JP2007291187A

JP2007291187A - Polishing material and method for producing the same

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Publication number: JP2007291187A
Application number: JP2006118411A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Fukae; 亮平深江; Hirohito Yokota; 浩仁横田; Tamotsu Arai; 保荒井; Manabu Nakajima; 学中島; Masahiro Doi; 昌裕土居; Kinya Kishimoto; 欣也岸本
Original assignee: Hyogo Prefectural Government; Mitsubishi Electric Corp; Asahi Chemical Co Ltd; Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hyogo Prefectural Government; Mitsubishi Electric Corp; Asahi Chemical Co Ltd; Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: JP5220282B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing material excellent in sustainability of its polishing ability, wide in usable temperature range, and causing neither oxidation nor corrosion of a to-be-polished material. <P>SOLUTION: The polishing material comprises a core material 1 made of gelatin gel obtained by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol and abrasive grains 2 dispersedly stuck on the surface of the core material 1. Another version of this polishing material comprises the above core material, abrasive grain layer formed on the surface of the core material, and abrasive grains dispersedly stuck on the surface of the abrasive grain layer, wherein the abrasive grain layer is such that abrasive grains are dispersedly included in gelatin gel obtained by dissolving gelatin in the polyhydric alcohol. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、研磨材及びその製造方法に関するものであり、特に、噴射加工において用いられる研磨材及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an abrasive and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an abrasive used in injection processing and a method for manufacturing the same.

従来、水を含有することにより所望の弾力性及び粘着性を有する芯材と、芯材に含有させる水と、芯材の表面に粘着性により粘着された複数の砥粒とからなる研磨材において、芯材からの水分蒸発を防止する蒸発防止材を芯材に含有させた研磨材が知られている。（例えば、特許文献１）。かかる研磨材は、被研磨材を鏡面に仕上げることができると共に、研磨能力の持続性を向上させることができる。
しかしながら、かかる研磨材は、蒸発防止剤によって水分の蒸発を防止し、研磨能力の持続性を確保しているものの、研磨能力の持続性は約１時間であり、約１時間を超えて連続研磨を行うと、被研磨材の表面がナシ地になり、所望の表面状態を得ることができなかった。
そこで、研磨能力の持続性をさらに向上させることを目的として、かかる研磨材の芯材と複数の砥粒との表面に油膜を形成した研磨材が知られている（例えば、特許文献２）。 Conventionally, in an abrasive comprising a core material having desired elasticity and adhesiveness by containing water, water to be contained in the core material, and a plurality of abrasive grains adhered to the surface of the core material by adhesiveness An abrasive in which an evaporation preventing material that prevents evaporation of moisture from the core material is contained in the core material is known. (For example, patent document 1). Such an abrasive can finish the material to be polished into a mirror surface and improve the sustainability of the polishing ability.
However, although such an abrasive prevents evaporation of moisture by an evaporation inhibitor and ensures the durability of the polishing ability, the durability of the polishing ability is about 1 hour, and it is continuously polished over about 1 hour. As a result, the surface of the material to be polished became a pear and the desired surface state could not be obtained.
Then, the abrasive | polishing material which formed the oil film on the surface of the core material of this abrasive | polishing material and a some abrasive grain for the purpose of further improving the sustainability of grinding | polishing capability is known (for example, patent document 2).

特開２００１−２０７１６０号公報JP 2001-207160 A 特開２００４−９１７２２号公報JP 2004-91722 A

しかしながら、特許文献２の研磨材は、特許文献１の研磨材に比べて研磨能力の持続性が向上しているものの、研磨能力の持続性は約３〜４時間であり、研磨能力の持続性が未だに十分でなかった。
また、水を含有する特許文献１及び２の研磨材は、約４０〜５０℃を超えると柔らかくなりすぎてしまい、研磨材としての機能を果たすことができないため、使用可能な温度範囲が制限されていた。
さらに、水を含有する特許文献１及び２の研磨材は、水との接触により酸化又は腐食する被研磨材、例えば、電子部品又は製品等の被研磨材に使用することができなかった。加えて、砥粒及び磁性材粉末は水分によって腐食するものがあるため、使用可能な砥粒及び磁性材粉末の種類が制限されていた。
従って、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、研磨能力及びその持続性に優れると共に、使用可能な温度範囲が広く、被研磨材を酸化又は腐食させることのない研磨材及びその製造方法を提供することを目的とする。 However, although the abrasive of Patent Document 2 has improved polishing ability sustainability compared to the abrasive of Patent Document 1, the sustainability of the polishing ability is about 3 to 4 hours. Was still not enough.
Moreover, since the abrasive | polishing material of patent document 1 and 2 containing water becomes too soft when it exceeds about 40-50 degreeC and cannot fulfill | perform the function as an abrasive | polishing material, the temperature range which can be used is restrict | limited. It was.
Furthermore, the abrasives of Patent Documents 1 and 2 containing water cannot be used for materials to be oxidized or corroded by contact with water, for example, materials to be polished such as electronic parts or products. In addition, since some abrasive grains and magnetic material powders are corroded by moisture, the types of usable abrasive grains and magnetic material powders are limited.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and is excellent in polishing ability and its sustainability, has a wide usable temperature range, and can oxidize or corrode an object to be polished. It is an object to provide a non-abrasive material and a method for producing the same.

本発明は、多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲルからなる芯材と、前記芯材の表面に分散付着させた砥粒とを含むことを特徴とする研磨材である。
また、本発明は、多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲルからなる芯材と、前記芯材の表面に形成された砥粒層であって、多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲル中に砥粒が分散された状態で取り込まれた砥粒層と、前記砥粒層の表面に分散付着させた砥粒とを含むことを特徴とする研磨材である。 The present invention is an abrasive comprising: a core material made of gelatin gel obtained by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol; and abrasive grains dispersed and adhered to the surface of the core material.
The present invention also includes a core material made of gelatin gel obtained by dissolving gelatin in polyhydric alcohol, and an abrasive layer formed on the surface of the core material, wherein gelatin is dissolved in polyhydric alcohol. A polishing material comprising: an abrasive grain layer incorporated in a state where abrasive grains are dispersed in the gelatin gel obtained in this manner; and an abrasive grain dispersed and adhered to the surface of the abrasive grain layer.

さらに、本発明は、多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる芯材を調製する第１工程と、前記芯材の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第２工程とを含むことを特徴とする研磨材の製造方法である。
また、本発明は、多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる芯材を調製する第１工程と、多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる粉末を調製する第２工程と、前記芯材の表面に、前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱してゼラチンゲル層を形成する第３工程と、前記ゼラチンゲル層の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第４工程と、前記表面に砥粒が分散付着したゼラチンゲル層の表面に前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱する第５工程と、前記砥粒がゼラチンゲルで少なくとも部分的に覆われるまで前記第５工程を繰り返して砥粒層を形成する第６工程と、前記砥粒層の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第７工程とを含むことを特徴とする研磨材の製造方法である。 Further, the present invention provides a first step of preparing a core material made of gelatin gel by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol, and after temporarily attaching the abrasive particles to the surface of the core material, And a second step of dispersing and adhering abrasive grains by heating to the softening point of the gelatin gel.
The present invention also provides a first step of preparing a core material made of gelatin gel by dissolving gelatin in polyhydric alcohol, and a second step of preparing powder made of gelatin gel by dissolving gelatin in polyhydric alcohol. A third step of forming a gelatin gel layer by temporarily applying a powder comprising the gelatin gel to the surface of the core material and then heating to a softening point of the gelatin gel; and a surface of the gelatin gel layer Then, after temporarily attaching the abrasive grains while being dispersed, heating to the softening point of the gelatin gel to disperse and adhere the abrasive grains; and on the surface of the gelatin gel layer where the abrasive grains are dispersed and adhered to the surface A fifth step of heating the gelatin gel powder to a softening point of the gelatin gel, and before the abrasive grains are at least partially covered with the gelatin gel. The sixth step of repeating the fifth step to form an abrasive layer, and temporarily attaching the abrasive grains to the surface of the abrasive layer while dispersing the abrasive grains, and then heating to the softening point of the gelatin gel And a seventh step of dispersing and adhering.

本発明によれば、研磨能力及びその持続性に優れると共に、使用可能な温度範囲が広く、被研磨材を酸化又は腐食させることのない研磨材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in polishing capability and its sustainability, the usable temperature range is wide, and the abrasive | polishing material which does not oxidize or corrode a to-be-polished material can be provided.

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態における研磨材の平面図であり、図２は図１に示した研磨材の断面図である。図１及び２において、研磨材は、芯材１と、この芯材１の表面に分散付着させた砥粒２とから構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of an abrasive according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the abrasive shown in FIG. In FIGS. 1 and 2, the abrasive is composed of a core material 1 and abrasive grains 2 dispersed and adhered to the surface of the core material 1.

次に、図１及び２を参照して、芯材１及び砥粒２について詳細に説明する。
芯材１は、多価アルコールをゼラチンに溶解させて得られたゼラチンゲルからなる。すなわち、芯材１は、多価アルコールを溶媒とするゼラチンゲル（以下、多価アルコール系ゼラチンゲルという）からなる。かかる多価アルコール系ゼラチンゲルは、水を溶媒とするゼラチンゲル（以下、水系ゼラチンゲルという）と同程度の弾力性及び粘着性を保持し、且つ水系ゼラチンゲルよりも優れた力学的強度、耐熱性及び形状安定性を有している。 Next, the core material 1 and the abrasive grains 2 will be described in detail with reference to FIGS.
The core material 1 is made of a gelatin gel obtained by dissolving polyhydric alcohol in gelatin. That is, the core material 1 is made of a gelatin gel using a polyhydric alcohol as a solvent (hereinafter referred to as a polyhydric alcohol gelatin gel). Such polyhydric alcohol-based gelatin gels have the same elasticity and adhesiveness as water-based gelatin gels (hereinafter referred to as water-based gelatin gels), and have superior mechanical strength and heat resistance than water-based gelatin gels. And shape stability.

このような多価アルコール系ゼラチンゲルの特性を説明するグラフを図３に示す。図３は、エチレングリコール系ゼラチンゲル及び水系ゼラチンゲル（共にゼラチンゲル中のゼラチンの濃度は１２％である）の貯蔵弾性率の温度依存性についてのグラフである。なお、貯蔵弾性率とは、正弦的に変化する応力をゼラチンゲルに加えた場合における、１周期あたりに貯蔵され完全に回復するエネルギーの尺度であり、ヤング率に相応するものである。
図３に示されているように、エチレングリコール系ゼラチンゲルは、水系ゼラチンゲルに比べて、２０℃で約２倍、３０℃で約４倍の貯蔵弾性率を有している。また、エチレングリコール系ゼラチンゲルの５０℃での貯蔵弾性率は、水系ゼラチンゲルの２５℃での貯蔵弾性率と同程度である。このように多価アルコール系ゼラチンゲルは、水系ゼラチンゲルよりも優れた力学的強度、耐熱性及び形状安定性を有している。 A graph illustrating the characteristics of such a polyhydric alcohol-based gelatin gel is shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing the temperature dependence of the storage modulus of ethylene glycol-based gelatin gel and water-based gelatin gel (both the gelatin concentration in the gelatin gel is 12%). The storage elastic modulus is a measure of energy that is stored per cycle and is completely recovered when a sinusoidal stress is applied to the gelatin gel, and corresponds to the Young's modulus.
As shown in FIG. 3, the ethylene glycol-based gelatin gel has a storage elastic modulus about 20 times higher at 20 ° C. and about 4 times higher at 30 ° C. than the aqueous gelatin gel. Further, the storage elastic modulus at 50 ° C. of ethylene glycol-based gelatin gel is approximately the same as the storage elastic modulus at 25 ° C. of aqueous gelatin gel. Thus, the polyhydric alcohol gelatin gel has mechanical strength, heat resistance and shape stability superior to the water-based gelatin gel.

上記のように、多価アルコール系ゼラチンゲルが優れた力学的強度、耐熱性及び形状安定性を有している理由としては、多価アルコールを使用することにより、ヘリックス形成及び水素結合等に基づくゼラチン分子間の架橋形成が生じやすくなることや、架橋点が安定化するために架橋密度が高くなることが考えられる。さらに、かかる理由としては、多価アルコールが、水よりも一般的に高い粘性（特に、高温時にその差が大きい）を有しているために架橋ネットワークにおいて移動し難いこと、及び水よりも一般的に高い沸点を有しているためにゼラチンゲル表面において蒸発し難いことにも起因していると考えられる。
さらに、多価アルコール系ゼラチンゲルは、物性変化、表面の固化及びカビの発生を抑制するので、研磨材の品質を長期にわたって維持させることもできる。
従って、上記のような特性を有する多価アルコール系ゼラチンゲルからなる芯材１を用いた研磨材は、研磨能力の持続性に優れたものとなる。 As described above, the reason why the polyhydric alcohol-based gelatin gel has excellent mechanical strength, heat resistance and shape stability is based on helix formation and hydrogen bonding by using polyhydric alcohol. It is conceivable that cross-linking between gelatin molecules is likely to occur, and that the cross-linking point is increased because the cross-linking points are stabilized. Furthermore, the reasons for this are that polyhydric alcohols generally have a higher viscosity than water (especially the difference is greater at high temperatures) and are therefore difficult to move in the cross-linking network, and are more common than water. This is probably due to the fact that it has a high boiling point and is difficult to evaporate on the surface of the gelatin gel.
Furthermore, since the polyhydric alcohol-based gelatin gel suppresses changes in physical properties, surface solidification, and mold generation, the quality of the abrasive can be maintained over a long period of time.
Therefore, the abrasive using the core material 1 made of a polyhydric alcohol-based gelatin gel having the above-described characteristics is excellent in sustainability of the polishing ability.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルに使用可能なゼラチンとしては、特に制限されることはなく、例えば、牛由来、豚由来、魚類由来等のものを用いることができる。
本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルに使用可能な多価アルコールとしては、特に制限されることはなく、ゼラチンを溶解し得るものであればよい。中でも、芯材１の弾力性、力学的強度及び耐熱性をより一層向上させる観点から、エチレングリコール、グリセリン又はこれらの混合物を用いることが好ましい。 The gelatin that can be used in the polyhydric alcohol-based gelatin gel in the present invention is not particularly limited, and for example, those derived from cattle, pigs, fish, and the like can be used.
The polyhydric alcohol that can be used in the polyhydric alcohol-based gelatin gel in the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve gelatin. Among these, from the viewpoint of further improving the elasticity, mechanical strength, and heat resistance of the core material 1, it is preferable to use ethylene glycol, glycerin, or a mixture thereof.

本発明におけるゼラチンと多価アルコールとの割合は、ゼラチン及び多価アルコールの種類や溶解温度等の各種因子によって変化するので、特に制限されることはなく、各種因子にあわせて適宜調整する必要がある。
本発明における典型的な多価アルコール系ゼラチンゲルでは、ゼラチン１００重量部に対して、多価アルコールが１５０〜４９００重量部であることが好ましく、２００〜１１５０重量部であることがより好ましい。多価アルコールの量が１５０重量部未満であると、ゼラチンの所望の溶解性が得られず、ゲル調製時において所望の作業性及び生産効率が得られないことがある。一方、多価アルコールの量が４９００重量部を超えると、所望の力学的強度を有するゲルが得られず、脆弱なゲルとなることがある。 The ratio of gelatin and polyhydric alcohol in the present invention varies depending on various factors such as the type of gelatin and polyhydric alcohol and the dissolution temperature, and is not particularly limited, and should be appropriately adjusted according to the various factors. is there.
In the typical polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, the polyhydric alcohol is preferably 150 to 4900 parts by weight, and more preferably 200 to 1150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of gelatin. If the amount of the polyhydric alcohol is less than 150 parts by weight, the desired solubility of gelatin cannot be obtained, and the desired workability and production efficiency may not be obtained during gel preparation. On the other hand, when the amount of the polyhydric alcohol exceeds 4900 parts by weight, a gel having a desired mechanical strength may not be obtained and a fragile gel may be obtained.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルの調製方法としては、ゼラチンを多価アルコールに加えて溶解させればよい。また、必要であれば、ゼラチンを多価アルコールに溶解させる際に加熱してもよい。ここで、加熱方法は、特に制限されることはなく、従来公知の加熱手段を用いればよい。また、加熱温度は、多価アルコール及びゼラチンの種類及び配合割合によって適宜設定すればよいが、２５℃（室温）〜７０℃が好ましく、５０℃〜６０℃がより好ましい。加熱温度が２５℃未満であると、ゼラチンの所望の溶解性が得られないことがあり、また７０℃を超えると、ゼラチン分子が分解又は酸化してしまうことがある。なお、ゼラチンを多価アルコールに溶解させる際に加熱した場合には、放置することによって室温程度に冷却すればよく、公知の冷却装置を用いて冷却してもよい。 As a method for preparing the polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, gelatin may be added to polyhydric alcohol and dissolved. If necessary, the gelatin may be heated when dissolved in the polyhydric alcohol. Here, the heating method is not particularly limited, and a conventionally known heating means may be used. Moreover, what is necessary is just to set a heating temperature suitably with the kind and mixture ratio of a polyhydric alcohol and gelatin, However, 25 degreeC (room temperature) -70 degreeC is preferable, and 50 degreeC-60 degreeC is more preferable. If the heating temperature is less than 25 ° C, the desired solubility of gelatin may not be obtained, and if it exceeds 70 ° C, gelatin molecules may be decomposed or oxidized. When gelatin is heated when it is dissolved in polyhydric alcohol, it may be allowed to cool to room temperature by allowing it to stand, or it may be cooled using a known cooling device.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルでは、力学的強度、耐熱性及び形状安定性を向上させる観点から、架橋剤をさらに配合することができる。ゼラチンゲルに使用可能な架橋剤としては、特に制限されることはなく、例えば、アルデヒド化合物、二官能性又は多官能性エポキシ化合物、活性ハロゲン化合物、活性エステル化合物、アジリジン化合物、ジビニル化合物、並びにゼラチンのカルボキシル基及びアミノ基と錯体形成し得る各種塩類等を単独又は組み合わせて用いることができる。これらの中でも、形状安定性、力学的強度及び耐熱性をより一層向上させる観点から、アルデヒド化合物及び二官能性又は多官能性エポキシ化合物が好ましい。
アルデヒド化合物としては、グルタルアルデヒド等を挙げることができ、また、二官能性又は多官能性エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテ及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等を挙げることができる。 In the polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, a crosslinking agent can be further blended from the viewpoint of improving mechanical strength, heat resistance and shape stability. The crosslinking agent that can be used for the gelatin gel is not particularly limited, and examples thereof include aldehyde compounds, difunctional or polyfunctional epoxy compounds, active halogen compounds, active ester compounds, aziridine compounds, divinyl compounds, and gelatin. Various salts that can form a complex with a carboxyl group and an amino group can be used alone or in combination. Among these, an aldehyde compound and a bifunctional or polyfunctional epoxy compound are preferable from the viewpoint of further improving shape stability, mechanical strength, and heat resistance.
Examples of the aldehyde compound include glutaraldehyde, and examples of the bifunctional or polyfunctional epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, Examples include sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, and neopentyl glycol diglycidyl ether.

特に、ポリグリシジルエーテルのような多官能性エポキシ化合物は、上記特性に加えて、ゲルの成型加工に優れると共に、架橋反応以外の副反応が起こりにくいのでより好ましい。よって、多官能性エポキシ化合物を架橋剤として用いると、透明なゼラチンゲルを得ることができ、色素によって所望の着色を行うことが可能となる。
また、ソルビトールポリグリシジルエーテルは、ゼラチンゲルの力学的強度、耐熱性及び形状安定性を向上させるのに優れている。 In particular, a polyfunctional epoxy compound such as polyglycidyl ether is more preferable because, in addition to the above-described properties, it is excellent in gel molding and hardly causes side reactions other than the crosslinking reaction. Therefore, when a polyfunctional epoxy compound is used as a cross-linking agent, a transparent gelatin gel can be obtained and desired coloring can be performed with a dye.
Also, sorbitol polyglycidyl ether is excellent in improving the mechanical strength, heat resistance and shape stability of gelatin gel.

このような架橋剤を含むゼラチンゲルの特性を説明するグラフを図４及び５に示す。
図４は、グルタルアルデヒドを含む水系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＡ）、架橋剤を含まないエチレングリコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＢ）、ソルビトールポリグリシジルエーテルを含むエチレングリコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＣ）、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル［デナコールＥＸ−８３０：ナガセケムテックス株式会社製］を含むエチレングリコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＤ）及びエチレングリコールジグリシジルエーテルを含むエチレングリコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＥ）の室温における圧縮歪と圧縮応力との関係を示すグラフである。ここで、ゼラチンゲルＡ〜Ｄにおけるゼラチンの濃度はいずれも１２％である。また、ゼラチンゲルＡ及びＣ〜Ｄが含有する架橋剤はいずれも、ゼラチン１ｇあたり８×１０^−４ｍｏｌである。
図４に示されているように、架橋剤を含む多価アルコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＣ〜Ｅ）は、架橋剤を含まない多価アルコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＢ）及び架橋剤を含む水系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＡ）よりもはるかに高い圧縮応力を有している。また、架橋剤を含む多価アルコール系ゼラチンゲルの中でも、ゼラチンゲルＣは特に高い圧縮応力を有している。 Graphs illustrating the properties of gelatin gels containing such crosslinking agents are shown in FIGS.
FIG. 4 shows an aqueous gelatin gel containing glutaraldehyde (gelatin gel A), an ethylene glycol gelatin gel containing no crosslinking agent (gelatin gel B), an ethylene glycol gelatin gel containing sorbitol polyglycidyl ether (gelatin gel C), Room temperature of ethylene glycol gelatin gel (gelatin gel D) containing polyethylene glycol diglycidyl ether [Denacol EX-830: manufactured by Nagase ChemteX Corporation] and ethylene glycol gelatin gel (gelatin gel E) containing ethylene glycol diglycidyl ether It is a graph which shows the relationship between the compressive strain and compressive stress in. Here, the gelatin concentration in each of the gelatin gels A to D is 12%. Moreover, any crosslinking agent containing gelatin gels A and C-D, is 8 × ¹⁰ -4 mol per gelatin 1g.
As shown in FIG. 4, the polyhydric alcohol-based gelatin gel (gelatin gels C to E) containing a cross-linking agent includes a polyhydric alcohol-based gelatin gel (gelatin gel B) not containing a cross-linking agent and a cross-linking agent. It has a much higher compressive stress than aqueous gelatin gel (gelatin gel A). Among polyhydric alcohol gelatin gels containing a crosslinking agent, gelatin gel C has a particularly high compressive stress.

図５は、上記ゼラチンゲルＥの６０℃及びサイクル試験（各温度で１〜２時間保持）後の６０℃、並びに上記ゼラチンゲルＡの５０℃における圧縮歪と圧縮応力との関係を示すグラフである。ここで、上記ゼラチンゲルＡは、６０℃では溶解して液状となってしまうので、上記測定については５０℃が限界であった。
図５に示されているように、架橋剤を含む多価アルコール系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＥ）の６０℃における圧縮応力は、架橋剤を含む水系ゼラチンゲル（ゼラチンゲルＡ）の５０℃における圧縮応力よりもはるかに高い。また、ゼラチンゲルＥは、室温〜６０℃のサイクル試験を繰り返しても、圧縮応力の低下がほとんど見られない。
このように架橋剤を含む多価アルコール系ゼラチンゲルは、より一層優れた力学的強度、耐熱性及び形状安定性を有している。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between compressive strain and compressive stress of the gelatin gel E at 60 ° C., 60 ° C. after a cycle test (held at each temperature for 1 to 2 hours), and the gelatin gel A at 50 ° C. is there. Here, since the gelatin gel A is dissolved and becomes liquid at 60 ° C., 50 ° C. is the limit for the measurement.
As shown in FIG. 5, the compressive stress at 60 ° C. of the polyhydric alcohol-based gelatin gel (gelatin gel E) containing the cross-linking agent is the compression at 50 ° C. of the water-based gelatin gel containing the cross-linking agent (gelatin gel A). Much higher than stress. Moreover, gelatin gel E shows almost no decrease in compressive stress even when the cycle test at room temperature to 60 ° C. is repeated.
Thus, the polyhydric alcohol gelatin gel containing a crosslinking agent has much more excellent mechanical strength, heat resistance and shape stability.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルに架橋剤を配合する場合、架橋剤の配合量は、ゼラチン及び多価アルコールの種類等の各種因子によって変化するので、特に制限されることはなく、各種因子にあわせて適宜調整する必要がある。
本発明における典型的な多価アルコール系ゼラチンゲルでは、ゼラチン１ｇに対して、架橋剤が０．５×１０^−４〜１６×１０^−４ｍｏｌであることが好ましい。架橋剤の量が０．５×１０^−４ｍｏｌ未満であると、架橋剤を配合することによる所望の効果が得られないことがある。一方、架橋剤の量が１６×１０^−４ｍｏｌを超えると、所望の力学的強度を有するゲルが得られず、脆弱なゲルとなることがある。 When blending a crosslinking agent in the polyhydric alcohol-based gelatin gel in the present invention, the blending amount of the crosslinking agent varies depending on various factors such as the type of gelatin and the polyhydric alcohol, and is not particularly limited. It is necessary to adjust appropriately according to.
In a typical polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, the cross-linking agent is preferably 0.5 × 10 ^{−4 to} 16 × 10 ⁻⁴ mol with respect to 1 g of gelatin. If the amount of the crosslinking agent is less than 0.5 × 10 ⁻⁴ mol, the desired effect due to the incorporation of the crosslinking agent may not be obtained. On the other hand, when the amount of the crosslinking agent exceeds 16 × 10 ⁻⁴ mol, a gel having a desired mechanical strength may not be obtained and a brittle gel may be obtained.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルでは、研磨材の管理（例えば、芯材１からの砥粒２の脱落状態を目視で確認したり、芯材１の色によって砥粒２の粒度を変えた場合に、砥粒２の粒度を目視で識別することができるようにする）を容易にする観点から、顔料又は染料等の色素を配合することができる。
多価アルコール系ゼラチンゲルに使用可能な顔料及び染料としては、特に制限されることはなく、例えば、ＤＹＬＯＮ社のマルチシリーズＮＯ．３２（赤）、ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ社のＩｒｇａｐｈｏｒＲｅｄＳＰＤ−３００等を挙げることができる。
本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルに色素を配合する場合、色素の配合量は、色素の種類等によって変化するので、特に制限されることはなく、色素の種類等にあわせて適宜調整する必要がある。
本発明における典型的な多価アルコール系ゼラチンゲルでは、色素の配合量は、ゼラチン１００重量部あたり、０．００１〜０．１重量部であることが好ましい。色素の配合量が０．００１重量部未満であると、色素を配合することによる所望の効果が得られないことがある。一方、色素の配合量が０．１重量部を超えると、ゼラチンゲルが黒くなったり、脆弱なゲルとなることがある。 In the polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, the management of the abrasive (for example, the state of the abrasive grains 2 falling off from the core material 1 is visually confirmed, or the particle size of the abrasive grains 2 is changed depending on the color of the core material 1. In this case, a pigment such as a pigment or a dye can be blended from the viewpoint of facilitating the visual identification of the grain size of the abrasive grains 2.
The pigments and dyes that can be used in the polyhydric alcohol gelatin gel are not particularly limited, and examples thereof include DYLON multi-series NO. 32 (red), Irgaphor Red SPD-300 manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
When blending a dye into the polyhydric alcohol-based gelatin gel in the present invention, the blending amount of the dye varies depending on the kind of the dye, and is not particularly limited, and should be appropriately adjusted according to the kind of the dye. There is.
In a typical polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, the amount of the pigment is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of gelatin. If the amount of the pigment is less than 0.001 part by weight, the desired effect by blending the pigment may not be obtained. On the other hand, when the blending amount of the pigment exceeds 0.1 parts by weight, the gelatin gel may become black or become a brittle gel.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルでは、磁力等により被研磨材の表面を研磨することができるようにするために、磁性材粉末をさらに配合することができる。かかる多価アルコール系ゼラチンゲルは、無水のゼラチンゲルとすることができるので、水分による腐食が生じる磁性材粉末を配合することが可能となる。使用可能な磁性材粉末としては、特に制限されることはなく、例えば、強磁性体である鉄、酸化鉄、軟磁性体のフェライト、及びスチール等を用いることができる。
本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルに磁性材粉末を配合する場合、磁性材粉末の配合量は、磁性材粉末の種類等によって変化するので、特に制限されることはなく、磁性材粉末の種類等にあわせて適宜調整する必要がある。
本発明における典型的な多価アルコール系ゼラチンゲルでは、磁性材粉末の配合量は、ゼラチン１００重量部あたり、０．１〜５０重量部であることが好ましく、１〜１０重量部であることが好ましい。磁性材粉末の配合量が０．１重量部未満であると、磁性材粉末を配合することによる所望の効果が得られないことがある。一方、磁性材粉末の配合量が５０重量部を超えると、脆弱なゲルとなることがある。 In the polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, a magnetic material powder can be further blended so that the surface of the material to be polished can be polished by magnetic force or the like. Such polyhydric alcohol-based gelatin gel can be made into an anhydrous gelatin gel, so that it is possible to blend magnetic material powder that causes corrosion due to moisture. The magnetic material powder that can be used is not particularly limited, and for example, iron, iron oxide, ferrite of soft magnetic material, and steel that are ferromagnetic materials can be used.
When blending the magnetic material powder in the polyhydric alcohol-based gelatin gel in the present invention, the blending amount of the magnetic material powder varies depending on the type of the magnetic material powder and the like, and is not particularly limited. It is necessary to adjust appropriately according to the above.
In a typical polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, the blending amount of the magnetic material powder is preferably 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of gelatin, and preferably 1 to 10 parts by weight. preferable. When the blending amount of the magnetic material powder is less than 0.1 parts by weight, a desired effect by blending the magnetic material powder may not be obtained. On the other hand, when the blending amount of the magnetic material powder exceeds 50 parts by weight, a fragile gel may be formed.

本発明における多価アルコール系ゼラチンゲルでは、力学的強度、弾力性及び耐熱性等を付与又は調整する観点から、追加の溶媒をさらに配合することができる。使用可能な追加の溶媒としては、多価アルコールに可溶な物質であれば特に制限されることはなく、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類や、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
追加の溶媒の配合量は、多価アルコール１００重量部あたり、３０重量部以下であることが好ましい。追加の溶媒の配合量が３０重量部を超えると、ゼラチンゲルの所望の特性が得られないことがある。
また、水との接触により酸化又は腐食しない被研磨材に使用したり、水分によって腐食する砥粒２及び磁性材粉末を使用しないのであれば、研磨材としての性能を低下させない限度において、水を追加の溶媒として配合することも可能である。 In the polyhydric alcohol gelatin gel in the present invention, an additional solvent can be further blended from the viewpoint of imparting or adjusting mechanical strength, elasticity, heat resistance and the like. The additional solvent that can be used is not particularly limited as long as it is a substance that is soluble in a polyhydric alcohol, and examples thereof include alcohols such as methanol and ethanol, and dimethyl sulfoxide.
The amount of the additional solvent is preferably 30 parts by weight or less per 100 parts by weight of the polyhydric alcohol. If the amount of the additional solvent exceeds 30 parts by weight, the desired properties of the gelatin gel may not be obtained.
In addition, if it is used for a material that is not oxidized or corroded by contact with water, or if abrasive grains 2 and magnetic material powder that corrode by water are not used, water is used as long as the performance as an abrasive is not deteriorated. It can also be blended as an additional solvent.

上記架橋剤、色素、磁性材粉末及び追加の溶媒を多価アルコール系ゼラチンゲルに配合する場合、これらの成分はゼラチンを溶解した多価アルコール溶液に直接加えればよい。
また、色素及び磁性材粉末を配合する場合、色素及び磁性材粉末を多価アルコールに溶解又は分散させた後に、ゼラチンを加えることも可能である。
さらに、架橋剤を配合する場合、所定の溶媒に溶解した後、該溶液に加えることも可能である。所定の溶媒としては、架橋剤を溶解し、且つ多価アルコールと混和し得るものであれば特に制限されることはなく、例えば、上記追加の溶媒で例示した成分を用いることができる。また、グリセリン等の多価アルコールを所定の溶媒として用いることも可能である。所定の溶媒に架橋剤を溶解する場合には、作業性及び溶液への拡散性の観点から、架橋剤の濃度を５〜２０重量％にすることが好ましい。
上記成分は、ゼラチンが溶液状態の時に加えることにより、ゼラチンゲル中で均一に溶解又は分散させることができる。例えば、ゼラチンゲルに磁性材粉末を配合する場合には、図６に示されるように、芯材１中に磁性材粉末４が均一に分散したものとなる。このような研磨材は、パイプ内部等の被研磨材の研磨、バリ取り及びＲ付け加工等を容易にすることができる。 When the cross-linking agent, the dye, the magnetic material powder and the additional solvent are blended in the polyhydric alcohol gelatin gel, these components may be added directly to the polyhydric alcohol solution in which gelatin is dissolved.
In addition, when the pigment and magnetic material powder are blended, gelatin can be added after the pigment and magnetic material powder are dissolved or dispersed in polyhydric alcohol.
Furthermore, when a crosslinking agent is blended, it can be added to the solution after being dissolved in a predetermined solvent. The predetermined solvent is not particularly limited as long as it dissolves the crosslinking agent and can be mixed with the polyhydric alcohol. For example, the components exemplified in the additional solvent can be used. It is also possible to use a polyhydric alcohol such as glycerin as the predetermined solvent. When the crosslinking agent is dissolved in a predetermined solvent, the concentration of the crosslinking agent is preferably 5 to 20% by weight from the viewpoint of workability and diffusibility into the solution.
The above components can be uniformly dissolved or dispersed in the gelatin gel by adding it when the gelatin is in a solution state. For example, when magnetic material powder is blended in gelatin gel, the magnetic material powder 4 is uniformly dispersed in the core material 1 as shown in FIG. Such an abrasive can facilitate polishing, deburring, R-attaching processing and the like of an object to be polished such as inside a pipe.

芯材１は、上記の成分を含む多価アルコール系ゼラチンゲルからなる。この芯材１は、多価アルコール系ゼラチンゲルの調製と同時に調製されるか、又は所定形状の多価アルコール系ゼラチンゲルを調製した後、所望の形状に成形、粉砕又は切断することによって調製される。
芯材１の形状としては、特に制限されることはなく、例えば、球状及び楕円状等が挙げられる。また、芯材１の大きさとしては、被研磨材の大きさにあわせて適宜調整すればよいが、一般に０．０５ｍｍ〜２０ｍｍの径を有するものが好ましい。
芯材１を成形、粉砕又は切断する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、カッタ又はハサミによる切断、押し型による分離、押出機による切断又は粒化、冷凍又は低温下での粉砕等を行えばよい。また、芯材１は、成形、粉砕又は切断した後に、ふるいにかけることによって、所望の径の範囲にある芯材１を選別することができる。 The core material 1 consists of a polyhydric alcohol gelatin gel containing the above components. The core material 1 is prepared at the same time as the preparation of the polyhydric alcohol-based gelatin gel, or is prepared by preparing a polyhydric alcohol-based gelatin gel having a predetermined shape and then molding, crushing, or cutting into a desired shape. The
The shape of the core material 1 is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape and an elliptical shape. Moreover, as a magnitude | size of the core material 1, what is necessary is just to adjust suitably according to the magnitude | size of a to-be-polished material, but generally what has a diameter of 0.05 mm-20 mm is preferable.
A conventionally known method can be used as a method for forming, pulverizing, or cutting the core material 1. For example, cutting with a cutter or scissors, separation with a pressing die, cutting or granulation with an extruder, freezing or pulverization under low temperature may be performed. In addition, the core material 1 can be selected from the core material 1 in a desired diameter range by being sieved after being molded, pulverized or cut.

本発明における砥粒２は、特に制限されることはなく、水分による腐食が生じるものであっても使用することができる。使用可能な砥粒２としては、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ、酸化アルミナ、炭化ケイ素、酸化ジルコニア、ガーネット、天然ケイ砂、ガラス、還元鉄粉、銑鉄、スチール、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリカーボネイト樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アプリコットの種、クルミの殻、桃の種、コーンの茎等を用いることができる。
砥粒２の付着量は、砥粒２の種類及び大きさ等によって変化するので、特に制限されることはなく、砥粒２の種類及び大きさ等にあわせて適宜調整する必要がある。
さらに、微細な研磨、例えば、０．１ｍｍ程度のＲ付け及びバリ取り等を目的とする場合には、砥粒２の粒度が１０００〜１００００メッシュのものを用いることが好ましい。また、１ｍｍのＲ付け及びバリ取り等を目的とする場合には、砥粒２の粒度が８０〜１０００メッシュのものを用いることが好ましい。 The abrasive grain 2 in the present invention is not particularly limited, and can be used even if it causes corrosion due to moisture. Examples of usable abrasive grains 2 include diamond, CBN, alumina oxide, silicon carbide, zirconia oxide, garnet, natural silica sand, glass, reduced iron powder, pig iron, steel, zinc, aluminum, stainless steel, nylon resin, and acrylic. Resins, melamine resins, urea resins, polycarbonate resins, phenol resins, polyester resins, apricot seeds, walnut shells, peach seeds, corn stems, and the like can be used.
Since the adhesion amount of the abrasive grains 2 varies depending on the type and size of the abrasive grains 2, it is not particularly limited and needs to be appropriately adjusted according to the type and size of the abrasive grains 2.
Furthermore, when aiming at fine grinding | polishing, for example, R attachment of about 0.1 mm, a deburring, etc., it is preferable to use a thing with the particle size of the abrasive grain 2 of 1000-10000 mesh. Moreover, when aiming at 1 mm rounding and deburring, it is preferable to use the abrasive grains 2 having a particle size of 80 to 1000 mesh.

本発明の第１の実施形態における研磨材は、上記芯材１の表面に砥粒２を分散させながら仮着させた後、使用したゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させることによって製造することができる。
芯材１の表面に砥粒２を分散させながら仮着させる方法は、特に制限されることはないが、例えば、該芯材１の表面を覆うように過剰量の砥粒２をふりかければよい。そうすると、芯材１の表面が粘着性であるので、芯材１の表面に砥粒２が分散仮着することとなる。ここで、芯材１における砥粒２の被覆率は、約５０％以上であることが好ましい。被覆率が約５０％未満であると、所望の研磨特性が得られないことがある。
さらに、表面に砥粒２を分散仮着させた芯材１を、使用したゼラチンゲルの軟化点まで加熱して芯材１から砥粒２が脱落しないように芯材１の表面に砥粒２を付着させる。このようにゼラチンゲルの軟化点まで加熱することにより、砥粒２の一部が芯材１に埋まり、砥粒２のグリップ力が増大する。ここで、ゼラチンゲルの軟化点は、架橋剤の有無や、ゼラチン及び多価アルコールの種類等の各種因子によって変化するので、各種因子にあわせて適宜調整する必要がある。例えば、かかるゼラチンゲルの軟化点は、架橋剤を含まないゼラチンゲルの場合には一般に５０〜６０℃であるが、架橋剤を含むゼラチンゲルの場合には８０℃以上となり得る。また、加熱方法としては、特に制限されることはないが、例えば、湯煎を用いたり、約５００Ｗのマイクロ波を表面から約１５ｃｍ離した位置から約２０秒照射すればよい。 The abrasive in the first embodiment of the present invention is temporarily attached while dispersing the abrasive grains 2 on the surface of the core material 1 and then heated to the softening point of the used gelatin gel to disperse and adhere the abrasive grains. Can be manufactured.
The method of temporarily attaching the abrasive grains 2 while dispersing the abrasive grains 2 on the surface of the core material 1 is not particularly limited. For example, if an excessive amount of abrasive grains 2 is coated so as to cover the surface of the core material 1. Good. Then, since the surface of the core material 1 is adhesive, the abrasive grains 2 are temporarily dispersed on the surface of the core material 1. Here, the coverage of the abrasive grains 2 in the core material 1 is preferably about 50% or more. If the coverage is less than about 50%, desired polishing characteristics may not be obtained.
Furthermore, the core material 1 with the abrasive grains 2 dispersed and temporarily adhered to the surface is heated to the softening point of the gelatin gel used to prevent the abrasive grains 2 from dropping from the core material 1. To attach. Thus, by heating to the softening point of gelatin gel, a part of abrasive grain 2 is embedded in the core material 1, and the grip force of the abrasive grain 2 increases. Here, the softening point of the gelatin gel varies depending on various factors such as the presence or absence of a cross-linking agent and the types of gelatin and polyhydric alcohol, and therefore it is necessary to appropriately adjust according to the various factors. For example, the softening point of such a gelatin gel is generally 50 to 60 ° C. in the case of a gelatin gel containing no crosslinking agent, but may be 80 ° C. or more in the case of a gelatin gel containing a crosslinking agent. The heating method is not particularly limited. For example, a hot water bath may be used, or a microwave of about 500 W may be irradiated for about 20 seconds from a position about 15 cm away from the surface.

図７は、本発明の第２の実施形態における研磨材の断面図である。図７において、研磨材は、芯材１と、この芯材１の表面に形成された砥粒層３と、この砥粒層３の表面に分散付着させた砥粒２とから構成されている。そして、砥粒層３の内部には、砥粒２が分散された状態で取り込まれている。
次に、図７を参照して、芯材１、砥粒２及び砥粒層３について詳細に説明する。
ここで用いられる芯材１及び砥粒２は、上記本発明の第１の実施形態における研磨材で用いたものと同じである。 FIG. 7 is a cross-sectional view of an abrasive in the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the abrasive is composed of a core material 1, an abrasive grain layer 3 formed on the surface of the core material 1, and abrasive grains 2 dispersed and adhered to the surface of the abrasive grain layer 3. . Then, the abrasive grains 2 are taken into the abrasive grain layer 3 in a dispersed state.
Next, with reference to FIG. 7, the core material 1, the abrasive grain 2, and the abrasive grain layer 3 are demonstrated in detail.
The core material 1 and the abrasive grains 2 used here are the same as those used in the abrasive material in the first embodiment of the present invention.

本発明の第２の実施形態における研磨材は、多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる芯材１を調製する第１工程と、多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる粉末を調製する第２工程と、前記芯材１の表面に、前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱してゼラチンゲル層を形成する第３工程と、前記ゼラチンゲル層の表面に、砥粒２を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒２を分散付着させる第４工程と、前記表面に砥粒２が分散付着したゼラチンゲル層の表面に前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱する第５工程と、前記砥粒２がゼラチンゲルで少なくとも部分的に覆われるまで前記第５工程を繰り返して砥粒層３を形成する第６工程と、前記砥粒層３の表面に、砥粒２を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒２を分散付着させる第７工程とによって製造方法することができる。 The polishing material in the second embodiment of the present invention includes a first step of preparing a core material 1 made of gelatin gel by dissolving gelatin in polyhydric alcohol, and gelatin gel by dissolving gelatin in polyhydric alcohol. A second step of preparing a powder comprising: a third step of temporarily depositing the gelatin gel powder on the surface of the core material 1 and then heating to a softening point of the gelatin gel to form a gelatin gel layer; A fourth step in which the abrasive grains 2 are temporarily attached to the surface of the gelatin gel layer while being dispersed, and then heated to the softening point of the gelatin gel to disperse and adhere the abrasive grains 2; A fifth step in which a powder comprising the gelatin gel is temporarily deposited on the surface of the gelatin gel layer on which the particles 2 are dispersed and adhered, and then heated to the softening point of the gelatin gel; The fifth step is repeated until the abrasive layer 3 is formed by repeating the fifth step until it is at least partially covered with, and the surface of the abrasive layer 3 is temporarily attached while the abrasive particles 2 are dispersed. The manufacturing method can be performed by the seventh step in which the abrasive grains 2 are dispersed and adhered by heating to the softening point of the gelatin gel.

ここで、ゼラチンゲルからなる粉末は、ゼラチンゲルの調製と同時に調製されるか、又は所定形状のゼラチンゲルを調製した後、粉砕することによって調製される。
ゼラチンゲルを粉砕する方法としては、従来公知の方法を用いることができ、上記芯材１を成形、粉砕又は切断する方法と同様にして行うことができる。ゼラチンゲル粉末の粒径は、芯材１よりも小さければ特に制限されることはなく、芯材１の大きさ等にあわせて適宜調整すればよい。
また、砥粒層３は、前記第５工程の後に、前記第４工程を再び行うことにより、砥粒層３における砥粒２の割合を高めたり、砥粒層３の厚さを調整することが可能である。
さらに、第６工程で砥粒層３を形成させる際には、砥粒２がゼラチンゲルで部分的に覆われるまで、好ましくはゼラチンゲルによる砥粒２の被覆率が５５％以上となるまで前記第５工程を繰り返せばよく、又は砥粒２がゼラチンゲルで完全に覆われるまで前記第５工程を繰り返してもよい。
なお、加熱方法等のその他の条件については、上記本発明の第１の実施形態における研磨材における条件と同一である。 Here, the powder made of gelatin gel is prepared simultaneously with the preparation of the gelatin gel, or is prepared by pulverizing after preparing a gelatin gel having a predetermined shape.
As a method for pulverizing the gelatin gel, a conventionally known method can be used, and it can be performed in the same manner as the method for forming, pulverizing or cutting the core material 1. The particle size of the gelatin gel powder is not particularly limited as long as it is smaller than the core material 1, and may be appropriately adjusted according to the size of the core material 1.
Moreover, the abrasive grain layer 3 increases the ratio of the abrasive grain 2 in the abrasive grain layer 3, or adjusts the thickness of the abrasive grain layer 3 by performing the said 4th process again after the said 5th process. Is possible.
Furthermore, when forming the abrasive grain layer 3 in the sixth step, the abrasive grains 2 are partially covered with gelatin gel, preferably until the coverage of the abrasive grains 2 with gelatin gel is 55% or more. The fifth step may be repeated, or the fifth step may be repeated until the abrasive grains 2 are completely covered with the gelatin gel.
In addition, about other conditions, such as a heating method, it is the same as the conditions in the abrasive | polishing material in the said 1st Embodiment of this invention.

このようにして製造される本発明の第２の実施形態における研磨材は、芯材１と砥粒２との間に砥粒層３を設けることにより、連続研磨加工中に、砥粒層３の表面の砥粒２が脱落した場合でも、砥粒層３の内部に含まれる砥粒２が露出するので、研磨能力の持続性がより一層向上したものとなる。さらに、この研磨材は、砥粒２を芯材１内部ではなく、砥粒層３内部に含有させたので、芯材１の力学的強度、弾力性及び形状安定性等に影響を与えることもなく、研磨能力に優れている。 The abrasive in the second embodiment of the present invention manufactured in this way is provided with the abrasive layer 3 between the core material 1 and the abrasive 2, so that during the continuous polishing process, the abrasive layer 3. Even when the surface abrasive grains 2 fall off, the abrasive grains 2 contained in the abrasive grain layer 3 are exposed, so that the sustainability of the polishing ability is further improved. Further, since this abrasive contains the abrasive grains 2 not in the core material 1 but in the abrasive grain layer 3, it may affect the mechanical strength, elasticity, shape stability, etc. of the core material 1. And excellent polishing ability.

本発明の研磨材は、弾力性、衝撃吸収性、圧力緩和性、クッション性及び流動性等を利用するその他の各種加工方法において用いることができる。例えば、電子部品等の製造や歯科医療等の分野において、噴射加工、アブレイシブ・ジェット加工、アブレイシブ・ウォータジェット加工、及び表面改質を行うために用いることができる。
中でも、本発明の研磨材は、研磨材を被研磨材に噴射して衝突させることにより被研磨材の表面を研磨する研磨方法において用いることが好ましい。この噴射加工に用いられる装置としては、特に制限されることはなく、サイホン式噴射装置、遠心力式噴霧装置等の従来公知の噴射装置を用いればよい。 The abrasive of the present invention can be used in various other processing methods that utilize elasticity, impact absorption, pressure relaxation, cushioning, fluidity, and the like. For example, it can be used to perform injection machining, abrasive jet machining, abrasive water jet machining, and surface modification in the field of manufacturing electronic parts and dentistry.
Among them, the abrasive of the present invention is preferably used in a polishing method for polishing the surface of a material to be polished by spraying the material on the material to be collided. An apparatus used for this injection processing is not particularly limited, and a conventionally known injection apparatus such as a siphon injection apparatus or a centrifugal spray apparatus may be used.

また、本発明の研磨材は、被研磨材を加工（研磨）することを目的とするだけでなく、ごみや埃等を除去又は洗浄することを目的として用いることもできる。さらに、本発明の研磨材は、水を溶媒として用いる必要がないので、極限環境下（例えば、−５０℃で極低温環境下）での使用にも適している。
本発明の研磨材を用いて加工（研磨）することが可能な被研磨材としては、特に制限されることはなく、金属、ガラス、プラスチック等を用いることができる。その他の被研磨材であっても、砥粒２を適宜選択することによって、様々な種類の被研磨材に用いることができる。
以下、実施例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。 The abrasive of the present invention can be used not only for the purpose of processing (polishing) the material to be polished, but also for the purpose of removing or washing dust, dust, and the like. Furthermore, since the abrasive of the present invention does not need to use water as a solvent, it is suitable for use in an extreme environment (for example, at -50 ° C. in a cryogenic environment).
The material to be polished that can be processed (polished) using the abrasive of the present invention is not particularly limited, and metals, glass, plastics, and the like can be used. Even other materials to be polished can be used for various types of materials by appropriately selecting the abrasive grains 2.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates the detail of this invention, this invention is not limited by these.

（実施例１）
粉砕したゼラチン１００ｇにエチレングリコール７００ｍｌ（７８１ｇ）を加えて室温にて充分に膨潤させた後、撹拌しながら６０℃まで徐々に加熱することによってゼラチンを完全に溶解させた。この溶液に、２５％グルタルアルデヒド水溶液を予めエチレングリコールで１０分の１の濃度に希釈した溶液１２０ｍｌをさらに加えて撹拌した。その後、この溶液を室温中でしばらく放置することによって冷却し、ゼラチンゲルＡを調製した。
エチレングリコールを水に変更すること以外は、上記と同様の条件にてゼラチンゲルＢを調製した。
ゼラチンゲルＡ及びＢの圧縮強度をそれぞれ２０℃及び５０℃測定した結果を表１に示す。 Example 1
After adding 700 ml (781 g) of ethylene glycol to 100 g of the pulverized gelatin and sufficiently swelling at room temperature, the gelatin was completely dissolved by gradually heating to 60 ° C. with stirring. To this solution, 120 ml of a 25% glutaraldehyde aqueous solution previously diluted with ethylene glycol to a concentration of 1/10 was further added and stirred. Thereafter, this solution was allowed to cool at room temperature for a while to prepare gelatin gel A.
Gelatin gel B was prepared under the same conditions as described above except that ethylene glycol was changed to water.
Table 1 shows the results of measuring the compressive strength of gelatin gels A and B at 20 ° C. and 50 ° C., respectively.

表１に示されるように、エチレングリコールを溶媒とするゼラチンゲルＡは、水を溶媒とするゼラチンゲルＢに比べて室温（２０℃）における圧縮強度が約２．７倍大きく、力学的強度に優れていた。
また、ゼラチンゲルＢは５０℃で圧縮強度が約０となる一方で、ゼラチンゲルＡは５０℃においても圧縮強度が１４ｇｆ／ｍｍ^２と大きく、耐熱性に優れていた。
さらに、ゼラチンゲルＡは、７０℃〜８０℃に加熱した場合でも、形状が安定しており、ゾル化又は流動化は示さなかった。 As shown in Table 1, gelatin gel A using ethylene glycol as a solvent has a compressive strength of about 2.7 times larger at room temperature (20 ° C.) than gelatin gel B using water as a solvent. It was excellent.
Gelatin gel B had a compressive strength of about 0 at 50 ° C., while gelatin gel A had a high compressive strength of 14 gf / mm ² even at 50 ° C. and was excellent in heat resistance.
Furthermore, the gelatin gel A was stable in shape even when heated to 70 ° C. to 80 ° C., and did not show solification or fluidization.

（実施例２）
実施例１で調製したゼラチンゲルＡを冷凍粉砕した後、ふるいにかけることにより、０．１〜１ｍｍの径を有する球状の芯材１を作製した。次に、３０００メッシュのダイヤモンド砥粒２を芯材１にふりかけることにより、芯材１の表面にダイヤモンド砥粒２を仮着させた。次に、かかる表面にダイヤモンド砥粒２が仮着した芯材１を、電子レンジを用いて７０〜８０℃に加熱することにより研磨材Ａを得た。
比較例として、ゼラチンゲルＢを用い、上記と同じ方法を用いて研磨材Ｂを得た。
上記のようにして得られた研磨材Ａ及びＢを、サンドブラスター装置（ＣａｍｐＢｅｌｌＨａｕｓｆｅｌｄ製）を用い、７ｋｇのエア圧で６０秒間、被研磨材であるＳＫＤ１１（表面粗さＲｙ：１０μｍ）に噴射することによりＳＫＤ１１の表面を研磨した。
使用開始時、１時間連続研磨後、８０時間連続研磨後におけるＳＫＤ１１の表面粗さＲｙを、テーラーボブソン社製フォームタリサーフ（シリーズ２）を用いて測定した。その結果を表２に示す。 (Example 2)
The gelatin gel A prepared in Example 1 was freeze-ground and then sieved to prepare a spherical core material 1 having a diameter of 0.1 to 1 mm. Next, the diamond abrasive grain 2 was temporarily attached to the surface of the core material 1 by sprinkling 3000 mesh diamond abrasive grains 2 on the core material 1. Next, the abrasive material A was obtained by heating the core material 1 on which the diamond abrasive grains 2 were temporarily attached to the surface to 70 to 80 ° C. using a microwave oven.
As a comparative example, gelatin gel B was used, and abrasive B was obtained using the same method as described above.
Abrasives A and B obtained as described above were applied to SKD11 (surface roughness Ry: 10 μm) to be polished using a sand blaster (manufactured by Camp Bell Hausfeld) at an air pressure of 7 kg for 60 seconds. The surface of SKD11 was polished by spraying.
At the start of use, the surface roughness Ry of SKD11 after continuous polishing for 1 hour and after continuous polishing for 80 hours was measured using Foam Talysurf (series 2) manufactured by Taylor Bobson. The results are shown in Table 2.

表２に示されるように、研磨材Ａは、８０時間連続研磨後でも使用開始時と同じ表面粗さＲｙを示し、研磨能力の持続性に優れていた。一方、研磨材Ｂは、１時間連続研磨後に、表面粗さＲｙが悪化し、ＳＫＤ１１の表面がナシ地となった。
以上のことからわかるように、本発明の研磨材は、研磨能力の持続性に優れると共に、使用可能な温度範囲が広く、被研磨材を酸化又は腐食させることがない。 As shown in Table 2, the abrasive A exhibited the same surface roughness Ry as that at the start of use even after 80 hours of continuous polishing, and was excellent in sustainability of the polishing ability. On the other hand, the surface roughness Ry of the abrasive material B deteriorated after continuous polishing for 1 hour, and the surface of the SKD 11 became pear.
As can be seen from the above, the abrasive of the present invention is excellent in sustainability of the polishing ability, has a wide usable temperature range, and does not oxidize or corrode the material to be polished.

本発明の第１の実施形態における研磨材の平面図である。It is a top view of the abrasives in the first embodiment of the present invention. 図１に示した研磨材の断面図である。It is sectional drawing of the abrasives shown in FIG. エチレングリコール系ゼラチンゲル及び水系ゼラチンゲルの貯蔵弾性率の温度依存性についてのグラフである。It is a graph about the temperature dependence of the storage elastic modulus of an ethylene glycol gelatin gel and an aqueous gelatin gel. ゼラチンゲルＡ〜Ｅの室温における圧縮歪と圧縮応力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the compressive strain and compressive stress at the room temperature of gelatin gel AE. ゼラチンゲルＥの６０℃及びサイクル試験後の６０℃、並びにゼラチンゲルＡの５０℃における圧縮歪と圧縮応力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the compression strain and compression stress in 60 degreeC of the gelatin gel E and 60 degreeC after a cycle test, and the gelatin gel A in 50 degreeC. 芯材に磁性材粉末を含む本発明の研磨材の平面図である。It is a top view of the abrasive | polishing material of this invention which contains magnetic material powder in a core material. 本発明の第２の実施形態における研磨材の断面図である。It is sectional drawing of the abrasives in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１芯材、２砥粒、３砥粒層、４磁性材粉末。 1 core material, 2 abrasive grains, 3 abrasive layer, 4 magnetic material powder.

Claims

多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲルからなる芯材と、
前記芯材の表面に分散付着させた砥粒と
を含むことを特徴とする研磨材。 A core material comprising a gelatin gel obtained by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
An abrasive comprising: abrasive grains dispersed and adhered to the surface of the core material.

多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲルからなる芯材と、
前記芯材の表面に形成された砥粒層であって、多価アルコールにゼラチンを溶解させて得られたゼラチンゲル中に砥粒が分散された状態で取り込まれた砥粒層と、
前記砥粒層の表面に分散付着させた砥粒と
を含むことを特徴とする研磨材。 A core material comprising a gelatin gel obtained by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
An abrasive layer formed on the surface of the core material, the abrasive layer taken in a state where the abrasive grains are dispersed in a gelatin gel obtained by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
An abrasive comprising: abrasive grains dispersed and adhered to the surface of the abrasive layer.

前記多価アルコールが、エチレングリコール、グリセリン及びこれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨材。 The abrasive according to claim 1 or 2, wherein the polyhydric alcohol is selected from the group consisting of ethylene glycol, glycerin and a mixture thereof.

前記ゼラチンゲルが、多価アルコールにゼラチン及び架橋剤を溶解させて得られたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨材。 The abrasive according to any one of claims 1 to 3, wherein the gelatin gel is obtained by dissolving gelatin and a crosslinking agent in a polyhydric alcohol.

前記架橋剤が、グルタルアルデヒド、二官能性又は多官能性エポキシ化合物、及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の研磨材。 The abrasive according to claim 4, wherein the cross-linking agent is selected from the group consisting of glutaraldehyde, a difunctional or polyfunctional epoxy compound, and a mixture thereof.

前記芯材としてのゼラチンゲルが、色素をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨材。 The abrasive material according to claim 1, wherein the gelatin gel as the core material further contains a pigment.

前記芯材としてのゼラチンゲルが、磁性材粉末をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の研磨材。 The abrasive according to claim 1, wherein the gelatin gel as the core material further contains a magnetic material powder.

多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる芯材を調製する第１工程と、
前記芯材の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第２工程と
を含むことを特徴とする研磨材の製造方法。 A first step of preparing a core material comprising a gelatin gel by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
And a second step of temporarily attaching the abrasive grains to the surface of the core material while dispersing the abrasive grains, and then heating to the softening point of the gelatin gel to disperse and adhere the abrasive grains. Method.

多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる芯材を調製する第１工程と、
多価アルコールにゼラチンを溶解させることによってゼラチンゲルからなる粉末を調製する第２工程と、
前記芯材の表面に、前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱してゼラチンゲル層を形成する第３工程と、
前記ゼラチンゲル層の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第４工程と、
前記表面に砥粒が分散付着したゼラチンゲル層の表面に前記ゼラチンゲルからなる粉末を仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱する第５工程と、
前記砥粒がゼラチンゲルで少なくとも部分的に覆われるまで前記第５工程を繰り返して砥粒層を形成する第６工程と、
前記砥粒層の表面に、砥粒を分散させながら仮着させた後、前記ゼラチンゲルの軟化点まで加熱して砥粒を分散付着させる第７工程と
を含むことを特徴とする研磨材の製造方法。 A first step of preparing a core material comprising a gelatin gel by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
A second step of preparing a gelatin gel powder by dissolving gelatin in a polyhydric alcohol;
A third step of temporarily forming the gelatin gel powder on the surface of the core material and then heating to the softening point of the gelatin gel to form a gelatin gel layer;
A fourth step of temporarily attaching the abrasive grains to the surface of the gelatin gel layer while dispersing the abrasive grains and then heating to the softening point of the gelatin gel to disperse and attach the abrasive grains;
A fifth step of temporarily heating the gelatin gel powder onto the surface of the gelatin gel layer on which the abrasive grains are dispersed and adhered, and then heating to a softening point of the gelatin gel;
A sixth step of forming the abrasive layer by repeating the fifth step until the abrasive is at least partially covered with gelatin gel;
A seventh step of temporarily attaching the abrasive grains to the surface of the abrasive grain layer and then heating to the softening point of the gelatin gel to disperse and adhere the abrasive grains. Production method.