特開 2024-145645 溶媒を使用しない機能性を有するシート状部材又は帯状連続部材並びにその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024145645

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】溶媒を使用しない機能性を有するシート状部材又は帯状連続部材並びにその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B24D 11/00 20060101AFI20241004BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20241004BHJP

   B05D 3/02 20060101ALI20241004BHJP

   B05D 7/00 20060101ALI20241004BHJP

   B05D 1/02 20060101ALI20241004BHJP

   B05D 1/06 20060101ALI20241004BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20241004BHJP

   B24D 3/28 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

B24D11/00 B

B05D7/24 301R

B05D7/24 301S

B05D7/24 301A

B05D7/24 303A

B05D3/02 F

B05D7/00 A

B05D1/02 Z

B05D1/06 H

B05D1/06 K

B24D3/00 340

B24D3/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058086

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】390037165

【氏名又は名称】Ｍｉｐｏｘ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096725

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 明▲ひこ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 淳

(72)【発明者】

【氏名】中川 健二

(72)【発明者】

【氏名】上谷 宗久

【テーマコード（参考）】

3C063

4D075

【Ｆターム（参考）】

3C063AA03

3C063AB07

3C063BB01

3C063BB02

3C063BB03

3C063BB04

3C063BC03

3C063BG01

3C063CC30

3C063EE01

3C063FF23

3C063FF30

4D075AA02

4D075AA09

4D075AA71

4D075BB16X

4D075BB29Z

4D075BB35Z

4D075DA03

4D075DA04

4D075DB01

4D075DB04

4D075DB18

4D075DB20

4D075DB31

4D075DC01

4D075DC11

4D075DC21

4D075DC38

4D075EA02

4D075EA17

4D075EA19

4D075EB13

4D075EB15

4D075EB16

4D075EB22

4D075EB33

4D075EB35

4D075EB37

4D075EB39

4D075EB51

4D075EB56

4D075EC01

4D075EC54

(57)【要約】

【課題】環境上、健康上の問題となる有機溶剤、溶剤などの材料を使用することない機能性を有するシート状部材又は帯状連続体部材の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 機能性を有するシート状部材又は帯状連続体部材を製造する方法が、熱硬化性粉体又は熱可塑性粉体と研磨粒子と所定の割合で混合して混合物を生成する工程と、基材に前記混合物を所定の厚さに一様に付着する付着工程と、前記混合物が付着した基材を誘導加熱し、前記粉体を溶融させることで、前記研磨粒子を基材に固定する固定工程と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機能性を有するシート状部材又は帯状連続部材を製造する方法であって、
熱硬化性粉体又は熱可塑性粉体と研磨粒子とを割合で混合して混合物を生成する工程と、
基材に前記混合物を所定の厚さに一様に付着する付着工程と、
前記混合物が付着した基材を誘導加熱し、前記粉体を溶融させることで、前記研磨粒子を前記基材に固定する固定工程と、
を有する製造方法。

【請求項2】

前記基材が、シート、フィルム又は帯状連続部材である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記付着工程が、静電気又は圧縮空気を使用して前記混合物を所定の厚さに一様に付着する付着工程である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

前記熱硬化性粉体がエポキシ系、エポキシポリエステル系、ポリエステル系、アクリル系、フッ素樹脂系の粉体である、請求項1に記載の製造方法。

【請求項5】

前記熱可塑性粉体が塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロンの粉体である、請求項1に記載の製造方法。

【請求項6】

前記粉体が粉体塗料である、請求項４又は５に記載の製造方法。

【請求項7】

前記熱可塑性粉体がエンジニアリングプラスチックである、請求項1に記載の製造方法。

【請求項8】

前記エンジニアリングプラスチックが、PPS、PEEK又はPIである、請求項７に記載の製造方法。

【請求項9】

前記基材が、プラスチックフィルム、紙、不織布、織布、および金属板から選択される、請求項1に記載の製造方法。

【請求項10】

前記金属板がステンレスである、請求項９に記載の製造方法。

【請求項11】

前記混合割合が熱硬化性粉体１に対して研磨粒子２の割合である、請求項１に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機能性をシートなどに関し、特に研磨作業、たとえば自動車の補修研磨作業、電子部品などの研磨作業、建築塗装研磨作業、インテリア工事の研磨作業、木工や家具作製工程などでの研磨作業において、使用される機能性シート、機能性フィルム、機能性を有する帯状連続体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

研磨作業において使用される研磨シートとして、紙やすりがあるが、これは、クラフト紙などの基材に接着剤（合成（結合）樹脂）と塗布し、その上に酸化アルミニウム、白色アルミナ、酸化ケイ素などの研磨粒子を、静電気を利用して振りまき、接着剤を乾燥、硬化させて製造される。

【0003】

また、PETフィルムや不織布、織布を基材とし、該基材の繊維表面に結合樹脂（バインダー樹脂）によって研磨粒子を付着させてなる研磨シートがある。
使用される接着剤、バインダー樹脂には、主に有機溶剤が使用されている。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バインダー樹脂に使用される有機溶剤は、研磨シートの製造中に大気に放出されるために、環境上、健康上の問題となっている。そのため、有機溶剤フリーが望まれている。しかしながら、基材への濡れ性の良さや、乾燥時間が生産性に律速するため、VOC（揮発性有機化合物）の排出の少ない水系塗料ではなく、未だに有機溶剤を使用するのが一般的である。

【0005】

さらに、研磨粒子を基材に付着させる際に、バインダーが付着したまま脱落した研磨粒子や、乾燥硬化中にバインダーが付着したまま脱落した研磨粒子は、タンクや配管などに残留したスラリーは回収再利用ができない。人工ダイヤモンドなど高価な研磨粒子を使用するときは、製造コスト高を招く。

【0006】

また、基材への接着剤の塗布、研磨材が混合したバインダーの塗布は、平坦な基材の場合には困難性が少ないが、曲面をもつ基材や穴のある基材、立体的な物に対しては均一塗布が難しい。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、したがって、環境上、健康上の有害な有機溶剤などの材料を使用することない研磨シートおよびその製造方法を提供することを目的とする。

【0008】

さらに、本発明の目的は、基材に付着しなかった研磨粒子を回収し再利用することができる研磨シートおよびその製造方法を提供することである。

【0009】

また、本発明の目的は、様々な形状をもつ基材に対して研磨粒子が付着した研磨シートおよびその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成する本発明の機能性を有するシート状部材又は帯状連続部材を製造する方法は、熱硬化性粉体又は熱可塑性粉体と研磨粒子とを割合で混合して混合物を生成する工程と、基材に前記混合物を所定の厚さに一様に付着する付着工程と、前記混合物が付着した基材を誘導加熱し、前記粉体を溶融させることで、前記研磨粒子を前記基材に固定する固定工程と、を有する。

【0011】

前記基材は、好適にシート、フィルム又は帯状連続部材である。

【0012】

前記付着工程は、静電気又は圧縮空気を使用して前記混合物を所定の厚さに一様に付着する付着工程である。

【0013】

前記熱硬化性粉体は、エポキシ系、エポキシポリエステル系、ポリエステル系、アクリル系、又はフッ素樹脂系の粉体であってもよく、前記熱可塑性粉体は塩化ビニル、ポリエチレン、又はナイロンの粉体であってもよい。

【0014】

前記粉体は好適に、粉体塗料である。
前記熱可塑性粉体は好適に、エンジニアリングプラスチックであり、前記エンジニアリングプラスチックが、PPS、PEEK又はPIである。

【0015】

前記基材が、プラスチックフィルム、紙、不織布、織布、および金属板から選択される。前記金属板が好適ステンレスである。

【0016】

前記混合割合は好適に熱硬化性粉体１に対して研磨粒子２の割合である。

【発明の効果】

【0017】

本発明の製造方法において、有機溶剤が使用されておらず、そのため排気処理および酸化分解処理あるいは吸着や回収、廃液処理といった処理が不要となる。

【0018】

また、製造中に、付着しなかった研磨粒子、熱可塑性粉体を回収し、さらに再利用することができる。高価な研磨粒子を使用するときはコスト削減効果を奏する。

【0019】

また、研磨粒子と熱硬化性粉体あるいは熱可塑性粉体の混合物を静電気により基材に塗布するために、基材が湾曲形状ともつものや、穴を有すものでも一様な塗布が可能となる。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下本発明の製造方法の実施形態について説明する。
研磨粒子と熱硬化性粉体との混合物を生成する。

【0021】

研磨粒子として、市販されているアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリカ（ＳｉＯ_２）、炭化珪素ＳｉＣ）、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）等を使用できる。種々の粒径の研磨粒子から研磨対象に適したものを選択することができる。

【0022】

粉体として粉体塗料が使用される。
粉体には、熱硬化性粉体と熱可塑性粉体があるが、熱硬化性粉体塗料として、エポキシ系粉体塗料、ポリエステル系粉体塗料、エポキシポリエステル系粉体塗料、フッ素樹脂系粉体塗料、アクリル系粉体塗料等があり、熱可塑性粉体塗料としては、塩化ビニルやポリエチレン、ナイロン等がある。

【0023】

粉体は加熱により溶融し、硬化により研磨粒子を基材に固定する働きをする。
両粉体を所定の割合で混合するが、少量の場合は所定の量を容器に入れ手動で混合することができる。

【0024】

混合物の基材への付着は好適に静電気を利用する。一実施例として、静電ガンを利用できる。このほかに摩擦帯電式の付着も可能である。

【0025】

静電ガンにより混合物を基材に一様に吹き付け、付着させる。

【0026】

基材の形状は、限定されないが、シート状、フィルム状、帯状であってよい。また、基材は、プラスチックフィルム、紙、不織布、織布、金属など広く利用できる。

【0027】

静電ガンによる付着は、基材が曲面をもつ場合でも、一様に吹き付け、付着させることができる。さらに、基材に穴がある場合、穴を取り巻く側壁部分についても一様に吹き付け、付着させることができる。

【0028】

このとき、付着に寄与しない混合物や、付着後に基材から零れ落ちた混合物は、回収し、再度利用することができ、そのため、混合物の利用効率がよい。

【0029】

混合物が付着した基材を（電磁）誘導加熱（高周波誘導加熱（ＩＨ））により加熱する。誘導加熱装置を混合物が付着した側に設けて加熱するが、基材が小さいときは、これを（ＩＨ調理器のような）誘導加熱装置内に配置し加熱することができる。

【0030】

加熱は、粉体塗料が溶融する程度であるが、具体的には200℃程度となるようにする。
溶融した粉体塗料は、冷えてくると硬化し、研磨粒子を基材に確実に固定することができる。

【0031】

研磨シートとして使用するためには、表面に研磨粒子に一部が露出する必要があるため、研磨材粒子対粉体塗料の割合は、１：1ないし1：２が望ましい。

【実施例0032】

＜実施例１＞
研磨材料（SiC：粒径10μｍ）とエポキシ系粉体塗料を１：２で混合して、基材（SUS）に付着し、溶融・固定した研磨シートの表面の状態が図１に示さている。図示のとおり、研磨粒子が均一に基材に分布されている。
＜実施例２＞
研磨材料（SiC：粒径10μｍ）とエポキシ系粉体塗料を1：1で混合して、基材（SUS）に付着し、溶融・固定した研磨シートの表面の状態が図１に示さている。図示のとおり、研磨粒子が均一に基材に分布されている。
＜実施例３＞
研磨材料（SiC：粒径10μｍ）とエポキシ系粉体塗料を１：２で混合して、基材（紙）に付着し、溶融・固定した研磨シートの表面の状態が図１に示さている。図示のとおり、研磨粒子が均一に基材に分布されている。
＜実施例４＞
研磨材料（SiC：粒径10μｍ）とエポキシ系粉体塗料を1：1で混合して、基材（紙）に付着し、溶融・固定した研磨シートの表面の状態が図１に示さている。図示のとおり、研磨粒子が均一に基材に分布されている。

【0033】

＜従来例＞
図５は、出願人が従来のバインダーを使用して製造している研磨シート（商品名：ＷＣＴＴ１５００（粒径10μｍ）、商品名：ＷＣＴＴ６００（粒径30μｍ））の表面状態を示す光学写真を示す。

【0034】

図１～図４と図５とを比較すると、本発明に従って製造された研磨シートは、従来の研磨シートと同様に、研磨粒子が均一に分布していることがわかる。

【0035】

【図1】図１は、観察装置（光学顕微鏡）によるSUS上に混合物（研磨材１：粉体塗料２）を塗布して形成した例の表面の光学写真（左下）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右側上）、測定装置による測定断面曲線（上）及び粗さ曲線（下）（右側）を示す。

【図2】図２は、観察装置（光学顕微鏡）によるSUS上に混合物（研磨材１：粉体塗料１）を塗布して形成した例の表面の光学写真（左下）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右側上）、測定装置による測定断面曲線（上）及び粗さ曲線（下）（右側）を示す。

【図3】図３は、観察装置（光学顕微鏡）による紙上に混合物（研磨材１：粉体塗料２）を塗布して形成した例の表面の光学写真（左下）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右側上）、測定装置による測定断面曲線（上）及び粗さ曲線（下）（右側）を示す。

【図4】図４は、観察装置（光学顕微鏡）による紙上に混合物（研磨材１：粉体塗料１）を塗布して形成した例の表面の光学写真（左下）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右側上）、測定装置による測定断面曲線（上）及び粗さ曲線（下）（右側）を示す。

【図5】図５は、観察装置（光学顕微鏡）による出願人が製造販売するWTCC1500の表面の光学写真（左側上）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右左側下）、観察装置（光学顕微鏡）による出願人が製造販売するWTCC8000の表面の光学写真（右側上）、同じく表面の凹凸を示す３Ｄ光学写真（右側下）である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】