JP2007533478A - 研磨物品ならびにその製造および使用方法 - Google Patents

Abstract

取り付け可能な研磨物品は、取り付けデバイスが付着された研磨部材を含む。この取り付けデバイスは、フランジをその上に有する締結具を含む。熱可塑性材料がフランジと研磨物品との間に配置される。本開示は取り付け可能な研磨物品の製造および使用方法にも関する。

Description

本発明は、研磨物品ならびにその製造および使用方法に関するものである。

回転シャフトを有する工具と一緒に多くの研磨物品が使用されている。かかる研磨物品の例としては、塗布研磨物品、表面調整物品および研磨ブラシが挙げられる。一般的に研磨物品は、研磨物品に付着された１個以上の締結デバイス（すなわち締結具）によって回転シャフトに取り付けられる。使用間に研磨物品に付着された状態を維持するために、締結具は研磨物品に強力に接着されなければならない。

締結具、特に金属締結具を付着させるための多くの既知の方法が存在するが、改善は常に望ましく、複雑さの減少またはコスト低下が可能である場合は特に望ましい。
米国特許第４，３１４，８２７号明細書 米国特許第４，５１８，３９７号明細書 米国特許第４，５８８，４１９号明細書 米国特許第４，６２３，３６４号明細書 米国特許第４，６５２，２７５号明細書 米国特許第４，７３４，１０４号明細書 米国特許第４，７３７，１６３号明細書 米国特許第４，７４４，８０２号明細書 米国特許第４，７５１，１３７号明細書 米国特許第４，７７０，６７１号明細書 米国特許第４，７９９，９３９号明細書 米国特許第４，８８１，９５１号明細書 米国特許第４，９２７，４３１号明細書 米国特許第５，４９８，２６９号明細書 米国特許第５，０１１，５０８号明細書 米国特許第５，０７８，７５３号明細書 米国特許第５，０９０，９６８号明細書 米国特許第５，１０８，４６３号明細書 米国特許第５，１３７，５４２号明細書 米国特許第５，１３９，９７８号明細書 米国特許第５，１５２，９１７号明細書 米国特許第５，２０１，９１６号明細書 米国特許第５，２０３，８８４号明細書 米国特許第５，２２７，１０４号明細書 米国特許第５，３２８，７１６号明細書 米国特許第５，３６６，５２３号明細書 米国特許第５，３７８，２５１号明細書 米国特許第５，４１７，７２６号明細書 米国特許第５，４２９，６４７号明細書 米国特許第５，４３６，０６３号明細書 米国特許第５，４９０，８７８号明細書 米国特許第５，４９２，５５０号明細書 米国特許第５，４９６，３８６号明細書 米国特許第５，５２０，７１１号明細書 米国特許第５，５４９，９６２号明細書 米国特許第５，５５１，９６３号明細書 米国特許第５，５５６，４３７号明細書 米国特許第５，５６０，７５３号明細書 米国特許第５，５７３，６１９号明細書 米国特許第５，６０９，７０６号明細書 米国特許第５，６７２，１８６号明細書 米国特許第５，７００，３０２号明細書 米国特許第５，９４２，０１５号明細書 米国特許第５，９５４，８４４号明細書 米国特許第５，９６１，６７４号明細書 米国特許第５，９７５，９８８号明細書 米国特許第６，０５９，８５０号明細書 米国特許第６，２６１，６８２号明細書 米国特許第２，９５８，５９３号明細書 米国特許第４，０１８，５７５号明細書 米国特許第４，２２７，３５０号明細書 米国特許第４，３３１，４５３号明細書 米国特許第４，６０９，３８０号明細書 米国特許第４，９９１，３６２号明細書 米国特許第５，５５４，０６８号明細書 米国特許第５，７１２，２１０号明細書 米国特許第５，５９１，２３９号明細書 米国特許第５，６８１，３６１号明細書 米国特許第５，８５８，１４０号明細書 米国特許第５，９２８，０７０号明細書 米国特許第６，０１７，８３１号明細書 米国特許第６，２０７，２４６号明細書 米国特許第６，３０２，９３０号明細書 米国特許第６，２６１，１５６Ｂ１号明細書 米国特許第５，９８３，４３４号明細書 米国特許出願公開第２００２／００６５０３１Ａ１号明細書 米国特許第４，２４５，４３８号明細書 米国特許第２，１５６，００２号明細書

一態様において、本発明は、取り付けデバイスが付着された研磨部材を含む取り付け可能な研磨物品であって、
取り付けデバイスが、
第１および第２の主面ならびに外周縁を有するフランジをその上に有する締結具と、
少なくともその一部が研磨物品とフランジの第１の主面との間に配置されて付着され、フランジの第１および第２の主面の少なくとも一部と接触する熱可塑性材料と、
を含み、そして取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料を含む物品に関する。

もう１つの態様において、本発明は、研磨部材を提供する工程と、
取り付けデバイスを研磨部材に付着させる工程と、
を含む取り付け可能な研磨物品の製造方法であって、
取り付けデバイスがフランジをその上に有する締結具と、少なくともその一部がフランジの第１の主面と研磨部材との間に配置されて付着される熱可塑性材料と、を含み、熱可塑性材料がフランジの第２の主面の少なくとも一部と接触し、そして取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料から製造される方法に関する。

もう１つの態様において、本発明は、取り付け可能な研磨物品が取り付けられた回転シャフトを有する工具であって、取り付け可能な研磨物品が、取り付けデバイスが付着された研磨部材を含み、取り付けデバイスが第１および第２の主面ならびに外周縁を有するフランジをその上に有する締結具と、少なくともその一部がフランジの第１の主面の少なくとも一部と研磨物品との間に配置されて付着される熱可塑性材料と、を含み、取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料を含み、そして研磨部材が取り付けデバイスを介して回転シャフトに取り付けられる工具を提供する工程と、
研磨層の少なくとも一部をワークピースの表面と摩擦接触させる工程と、
塗布研磨物品が回転して表面の一部を摩擦するようにシャフトを回転させる工程と、
を含む表面の研磨方法に関する。

いくつかの実施形態において、研磨部材は塗布研磨部材、表面調整部材または研磨ブラシ部材を含む。

典型的に美観を損なう接着剤残留物が締結具に隣接して生じる熱硬化性接着剤を必要とせずに、典型的に締結具と研磨部材との間で高度な接着力を達成するプロセスによって締結具を本発明の研磨部材に付着させることができる。さらに本発明による方法は、非金属表面研磨物品に金属締結具を結合するために有用であり、そして場合によっては現在の研磨材産業の実施で達成されるものよりも強力な金属締結具と研磨物品との間の結合を提供し得る。

本発明は、取り付けデバイスが付着された研磨物品を提供する。研磨物品は、取り付けデバイスが取り付け可能ないずれの研磨物品であってもよく、例えば塗布研磨物品、表面調整物品および研磨ブラシが挙げられる。

一般的に、塗布研磨物品はバッキングに固定された研磨粒子を有する。より典型的には、塗布研磨物品は２つの対向主面および主面に固定された研磨層を有するバッキングを含む。研磨層は典型的に研磨粒子およびバインダー樹脂から構成され、ここではバインダー樹脂はバッキングに研磨粒子を固定するために有用である。

適切な研磨粒子には、研磨分野で既知のいずれの研磨粒子も含まれる。例示的な有用な研磨粒子としては、溶融酸化アルミニウムをベースとする材料、例えば酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム（１個以上の金属酸化物変性剤および／またはシーディングまたは核化剤を含み得る）および熱処理酸化アルミニウム、炭化ケイ素、共溶融アルミナ−ジルコニア、ダイヤモンド、セリア、二ホウ化チタン、立方窒化ホウ素、炭化ホウ素、ガーネット、フリント、エメリー、ゾルゲル誘導研磨粒子およびそれらのブレンドが挙げられる。好ましくは研磨粒子は、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、炭化ケイ素、アルミナ−ジルコニア、ガーネット、ダイヤモンド、立方窒化ホウ素、ゾルゲル誘導研磨粒子、精密形成研磨粒子、凝集研磨粒子またはそれらの混合物が挙げられる。

研磨粒子は、例えば個々の粒子、研磨複合体粒子、凝集体（浸食性凝集体も含む）およびそれらの混合物（例えば同一または異なる大きさおよび／または組成物を有する）の形態であってもよい。

研磨粒子は典型的に０．１〜２０００マイクロメートル、より好ましくは１〜１３００マイクロメートルの平均直径を有するが、他の直径を有する他の粒子も使用可能である。

バッキングは、フィルム、フォーム、布、スポンジまたはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。有用な布としては織布および不織布が挙げられ、その上に任意に処置（例えばプレサイズ）を有してよい。

研磨粒子のコーティング重量は、例えば研磨物品の種類（例えば塗布研磨物品または不織物研磨物品）、研磨粒子の適用プロセスおよび研磨粒子の大きさ次第であるが、典型的に１平方メートルあたり５〜１３５０グラムの範囲である。

塗布研磨物品の一実施形態において、研磨層はメークコート、任意のサイズコートおよび研磨粒子を含んでいてもよい。ここで図１Ａを参照すると、例示的な取り付け可能な塗布研磨物品１００は、塗布研磨ディスク１１０に付着された取り付けデバイス１９０を有する。取り付けデバイス１９０は、外周縁１６０を有するフランジ１５０をその上に有するティナーマンナット（Ｔｉｎｎｅｒｍａｎ ｎｕｔ）締結具１２０を有する。フランジ１５０はそれを通して延在するスロット１３０を有し、そして熱可塑性クラッディング１４０をその上に有する。図１Ｂに示されるように、塗布研磨ディスク１１０は、研磨層１１２が付着されたバッキング１１５を有する。研磨層１１２は、その中に包埋された研磨粒子１１６を有するメーク層１１８と、メーク層１１８および粒子１１６を被覆している任意のサイズ層１１４とを有する。フランジ１５０は第１および第２の主面１５１および１５２を有する。熱可塑性クラッディング１４０は塗布研磨ディスク１１０と第１の主面１５１との間に付着されて配置される。また熱可塑性クラッディング１４０は外周縁１６０、第２の主面１５２と接触し、そしてスロット１３０を通して延在する（図１Ａに示される通り）。

かかる塗布研磨物品の製造において、第１のバインダー樹脂前駆体を含むメークコートをバッキングの主面に適用する。次いで、（例えば静電コーティングによって）研磨粒子をメークコート中に少なくとも部分的に包埋し、そしてメークコートに粒子を固定するために、第１のバインダー樹脂前駆体を少なくとも部分的に硬化する。利用される場合、次いでメークコートおよび研磨粒子上に第２のバインダー樹脂前駆体（第１のバインダー樹脂前駆体と同一であっても異なってもよい）を含む任意のサイズコートを適用し、続いてバインダー樹脂前駆体を硬化する。

任意に塗布研磨物品は、例えばバックサイズ、（すなわち、研磨コートを有する主面の反対側のバッキングの主面上のコーティング）、プレサイズもしくは結合層（すなわち、研磨コートと、研磨コートが固定されている主面との間のコーティング）および／またはバッキングの両主面をコーティングする飽和剤をさらに含んでいてもよい。塗布研磨物品は、研磨コートを被覆するスーパーサイズをさらに含んでいてもよい。存在するのであれば、スーパーサイズは典型的に粉砕助剤および／または目詰まり防止材料を含む。

本発明による塗布研磨物品のもう１つの例示的な実施形態において、研磨層はバインダー樹脂中に分散された研磨粒子を有する。かかる塗布研磨物品の製造において、第１のバインダー樹脂前駆体および研磨粒子を含むスラリーが典型的にバッキングの主面に適用され、次いでバインダー樹脂前駆体を少なくとも部分的に硬化してバインダー樹脂を形成する。任意にサイズコートが研磨層上に存在してもよい。

ここで図２を参照すると、例示的な取り付け可能な塗布研磨ディスク２００は、塗布研磨ディスク２００に付着された取り付けデバイス１９０を有する。塗布研磨ディスク２００は、研磨層１１２が付着されたフォームバッキング２１５を有する。研磨層１１２は、バインダー樹脂２３２中に分散された研磨粒子１１６を有する。

塗布研磨物品の製造に関する技術および材料のさらなる説明は、例えば米国特許第４，３１４，８２７号明細書（ライトハイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，５１８，３９７号明細書（ライトハイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，５８８，４１９号明細書（コール（Ｃａｕｌ）ら）、同第４，６２３，３６４号明細書（コットリンガー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、同第４，６５２，２７５号明細書（ブルーシェール（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，７３４，１０４号明細書（ブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ））、同第４，７３７，１６３号明細書（ラーキー（Ｌａｒｋｅｙ））、同第４，７４４，８０２号明細書（シュワーベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、同第４，７５１，１３７号明細書（チュメイ（Ｔｕｍｅｙ）ら）、同第４，７７０，６７１号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）、同第４，７９９，９３９号明細書（ブルーシェール（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，８８１，９５１号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）、同第４，９２７，４３１号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、同第５，４９８，２６９号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，０１１，５０８号明細書（ウォールド（Ｗａｌｄ）ら）、同第５，０７８，７５３号明細書（ブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ）ら）、同第５，０９０，９６８号明細書（ペロー（Ｐｅｌｌｏｗ））、同第５，１０８，４６３号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、同第５，１３７，５４２号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、同第５，１３９，９７８号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ））、同第５，１５２，９１７号明細書（ピーパー（Ｐｉｅｐｅｒ）ら）、同第５，２０１，９１６号明細書（ベルグ（Ｂｅｒｇ）ら）、同第５，２０３，８８４号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、同第５，２２７，１０４号明細書（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、同第５，３２８，７１６号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ））、同第５，３６６，５２３号明細書（ロウエンホースト（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ）ら）、同第５，３７８，２５１号明細書（カラー（Ｃｕｌｌｅｒ）ら）、同第５，４１７，７２６号明細書（スタウト（Ｓｔｏｕｔ）ら）、同第５，４２９，６４７号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，４３６，０６３号明細書（フォレット（Ｆｏｌｌｅｔｔ）ら）、同第５，４９０，８７８号明細書（ピーターソン（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ）ら）、同第５，４９２，５５０号明細書（クリシュナン（Ｋｒｉｓｈｎａｎ）ら）、同第５，４９６，３８６号明細書（ブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ）ら）、同第５，５２０，７１１号明細書（ヘルミン（Ｈｅｌｍｉｎ））、同第５，５４９，９６２号明細書（ホルムス（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）、同第５，５５１，９６３号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，５５６，４３７号明細書（リー（Ｌｅｅ）ら）、同第５，５６０，７５３号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、同第５，５７３，６１９号明細書（ベネディクト（Ｂｅｎｅｄｉｃｔ）ら）、同第５，６０９，７０６号明細書（ベネディクト（Ｂｅｎｅｄｉｃｔ）ら）、同第５，６７２，１８６号明細書（チェスリー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）、同第５，７００，３０２号明細書（ステゼル（Ｓｔｏｅｔｚｅｌ）ら）、同第５，９４２，０１５号明細書（カラー（Ｃｕｌｌｅｒ）ら）、同第５，９５４，８４４号明細書（ロウ（Ｌａｗ）ら）、同第５，９６１，６７４号明細書（ガグリアルディ（Ｇａｇｌｉａｒｄｉ）ら）、同第５，９７５，９８８号明細書（クリスチャンソン（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ））、同第６，０５９，８５０号明細書（リーゼ（Ｌｉｓｅ）ら）、および同第６，２６１，６８２号明細書（ロウ（Ｌａｗ））に見出され得る。

表面調整物品は、バインダー樹脂によってそれに結合された研磨粒子を有する多孔性（例えばかさ高（ｌｏｆｔｙ）で目の粗い多孔性）のポリマーフィラメント構造を典型的に含む研磨物品である。例示的な取り付け可能な表面調整表面を３Ａおよび３Ｂに示す。

ここで図３Ａを参照すると、取り付け可能な表面調整物品３００は、バインダー樹脂２３０（図３Ｂを参照のこと）によって含浸された交絡フィラメント３１０から形成されたかさ高で目の粗い低密度繊維状ウェブ３１２を有する表面調整物品３４０に付着された取り付けデバイス１９０を有する。研磨粒子１１６は、フィラメント３１０の暴露面上で繊維状ウェブ３１２を通して分散される。バインダー樹脂２３０はフィラメント３１０の部分を均一にコーティングし、そして個々のフィラメント３１０またはフィラメント３１０の束を包囲する小球３５０を形成する。この小球はフィラメント３１０の表面に接着し、そして／またはフィラメント３１０の接触の交点で集合し、表面調整物品を通して接着部位を提供する。

繊維ウェブは連続フィラメント（例えばスパンボンド繊維ウェブ）および／または捲縮され、そして／もしくはもう一種と交絡されていてもよいステープルファイバーを含んでいてもよい。例示的な繊維としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維およびポリアラミド繊維が挙げられる。

繊維ウェブは任意のスクリム（例えば織物スクリムまたは不織物スクリム）を使用して、例えばニードルタッキング、ステッチボンディングおよび／または接着結合（例えば膠またはホットメルト接着剤を使用して）によって補強されてもよい。

表面調整物品の製造に関する技術および材料のさらなる説明は、例えば米国特許第２，９５８，５９３号明細書（フーバー（Ｈｏｏｖｅｒ）ら）、同第４，０１８，５７５号明細書（デイビス（Ｄａｖｉｓ）ら）、同第４，２２７，３５０号明細書（フィッツアー（Ｆｉｔｚｅｒ））、同第４，３３１，４５３号明細書（ダウ（Ｄａｕ）ら）、同第４，６０９，３８０号明細書（バーネット（Ｂａｒｎｅｔｔ）ら）、同第４，９９１，３６２号明細書（ヘイア（Ｈｅｙｅｒ）ら）、同第５，５５４，０６８号明細書（カー（Ｃａｒｒ）ら）、同第５，７１２，２１０号明細書（ウィンディッシュ（Ｗｉｎｄｉｓｃｈ）ら）、同第５，５９１，２３９号明細書（エドブロム（Ｅｄｂｌｏｍ）ら）、同第５，６８１，３６１号明細書（サンダース（Ｓａｎｄｅｒｓ））、同第５，８５８，１４０号明細書（バーガー（Ｂｅｒｇｅｒ）ら）、同第５，９２８，０７０号明細書（ルクス（Ｌｕｘ））、同第６，０１７，８３１号明細書（ビアズリー（Ｂｅａｒｄｓｌｅｙ）ら）、同第６，２０７，２４６号明細書（モレン（Ｍｏｒｅｎ）ら）、および同第 ６，３０２，９３０号明細書（ルクス（Ｌｕｘ））に見出され得る。

本発明による取り付け可能な塗布研磨および表面調整物品の有用な形態としては、例えばディスク、パッドおよびシートが挙げられる。

本発明のもう１つの実施形態において、取り付け可能な研磨物品は、取り付けデバイスが付着された研磨ブラシであってもよい。例示的な取り付け可能な研磨ブラシを図４に示す。図４を参照すると、研磨直角ブラシ４００は、基部４２０および基部４２０に付着された研磨毛４３０を有する。取り付けデバイス１９０は基部４２０に付着される。個々の研磨毛４３０は、バインダー樹脂２３０（図示せず）中に分散された研磨粒子１１６（図示せず）を有する研磨層４１２をその上に有する。

本発明によって製造可能な、例示的な取り付け可能な研磨ブラシとしては、放射状ブラシ、直角ブラシ、カップブラシおよびフラップブラシが挙げられる。研磨ブラシの製造に関する技術および材料のさらなる説明は、例えば米国特許第６，２６１，１５６Ｂ１号明細書（ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏｎ）ら）、同第５，９８３，４３４号明細書（アイヒンガー（Ｅｉｃｈｉｎｇｅｒ）ら）に見出され得、フラップブラシなどの研磨ブラシは例えば米国特許第５，５５４，０６８号明細書（カー（Ｃａｒｒ）ら）に記載されており、そしてユニタリーブラシは２００２年５月３０日公開の米国特許出願公開第２００２／００６５０３１Ａ１号明細書（チョウ（Ｃｈｏｕ）ら）に記載される。

取り付けデバイスは、外周縁を有するフランジをその上に有する締結具を含む。取り付けデバイスはいずれかの寸法的に安定な材料を含んでいてもよい。例えば取り付けデバイスは金属、プラスチック、強化プラスチック、セラミック、ガラスセラミック、繊維複合体、熱硬化性樹脂、木材およびそれらの組み合わせを含んでいてもよい。

締結具は、研磨物品を回転シャフトに固定するために研磨当該分野において既知のいずれの締結具であってもよく、クイックチェンジ型締結具、例えば「スナップオン（ｓｎａｐ−ｏｎ）」締結具、ネジ付きポスト、ネジ付き凹部（例えば、米国特許第４，２４５，４３８号明細書（バン ビュラン，Ｊｒ．（ｖａｎ Ｂｕｒｅｎ，Ｊｒ．））に記載のネジ付き締結具ナット）、ティナーマンナット（例えば米国特許第２，１５６，００２号明細書（ティナーマン（Ｔｉｎｎｅｒｍａｎ））に記載のようなもの）が含まれる。

例えば、図５に示されるように、例示的な取り付けデバイス５００は、外周縁５６０を有するフランジ５５０を有するネジ付き締結具ナット５９０を有する。フランジ５５０は、それを通して延在するスロット５３０を有し、そして熱可塑性クラッディング５４０をその上に有する。フランジ５５０は、第１および第２の主面５５１（図示せず）および５５２を有する。熱可塑性クラッディング５４０は、第１の主面５５１（図示せず）に付着されている。また熱可塑性クラッディング５４０は外周縁５６０、第２の主面５５２と接触し、そしてスロット５３０を通して延在する。

もう１つの実施形態において、図６に示されるように、例示的な取り付けデバイス６００は、外周縁６６０を有するフランジ６５０を有するネジ付きポスト締結具６２０を有する。フランジ６５０は、第１および第２の主面６５１（図示せず）および６５２を有する。フランジ６５０は、第２の主面６５２から延在する浮き出し突出部６７３を有し、そして熱可塑性クラッディング６４０をその上に有する。熱可塑性クラッディング６４０は第１および第２の主面６５１および６５２に付着されている。また熱可塑性クラッディング６４０は外周縁６６０と接触する。

フランジは、円形、多角形（例えば六角形または八角形）または他の形状であってよい。フランジは連続的であってもよいが、その中で形成される少なくとも１つの不連続部を有してもよい。不連続部は穿孔を含んでもよく、それは円形、切り込み（例えば直線状もしくは弓形）の形状または他の形状であってよい。不連続部は１以上の角度のある縁、角度のない縁またはそれらの組み合わせを有してもよい。また不連続部は、フランジの外周縁から内部へ延在するスロットまたはノッチ（例えば直線状または弓形のスロットまたはノッチ）を含んでいてもよい。例えば、図７に示されるように、例示的な取り付けデバイス７９０は、外周縁７６０を有するフランジ７５０を有するティナーマンナット締結具１２０を有する。フランジ７５０は、第１および第２の主面７５１（図示せず）および７５２を有する。フランジ７５０はフランジ７５０の外周縁７６０から内部へ延在するノッチ７５３を有し、そして熱可塑性クラッディング７４０をその上に有する。熱可塑性クラッディング７４０は第１および第２の主面７５１（図示せず）および７５２に付着され、そしてノッチ７５３を通して延在する。また熱可塑性クラッディング７４０は外周縁７６０と接触する。

フランジは、その中に形成された少なくとも１つの浮き出し特徴を有してもよい。例えばフランジは、その中またはその上に形成されたピン、リブ、バンプ、ウェル、トラフまたはそれらの組み合わせを有してもよい（例えば上記の図６に示されるように）。本明細書で使用される場合、用語「浮き出し特徴」は、フランジの少なくとも１つの表面に関して隆起されたか、または陥没された特徴を指し、隆起または陥没された特徴を形成するために使用される方法を指さない。

熱可塑性材料は、締結具の反対側のフランジの表面の少なくとも一部、締結具に隣接するフランジの表面の少なくとも一部および任意にフランジの外周縁上に配置される。好ましくは熱可塑性材料は、締結具の反対側のフランジの表面の実質的に全部、締結具に隣接するフランジの表面の少なくとも一部および任意にフランジの外周縁と接触する。

研磨部材への取り付け手段を付着した後、いくらかの熱可塑性材料がフランジの少なくとも一部と研磨物品との間に配置されて付着される。

取り付けデバイスが同一材料から構成されない限り、いずれの熱可塑性材料が使用されてもよい。典型的に熱可塑性物質は、それが研磨物品に、好ましくは締結具に接着するように、好ましくは強力に接着するように選択されが、締結具に機械的に付着される場合、締熱可塑性物質が締結具に接着される必要がない。有用な熱可塑性物質としては、例えばポリアミド（例えばポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリカプロラクタムおよびそれらの混合物）、アクリル（例えばアクリル酸またはメタクリル酸とアクリル酸アルキルとのコポリマー）、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート）、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレンおよびそれらの混合物）、ポリエーテルおよびそれらの混合物が挙げられる。

締結具は、一般的に機械的および／または接着によって締結具に熱可塑性物質を付着させ、その後、研磨物品に熱可塑性物質を結合させることによって研磨物品に取り付けられる。好ましくは熱可塑性物質は、研磨物品に結合されるフランジの表面を少なくとも実質的に被覆するために十分な大きさのプレートを形成するが、熱可塑性物質は他の形態、例えばロッドまたはブロックを有してもよい。プレートは円形であっても、多角形であっても、または他の形状であってもよく、そして締結具と係合するように適合された、例えばピン、リブ、スプリングクリップまたはそれらの組み合わせなどの突出を有してもよい。

熱可塑性物質を締結具に付着するための適切な方法としては、溶融方法、例えば、締結具上への熱可塑性物質の射出成形または溶融熱可塑性物質中への締結具の少なくとも部分的な浸漬が挙げられる。ここで図８を参照すると、例示的な取り付けデバイス８９０は、ティナーマンナット締結具１２０およびその上にコーティングされた冷却された溶融熱可塑性クラッディング８４０を有するフランジ８５０を含む。フランジ８５０は、第１および第２の主面８５１（図示せず）および８５２を有する。熱可塑性クラッディング８４０は、フランジ８５０の第１の主面８５１（図示せず）、外周縁８６０および第２の主面８５２の半径方向に最も外側の部分と接触する。

熱可塑性物質を様々な既知の方法によって締結具に適用することができ、例えば、粉末コーティング、射出成形および溶融ポリマーまたは溶媒中ポリマー溶液における浸漬コーティングが挙げられる。溶融または溶解された状態で熱可塑性物質を締結具に適用することによって、典型的に、締結具への熱可塑性物質の確実な結合が達成される。溶融熱可塑性物質を締結具に適用する場合、熱可塑性物質は、好ましくは、特に機械的係合が熱可塑性プレートと締結具との間にない場合、冷却時に締結具への強力な接着結合が形成されるように選択される。例えばポリアミド（例えばナイロン６またはナイロン６，６）、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタンまたはそれらの組み合わせを含む熱可塑性物質は典型的に鋼鉄、鉄、アルミニウム、チタンおよび／またはスズなどの金属基材に強力に接着される。加えて、かかるプロセスにおいては、締結具上へ付着された不要な熱可塑性物質を例えば摩滅または切除によって任意に除去してもよい。

締結具に熱可塑性物質を付着する適切な方法としては、例えばスプリングクリップ上のネジまたはスナップ（例えば熱可塑性ディスク上へ一体的に成形される）、高温リベットまたは常温リベットおよびそれらの組み合わせなどの機械的方法も挙げられる。

フランジを有する締結具に機械的に付着された熱可塑性物質を有する取り付けデバイスの例示的な実施形態を図９に示す。ここで取り付けデバイス９９０は、スロット１３０をその中に有するフランジ１５０をその上に有するティナーマンナット締結具１２０を含む。熱可塑性物質プレート９４０はスプリングクリップ９８４によってフランジ１５０の第１の主面１５１に付着されており、このスプリングクリップは、スロット１３０を通して熱可塑性プレート９４０から延在し、そしてフランジ１５０の第２の主面１５２と接触している。

取り付けデバイスは、典型的に１以上の溶接技術によって研磨物品に取り付けられており、ここで熱可塑性物質は、それが少なくとも部分的に軟化されるか、または溶融されるまで加熱され、次いで研磨物品と接触しながら冷却され、それによって接着および任意に機械的結合が形成される。熱可塑性物質の溶接分野において既知である適切な技術としては、例えば、超音波溶接、赤外線溶接、振動溶接および摩擦溶接（スピン溶接を含む）が挙げられる。溶接は段階プロセスとして達成されてもよく、ここでは熱可塑性物質の少なくとも一部が、それが少なくとも部分的に軟化されるか、または溶融されるまで加熱され、次いで軟化または溶融された熱可塑性物質を研磨物品に結合させる。上記技術の中で、少なくともスピン溶接は典型的に単純、有効であり、都合がいい。

締結具は研磨物品のいずれの部分に取り付けられてもよいが、典型的に回転対称軸の中心に位置し、そして物品の研磨を意図しない部分に取り付けられる。

ワークピースの研磨の間、本発明による取り付け可能な研磨物品は、典型的に、例えばグラインダーまたは電気ドリルなどの回転シャフトを有する工具と組み合わせて使用される。従って、取り付けデバイスの締結具部分は、典型的に工具の回転シャフト上に備え付けられる。回転シャフトへの取り付け可能な研磨物品の取り付けを補助するため、シャフトはその上に備え付けられ、そして取り付けデバイス上の締結具と係合するように適合された相補的な締結具を有してもよい。

本発明の範囲および精神から逸脱することなく本発明の様々な変更および改変が当業者によって行われてもよく、そして本発明が本明細書で明示された実例となる実施形態に過度に限定されないことは理解されるべきである。

本発明による例示的な取り付け可能な塗布研磨物品の斜視断面図。 図１Ａの取り付け可能な塗布研磨物品の側面断面図。 本発明による例示的な取り付け可能な塗布研磨物品の側面断面図。 本発明による例示的な取り付け可能な表面調整物品の側面断面図。 図３Ａの繊維状ウェブ３１２の拡大図。 本発明による例示的な取り付け可能な研磨ブラシの斜視図。 本発明の実施において有用な例示的な熱可塑性物質がコーティングされた締結具の斜視断面図。 本発明の実施において有用な例示的な熱可塑性物質がコーティングされた締結具の斜視断面図。 本発明の実施において有用な例示的な熱可塑性物質がコーティングされた締結具の斜視断面図。 本発明の実施において有用な例示的な熱可塑性物質がコーティングされた締結具の斜視断面図。 本発明の実施において有用な例示的な熱可塑性物質がコーティングされた締結具の斜視図。

Claims (38)

1. 取り付けデバイスが付着された研磨部材を含む取り付け可能な研磨物品であって、
   前記取り付けデバイスが、
   第１および第２の主面ならびに外周縁を有するフランジをその上に有する締結具と、
   少なくともその一部が前記研磨物品と前記フランジの第１の主面との間に配置されて付着され、前記フランジの第１および第２の主面の少なくとも一部と接触する熱可塑性材料と、
   を含み、そして前記取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料を含む取り付け可能な研磨物品。
2. 前記熱可塑性材料が前記フランジの第１の主面の実質的に全部および外周縁と接触する、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
3. 前記フランジがその中に形成された少なくとも１つの不連続部を有する、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
4. 前記不連続部が穿孔を含む、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
5. 前記不連続部が外周縁から内部へ延在するスロットを含む、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
6. 前記フランジがその中に形成された少なくとも１つの浮き出し特徴を有する、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
7. 前記フランジが金属を含む、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
8. 前記フランジが円形である、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
9. 前記締結具がクイックチェンジ型締結具を含む、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
10. 前記締結具がティナーマンナットおよびネジ付きポストからなる群から選択される、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
11. 前記熱可塑性材料がポリアミドを含む、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
12. 前記研磨部材が塗布研磨部材を含み、前記塗布研磨部材が、
    第１および第２の対向主面を有するバッキングと、
    前記バッキングの第１の主面の少なくとも一部に固定された研磨層と、
    を含み、取り付けデバイスが前記バッキングの第２の主面に付着される、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
13. 前記バッキングがフォームまたはスポンジのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の取り付け可能な研磨物品。
14. 前記熱可塑性材料が前記フランジの第１の主面の実質的に全部および外周縁と接触する、請求項１３に記載の取り付け可能な研磨物品。
15. 前記研磨層がその中に包埋された研磨粒子を有するメーク層と、前記メーク層および研磨粒子を少なくとも部分的に被覆するサイズ層と、を含む、請求項１２に記載の取り付け可能な研磨物品。
16. 前記締結具がクイックチェンジ型締結具を含む、請求項１２に記載の取り付け可能な研磨物品。
17. 前記締結具がティナーマンナットおよびネジ付きポストからなる群から選択される、請求項１６に記載の取り付け可能な研磨物品。
18. 前記バッキングが布を含む、請求項１２に記載の取り付け可能な研磨物品。
19. 前記研磨物品が表面調整部材を含み、前記表面調整部材が第１および第２の対向主面を有し、前記取り付けデバイスが前記表面調整部材の第２の主面に付着される、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
20. 前記熱可塑性材料が前記フランジの第１の主面の実質的に全部および外周縁と接触する、請求項１９に記載の取り付け可能な研磨物品。
21. 前記締結具がクイックチェンジ型締結具を含む、請求項１９に記載の取り付け可能な研磨物品。
22. 前記締結具がティナーマンナットおよびネジ付きポストからなる群から選択される、請求項２１に記載の取り付け可能な研磨物品。
23. 前記表面調整部材がスクリムに固定されたかさ高不織ウェブを含み、そして前記熱可塑性材料が前記スクリムと接触する、請求項２１に記載の取り付け可能な研磨物品。
24. 前記スクリムが織物スクリムである、請求項２３に記載の取り付け可能な研磨物品。
25. 前記研磨部材が研磨ブラシ部材を含み、前記研磨ブラシ部材が基部に付着された研磨毛を含み、そして前記取り付けデバイスが前記基部に付着される、請求項１に記載の取り付け可能な研磨物品。
26. 前記研磨毛が研磨層をその上に有する、請求項２５に記載の研磨ブラシ。
27. 研磨部材を提供する工程と、
    取り付けデバイスを前記研磨部材に付着させる工程と、
    を含む取り付け可能な研磨物品の製造方法であって、
    前記取り付けデバイスがフランジをその上に有する締結具と、少なくともその一部が前記フランジの第１の主面と前記研磨部材との間に配置されて付着される熱可塑性材料と、を含み、前記熱可塑性材料が前記フランジの第２の主面の少なくとも一部と接触し、そして前記取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料から製造される方法。
28. 付着工程が溶接を含む、請求項２７に記載の方法。
29. 付着工程がスピン溶接を含む、請求項２８に記載の方法。
30. 前記研磨部材が塗布研磨部材を含み、前記塗布研磨部材方法が、
    第１および第２の対向主面を有するバッキングと、
    前記バッキングの第１の主面の少なくとも一部に固定された研磨層と、
    を含み、そして前記取り付けデバイスが前記バッキングの第２の主面の少なくとも一部に付着される、請求項２７に記載の方法。
31. 前記研磨部材が表面調整部材を含み、前記表面調整部材が第１および第２の対向主面を有し、前記取り付けデバイスが前記表面調整部材の第２の主面に付着される、請求項３０に記載の方法。
32. 前記研磨部材が研磨ブラシ部材を含み、前記研磨ブラシ部材が基部に付着された研磨毛を含み、そして前記取り付けデバイスが前記基部に付着される、請求項２７に記載の方法。
33. 取り付け可能な研磨物品が取り付けられた回転シャフトを有する工具を提供する工程であって、前記取り付け可能な研磨物品が、取り付けデバイスが付着された研磨部材を含み、前記取り付けデバイスが第１および第２の主面ならびに外周縁を有するフランジをその上に有する締結具と、少なくともその一部が前記フランジの第１の主面の少なくとも一部と前記研磨物品との間に配置されて付着される熱可塑性材料と、を含み、前記取り付けデバイスが前記熱可塑性材料とは異なる材料を含み、そして前記研磨部材が前記取り付けデバイスを介して前記回転シャフトに取り付けられる、工程と、
    研磨層の少なくとも一部をワークピースの表面と摩擦接触させる工程と、
    前記塗布研磨物品が回転して表面の一部を摩擦するように前記シャフトを回転させる工程と、
    を含む表面の研磨方法。
34. 前記研磨部材が塗布研磨部材を含み、前記塗布研磨部材が、
    第１および第２の対向主面を有するバッキングと、
    前記バッキングの第１の主面の少なくとも一部に固定された研磨層と、
    を含み、前記取り付けデバイスが前記バッキングの第２の主面に付着される、請求項３３に記載の方法。
35. 前記バッキングがフォームまたはスポンジのうちの少なくとも１つを含む、請求項３４に記載の方法。
36. 前記バッキングが布を含む、請求項３４に記載の方法。
37. 前記研磨部材が表面調整部材を含み、前記表面調整部材が第１および第２の対向主面を有し、前記取り付けデバイスが前記表面調整部材の第２の主面の少なくとも一部に付着され、そして前記熱可塑性材料が前記表面調整部材の第２の主面の少なくとも一部と接触する、請求項３３に記載の方法。
38. 前記研磨部材が研磨ブラシ部材を含み、前記研磨ブラシ部材が基部に付着された研磨毛を含み、そして前記取り付けデバイスが前記基部に付着される、請求項３３に記載の方法。

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