JP2005533670A - 研磨製品、その製造方法および使用方法、ならびにその製造のための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1(ウッデル(Wooddell)ら)は、複数の結合研磨材セグメントが接着剤によって取り付けられたバッキングを有する研磨物品を教示している。これらの結合研磨材セグメントは、特定のパターンでバッキングに接着して固定することができる。
a.少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面とを有する、実質的に水平に配置した可撓性バッキングを提供するステップと、
b.研磨粒子と粒状硬化性バインダー材料とを含む乾燥流動性粒子混合物を提供するステップと、
c.前記バッキングの前記第1の表面の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティング上に、前記粒子混合物で構成される複数の一時的成形構造体を付着させるステップと、
d.前記粒状硬化性バインダー材料を軟化させて、隣接する研磨粒子の間に接着を形成するステップと、
e.前記軟化させた粒状硬化性バインダー材料を硬化させて、前記一時的成形構造体を永久的成形構造体に変換させ、さらに、前記バッキングの前記第1の表面上の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを硬化させるステップと、
を含む研磨製品の製造方法を提供する。
a.プライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
b.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と硬化した粒状バインダーとで構成される成形構造体と、
を含む可撓性研磨製品もさらに提供する。
a.第1の表面と、反対側の第2の表面とを有する可撓性バッキングを、前記第1の表面が実質的に水平の配置で配置されるように支持し分配するためのフレームと、
b.硬化性プライマー材料を、前記バッキングの前記第1の表面の上に付着させるためのプライマー分配システムと、
c.前記硬化性プライマー材料を少なくとも部分的に硬化させて、前記バッキングの前記第1の表面上にプライマーコーティングを形成するためのプライマー硬化システムと、
d.粒状硬化性バインダー材料と研磨粒子との混合物を受け取り、前記バッキングの前記第1の表面の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティング上に、前記粒状硬化性バインダー材料と研磨粒子との混合物で構成される複数の一時的成形構造体を付着させるための分配装置と、
e.粒状硬化性バインダーを軟化させて隣接する研磨粒子を接着するための粒状バインダー軟化システムと、
f.前記粒状硬化性バインダー材料を硬化させるためと、前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを硬化させ、前記一時的成形構造体を、前記バッキングの前記第1の表面上の前記硬化したプライマーコーティングに接着した永久的成形構造体に変換させるためとの粒状バインダー硬化システムと、
を含む可撓性研磨製品を製造するための装置も提供する。
a.i.硬化したプライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
ii.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と硬化した粒状バインダーとで構成される成形構造体と、
を含む研磨製品を提供するステップと、
b.工作物の表面を前記成形構造体の前記遠位末端と接触させるステップと、
c.前記工作物または前記研磨製品の少なくとも1つを相対的に動かしながら、前記工作物表面と、前記研磨製品の前記成形構造体の前記遠位末端との間に十分な力を与えて、前記表面の研磨および/またはその他の改質を行うステップと、
を含む。
a.プライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
b.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と有機バインダーとで構成される成形構造体と、
を含み、従来の被覆研磨製品と比較すると、初期切削サイクル後に、平均で実質的に一貫した高切削レベルを有する可撓性研磨製品をさらに提供する。
用語「バッキング」とは、本明細書に記載される種類の研磨製品の使用条件に耐える可撓性シート材料を意味する。
本発明の研磨製品は、典型的には、硬化した粒状硬化性バインダー材料中に分散した複数の研磨粒子を含む少なくとも1つの成形構造体を含む。研磨粒子は、バインダー中に均一に分散することができるし、または研磨粒子はバインダー中に不均一に分散することもできる。研磨粒子がバインダー中に均一に分散することが好ましく、それによって、結果として得られる研磨製品がより一貫した切削能力を有する。
本発明の研磨物品は、充填剤をさらに含む研磨構造体を含むことができる。充填剤は、あらゆる形状、規則的、不規則、細長い、板状、棒状などの粒状材料であり、平均粒度が0.1〜50μm(3.9〜1900マイクロインチ)の間の範囲であり、典型的には1〜30μm(39〜1200マイクロインチ)の間の範囲である。充填剤は、希釈剤、潤滑剤、研削助剤、または粉末の流動を促進する添加剤として機能することができる。本発明に有用な充填剤の例としては、金属炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなど)、シリカ(石英、ガラスビーズ、ガラスバブル、およびガラス繊維など)、シリケート(タルク、クレー、モンモリロナイト、長石、マイカ、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなど)、金属硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムなど)、石膏、バーミキュライト、糖、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、金属酸化物(酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化スズ、二酸化チタンなど)、金属亜流酸塩(亜硫酸カルシウムなど)、熱可塑性粒子(ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ(塩化ビニル)、ポリスルホン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、ポリプロピレン、アセタールポリマー、ポリウレタン、ナイロン粒子など)、および熱硬化性粒子(フェノール樹脂バブル、フェノール樹脂ビーズ、ポリウレタンフォーム粒子など)が挙げられる。充填剤はハロゲン化物塩などの塩であってもよい。ハロゲン化物塩の例としては、塩化ナトリウム、カリウム氷晶石、ナトリウム氷晶石、アンモニウム氷晶石、テトラフルオロホウ酸カリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウム、塩化マグネシウムが挙げられる。金属充填剤の例としては、スズ、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄、およびチタンが挙げられる。その他の充填剤としては、硫黄、有機硫黄化合物、黒鉛、ステアリン酸リチウム、および金属硫化物が挙げられる。
本発明の研磨製品の成形構造体は、粒状の室温で固体であり軟化可能な硬化性バインダー材料と研磨粒子との混合物から形成される。粒状硬化性バインダー材料は、好ましくは有機硬化性ポリマー粒子を含む。粒状硬化性ポリマーは、好ましくは、加熱によって軟化して、十分に流動できる硬化性液体となることができ、それによって、研磨粒子表面、または隣接する硬化性バインダー粒子の表面のいずれかを濡らすことができる。
種々のあらゆるバッキング材料が、本発明の研磨物品に好適となり、可撓性バッキング、およびより剛性のバッキングの両方が挙げられる。典型的な可撓性研磨バッキングの例としては、ポリマーフィルム、プライマー処理されたポリマーフィルム、金属箔、織布、メリヤス生地、ステッチボンドされた布、紙、バルカナイズドファイバー、不織物およびそれらの処理されたもの、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。バッキングの厚さは、一般に約0.03〜50mm(0.001〜2in)の間の範囲であり、好ましくは0.05〜10mm(0.002〜0.39in)の間の範囲である。
成形構造体は種々のあらゆる形状を有することができる。
本発明の研磨物品は、研磨粒子を含む分離した成形構造体を含む。用語「構造体」と組み合わせられる用語「成形された」は、「精密に成形された」研磨構造体および「不規則に成形された」研磨構造体の両方を意味する。本発明の研磨物品は、複数のこのような成形構造体を、バッキング上の所定の配列中に含むことができる。あるいは、成形構造体は、バッキング上の無作為の配置または不規則な配置であってもよい。
15g(0.033ポンド)の粉末Aを85g(0.19ポンド)の無機物Bと混合することによって、粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を作製した。この粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を、目視で観察することによって決定した時間のあいだ密閉容器中で振盪することによって十分に混合した。プライマー混合物は、60部の樹脂粉末Cと40部の樹脂粉末Aとの混合物であった。このプライマー混合物を、約30秒間密閉容器中で振盪することによって十分に混合した。製造時に染色し延伸したバッキングAの200mm×300mm(8in×12in)の断片を、ほぼ同じ寸法の金属板上に置いた。少量のプライマー混合物を金属ブレードで均等に塗り広げることによって、プライマー混合物の薄いコーティングをバッキングAに適用した。プライマー混合物をこの方法で適用すると、次の硬化ステップの後で厚さ約0.05〜0.15mm(0.002〜0.006in)の層が得られた。直径4.76mm(0.1875in)の孔を6.35mm(0.25in)の中心上に有し、2.87個/cm2(18.5個/in2)の孔すなわち51%の孔面積を有する厚さ1.27mm(0.050in)の孔あき金属スクリーン(イリノイ州シカゴのハリントン・アンド・キング・パーフォレーティング・カンパニー(Harrington and King Perforating Company,Chicago,IL)より商品名「3/16スタガード」(3/16 staggered)を入手した)を、プライマー混合物がコーティングされたバッキングAの上面上に置いた。
これらの実施例の作製方法は、実施例1に従う手順と類似しており、表3に示されるように組成および硬化時間を変化させた。
粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を作製するときに、無機物Aを加える前に、3滴の湿潤剤(オハイオ州クリーブランドのフェロ・コーポレーション(Ferro Corporation,Cleveland,OH)より商品名「サンチサイザー8」(SANTICIZER 8)で入手した)を15g(0.033ポンド)の粉末Bに加えて十分に混合したことを除けば、実施例1に従った手順と同じ手順でこの実施例を作製した。
研磨製品を以下のように作製した。600g(1.3ポンド)の粉末Aと900g(2.0ポンド)の粉末Cとを7.5リットル(2ガロン)のプラスチック容器中で混合することによって、プライマー混合物を調製した。容器に蓋を取り付けて、混合物を5分間撹拌して十分に混合した。600g(1.3ポンド)の粉末Aと3400g(7.5ポンド)の無機物Bとを混合することによって粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を調製した。この混合物を、工業用ミキサー(商品名「ツイン・シェル・ドライ・ブレンダー」(TWIN SHELL DRY BLENDER)でペンシルバニア州イーストストラウズバーグのパターソン・ケリー・カンパニー・インコーポレイテッド(Patterson Kelley Co.Inc,East Stroudsburg,PA)より入手した)で15分間かけて十分に混合した。この粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を、2軸スクリュー粉末容量供給装置に移した。この容量供給装置は、142g/分(0.31ポンド/分)の粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物が、幅15.2cm(6in)×長さ45.7cm(18in)のトラフの後部に供給されるように調整しており、このトラフは振動フィーダー(商品名「シントロン・マグネチック・フィーダー」(SYNTRON MAGNETIC FEEDER)モデルFT01−Aで、ペンシルバニア州ホーマーシティのFMCコーポレーション(FMC Corporation,Homer City,PA)より入手した)の一部であった。この振動フィーダーは、容量供給装置から受け取った粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物の幅全体の流れが得られるように調整した。振動フィーダーをさらに調整して、粒状バインダー−研磨粒子混合物混合物の流れが、分配装置の孔あきドラム上部を通るように向けられ、混合物が落下して、分配装置の孔あきドラムの内面に到達し、分配装置のワイパー棒装置の上流側に集められるようにした。
図1に示されるような温度232℃(450°F)に設定した一連の赤外線ヒーターの直前で装置にコンタクトロールを導入したことを除けば、実施例11と同じ方法で実施例12を作製した。この時点で、より粘着性が高くなったが、なお変形可能である成形構造体を、バッキングA上の一時的成形構造体の厚さ未満の間隙に設定した冷却コンタクトロールの下に通した。このコンタクトロールによって、なお変形可能である成形構造体が圧縮され、構造体の緻密化および遠位末端の平坦化が起こった。このように平坦化され緻密化された構造体を有するバッキングAを、113cm/分(3.7フィート/分)の速度で粒子硬化プラテン上を移動させると、接触時間が増加し温度が上昇することによって、一時的成形構造体が永久的成形構造体に変化した。個々の永久的成形構造体は、幅約15.2cm(6in)の互い違いのパターンで付着し、直径は約5.0mm(0.197in)であり、高さは約0.79mm(0.031in)であった。個々の構造体の重量は約0.0311g(0.0011オンス)であり、これより密度は約2.01g/cm3(0.073ポンド/in3)となり、空隙体積は約34%となった。プライマーの厚さは、厚さ約0.102mm(0.004in)であった。この成形構造体はショアD硬度が約79であった。
700g(1.5ポンド)の粉末Aを3,300g(7.3ポンド)の無機物Fと混合することによって粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を調製したことを除けば、実施例11と同じ方法で実施例13を作製した。成形構造体を有するバッキングAを硬化させながら、137cm/分(4.5フィート/分)の速度で移動させ、一連の赤外線ヒーターは232℃(450°F)の温度に設定した。個々の永久的成形構造体は幅約12cm(4.75in)の互い違いのパターンで付着し、直径は約4.76mm(0.188in)であり、高さは約1.4mm(0.055in)であった。個々の構造体の重量は約0.0239g(0.00084オンス)であり、これより密度は約1.20g/cm3(0.043ポンド/in3)となり、空隙体積は約61%となった。プライマーの厚さは、厚さ約0.152mm(0.006in)であった。この成形構造体はショアD硬度が約63であった。
750g(1.65ポンド)の粉末Aと750g(1.65ポンド)の粉末Dとを混合することによってプライマー混合物を調製し、700g(1.5ポンド)の粉末Gを3300g(7.3ポンド)の無機物Bと混合することによって粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を調製したことを除けば、実施例11と同じ方法で実施例14を作製した。成形構造体を有するバッキングAを硬化させながら、76cm/分(2.5フィート/分)の速度で移動させ、一連の赤外線ヒーターは315℃(600°F)の温度に設定した。個々の永久的成形構造体は幅約12cm(4.75in)の互い違いのパターンで付着し、直径は約4.19mm(0.165in)であり、高さは約1.27mm(0.050in)であった。個々の構造体の重量は約0.0408g(0.0014オンス)であり、これより密度は約2.33g/cm3(0.084ポンド/in3)となり、空隙体積は約20%となった。プライマーの厚さは、厚さ約0.102mm(0.004in)であった。この成形構造体はショアD硬度が約80であった。
600g(1.3ポンド)の粉末Dを3,400g(7.5ポンド)の無機物Bと混合することによって粒状硬化性バインダー−研磨粒子混合物を調製したことを除けば、実施例11と同じ方法で実施例15を作製した。成形構造体を有するバッキングAを硬化させながら、116cm/分(3.8フィート/分)の速度で移動させ、一連の赤外線ヒーターは274℃(525°F)の温度に設定した。個々の永久的成形構造体は幅約12cm(4.75in)の互い違いのパターンで付着し、直径は約4.44mm(0.175in)であり、高さは約1.3mm(0.051in)であった。個々の構造体の重量は約0.0415g(0.0015オンス)であり、これより密度は約2.07g/cm3(0.075ポンド/in3)となり、空隙体積は約32%となった。プライマーの厚さは、厚さ約0.152mm(0.006in)であった。この成形構造体はショアD硬度が約66であった。
分配装置として使用した回転スクリーン印刷機のスクリーンが直径30.5cm(12in)の管からなり、長さが33cm(13in)であり肉厚1.27mm(0.050in)を有し、図8に示されるような互い違いの孔のパターンを有したことを除けば、実施例11と同じ方法で実施例16を作製した。これらの開けられた孔は、幅2.54mm(0.100in)、長さ7.62mm(0.300in)、列の間隔2.54mm(0.100in)であり、列は5.08mm(0.200in)の中心上にあり、約1.94個/cm2(12.5個/in2)の孔のパターンまたは約38%の孔面積が形成された。成形構造体を有するバッキングAを硬化させながら、146cm/分(4.8フィート/分)の速度で移動させ、一連の赤外線ヒーターは赤外線ヒーター232℃(450°F)の温度に設定した。個々の永久的成形構造体は幅約12cm(4.75in)の互い違いのパターンで付着し、長さは約6.83mm(0.269in)であり、幅は約2.1mm(0.083in)であり、高さは約1.14mm(0.045in)であった。個々の構造体の重量は約0.0333g(0.0012オンス)であり、これより密度は約1.82g/cm3(0.066ポンド/in3)となり、空隙体積は約40%となった。プライマーの厚さは、厚さ約0.152mm(0.006in)であった。この成形構造体はショアD硬度が約72であった。
試験手順I
回転するディスクの外縁における試験速度の1353表面m/分(5035表面フィート/分)が得られるようにアーバーの1分当たりの回転数を調整した機械的に駆動する可変速度旋盤のアーバーに、工作物として機能するあらかじめ秤量した1010炭素鋼の円形ディスクを取り付けた。それぞれ直径が約203mm(8in)であり、中心孔が31.75mm(1.25in)であり、厚さ4.75mm(0.187in)である3つのディスクをアーバー上で1つにまとめて、14.25mm(0.561in)の一体化した厚さを得た。表面上に約216mm×38mm(8.5in×1.5in)の寸法の試験体を有するあらかじめ秤量した試料ホルダーを含むキャリッジを、回転ディスクに対して水平にして、22.2ニュートン(5ポンド重)の力でディスクを試験体に接触させた。127mm(5in)のストローク長さおよび66mm(2.6in)/秒のストローク速度で、キャリッジを上下に接線方向に振動させた。回転する工作物と試験体との間の接触を14秒間に維持し、この時間の後、26秒間接触から離した。この順序を試験手順中に10回繰り返し、その後、試験体および工作物の重量減を求めた。3つの試験体の平均で、各試験結果について報告する。結果を表3に報告する。
工作物と試験体との間の接触時間が22秒であり、工作物および試験体を各サイクル後に秤量したという点で、この試験手順は試験手順Iとは異なる。この順序をさらに15回続けるか、または試験体がバッキングまで摩耗するかまで行った。研磨材の経時による性能を示すため、試験サイクル数と関連させて工作物および試験体の重量減を記録する。1つの試験体の各試験結果について報告する。結果を表4に報告する。
この試験方法によって、工作物の仕上を行う乾式条件下で使用した場合に試験体によって付与される表面粗さの測定を行った。適切なバックアップパッド、ディスクパッド(部品番号88740、ミネソタ州セントポールの3Mカンパニー(3M Company,St.Paul,MN)より商品名「スキックイット」(SKIKIT)で入手可能)、またはディスクパッド(部品番号70417、ミネソタ州セントポールの3Mカンパニー(3M Co.,St.Paul,MN)より商品名フックイット(HOOKIT)で入手可能)で支持された直径127mm(5in)の研磨ディスクを使用するオービタルサンダー(ニュージャージー州ウッドクリフレイクのインガーソル−ランド・カンパニー(Ingersoll−Rand Corp.,Woodcliff Lake,NJ)より入手可能な空気式、モデル88S45W109)を、ディスク速度4500rpmを使用し、約5kg(11ポンド)の荷重下で、金属表面に対して約5°を維持して金属工作物(1018炭素鋼)を研磨するように設定した。この工作物をサンダーの下で機械的に横断させ、1回の152.4mm(6in)通過は約7秒で完了した。
表3は、試験手順Iで試験した実施例1〜7および10〜16の比較結果を示している。表3には、比較例A、B、およびCの試験結果も含まれている。表4は、試験手順IIで試験した実施例1および5ならびに比較例A、B、およびCの比較結果を示している。
Claims (60)
- a.少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面とを有する、実質的に水平に配置した可撓性バッキングを提供するステップと、
b.研磨粒子と粒状硬化性バインダー材料とを含む乾燥流動性粒子混合物を提供するステップと、
c.前記バッキングの前記第1の表面の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティング上に、前記粒子混合物で構成される複数の一時的成形構造体を付着させるステップと、
d.前記粒状硬化性バインダー材料を軟化させて、隣接する研磨粒子の間に接着を形成するステップと、
e.前記軟化させた粒状硬化性バインダー材料を硬化させて、前記一時的成形構造体を永久的成形構造体に変換させ、さらに、前記バッキングの前記第1の表面上の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを硬化させるステップと、
を含む研磨製品の製造方法。 - 前記可撓性バッキングが、紙、織布、不織布、カレンダー加工された不織布、ポリマーフィルム、ステッチボンドされた布、連続気泡フォーム、独立気泡フォーム、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料が、熱硬化性バインダーおよび熱可塑性バインダーからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記プライマーコーティングが粉末として適用される、請求項1に記載の方法。
- 前記プライマーが、少なくとも2種類の異なるバインダー材料の混合物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プライマーが、熱硬化性バインダーを含む粉末として適用される、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記乾燥流動性粒子混合物が、研削助剤、充填剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、染料、開始剤、エネルギー受容体、およびそれらの混合物からなる群より選択される1つ以上の任意選択の添加剤を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記任意選択の添加剤が、フルオロホウ酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ガラスバブル、ガラスビーズ、氷晶石、ポリウレタン粒子、ポリシロキサンガム、ポリマー粒子、固体ワックス、液体ワックス、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項8に記載の方法。
- 前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、ゾルゲルアルミナ系セラミックス、炭化ケイ素、ガラス、セリア、ガラスセラミックス、溶融アルミナ−ジルコニア、天然破砕酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、ジルコニア、ガーネット、エメリー、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、硬質粒状ポリマー材料、金属、それらの組み合わせおよび凝集体からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記一時的成形構造体が不規則なパターンで付着される、請求項1に記載の方法。
- 前記一時的成形構造体が規則的なパターンで付着される、請求項1に記載の方法。
- 前記一時的成形構造体が、円錐、切頭円錐、三角錐、切頭三角錐、四角錐、切頭四角錐、矩形ブロック、立方体、直円柱、直立開管、半球、半球形遠位末端を有する直円柱、直立リブ、丸い遠位末端を有する直立リブ、多面体、およびそれらの混合物からなる群より選択される形状を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記研磨粒子と粒状硬化性バインダー材料との混合物が、約5重量%〜約99重量%の粒状硬化性バインダー材料と、約95重量%〜約1重量%の研磨粒子とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記研磨粒子と粒状硬化性バインダー材料との混合物が、約10重量%〜約90重量%の粒状硬化性バインダー材料と、約90重量%〜約10重量%の研磨粒子とを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記研磨粒子と粒状硬化性バインダー材料との混合物が、約50重量%〜約15重量%の粒状硬化性バインダー材料と、約50重量%〜85重量%の研磨粒子とを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記研磨粒子が、約2μm〜約750μmの範囲の平均粒度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料が、500μm未満の平均粒度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料が、加熱することによって架橋可能である、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料が、可視光、紫外光、電子ビーム、赤外線、誘導エネルギー、およびそれらの組み合わせから選択されるエネルギー源に曝露することによって架橋可能である、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料がポリエステル樹脂である、請求項1に記載の方法。
- 前記粒状硬化性バインダー材料がエポキシ樹脂である、請求項1に記載の方法。
- 前記プライマーコーティング粉末混合物が、熱硬化性樹脂の第1の粒子と、熱可塑性樹脂の第2の粒子との混合物を含む、請求項5に記載の方法。
- a.プライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
b.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と硬化した粒状バインダーとで構成される成形構造体と、
を含む可撓性研磨製品。 - 前記可撓性バッキングが、織布、不織布、カレンダー加工された不織布、ポリマーフィルム、ステッチボンドされた布、連続気泡フォーム、独立気泡フォーム、紙、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項24に記載の製品。
- 前記粒状バインダー材料が、熱硬化性バインダーおよび熱可塑性バインダーからなる群より選択される、請求項24に記載の製品。
- 前記プライマーコーティングが、少なくとも2種類の異なるバインダー材料の混合物を含む、請求項24に記載の製品。
- 前記粒状の硬化したバインダー材料が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項24に記載の製品。
- 前記混合物材料が、研削助剤、充填剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、染料、開始剤、エネルギー受容体、およびそれらの混合物からなる群より選択される1つ以上の任意選択の添加剤を含む、請求項24に記載の製品。
- 前記任意選択の添加剤が、フルオロホウ酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ガラスバブル、ガラスビーズ、氷晶石、ポリウレタン粒子、ポリシロキサンガム、ポリマー粒子、固体ワックス粒子、液体ワックス、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項29に記載の製品。
- 前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、ゾルゲルアルミナ系セラミックス、炭化ケイ素、ガラス、セリア、ガラスセラミックス、溶融アルミナ−ジルコニア、天然破砕酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、ジルコニア、ガーネット、エメリー、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、硬質粒状ポリマー材料、金属、それらの組み合わせおよび凝集体からなる群より選択される、請求項24に記載の製品。
- 前記成形構造体が不規則なパターンである、請求項24に記載の製品。
- 前記成形構造体が規則的なパターンである、請求項24に記載の製品。
- 前記成形構造体が、円錐、切頭円錐、三角錐、切頭三角錐、四角錐、切頭四角錐、矩形ブロック、立方体、直円柱、直立開管、半球、半球形遠位末端を有する直円柱、直立リブ、丸い遠位末端を有する直立リブ、多面体、およびそれらの混合物からなる群より選択される形状を有する、請求項24に記載の製品。
- 前記研磨粒子および硬化した粒状バインダー材料が、約5重量%〜約99重量%の粒状硬化性バインダー材料と、約95重量%〜約1重量%の研磨粒子とを含む、請求項24に記載の製品。
- 前記研磨粒子および硬化した粒状バインダー材料が、約10重量%〜約90重量%の硬化した粒状バインダー材料と、約90重量%〜約10重量%の研磨粒子とを含む、請求項24に記載の製品。
- 前記研磨粒子と硬化した粒状バインダー材料との混合物が、約50重量%〜約15重量%の硬化した粒状バインダー材料と、約50重量%〜約85重量%の研磨粒子とを含む、請求項24に記載の製品。
- 前記研磨粒子が、約2μm〜約750μmの範囲の平均粒度を有する、請求項24に記載の製品。
- 硬化前に前記粒状バインダー材料が500μm未満の平均粒度を有していた、請求項24に記載の製品。
- 前記硬化した粒状バインダー材料が架橋している、請求項24に記載の製品。
- 前記硬化した粒状バインダー材料が、可視光、紫外光、電子ビーム、赤外線、誘導エネルギー、およびそれらの組み合わせから選択されるエネルギー源に曝露することによって架橋している、請求項24に記載の製品。
- 前記硬化した粒状バインダー材料がポリエステル樹脂である、請求項24に記載の製品。
- 前記硬化した粒状バインダー材料がエポキシ樹脂である、請求項24に記載の製品。
- 前記プライマーコーティングが、熱硬化性樹脂の第1の粒子と、熱可塑性樹脂の第2の粒子との硬化した混合物を含む、請求項24に記載の製品。
- 前記バッキングの前記互いに反対側にある末端を継ぎ合わせてループを形成することによって得られたエンドレス研磨ベルトの形態である、請求項24に記載の製品。
- ディスクの形態である、請求項24に記載の製品。
- 回転可能なドラム上に取り付けられる、請求項24に記載の製品。
- 前記バッキングの前記反対側の第2の表面上に配置され取り付けられる、二部品機械的取り付けシステムのうちの1つの部品をさらに含む、請求項24に記載の製品。
- 前記バッキングの前記反対側の第2の表面の上にコーティングされた感圧接着剤の層をさらに含む、請求項24に記載の製品。
- a.第1の表面と、反対側の第2の表面とを有する可撓性バッキングを、前記第1の表面が実質的に水平の配置で配置されるように支持し分配するためのフレームと、
b.硬化性プライマー材料を、前記バッキングの前記第1の表面の上に付着させるためのプライマー分配システムと、
c.前記硬化性プライマー材料を少なくとも部分的に硬化させて、前記バッキングの前記第1の表面上にプライマーコーティングを形成するためのプライマー硬化システムと、
d.粒状硬化性バインダー材料と研磨粒子との混合物を受け取り、前記バッキングの前記第1の表面の前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティング上に、前記粒状硬化性バインダー材料と研磨粒子との混合物で構成される複数の一時的成形構造体を付着させるための分配装置と、
e.粒状硬化性バインダーを軟化させて隣接する研磨粒子を接着するための粒状バインダー軟化システムと、
f.前記粒状硬化性バインダー材料を硬化させるためと、前記少なくとも部分的に硬化したプライマーコーティングを硬化させ、前記一時的成形構造体を、前記バッキングの前記第1の表面上の前記硬化したプライマーコーティングに接着した永久的成形構造体に変換させるためとの粒状バインダー硬化システムと、
を含む可撓性研磨製品を製造するための装置。 - 前記フレームが、バッキング材料のロールを支持し、前記ロールから前記バッキング材料を分配するように設計されている、請求項50に記載の装置。
- 前記プライマー分配システムが、粒状プライマーを分配可能である、請求項50に記載の装置。
- 前記プライマー硬化システムが、前記バッキングを加熱して前記硬化性プライマー材料を硬化させることができる、請求項50に記載の装置。
- 前記分配装置が、前記混合物の一部を孔から前記バッキング上の前記プライマーコーティングの上に押し出すように設計された内部ワイパーブレードが取り付けられた孔あき円筒形壁を有する回転可能なドラムを含む、請求項50に記載の装置。
- 前記粒状バインダー硬化システムが、前記一時的成形構造体を加熱して前記粒状バインダー材料を硬化させることができる、請求項50に記載の装置。
- a.i.硬化したプライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
ii.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と硬化した粒状バインダーとの混合物で構成される成形構造体と、
を含む研磨製品を提供するステップと、
b.工作物の表面を前記成形構造体の前記遠位末端と接触させるステップと、
c.前記工作物または前記研磨製品の少なくとも1つを相対的に動かしながら、前記工作物表面と、前記研磨製品の前記成形構造体の前記遠位末端との間に十分な力を与えて、前記表面の研磨および/またはその他の改質を行うステップと、
を含む、工作物の表面を研磨する方法。 - 前記工作物が、金属、プラスチック、木材、複合材料、ガラス、セラミックス、光学材料、塗装された基材、プラスチックがコーティングされた基材、自動車外装、コンクリート、石、積層体、成形されたプラスチック、焼成粘土製品、シートロック、プラスター、塗り床材料、宝石用原石、プラスチックシート材料、ゴム、革、布、およびそれらの混合物からなる群より選択される材料を含む、請求項56に記載の方法。
- 前記工作物が、鋼、ステンレス鋼、鉄、真鍮、アルミニウム、銅、スズ、ニッケル、銀、亜鉛、金、白金、コバルト、クロム、チタン、それらの合金、およびそれらの混合物からなる群より選択される金属を含む、請求項57に記載の方法。
- a.プライマーコーティングを有する第1の表面と、反対側の第2の表面と、互いに反対側にある末端とを有する可撓性バッキングと、
b.各構造体が、前記バッキングから間隔を開けた遠位末端と、前記バッキング上の前記プライマーコーティングに取り付けられた取り付け末端とを有する、複数の成形構造体であって、研磨粒子と有機バインダーとで構成される成形構造体と、
を含み、従来の被覆研磨製品と比較すると、初期切削サイクル後に、平均で実質的に一貫した高切削レベルを有する可撓性研磨製品。 - 初期切削サイクル後、第11から第15の切削サイクルの平均切削を、平均で、前記初期切削サイクル後の第1の切削サイクルと比較すると、平均で、前記第1の切削サイクル後の切削サイクルにおける切削の少なくとも60%となる、請求項59に記載の研磨製品。
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