JPH09267270A - ダイヤモンド研磨ベルトおよびそれを用いたセメント板の研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のセメント板研磨加工においては、研磨
ロールや研磨ベルトといった消耗部品の交換に要する運
転停止時間が長くかかるため生産効率が低く、消耗部品
の再生、交換にもコストが嵩んでいた。 【解決手段】 押し出し成形を終えたセメント板Ｓの表
面を露出させた状態で搬送し、まずダイヤモンドの砥粒
Ｄ₁が固着された研磨ロール３１を回転させてセメント
板Ｓの表面を粗く研磨し、次に、砥粒Ｄ₁よりも細かい
ダイヤモンドの砥粒Ｄ₂が金属めっき層４４により固定
された電着砥粒部４５が表面に複数設けられた研磨ベル
ト４１を回転させ、粗く研磨されたセメント板Ｓの表面
をやや細かく研磨し、最後に、炭化ケイ素の砥粒Ｃが固
着された仕上げ用の研磨ベルト５１を回転させ、やや細
かく研磨されたセメント板Ｓの表面をさらにもう一度研
磨して仕上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンドの砥
粒を用いたダイヤモンド研磨ベルトと、このダイヤモン
ド研磨ベルトを用いて押し出し成形されたセメント板の
表面を仕上げ研磨する研磨方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の化粧版等に使用されるセメント
板については、押し出し成形後、厚みのむらを無くし表
面をより平滑にきめ細かく仕上げるために仕上げ研磨が
なされている。この仕上げ研磨を行なう研磨装置は、図
５に示すように、押し出し成形を終えたセメント板Ｓの
表面を露出させた状態で搬送するベルトコンベヤ（搬送
手段）１の上方に、セメント板Ｓの搬送方向に沿って複
数の研磨手段が配置されたものである。

【０００３】これら研磨手段は、セメント板Ｓの搬送方
向上流側に、ダイヤモンドの砥粒が固着された研磨ロー
ル３ａ、４ａを回転させることによって研磨を行なう粗
（中粗）研磨手段３、４と、さらにセメント板Ｓの搬送
方向下流側に、炭化ケイ素の砥粒が固着された環状の研
磨ベルト５ａ、６ａを回転させることによって研磨を行
なう仕上げ研磨手段５、６とからなり、これら研磨手段
３、４、５、６によって、セメント板Ｓの表面を搬送し
ながら４段階に研磨を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この研磨装
置に使用されている研磨ロール３ａ、４ａは、ロール本
体の表面にダイヤモンドの砥粒が金属めっきにより固着
されたものであるが、研削能力が低下した場合の交換に
時間がかかり、再めっきに必要なコストが高いことが指
摘されていた。また、研磨ベルト５ａ、６ａは、交換に
要する時間は短いものの研削能力の低下が研磨ロールに
比べて早く交換頻度が高いために長期的に見て交換に要
する時間が多くなり、しかも研磨ベルトは使い捨てなの
でその分コスト高になることが指摘されていた。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、セメント板を研磨する工程において研磨ロール
や研磨ベルトといった消耗部品の交換に要する運転停止
時間を少なくして生産効率を向上させるとともに、消耗
部品の再生、交換にかかるコストを低く抑えるセメント
板の研磨方法および研磨ベルトを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたダ
イヤモンド研磨ベルトは、環状とされた布材の表面に、
ダイヤモンドの砥粒が金属めっき層により固定された電
着砥粒部が複数設けられており、該電着砥粒部は、布材
の周方向に離間して配置されていることを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載されたダイヤモンド研磨ベ
ルトは、請求項１に記載された研磨ベルトにおける電着
砥粒部が布材の表面にドット状に配置されていることを
特徴とする。

【０００８】請求項３に記載されたダイヤモンド研磨ベ
ルトは、請求項２に記載された研磨ベルトにおける電着
砥粒部が、格子模様の交点に配置されるごとく縦横に整
列されるとともに、研磨ベルトの回転方向に一致して配
された布材の繊維方向に対して斜めに配置されているこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項４に記載されたセメント板の研磨方
法は、請求項１、２、３のいずれかに記載されたダイヤ
モンド研磨ベルトを用いたセメント板の研磨方法であっ
て、押し出し成形を終えたセメント板の表面を露出させ
た状態で搬送し、その搬送過程において、まず、ダイヤ
モンドの砥粒が固着された研磨ロールを回転させてセメ
ント板の表面を削ることによって粗く研磨を行ない、粗
く研磨したときに用いた砥粒よりも細かいダイヤモンド
の砥粒が固着された環状のダイヤモンド研磨ベルトを回
転させ、粗く研磨されたセメント板の表面をもう一度削
ることによってやや細かく研磨を行ない、環状の研磨ベ
ルトを回転させ、やや細かく研磨されたセメント板の表
面をさらにもう一度削ることによって仕上げ研磨を行な
うことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るダイヤモンド研磨ベ
ルトおよびそれを用いたセメント板の研磨方法を図１な
いし図４に示して説明する。図１に示すセメント板の研
磨装置は、押し出し成形を終えたセメント板Ｓを搬送す
るベルトコンベヤ１０と、このベルトコンベヤの上方
に、セメント板Ｓの表面を研磨する研磨手段２０を備え
るものである。

【００１１】この研磨手段２０は、セメント板Ｓの搬送
方向上流側に配置されてセメント板Ｓを粗く研磨する粗
研磨手段３０と、この粗研磨手段３０よりもセメント板
Ｓの搬送方向下流側に配置されてやや細かく研磨する中
粗研磨手段４０と、この中粗研磨手段４０よりもセメン
ト板Ｓの搬送方向下流側に配置されてセメント板Ｓをき
め細かく研磨する仕上げ研磨手段５０とからなる。

【００１２】粗研磨手段３０は、ダイヤモンドの砥粒Ｄ
₁が固着された研磨ロール３１が回転可能に支持された
もので、この研磨ロール３１を、搬送途中のセメント板
Ｓに沿わせて回転させることによって研磨を行なうよう
になっている。砥粒Ｄ₁は、ロール本体３２の表面に形
成された金属めっき相によって固定されており、＃３０
の粒の粗いものが使用されている。

【００１３】中粗研磨手段４０は、砥粒Ｄ₁よりも粒が
細かいダイヤモンドの砥粒Ｄ₂が固着された環状の研磨
ベルト（ダイヤモンド研磨ベルト）４１が、離間して配
置された回転ローラ４２、４２間に回転可能に支持され
たもので、この研磨ベルト４１を、粗研磨手段３０と同
様に搬送途中のセメント板Ｓに沿わせて回転させること
によって研磨を行なうようになっている。

【００１４】仕上げ研磨手段５０は、砥粒Ｄ₂よりもや
や粒が大きい炭化ケイ素の砥粒Ｃが固着された環状の研
磨ベルト５１が、離間して配置された回転ローラ５２、
５２間に回転可能に支持されたもので、この研磨ベルト
５１を、粗研磨手段３０、中粗研磨手段４０と同様に搬
送途中のセメント板Ｓに沿わせて回転させることによっ
て研磨を行なうようになっている。砥粒Ｃは、研磨ベル
ト５１の下地となる布地に接着剤によって固着されてお
り、＃１２０の粒の細かいものが使用されている。

【００１５】ところで、中粗研磨手段４０における研磨
ベルト４１は、図２および図３に示すように、環状とさ
れた表布材（布材）４３の表面に、ダイヤモンドの砥粒
Ｄ₂を金属めっき層４４により固定した電着砥粒部４５
が複数設けられたものである。なお、表布材４３の裏面
には、表布材４３と同様に環状とされた裏布材４６が、
接着層４７を介して全面に貼り付けられている。

【００１６】表布材４３は、ポリエステル等の化学繊維
からなり、その織り方は平織りや綾織り、あるいは他の
織り方のいずれでもよいが、伸びを防ぐたのに織り目が
緻密であることが望ましい。また、織り糸の太さは、繊
維の種類や用途にもよるが７５〜４００デニール程度、
特に７５〜３００デニールであることが望ましい。７５
デニール未満では布地が薄すぎて強度が不足し、４００
デニールよりも太いと布が厚くなりすぎて必要な柔軟性
が得られない。

【００１７】表布材４３には、導電性を付与するために
Ｃｕ（銅）の無電解めっき層４８が全体に形成されてい
る。この無電解めっき層４８の析出量は０．１〜０．５
ｇ／ｄｍ²、望ましくは０．２〜０．３ｇ／ｄｍ²とされ
る。０．１ｇ／ｄｍ²未満では十分な導電性が得られ
ず、０．５ｇ／ｄｍ²より厚ければ繊維が硬化しすぎて
しまう。

【００１８】電着砥粒部４５は、＃１７０のダイヤモン
ドの砥粒Ｄ₂と、これら砥粒Ｄ₂を表布材４３に接着する
金属めっき層４４とから構成されている。この金属めっ
き層４４の厚さは、砥粒Ｄ₂の平均粒径の３０〜７０
％、特に４０〜５０％が望ましい。３０％未満では砥粒
保持力が低下して砥粒Ｄ₂の脱落が増加し、７０％より
大きければ砥粒Ｄ₂の突出量が減って研磨の切れ味が低
下する。

【００１９】電着砥粒部４５はひとつひとつが小さな円
形であり、これらが表布材４３の表面に、お互いに離間
して格子模様の交点に配置されるごとく縦横に整列され
てドット状とされており、しかも研磨ベルト４１の回転
方向に一致して配された布材の繊維方向（図中矢印Ｘ方
向）に対して斜め（θ＝７２°）に配置されて千鳥模様
とされている。

【００２０】一方、裏布材４６は主に研磨ベルト４１の
引っ張り強度を高めるもので、要求される強度に応じて
表布材よりも厚手の布が選択される。その材質や織り方
は表布材と同様でよいが、より引っ張り強度を高めるた
めに、特に長手方向に各種の強化繊維を混紡してもよ
い。

【００２１】接着層４７を形成する接着剤としては弾力
性に富むものが好ましく、ゴム系接着剤、ウレタン系接
着剤、エポキシ系弾性接着剤等から適宜選択される。な
お、接着強度上の要求を満たすことができれば、弾力性
を高めるために発泡させてもよい。

【００２２】ここで、上記の研磨ベルト４１の製造方法
を説明する。まず、表布材４３に、無電解めっき時にＣ
ｕを析出させるための表面触媒化処理を施す。なお、表
布材４３はあらかじめ十分に引き伸ばしておくことが望
ましい。こうしておくことによって繊維の微視的な緩み
が是正されて表面の平坦度が高められる。

【００２３】表面触媒化処理は、表布材を構成する繊維
糸の正面に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ等の貴金属触媒核
を付与する処理で、表布材４３をまずＳｎＣｌ₂等の還
元剤溶液に浸漬してセンシタイジングした後、これを水
洗いし、さらにＰｄＣｌ₂等の貴金属の塩溶液に浸漬し
て水洗いする。

【００２４】次に、こうして得られた表布材４３をＣｕ
の無電解めっき液に浸漬し、表面触媒化処理が施された
繊維表面に金属被膜を析出させ、布全体に導電性を付与
する。

【００２５】次に、無電解めっき層４８を形成した表布
材４３を十分に洗浄した後、電着砥粒部４５を形成する
部分が丸く除去されたマスキングを表布材４３の表面に
施したうえで砥粒Ｄ₂を分散したＣｕの電気めっき液に
浸漬して電源陰極に接続し、電気めっき液内に配置した
陽極との間で通電することによって、マスキングが除去
された部分に砥粒Ｄ₂を金属めっき層４４で固着して電
着砥粒部４５を形成する。

【００２６】そして、マスキングを除去した後、表布材
４３の裏面に接着剤を用いて裏布材４６を貼り付けるこ
とによって研磨ベルト４１を得る。

【００２７】次に、上記のセメント板の研磨装置を用い
て、押し出し成形を終えたセメント板Ｓを研磨するその
行程を説明する。

【００２８】押し出し成形を終えたセメント板Ｓをベル
トコンベヤ１０によって搬送しながら、まず、粗研磨手
段３０において、ダイヤモンドの砥粒Ｄ₁が固着された
研磨ロール３１を回転させることによって粗研磨を行な
う。

【００２９】次に、中粗研磨手段４０において、ダイヤ
モンドの砥粒Ｄ₂が固着された研磨ベルト４１を回転さ
せることによって中粗研磨を行なう。このとき、研磨ベ
ルト４１には、小さな円形の電着砥粒部４５がお互いに
離間して格子模様の交点に配置されるごとく縦横に整列
されてドット状とされているので、研磨ベルト４１がそ
の周方向に非常に柔軟になるとともに、セメント板Ｓの
研削粉が電着砥粒部４５の間から後方に流されるように
なる。しかも、ドット状に配置された電着砥粒部４５
が、研磨ベルト４１の回転方向に一致して配された布材
の繊維方向に対して斜めに配置されて千鳥模様とされて
いるので、電着砥粒部４５がセメント板Ｓの表面に満遍
なく接触し、セメント板Ｓの表面が平滑に研削される。

【００３０】最後に、仕上げ研磨手段５０において、炭
化ケイ素の砥粒Ｃが固着された環状の研磨ベルト５１を
回転させることによって仕上げ研磨を行なう。以上の三
段階の研磨行程を経ることによって滑らかな表面を有す
るセメント板Ｓが製作される。

【００３１】上記のセメント板の研磨装置において中粗
削り用として使用される研磨ベルト４１には、小さな円
形の電着砥粒部４５がお互いに離間して格子模様の交点
に配置されるごとく縦横に整列されてドット状とされて
いるので、研磨ベルト４１がその周方向に非常に柔軟に
なって滑らかに回転するようになり、電着砥粒部４５が
表布材４３から剥がれにくい。また、セメント板Ｓの研
削粉が電着砥粒部４５の間から後方に流されるようにな
ってベルトの表面、特に電着砥粒部４５の進行方向前部
の僅かな段差にも研削粉がたまりにくい。

【００３２】さらに、ドット状に配置された電着砥粒部
４５が、研磨ベルト４１の回転方向に一致して配された
表布材４３の繊維方向に対して斜めに配置されて千鳥模
様とされているので、電着砥粒部４５がセメント板Ｓの
表面に満遍なく接触してセメント板Ｓに研磨によるすじ
がつきにくい。

【００３３】このように、研磨ベルト４１は研削能力が
高く耐久性にも優れているために交換頻度が低い。しか
も、この研磨ベルト４１を中粗研磨手段４０に採用し、
その前段に粗研磨手段３０を、後段に仕上げ研磨手段５
０をそれぞれ配置し、ダイヤモンドの砥粒を用いた研磨
ロール３１、炭化ケイ素の砥粒を用いた研磨ベルト５１
をそれぞれ１基ずつとしたので、従来の研磨装置に比べ
て交換による作業の中断時間が半減する。すなわち、従
来の研磨装置に比べて消耗部品の交換による作業の中断
時間が半減して生産効率が向上するとともに、新品への
交換頻度が非常に少なくなってランニングコストが削減
される。

【００３４】

【実施例】上記のように構成された研磨ベルト４１を使
用して実際にセメント板Ｓの研磨試験を行い、研磨ベル
ト４１の研削能力および寿命を調査した。なお、この試
験においては、粗研磨手段３０、仕上げ研磨手段５０に
よる研磨は行わず、中粗研磨手段４０のみを用いるもの
とし、この中粗研磨手段４０に研磨ベルト４１を装着し
てセメント板Ｓの研磨を行った場合と、同じ条件で従来
の炭化ケイ素の砥粒が固着された研磨ベルトを装着して
研磨を行った場合について、セメント板Ｓの研削のべ長
さに対するセメント板Ｓ表面の換算取代（研削される厚
み）大きさをそれぞれ測定した。以下に当該研磨試験に
各試験条件を示す。 セメント板送り速度：５ｍ／ｍｉｎ ベルト速度：８００ｍ／ｍｉｎ ベルトサイズ：１００ｍｍ×１５２５ｍｍ 研削負荷：０．２８８ＨＰ／２５ｍｍ 被研削材：押し出しセメント板 ６０ｍｍ（幅）×６０
０（長さ）ｍｍ コンタクト（回転ローラ）：３８φスチールプレーンロ
ール

【００３５】試験により測定されたセメント板Ｓの研削
のべ長さに対するセメント板表面の換算取代の大きさを
表すグラフを図４に示す。グラフから明確なように、研
磨ベルト４１を装着した場合においては、試験修了まで
換算取代１４８〜１６９μｍが維持された。試験開始か
ら終了まで（セメント板Ｓののべ長さ１２００ｍまで）
ほとんど安定した研削能力が示された。また、のべ長さ
１２００ｍの時点でも依然として研削能力の低下が見ら
れないことから、これ以上の寿命を有するものと推測さ
れる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載されたダイヤモンド研磨
ベルトによれば、環状とされた布材の表面に、ダイヤモ
ンドの砥粒を金属めっき層により固定した電着砥粒部が
複数設けられており、該電着砥粒部は、布材の周方向に
離間して配置されているので、金属めっきされる部分が
減り、ベルト自体が布材の周方向に非常に柔軟になって
回転が滑らかになり、電着砥粒部が布材から剥がれにく
くすることができる。

【００３７】請求項２に記載されたダイヤモンド研磨ベ
ルトによれば、研磨ベルトにおける電着砥粒部が布材の
表面にドット状に配置されているので、セメント板の研
削粉が電着砥粒部の間から後方に流されるようになり、
これによってベルトの表面、特に電着砥粒部の進行方向
前部の僅かな段部に研削粉がたまりにくくなる。したが
って、従来の研磨ベルトに比べてより長時間その研削能
力を高く保つことができる。

【００３８】請求項３に記載されたダイヤモンド研磨ベ
ルトによれば、電着砥粒部が、格子模様の交点に配置さ
れるごとく縦横に整列されるとともに、研磨ベルトの回
転方向に一致して配された布材の繊維方向に対して斜め
に配置されているので、電着砥粒部がセメント板の表面
に満遍なく接触するようになる。したがって、研磨によ
るすじをつきにくくしてセメント板の表面を平滑に仕上
げることができる。

【００３９】請求項４に記載されたセメント板の研磨方
法によれば、研磨の工程を粗研磨、中粗研磨、仕上げ研
磨の３段階とすることによって、従来に比べて各研磨工
程に備わる消耗部品が全体として少なくなり、しかも中
粗研磨の工程において、従来の研磨ベルトに比べて耐久
性、研削能力が高いダイヤモンド研磨ベルトを採用する
ことにより、全体としてそれら消耗部品の交換による作
業の中断時間を短縮して生産効率を向上させるととも
に、消耗部品の再生、新品との交換にかかるランニング
コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイヤモンド研磨ベルトを備える
セメント板の研削装置の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明に係るダイヤモンド研磨ベルトの実施の
形態を示す平面図である。

【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図であ
る。

【図４】本発明に係るダイヤモンド研磨ベルトの研磨試
験の結果を示すグラフである。

【図５】従来のセメント板の研磨装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ ベルトコベヤ ２０ 研磨手段 ３０ 粗研磨手段 ３１ 研磨ロール ４０ 中粗研磨手段 ４１ 研磨ベルト（ダイヤモンド研磨ベルト） ４３ 表布材（布材） ４４ 金属めっき層 ４５ 電着砥粒層 ４８ 無電解めっき層 ５０ 仕上げ研磨手段 ５１ 研磨ベルト Ｄ₁、Ｄ₂ ダイヤモンドの砥粒 Ｃ 炭化ケイ素の砥粒 Ｓ セメント板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下前 直樹 福島県いわき市泉町黒須野字江越246−１ 三菱マテリアル株式会社いわき製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状とされた布材の表面に、ダイヤモン
   ドの砥粒が金属めっき層により固定された電着砥粒部が
   複数設けられており、 該電着砥粒部は、布材の周方向に離間して配置されてい
   ることを特徴とするダイヤモンド研磨ベルト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたダイヤモンド研磨
   ベルトにおいて、 前記電着砥粒部が布材の表面にドット状に配置されてい
   ることを特徴とするダイヤモンド研磨ベルト。
3. 【請求項３】 請求項２に記載されたダイヤモンド研磨
   ベルトにおいて、 前記電着砥粒部が、格子模様の交点に配置されるごとく
   縦横に整列されるとともに、研磨ベルトの回転方向に一
   致して配された布材の繊維方向に対して斜めに配置され
   ていることを特徴とするダイヤモンド研磨ベルト。
4. 【請求項４】 請求項１、２、３のいずれかに記載され
   たダイヤモンド研磨ベルトを用いたセメント板の研磨方
   法であって、 押し出し成形を終えたセメント板の表面を露出させた状
   態で搬送し、その搬送過程において、 ダイヤモンドの砥粒が固着された研磨ロールをその周方
   向に回転させてセメント板の表面を削ることによって粗
   く研磨を行ない、 粗く研磨したときに用いた砥粒よりも細かいダイヤモン
   ドの砥粒が固着された環状のダイヤモンド研磨ベルトを
   その周方向に回転させ、粗く研磨されたセメント板の表
   面を削ることによってやや細かく研磨を行ない、 環状の研磨ベルトをその周方向に回転させ、やや細かく
   研磨されたセメント板の表面を削ることによって仕上げ
   研磨を行なうことを特徴とするセメント板の研磨方法。