(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ジアミン類、発泡剤、整泡剤、硬化触媒を混合し、さらに砥粒を添加・混合・分散して硬化剤成分を調製し、該成分をポリイソシアネートからなる主剤成分と室温で混合し、加熱して反応させることにより発泡硬化せしめてなる研磨用及びバフ用ポリ尿素系弾性発泡砥石材であって、上記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化合物との混合物であり、
前記芳香族ジアミンオリゴマーが、式（１）で表されるジアミンオリゴマーであり、
【化１】
0003921056.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し、ｎは、２又は３を表す。但し、当該ポリアルキレン中に不飽和結合を含んでいてもよい。）
前記弾性発泡砥石材は、発泡剤による発泡倍率が１．２〜３５倍である
ことを特徴とする前記砥石材。
【請求項２】
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、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請求項１に記載の砥石材。
【請求項３】
芳香族ジアミン類中の前記芳香族ジアミン化合物の含有割合が５０質量％以下である請求項１又は２に記載の砥石材。
【請求項４】
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硬化触媒と発泡剤及び整泡剤からなる発泡剤成分とを除いた樹脂成分中に７０質量％以下含有される請求項１〜３のいずれかに記載の砥石材。
【請求項５】
前記砥粒が微細粒子であることを請求項１〜４のいずれかに記載の砥石材。
【請求項６】
ポリ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）が０．８〜１．５の範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の砥石材。
【請求項７】
芳香族ジアミン類、発泡剤、整泡剤、硬化触媒を混合し、さらに砥粒を添加・混合・分散して硬化剤成分を調製し、これとポリイソシアネートからなる主剤成分とを室温で混合し、加熱して反応せしめることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の研磨用及びバフ用ポリ尿素系弾性発泡砥石材の製造方法。
【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、ガラス、鉱物、セラミックス、プラスチック等の研磨、コンピューターのハードディスク用基板、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磨用及びバフ作業用として好適な研磨砥石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やクロロプレンゴム等のゴム系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を結合剤とし、これに砥粒及び必要に応じてさらに充填剤、発泡剤、増粘剤、着色顔料等を混合撹拌し、成形、硬化して製造されている。
砥石の組織は、砥粒、結合剤及び気孔よりなり、その性能は用いた結合剤により大きく左右される。即ち、結合剤である樹脂の性質により砥粒の保持力が変化し、これが砥石の消耗の速さ、研削加工による加工物の表面粗さ等に大きな影響を与える。上記樹脂の内、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂を結合剤として使用すると、これらの樹脂は砥粒を強固に保持する為、砥粒の粒径が加工物の表面粗さに直接影響を与えることになる。
また、ゴム系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂を結合剤として使用するとこれらの樹脂は砥粒をソフトに保持する為、砥粒の粒径より結合剤である樹脂の柔らかさの程度が加工物の表面粗さに大きな影響を与える。
従来、結合剤に樹脂を用いた砥石では、特に精密研削を行う場合、上述のいずれにおいても問題が生じていた。即ち、前者では、砥粒の保持が強固である反面弾性に乏しい為、表面粗さを小さくしようとする場合、加工工程が多くなり加工時間が著しく長くなるという欠点がある。
また、後者では、弾性がありすぎる為、うねりを生じたり、又は砥粒の保持力が弱い為、研削加工時の砥粒の異常脱落が多く消耗が大きくなること或いは研削力の低いこと等の欠点がある。
これらの欠点を補うために最近では、ポリウレタンを結合剤とする研磨材も製造されているが、ポリウレタンは軟化点が低い（約１４０℃）為、例えば水中研磨（湿式研磨）のように常に軟化点以下に冷却される研磨条件以外では使用が適さなかった。
この問題点を解決し軟化点を上げる方法として、カルボジイミド基を含有するウレタン樹脂を結合剤とした砥石（特開昭５３−１０７７９４）またイソシアヌレート及びオキサドリン構造を有する架橋ポリマーを結合剤とした砥石（特開平６−１９９９８２）が提案されている。しかしながら、これらは、ウレタン樹脂のウレタン結合の中に耐熱結合を導入したものであり、いわば変性ウレタン樹脂と言うべきものであり、砥粒用結合剤として満足すべき耐熱性を得るまでには至っていない。しかもこの耐熱性を上げる為に、これらの結合濃度を上げると、ゴム弾性が非常に乏しくなり、極めてもろくなって所望の弾性体が得られにくいという欠点がある。
以上のごとく砥粒の結合剤としては、本来、砥粒の結合力が強固であり、かつゴム弾性に富み、しかも耐熱性を有するものが必要とされているのであるが、従来の砥石は、種々の欠点を有し、研削性能、バフ性能、耐摩耗性、耐熱性のいずれも満足しうる砥石が得られていないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、砥粒を強固に固定し、硬質で適度なゴム弾性を有し、かつ、耐摩耗性、耐熱性を有し、優れた研磨性（主として研削性）及びバフ効果を有する弾性発泡砥石材及びその製造方法を提供することである。
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剤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混合物を含有する硬化剤成分を使用することにより、上記課題が解決できることを見いだし、本発明を完成した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、以下の発明が提供される。
（１）芳香族ジアミン類、発泡剤、整泡剤、硬化触媒を混合し、さらに砥粒を添加・混合・分散して硬化剤成分を調製し、該成分をポリイソシアネートからなる主剤成分と室温で混合し、加熱して反応させることにより発泡硬化せしめてなる研磨用及びバフ用ポリ尿素系弾性発泡砥石材であって、上記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化合物との混合物であり、
前記芳香族ジアミンオリゴマーが、式（１）で表されるジアミンオリゴマーであり、
【０００５】
【化２】
0003921056.tif 000002
【０００６】
（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し、ｎは、２又は３を表す。但し、当該ポリアルキレン中に不飽和結合を含んでいてもよい。）
前記弾性発泡砥石材は、発泡剤による発泡倍率が１．２〜３５倍である
ことを特徴とする前記砥石材。
（２）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、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（１）又は（１）項に記載の砥石材。
（３）芳香族ジアミン類中の前記芳香族ジアミン化合物の含有割合が５０質量％以下である（１）又は（２）項に記載の砥石材。
（４）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硬化触媒と発泡剤及び整泡剤からなる発泡剤成分とを除いた樹脂成分中に７０質量％以下含有される（１）〜（３）項のいずれかに記載の砥石材。
（５）前記砥粒が微細粒子であることを（１）〜（４）項のいずれかに記載の砥石材。
（６）ポリ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）が０．８〜１．５の範囲である（１）〜（５）のいずれか１項に記載の砥石材。
（７）芳香族ジアミン類、発泡剤、整泡剤、硬化触媒を混合し、さらに砥粒を添加・混合・分散して硬化剤成分を調製し、これとポリイソシアネートからなる主剤成分とを室温で混合し、加熱して反応せしめることを特徴とする（１）〜（６）項のいずれかに記載の研磨用及びバフ用ポリ尿素系弾性発泡砥石材の製造方法。
【０００７】
【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、公知のものが使用可能であり、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。
本発明の硬化剤成分である芳香族ジアミン類のうち、式（１）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。
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は、主鎖の一部にアミド基を含有していて良い。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り、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を原料とした、エアプロダクトアンドケミカル社よりバーサリング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）また、イハラケミカル工業社製、エラスマー１０００（ポリオール分子量１０００）、エラスマー１０００ＥＳ（ポリオール分子量１０００）、これを低融点に変性したエラスマー１０００ＳＬ（ポリオール分子量１０００）（いずれも商品名）がある。また、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イハラケミカル工業社製ポレアーＥＳ−１００Ａ（商品名）が市販されている。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。
【０００８】
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。
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、発泡硬化させて得られる砥石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、一定の研削及びバフ効果が得られる。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。
【０００９】
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未満では硬化砥石材（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、もろくなって弾性砥石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１．０〜１．４の範囲である。
本発明における発泡剤としては、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、水等のいずれも使用でき、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３０質量％以下が適当である。又、発泡倍率は１．２〜３５倍、好ましくは５〜３０倍、さらに好ましくは８〜２５倍である。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。
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。
【００１０】
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  ＤＡＢＣＯ１０２７、ＤＡＢＣＯ１０２８、ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（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。
【００１１】
本発明の砥石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）等の超砥粒からなる砥粒；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。
砥粒の粒度としては、砥石の用途、研磨の目的に応じて、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が、通常１２０〜１００００メッシュ（タイラーのふるいによる。）であり、荒研磨の場合は１２０〜２２０メッシュ、仕上げ研磨の場合は２４０〜８０００メッシュである。このいずれの場合も発泡硬化体中の気泡の直径は５０μｍ〜２ｍｍの範囲であり、砥石はこれより微細であり、好ましくは１．２〜５７μｍ、より好ましくは３〜３５μｍの範囲である。
また、砥粒の使用量は、発泡剤の量を除いた硬化剤成分と主剤成分のトータル量中で、通常７０質量％以下、好ましくは３〜７０質量％、特に好ましくは２０〜７０質量％であり、用途に応じて濃度を選択し使用することができる。使用量が少なすぎると研磨効果及びバフ効果が低下し、多すぎると砥石全体が硬く、脆くなり、砥石の研磨面の自生作用が低下し、精密仕上げが困難となるので好ましくない。更に製造時の混合粘度が高くなり、不均一混合となりやすく好ましくない。
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。
本発明の砥石材にはさらに、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。
【００１２】
本発明の砥石材は、上記式（１）で表される芳香族ジアミンオリゴマー単独又は芳香族ジアミン化合物との混合物からなる芳香族ジアミン類、発泡剤、整泡剤、硬化触媒を混合し、さらに砥粒を添加・混合・分散して硬化剤成分を調製し、該成分をポリイソシアネートからなる主剤成分と室温で混合し、加熱して反応させることにより、発泡剤による発泡倍率が１．２〜３５倍に発泡・硬化せしめることにより得られる。より具体的には、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、発泡剤、整泡剤、触媒及び砥粒からなる硬化剤成分とを１０〜４０℃程度の室温で数秒間混合し、５０〜１００℃の範囲内に予熱したモールドに注入し、この温度で１５〜３０分硬化し、脱型する。そして、更に１００〜１７０℃の範囲内の温度で後硬化し、その後室温にもどし、硬化成形砥石材を得る。また、自動混合注型機を用いても製造できる。
本発明の砥石材を具体的に砥石として用いるには、この発泡硬化成形体を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を片面に取り付け、その部分で電動サンダー又はグラインダーに固定し、研磨砥石及びバフとして使用するものである。
また、本発明の弾性発泡砥石材は、その形態を、円筒型モールドにより研磨用ロール、その他必要に応じた形体に成形しあらゆる研磨方法に適用しうるものである。
このようにして得られたポリ尿素弾性発泡砥石材は、湿式研磨のみならず乾式研磨でも使用でき、精密研磨及びバフ効果に好適に適用できるものである。
【００１３】
【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。
なお、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。
【００１４】
（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−アミノベンゾエート［イハラケミカル工業社製］アミン価  ９２．６ＫＯＨｍｇ／ｇ
・エラスマー１０００ＥＳ：ポリエステル系ジ−Ｐ−アミノベンゾエート［イハラケミカル工業社製］アミン価  ９５．０ＫＯＨｍｇ／ｇ
・ポレアＥＳ−１００Ａ：ポリエーテル系低融点化芳香族ジアミンオリゴマー［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−アミノベンゾエート）［エアプロダクトアンド・ケミカルス・インコーポレーテッド社製］アミン価  ３５７ＫＯＨｍｇ／ｇ
・ＴＣＤＡＭ：４，４′−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）［イハラケミカル工業社製］アミン価  ３３４ＫＯＨｍｇ／ｇ
・エタキュア−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
・１，４−ＢＤ：１，４−ブタンジオール［和光純薬社製］
・ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ：トリエチレンジアミン溶液（触媒）［三共エアプロダクツ社製］  含有量３３％  溶媒；ジプロピレングリコール
・ＤＡＢＣＯ  Ｋ−１５：オクチル酸カリウム（触媒）［三共エアプロダクツ社製］
・ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルエーテル（触媒）［東ソー社製］
・ＳＺ−１９３２：シリコーン系整泡剤［日本ユニカー社製］
・ＨＦＣ−１４１ｂ：１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（発泡剤）［セントラル硝子社製］
・砥粒：グリーンカーボランダム（ＧＣ）［信濃電気精錬社製］  ＧＣ−４００（４００メッシュ）、ＧＣ−６００（６００メッシュ）、ＧＣ−１０００（１０００メッシュ）、ＧＣ−３０００（３００メッシュ）  カーボランダム（Ｃ）［信濃電気精錬社製］Ｃ−８０００（８０００メッシュ）
【００１５】
［実施例１〜３，５］
（１）各実施例の配合量については表１に、それら実施例の成形条件、反応性、物性、研磨性については表２に明記したとおりである。以下にその操作方法について示した。
（２）芳香族ジアミンオリゴマーであるエラスマー１０００又はエラスマー１０００ＥＳに、表１に示した各種芳香族ジアミン化合物を計量し、１００〜１３０℃に加温し、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。
次に触媒ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ、ＤＡＢＣＯ  Ｋ−１５、整泡剤ＳＺ−１９３２、発泡剤ＨＦＣ−１４１ｂを順次計量し、よく混合した。これに砥粒ＧＣ４００を計量し、再度よく混合し、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を主剤成分として計量し、すばやく均一に混合し、７５℃に予熱した、上部がオープンになったモールド（内径１００ｍｍφ、高さ２００ｍｍ）に注入し、同温度で１５分間硬化した。その後、脱型し、１５０〜１６０℃に設定された恒温槽で３時間後硬化をし、室温まで冷却し、硬化成形して砥石材を得た。
（３）一方、反応性については、別途に上記した硬化剤成分と主剤成分とを混合し、室温のボックス（１００ｍｍ×１００ｍｍ×２００ｍｍ）に注入し液が乳化する時間を（ａ）クリームタイム（秒）、発泡するフォーム体の表面層が糸を引かなくなる時間を（ｂ）ゲルタイム（秒）として測定した。
【００１６】
（４）得られた砥石体の物性については、以下の方法に従って測定した。
▲１▼密度：砥石材の体積と重さを計量して求めた。
▲２▼硬度：砥石材の表皮層をフラットにカットし、アスカー硬度計タイプＣで測定した。
▲３▼溶融温度：別途に発泡剤を除いた硬化剤成分と主剤成分を混合し、表２に示す同条件で成形し、無発泡シート成形体を得た。これを厚さ２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ５ｃｍのテストピースにカットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、周波数１０Ｈｚで粘弾性スペクトル測定を行い、高温域で貯蔵弾性率（Ｅ′）が急激に低下する温度を溶融温度（℃）とした。
▲４▼折り曲げ試験：砥石材をカッターで１．５ｍｍ厚にスライスし、得られた研磨シートを二つ折り（１８０°）に折り曲げ、この時シートが割れるかどうかを測定した。割れないものをＯＫと評価した。
▲５▼発泡倍率：上記溶融温度測定用に成形した成形体の密度を各種弾性発泡成形砥石材の密度で割った値を発泡倍率とした。
▲６▼研磨性：砥石材を１．５ｍｍ厚にスライスし、研磨シートとした。この研磨シートの片面に両面テープをはり付け、電動サンダーに取り付け、スピードコントローラーにて７０００ｒｐｍに調整した鉄製角棒（厚さ１．６ｍｍ、タテ６０ｍｍ×ヨコ３０ｍｍ、長さ０．９１ｍ）に回転数５０００ｒｐｍが維持できるように、研磨面に圧着し、２０分間研磨作業を継続した。
その後、研磨面を以下の項目にしたがって観察した。
・耐久性：研磨部分に樹脂等の付着等の異常を観察し、認められないものを良好とした。
・樹脂による汚れ：研削熱により結合樹脂が溶解した場合、研磨表面に樹脂が付着する。
・光沢：バフ効果について観察した。
▲７▼研磨範囲：各種のサンドペーパー（＃４００、＃６００、＃１０００、＃２０００を１００ｍｍφにカットし、裏面に両面テープを取り付け、それを電動サンダーに取り付け、鉄製角棒をそれぞれ５０００ｒｐｍになるように圧着し、約３分間研磨した。それぞれの研磨シートで得られた研磨面を表面粗さが強く、光沢が少ない順に１から５にランク付けし、これと検体の研磨シートの研磨性を比較し、数値化した。
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【００１７】
［実施例４］
芳香族ジアミンオリゴマーであるエラスマー１０００に芳香族ジアミン化合物であるエタキュア−３００を計量し、７０℃に加温し、よく混合し室温まで冷却した。その後の処理については実施例１と同様に行い、砥石材を得た。その後、同様に性能を評価した。
［比較例１］
（１）ポリイソシアネート１４３Ｌ  ２４０ｇにポリテトラメチレンエーテルグリコール（平均分子量６５０、ＯＨ価１７２．６ＫＯＨｍｇ／ｇ）６０ｇを計量し、撹拌しながら８０℃、３時間反応させ、プレポリマー約２８０ｇ（ＮＣＯ含有量２０．６％）を得た。
このプレポリマー１００ｇに発泡剤１４１ｂ  ３０ｇ、砥粒  ＧＣ−４００  １２１ｇを加え主剤成分とした。
（２）次に１，４−ＢＤ（分子量９０）１９．１ｇ、水０．３ｇ、ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ  ０．６ｇ、ＤＡＢＣＯ−３３ＬＶ  ０．１ｇ、ＳＺ−１９３２  ０．７ｇを混合し、これを硬化剤成分とした。
（３）この硬化剤成分に先に用意した主剤成分を加え、すばやく均一に混合し、実施例１と同様に成形操作を行った。
しかしながら、混合時の粘度が低すぎて、撹拌時の砥粒の均一分散ができず、均一に砥粒が分散したウレタン発泡体を得ることができなかった。そこで、手撹拌により、発泡が開始するまで撹拌を続け、直ちにボックスに注入した。しかしながら、急激に発泡したフォーム体は急激に収縮し破壊して、フォーム体を得ることができず、この成形物を得ることを断念した。
【００１８】
［実施例６〜９］
実施例１の硬化剤成分中の砥粒ＧＣ−４００を表３に示した各種砥粒に変え、実施例１と同様に処理して、硬化成形砥石材を得、同様な方法でその性能を評価し、その結果を同表に示した。
［実施例１０〜１２］
実施例１の硬化剤成分中の発泡剤１４１ｂ又は水の量を表４に示した量に変えた以外は実施例１と同様に処理し硬化砥石材を得、その性能を同様に評価し、結果を実施例７の結果と共に表４に示した。
【００１９】
表２から明らかなごとく、本発明の各種ポリ尿素弾性発泡砥石材から得られた砥石（実施例１〜６）は、短時間でしかも簡単な方法で成形でき、その性能は高いレベルの耐熱性を持ち、優れた研磨性とバフ効果の相乗効果を持つことを示している。とりわけ、芳香族ジアミン化合物を併用した実施例１〜５が発泡倍率を高くして優れた研削性とバフ効果を示す。
また表３から明らかなごとく、いずれの粒径の砥粒を使用した場合でも（実施例７〜１０）、高弾性を有する発泡体であるため、研磨面とソフトに接触するため、同じ径のサンドペーパーの研磨性と比較して、研磨面の粗さが小さく、よりバフ効果が高い研磨が達成できることを示しており、より精密研磨に適することがわかる。また、研磨範囲が広いことから、研磨工程の短縮即ち大幅な処理時間の短縮がはかれることを示している。
さらに表４から明らかなように本発明の砥石材から作成した砥石は発泡倍率が９〜２６倍と大きく変わっても、ほぼ同様な研磨効果及びバフ効果が得られることを示している。また砥粒含有量が少なくても優れた研磨効果、バフ効果が得られることを示している。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
【表３】
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【００２３】
【表４】
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【００２４】
【発明の効果】
本発明の、ポリイソシアネートからなる主剤成分と少なくとも２種の特定の芳香族ジアミン、発泡剤、整泡剤、硬化触媒、砥粒からなる硬化剤成分を室温で混合し、加熱・反応・発泡硬化せしめてなるポリ尿素系弾性発泡砥石材は、短時間で製造することができる。
また、この砥石材を所定の形に切り出しして形成した砥石は、耐摩耗性、耐熱性に優れ、湿式研磨のみならず乾式研磨にも使用可能であり、研削効果とバフ効果の双方の性能を合わせ有する優れた研磨性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例９で得られた砥石材の切断面の顕微鏡写真である。円形の黒い空孔状の部分が気泡であり、それ以外の部分が硬化体であるが硬化体中の多数の小さい白点状のものが砥石の微粒子である。
【図１】
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