引きずり力によって外側ゴム層３が切断する、といったことが起こり難くなる。従って、本実施形態の外側ゴム層は、硬度を格別高くすることなく、耐磨耗性を飛躍的に向上できることになる。
【００２１】
短繊維の大部分を回転軸に対して６０〜１２０°の配向角度θをなすようにするには、未加硫ゴムを押出機から押し出す際に、大部分の短繊維を押出方向に配向させることができる。短繊維を混合させた未加硫ゴムを、例えば、リボン状に押し出すことによって、これをラバースリーブの中間ゴム層の外周上に、その軸方向に対して所定角度を有するように巻き付けると、大部分の短繊維をその回転軸に対して６０〜１２０°の配向角度θをなすように装着することができる。装着された外側ゴム層３に所定のトレッドパターンを形成すべく、このラバースリーブを金型内に装入して、加熱しながら内部に空気を供給し加圧膨張させて金型に押し付けることにより、所定の凹溝６をなすトレッドパターンを外側ゴム層３の外周側に形成することができる。
【００２２】
凹溝６のパターンは波形連続模様その他の形状を採用でき、特に限定されるものではないが、外側ゴム層３の表面上、高密度かつ略均等になるように形成されていればよい。この凹溝６の幅は、２〜４ｍｍ程度が好ましい。
【００２３】
中間ゴム層４は、従来技術のものと同様に、織物状の補強繊維を埋設した繊維補強層に天然ゴムがトッピングされていて、補強繊維を２層互いに傾斜角度を異ならせて積層した構造をなしている。もとより、積層数、積層方法、補強繊維の材質、サイズなどは、種々選択可能である。
【００２４】
中間ゴム層４の内側には、内側ゴム層５が配置されていて、外側ゴム層３、中間ゴム層４、内側ゴム層５の積層体は、前記側板２に気密に固着されるように、側板２と各ゴム層との接当箇所の外側から、締結バンド６が締結され固定されている。そして、内部に空気などを供給された場合には、内圧の高まりに伴い各ゴム層は膨張可能に、柔軟な物性、あるいは厚みに構成されている。
【００２５】
上記研磨用ラバースリーブＡを使用するには、図１に示すように、被研磨面を上方に向けて回転テーブル（図示略）上などに固定された被研磨体であるブラウン管パネルＰに対して、研磨用ラバースリーブＡを対向配置し、回転軸１を通して内部に空気を送給して所定の内圧を維持可能にすると共に、適量の研磨材を研磨用ラバースリーブＡの外側ゴム層３に向けて供給して、回転軸１を回転する。研磨用ラバースリーブＡの内圧が高められ、回転されるに伴い、その外側ゴム層３が膨張し（二点鎖線に示すＱ１→Ｑ２）、ブラウン管パネルＰの被研磨面に接当・密着して研磨が進行する。そして、ブラウン管パネルＰをその曲面が研磨用ラバースリーブＡに常時接当するように回転あるいは移動する。もっとも、ブラウン管パネルＰを移動させる代わりに、研磨用ラバースリーブＡをブラウン管パネルＰの曲面に沿って移動させるようにしてもよく、両者を組み合わせてもよい。実生産上は、複数個の研磨用ラバースリーブＡを研磨工程に配置し、コンベア等で搬送されてくるブラウン管パネルを順次研磨していく。
【００２６】
【実施例】
図１に示す形状をした内径約３００ｍｍ、長さ約１０００ｍｍのラバースリーブの外側ゴム層に、サイズと配合量を異ならせた短繊維を配合したものを製造し、これを用いて回転テーブル上に設置したテレビジョン受像機用のブラウン管パネルの表面を研磨した。ラバースリーブ側部の構成は、外側ゴム層厚さ５ｍｍ、中間ゴム層（繊維補強層は２層）厚さ２ｍｍ、内側ゴム厚さ２ｍｍとしてある。従って、外径は約３１８ｍｍとなり、研磨時に、ラバースリーブ内部に空気を０．１ＭＰａの内圧となるように導入すると、外径は約３４０ｍｍ程度に膨張し、この膨張した状態で研磨する。
【００２７】
（実施例１〜４）
外側ゴム層中に、表１に示すゴム組成物１７９．５重量部に対して、径１０μｍ、長さ３ｍｍのアラミド繊維を２〜８重量部混入して、外側ゴム層の厚みが５ｍｍ磨耗する日数を測定した。アラミド繊維は、未加硫ゴムを押出機にてリボン状に押し出す際に、押出方向に約８０％のアラミド繊維を配向させた。押し出されたリボン状のアラミド繊維混入ゴムを、予め形成してある中間ゴム層の外周に６０°以上の角度で巻き付けて、その後、波形の連続凹溝を表面に多数形成すべく金型に配置して、加圧しつつ加熱加硫した。研磨は、水に懸濁させた微細な研磨材を研磨面に送給しながら、ラバースリーブの回転周速を７００ｍｍ／ｓとして行った。
【００２８】
【表１】
2004050325.tif 000003
８１０−Ｎａ：大内新興化学工業社製商品名
ＢＢＳ：Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾール　スルフェンアミド
（実施例５〜９）
外側ゴム層中に、径０．２μｍ、長さ０．２〜３．０ｍｍのポリアミド繊維であるナイロンを３重量部混入して以外は、実施例１〜５と同様とした。
【００２９】
（実施例１０〜１４）
外側ゴム層中に、径０．２〜０．６μｍ、長さ１ｍｍのナイロンを３重量部混入した以外は、実施例１〜５と同様とした。
【００３０】
（実施例１５〜１７）
外側ゴム層中に、夫々径１μｍ、長さ１ｍｍのアラミド繊維を３重量部、径１μｍ、長さ１ｍｍのポリエステル繊維を３重量部、径１μｍ、長さ１ｍｍのナイロンを３重量部混入した以外は、実施例１〜５と同様とした。
【００３１】
（比較例１）
表１のゴム組成物に、短繊維を配合することなく、その他は上記実施例と同様にして外側ゴム層とした。
【００３２】
以上、実施例、比較例の磨耗試験結果を、表２に示す。
【００３３】
【表２】
2004050325.tif 000004
表２に示すように、比較例の磨耗日数が１８日であるのに対して、実施例１〜１７はいずれも磨耗日数が長く、耐磨耗性に優れていることがわかる。
【００３４】
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、被研磨体としてブラウン管パネルの例を挙げて説明したが、本発明の研磨用ラバースリーブは適用範囲はこれに限定されるものではなく、曲面を有する他の被研磨体に対しても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨用ラバースリーブの使用状態を説明する横断面図
【図２】図１の研磨用ラバースリーブ表面の凹溝、及び短繊維配向方向を示す模式図
【符号の説明】
１　　　　回転軸
３　　　　外側ゴム層
４　　　　中間ゴム層
５　　　　内側ゴム層
６　　　　凹溝
【図１】
2004050325.tif 000005
【図２】
2004050325.tif 000006