(57)【要約】【課題】塗膜を剥ぐ際に研ぎ過ぎることがないようなクッション性を持ち、しかも切削性、耐久性が持続するとともに、様々なベルト周長に対応可能な研磨ベルトを提供する。【解決手段】基材層、クッション層、及び研磨材層を備え、ASKER  C硬度が７０以下である、エンドレス形状の研磨ベルトであって、クッション層は、基材と研磨材層との間の位置に配置され、厚さが０．２ｍｍ〜２．５ｍｍであり、研磨材層は、２ｋｇ時の伸びが５％以上である、研磨ベルト。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層、クッション層、及び研磨材層を備え、ASKER  C硬度が７０以下である、エンドレス形状の研磨ベルトであって、
前記クッション層は、前記基材と前記研磨材層との間の位置に配置され、厚さが０．２ｍｍ〜２．５ｍｍであり、
前記研磨材層は、２ｋｇ時の伸びが５％以上である、
ことを特徴とする、前記研磨ベルト。
【請求項２】
前記クッション層は、ASKER  C硬度が８５以下、せん断強さが１０Ｎ／１００ｍｍ2以上である、請求項１に記載の研磨ベルト。
【請求項３】
前記研磨ベルトのASKER  C硬度は６５以下である、請求項１又は２に記載の研磨ベルト。
【請求項４】
前記研磨ベルトのベルト周長が５２０ｍｍより短く、
前記クッション層は、厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ、ASKER  C硬度が７０以下、せん断強さが３５Ｎ／１００ｍｍ2以上、１ｋｇ時の伸びが３０％以上であり、
前記研磨材層は、２ｋｇ時の伸びが１０％以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車補修業界においてパーツの接合時に使用するのに適した、研磨ベルトに関する。特に、本発明は、表面に弾力があり、その研磨に於いて被削材に良くなじみ、必要以上に研ぎ過ぎず、研磨ムラが少ない仕上がりが得られる、エンドレス形状の研磨ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車補修業界に於いて、衝突の際などにできた損傷部を新品パーツと交換する際、リアフェンダー、バックパネル、ステップなどの外板パネルやコアサポート、バンパービーム等内部骨格部などは、溶接して新品パーツに交換されている。
新品パーツをスポット溶接やミグ溶接などにより溶接して交換する作業では、まず新品パーツの電着プライマーと補修車側の溶接される部分の塗膜を、主にミニベルトで剥がす作業が行われる（塗膜剥がし）。その後スポット溶接が行われるが、そのままの状態では、溶接部にコゲが残っていること、塗膜を剥がした部分が凹状になってしまい、剥がしていない塗膜との境が滑らかに研磨できないこと、研磨目が粗すぎることなどが理由となり、次工程のプラサフ（プライマー・サフェイサー）塗装を行う事ができない。
【０００３】
このため、溶接後にコゲを取り除くコゲ取り、塗膜との境を滑らかにするエッジ取り、研磨目を細かくする目消し作業が、必要になってくる。
この中で特に、塗膜との境を滑らかにするエッジ取りは、最初の塗膜剥がしが深く削れ過ぎる為に生ずる作業である。近年ではこの研ぎ過ぎを抑えるため、クッション性を持つ不織布研磨材を用いたベルトを使用して、塗膜剥がしを行うユーザーも徐々に増えてきた。
しかし、不織布研磨材を使用したベルトは、研ぎ過ぎがないためパーツを深く研磨し過ぎることはなく次工程は楽になるものの、切削、耐久力が弱く、またクッション性の持続性がないため、作業効率が悪くなってしまう。
【０００４】
一方で不織布研磨材ベルト以外にもクッション性を持つベルトが各種提案されている。
例えば、特開２０１１−１２５９９６号公報は、高強度繊維ベルト上面に、弾性材料と研磨材を混合した弾性研磨材層を継ぎ目無く形成したことを特徴とする研磨ベルトを開示している。また、特開２００４−３３８０６４号公報は、コルクと研磨砥粒と接着樹脂とを混合してなるペーストをベルト基材上に塗布乾燥して形成した研磨層を備える研磨ベルトを開示している。
しかしながら、研磨砥粒などの研磨材と樹脂などの材料を混合した研磨材層を設けた研磨ベルトは、研磨力が劣ってしまうという問題点がある。
また、特開２００４−０９８２１８号公報は、継ぎ目の無いベルト基材とベルト基材の表面に形成された研磨層とから成るベルト式研磨機用の研磨ベルトにおいて、ベルト基材の間に芯材を挿入した研磨ベルトを開示している。
しかしながら、このような構成の研磨ベルトでは、構造上全体の厚さが大きくなるため、特にベルト周長が小さいものには適用できない。
【０００５】
研ぎ過ぎを防ぐ方策として、一般の研磨テープを研磨層とし、その下面にスポンジ等のクッション層を設け、更にその下面に基材を設けたクッションのある研磨ベルトとすることも考えられる。
しかしながら、このような構造は、シート形状、円型形状の場合はある程度の効果が期待できるものの、ベルト構造にすると折れ目が入ってしまうため、目的の研磨ができない。また、研磨ベルトが厚いため、これをサンダーにセットし回転させると、内周と外周の差から内部に大きなストレスがかかり、クッション層が破損してしまうという問題がある。
ベルト研磨に於いては、その用途によりベルトの周長は様々である。長いものでは、ストロークサンダーやレベルサンダーで使用される周長１００００ｍｍ以上のものから短いものでは周長１６０ｍｍのものまである。一般に、ベルトの周長が短くなる程サンダーのプーリー径が小さくなるので、そのプーリーに沿って回転するベルトの内周と外周の差が大きくなり、ベルトに対する負担が大きくなってしまう。
様々なベルト周長に対応可能であって、研ぎ過ぎがないようなクッション性を持ち、しかも切削性、耐久性が持続する研磨ベルトは得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２５９９６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８０６４号公報
【特許文献３】特開２００４−０９８２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塗膜を剥ぐ際に研ぎ過ぎることがないようなクッション性を持ち、しかも切削性、耐久性が持続するとともに、様々なベルト周長に対応可能な研磨ベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決すべく鋭意研究した結果、研磨ベルトを基材層、研磨材層、及び基材と前記研磨材層との間の位置に配置されたクッション層を含むものとして構成するとともに、クッション層及び研磨材層の特定の物性に注目し、これらの物性を所定の範囲とすることにより上記課題を解決することができることを見い出し、本発明に到ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、基材層、クッション層、及び研磨材層を備え、ASKER  C硬度が７０以下である、エンドレス形状の研磨ベルトであって、前記クッション層は、前記基材と前記研磨材層との間の位置に配置され、厚さが０．２ｍｍ〜２．５ｍｍであり、前記研磨材層は、２ｋｇ時の伸びが５％以上であることを特徴とする、研磨ベルトである。
上記クッション層は、好ましくはASKER  C硬度が８５以下、せん断強さが１０Ｎ／１００ｍｍ2以上である。
上記研磨ベルトのASKER  C硬度は、好ましくは６５以下である。
【００１０】
また、上記研磨ベルトにおいて、研磨ベルトのベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、前記クッション層は、厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ、ASKER  C硬度が７０以下、せん断強さが３５Ｎ／１００ｍｍ2以上、１ｋｇ時の伸びが３０％以上であり、前記研磨材層は、２ｋｇ時の伸びが１０％以上であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の研磨ベルトは、塗膜を剥ぐ際に研ぎ過ぎることがないようなクッション性を持ち、しかも切削性、耐久性が持続するとともに、様々なベルト周長に対応可能なものである。
【００１２】
なお、本明細書において、「ASKER C硬度」とは、ＪＩＳ  Ｋ７３１２に従って測定することのできる特性である。また、「せん断強さ」とは、ＪＩＳ  Ｚ１５４１に従って測定することのできる特性である。さらに、「伸び」とは、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に従って測定することのできる特性である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による研磨ベルトの一態様の模式的な断面拡大図である。
【図２】本発明による研磨ベルトの一態様の模式的な全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態としての研磨ベルト１０について、その断面を拡大して示した図であり、図２はその全体の斜視図である。
図１を参照して、本発明による研磨ベルト１０は、基材層１１上にクッション層１２を設け、その上に研磨材層１３を形成してなるものである。また、図２を参照して、本発明による研磨ベルト１０は、エンドレス形状の研磨ベルトである。
基材層１１とクッション層１２は、第１の感圧接着剤１４で、クッション層１２と研磨材層１３は、第２の感圧接着剤１５で貼り合わせることができる。
本発明の研磨ベルトのASKER  C硬度は、７０以下であり、好ましくは６５以下である。
【００１６】
［基材層］
基材層１１は、研磨布紙ベルトなど一般の研磨ベルトの基材として使用可能なものであればよく、特に材料は限定されない。例えば、紙、布、フィルムなどの材料を使用することができ、目的のサンダーで研磨する際に伸び、切断、シワ等が入らないものを好適に使用することができる。
【００１７】
［クッション層］
本発明の研磨ベルト１０に使用するクッション層１２は、基材層１１と研磨材層１３との間の位置に配置される。
クッション層１２の厚さは、０．２ｍｍ〜２．５ｍｍである。研磨ベルト１０のベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、クッション層１２の厚さは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍである。
また、クッション層１２のASKER  C硬度は、８５以下であるのが好ましい。研磨ベルト１０のベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、クッション層１２のASKER  C硬度は、７０以下である。
さらに、クッション層１２のせん断強さは、１０Ｎ／１００ｍｍ2以上であるのが好ましい。研磨ベルト１０のベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、クッション層１２のせん断強さは３５Ｎ／１００ｍｍ2以上である。
また、研磨ベルト１０のベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、クッション層１２の１ｋｇ時の伸びは、３０％以上である。
クッション層１２を構成する材料は、所定の物性を満たすものであれば材質は特に限定されない。スポンジ等の発泡体、不織布、パイル・立体構造経編地などの織物等を好適に使用することができる。
【００１８】
クッション層１２と基材層１１の接着は、接着剤もしくは感圧接着剤、両面テープを用いて行うことができる。
あるいは、基材層１１の上に、直接クッションとなりうるものをコーティングすることにより、クッション層１２を形成してもよい。
【００１９】
［研磨材層］
本発明の研磨ベルト１０に使用する研磨材層１３は、２ｋｇ時の伸びが５％以上である。研磨ベルト１０のベルト周長が５２０ｍｍより短い場合、研磨材層１３は、２ｋｇ時の伸びが１０％以上である。
研磨材層１３は、基材の上にメイクコートを施し、その上に研磨材を施し、その上にサイズコートを施してあるような、一般に言う研磨布紙、研摩フィルムと同じ構造のものであってよい。
あるいは、クッション層１２の上に、直接研磨材を塗布固着させて、研磨材層１３を形成してもよい。
研磨材層１３に使用する研磨材としては、一般に研磨布紙に使用される研磨材ならば何であってもよく、代表例として、炭化ケイ素、溶融アルミナ、ジルコニア、ガーネット、シリカ、酸化セリウム、ダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化ホウ素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、研磨材の粒度は、一般に研磨布紙に使用されるものであればよく、特に限定されるものではない。
研磨材を固定する方法としては、静電力で研磨材を付着させる静電方式、研磨材を落下させて付着させる落下方式、樹脂と研磨材を練りこんで塗布する練りこみ方式の、いずれを採用しても構わないが、より切削性を上げるには、静電方式を採用するのが望ましい。
研磨布紙タイプの研磨材層１３は、接着剤、感圧接着剤、両面テープなどで、クッション層１２に固定することができる。
【実施例】
【００２０】
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（１）試料の準備１（ベルト周長５２０ｍｍ以上のもの）
本発明の実施例１−１、１−２と、比較のための比較例１−１〜１−３の試料を、それぞれ次のとおり準備した。
【００２１】
実施例１−１
厚さ２ｍｍ、ASKER  C硬度３６、せん断強さ３０Ｎ／１００ｍｍ2のクッション材を、布基材上に、感圧接着剤を用いて貼り付けた。このクッション材の上に、２ｋｇ時の伸びが２６５％のＰ３２０溶融アルミナを静電方式で付着させた研磨テープを、感圧接着剤で固定した。
ここで、せん断強さは、ＪＩＳ Ｚ １５４１ 引張りせん断接着力試験に準じた方法で行った。但し、試験の際、クッション材の寸法を１２×２２ｍｍ、試験板の寸法を２３×７０ｍｍとし、クッション材と試験板とを、接着剤で接着した。この他の実施例及び比較例におけるせん断強さも、同様の方法で測定した。
このようにして作製した研磨物品を、幅１００ｍｍ、周長９１５ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。研磨ベルトのASKER  C硬度は、３９であった。
【００２２】
実施例１−２
厚さ１ｍｍ、ASKER  C硬度７３、せん断強さ６１Ｎ／１００ｍｍ2のクッション材を、布基材上に、感圧接着剤を用いて貼り付けた。このクッション上に、２ｋｇ時の伸びが８％のＰ６０溶融アルミナを静電方式で付着させた研磨テープを、感圧接着剤で固定した。
このようにして作製した研磨物品を、幅１００ｍｍ、周長９１５ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。研磨ベルトのASKER  C硬度は、６６であった。
【００２３】
比較例１−１〜１−３
クッション層の厚み以外は実施例１−１と同じ条件で、比較例１−１の研磨物品を作製した。
また、研磨材層に市販の一般的な研磨テープＰ６００．ＭＦＡ５Ｓ(ＰＥＴフィルムを基材とした研磨テープ)を使用した以外は実施例１−２と同じ条件で、比較例１−２の研磨物品を作製した。
さらに、市販の一般的な構造の研磨テープＰ１８０．ＤＵＸＷ(布基材を使用した研磨布)を比較例１−３とした。
これらの研磨物品を、幅１００ｍｍ、周長９１５ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。
実施例１−１、１−２及び比較例１−１〜１−３の特性値は、表１にまとめたとおりである。
【００２４】
表１
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【００２５】
（２）試料の評価１
これらの試料について研磨試験を行って、性能について評価した。
すなわち、株式会社下村電友舎製作所製レジンダー  ＤＲＥ−０３４に各研磨ベルトをセットし、Ｒ形状の木材を手で押しつけ研磨して、Ｒ面に沿って研磨ができた場合を〇、Ｒ面が崩れてしまった場合を△、研磨前にベルトにシワが入ってしまった場合を×とした。
結果を表２に示す。
【００２６】
表２
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【００２７】
比較例１−１、１−２では、ベルトの状態にするだけでシワが入り、使用できない状態であった。
また、市販の研磨ベルトである比較例１−３では、研磨は可能であるものの、Ｒ面に沿った研磨がしづらい。
これに対して、本発明品による実施例１−１及び１−２では、研磨が可能であることはもちろん、Ｒ面に沿った研磨をすることも可能であった。
【００２８】
（３）試料の準備２（ベルト周長５２０ｍｍ未満のもの）
本発明の実施例２−１、２−２と、比較のための比較例２−１〜２−６の試料を、それぞれ次のとおり準備した。
【００２９】
実施例２−１
厚さ１ｍｍ、ASKER  C硬度６７、せん断強さ８７Ｎ／１００ｍｍ2、１ｋｇ時の伸びが４２％のクッション材を、布基材上に、感圧接着剤を用いて貼り付けた。このクッション材の上に、２ｋｇ時の伸びが１２％のＰ６０溶融アルミナを静電方式で付着させた研磨テープを、感圧接着剤で固定した。
このようにして作製した研磨物品を、幅１２ｍｍ、周長３３０ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。研磨ベルトのASKER  C硬度は、６２であった。
【００３０】
実施例２−２
厚さ１ｍｍ、ASKER  C硬度６６、せん断強さ４９Ｎ／１００ｍｍ2、１ｋｇ時の伸びが１０８％のクッション材を、布基材上に、感圧接着剤を用いて貼り付けた。このクッション上に、２ｋｇ時の伸びが１２％のＰ６０溶融アルミナを静電方式で付着させた研磨テープを、感圧接着剤で固定した。
このようにして作製した研磨物品を、幅１２ｍｍ、周長３３０ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。研磨ベルトのASKER  C硬度は、５７であった。
【００３１】
比較例２−１〜２−４
研磨材層の伸び以外は実施例２−１と同じ条件で、比較例２−１の研磨物品を作製した。
また、クッション層の物性以外は実施例２−１と同じ条件で、比較例２−２、２−３及び２−４の研磨物品を作製した。
これらの研磨物品を、幅１２ｍｍ、周長３３０ｍｍのエンドレス形状の研磨ベルトとした。
実施例２−１、２−２及び比較例２−１〜２−４の特性値は、表３にまとめたとおりである。
【００３２】
表３
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【００３３】
比較例２−５
幅１０ｍｍ、周長３３０ｍｍのエンドレス形状の不織布研磨材（三共理化学社製  ＃８０ パンチングベルト ＸＡＰＢ）を比較例２−５とした。
比較例２−６
幅１０ｍｍ、周長３３０ｍｍのエンドレス形状の布を基材にした一般的な構造の研磨布（３Ｍ社製  ＃８０ セラミックベルト）を比較例２−６とした。
【００３４】
（４）試料の評価２
実施例２−１、２−２及び比較例２−１〜２−４の試料について研磨試験を行って、ベルトの耐久性について評価した。
すなわち、コンパクトツール株式会社製ベルトサンダー  ２１２Aに各研磨ベルトをセットし、エア圧０．４ＭＰａで研磨を行った。
平面研磨の場合のベルトの耐久性につき、被削材として、１００×２７０ｍｍの寸法の三木コーティング株式会社製電着板（えんぴつ硬度：３〜４Ｈ）を用いた。ベルトの損傷が無い場合を○、ベルトが破損した場合を×とした。
また、複雑面の研磨の場合のベルトの耐久性につき、カーパーツ接合部を被削材として用いた。ベルトの損傷が無い場合を○、ベルトが破損した場合を×とした。
結果を表４に示す。
【００３５】
表４
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【００３６】
比較例のものはいずれも、ベルトが破損してしまうため複雑面では使用できなかった。
これに対して、本発明の実施例によれば、よりベルトの負担が大きくなる複雑面をベルトの破損無しで研磨できた。
【００３７】
（５）試料の評価３
実施例２−１、２−２、比較例２−５及び２−６の試料について研磨試験を行って、なじみ性などの性能について評価した。
すなわち、カーパーツの接合部分を研磨し、複雑な曲面になじんで研磨できたか、研ぎすぎによる段差が生じないか、研磨ムラが生じないかを確認した。
研磨後の研磨面の状態を目視で観察し、なじみについては、複雑面に良くなじんで研磨できたものを〇、概ねなじんで研磨できたものを△、なじみが悪く研ぎ残しのあるものを×とした。
また、段差については、塗膜との境の段差がないものを〇、段差が小さいものを△、大きな段差があるものを×とした。
さらに、研磨ムラについては、研磨面がムラなくスムーズに研磨できているものを〇、僅かにムラがあるものを△、大きなムラがあるものを×とした。
結果を表５に示す。
【００３８】
表５
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【００３９】
本発明のベルトは、一般的な研磨ベルトである比較例２−６よりも格段になじみが良く、段差がなく研磨でき、研磨ムラがないことが分かる。
また、本発明のベルトは、不織布研磨材を用いた比較例２−５と比べてもなじみ、研磨ムラが少なく、目的の仕上がり面が得られている。
【００４０】
（６）試料の評価４
実施例２−１、２−２及び比較例２−５の試料について研磨試験を行って、研磨性及び耐久性について評価した。
すなわち、コンパクトツール株式会社製ベルトサンダー  ２１２Aに各研磨ベルトをセットし、空研ぎ研磨法によりエア圧０．４ＭＰａで塗膜が完全に落ちるまで研磨し、その研磨時間を記録した。
被削材としては、１００×２７０ｍｍの寸法の三木コーティング株式会社製電着板（えんぴつ硬度：３〜４Ｈ）を用いた。
また、耐久性については、上記研磨性の確認と同条件の研磨で、１００×２７０ｍｍの被削材を何枚研磨できるかを確認した。
結果を表６に示す。
【００４１】
表６
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【００４２】
本発明のベルトは、比較例２−５の不織布研磨ベルトに比べ格段の切削性と耐久性を持ち合わせていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の研磨ベルトは、切削性に優れた研磨テープの特性を持ちながら複雑な形状にも良くなじみ、必要以上に研ぎ過ぎずに研磨できるものであるため、自動車補修業界においてパーツの接合部の研磨に従来使用されている研磨ベルトや不織布研磨ベルトに代えて、一層優れた研磨用具として使用することができる。
また、自動車補修業界以外でも例えば木工業界、金属加工業界、樹脂加工業界、半導体業界等において、本発明の研磨ベルトのように、切削性に優れた特性を持ちながら複雑な形状にも良くなじみ、必要以上に研ぎ過ぎずに研磨できるものが望まれており、今後これらの業界での使用の可能性も高い。
【符号の説明】
【００４４】
１０  研磨ベルト
１１  基材層
１２  クッション層
１３  研磨材層
１４  第１の感圧接着剤
１５  第２の感圧接着剤
【図１】
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【図２】
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