JP2007532333A - 不織研磨物品および方法 - Google Patents

Abstract

テクスチャー加工された非平坦表面と、その研磨コーティング（１４）とを有する不織研磨物品、特にかさ高不織研磨物品。このコーティングは、表面全体を覆う場合もあるし、表面の一部のみを覆う場合もある。山（２６）または高い領域と、谷（２８）またはくぼんだ領域とで構成されるテクスチャー加工された表面によって、概して平坦な研磨面を有する不織研磨物品よりも改善された切削性能が得られる。

Description

本発明は、研磨コーティングを上に有するかさ高不織基材（ｌｏｆｔｙ ｎｏｎｗｏｖｅｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を含むテクスチャー加工された研磨物品に関する。

不織研磨製品は、一般に、研磨コーティングを不織基材に適用し、その研磨コーティングを硬化させることによって製造される。好適な不織基材は、カード法、エアレイド法、スパンボンド法、または湿式法などの方法によって得ることができる。不織基材は、構成要素の繊維を緻密にして、機械的にからませるために、ニードルタック（ｎｅｅｄｌｅｔａｃｋ）されてもよい。最初に「プレボンド」コーティングを適用し、硬化させることで、さらなる加工の前に不織基材を安定化させることができる。硬化性（固化性）バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングまたは研磨層をこの不織基材に適用することで研磨製品が形成される。

特許文献１において規定され、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）の３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）より登録商標「スコッチ・ブライト」（ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ）で販売される種類の低密度研磨製品は、表面処理製品として商業的に大きく成功している。この種類の研磨製品は典型的には、捲縮させたステープルファイバーをマットに成形し、樹脂バインダーおよび接着剤を含浸させることによって形成される。この材料は、多くの機能を付与するため様々な種類で市販されている。

不織研磨製品の一般的な形態は、回転軸に取り付けられるディスクまたはホイール、ベルト、床処理用パッドなどの仕上げ装置用パッド、あるいはハンドパッドとして使用されるシートである。これらの研磨物品は、グラインダーのバックアップパッドなどの支持体に使用中に取り付けることができるし、これらの研磨物品は、ハンドパッドとして使用するのに十分な体積を有することもできる。

特定の用途においては、一般に布、紙、またはプラスチックのバッキングを有する被覆研磨ディスクよりも不織研磨ディスクの方が好ましいが、その理由は仕上げを行う表面に対して不織ディスクの方が形状が適合しやすいからである。たとえば、不織研磨ディスクは、ディスクを引き裂いたり、研磨される表面に溝状の傷を付けたりすることなく、とがった角部および溶接部の周囲に容易に適合する。通常、不織ディスクは、被覆研磨ディスクよりも低い研削特性（たとえば、切削速度）を有するので、この適合性は、一部の用途においては短所となる。

不織研磨物品の適合性を維持しながら切削性能が向上した不織研磨物品が望まれている。
米国特許第２，９５８，５９３号明細書

本発明は、テクスチャー加工された非平坦表面を有する不織研磨物品、特にかさ高不織研磨物品に関する。山または高い領域と、谷またはくぼんだ領域とで構成されるテクスチャー加工された表面によって、概して平坦な研磨面を有する不織研磨物品に対して改善された切削性能が得られる。テクスチャー加工された非平坦面の１つの共通点は波形であることである。

特定の一態様において、本発明は、第１の表面と反対側の第２の表面とを有するかさ高不織基材と、第１の表面の少なくとも一部に存在する、バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングとを含む不織研磨物品に関する。これらの第１の表面および第２の表面は、複数の山および谷を画定している。この不織布は、第１の表面と第２の表面とによって画定された厚さを有し、この厚さは基材全体で実質的に一定である。

別の特定の態様において、本発明は、不織研磨物品の製造方法に関する。この方法は、第１の表面と反対側の第２の表面とを有するかさ高不織基材を提供するステップと、かさ高不織基材の第１の表面の少なくとも一部に、バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングを提供するステップとを含む。不織基材の第１の表面および第２の表面は、複数の山および谷を画定している。この不織布は、第１の表面と第２の表面とによって画定された厚さを有し、この厚さは基材全体で実質的に一定である。

本発明は、一般に、研磨コーティングの担体基材としてかさ高不織材料を有する研磨物品に関する。この研磨物品のトポグラフィーは三次元であり、谷またはくぼんだ領域によって分離された多数の山または隆起領域を含む研磨面を有する。研磨コーティングは、かさ高不織基材の前面にわたって存在する場合もあるし、山または谷に限定される場合もある。研磨コーティングは、研磨物品の片面に存在する場合もあるし、両面に存在する場合もある。

本発明の研磨物品と、そのような研磨物品の製造方法および使用方法と記特徴ならびにその他の特徴を、以下により詳細に説明する。

図面を参照すると、本発明による研磨物品が、図１において参照番号１０で示されている。図２〜図７は、研磨物品１０の種々の実施形態を示している。各研磨物品は独自の参照番号を有するが（すなわち、図２において研磨物品１０Ａ、図３において研磨物品１０Ｂなど）、種々の実施形態における類似の特徴は、同じ参照番号で表している。

図２に見られるように、研磨物品１０Ａは、研磨コーティング１４を支持する基材１２を有する。基材１２は、第１の表面２２と反対側の第２の表面２４との間で画定される。基材１２は、複数の山または隆起領域２６と、複数の谷またはくぼんだ領域２８とを有する。各表面２２、２４は、山２６から谷２８まで延在する側壁部分２７を含む。

第２の表面２４は、第１の表面２２の輪郭に従っており、そのため基材は実質的に一定の厚さを有する。基材１２の厚さ「ｔ」は、基材１２全体でのばらつきが５０％以下であり、典型的には３０％以下である。厚さのばらつきが２０％以下であることが好ましい。第１の表面２２が第２の表面２４の逆であるこのような基材１２を有することによって、表面２２、２４のいずれかまたは両方に研磨コーティング１４を適用することができ、さらにテクスチャー加工された研磨面を得ることができる。さらに、実質的に一定の厚さの基材１２を有することで、研磨コーティングを支持するための一貫性のある表面を有する研磨物品が得られ、一貫した厚さを有する研磨物品が得られることで、一貫した研削または研磨結果が得られる。

研磨コーティング１４は、バインダー３４によって基材１２の第１の表面２２に保持された複数の研磨粒子３２を有する。研磨粒子３２は、バインダー３４全体に分散させることができるし、概してバインダー３４によって保持された層として存在することもできる。

研磨物品１０Ａは、山２６、および谷２８、ならびに山２６と谷２８を連結する側壁部分２７に存在する研磨コーティング１４を有する。種々の研磨コーティング１４を図３〜図５に示している。研磨物品１０Ｂが山２６に存在するが、谷２８および側壁２７には存在しない研磨コーティング１４を有することを除けば、図３の研磨物品１０Ｂは図２の研磨物品１０Ａと類似している。研磨物品１０Ｃが、谷２８にあり山２６にはない研磨コーティング１４を有することを除けば、図４の研磨物品１０Ｃは図２の研磨物品１０Ａと類似している。図５の研磨物品１０Ｄは、かさ高不織基材１２が、上記の研磨物品１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃとは異なる。研磨物品１０Ｄの基材は、山２６、谷２８、および山２６と谷２８とを連結するランド部分３０を含む。ランド部分３０は、山２６と谷２８との中間の高さである。

図６および図７は、同じ構成の基材を有するが、研磨コーティングが基材の互いに反対側にある研磨物品の２つの異なる実施形態を示している。研磨物品１０Ｅ（図６）および研磨物品１０Ｆ（図７）はどちらも、基材が複数の谷および山を有し、研磨コーティングが基材全体にわたって存在する。図６の研磨物品１０Ｅは、個別の山と、相互に連結した谷とを有し、研磨コーティングは山および谷の両方に存在し、これらの山は「枕」に似ている。研磨物品１０Ｅの別の実施形態においては、研磨コーティングが、かさ高不織基材の山または「枕」に優先的に存在することができる。図７の研磨物品１０Ｆは、個別の谷と、相互に連結した山とを有し、これらの谷は「ポケット」に似ている。研磨物品１０Ｆの別の実施形態においては、研磨コーティングが、かさ高不織基材の「ポケット」内に優先的に存在することができる。

図２〜図７の実施形態において、そして図６および図７で最もよく見られるように、これらの研磨物品は、直線状の格子として存在する山２６および谷２８で構成されるトポグラフィーを有する。すなわち、山２６および谷２８は、研磨物品の幅および長さの全体にわたって存在する。これらの実施形態とは異なり、図８の研磨物品１０Ｇは、引き伸ばされた長さの山２６および谷２８を有する。

研磨物品１０およびそれ以降は、研磨物品１０の外縁から、物品１０の反対側の表面の最外部までで測定される特定の全体厚さを有する。図２において、研磨コーティング１４の外面から、基材１２の第２の表面２４によって画定された外面までの距離として定義されるものとして厚さ「Ｔ」が示されている。図３および４において、追加の基材が存在する場合（後により詳細に説明するように）には、第２の基材によって画定された外面から、反対側の表面の研磨コーティング１４の外面（図３）または山２６の上部（図４）のいずれかまでの距離として厚さが定義される。一般に、研磨物品１０およびそれ以降の厚さは、少なくとも３ｍｍであり、通常少なくとも３．１７５ｍｍ（１／８インチ）であり、多くの場合は少なくとも６．３５ｍｍ（１／４インチ）である。

本発明の研磨物品の種々の特徴について以下に説明する。

基材
研磨物品１０およびそれ以降の基材１２は、かさ高不織繊維材料である。用語「かさ高不織布」を使用する場合、方向の不規則な複数の繊維で構成される不織ウェブ材料の層であって、厚さ（波形成形の前）が少なくとも１５０マイクロメートル、通常少なくとも５００マイクロメートル（０．５ｍｍ）である層を意図している。大部分の実施形態においては、かさ高不織基材１２の厚さは少なくとも３．１７５ｍｍ（１／８インチ）である。基材１２の一般的な厚さは、たとえば、６．３５ｍｍ（１／４インチ）おおび１２．７ｍｍ（１／２インチ）である。繊維マット上にプレボンドバインダーを加えても、基材の厚さが大きく変化することはない。かさ高不織布は、波形成形工程中に不織布に加えられる圧力によって厚さが減少する場合がある。波形成形前の不織基材と比較して、波形成形した基材１２は、元の厚さの少なくとも３５％、好ましくは少なくとも５０％を維持する。より厚い不織材料は、より薄い不織材料よりも厚さの減少が大きいと予想される。波形成形後の表面２２から表面２４までの基材１２の厚さ「ｔ」は、少なくとも１５０マイクロメートルであり、通常は少なくとも５００マイクロメートルである。大部分の実施形態においては、この厚さは少なくとも１０００マイクロメートル（１ｍｍ）であり、好ましい範囲は１ｍｍ〜１５ｍｍである。典型的には、この厚さは２ｃｍ以下であり、多くの場合１．５ｃｍ以下である。波形成形した基材１２の一般的な厚さとしては３．４ｍｍおよび６．５ｍｍが挙げられる。

かさ高不織基材１２に好ましい構成材料としては、繊維を形成することが知られている１種類以上の種々の熱可塑性ポリマーから製造された腐食ウェブが挙げられる。好適な熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブチレンなど）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６／６、およびナイロン１０）など、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートなど）、アクリル系モノマーを含有するコポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーから選択することができる。半合成繊維（アセテート繊維など）、天然繊維（綿など）、再生繊維（レーヨンなど）、およびその他の非熱可塑性繊維を、熱可塑性繊維とブレンドすることもできる。

これらの繊維は、典型的には約６〜約２００、より一般的には約５０〜約１００のデニール数を有する。かさ高不織基材１２の坪量（繊維のみであり、プレボンドバインダー層を含まない）は、好ましくは約５０グラム／平方メートル〜約１キログラム／平方メートルであり、より好ましくは約１５０〜約６００グラム／平方メートルである。典型的には、繊維を固定するために、かさ高不織基材にプレボンドバインダーが適用される。プレボンドバインダーを有するかさ高不織基材１２の坪量は、通常約１００グラム／平方メートル〜約２キログラム／平方メートルであり、より好ましくは約３００ｇ〜約１．５キログラム／平方メートルである。プレボンドバインダーを有する特定の好適な基材１２の１つは、約１．１５ｋｇ／ｍ^２の坪量を有する。

かさ高不織基材は、あらゆる好適なウェブ形成作業によって調製することができる。たとえば、かさ高不織布ウェブは、カーディング、スパンボンド、スパンレース、メルトブローン、エアレイド、クレープ加工を行うことができ、当技術分野で周知である他の方法によって製造することもできる。

トポグラフィー
基材１２は、その中に三次元トポグラフィーを有し、このため研磨物品１０およびそれ以降に非平坦研磨面が形成される。このトポグラフィーを形成する山２６および谷２８は、好ましくは基材１２上で規則的なパターンまたはアレイを形成する。たとえば、山または隆起領域２６は、図８に示されるように、谷２８によって分離されているほぼ平行で連続な列として提供することができる。あるいは、山または隆起領域２６は、谷２８によって分離されて特定のパターンとなることができ、典型的には直線状の格子となることができる。隆起領域２６および谷２８は、長方形または正方形であってよいし、あるいは、限定するものではないが、菱形、円形、楕円形、三角形、涙型、六角形、および八角形などの他のパターンおよび形状を有することもできる。山２６および谷２８は、不規則なパターンに見えるように提供することができるが、通常、不規則なパターンを周期的に繰り返すローラまたはその他の装置で山が形成されるので、この配列は実際には不規則なパターンの繰り返し、すなわち半不規則パターンとなる場合がある。

山２６の高さおよび谷２８の深さは、波形成形されていない状態からの、２２または２４のいずれかの基材表面の移動距離として定義される。山の高さまたは谷の深さは、側壁２７の長さにも等しい。

山および谷は高さおよび深さが変化してもよいが、山２６の高さ、または谷２８の深さは、ほぼ一定であり、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲、好ましくは約１．５ｍｍ〜約４ｍｍの範囲である。特定の一実施形態における山２６の高さは２．２ｍｍ〜３．５ｍｍである。たとえば、図２〜図７に示される実施形態などのように、直線状の格子中に形成された谷２８によって山または隆起領域２６が分離されている場合、個々の山または隆起領域の面積は約９ｍｍ^２〜約２５０ｍｍ^２の範囲となる。図８に示されるような、谷によって分離されたほぼ平行で連続の列として山または隆起領域２６が提供されている波形の例の場合、山または隆起領域２６の表面積は約１５０ｍｍ^２〜約４５０ｍｍ^２の範囲となる（約６５０ｍｍ^２の表面積を有する断面で測定した場合）。

山は、面積の約２５％から面積の約７５％までを占めることができる。山２６と谷２８とによって示される面積の比は、通常２５：７５〜７５：２５の範囲内となり、大部分の実施形態においては４０：６０〜６０：４０の範囲内となる。前述したように、基材１２は実質的に一定の厚さを有し、第２の表面２４は第１の表面２２に従っている。山の領域２６対谷２８の比が５０：５０である基材は、表面２２、２４のいずれもコーティングすることができ、同じ表面積の山２６と谷２８とが得られるので有益である。

バッキングまたはスクリム
本発明の研磨物品は、かさ高不織基材１２以外に第２の基材を含むことができる。この第２の基材は、かさ高不織基材の裏側に存在するバッキング層であってもよいし、かさ高不織基材の内部に存在するスクリムまたはその他の層であってもよい。第２の基材は、たとえば、研磨物品を堅くするため、伸びにくくするため、引裂抵抗を改善するため、取り付け機構を提供するため、または所望の物品特性（吸収性など）を付与するために含めることができる。第２の基材を有する研磨物品の種々の構造が図２〜図４に示されている。図３および図４は、第２の表面２４に存在するバッキング４０を示しており、図２は、第１の表面２２と第２の表面２４との間の基材１２の内部に存在する強化スクリムなどのスクリム４２を示している。好ましくは、第２の基材４０、４２は、研磨物品１０の永続的な特徴である、すなわち、第２の基材４０、４２は基材１２から容易に取り外すことはできない。

第２の基材４０、４２は、基材１２の厚さよりも薄い厚さを有するかなり薄い材料であってよい。薄い材料の例としては、編物または織物または布、不織ウェブ、熱可塑性フィルムまたは他のプラスチックフィルム、紙、あるいはそれらの積層体が挙げられる。このような材料の通常の厚さは２５０マイクロメートル〜４ｍｍであるが、より厚い材料およびより薄い材料も好適となる。他の好適な材料としては、ループまたはフックを上に有する基材が挙げられ、これらは取り付け機構の半分であり、研磨物品１０をバックアップパッドなどに取り付けるために使用される。あるいは、第２の基材４０は、基材１２の厚さを超える厚さを有するかなり厚い材料であってもよい。たとえば、好適な厚い第２の基材４０としては、オープンセルまたはクローズドセルであってよいスポンジが挙げられる。一般的なスポンジ材料としてはセルロースおよびポリウレタンが挙げられる。このような材料の通常の厚さは、３．１７５ｍｍ（１／８インチ）〜５．１ｃｍ（２インチ）以上である。

図３を参照すると、第２の基材４０を有する一実施形態が示されている。研磨物品１０Ｂの場合、第２の基材４０は、研磨コーティング１４とは反対の基材１２の側の谷２８において第２の表面２４に取り付けられ、山２６には取り付けられていない。このような構造においては、基材１２にテクスチャーを付与した後に、第２の基材４０が基材１２に取り付けられる。

図４を参照すると、第２の基材４０を有する別の実施形態が示されている。研磨物品１０Ｃは、研磨コーティング１４とは反対の基材１２の側の山２６および谷２８において第２の表面２４に取り付けられた第２の基材４０を有する。このような構造においては、基材１２にテクスチャーを付与する前または付与と同時に、第２の基材４０が基材１２に取り付けられる。したがって、このテクスチャーは、基材１２および第２の基材４０の両方に付与される。

図２において、スクリム４２の一実施形態が示されている。研磨物品１０Ａは、第１の表面２２と第２の表面２４との間の基材１２の内部に存在する第２の基材４２を有する。スクリム４２は、表面２２、２４の一方に他方よりも近づくように配置することができるし、これらのちょうど中間に配置することもできる。このような構造においては、基材１２にテクスチャーを付与する前に、スクリム４２が基材１２内に配置される。スクリム４２は、かさ高不織布材料の製造中に基材１２内に配置することができるし、ニードルタックなどによって後に加えることもできる。スクリム４２の基材１２内へのニードルタックが行われる実施形態においては、スクリム４２は、一般に織物または編物のメッシュ材料である。

図３および図４において、第２の基材４０を第２の表面２４に固定するために接着剤を使用することができるし、あるは、基材１２および第２の基材４０の一方または両方が熱可塑性材料を含む場合には、その材料を加熱溶融させて、基材１２、４０を互いに固定させることができる。

かさ高不織基材を波形成形する方法
本発明の研磨物品の波形成形されたかさ高不織基材を製造するのに好適な方法は多数存在する。図９は、図２〜８の研磨物品中に使用すると好適なかさ高不織基材１２を形成するための方法および装置を概略的に示している。図９に示される方法は、一般に、波形成形またはテクスチャー加工された基材を形成するステップを含み、これによって基材は山または隆起領域２６と、谷またはくぼんだ領域２８とを有するようになる。テクスチャーが付与された後で、テクスチャー加工された基材の一方の側に第２の基材が取り付けられる。

図９において、予備成形されているが波形成形は行われていないかさ高不織材料２００のウェブが、図示される方法の出発材料として使用される。このかさ高不織材料２００は、第１および第２の波形成形部材またはローラー１２６および１２７の間に供給され、これらの部材のそれぞれは、１つの軸を有し、さらに、周囲において間隔を開けて配置されほぼ軸方向に延在し、周囲部分の周りにあり、その周囲部分を画定している複数の隆起部１２８を含み、隆起部１２８の間の間隔は、他方の波形成形部材１２６または１２７の隆起部１２８の受け入れ部分に適合しており、かみ合った隆起部１２８の間で不織ウェブ２００とかみ合う関係となる。波形成形部材１２６、１２７の一方または両方は、波形成形工程を促進するために加熱されていてもよく、好ましくは、その温度は不織材料２００が感知できるほど溶融するほど高くはないが、繊維の部分的な溶融は許容できる。一般に歯車の歯のように隆起部１２８の部分がかみ合うように、波形成形部材１２６、１２７は、軸方向に平行に取り付けられる。波形成形部材１２６、１２７の少なくとも１つは回転し、波形成形部材１２６、１２７の隆起部１２８のかみ合い部分の間に不織材料２００が供給されて、概して不織材料２００が波形成形される。隆起部１２８のかみ合い部分を通り過ぎた後、波形成形された不織布２００は、第２の波形成形部材１２７の周囲に沿って保持される。

図に示される方法においては、図３における研磨物品１０Ｂの第２の基材４０などのバッキング部材が基材１２に適用される。

第２の波形成形部材１２７と、平坦面を有する冷却ローラー１２５との間に結成されるニップの中に、ダイ１２４から接着剤層２５０が押し出され、これと同時に、波形成形部材１２７と冷却ローラー１２５との間のニップにローラー１２５の表面に沿いながらバッキング部材３００が供給される。この結果、バッキング部材３００と不織材料２００との間に接着剤層２５０が付着し、それによって谷部分１１０に沿ってバッキング部材３００と不織材料２００とが接合する。この結果得られた不織布積層体１００は、部分的に冷却ローラー１２５を回って運ばれて、完全に冷却される。

あるいは、研磨物品１０Ｂの基材は、バッキング部材３００を波形成形された不織材料に熱的または超音波的に接合することによって形成することができる。

基材１２の長さに沿い、基材１２の山および谷に従って積層されたバッキング４０を有する、図４の研磨物品１０Ｃの形成に使用される方法および装置は、接着剤層を押し出してバッキング部材３００を不織ウェブ２００に接合させる代わりに、バッキング部材３００を形成し不織ウェブ２００に接合してから、ウェブ２００を波形成形部材１２６、１２７の間に進めることを除けば、図９に示される装置と類似しており、同じ装置が使用される。

研磨コーティング
基材１２によって支持された研磨コーティング１４は、バインダー３４によって基材１２に保持された研磨粒子３２で構成される。

研磨粒子
研磨粒子３２は、有機または無機の粒子であってよい。好適な無機研磨粒子の例としては、アルミナまたは酸化アルミニウム（溶融酸化アルミニウム、熱処理溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウムなど）、炭化ケイ素、二ホウ化チタン、アルミナジルコニア、ダイヤモンド、ホウ素炭化物、セリア、ケイ酸アルミニウム、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、シリカ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい溶融酸化アルミニウムとしては、ニューヨーク州トナワンダのエクソロンＥＳＫカンパニー（Ｅｘｏｌｏｎ ＥＳＫ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｏｎａｗａｎｄａ，ＮＹ）、またはワシントン・ミルズ・ミネラルズ・コーポレーション（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｍｉｌｌｓ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｃｏｒｐ．）によって工業的に予備処理されて入手可能なものが挙げられる。好ましいセラミック酸化アルミニウム研磨粒子としては、米国特許第４，３１４，８２７号明細書、同第４，６２３，３６４号明細書、同第４，７４４，８０２号明細書、同第４，７７０，６７１号明細書、同第４，８８１，９５１号明細書、同第４，９６４，８８３号明細書、同第５，０１１，５０８号明細書、および同第５，１６４，３４８号明細書に記載されるものが挙げられ、これらすべての記載内容を本明細書に援用する。本発明において有用な粒子の他の例としては、中実ガラス球、中空ガラス球、炭酸カルシウム、ポリマーバブル、シリカおよびシリケート、アルミニウム三水和物、ムライト、および軽石が挙げられる。

研磨物品中に使用する渡航的な有機研磨粒子は、好ましくは熱可塑性ポリマーおよび／または熱硬化性ポリマーから形成される。有機研磨粒子は、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、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、ポリアミド、およびそれらの組み合わせなどの熱可塑性材料から形成することができる。有機研磨粒子は、熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーとの混合物であってもよい。

好ましい有機研磨粒子は、インディアナ州サウスベンドのマキシ・ブラスト・インコーポレイテッド（Ｍａｘｉ Ｂｌａｓｔ Ｉｎｃ．，Ｓｏｕｔｈ Ｂｅｎｄ，Ｉｎｄ．）より「ＭＣ」ブラスト媒体として市販されている金属および型の清掃用のプラスチックブラスト媒体であり、帯電防止コーティングを有するものが入手可能であるが、好ましくは未処理のものである。この「ＭＣ」媒体は、９９％がメラミンホルムアルデヒド縮合物のアミノ熱硬化性プラスチックである。

無機または有機のいずれの研磨粒子も、あらゆる精密な形状を有することができるし、不揃いまたは不規則な形状であってもよい。このような三次元形状の例としては、角錐、円柱、円錐、球、ブロック、立方体、多角形などが挙げられる。あるいは、有機研磨粒子は、比較的平坦であってよく、菱形、十字型、円形、三角形、長方形、正方形、楕円、八角形、五角形、六角形、多角形などの断面形状を有することができる。成形研磨粒子、およびそれらの製造方法は、米国特許第５，００９，６７６号明細書、同第５，１８５，０１２号明細書、同第５，２４４，４７７号明細書、および同第５，３７２，６２０号明細書において教示されており、これらすべての記載内容を本明細書に援用する。成形熱硬化性有機研磨粒子は、米国特許第５，５００，２７３号明細書に従って製造することができ、この記載内容を本明細書に援用する。

研磨粒子の表面（それらの表面の一部、または表面全体）は、バインダー３４への接着性および／または分散性を向上させるために、カップリング剤で処理することができる。

本発明の好都合な用途のための研磨粒子の平均粒度は、少なくとも約１０マイクロメートルであり、通常少なくとも約５０マイクロメートルであり、好ましくは少なくとも約１００マイクロメートルである。約５０マイクロメートルの粒度は、米国規格協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）（ＡＮＳＩ）規格（Ｓｔａｎｄａｒｄ）Ｂ７４．１８−１９８４に準拠した被覆研磨材のグレード２８０砥粒にほぼ対応しており、１００マイクロメートルはほぼグレード１２０に対応しており、６００マイクロメートルはほぼグレード３０に対応しており、これらすべてが本発明による研磨物品に好適である。

研磨物品１０の所望の最終用途に依存して、研磨粒子３２は、研磨コーティング１４内で配向させることができるし、配向させずに基材１２に適用することもできる。

研磨物品の調製
本発明による研磨物品１０およびそれ以降を調製するために種々の方法を使用することができる。研磨コーティング１４は、従来の研磨コーティング技術によって基材１２に適用することができる。

研磨コーティング１４は、バインダー３４全体に分散した研磨粒子３２を有することができる。このようなコーティングは、研磨粒子３２と液体バインダー３４とのスラリーを基材１２に適用し、続いてバインダー３４を硬化または固化させることによって得られる。スラリー層に、追加の研磨粒子を含む場合も含まない場合もありサイズコートと呼ばれることが多い第２のバインダー層を適用して固化させてもよい。

別の一般的な研磨コーティング１４では、メイクコートまたはロールコートが使用される。このようなコーティングは、通常は吹き付けまたはロールコーティングによって、液体バインダー３４の層を基材に適用し、次に研磨粒子３２をその上に適用することによって得られる。研磨粒子３２は、バインダー３４に単に落下させるだけであってもよいし、静電界などによって配向させてもよい。研磨粒子３２は、バインダー３４中に少なくとも部分的に埋め込まれる。粒子３２を適用した後、バインダー３４を硬化または固化させる。メイクコートまたはロールコートにサイズコートと呼ばれることが多い第２のバインダー層を適用して固化させてもよい。

バインダー
研磨コーティング１４のバインダー３４は、研磨粒子３２を基材１２上に保持する。バインダー３４は、有機の重合性樹脂を含む液体バインダーまたはバインダー前駆体から誘導され、固化または硬化させることによってバインダー３４を形成する。研磨物品１０の製造中、重合または硬化過程の開始を促進するエネルギー源にバインダー前駆体を曝露する。エネルギー源の例としては、熱エネルギーおよび放射エネルギーが挙げられる。この重合過程中に、樹脂が重合して、バインダー前駆体は固体化したバインダーに変化する。バインダー３４は、固体化、固化、または硬化すると、非粘着性となる。

バインダー３４に好適な有機樹脂の例としては、フェノール樹脂（レゾールおよびノボラックの両方）、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシ、エチレン系不飽和化合物、ペンダント不飽和カルボニル基を有するアミノプラスト誘導体、少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアヌレート誘導体、少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体、ビニルエーテル、エポキシ樹脂、それらの混合物および組み合わせが挙げられる。この群に含まれない他の材料もバインダー３４として好適となる。

研磨物品の使用方法
本発明の研磨物品１０は、従来の不織研磨物品を使用するあらゆる用途において使用することができる。本発明の研磨物品は、研削ディスク、エンドレスベルト、シート、ハンドパッドなどとして使用することができる。本発明の研磨物品は、従来の物品と同じ方法で使用される。

特に明記しない限り、以下の実施例に記載される物品は、以下の手順により不織プレボンドを使用して調製した。特に明記しない限り、すべての比、部数、パーセント値などは、重量を単位としている。

エアレイ・ランド・ウェーバー（ａｉｒ ｌａｙ Ｒａｎｄｏ Ｗｅｂｅｒ）装置（ニューヨーク州マセドンのランド・マシーン・カンパニー（Ｒａｎｄｏ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｃｅｄｏｎ，ＮＹ）より市販される）を使用して、５８デニール（６４．５ｄｔｅｘ）×５．１ｃｍのナイロンステープルファイバーから、２９３ｇ／ｍ^２の坪量を有するかさ高不織布材料を調製した。このかさ高不織材料の厚さは約１．８ｃｍであった。こうして得られた不織布を、３０１ｇ／ｍ^２のポリエステルスクリム織布（「１０１×４３ポリエステル・クロス・パワー・ストレート」（１０１×４３ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｃｌｏｔｈ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｒａｔｅ）、サウスカロライナ州スパータンバーグのミリケン・アンド・カンパニー（Ｍｉｌｌｉｋｅｎ ＆ Ｃｏ．，Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣ）より入手した）に置き、これら２つの層を、１５×１８×２５×３．５ＲＢの針で構成されるニードルボード（ウィスコンシン州マニトウォックのフォスター・ニードル・カンパニー（Ｆｏｓｔｅｒ Ｎｅｅｄｌｅ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｎｉｔｏｗｏｃ，ＷＩ）より市販される）が取り付けられたニードルタック装置（ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）のディーロ・インコーポレイテッド（Ｄｉｌｏ，Ｉｎｃ．）より市販される）に通した。このニードルタック装置は、６００ストローク／分、貫入深さ１３ｍｍ、および速度６．１ｍ／分で運転した。得られた不織複合構造は、ポリエステルスクリム布によって画定された面（上部）の上の厚さが約５５％であり、その面の下（底部）が約４５％であった。次に、この複合材料を、約１．７５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力に設定した１組の対向するローラー（外径２５．４ｃｍすなわち１０インチを有する）に通した。この上部ローラーは１７４℃に加熱し維持した。

次に、こうしてニードル加工した複合材料を、２本ロールコーターに通すことによって、プレボンド樹脂前駆体を含浸させると、乾燥時重量増加が約５５６ｇ／ｍ^２となった。このプレボンド樹脂前駆体の処方を以下に示す。

１．イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）のウィトコ・コーポレーション（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐ．）より市販されるポリソルブ（ＰＯＬＹＳＯＬＶ）溶媒中にある、フロリダ州タンパ（Ｔａｍｐａ，ＦＬ）のＪＬＭマーケティング・インコーポレイテッド（ＪＬＭ Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ Ｉｎｃ．）より市販されるステアリン酸リチウムの４１％分散体。
２．コネチカット州ミドルベリ（Ｍｉｄｄｌｅｂｕｒｙ，ＣＴ）のユニロイヤル・ケミカル・カンパニー・インコーポレイテッド（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）のブロック多官能性イソシアネートポリマーの商品名。

不織材料にコーティングした後、１４３℃のトンネルオーブン中で約４分かけてプレボンド樹脂前駆体を硬化させた。以下に示す実施例で使用するためのさらなる加工のために、硬化した不織プレボンドウェブを幅１２インチのロールに切断した。

実施例１
相互かみ合いパターンを有する第１および第２のローラー（それぞれ波形成形部材１２６および１２７）に菱形のパターンを機械加工したことを除けば、図９に示すものと同様の方法および装置によって、上記のかさ高不織布ウェブの波形成形を行った。この菱形は一辺が約８ｍｍであり、菱形は約９個／平方インチ（６．４５ｃｍ^２）存在し、各菱形の間の間隔は一定であった。パターンを有する両方のロールを２３２℃に加熱した。相互かみ合いパターンを有するローラーの間のニップに、ウェブの第１の主面が上向きになるようにしてかさ高不織ウェブを供給した。これによってパターンが形成された不織ウェブは、ウェブの第１の主面上にへこんだ領域またはポケットを有した。各ポケットの深さは約３ｍｍであった。

このパターンが形成されたウェブの第１の主面に研磨コーティングを適用した。

ノズル＃５９ＡＳＳおよびキャップ＃１５１を取り付けたスプレーガン（「ビンクス・スプレー・ガン＃６０１」（ＢＩＮＫＳ ＳＰＲＡＹ ＧＵＮ ＃６０１））（すべてミネソタ州セントポールのミッドウェイ・インダストリアル・サプライ・カンパニー（Ｍｉｄｗａｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手した）を使用して、５フィート／分（１．５ｍ／分）のライン速度で樹脂／研磨スラリーをウェブの表面にスプレーコーティングした。このスプレーは、ブレデル・ホース・ポンプＳＰ／１５（Ｂｒｅｄｅｌ Ｈｏｓｅ Ｐｕｍｐ ＳＰ／１５）（ミネソタ州クーンラピッズのパウエル・イクイップメント・セールズ（Ｐｏｗｅｌｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｓａｌｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｃｏｏｎ Ｒａｐｉｄｓ，ＭＮ）より入手した）を使用してスプレーガンから供給した。このスプレーガンを、６１往復／分でウェブ全体を往復させると、湿潤時重量増加が２９３グレーン／２４平方インチ（１２２５ｇ／ｍ^２）となった。

上記のスラリーは、１０．８ポンド（４．９ｋｇ）のフェノール樹脂（カナダのネステ・レジンズ（Ｎｅｓｔｅ Ｒｅｓｉｎｓ）より商品名ＢＢ０７７で入手）、６．３ポンド（２．８６ｋｇ）のプロピレングリコールモノメチルエーテル（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より入手した）、１．９ポンド（０．８６ｋｇ）のエース・ルーブ（Ａｃｅ Ｌｕｂｅ）（ルブリケーション・テクノロジーズ・インコーポレイテッド（Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．）より商品名エース・ルーブ２３Ｎ（Ａｃｅ−Ｌｕｂｅ ２３Ｎ）で入手）、０．５ポンド（０．２３ｋｇ）ベントナイトクレー（アメリカン・コロイド・カンパニー（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｃｏ．）より商品名ボルケー３２５（Ｖｏｌｃａｙ ３２５）で入手）、２．３ポンド（１．０４ｋｇ）のエピキュア８５２（Ｅｐｉｃｕｒｅ ８５２）（テキサス州ヒューストンのレゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より商品名エピ−キュア３０１５（Ｅｐｉ−Ｃｕｒｅ ３０１５）で入手）、および２９．０ポンド（１３．２ｋｇ）のグレード１００／１５０酸化アルミニウム研磨鉱物（Ａｌ_２Ｏ_３）（ワシントン・ミルズ（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｍｉｌｌｓ）より商品名デュララム（Ｄｕｒａｌｕｍ）で入手）を互いに混合することによって調製した。

こうしてスプレーコーティングしたウェブを、３５０°Ｆ（１７７℃）の長さ２０フィート（６．１ｍ）の強制空気対流式オーブン中、滞留時間約４分間で乾燥させた。

スプレーノズル＃６７および＃６７キャップ（ミッドウェイ・インダストリアル・サプライ・カンパニー（Ｍｉｄｗａｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏ）より入手した）を使用して、ウェブの第１の主面に第２のスプレーコートを適用した。このスラリーは、５．８１ポンド（２．６４ｋｇ）のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭアセテート）（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より入手した）、７．２９ポンド（３．３１ｋｇ）の、６５％ＰＭアセテートと３５％のＭＤＡ（ニューヨーク州レークサクセスのアセト・コーポレーション（Ａｃｅｔｏ Ｃｏｒｐ．，Ｌａｋｅ Ｓｕｃｃｅｓｓ，ＮＹ）より入手した４，４−メチレンジアニリン）との溶液、および１６．９ポンド（７．６７ｋｇ）のアジプレンＢＬ−３１（Ａｄｉｐｒｅｎｅ ＢＬ−３１）（コネチカット州ミドルベリのユニロイヤル・ケミカル・カンパニー（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｄｄｌｅｂｕｒｙ，ＣＴ）より入手した）を混合することによって調製した。このスプレーコートを前述の方法で適用すると、湿潤時重量増加が８０グレーン／２４平方インチ（３３４ｇ／ｍ^２）となった。こうしてスプレーコーティングしたウェブを前述の方法で乾燥させた。

乾燥させて完成したウェブは全重量が６１６グレーン／２４平方インチ（２５７２ｇ／ｍ^２）であった。

実施例１の完成した被覆研磨物品は、連結された山を有し、図７に示される研磨物品と類似していた。

実施例２
相互かみ合いパターンを有するローラーの間のニップに供給するときに第１の主面が下向きになるように不織ウェブを裏返したことを除けば、実施例１に記載の手順に従って、実施例２を調製した。この結果得られたパターンを有する不織ウェブは、第１の主面に隆起部分または山が存在する形状であった。各隆起部分の高さは約３ｍｍであった。この後のすべてのコーティング作業は、実施例１の概略と同様に行った。

実施例２の完成した被覆研磨物品は、個別の山を有し、図６に示される研磨物品と類似していた。

実施例３
相互かみ合いパターンを有するローラーを１７７℃に加熱したことを除けば、実施例１に記載の手順に従って、実施例３を調製した。得られた不織ウェブは、不織布の熱成形が少ないために、あまり画定されていない領域またはポケットを有した。形成されたポケットの深さは約２〜３ｍｍであった。

実施例３の完成した被覆研磨物品は、連結された山を有し、図７に示される研磨物品と類似していた。

実施例４
相互かみ合いパターンを有するローラーを１７７℃に加熱したことを除けば、実施例２に記載の手順に従って、実施例４を調製した。得られた不織ウェブは、不織布の熱成形が少ないために、あまり画定されていない隆起領域または山を有した。形成された隆起部分は高さが約２ｍｍであった。

実施例４の完成した被覆研磨物品は、個別の山を有し、図６に示される研磨物品と類似していた。

実施例５
波形成形した不織ウェブに改質研磨スラリーを適用したことを除けば、実施例３と同様にこの実施例を調製した。このスラリーは、８．４９ポンド（３．８５ｋｇ）のフェノール樹脂（カナダのネステ・レジンズ（Ｎｅｓｔｅ Ｒｅｓｉｎｓ）より商品名ＢＢ０７７で入手）、５．４８ポンド（２．４９ｋｇ）の水、０．６９ポンド（０．３１ｋｇ）の、水中の７５％ヒドロキシルエチルエチレン尿素（サートマー・インコーポレイテッド（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｉｎｃ．）より商品名ＳＲ５１１Ａで入手した）２．３９ポンド（１．０８ｋｇ）のフルオロホウ酸カリウム粉末（ミネソタ州ミネアポリスのカーター・デイ・インターナショナル（Ｃａｒｔｅｒ Ｄａｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）より入手した）、および３４．０ポンド（１５．４２ｋｇ）のグレード８０の酸化アルミニウム研磨鉱物（Ａｌ_２Ｏ_３）（ワシントン・ミルズ（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｍｉｌｌｓ）より商品名デュララムＧ５２（ＤｕｒａｌａｍＧ５２）で入手）を互いに混合することによって調製した。実施例１に記載のようにして、このスプレーを適用し、乾燥させた。湿潤時重量増加が３３３グレーン／２４平方インチ（１３９２ｇ／ｍ^２）となるように、このスラリースプレーを適用した。

実施例５の完成した被覆研磨物品は、連結された山を有し、図７に示される研磨物品と類似していた。

実施例６
相互かみ合いパターンを有するローラーの間のニップに供給するときに第１の主面が下向きになるように不織ウェブを裏返したことを除けば、実施例５と同様にこの実施例を調製した。この結果得られたパターンを有する不織ウェブは、第１の主面に隆起部分または山が存在する形状であった。各隆起部分の高さは約３ｍｍであった。この後のすべてのコーティング作業は、実施例５の概略と同様に行った。

実施例６の完成した被覆研磨物品は、個別の山を有し、図６に示される研磨物品と類似していた。

比較例Ａ
実施例１〜６で使用したニードルタック不織ウェブの波形成形パターンを有さないものを使用して、この比較対照例を調製した。コーティング方法およびコーティング重量は実施例１と同じであった。

比較例Ｂ
実施例５〜６で使用したニードルタック不織ウェブの波形成形パターンを有さないものを使用して、この比較対照例を作製した。コーティング方法およびコーティング重量は実施例５と同じであった。

比較例Ｃ
この比較例では、すべてのウェブコーティング工程を完了した後でパターンがエンボス加工されたディスクを説明する。この例では、比較例Ｂに記載されるように、波形成形は行わずにコーティングしたウェブを使用した。比較例Ｂに記載のウェブから、直径７インチ（１７．８ｃｍ）のディスクを切り取った。ウェブの上面に孔あきスクリーンを配置し、このウェブ（上面にスクリーンを有する）を３４０°Ｆ（１７１℃）に加熱した２枚のプラテンの間に配置し、これらのプラテンを２５トン（２２６７９ｋｇ）のゲージ圧力で２０秒間閉じることによって、このウェブの後エンボス加工を行った。この孔あきスクリーンは１６ゲージ（０．１５９ｃｍ）の１００８冷間圧延鋼スクリーンであり、７／３２インチ（０．２１９ｃｍ）の中心に直径５／３２インチ（０．３９７ｃｍ）の孔を有した。得られたディスクは、孔あきパターンを有するスクリーンで説明したものと同じ大きさおよび間隔の隆起部分をディスク面上に有した。

比較例Ｄ
この比較例では、すべてのウェブコーティング工程を完了した後でパターンがエンボス加工されたディスクを説明する。この例では、比較例Ｂに記載されるように、波形成形は行わずにコーティングしたウェブを使用した。比較例２に記載のウェブから、直径７インチ（１７．８ｃｍ）のディスクを切り取った。アルミニウム棒（１／２インチ×１／４インチ×１０インチ）（１．２７ｃｍ×０．６４ｃｍ×２５．４ｃｍ）を３００°Ｆ（１４９℃）に加熱することによって、このウェブの後エンボス加工を行った。次に、円形ディスクの中心をこの棒の中心が通過するように、この棒の１／４インチの面をコーティングされた不織ディスクの上面に配置した。このディスク（アルミニウム棒が載せられている）を３００°Ｆ（１４９℃）に加熱したプラテンの間に配置した。これらのプラテンを６トン（５４４３ｋｇ）のゲージ圧力で６秒間閉じた。ディスク中心から放射状に延在するエンボス加工された２２の領域によって互いに分離された、ディスク面上の２２の隆起部分をエンボス加工されて完成したディスクが有するように、この工程をさらに１１回繰り返した。

比較例Ｅ
この比較例では、ディスクの外輪内に直径１／４インチ（０．６４ｃｍ）の複数の孔を有する不織ディスクについて説明する。

あらかじめ行われた波形成形おおびエンボスパターンを有さない直径７インチ（１７．７８ｃｍ）の不織ディスク（比較例Ｂに記載のように作製）を使用した。次に、１／４インチ（０．６４ｃｍ）の中心孔のパンチとハンマーとを使用して、このディスクに直径１／４インチ（０．６４ｃｍ）の複数の孔をあけた。これらの孔は、ディスク上に環状の列で３列の孔が配置されるように打ち抜いた。最外列は、６．３８インチ（１６．２１ｃｍ）の直径上に４２個の孔を有した。中央の列は、約５．５０インチ（１３．９７ｃｍ）の直径上に３９個の孔を有した。最内列は、約４．６３インチ（１１．７６ｃｍ）の直径上に３２個の孔を有した。試験工作物に対して提供されるこのディスに形成された領域は、約２５％の開放領域を有する。

試験方法
以下に説明する試験を使用して、比較例に対する研磨物品実施例の評価を行った。

炭素鋼棒（４インチ×１８インチ×１／２インチ）（１０．２ｃｍ×４６ｃｍ×１．２７ｃｍ）を秤量し、作業台に固定した。７インチ（１７．８ｃｍ）のバックアップパッド（３Ｍディスク・パッド・フェース・プレート（３Ｍ Ｄｉｓｃ Ｐａｄ Ｆａｃｅ Ｐｌａｔｅ）、部品番号０５１１４４−８０５１７、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））を介して、直径７インチ（１７．８ｃｍ）の試験片を、直角の圧縮空気工具（０荷重下で６０００ｒｐｍで回転させることができる）に取り付けた。この圧縮空気工具を作動させて傾けて、上記の平坦な棒によって画定された面から試験片を約７°傾斜させ、工具自体の重量（約７ポンド（３．２ｋｇ））によって生じる荷重以外は荷重がない状態で、棒の長手方向に沿って回転する試験片を横断させることによって、研磨材を棒と接触させた。この研磨作業を１分の間隔で続けた。各間隔の後で棒の重量を記録した。５回の試験間隔における全切削量を報告する。

本発明の範囲および原理から逸脱しない本発明の種々の修正および変形は当業者には明らかとなるであろうし、以上の例示的実施形態に本発明が不当に限定されるべきではないことを理解されたい。

以上の説明、実施例、およびデータは、本発明の組成物の製造および使用を徹底的に説明するために提供している。本発明の意図および範囲から逸脱しない本発明の多くの実施形態を行うことができるので、本発明は特許請求の範囲内にある。

本発明による研磨物品の斜視図である。 図１の線１−１に沿った、本発明による研磨物品の第１の実施形態の断面図である。 図１の線１−１に沿った、本発明による研磨物品の第２の実施形態の断面図である。 図１の線１−１に沿った、本発明による研磨物品の第３の実施形態の断面図である。 図１の線１−１に沿った、本発明による研磨物品の第４の実施形態の断面図である。 本発明による研磨物品の第５の実施形態の斜視図である。 本発明による研磨物品の第６の実施形態の斜視図である。 図１の線１−１に沿った、本発明による研磨物品の第７の実施形態の断面図である。 本発明の研磨物品に使用するための基材を製造する方法の概略図である。

Claims (27)

1. （ａ）第１の表面と反対側の第２の表面とを有するかさ高不織基材であって、前記第１の表面および前記第２の表面が複数の山および谷を画定し、前記第１の表面および前記第２の表面が厚さをさらに画定し、前記基材全体で前記厚さが実質的に一定である不織基材と、
   （ｂ）前記第１の表面の少なくとも一部に存在する、バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングとを含む、不織研磨物品。
2. 前記基材の前記厚さが少なくとも５００マイクロメートルである、請求項１に記載の不織研磨物品。
3. 前記基材の前記厚さが少なくとも１ｍｍである、請求項２に記載の不織研磨物品。
4. 前記研磨コーティングが、メイクコートと、前記メイクコートに少なくとも部分的に埋め込まれた研磨粒子とを含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
5. 前記研磨コーティングが、前記研磨粒子にサイズコートをさらに含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
6. 前記研磨コーティングが、バインダー全体に分散した研磨粒子を含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
7. 前記研磨コーティングが、前記基材の少なくとも前記山に存在する、請求項１に記載の不織研磨物品。
8. 前記研磨コーティングが、前記基材の少なくとも前記谷に存在する、請求項１に記載の不織研磨物品。
9. 前記第２の表面の少なくとも一部に存在する、バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングをさらに含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
10. 前記かさ高不織基材の前記第２の表面に取り付けられた第２の基材をさらに含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
11. 前記第２の基材がスポンジを含む、請求項１０に記載の不織研磨物品。
12. 前記第２の基材が布を含む、請求項１０に記載の不織研磨物品。
13. 前記研磨粒子が少なくとも１０マイクロメートルの粒度を有する、請求項１に記載の不織研磨物品。
14. 前記研磨粒子が５０〜６００マイクロメートルの粒度を有する、請求項１３に記載の不織研磨物品。
15. 前記山が少なくとも０．５ｍｍの高さを有する、請求項１に記載の不織研磨物品。
16. 少なくとも３ｍｍの全体厚さを有する、請求項１に記載の不織研磨物品。
17. 山対谷の面積比が７５：２５〜２５：７５である、請求項１に記載の不織研磨物品。
18. 前記山対谷の面積比が５０：５０である、請求項１７に記載の不織研磨物品。
19. 強化スクリムをさらに含む、請求項１に記載の不織研磨物品。
20. 前記強化スクリムが、前記かさ高不織基材の前記第１の表面と前記反対側の第２の表面との間に存在する、請求項１９に記載の不織研磨物品。
21. 不織研磨物品の製造方法であって、
    （ａ）第１の表面と反対側の第２の表面とを有するかさ高不織基材であって、前記第１の表面および前記第２の表面が複数の山および谷を画定し、前記第１の表面および前記第２の表面が厚さをさらに画定し、前記基材全体で前記厚さが実質的に一定である不織基材を提供するステップと、
    （ｂ）前記かさ高不織基材の前記第１の表面の少なくとも一部に、バインダーと研磨粒子とを含む研磨コーティングを提供するステップとを含む、方法。
22. 研磨コーティングを提供する前記ステップが、
    （ａ）前記かさ高不織基材にメイクコートを適用するステップと、
    （ｂ）複数の研磨粒子を前記メイクコートに付着させるステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 研磨コーティングを提供する前記ステップが、
    （ａ）前記研磨粒子にサイズコートを適用するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 研磨コーティングを提供する前記ステップが、
    （ａ）バインダーと研磨粒子とを含む研磨スラリーを調製するステップと、
    （ｂ）前記研磨スラリーを前記かさ高不織基材に適用するステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
25. （ａ）前記研磨スラリーにサイズコートを適用するステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。
26. 前記研磨スラリーを適用する前記ステップが、
    （ａ）前記研磨スラリーを前記山に適用し、前記谷をコーティングしないでおくステップを含む、請求項２４に記載の方法。
27. 前記研磨スラリーを適用する前記ステップが、
    （ａ）前記研磨スラリーを前記谷に適用し、前記山をコーティングしないでおくステップを含む請求項２４に記載の方法。

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