(57)【要約】【課題】砥粒を強固に固定し、硬質かつ高密度で適度のゴム弾性を有し、更に耐摩耗性、耐熱性を有し、粗研削から精密研削に好適な高密度の弾性研削材及びその製造方法を提供する。【解決手段】ポリイソシアネートからなる主剤成分と芳香族ジアミンオリゴマー、芳香族ジアミン化合物、砥粒他からなる硬化剤成分を常温で混合し、硬化し、発泡倍率αを１．０≦α＜１．２とした高密度で１００Ｋｇ／ｍｍ２〜４００Ｋｇ／ｍｍ２の曲げ弾性率を有するポリ尿素弾性研削材を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイソシアネートからなる主剤成分と芳香族ジアミン類からなる硬化剤成分と砥粒との混合物を硬化せしめてなるポリ尿素弾性研削材であって、該芳香族ジアミン類が芳香族ジアミンオリゴマー単独又は芳香族ジアミンオリゴマーと芳香族ジアミン化合物の混合物であり、発泡倍率αが１．０≦α＜１．２であり、該研削材の曲げ弾性率が１００ｋｇ／ｍｍ２〜４００ｋｇ／ｍｍ２であることを特徴とするポリ尿素弾性研削材。
【請求項２】
前記研削材の密度βが１．０ｇ／ｃｍ３＜β＜３．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項３】
前記硬化剤成分がさらに発泡剤を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項４】
前記硬化剤成分がさらに発泡剤、整泡剤、硬化触媒及び可塑剤を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項５】
前記砥粒がポリイソシアネートの主剤成分と硬化剤成分との合計から発泡剤、整泡剤、硬化触媒及び可塑剤を除いた樹脂成分中に１５〜９０質量％の範囲で含有してなることを特徴とする請求項４記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項６】
前記芳香族ジアミンオリゴマーが式（Ｉ）で表されるジアミンオリゴマーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材。
【化１】
2004209580.tif 000008
（式中Ｒは、ｎ価の平均分子量２００以上のポリアルキレンポリオール、ポリアルキレンエーテルポリオール又はポリアルキレンエステルポリオールの残基を表わし、ｎは２又は３を表わす。但し、当該ポリアルキレン中に不飽和を含んでいてよい。）
【請求項７】
前記芳香族ジアミン化合物が、４，４’−メチレンビス（２−クロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，５−ジクロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（３−クロロ−２，５−ジエチルアニリン）、トリメチレングリコールビス（４−アミノベンゾェート）、４−クロロ−３，５ジアミノ−ベンゾイックアシッドイソブチルエステル、３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン、３，５−ジメチルチオ−２，６−トルエンジアミン、４，４’−メチレンビス（メチルアンスラアニレート）、１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタンからなる群より選択される少なくとも１種の芳香族ジアミン化合物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項８】
前記芳香族ジアミン類中の芳香族ジアミン化合物の含有量が５０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項９】
粗研削から精密研削のいずれかの研削用であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項１０】
前記研削材の表面に溝を設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材。
【請求項１１】
芳香族ジアミン類を含む硬化剤成分に砥粒を分散混合し、これにポリイソシアネートの主剤成分とを室温で混合し、加熱反応せしめることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材を用いて乾式または湿式研削することを特徴とする研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属、ステンレス、チタン合金、ガラス、鉱物、石材、セラミックス・プラスチック等の研削・コンピューターのハードディスク用基板、半導体デバイスのウェーハ・プリント基板、積層板、レンズ、精密機械部品の表面、光ファイバーの端面及び板金塗装面等の研削材に関する。特に好ましくは粗研削から精密研削用として好適な研削材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に砥石は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、また最近では、ポリ尿素樹脂等を結合材とし、これに砥粒及び必要により充てん剤、可塑剤、発泡剤、増粘剤、着色顔料等を混合し、硬化成形して製造されている。
このように製造される砥石は、主に結合材、砥粒、気孔（又は溝加工）よりなり、その性能、即ち、研削性、面粗度、耐久性は、これらの種類及びバランスにより大きく左右され、本来理想とされる砥石としては、強い研削性、小さい面粗度、長時間の使用に耐える耐久性が要求されているのである。
【０００３】
ところが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂系の結合材では砥粒の固定力は強いが、硬くて脆いため、砥石のかけによる消耗が激しく、耐久性に欠け、砥石のかけによるスクラッチの発生も多く、面粗度も大きいという欠点を有している。
また、ＮＢＲ、クロロプレン等のゴム系結合材では、砥粒の固定力が弱いため、研削性に欠けるという欠点がある。そのため、砥粒をフェノール樹脂等で複合化した複合砥石も開発されてきた。しかしながら、この複合砥石は、強い研削性を示す反面、複合化砥粒の脱離によるスクラッチが多発し、得られる面粗度が大きくなるという欠点を有している。
また、ポリビニルアルコール樹脂系の結合材では、砥粒の固定力が弱く、脆く、吸湿性が大きく、耐熱性に欠けるため、乾式研削では、砥石の消耗が激しく、研削面に溶着を起こしやすく、また、湿度により不安定な研削性を与える。更に湿式研削では、膨潤度が大きく、砥石の剛性が大幅に低下し実用に供しえないという欠点がある。
また、ポリウレタン樹脂系砥石では、砥粒の固定力が強く、耐摩耗性にも優れているが、耐熱性に欠けるため、乾式研削では、研削面に溶着を起こし、研削面を汚し、研削性に安定性を欠くため、実用化されていない。現在では、湿式研削のみで実用化されているだけである。
【０００４】
また、近年、耐摩耗性、耐熱性に優れたポリ尿素樹脂を結合材とする方法も提案されている。
例えば、ポリ尿素樹脂で砥粒を固定し、撹拌時に空気を混入して気孔化し、加熱、加圧成形して砥石材を得る方法である。
しかしながら、この方法で得られた砥石材は、硬くてもろく、フレキシビリテーを持たないため、研削性はあるが、面粗度が大きく、耐久性に欠けるという欠点を有している（例えば、特許文献１参照）。
一方、砥粒を含有させたポリ尿素樹脂を大きく発泡させた弾性砥石を実用化する方法もあるが、発泡倍率が大きく、砥石の密度が低いため、みがき性又は精密研磨性には優れた効果を有する反面、研削性に欠けるという欠点を有している（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
以上、現在、実用化又は提案されている砥石について述べたが、本来砥石に要求されている強い研削性、小さい面粗度、長時間の使用に耐える耐久性を満足しうるものがないのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２９１１７５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６４０２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、荒研削から精密研削の広い範囲にわたり、強い研削力を示し、その面粗度は小さく、長い耐久性を有する研削材、即ち、優れた研削性を有する弾性研削材及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、かかる観点から鋭意検討した結果、ポリ尿素樹脂を結合材とした砥石において、ポリイソシアネートからなる主剤成分に対し、特定の芳香族ジアミン類を含む硬化剤成分とを混合し、発泡倍率を１．０〜１．２とし、曲げ弾性率を１００ｋｇ／ｍｍ２〜４００ｋｇ／ｍｍ２とすることにより上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
（１）ポリイソシアネートからなる主剤成分と芳香族ジアミン類からなる硬化剤成分と砥粒との混合物を硬化せしめてなるポリ尿素弾性研削材であって、該芳香族ジアミン類が芳香族ジアミンオリゴマー単独又は芳香族ジアミンオリゴマーと芳香族ジアミン化合物の混合物であり、発泡倍率αが１．０≦α＜１．２であり、該研削材の曲げ弾性率が１００ｋｇ／ｍｍ２〜４００ｋｇ／ｍｍ２であることを特徴とするポリ尿素弾性研削材、
（２）前記研削材の密度βが１．０ｇ／ｃｍ３＜β＜３．０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする（１）項記載のポリ尿素弾性研削材、
（３）前記硬化剤成分がさらに発泡剤を含むことを特徴とする（１）又は（２）項記載のポリ尿素弾性研削材、
（４）前記硬化剤成分がさらに発泡剤、整泡剤、硬化触媒及び可塑剤を含むことを特徴とする（１）又は（２）項記載のポリ尿素弾性研削材、
（５）前記砥粒がポリイソシアネートの主剤成分と硬化剤成分との合計から発泡剤、整泡剤、硬化触媒及び可塑剤を除いた樹脂成分中に１５〜９０質量％の範囲で含有してなることを特徴とする（４）項記載のポリ尿素弾性研削材、
（６）前記芳香族ジアミンオリゴマーが式（Ｉ）で表されるジアミンオリゴマーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材、
【０００９】
【化２】
2004209580.tif 000002
【００１０】
（式中Ｒは、ｎ価の平均分子量２００以上のポリアルキレンポリオール、ポリアルキレンエーテルポリオール又はポリアルキレンエステルポリオールの残基を表わし、ｎは２又は３を表わす。但し、当該ポリアルキレン中に不飽和を含んでいてよい。）、
（７）前記芳香族ジアミン化合物が、４，４’−メチレンビス（２−クロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，５−ジクロロアニリン）、４，４’−メチレンビス（３−クロロ−２，５−ジエチルアニリン）、トリメチレングリコールビス（４−アミノベンゾェート）、４−クロロ−３，５ジアミノ−ベンゾイックアシッドイソブチルエステル、３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン、３，５−ジメチルチオ−２，６−トルエンジアミン、４，４’−メチレンビス（メチルアンスラアニレート）、１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタンからなる群より選択される少なくとも１種の芳香族ジアミン化合物であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材、
（８）前記芳香族ジアミン類中の芳香族ジアミン化合物の含有量が５０質量％以下であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材、
（９）粗研削から精密研削のいずれかの研削用であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材、
（１０）前記研削材の表面に溝を設けたことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材、
（１１）芳香族ジアミン類を含む硬化剤成分に砥粒を分散混合し、これにポリイソシアネートの主剤成分とを室温で混合し、加熱反応せしめることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材の製造方法、
（１２）（１）〜（１０）のいずれか１項に記載のポリ尿素弾性研削材を用いて乾式または湿式研削することを特徴とする研削方法
を提供するものである。
本発明において「研削」とは、砥石がワーク（加工材）表面をわずかずつ削りとる一種の高速切削を示し、研摩より鋭利な削り方を意味するものである。また、「研摩」とは、砥石がワーク表面を研削より少ない削り方をし、ならし、みがき、ツヤ出しする作用を意味するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、主剤成分とするポリイソシアネートとしては、任意のポリイソシアネートが使用可能であり、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ＭＤＩポリマー、ポリフェニレンポリイソシアネート（クルードＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、カルボジイミド変性ＭＤＩポリマー、シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニレンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）及びそれらの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネートのダイマー（ウレチジオン結合体）、トリマー（イソシアヌレート結合体）又はそれらの混合物等を単独又は併用して使用することができる。また、ポリイソシアネートの一部をポリエーテル又はポリエステル又はポリブタジエンポリオールと反応させ、プレポリマー化したものも使用できる。
【００１２】
本発明の硬化剤成分である芳香族ジアミン類のうち、下記式（Ｉ）で表わされる芳香族ジアミンオリゴマーとしては、一般にポリオールとパラニトロ安息香酸クロライドと反応させ、次いでニトロ基を還元することにより合成する方法か、又は、ポリオールとアミノ安息香酸アルキルエステルとを反応させるかのいずれかで合成されるものが挙げられる。
【００１３】
【化３】
2004209580.tif 000003
【００１４】
（式中Ｒは、ｎ価の平均分子量２００以上のポリアルキレンポリオール、ポリアルキレンエーテルポリオール又はポリアルキレンエステルポリオールの残基を表わし、ｎは２又は３を表わす。但し、当該ポリアルキレン中に不飽和を含んでいてよい。）
【００１５】
この反応で使用するポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの共重体のグリコール等、ポリエーテルポリオール；また、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートポリオール、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトンから誘導されるラクトン系ポリエステルポリオール、３−メチルペンタンジオールとアジピン酸の反応より得られるアジペート系ポリオール等ポリエステルポリオール；更に、ポリブタジエン系ポリオール等ポリアルキレンポリオールがある。
この芳香族ジアミンオリゴマーの末端基は、アミノ基が一般的であるが、場合により、水酸基を含有していても良いし、又は一部両末端が水酸基として残存していても使用できる。また、場合により主鎖の一部にアミド基を含有していて良い。
【００１６】
この芳香族ジアミンオリゴマーは市販品として入手可能である。ポリオールとして例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）を原料とした芳香族ジアミンオリゴマーとしては、エアプロダクトアンドケミカル社より市販されているバーサリングＰ−２５０（ポリオール分子量２５０）、バーサリンクＰ−６５０（ポリオール分子量６５０）、バーサリンクＰ−１０００（ポリオール分子量１０００）（いずれも、商品名）が、また、イハラケミカル工業社製の市販品として、エラスマー１０００（ポレアＳ−１００Ａ）（ポリオール分子量１０００）、これを低融点に変性したポレアＳＬ−１００Ａ（ポリオール分子量１０００）（いずれも商品名）の他、ポリオールとしてポリエステルポリオールを原料としたエラスマー１０００ＥＳ（ポリオール分子量１０００）（いずれも、商品名）が挙げられる。これらの芳香族ジアミンオリゴマーは、１種又は２種以上を組み合わせても使用できる。
【００１７】
本発明における硬化剤成分の芳香族ジアミン類において、上記芳香族ジアミンオリゴマーに混合して芳香族ジアミン化合物を使用することができる。使用することができる芳香族ジアミン化合物としては、
４，４’−メチレンビス（２−クロロアニリン）、
４，４’−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）、
４，４’−メチレンビス（２，５−ジクロロアニリン）、
４，４’−メチレンビス（３−クロロ−２，５−ジエチレンアニリン）、
４，４’−メチレンビス（メチルアンスラアニレート）、
トリメチレングリコールビス（４−アミノベンゾエート）、
４−クロロ−３，５−ジアミノ−ベンゾイックアシッドイソブチルエステル、
３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン、
３，５−ジメチルチオ−２，６−トルエンジアミン、
１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタン
等があり、これらは１種又は２種以上混合しても使用できる。
【００１８】
また、これらの芳香族ジアミン化合物は芳香族ジアミン類中５０質量％以下の量で使用され、好ましくは５〜５０質量％である。芳香族ジアミン化合物の併用により、硬化させて得られる研削材の耐熱性を上げることができる。また併用により、発泡倍率を高くしたときもフォーム体のコアの弾性が低下することなく、研削効果を示し、さらにフォームの歪みが大きくならず、一定の研削効果が得られる。さらに成形物の成形後の収縮が防がれ、安定な生産ができる。芳香族ジアミン化合物が多すぎると可使時間が非常に短くなり、生産性に欠ける。
【００１９】
本発明において、イソシアネートである主剤成分と、芳香族ジアミン類を含有する硬化剤成分とのイソシアネート基とアミノ基のモル比（ＮＣＯ／ＮＨ２  ）は０．８〜１．５の範囲で使用できる。このモル比が０．８未満では硬化研削材（ポリ尿素樹脂）の軟化点の低下を起し、耐熱性の低下となり好ましくない。
また、モル比が１．５を越えると得られるポリ尿素樹脂のゴム弾性がとぼしくなり、硬く、もろくなって弾性体研削材として好ましくない。
したがって、より好ましいモル比の範囲は０．９〜１．４の範囲である。
【００２０】
本発明には、硬化剤成分に発泡剤を含むことができる。発泡剤としては、例えば、ＨＣＦＣ−１４１ｂ（ＣＨ３  Ｃｌ２  Ｆ）、ＨＦＣ−２４５ｆａ（ＣＦ３  ＣＨ２  ＣＨＦ２  ）、ＨＦＣ−１３４ａ（ＣＨ２  ＦＣＦ３  ）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（ＣＦ３  ＣＨ２  ＣＦ２  ＣＨ３  ）、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、水等が使用でき、また、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、トルエン等の有機溶媒も発泡剤として使用できる。その１種又は２種以上を併用しても使用できる。使用量としては、砥粒を除いた硬化剤成分中４０質量％以下が適当である。
【００２１】
また、硬化前の主剤成分と硬化剤成分と砥粒との混合物の体積で硬化後の研削材の体積を除した発泡倍率αは、１．０≦α＜１．２、さらに好ましくは、１．０≦α＜１．１の範囲である。
即ち、無発泡又は微少発泡領域では、研削材が非常に硬質となり、高発泡研削材に比べて砥粒濃度も高くなり、これにより強い研削性が得られることとなる。なおここで、微小発泡とは１．０＜α＜１．２をいうものである。
【００２２】
また、研削材の密度βは、１．０ｇ／ｃｍ３＜β＜３．０ｇ／ｃｍ３の高密度範囲が好適であり、１．７ｇ／ｃｍ３＜β＜２．８ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。砥粒濃度を上げることにより高密度の砥石を得ることが可能となり、強い研削性が得られることとなる。逆に密度が１．０ｇ／ｃｍ３以下になることは、発泡倍率を上げたり、砥粒濃度を下げることとなり、研削力を落とすこととなり、好ましくない。
【００２３】
本発明の研削材は、硬質かつ高密度で適度なゴム弾性を有する。研削材の曲げ弾性率は１００ｋｇ／ｍｍ２〜４００ｋｇ／ｍｍ２、好ましくは１５０ｋｇ／ｍｍ２〜３５０ｋｇ／ｍｍ２である。弾性率が大きすぎると表面粗さを小さくするのが著しく困難になり、逆に弾性率が小さすぎると研削性を大きく低下することになり好ましくない。
また、本発明の研削材は強い研削性を得るために、硬度（ショアＤ）は、好ましくは５０〜９０、さらに好ましくは６５〜８７である。
【００２４】
硬化剤成分中の可塑剤としては、例えばジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、シアセチルフタレート（ＤＡＰ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、トリエチレングリコールジベンゾェート、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、芳香族炭化水素系オイル等が使用できるが、これらに制限されるものではない。
また、可塑剤の使用量としては、発泡剤及び砥粒を除いた樹脂成分トータル量中で２０質量％以下が好ましく、２０質量％以上使用すると、可塑効果が大きくなり砥石の硬度及び耐熱性を落とすこととなり、好ましくない。
本発明において形成される発泡体の気泡は、通常、独立気泡であっても、連続気泡であってもよい。
【００２５】
また硬化剤成分中の整泡剤としては、例えば、シリコーン系整泡剤が使用可能であり、例えば、日本ユニカー社製のＳＺ−１６０５、ＳＺ−１９２３、ＳＺ−１９３２、ＳＺ−１６８０、Ｌ−５３０２、Ｌ−５３４０、また東レダウコーニングシリコーン社製のＳＦ−２９０８、ＳＨ−１９０、ＳＨ−１９２、またゴールドシュミット社製ＴＥＧＯＳＴＡＢ−８４３３、Ｂ−８４６５（いずれも商品名）等が使用できる。
また、使用量としては特に制限はないが砥粒を除いた硬化剤成分中６質量％以内で使用することが適当である。
また、上記整泡剤と消泡剤を一部併用し、セル（気泡を形作っている樹脂部分）を粗くした発泡砥石は、研削性を上げる方法として有効である。この際使用できる消泡剤としては、一般に使用されているものが使用でき特に限定はないが、たとえばシリコン系消泡剤としてバイエル社製バイシロンＶ（商品名）、ビニル系重合体を消泡剤とする楠本化成社製Ｐ４２０（商品名）等が使用できる。
【００２６】
硬化剤成分中の硬化触媒としては、アミン系のものとして例えば、トリエチレンジアミン及びこれをグリコール溶媒に溶解したもの、例えば三共エアプロダクト社製  ＤＡＢＣＯ−１０２７、ＤＡＢＣＯ−１０２８、ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ（以上、いずれも商品名）、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル）エーテル等が挙げられ、また有機酸の塩としては、酢酸カリウム塩、シュウ酸カリウム塩等が挙げられ、さらに有機金属触媒としてジブチルチンジラウレート、スタナースオクテート等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
これらは１種又は２種以上併用して使用することもできる。使用量としては、砥粒を除いた硬化剤成分中５質量％以内で使用することが適当である。
【００２７】
本発明の研削材における砥粒としては、ホワイトアランダム（ＷＡ）、アランダム（Ａ）等のアルミナ系砥粒、グリーンカーボランダム（ＧＣ）、カーボランダム（Ｃ）等の炭化珪素系砥粒、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）等の粒子からなる砥粒、酸化クロム、酸化スズ、酸化セリウム、酸化鉄、酸化ジルコニウム等の粒子からなる砥粒を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。
また、軟質砥粒である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、４ケイ素雲母等も使用することができる。
【００２８】
砥粒の粒度としては、砥石の目的又は用途に応じて種々のメッシュサイズのものを用いることができ、特に制限はない。
また、砥粒の使用量は、ポリイソシアネートの主剤成分と硬化剤成分との合計から硬化触媒・発泡剤・整泡剤・可塑剤とを除いた樹脂成分のトータル量中で１５〜９０質量％以下で使用できる。砥粒の使用量が１５％以下になると研削性が低下し、９０％以上になると砥石の弾性が低下し、また、脆くなり、強い研削性が得られなくなり好ましくない。より好ましい濃度としては、３０〜８５質量％である。
【００２９】
その他、自己潤滑剤としてフッ素樹脂パウダー、ポリエチレンパウダーを硬化剤成分中に１０質量％以下で添加することができる。
また、摩擦調整剤として、ゴムダスト、カシューダスト等、硫酸バリウム、黒鉛、三硫化アンチモン、マイカ、ジルコニア、シリカ、アルミナ炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなども添加することができる。
【００３０】
本発明の研削材にはさらに、無機充填剤として、酸化クロム、酸化チタン、ベンガラ、酸化鉄、黒鉛などの顔料；炭酸カルシウム、クリオライト（氷晶石）、弗化カルシウム；ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、ベンゾチアゾール系等の安定剤、色分れ防止剤、分散剤、沈降防止剤、増粘度などの添加剤を添加することができる。
また、繊維系物質としてポリエステル繊維、ポリアミド繊維、羊毛、コットン等の天然繊維の１種又は２種以上を配合しても良い。配合する繊維は、通常長さ０．１〜５ｍｍ程度、直径０．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
一方、本発明の研削材は、表面に溝加工して使用することができる。
溝加工の方法としては、特に制限するものではなく、格子状（図２参照）、放射状（図３参照）、ラセン状（図４参照）等に研削材１に溝２を加工するものであり、これを加工することにより、研削力の維持又は持続が可能となり、ドレッシング間隔を大幅に伸ばす効果が得られる。なお、図２〜４で３は穴である。
【００３２】
本発明の研削材は、上記したごときポリイソシアネートからなる主剤成分と、芳香族ジアミン類、他からなる硬化剤成分と砥粒との混合物を無発泡又は微少発泡し硬化せしめることにより得られる。好ましくは、芳香族ジアミン類からなる硬化剤成分に砥粒を分散混合し、これにポリイソシアネートの主剤成分とを室温で混合し、加熱反応せしめることである。より好ましくは、ポリイソシアネートからなる主剤成分と芳香族ジアミン類、他からなる硬化剤成分及び砥粒とを１０〜４０℃程度の室温で数十秒間混合し、３０〜８０℃の範囲内に予熱したモールドに注入し、この温度で１５〜６０分硬化し、脱型し無発泡又は微少発泡した研削材を得る。そして、更に８０〜１７０℃の範囲内の温度で後硬化し、その後室温にもどし、成形操作を完了する。また、自動混合注型機を用いても製造できる。
【００３３】
本発明の研削材を具体的に用いる一例としては、この無発泡又は微少発泡した成形体を０．５〜５ｍｍの板状にスライスし、両面テープ又はマジックテープ（商品名）を片面に取り付け、電動サンダー又はグラインダー等のディスクに固定し、研削材として使用するものである。
また、本発明の弾性研削材は、円筒型モールドにより成形した研磨用ロール、軸を付けて成形した軸付き砥石、スライスした弾性砥石材を布等に両面テープ又は接着剤で取り付けるか又は一体成形して得られるベルト状砥石、その他必要に応じた形態にし、あらゆる研削方法に適用し得るものである。
【００３４】
更に、スライスしたポリ尿素弾性研削材の片面に所望の砥粒をポリ尿素系接着材、エポキシ系接着材又はゴム系接着材を用いてコートした研削材として適用することができる。
また、固形砥粒及び研削油と併用したり、固形砥粒を灯油又は研削油等に分散した分散液と併用し使用することもできる。
【００３５】
このようにして得られたポリ尿素弾性研削材は、乾式及び湿式のいずれの研削にも使用でき、粗研削から精密研削に好ましく適用できるものである。ここで、粗研削とは、砥粒の種類（番手）２０〜９０のいずれかを使用しワーク表面の切削を行なうことである。また、精密研削とは、砥粒の種類（番手）６００以上のいずれかを使用しワーク表面の切削を行なうことである。粗研削から精密研削の中間の研削としては、砥粒の種類（番手）１００〜６００のいずれかを使用してワーク表面の切削を行なう研削がある。
【００３６】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
尚、ポリイソシアネートの主剤成分及び芳香族ジアミン類他からなる硬化剤成分には、下記のものを用いた。
（１）ポリイソシアネート成分
・１４３Ｌ；液状ＭＤＩ〔三菱化学社製〕ＮＣＯ含有量２９．０％
・ＰＡＰＩ−１３５；クルードＭＤＩ〔三菱化学社製〕ＮＣＯ含有量３１．０％（２）硬化剤成分
（芳香族ジアミンオリゴマー）
・エラスマー１０００；ポリ（テトラメチレンオキシド）−ジ−Ｐ−アミノベンゾェート〔イハラケミカル工業社製〕アミン価９２．６ＫＯＨｍｇ／ｇ
（芳香族ジアミン化合物）
・ＭＯＣＡ；４，４’−メチレンビス（２−クロロアニリン）〔イハラケミカル工業社製〕アミン価４２０ＫＯＨｍｇ／ｇ
・ＣＵＡ−４；トリメチレングリコールビス（４−アミノベンゾェート）〔エアプロダクトアンドケミカルズ・インコーポレーテッド社製〕アミン価３５７ＫＯＨｍｇ／ｇ
・エタキュアー３００；３．５−ジメチルチオ−２．４−トルエンジアミンと３．５ジメチルチオ−２．６−トルエンジアミンの混合比８：２の混合物〔エチルコーポレーション社製〕アミン価５２４ＫＯＨｍｇ／ｇ
（反応触媒）
・ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ；トリエチレンジアミン溶液（触媒）〔三共エアプロダクト社製〕含有量３３％、溶媒；ジプロピレングリコール
・ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルエーテル〔東ソー社製〕
（整泡剤）
・Ｂ−８４３３；シリコーン系整泡剤〔ゴールドシュミット社製〕
・ＳＺ−１９３２；シリコーン系整泡剤〔日本ユニカー社製〕
（発泡剤）
・ＨＦＣ−１４１ｂ；１．１−ジクロロ−１−フルオロエタン〔セントラル硝子社製〕
・水
（砥粒）
・グリーンカーボランダム〔フジミインコーポレーテッド社製〕
ＧＣ−３６（＃３６）、ＧＣ−６０（＃６０）、ＧＣ−２２０（＃２２０）、ＧＣ−４００（＃４００）、ＧＣ−１０００（＃１０００）、ＧＣ−３０００（＃３０００）、ＧＣ−８０００（＃８０００）
・ダイヤモンド砥粒〔アサヒダイヤモンド工業社製〕Ｄ−６００（＃６００）
（可塑剤）
・Ｄ・Ｏ・Ｐ；ジオクチルフタレート〔ナカライテスク社製〕
【００３７】
〔実施例１〜１０〕
表１〜３に示す各実施例における各成分の配合量及び反応条件に従って研削材を製造した。実施例１〜１０の物性（密度、弾性率、硬度）、面粗度、ワークの減量については、表１〜３に明記したとおりである。
【００３８】
【表１】
2004209580.tif 000004
【００３９】
【表２】
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【００４０】
【表３】
2004209580.tif 000006
【００４１】
〔製造方法〕
以下に研削材の製造方法について詳細に示す。
芳香族ジアミンオリゴマーであるエラスマー１０００に各種芳香族ジアミン化合物の所定量を計量し、１００〜１３０℃に加熱し、当該芳香族ジアミン化合物を完全に溶解し、室温まで冷却した。次いで各種触媒、整泡剤、発泡剤、可塑剤を表に示した所定量にしたがって加え、よく混合し、これに各種砥粒の所定量を加えよく混合し、これを硬化剤成分とした。
これに、ポリイソシアネートとして、１４３Ｌ又はＰＡＰＩ−１３５を主剤成分として所定量を加え、すばやく均一に混合し、２０〜４０℃の上部がオープンになったモールド（内径１１０ｍｍφ、高さ２００ｍｍ）に注入し、同温度で３０〜６０分硬化した。その後脱型し、１１０〜１３０℃に設定された恒温槽で３時間硬化し、室温まで冷却し、研削材を得た。
なお、実施例１０の研削材は、実施例９の研削材の表面に幅２ｍｍ、深さ２ｍｍの溝を５ｍｍ間隔で縦横に溝加工したものである。図５は、実施例１０の研削材の拡大した平面図（ａ）とその断面図（ｂ）を示すものである。黒く示した部分が溝である。また、図中に示した数値の単位はｍｍである。
【００４２】
〔反応条件〕
表−１〜３に明記した反応条件については、以下の方法にしたがって算出した。
・砥粒濃度；砥粒配合量を砥粒配合量にポリイソシアネート配合量及び芳香族ジアミンオリゴマーと芳香族ジアミン化合物からなる硬化剤成分配合量をプラスしたトータル量で割り、パーセントで示した。
・ＮＣＯｉｎｄｅｘ；イソシアネートの濃度を硬化剤のアミノ基濃度と発泡剤とした水の活性基濃度とのトータル量で割ったもので示した。
・発泡倍率；各表に明記した組成下での無発泡の研削材の密度を各実施例で得られた研削材の密度で割ったもので示した。
【００４３】
〔物性〕
表−１〜３に明記した物性については、以下の方法にしたがって算出した。
・密度；成形した研削材の上部を平らにカットし、この体積と質量より求めた。
・硬度；ＪＩＳ  Ｋ−６３０１に準じて、硬度計ｓｈｏｒｅ  Ｄ型で測定した。
・曲げ弾性率；金型により長さ８５ｍｍ×幅５５ｍｍ×厚さ４ｍｍの板状成形物を得た。これを長手方向に幅１０ｍｍにカットし、テストピース８５ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍを得た。これをＪＩＳ  Ｋ−７２０３（硬質プラスチックの曲げ試験方法）に準じて測定した。
【００４４】
〔研削試験〕
表−１〜３の実施例で得られた円柱状研削材をバンドソーでカットし、断面１１０ｍｍφで厚さ４ｍｍのシートとした。この片面に両面テープを貼り、外径１００ｍｍφ、内径５０ｍｍφのカッターで打ち抜き、円盤状シートとした。これを１００ｍｍφ刃物グライダーの持具に固定し、表面が鏡面研磨されたアルミニウム板（厚さ５ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ）上を幅方向に一定圧力、一定速度で３回研削し、研削前のアルミ板重量と研削後のアルミ板重量の差から研削量（ワーク減量、単位：ｍｇ）を算出した。
その後、テーラーホブソン社製タイサーフ６（商品名）の面粗度計を用いて表面粗度を測定した。尚、表では、平均面粗度をＲａで示し、最大面粗度をＲｙで示した。
【００４５】
〔比較例１〜２〕
表−１に明記した配合及び反応条件に従い、実施例１〜１０と同じ製造方法で各種研削材を得た。その後、各実施例と同様に研削試験を行った。
【００４６】
表−１から明らかなように砥粒径の大きなものから微細なものまでワークの明確な減量に伴い明確な面粗度を示している。特に表−１の実施例５、６表−２の７，８では、従来研削が困難とされた微細砥粒系（＃１０００〜＃８０００）で明確な面粗度が示されており、本発明の研削材は、砥粒の大きなものから微細の粒子径まで広い範囲で優れた研削性を有することを示している。
【００４７】
〔比較例３〜５〕
表−４に明記した各種サンドクロスを外径１００ｍｍφ内径５０ｍｍφにカットし、裏面に両面テープを貼り、これを１００ｍｍφ刃物グラインダーのディスクに固定し、前記した研削試験に従って、その研削性を評価した。
【００４８】
【表４】
2004209580.tif 000007
【００４９】
表−１の実施例３〜４と比較例１〜２を比較すると、実施例３〜４の方が、極めて大きなワーク減量を示している。比較例１〜２は、先願（特開２００２−２６４０２１号公報）の発明の砥石材に相当するものである。従って、本発明の研削材は、特開２００２−２６４０２１号公報記載の発明の砥石材に比べ、研削力が大きく、研削材として優れていることが示されれている。
次に、実施例１〜３とサンドクロスを用いた比較例３〜５を比較すると、実施例１〜３のワーク減量は、対応する比較例とほぼ近似する値を示し、研削力はほぼ同様であるが、得られる面粗度は、明らかに小さいことを示している。このことから、本発明が一般の研削用砥石と比べ、明らかに優れた研削性を有することがわかる。
なお、図１（ａ）は、研削試験における、実施例２の面粗度チャートを示し、図１（ｂ）は比較例４の面粗度チャートを示している。倍率はそれぞれ縦×２０００、横×５である。図１（ａ）におけるＲａは０．６７μｍ、Ｒｙは４．６μｍである。また、図１（ｂ）におけるＲａは１．５６μｍ、Ｒｙは１２．４μｍである。
【００５０】
また、本発明の実施例９と１０を比較して明らかなように、本発明の研削材は、溝加工することにより研削力の維持、持続性に有効である。
即ち、本発明の研削材に溝加工することは、研削力の持続性に相乗効果を持つことを示している。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の無発泡又は微小発泡で高密度の弾性研削材は、耐摩耗性、耐熱性に優れ、ゴム弾性を有し、湿式又は乾式研削における粗研削から精密研削のすべての研削に対して優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施例２及び（ｂ）比較例４の研削材を用いた研削試験による面粗度チャートである。
【図２】格子状に溝加工した研削材の平面図である。
【図３】放射状に溝加工した研削材の平面図である。
【図４】ラセン状に溝加工した研削材の平面図である。
【図５】実施例１０の研削材の拡大した平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１    研削材
２    溝
３    穴
【図１】
2004209580.tif 000009
【図２】
2004209580.tif 000010
【図３】
2004209580.tif 000011
【図４】
2004209580.tif 000012
【図５】
2004209580.tif 000013