| 【発明の名称】 |
回転研磨部材の支持体及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】辻 精三
【住所又は居所】大阪府貝塚市木積２０６２番地 ニューレジストン株式会社内
【氏名】奥 彰彦
【住所又は居所】大阪府貝塚市木積２０６２番地 ニューレジストン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】柔軟性を有し、しかも、強度面でも優れ、耐久性もある回転研磨部材の支持体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】回転研磨部材の支持体Ａは、網目開口部を残すように網目状布帛４に樹脂を含浸硬化して成る円形樹脂含浸強化芯材１と、前記円形樹脂含浸強化芯材１を覆う外皮樹脂部３と前記網目開口部に充填される充填樹脂部とを一体形成して成る樹脂成形体２を備え、前記円形樹脂含浸強化芯材１と前記樹脂成形体２の付着界面を、前記樹脂成形体２の前記外皮樹脂部３及び前記充填樹脂部の接着力により接着したことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 網目開口部を残すように網目状布帛に樹脂を含浸硬化して成る円形樹脂含浸強化芯材と、前記円形樹脂含浸強化芯材を覆う外皮樹脂部と前記網目開口部に充填される充填樹脂部とを一体形成して成る軟質合成樹脂製の樹脂成形体を備え、前記円形樹脂含浸強化芯材と前記樹脂成形体の付着界面を、前記樹脂成形体の前記外皮樹脂部及び前記充填樹脂部の接着力により接着したことを特徴とする回転研磨部材の支持体。
【請求項２】 前記円形樹脂含浸強化芯材は、１枚の網目状布帛に樹脂を含浸して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転研磨部材の支持体。
【請求項３】 前記円形樹脂含浸強化芯材は、少なくとも２枚の網目状布帛を積層し、前記網目状布帛に樹脂を含浸して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転研磨部材の支持体。
【請求項４】 前記網目状布帛は、ガラス繊維、カーボン繊維、天然繊維、セラミック繊維等の織編物であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転研磨部材の支持体。
【請求項５】 網目開口部を残すようにして網状布帛に樹脂を含浸した後に加熱硬化させて樹脂含浸透布帛を形成し、前記樹脂含浸布帛を打ち抜き機にセットして円形に打ち抜いて円形樹脂含浸布帛を形成し、前記円形樹脂含浸布帛を加熱硬化させて円形樹脂含浸強化芯材を形成し、前記円形樹脂含浸強化芯材を射出成形機のキャビティ内にセットし、溶融軟質合成樹脂を前記キャビティ内に射出充填することにより、前記円形樹脂含浸強化芯材の外周部を外皮樹脂部で覆い、かつ、前記外皮樹脂部と連続する充填樹脂部で前記網目開口部を充填することを特徴とする回転研磨部材の支持体の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動やエアー駆動等のグラインダー等に取り付けて使用される回転研磨部材を支持する支持体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転研磨部材としては、オフセット型弾性レジノイド回転砥石等の回転弾性砥石やサンドペーパーディスクや研磨用羽布等がある。
【０００３】回転弾性砥石については、その柔軟性により研削状態を手の押し加減でコントロールでき、また、柔軟性によってある程度振動を吸収できるという利点がある。
【０００４】ところで、回転弾性砥石は、フレキシブル性を確保するために、一般にレジノイド砥石の研削部分の厚みが２〜３mm程度に制限されているので、高速回転の下で被削材面に強く押し付けると、亀裂が生じて破損する危険性がある。
【０００５】そのために、回転弾性砥石を研磨面の背面側から補強パッドで支えた状態でグラインダーの駆動軸にセットして亀裂破損から保護し、使用時の安全性を確保している。
【０００６】したがって、補強パッドは、回転弾性砥石の柔軟性に対応でき、しかも、回転弾性砥石を補強できるものでなければならない。
【０００７】しかし、従来の補強パッドは硬質合成樹脂のみの成形体であったので、剛性が大きくなって回転弾性砥石の弾性変形を阻害するという問題があった。そこで、回転弾性砥石の柔軟性に追従させるために軟質合成樹脂のみの成形体にすることも考えられるが、かかる補強パッドは剛性が小さいので、補強機能を十分に発揮できないという問題があった。
【０００８】また、強度が大きく柔軟性にも富むばね鋼製補強パッドも提案されていたが、金属疲労によって変形するという問題があった。
【０００９】また、サンドペーパーディスクについては、接着基盤の周辺部にサンドペーパーを積み重ねて接着することにより構成されるが、接着基盤については後述のように研磨作業時の衝撃を吸収できるものでなければならない。
【００１０】しかし、従来の接着基盤は、織物に樹脂を含浸したプリプレグの積層体を加圧加熱して得られる成形体に、別の補強部材を貼り合わせて構成されていたので、弾性変形性に乏しく、研磨作業時には被研磨体の反発等による衝撃が作業者の手に伝わり、使い心地が悪くなるという問題があった。
【００１１】研磨用羽布については、補強パッドに取り付けられて研磨仕上げのために使用されるが、研磨用羽布の補強パッドも、回転弾性砥石の補強パッドと同様に、柔軟性に富み、且つ、補強効果にも優れていることが要求されるが、この条件を満たすものは提案されていなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、柔軟性を有し、しかも、強度面でも優れ、耐久性もある回転研磨部材の支持体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解決するため、以下の回転研磨部材の支持体及びその製造方法を提供する。
【００１４】回転研磨部材の支持体は、網目開口部を残すように網目状布帛に樹脂を含浸硬化して成る円形樹脂含浸強化芯材と、前記円形樹脂含浸強化芯材を覆う外皮樹脂部と前記網目開口部に充填される充填樹脂部とを一体形成して成る軟質合成樹脂製の樹脂成形体を備え、前記円形樹脂含浸強化芯材と前記樹脂成形体の付着界面を、前記樹脂成形体の前記外皮樹脂部及び前記充填樹脂部の接着力により接着したことを特徴とするものである。
【００１５】また、前記円形樹脂含浸強化芯材は、１枚の網目状布帛に樹脂を含浸して構成するのが望ましい。
【００１６】また、前記円形樹脂含浸強化芯材は、少なくとも２枚の網目状布帛を積層し、前記網目状布帛に樹脂を含浸して構成するのが望ましい。
【００１７】前記網目状布帛は、ガラス繊維、カーボン繊維、天然繊維、セラミック繊維等の織編物であるのが望ましい。天然繊維としては、木綿や麻等が考えられる。
【００１８】回転研磨部材の支持体の製造方法は、網目開口部を残すようにして網状布帛に樹脂を含浸した後に加熱硬化させて樹脂含浸透布帛を形成し、前記樹脂含浸布帛を打ち抜き機にセットして円形に打ち抜いて円形樹脂含浸布帛を形成し、前記円形樹脂含浸布帛を加熱硬化させて円形樹脂含浸強化芯材を形成し、前記円形樹脂含浸強化芯材を射出成形機のキャビティ内にセットし、溶融軟質合成樹脂を前記キャビティ内に射出充填することにより、前記円形樹脂含浸強化芯材の外周部を外皮樹脂部で覆い、かつ、前記外皮樹脂部と連続する充填樹脂部で前記網目開口部を充填することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を添付図面に基づき説明する。なお、図１及び図２は補強パッド（支持体の一例）Ａ及び回転弾性砥石（回転研磨部材の一例）Ｂの斜視図であり、図５は補強パッドＡの円形樹脂含浸強化芯材１の斜視図であり、図６は補強パッドＡの断面図である。
【００２０】図２及び図６のように、補強パッドＡはレジノイド回転弾性砥石Ｂを背面側（非研削面側）から支えるものであって、円形樹脂含浸強化芯材１と外皮樹脂部３及び充填樹脂部３ａを有する軟質合成樹脂製の樹脂成形体２とから成り、樹脂成形体２の外皮樹脂部３は円形樹脂含浸強化芯材１の外周を覆い、充填樹脂部３ａは円形樹脂含浸強化芯材１の網目開口部５に充填されている。
【００２１】円形樹脂含浸強化芯材１は、円形の目の粗い織物芯材（網目状布帛の一例）４に網目開口部５（図５に示す）を残して樹脂を含浸硬化させて形成されている。織物芯材４としては、ＪＩＳ Ｒ ３４１４のＥＰ３３などが用いられている。織物はカーボン繊維、天然繊維、セラミック繊維等で形成される。また、織り方は平織、綾織、朱子等であり、特に限定されるものではない。
【００２２】また、含浸樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であり、含浸樹脂量は、織物芯材４一枚当たり１ｇであり、含浸樹脂の粘度は芯材４の網目開口部５に樹脂が残らない大きさに設定されている。
【００２３】本発明の補強パッドＡが取り付けられる回転弾性砥石Ｂは、図２のように、ガラスクロスを芯材Ｂ１とし、この芯材Ｂ１の両側面に砥粒を樹脂で結合した研磨層Ｂ２を有するサンドイッチ構造であり、中央部には取り付け穴６が形成され、砥粒を混入した樹脂の中に芯材Ｂ１を入れて成形加熱して製造されるものである。なお、背面側に不織布を貼っても良い。
【００２４】本発明の補強パッドＡは、次のようにして製造される。
【００２５】図３に示すように、帯状の織物に樹脂塗布ロール７で織物の網目開口部５を残して織物に樹脂を含浸した後、加熱乾燥機８に入れ、約８０℃で１０分間乾燥して樹脂の含有率が４０重量％のプリプレグ（樹脂含浸透布帛）９を製造した後、図４に示すように、プリプレグ９を図外の打ち抜き機にセットして中心部に取り付け孔１０ａを有する円形プリプレグ体（円形樹脂含浸布帛）１０を打ち抜き、この円形プリプレグ体１０を２００℃前後で１８０分間保持して加熱加圧して図５に示す円形樹脂含浸強化芯材１を成形する。
【００２６】次に、図７に示すように、射出成形機の金型ＣのキャビティＣ１に形成された心棒Ｃ２を円形樹脂含浸強化芯材１の取り付け孔１０ａに挿通した状態で円形樹脂含浸強化芯材１をキャビティＣ１内にセットし、金型Ｃに外力を加えながら熱可塑性の溶融樹脂をキャビティＣ１内に射出充填することにより、樹脂成形体２に円形樹脂含浸強化芯材１がインサートされた補強パッドＡが得られる。
【００２７】かかる補強パッドＡは、図６に示すように、円形樹脂含浸強化芯材１の外周部は樹脂成形体２の外皮樹脂部３で覆われ、また、円形樹脂含浸強化芯材１の網目開口部５には充填樹脂部３ａが充填され、円形樹脂含浸強化芯材１と外皮樹脂部３及び充填樹脂部３ａとの付着界面は外皮樹脂部３及び充填樹脂部３ａの樹脂接着力にて接着されている。また、含浸強化布帛成形体１は布帛体を樹脂で固めて形成されているので、含浸強化布帛成形体１をインサート材として用いても溶融樹脂の流れに押されて変形することがなく、また、円形樹脂含浸強化芯材１が存在するので、成形時に樹脂成形体２にクラックが入ることがない。
【００２８】円形樹脂含浸強化芯材１の網目開口部５は、縦糸と横糸で囲まれて全体に均一に分布しているので、適度に撓むことができて粘り強さが発揮される。なお、円形樹脂含浸強化芯材１は、回転弾性砥石Ｂの弾性変形に追従できるのであれば、織物芯材４を２枚若しくは３枚重ねて形成しても良い。
【００２９】また、円形樹脂含浸強化芯材１と樹脂成形体２との付着界面を外皮樹脂部３の接着力にて接着し、円形樹脂含浸強化芯材１の表面は布帛の織糸によって凹凸状に形成されているので、凹凸状部による引っ掛け効果および付着界面の面積の増大によって付着界面の付着力が大きく、しかも、網目開口部５には外皮樹脂部３の樹脂で充填されているので、円形樹脂含浸強化芯材１の周囲を樹脂成形体２で確実に固めることができる。
【００３０】以上のように構成される補強パッドＡは、研磨用羽布のパッドとしても使用できる。
【００３１】図８乃至図１０は、上記補強パッドＡと同じ構成の接着基盤（支持体の一例）Ｄ１の使用状態を示し、図８は、接着基盤Ｄ１の側面にサンドペーパー（回転研磨部材の一例）Ｄ２を積み重ねた状態で接着したものを示し、図９及び図１０は、接着基盤Ｄ１の側面に砥石部（回転研磨部材の一例）Ｄ３を接着したものを示している。
【００３２】なお、本発明の支持体の特性を生かせるものであれば、補強パッドＡや接着基盤Ｄ１以外のものにも適用できるのは勿論のことである。
【００３３】以下、本発明と従来品との比較試験結果を示す。
【００３４】ＪＩＳ Ｒ ３４１４のＥＰ３３の織物芯材４を用いて上記条件の下で円形樹脂含浸強化芯材１を形成し、射出成形機を用いて円形樹脂含浸強化芯材１を樹脂成形体２（ガラス繊維を２０％混入した６−ナイロン樹脂成形体）で覆って本発明品を得た。
【００３５】一方、射出成形機による樹脂成形体（ガラス繊維を２０％混入した６−ナイロン樹脂成形体）のみで構成される第１比較品、射出成形機による樹脂成形体（ガラス繊維を５０％混入したポリアミドＭＸＤ６樹脂成形体）のみで構成される第２比較品（従来品）、網目開口部を残して樹脂を含浸したガラスクロスを１０枚重ねて加圧し、加熱硬化させて成形した第３比較品（従来品）をそれぞれ得た。
試験１：引張強度試験の測定（１）試験方法：本発明品及び第１乃至第３の比較品を幅１２ｍｍの試験片に加工し、クロスヘッドスピードを１ｍｍ／分で、試料の最大引張荷重時の応力を求めた。つまみ口距離を２５ｍｍとした。
（２）試験機：インストロン万能試験機５５８２型を使用した。
（３）試験温度及び試験湿度： ２３℃、５０％ＲＨ試料の最大引張荷重時の応力を下記の表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】試験２：可撓性の測定（１）試験方法：本発明品及び第１乃至第３の比較品の中心から４５ｍｍの位置で一定の荷重（１．７ｋｇ重）をかけ、その変位を測定した。
（２）試験機：ニューレジストン（株）製可撓性試験機を使用した。
（３）試験温度：室温試料の最大変位を下記の表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】上記の表１及び表２の通り、本発明品は強度が大きく、しかも変形量も大きいことが判明した。
【００４０】
【発明の効果】本発明の回転研磨部材の支持体によると、円形樹脂含浸強化芯材の周囲を軟質合成樹脂製の樹脂成形体の外皮樹脂部で確実に固めることができるので、剛性が大きい樹脂含浸布帛部と弾性変形性に富む軟質合成樹脂製の樹脂成形体との一体性が向上し、円形樹脂含浸強化芯材と樹脂成形体の力学特性が相乗的に発揮されることによって安全性が向上し、しかも、回転弾性砥石の弾性変形に十分に追従でき、回転弾性砥石の柔軟性に基づく良好な研磨性能が損なわれない。この結果、本発明の支持体を補強パッドとして用いた場合には、回転弾性砥石の柔軟性に追従でき、しかも、補強パッドの補強機能も十分に発揮でき、補強パッドとして最適なものになる。また、接着基盤として用いた場合には、研磨時の衝撃が作業者の手に伝わりにくくなり、使い心地が良くなる。
【００４１】また、本発明の回転研磨部材の支持体の製造方法によれば、射出成形機によって円形樹脂含浸強化芯材の外周部を外皮樹脂部で覆い、かつ、円形樹脂含浸強化芯材の網目開口部に樹脂が充填されるので、溶融樹脂によって網目開口部内が確実に充填され円形樹脂含浸強化芯材と樹脂成形体との付着界面の付着強度を向上させ、円形樹脂含浸強化芯材と樹脂成形体との結合を強固なものにでき、回転研磨部材の支持体として最適なものにすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１１１２５８
【氏名又は名称】ニューレジストン株式会社
【住所又は居所】大阪府貝塚市木積２０６２番地
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| 【出願日】 |
平成１３年１０月３日（２００１．１０．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５２１５
【弁理士】
【氏名又は名称】三枝 英二 （外８名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１１７８３４（Ｐ２００３−１１７８３４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年４月２３日（２００３．４．２３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３０７０３９（Ｐ２００１−３０７０３９） |
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