本發(fā)明涉及研磨材料、研磨用組合物、研磨方法、以及涂裝構(gòu)件及其制造方法。
背景技術(shù):
作為使被覆于汽車的車體等的表面的樹脂涂膜的外表面(以下有時也記為“樹脂涂裝面”)平滑化而呈現(xiàn)出光澤的加工方法,已知有拋光研磨加工。拋光研磨加工為例如使研磨用組合物介于布制的拋光工具和研磨對象物之間,并且將旋轉(zhuǎn)的拋光工具按壓在研磨對象物上對表面進(jìn)行研磨的加工方法。
拋光研磨加工中使用的研磨用組合物含有研磨材料(磨粒),作為研磨材料,例如使用氧化鋁的顆粒(例如參照專利文獻(xiàn)1~3)。
但是,對于使用含有以往的研磨材料的研磨用組合物的拋光研磨加工,有時不能充分去除樹脂涂裝面的波紋。另外,通過使用具有以往的研磨材料的研磨用組合物進(jìn)行拋光研磨加工,有時在研磨過的樹脂涂裝面產(chǎn)生研磨損傷。因此,有時不能精加工為具有美觀的光澤的樹脂涂裝面。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-255232號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-127456號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2007-277379號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
因此,本發(fā)明的課題在于,解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題,提供能夠通過研磨去除樹脂涂膜的外表面的波紋、并且不易產(chǎn)生研磨損傷的研磨材料、研磨用組合物、及研磨方法。
用于解決問題的方案
為了解決前述問題,本發(fā)明的一實(shí)施方式的研磨材料的主旨在于,其用于樹脂涂膜的外表面的研磨,所述研磨材料由比表面積為5m2/g以上且50m2/g以下、平均2次粒徑為0.05μm以上且4.8μm以下的氧化鋁的顆粒形成。
上述一實(shí)施方式的研磨材料中,氧化鋁的α化率可以為40%以上。
另外,本發(fā)明的又一實(shí)施方式的研磨用組合物的主旨在于,含有上述一實(shí)施方式的研磨材料。
上述又一實(shí)施方式的研磨用組合物中,研磨材料的含量可以為0.1質(zhì)量%以上且50質(zhì)量%以下。
進(jìn)而,本發(fā)明的又一實(shí)施方式的研磨方法的主旨在于,使用上述又一實(shí)施方式的研磨用組合物,對樹脂涂膜的外表面進(jìn)行研磨。
上述又一實(shí)施方式的研磨方法中,可以邊將研磨溫度保持為構(gòu)成樹脂涂膜的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下,邊進(jìn)行研磨。
另外,上述又一實(shí)施方式的研磨方法中,可以邊將研磨溫度保持為50℃以下,邊進(jìn)行研磨。
進(jìn)而,上述又一實(shí)施方式的研磨方法中,可以用具有軟質(zhì)研磨面的研磨墊進(jìn)行研磨。
進(jìn)而,上述又一實(shí)施方式的研磨方法中,可以用第二研磨墊進(jìn)行第一階段的研磨后,用具有軟質(zhì)研磨面的研磨墊進(jìn)行第二階段的研磨,所述第二研磨墊具有比具有軟質(zhì)研磨面的研磨墊的研磨面硬質(zhì)的研磨面。
進(jìn)而,上述又一實(shí)施方式的研磨方法中,可以使研磨面對樹脂涂膜的外表面的按壓力恒定地進(jìn)行研磨。
進(jìn)而,本發(fā)明的又一實(shí)施方式的涂裝構(gòu)件的主旨在于,其是在基材的表面被覆樹脂涂膜而成的,其中,使用上述又一實(shí)施方式的研磨用組合物對樹脂涂膜的外表面進(jìn)行了研磨。
進(jìn)而,本發(fā)明的又一實(shí)施方式的涂裝構(gòu)件的制造方法的主旨在于,其是制造在基材的表面被覆樹脂涂膜而成的涂裝構(gòu)件的方法,所述制造方法具有使用上述又一實(shí)施方式的研磨用組合物對涂裝構(gòu)件的樹脂涂膜的外表面進(jìn)行研磨的工序。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的研磨材料、研磨用組合物、及研磨方法,能夠通過研磨去除樹脂涂膜的外表面的波紋、并且不易產(chǎn)生研磨損傷。
附圖說明
圖1為示出本發(fā)明的研磨方法的一實(shí)施方式中使用的自動研磨裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施方式
詳細(xì)地對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的研磨材料適合用于樹脂涂膜的外表面(樹脂涂裝面)的研磨(例如拋光研磨),其由比表面積為5m2/g以上且50m2/g以下、平均2次粒徑為0.05μm以上且4.8μm以下的氧化鋁(Al2O3)的顆粒形成。比表面積為5m2/g以上且50m2/g以下時,通過使用了該研磨材料的研磨,能夠去除樹脂涂裝面的波紋、并且不易在樹脂涂裝面產(chǎn)生研磨損傷。因此,能夠精加工為具有美觀的光澤的樹脂涂裝面。氧化鋁的比表面積優(yōu)選為8m2/g以上且45m2/g以下、更優(yōu)選為10m2/g以上且40m2/g以下。需要說明的是,氧化鋁的比表面積例如可以通過BET法來測定。
另外,氧化鋁的顆粒的平均2次粒徑為0.05μm以上且4.8μm以下時,研磨后的樹脂涂裝面的表面粗糙度優(yōu)異,并且不易在研磨后的樹脂涂裝面產(chǎn)生劃痕等研磨損傷。氧化鋁的平均2次粒徑優(yōu)選為0.1μm以上且4.0μm以下、更優(yōu)選為0.2μm以上且3.5μm以下。需要說明的是,氧化鋁的顆粒的平均2次粒徑例如使用HORIBA,Ltd.制的激光衍射/散射式粒徑分布測定裝置LA-950來進(jìn)行測定。
該氧化鋁的α化率可以為40%以上。α化率為40%以上時,能夠以高研磨速度進(jìn)行研磨。氧化鋁的α化率更優(yōu)選為45%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為50%以上。
對氧化鋁的顆粒的制造方法沒有特別限定,上述那樣的物性的氧化鋁可以通過如下方法進(jìn)行制造:通過拜耳法(濕式法)得到氫氧化鋁后,通過熱處理制成氧化鋁。
這樣的研磨材料可以作為適于樹脂涂裝面的研磨(例如拋光研磨)的研磨用組合物的磨粒使用。即,本實(shí)施方式的研磨用組合物含有上述研磨材料。若使用該研磨用組合物對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨,則能夠去除樹脂涂裝面的波紋,并且不易在樹脂涂裝面產(chǎn)生研磨損傷。因此,能夠精加工為具有美觀的光澤的樹脂涂裝面。
研磨材料的含量可以設(shè)為研磨用組合物整體的0.1質(zhì)量%以上且50質(zhì)量%以下。研磨材料的含量為0.1質(zhì)量%以上時,能以高研磨速度對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨。另外,研磨材料的含量為50質(zhì)量%以下時,能夠抑制研磨用組合物的成本,并且能夠進(jìn)一步抑制在研磨后的樹脂涂裝面上產(chǎn)生研磨損傷。研磨材料的含量更優(yōu)選設(shè)為0.5質(zhì)量%以上且40質(zhì)量%以下、進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為1.0質(zhì)量%以上且30質(zhì)量%以下。
對樹脂涂膜的種類沒有特別限定,作為構(gòu)成樹脂涂膜的樹脂,例如可以舉出:氨基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂。樹脂涂膜可以為透明的透明涂膜。另外,對樹脂涂膜的厚度沒有特別限定,可以設(shè)為100μm以下、也可以設(shè)為10μm以上且40μm以下。
本實(shí)施方式的研磨用組合物可以用于在基材的表面被覆樹脂涂膜而成的涂裝構(gòu)件的制造。若使用本實(shí)施方式的研磨用組合物對涂裝構(gòu)件的樹脂涂膜的外表面進(jìn)行研磨,則能夠制造具備波紋和/或研磨損傷少、具有美觀的光澤的樹脂涂膜的涂裝構(gòu)件。
對涂裝構(gòu)件的種類(即樹脂涂膜的用途)沒有特別限定,例如可以舉出:汽車的車體、鐵道車輛、航空器、樹脂制構(gòu)件。被覆于汽車的車體的表面的樹脂涂膜面積大并且具有曲面,但本實(shí)施方式的研磨材料及研磨用組合物對這樣的樹脂涂膜的外表面的研磨而言是適合的。
作為基材的材質(zhì)的具體例,可以舉出:不銹鋼等鐵合金、鋁合金、樹脂。鐵合金在包括汽車的通常的車輛中例如以鋼板的形式使用。例如不銹鋼用于鐵道車輛中。可以對鋼板實(shí)施表面被覆。另外,鋁合金在汽車、航空器等的部件中使用。進(jìn)而,樹脂在保險杠等樹脂制構(gòu)件中使用。
該研磨用組合物可以通過將研磨材料和水、有機(jī)溶劑等液狀介質(zhì)混合來制造。液狀介質(zhì)作為用于將研磨用組合物的各成分(氧化鋁的顆粒、添加劑等)分散或溶解的分散介質(zhì)或溶劑而起作用。作為液狀介質(zhì),可以舉出水、有機(jī)溶劑,可以單獨(dú)使用1種,也可以混合使用2種以上,優(yōu)選含有水。其中,從防止阻礙各成分的作用的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用盡可能不含有雜質(zhì)的水。具體而言,優(yōu)選利用離子交換樹脂去除雜質(zhì)離子后通過過濾器去除了異物的純水、超純水、或者蒸餾水。
另外,在本實(shí)施方式的研磨用組合物中,為了提高其性能,根據(jù)期望可以添加pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、研磨促進(jìn)劑、氧化劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑、絡(luò)合劑、防腐蝕劑、防霉劑等各種添加劑。以下,對在本實(shí)施方式的研磨用組合物中可配混的添加劑的例子進(jìn)行說明。
(1)關(guān)于pH調(diào)節(jié)劑
對于研磨用組合物的pH的值,可以通過pH調(diào)節(jié)劑的添加進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了將研磨用組合物的pH的值調(diào)節(jié)至期望的值而根據(jù)需要使用的pH調(diào)節(jié)劑可以為酸及堿中任意種,另外,無機(jī)化合物及有機(jī)化合物均可。
對于作為pH調(diào)節(jié)劑的酸的具體例,可以舉出:無機(jī)酸、羧酸、有機(jī)硫酸等有機(jī)酸。作為無機(jī)酸的具體例,可以舉出:硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、磷酸等。另外,作為羧酸的具體例,可以舉出:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸等。進(jìn)而,作為有機(jī)硫酸的具體例,可以舉出:甲磺酸、乙磺酸、羥乙基磺酸等。這些酸可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
對于作為pH調(diào)節(jié)劑的堿的具體例,可以舉出:堿金屬的氫氧化物或其鹽、堿土金屬的氫氧化物或其鹽、氫氧化季銨或其鹽、氨、胺等。
作為堿金屬的具體例,可以舉出鉀、鈉等。另外,作為堿土金屬的具體例,可以舉出鈣、鍶等。進(jìn)而,作為鹽的具體例,可以舉出:碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、乙酸鹽等。進(jìn)而,作為季銨的具體例,可以舉出:四甲基銨、四乙基銨、四丁基銨等。
作為氫氧化季銨化合物,包含氫氧化季銨或其鹽,作為具體例,可以舉出:四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨等。
進(jìn)而,作為胺的具體例,可以舉出:甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-氨基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、四亞乙基四胺、無水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、胍等。
這些堿可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
這些堿中,優(yōu)選氨、銨鹽、堿金屬氫氧化物、堿金屬鹽、氫氧化季銨化合物、及胺,進(jìn)而更優(yōu)選氨、鉀化合物、氫氧化鈉、氫氧化季銨化合物、碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉、及碳酸鈉。
另外,從防止金屬污染的觀點(diǎn)出發(fā),進(jìn)一步優(yōu)選研磨用組合物中含有鉀化合物作為堿。作為鉀化合物,可以舉出鉀的氫氧化物或鉀鹽,具體而言,可以舉出:氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、硫酸鉀、乙酸鉀、氯化鉀等。
另外,也可以使用前述酸的銨鹽、堿金屬鹽等鹽代替前述的酸、或與前述的酸組合而作為成為緩沖劑的pH調(diào)節(jié)劑。特別是,使前述酸與緩沖劑的組合為弱酸和強(qiáng)堿、強(qiáng)酸和弱堿、或弱酸和弱堿的組合的情況下,可以期待pH的緩沖作用。
(2)關(guān)于表面活性劑
可以在研磨用組合物中添加表面活性劑。由于表面活性劑具有對研磨后的樹脂涂裝面的研磨表面賦予親水性的作用,因此使研磨后的樹脂涂裝面的清洗效率良好、能夠抑制污物的附著等。作為表面活性劑,陰離子性表面活性劑、陽離子性表面活性劑、兩性表面活性劑、及非離子性表面活性劑均可以使用。
作為陰離子性表面活性劑的具體例,可以舉出:聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸、烷基硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸、或它們的鹽。
另外,作為陽離子性表面活性劑的具體例,可以舉出:烷基三甲基銨鹽、烷基二甲基銨鹽、烷基芐基二甲基銨鹽、烷基胺鹽。
進(jìn)而,作為兩性表面活性劑的具體例,可以舉出:烷基甜菜堿、烷基氧化胺。
進(jìn)而,作為非離子性表面活性劑的具體例,可以舉出:聚氧乙烯烷基醚、聚氧亞烷基烷基醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基鏈烷醇胺。
這些表面活性劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
(3)關(guān)于研磨促進(jìn)劑(氧化劑)
可以在研磨用組合物中添加研磨促進(jìn)劑。研磨促進(jìn)劑承擔(dān)對研磨對象物進(jìn)行化學(xué)研磨的作用,通過對樹脂涂膜的外表面進(jìn)行作用,能夠顯著提高加工效率。
作為研磨促進(jìn)劑的具體例,可以舉出選自由無機(jī)酸的金屬鹽、有機(jī)酸的金屬鹽、無機(jī)酸的銨鹽、及有機(jī)酸的銨鹽組成的組中的至少一種鹽。
對于無機(jī)酸,硝酸、硫酸、及鹽酸均可。對于有機(jī)酸,草酸、乳酸、乙酸、甲酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、葡糖酸、乙醇酸、及丙二酸均可。對于金屬鹽,鋁鹽、鎳鹽、鋰鹽、鎂鹽、鈉鹽、及鉀鹽均可。
這些研磨促進(jìn)劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
另外,可以添加氧化劑作為研磨促進(jìn)劑。作為氧化劑的具體例,可以舉出:過氧化氫、過氧化物、硝酸鹽、碘酸鹽、高碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、高錳酸鹽、臭氧水、銀(II)鹽、鐵(III)鹽等。
(4)關(guān)于分散劑/粘度調(diào)節(jié)劑(增稠劑)
研磨用組合物中可以添加分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑(增稠劑)。通過分散劑或增稠劑的效果使研磨材料均勻地分散于液體中,由此使得研磨材料能夠有效地作用于研磨對象物。另外,通過使分散劑或增稠劑存在于研磨材料之間,也能夠期待抑制磨粒的結(jié)塊的作用。由此,可抑制產(chǎn)生起因于聚集的研磨材料的劃痕。
作為分散劑的具體例,可以舉出:作為包含微細(xì)的顆粒的物質(zhì)的膠體狀物質(zhì)。作為膠體狀物質(zhì),例如可以舉出:膠態(tài)氧化鋁、膠態(tài)二氧化硅、膠態(tài)氧化鋯、膠態(tài)二氧化鈦、氧化鋁溶膠、二氧化硅溶膠、氧化鋯溶膠、二氧化鈦溶膠、氣相氧化鋁、氣相二氧化硅、氣相氧化鋯、氣相二氧化鈦等。可以使用通過作為分散劑使用的磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等。
另外,作為增稠劑的具體例,可以舉出:丙二醇聚合物、乙二醇聚合物等二醇類、高分子化合物。更具體而言,作為二醇類,可以舉出:丙二醇、乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二乙二醇、聚乙二醇等。作為高分子化合物,可以舉出:聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素等。
(5)關(guān)于絡(luò)合劑
研磨用組合物中可以添加具有螯合劑作用的添加劑(絡(luò)合劑)。由于絡(luò)合劑會封入源自研磨裝置、研磨對象物等的金屬離子等,因此能夠抑制由金屬離子導(dǎo)致的研磨面的金屬污染、得到良好的研磨面。
作為絡(luò)合劑,例如可以舉出:有機(jī)酸、氨基酸、腈化合物、及除它們以外的螯合劑等。作為有機(jī)酸的具體例,例如可以舉出:草酸、丙二酸琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等。代替有機(jī)酸或與有機(jī)酸組合,可以使用有機(jī)酸的堿金屬鹽等鹽。
作為氨基酸的具體例,可以舉出:甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、N-甲基甘氨酸、N,N-二甲基甘氨酸、2-氨基丁酸、正纈氨酸、纈氨酸、亮氨酸、正亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸、鳥氨酸、賴氨酸、?;撬?、絲氨酸、蘇氨酸、高絲氨酸、酪氨酸、N,N-二羥乙基甘氨酸(bicine)、N-三[(羥甲基)甲基]甘氨酸(tricine)、3,5-二碘-酪氨酸、β-(3,4-二羥基苯基)-丙氨酸、甲狀腺素、4-羥基-脯氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、乙硫氨酸、羊毛硫氨酸、胱硫醚、胱氨酸、磺基丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、S-(羧基甲基)-半胱氨酸、4-氨基丁酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、偶氮絲氨酸、精氨酸、刀豆氨酸、瓜氨酸、δ-羥基-賴氨酸、肌氨酸、組氨酸、1-甲基-組氨酸、3-甲基-組氨酸、色氨酸等。
作為腈化合物的具體例,例如可以舉出:乙腈、氨基乙腈、丙腈、丁腈、異丁腈、苯甲腈、戊二腈、甲氧基乙腈等。
作為除這些以外的螯合劑的具體例,可以舉出:亞氨基二乙酸、次氮基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、N,N,N-三亞甲基膦酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四亞甲基磺酸、反式環(huán)己烷二胺四乙酸、1,2-二氨基丙烷四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、乙二胺鄰羥基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS體)、N-(2-羧酸酯乙基)-L-天冬氨酸、β-丙氨酸二乙酸、2-磷酰丁烷-1,2,4-三羧酸、1-羥基乙叉基-1,1-二膦酸、N,N’-雙(2-羥基芐基)乙二胺-N,N’-二乙酸、1,2-二羥基苯-4,6-二磺酸等。
這些絡(luò)合劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合使用2種以上。
(6)關(guān)于防腐蝕劑
研磨用組合物中可以添加防腐蝕劑。由于防腐蝕劑在金屬表面形成保護(hù)膜,因此可以期待防止研磨裝置、研磨對象物、固定夾具等的腐蝕。
對能使用的防腐蝕劑沒有特別限定,例如為雜環(huán)式化合物或表面活性劑。對雜環(huán)式化合物中的雜環(huán)的元數(shù)沒有特別限定。另外,雜環(huán)式化合物可以為單環(huán)化合物、可以為具有稠合環(huán)的多環(huán)化合物。防腐蝕劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合使用2種以上。
對于能作為防腐蝕劑使用的雜環(huán)化合物的具體例,例如可以舉出:吡咯化合物、吡唑化合物、咪唑化合物、三唑化合物、四唑化合物、吡啶化合物、吡嗪化合物、噠嗪化合物、氮茚(pyrindine)化合物、中氮茚化合物、吲哚化合物、異吲哚化合物、吲唑化合物、嘌呤化合物、喹嗪化合物、喹啉化合物、異喹啉化合物、萘啶化合物、酞嗪化合物、喹喔啉化合物、喹唑啉化合物、噌啉化合物、布替利嗪化合物、噻唑化合物、異噻唑化合物、噁唑化合物、異噁唑化合物、呋咱化合物等含氮雜環(huán)化合物。
(7)關(guān)于防霉劑、防腐劑
研磨用組合物中可以添加防霉劑、防腐劑。作為防霉劑、防腐劑的具體例,可以舉出:異噻唑啉系防腐劑(例如2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮)、對羥基苯甲酸酯類、苯氧基乙醇。這些防霉劑、防腐劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合使用2種以上。
本實(shí)施方式的研磨用組合物可以用于樹脂涂裝面的研磨。此處,對樹脂涂裝面的研磨方法的一例進(jìn)行說明。對進(jìn)行研磨的研磨裝置的結(jié)構(gòu)沒有特別限定,可以使用通常的研磨裝置,例如可以使用圖1的自動研磨裝置1。
圖1的自動研磨裝置1具有機(jī)械臂2、研磨墊10、研磨工具4、按壓力檢測部5、控制器7。機(jī)械臂2具有多個關(guān)節(jié)20、21、22。因此能夠使安裝有研磨墊10、研磨工具4、及按壓力檢測部5的前端部23向多個方向移動。研磨對象物90(相當(dāng)于作為本發(fā)明的構(gòu)成要件的“涂裝構(gòu)件”)例如可以為表面被覆有樹脂涂膜的汽車等的車體。汽車等的車體的樹脂涂裝面面積大并且具有曲面。
研磨工具4隔著按壓力檢測部5安裝于前端部23,通過內(nèi)置的驅(qū)動手段,使研磨墊10以與研磨墊10的研磨面10a垂直的方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。控制器7用于控制機(jī)械臂2的行為和基于研磨工具4的研磨墊10的旋轉(zhuǎn)。由未圖示的研磨用組合物供給機(jī)構(gòu)向研磨墊10的研磨面10a與研磨對象物90的樹脂涂裝面之間供給研磨用組合物。
對于控制器7,利用機(jī)械臂2將研磨墊10的研磨面10a按壓在研磨對象物90的樹脂涂裝面上,并使研磨墊10旋轉(zhuǎn),由此對研磨對象物90的樹脂涂裝面進(jìn)行研磨。按壓力檢測部5用于檢測研磨墊10的研磨面10a對研磨對象物90的樹脂涂裝面的按壓力。控制器7可以基于利用按壓力檢測部5得到的按壓力的檢測結(jié)果而對將研磨面10a按壓在研磨對象物90的樹脂涂裝面上的力進(jìn)行調(diào)整。另外,控制器7也可以以如下方式來控制機(jī)械臂2:基于利用按壓力檢測部5得到的按壓力的檢測結(jié)果,在使研磨面10a對研磨對象物90的樹脂涂裝面的按壓力恒定的狀態(tài)下,使研磨墊10在研磨對象物90的樹脂涂裝面上移動。
但是,本實(shí)施方式的研磨方法不限定應(yīng)用于上述的自動研磨裝置1。例如,本實(shí)施方式的研磨方法也可以應(yīng)用于將研磨墊安裝在手動拋光器的前端,研磨操作者通過手動操作使手動拋光器運(yùn)轉(zhuǎn)而對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨的情況。
在對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨時,可以邊將研磨溫度保持為構(gòu)成樹脂涂膜的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下,邊進(jìn)行研磨。樹脂涂膜(特別是自修復(fù)涂膜)不耐受溫度變化,難以進(jìn)行良好的研磨,但若邊將研磨溫度保持為構(gòu)成樹脂涂膜的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下,邊進(jìn)行研磨,則變得容易進(jìn)行良好的研磨。即,變得更容易去除樹脂涂裝面的波紋,變得更不容易在樹脂涂裝面產(chǎn)生研磨損傷。因此,變得更容易精加工成具有美觀的光澤的樹脂涂裝面。具體而言,優(yōu)選邊將研磨溫度保持為50℃以下(更優(yōu)選為30℃以下)邊進(jìn)行研磨。
對研磨溫度的測定方法沒有特別限定,例如,在研磨結(jié)束時使用例如紅外線放射溫度計(jì)對研磨墊10的研磨面10a的溫度等進(jìn)行測定,由此能夠獲得研磨溫度。
另外,對研磨墊10的材質(zhì)沒有特別限定,可以沒有特別限制地使用通常的無紡布、絨面革、聚氨酯發(fā)泡體、聚乙烯發(fā)泡體、多孔氟樹脂等。研磨墊10可以使用在研磨面10a上設(shè)置有用于積存液狀的研磨用組合物的槽的研磨墊。
需要說明的是,對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨時,可以用具有軟質(zhì)研磨面的研磨墊進(jìn)行研磨。軟質(zhì)研磨面的硬度為基于JIS K 6253的A硬度,例如優(yōu)選為小于50、更優(yōu)選為40以下。另外,軟質(zhì)研磨面的硬度優(yōu)選以A硬度計(jì)為例如30以上。為這樣的范圍時,樹脂涂裝面的表面粗糙度變得更良好。
對具有軟質(zhì)研磨面的研磨墊的材質(zhì)沒有特別限定,為具有上述硬度的材質(zhì)即可,例如可以舉出無紡布、絨面革。
或者,在對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨時,可以在用具有比具有軟質(zhì)研磨面的第一研磨墊的研磨面硬質(zhì)的研磨面的第二研磨墊進(jìn)行第一階段的研磨后,用具有軟質(zhì)研磨面的第一研磨墊進(jìn)行第二階段的研磨。
第一研磨墊具有的軟質(zhì)研磨面的硬度以基于JIS K 6253的A硬度計(jì),例如優(yōu)選為小于50、更優(yōu)選為40以下。另外,第一研磨墊具有的軟質(zhì)研磨面的硬度優(yōu)選以A硬度計(jì)為例如30以上。為這樣的范圍時,樹脂涂裝面的表面粗糙度變得更良好。
進(jìn)而,對于第二研磨墊具有的硬質(zhì)的研磨面的硬度,優(yōu)選的是,比第一研磨墊具有的軟質(zhì)研磨面的硬度高、以基于JIS K6253的A硬度計(jì)例如為50以上、更優(yōu)選為60以上。另外,第二研磨墊具有的硬質(zhì)的研磨面的硬度以A硬度計(jì)例如優(yōu)選為95以下、更優(yōu)選為80以下。為這樣的范圍時,更容易去除樹脂涂裝面的波紋。
對第一研磨墊的材質(zhì)沒有特別限定,為具有上述硬度的材質(zhì)即可,例如可以舉出無紡布、絨面革。另外,對第二研磨墊的材質(zhì)沒有特別限定,為具有上述硬度的材質(zhì)即可,例如可以舉出聚氨酯發(fā)泡體、無紡布。
進(jìn)而,對樹脂涂裝面進(jìn)行研磨時,優(yōu)選使研磨墊10的研磨面10a對樹脂涂裝面的按壓力一直為恒定地進(jìn)行研磨。若這樣,則能夠均勻地對樹脂涂裝面整體進(jìn)行研磨。
進(jìn)而,對向研磨墊10的研磨面10a和研磨對象物90的樹脂涂裝面之間供給研磨用組合物的方法沒有特別限定,例如,可以采用通過泵等連續(xù)地供給的方法。對研磨用組合物的供給量沒有限制,優(yōu)選研磨墊10的研磨面10a一直被研磨用組合物覆蓋。需要說明的是,在研磨對象物90的樹脂涂裝面的研磨中,可以直接使用本實(shí)施方式的研磨用組合物的原液進(jìn)行研磨,也可以使用將原液用水等稀釋液稀釋為例如2倍以上的研磨用組合物的稀釋物進(jìn)行研磨。
〔實(shí)施例〕
以下示出實(shí)施例及比較例,更具體地對本發(fā)明進(jìn)行說明。將10質(zhì)量%的研磨材料和90質(zhì)量%的水混合,制備實(shí)施例1~8及比較例1~5的研磨用組合物,使用這些研磨用組合物進(jìn)行樹脂涂裝面的研磨。研磨材料均為氧化鋁的顆粒,其平均2次粒徑、比表面積、及α化率如表1所示。
[表1]
需要說明的是,表1的平均2次粒徑是使用HORIBA,Ltd.制的激光衍射/散射式粒徑分布測定裝置LA-950進(jìn)行測定的。另外,對于比表面積,使用Micromeritics Instrument Corporation制的Flow SorbII 2300來測定。進(jìn)而,α化率是由基于X射線衍射測定的(113)面衍射線的積分強(qiáng)度比求出的。
研磨對象物為施加了透明涂裝而在表面被覆有由氨基甲酸酯樹脂形成的樹脂涂膜(膜厚20μm)的金屬板。另外,使用的研磨裝置為Udagawa Optical Machines Co.,Ltd.制的AL-2,使用的研磨墊為Fujimi Inc.制的研磨墊SURFIN001-02,研磨面的硬度以A硬度計(jì)為44。其他研磨條件如下述。需要說明的是,研磨溫度使用紅外線放射溫度計(jì)對研磨結(jié)束時的研磨墊的研磨面的溫度進(jìn)行測定。
研磨壓力:11.3kPa
研磨平板的旋轉(zhuǎn)速度:130min-1
研磨用組合物的供給量:5mL/分鐘
研磨時間:5分鐘
研磨溫度:23℃
在研磨對象物的樹脂涂裝面的研磨結(jié)束后,對研磨速度、樹脂涂裝面的表面粗糙度Ra、在樹脂涂裝面產(chǎn)生的劃痕的數(shù)量進(jìn)行評價。將結(jié)果示于表1。
需要說明的是,研磨速度是由在研磨前后的研磨對象物的質(zhì)量變化算出的。在表1中,將研磨速度為1.3μm/分鐘以上的情況以標(biāo)記◎、將0.3μm/分鐘以上且小于1.3μm/分鐘的情況以標(biāo)記○、將小于0.3μm/分鐘的情況以標(biāo)記×表示。
另外,在表1中,將樹脂涂裝面的表面粗糙度Ra為90nm以下的情況以標(biāo)記◎、將超過90nm且小于150nm的情況以標(biāo)記○、將為150nm以上的情況以標(biāo)記×表示。需要說明的是,樹脂涂裝面的表面粗糙度Ra是使用KEYENCE CORPORATION制的形狀解析激光顯微鏡VK-X200進(jìn)行測定的。
進(jìn)而,在表1中,將劃痕的數(shù)量為每100cm2為10根以下的情況以標(biāo)記◎、將11根以上且50根以下的情況以標(biāo)記○、將51根以上的情況以標(biāo)記×表示。需要說明的是,劃痕為線狀的研磨損傷,在基于鹵素?zé)舻陌咨獾恼丈湎?照度10000lx)通過目視觀察來計(jì)測。
附圖標(biāo)記說明
10 研磨墊
10a 研磨面