JP2008505033A - 研磨物品パッケージングおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

封入容積を画定する少なくとも１つの側壁と、この封入容積内に配置された少なくとも１つの被覆研磨物品とを含む可撓性パッケージを有する研磨物品のパッケージングシステムが提供される。側壁は、２４時間あたり０．５グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する多重層バリア複合材を含む。

Description

繊維裏の研磨ディスクなどの研磨物品は、一般に実質的に平坦な研磨面で製造される。輸送および保管の間、環境条件の変化がその研磨面を含む研磨物品に変形を生じさせる場合がある。例えば、拘束せずにいた場合には、湿度の高さの変化がいくつかの研磨物品にねじれまたはカールを発現させることが観察されている。いくつかの事例においては、変形は実質的に永久的になり、研磨物品の実用性に対して好ましくない影響を与える。

収縮包装が、多様な研磨物品をパッケージしてパッケージング費用の削減と環境条件への暴露の低減を補助するために用いられてきている。収縮包装が用いられる場合には、パッケージされる研磨物品は、典型的には収縮包装内に封入される。この封入物は、次いで、収縮包装が研磨物品の周囲に収縮してこの研磨物品の外形に密に合致する密接な包装を形成する、高温環境に曝される。通常は、一連のピンホールなどの脱気孔が収縮包装には設けられており、封入された空気が収縮工程中に排気される。包装後は、脱気された収縮包装は、空気および湿気の収縮包装を介した移動を許し、パッケージされた研磨物品を環境的な変動に曝してしまう。

本発明は研磨物品のパッケージングシステムを提供する。一態様においては、本発明は、封入容積を画定する少なくとも１つの側壁を含む可撓性パッケージを有する、研磨物品のパッケージングシステムを提供する。この側壁は、封入容積に近接する内表面と、内表面の逆の外表面と、２４時間あたり０．５グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度とを有する多重層バリア複合材を含む。少なくとも１つの被覆研磨物品は封入容積内に配置される。被覆研磨物品は、主面を有するバッキングと、この主面の少なくとも一部に近接する研磨層とを含む。研磨層は複数の研磨粒子と少なくとも１種のバインダー樹脂とを含む。

いくつかの実施形態において、多重層バリア複合材はアルミニウムを含む。特定の実施形態において、多重層バリア複合材はポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンの少なくとも１種を含む。

いくつかの実施形態において、多重層バリア複合材は２４時間あたり０．１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する。他の実施形態において、多重層バリア複合材は２４時間あたり０．０１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する。

いくつかの実施形態において、研磨物品のパッケージングシステムは複数の研磨ディスクを含む。これらの研磨ディスクは、セルロース繊維を含むバッキングと、フェノール樹脂および研磨粒子を含む研磨層とを含むことができる。

本発明はまた、本発明の研磨物品のパッケージングシステムの製造方法を提供する。

本発明のパッケージングシステムは環境条件の変化に起因する変形の低減に効果的であると認められた。

図面に示されている通り、一定量の研磨ディスク１２が可撓性パッケージ１０内にある。可撓性パッケージ１０は、外表面１６と、内表面１８と、シール２０とを備えた側壁１４を有する。側壁には、可再閉ジッパー２４が取り付けられている。図面はまた、可撓性パッケージの外表面１６に着けられたラベル２６を示す。ジッパーが閉じられるとき、可撓性パッケージ１０は、側壁１６により形成される封入容積を有する。研磨ディスク１２は、可撓性パッケージの封入容積内に配置される。

図面において示された実施形態においては、研磨ディスク１２のスタックが収縮包装で包装されている。収縮包装は、研磨ディスクと、側壁１４の内表面１８との間に保護層を提供する。保護層は、研磨ディスクが、可撓性パッケージの側壁を損傷させる可能性を減少させる。収縮包装はまた、環境条件の変化からの追加的な保護を提供する。

本発明のパッケージングシステムは、例えば、被覆研磨物品、不織研磨物品、および接着された研磨物品を包含する多様な研磨物品を環境条件から保護するために用いることができる。

被覆研磨材は、典型的には、一つのまたは数個の層でバッキングに接着された複数の研磨粒子を含む。いくつかの実施形態において、被覆研磨製品は、研磨粒子と硬化バインダー材料とを含む研磨層をその上に有する可撓性バッキング材料を含む。被覆研磨材は、例えば、バインダー前駆体のメイクコートをバッキングに形成し、メイクコートが十分に粘着性であるうちに研磨粒子を適用して研磨粒子に接着させ、次いで、研磨粒子を含有するメイクコートをサイズコートでコーティングすることにより、製造することができる。その後、被覆研磨材材料は、所望の形状に切断することにより種々の研磨製品に転換することができる。被覆研磨材は、工作物表面に合致する必要がある研磨物品において多く利用されている。

被覆研磨製品の製作において多様なバッキング材料が有用である。バッキング材料の選択は、典型的には製品の意図される用途に基づいてなされる。好適なバッキングとしては、被覆研磨物品を製造するのに技術分野において周知であるものが挙げられる。

典型的には、バッキングは２つの対向する主面を有する。本発明のパッケージングシステムを用いてパッケージされることができる研磨物品のバッキングの厚さは、一般に約０．０２〜約５ミリメートルの範囲である。いくつかの被覆研磨材において、バッキング厚は約０．０５〜約２．５ミリメートルの範囲である。他の被覆研磨材において、バッキングの厚さは約０．１〜約０．４ミリメートルの範囲である。

バッキングは、可撓性であっても硬質であってもよく、および被覆研磨材の作成において従来バッキングとして用いられるものを包含する種々の材料のいくつかから製造されてもよい。例としては、紙、布、フィルム、高分子発泡体、バルカン繊維、織材料および不織材料、これらの材料の２つ以上の組み合わせが挙げられる。バッキングはまた、２種の材料（例えば、紙／フィルム、布／紙、フィルム／布）の積層体であり得る。

例示的な可撓性バッキングとしては、ポリオレフィンフィルム（例えば、二軸延伸されたポリプロピレン、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、セルロースエステルフィルムを包含するポリプロピレン）などの高分子フィルム（下塗りされたフィルムを包含する）、金属フォイル、メッシュ、発泡体（例えば、天然スポンジ材料またはポリウレタン発泡体）、布（例えば、ポリエステル、ナイロン、絹、綿、および／またはレーヨンを含む繊維または糸から形成された布）、紙、バルカン紙、バルカン繊維、不織材料、およびこれらの組み合わせが挙げられる。布バッキングは織られていてもステッチボンドされていてもよい。

より硬質のバッキングの例としては、金属プレート、セラミックプレート等が挙げられる。被覆研磨材バッキングはまた、高分子材料中の強化用繊維と共に、一緒に積層された２つ以上のバッキングを含み得る。

バッキングは、例えば、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズおよび／または含浸などの、１つまたは複数の処理がバッキングに適用された処理済バッキングであり得る。感圧接着剤がバッキングの非研磨面に積層されることができる。同様に、発泡体基材がバッキングに積層されることができる。機械的装着システムもまた、バッキングに取付けられ得る。

典型的には、被覆研磨材のメイク層は、バッキング（処理済または未処理）の少なくとも一部をメイク層前駆体でコーティングすることにより調製される。次いで、研磨粒子が、第１のバインダー前駆体を含むメイク層前駆体に少なくとも部分的に埋め込まれ（例えば、静電塗装により）、およびメイク層前駆体が少なくとも部分的に硬化される。

次に、サイズ層は、メイク層および研磨粒子の少なくとも一部を第２のバインダー前駆体（第１のバインダー前駆体と同一であっても異なっていてもよい）を含むサイズ層前駆体でコーティングし、サイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化することにより調製される。いくつかの被覆研磨物品において、サイズ層の少なくとも一部にスーパーサイズが適用される。存在する場合には、スーパーサイズ層としては、典型的には粉砕助剤および／または抗充填材料が挙げられる。

有用な第１のおよび第２のバインダー前駆体は研磨技術分野において周知であり、例えば、ラジカル重合性モノマーおよび／またはオリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはこれらの組み合わせが挙げられる。

本発明のパッケージングシステムを用いてパッケージされることができる研磨物品に好適な研磨粒子は、研磨物品に通例用いられるいずれの公知の研磨粒子または材料であることができる。被覆研磨材に有用な研磨粒子の例としては、例えば、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色シリコンカーバイド、緑色シリコンカーバイド、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、タングステンカーバイド、炭化チタン、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、ザクロ石、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、シリカ、酸化鉄、酸化クロム、酸化セリウム、ジルコニア、チタニア、ケイ酸、金属炭酸塩（炭酸カルシウム（例えば、チョーク、方解石、泥灰岩、トラバーチン、大理石および石灰岩）、カルシウム炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなどの）、シリカ（例えば、水晶、ガラスビーズ、ガラス球およびガラスファイバー）ケイ酸（例えば、タルク、粘土、（モンモリロナイト）長石、雲母、カルシウムケイ酸、カルシウムメタケイ酸塩、ナトリウムアルミノケイ酸、ナトリウムケイ酸）金属硫酸塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウム）、石膏、アルミニウム三水和物、グラファイト、金属酸化物（例えば、酸化錫、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン）および金属亜硫酸塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、金属粒子（例えば、錫、鉛、銅）、熱可塑性材料（例えば、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、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）から形成されたプラスチック研磨粒子、架橋ポリマー（例えば、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド、アクリレート樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂）から形成されたプラスチック研磨粒子、およびこれらの組み合わせが挙げられる。研磨粒子はまた、凝集粒子または、例えばバインダーなどの追加の構成成分を包含する複合材であり得る。特定の研磨用途に用いられる研磨粒子の選択において用いられる判定基準としては、典型的には、研磨寿命、切削速度、基材表面仕上げ、粉砕効率、および製品コストが挙げられる。

本発明のパッケージングシステムを用いてパッケージされることができる被覆研磨物品の他の例示的実施形態においては、研磨層は、バインダー前駆体中に分散された研磨粒子を含むスラリーをバッキングの主面上にコーティングし、次いで少なくとも部分的にバインダー前駆体を硬化することにより製造される。好適なバインダー前駆体および研磨粒子としては、例えば、ラジカル重合性モノマーおよび／またはオリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはこれらの組み合わせが挙げられる。

被覆研磨材は、研磨粒子表面改質添加剤、カップリング剤、可塑剤、充填材、膨張剤、繊維、帯電防止剤、開始剤、懸濁剤、光増感剤、滑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、染料、紫外線安定剤、および懸濁剤などの任意の添加剤をさらに含むことができる。これらの材料の量は、所望の特性が提供されるよう選択される。添加剤はまた、バインダー中に混和され得、個別のコーティングとして適用され得、凝集粒子の空隙内に保持され得、または上記の組み合わせであり得る。

被覆研磨物品は、例えば、ベルト、ロール、ディスク（有孔ディスクを包含する）、および／またはシートに転換され得る。ベルト用途については、研磨シートの２つの自由端が公知の方法を用いて一緒に接合されて、継ぎベルトを形成し得る。

金属加工において有用な被覆研磨材の一形態は、繊維ディスクである。繊維ディスクはバルカン繊維バッキングに取り付けられた研磨層を有し、自動車の車体の維持管理および修理に多用される。ディスクは、例えば、電気グラインダーまたは空気グラインダーを包含する多様なツールで用いられるよう構成されることができる。繊維ディスクは、典型的には、ツールに留めるための穴を、それらの中心に有する。繊維ディスクは、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能であり、例えば、「３Ｍリーガライトグラインディングディスク（ＲＥＧＡＬＩＴＥ ＧＲＩＮＤＩＮＧ ＤＩＳＣＳ）７８５Ｃ」、「３ＭタイプＣディスク（ＴＹＰＥ Ｃ ＤＩＳＣＳ）３８１Ｃ」、および「３ＭタイプＣファイバーディスク（ＴＹＰＥ Ｃ ＦＩＢＲＥ ＤＩＳＣ）２８１Ｃ」を包含する種々の商品名で市販されている。

本発明のシステムでパッケージングするために好適な繊維ディスクの一例は、セルロース繊維から製造される耐久性バッキングを含む。耐久性バッキングの一面が、フェノール樹脂メイクコートおよび研磨粒子を含む研磨層でコートされている。

いくつかの実施形態において、本発明のシステムでパッケージングするために好適な繊維ディスクのバッキングは、少なくとも約２００グラム／平方メートルの坪量を有する。他の実施形態において、繊維ディスクのバッキングは、少なくとも約５００グラム／平方メートルの坪量を有する。さらなる実施形態においては、繊維ディスクのバッキングは、少なくとも約９００グラム／平方メートルの坪量を有する。いくつかの実施形態において、繊維ディスクのバッキングは約２０００グラム／平方メートル未満の坪量を有する。他の実施形態において、繊維ディスクのバッキングは、約１５００グラム／平方メートル未満の坪量を有する。さらなる実施形態において、繊維ディスクのバッキングは約１３００グラム／平方メートル未満の坪量を有する。

ディスク形状に追加して、被覆研磨物品は、例えば、シート、ロール、ベルト、フラップディスク、およびフラップホイールを包含する他の態様に構成されることができる。被覆研磨シートは、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能であり、例えば、「３Ｍブルーグリットユーティリティクロスシート（ＢＬＵＥ ＧＲＩＴ ＵＴＩＬＩＴＹ ＣＬＯＴＨ ＳＨＥＥＴＳ）」、「３Ｍプロダクションペーパーシート（ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＰＡＰＥＲ ＳＨＥＥＴＳ）」、「３Ｍトリ−Ｍ−ＩＴＥ ＦＲＥ−カットペーパーシート（ＴＲＩ−Ｍ−ＩＴＥ ＦＲＥ−ＣＵＴ ＰＡＰＥＲ ＳＨＥＥＴＳ）」、および「３Ｍウェットオアドライアブレイシブシート（ＷＥＴＯＲＤＲＹ ＡＢＲＡＳＩＶＥ ＳＨＥＥＴＳ）」を包含する種々の商品名で市販されている。被覆研磨材ロールは、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能であり、例えば、「３Ｍブルーグリットユーティリティクロスロール（ＢＬＵＥ ＧＲＩＴ ＵＴＩＬＩＴＹ ＣＬＯＴＨ ＲＯＬＬＳ）」、および「３Ｍ（商標）スリー−Ｍ−ＩＴＥ ＥＬＥＫ−ＴＲＯ−カットクロスユーティリティロール（ＴＨＲＥＥ−Ｍ−ＩＴＥ ＥＬＥＫ−ＴＲＯ−ＣＵＴ ＣＬＯＴＨ ＵＴＩＬＩＴＹ ＲＯＬＬＳ）」を包含する種々の商品名で市販されている。被覆研磨ベルトもまた、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能であり、例えば、「３Ｍパンプスリーブ（ＰＵＭＰ ＳＬＥＥＶＥ）２００Ｄ」、「３Ｍリーガライトベルト（ＲＥＧＡＬＩＴＥ ＢＥＬＴＳ）」、および「３Ｍスリー−Ｍ−ＩＴＥ クロスベルト（ＴＨＲＥＥ−Ｍ−ＩＴＥ ＣＬＯＴＨ ＢＥＬＴＳ」を包含する種々の商品名で市販されている。

本発明のパッケージングシステムは、単一の研磨物品または複数の研磨物品を保護するために用いることができる。例えば、大きなベルトは独立してパッケージされ得る。また、複数の繊維ディスクまたは研磨シートは一緒にパッケージされ得る。

例えば繊維ディスクなどの研磨ディスクをパッケージングするための特定の実施形態において、研磨ディスクは、各研磨ディスクの外縁が、スタックにおける他の研磨ディスクの外縁と位置合わせされるようスタックされる。いくつかの実施形態において、スタックにおける研磨ディスクの各々は同じ方向に面している（すなわち、一つの研磨ディスクの研磨面が隣接する研磨ディスクの裏面に近接している）。他の実施形態において、研磨ディスクの少なくとも１つがスタックにおける他の研磨ディスクと反対方向に面していてもよい。反対方向に面して隣接する研磨ディスクは、それらの裏面が互いに近接して配置され得る。また、反対方向に面して隣接する研磨ディスクは、それらの研磨面が互いに近接して配置され得る。

特定の実施形態において、研磨ディスクのおよそ５０パーセントが第１の方向に面し、および残りの研磨ディスクが反対方向に面する。第１の方向に面する研磨ディスクは、第１の方向に面する研磨ディスクの第１の群および反対方向に面する研磨ディスクの第２の群があるように、互いに近接して配置されることができる。この構成は分割スタックとして称される。

また、第１の方向に面する研磨ディスクは、反対方向に面する研磨ディスクと混在することができる。例えば、スタックにおける１つのおきの研磨ディスクが、残りの研磨ディスクと反対方向に面していることができる。他の実施形態において、研磨ディスクの群（例えば、５つの連続した研磨ディスク）の１つおきが、２つの隣接する研磨ディスクの群と反対方向に面していることができる

例えば研磨シートなどの他の実質的に平坦な研磨物品もまた、上記の研磨ディスクと類似する様式でスタックされることができる。研磨物品の方向をスタック中で異ならせることによりスタックを促進し得、および環境条件の変化によって生じるディスクカールを低減し得る。いかなる特定の理論によっても束縛されることは望まないが、スタック中における研磨物品の方向を異ならせることで、環境的に誘起された１つの研磨ディスクのディスクカールに関連する力が、反対方向に面する研磨ディスクの、実質的に同等であるが逆の力によって対抗されてディスクカールを低減すると考えられている。

他の実施形態において、本発明のパッケージングシステム中の研磨物品はスタックされていない。研磨物品は、例えば、無作為なまたはパターンの配置で互いに近接して配置されることができる。例えば研磨ベルトなどの他の実施形態においては、研磨物品は、パッケージされる前に互いの内に位置される。

研磨物品の本発明のパッケージングシステムのための側壁は、２４時間あたり０．５グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する多重層バリア複合材を含む。

用語多重層バリア複合材とは、金属、プラスチック、またはセルロース系層（例えば、フォイル、フィルム、および紙）のいずれかの組み合わせを指す。金属、プラスチック、またはセルロース系層の組み合わせとしては、例えば、プラスチック層と組み合わされた金属などの異なる材料の多重層を挙げることができる。金属、プラスチック、またはセルロース系層の組み合わせとしては、例えば２層のプラスチックなどの類似の材料の多重層をも含むことができる。

これらの層は、例えば、コーティング、積層、共押出し、および堆積を包含する、技術分野において周知である方法のいずれかを用いて実質的に永久に組み合わせることができる。また、基材は、１つの基材を他の上に重ね合わせることによって一時的に組み合わせることができる。例えば、研磨物品は、ポリエチレンフィルムで包装され、次いでアルミニウムフォイルで包装されることができる。他の実施形態において、２つのプラスチック基材は、例えば研磨物品を第１のポリエチレンフィルムで包装し、次いで包装された研磨物品を第２のポリエチレンフィルムで包装することにより組み合わせることができる。第１および第２のポリエチレンフィルムの包装は、互いに同一または異なることができる。

用語「水蒸気透過度」とは、ＡＳＴＭ Ｆ１２４９−０１（被変調赤外線センサを用いる、プラスチックフィルムおよびシート材料を介した水蒸気透過率の標準試験法、２００１年１２月発行）（本願明細書において参照により援用される）に記載されたテストを用いて計測された、水蒸気が多重層バリア複合材中を透過する速度を指す。多重層バリア複合材に係る水蒸気透過度は、複合材構造を用いて測定される。例えば、側壁が、互いに重ね合わされることにより組み合わされたフィルムおよびフォイルを含む場合には、水蒸気透過度は、フィルムおよびフォイルの組み合わせを介した蒸気透過度を計測することにより測定することができるであろう。同様に、３層の収縮包装に包装された研磨物品の水蒸気透過度は、３つの収縮包装フィルムの組み合わせを介した蒸気透過度を計測することにより測定することができるであろう。

本発明のパッケージングシステムにおいて有用な多重層バリア複合材としては、例えばコーティング、積層、共押出し、または堆積により互いに取り付けられた多重層を有する多重層バリアフィルムが挙げられる。本発明のパッケージングシステムにおいて有用である多重層バリアフィルムは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、およびナイロンの層を含むことができる。いくつかの実施形態において、例えばアルミニウムなどの金属の層を有する多重層バリアフィルムが用いられる。多重層バリアフィルムは公知であり、本発明のパッケージングシステムにおいて適切なフィルムおよび有用な多重層バリアフィルムの作製方法は、ウィリーエンサイクロペディアオブパッケージングテクノロジー（Ｗｉｌｅｙ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）第２版、マルチレイヤーフレキシブルパッケージング（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）、ダン（Ｄｕｎｎ）、トーマス（Ｔｈｏｍａｓ）Ｊ編、第６５９〜６６５頁，ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）：ウィリー（Ｗｉｌｅｙ）、１９９７年（これらのページは参照により援用される）に記載されている。

いくつかの実施形態において、側壁は、ポリエチレンフィルム層に接着して取り付けられたポリエステルフィルム層に接着して取り付けられたアルミニウム層に接着して取り付けられたナイロン層を有する多重層バリアフィルムを含む。側壁のポリエチレン層は、側壁の内表面に配置されており、ナイロン層は側壁の外表面に配置されている。

他の実施形態において、側壁は、ポリエチレンフィルム層に取り付けられたアルミニウム層に取り付けられたポリエチレンフィルム層に取り付けられたナイロン層を有する多重層バリアフィルムを含む。側壁のポリエチレン層は側壁の内表面に配置されており、ナイロン層は側壁の外表面に配置されている。

いくつかの実施形態において、側壁は、側壁の内表面にヒートシール可能な材料を有する多重層バリアフィルムを含む。ヒートシール可能な材料は、例えば、ウィスコンシン州ラシーンの、メットラートレドインクのパックライトディビジョン（Ｐａｃｋｒｉｔｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ，Ｉｎｃ．Ｒａｃｉｎｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能なモデル「ＲＴＰ１」シーラーなどの市販されているシール機器を用いる、多重層バリアフィルムの可撓性パッケージへの転換に用いることができる。

特定の実施形態において、本発明の可撓性パッケージは、図面に示したものなどの再密閉可能なシールを含む。再密閉可能なシールは、機械的ジッパー、接着性ストリップ、糸またはワイヤ結束、または技術分野において周知である他の再密閉可能なシールであることができる。他の実施形態において、研磨物品は、側壁を破かなければ研磨物品を取り出すことができないように、可撓性パッケージ中にシールされる。さらなる実施形態においては、本発明の可撓性パッケージは、破かなければいけないシールされた側壁および再密閉可能なシールを包含する。

本発明のパッケージングシステムにおいて有用な多重層バリア複合材としてはまた、互いに取り付けられない、フィルム、金属、またはセルロース系基材の多重層が挙げられる。例えば、いくつかの実施形態において、多重層バリア複合材は、例えば、ウィスコンシン州オシュコッシュのベミスクリサール（Ｂｅｍｉｓ Ｃｌｙｓａｒ，Ｏｓｈｋｏｓｈ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能であり、商品名「クリサール（ＣＬＹＳＡＲ）ＡＢＬ」で市販されている直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）収縮包装フィルムなどの収縮包装フィルムの多重層を含むことができる。収縮包装は周知であり、適切なフィルムおよび収縮包装方法が、ウィリーエンサイクロペディアオブパッケージングテクノロジー（Ｗｉｌｅｙ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）第２版、フィルム（Ｆｉｌｍｓ）、シュリンク（Ｓｈｒｉｎｋ）、ジョリー（Ｊｏｌｌｅｙ）チャールズ（Ｃｈａｒｌｅｓ）Ｒ．およびジョージＤウォッフォード（Ｇｅｏｒｇｅ Ｄ．Ｗｏｆｆｏｒｄ）編、第４３１〜３４頁、ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）：ウィリー（Ｗｉｌｅｙ）、１９９７年（これらのページは、本願明細書において参照により援用される）に記載されている。

本発明のパッケージングシステムに有用な熱収縮性材料は、加熱すると減少した面積に収縮する、一軸延伸または二軸延伸高分子フィルムのいずれかを含み得る。好適なフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプロピルエチレン、ポリイソブチルエチレンおよびこれらのコポリマーなどの延伸ポリオレフィン系フィルムが挙げられる。有用であり得る他のフィルムは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリヘキサメチレンアジパミド、ならびにブテン、ビニルアセテート、メチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソプレン、ブタジエンアクリルアミド、エチルアクリレート、Ｎ−メチル−ｎ−ビニルアセトアミド等などの、不飽和度を生成するポリマーを有するαモノオレフィン系不飽和炭化水素のポリマーである。特定の実施形態においては、ポリオレフィン、好ましくは二軸延伸ポリエチレンが用いられる。

いくつかの実施形態において、研磨物品は、収縮包装の単一層で包装され、次いで可撓性パッケージ中に位置される。収縮包装が研磨物品の相当の部分を被覆する場合には、収縮包装は、可撓性パッケージの側壁を形成する多重層複合材の層として機能することができる。収縮包装はまた、可撓性パッケージの封入容積内に配置された研磨物品が可撓性パッケージを損傷させる確度の低減を補助するための保護層として役立つことができる。例えば、アルミニウム層を備えた多重層バリアフィルムが側壁として用いられる場合には、研磨物品上の収縮包装は、研磨物品が側壁を損傷させる可能性およびアルミニウム層をパンクさせる可能性を低減することができる。

保護層は、例えば、紙、厚紙、発泡体、またはプラスチックなどの他の材料から製造することもできる。いくつかの実施形態において、保護層は、研磨面および／または研磨物品の裏面に近接して配置され、研磨物品の全体を被覆しない。例えば、厚紙のシートを含む保護層は、可撓性パッケージ内に置かれる前に研磨ディスクのスタックの頂部および底部に載置され得る。他の実施形態において、保護層は研磨ディスクのスタックの側部周辺に配設されることができる。

特定の実施形態において、可撓性パッケージ中の研磨物品と共に、湿度制御パケットが包含されることができる。本発明において有用な使い捨て２方向湿度制御パケットは、ミネソタ州ミネアポリスのヒューミディパックインク（Ｈｕｍｉｄｉｐａｋ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から、商品名「ヒューミディパック（ＨＵＭＩＤＩＰＡＫ）」で入手可能である。

本発明の利点および他の実施形態が以下の実施例によってさらに例示されているが、この実施例において列挙された特定の材料およびそれらの量は、他の条件および詳細と共に、本発明が過度に限定されるよう解釈されるべきではない。例えば、包装された研磨物品の種類ならびに、内側および外側包装材を形成するために用いられる特定のパッケージング形状寸法およびこれらの脱気孔は変化することができる。他に示されている場合を除き、すべての部および百分率は重量あたりである。

実施例１
ウィスコンシン州オシュコッシュのベミスクリサール（Ｂｅｍｉｓ Ｃｌｙｓａｒ，Ｏｓｈｋｏｓｈ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能でありおよび商品名「クリサール（ＣＬＹＳＡＲ）ＡＢＬ」で市販されている、幅０．９メートル（３６インチ）×厚さ３２マイクロメートル（０．００１２５インチ）の直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）収縮包装フィルムのロールを、横に折って、幅０．４６メートル（１８インチ）のであったフィルムの最上層および底層を与えた。折られたフィルムがパッケージング装置に進入するにつれて、２層が分離して、最上層に、およそフィルムの０．４６メートル寸法の中心および最上層の長さに沿って３０．５センチメートル（１２インチ）ごとに６．４ミリメートル（０．２５インチ）の脱気孔開口がパンチされた。

折られたシートの２つの隣接する開口縁を、次いで、マサチューセッツ州アイヤーのシャンクリンコーポレーション（Ｓｈａｎｋｌｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｙｅｒ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なモデル「Ａ−２６オートマチック（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ）」Ｌ−シーラーを用いてシールした。Ｌ−シーラーを、１９３℃（３８０°Ｆ）にセットし、および５５１．６ｋＰａ（８０ｐｓｉ）の圧力で０．７秒の間駆動して端部開放型ポーチを形成した。ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能であり、商品名「２８１Ｃファイバーディスク（ＦＩＢＲＥ ＤＩＳＣＳ）」で市販されている、直径１７．８センチメートル（７インチ）の研磨ディスク２５枚のスタックを端部開放型ポーチに挿入した。スタック内において、最上部の１２枚の繊維ディスクが、それらの研磨面が上向きとなるよう配向されていると共に、底の１３枚の繊維ディスクが、それらの研磨面が下向きとなるよう配向されている。次いで、ポーチの開放端部を、１９３℃（３８０°Ｆ）にセットされおよび５５１．６ｋＰａ（８０ｐｓｉ）の圧力で０．７秒駆動されたＬ−シーラーを用いてシールした。研磨ディスクのスタックを含むシールされたポーチを、次いでオハイオ州クリーブランドのクランココーポレーション（Ｃｌａｍｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ）から入手可能な１．１２メートル（４４インチ）のモデル「８５３」トンネルオーブンを通って移送させた。オーブンを１６０℃（３２０°Ｆ）にセットしおよび７．３メートル／分（２４フィート／分）の速度で駆動した。得られた収縮包装された研磨ディスクのスタックを、次いで、第２の包装手法の脱気孔を、第１の包装材および第２の包装材の脱気孔がスタックの逆側となるよう、意図的に最上層ではなく底層に配設したこと以外は、同一の既述のシール、包装および収縮技術を用いて外側包装材で２回目として包装した。

外側包装材の適用に続いて、２回包装された研磨ディスクのスタックを、イリノイ州カレイのフレクシコンインク（Ｆｌｅｘｉｃｏｎ，Ｉｎｃ．，Ｃａｒｅｙ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手可能であり商品名「フレクシ（ＦＬＥＸＩ）Ｓ−１０３４８」で市販されている９４マイクロメートル（０．００３７インチ）バリアフィルムから構成されているフォイルポーチに挿入した。次いで、ポーチを、ウィスコンシン州ラシーンのメットラートレドインクのパックライトディビジョン（Ｐａｃｋｒｉｔｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ，Ｉｎｃ．Ｒａｃｉｎｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能なモデル「ＲＴＰ１」シーラー用いてシールした。

実施例２
２回包装された研磨ディスクのスタックをフォイルポーチに挿入しなかったこと以外は、実施例１に記載の通り実施例２を調製した。

比較例Ａ
収縮包装の第２の層が適用される前に包装処理を完了したこと以外は、実施例１に記載の通り比較例Ａを調製した。比較例Ａは単一層の収縮包装を有しており、およびフォイルポーチは用いられなかった。

得られたパッケージを、それらの環境条件の変化に対する応答についてテストした。

各実施例からの包装された研磨ディスクパッケージを予め計量し、およびミシガン州ホランドのサーモトロン（Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｎ，Ｈｏｌｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能な人口テスト気候室「Ｍｏｄｅｌ ＳＭ−３２Ｃ」に置いた。各実施例を以下の表１に示す通りの、順次の一連の７組の環境条件に曝した。

表１

一連の条件における各工程の後、各包装された研磨ディスクパッケージを再度計量し、および重量における変化を記録した。包装された研磨ディスクパッケージを一連の条件の最終工程に続いて計量した後、各実施例についての重量変化を積算し、表１に示されている通り記録した。

表１

実施例３〜７
商品名「２８１Ｃファイバーディスク（ＦＩＢＲＥ ＤＩＳＣＳ）」で市販されている、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能な、２５枚の直径１７．８センチメートル（７インチ）の研磨ディスクをスタックに置いた。スタックの高さを次いで計測した。各実施例３〜７についてのスタックを、次いで、異なる水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）を有する種々の構成のパッケージに配置した。各実施例についてのパッケージは、ウィスコンシン州オシュコッシュのベミスクリサール（Ｂｅｍｉｓ Ｃｌｙｓａｒ，Ｏｓｈｋｏｓｈ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から入手可能であり、商品名「クリサール（ＣＬＹＳＡＲ）ＡＢＬ」で市販されている、ＡＳＴＭ Ｆ１２４９−０１（被変調赤外線センサを用いる、プラスチックフィルムおよびシート材料を介した水蒸気透過率の標準試験法、２００１年１２月発行）を用いて計測された２４時間あたり１グラム／１００平方インチと報告された水蒸気透過度を有する、３２マイクロメートル（０．００１２５インチ）厚の直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）収縮包装フィルムを含んでいた。

実施例３〜７を、各々、すべての２５枚のディスクが同じ方向に面してスタックされていることおよび収縮包装層の数が異なっていることを除き、実施例１に記載された機器および方法を用いて包装した。実施例３は２層の収縮包装を有していた。実施例４は、３層の収縮包装を有していた。実施例５は、４層の収縮包装を有していた。実施例６は、１０層の収縮包装を有していた。実施例７は、２層の収縮包装を有していると共に、また、ＡＳＴＭ Ｆ１２４９−０１（被変調赤外線センサを用いる、プラスチックフィルムおよびシート材料を介した水蒸気透過率の標準試験法、２００１年１２月発行）を用いて計測された２４時間あたり０．０００４グラム／１００平方インチ未満と報告された水蒸気透過度を有するフォイルバッグ中にシールした。実施例７について用いたフォイルバッグは、ミシガン州トロイのキャディラックプロダクツパッケージングカンパニー（Ｃａｄｉｌｌａｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｒｏｙ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能であり、商品名「カドパック（ＣＡＤＰＡＫ）Ｎ」で市販されている。

多重層についての水蒸気透過度を、パッケージ技術のハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、第３版、ハンロン（Ｈａｎｌｏｎ），ジョセフＦ．（Ｊｏｓｅｐｈ Ｆ．），ロバートＪ．ケルシー（ＲｏｂｅｒｔＪ．Ｋｅｌｓｅｙ）、およびハリーＥ．フォルチニオ（Ｈａｌｌｉｅ Ｅ．Ｆｏｒｃｉｎｉｏ）、第１０６〜１０７頁、ペンシルバニア州ランカスター（Ｌａｎｃａｓｔｅｒ，ＰＡ）：テクノミック（Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ）、１９９８年中に記載されている数列中の抵抗として算出した。

パッケージされた実施例３〜７についてのスタックを、次いで４９℃（１２０°Ｆ）、１１．１および１３．２％の間の相対湿度に維持された環境チャンバ（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈａｍｂｅｒ）中に置いた。２７９時間後、パッケージされたスタックを環境チャンバから出して、スタックをそれらのパッケージから出し、およびスタック高さを計測した。スタック高さの百分率変化を以下の表２に示す。

表２

本発明の構造および機能の詳細と共に上記の説明および実施例に画定された本発明の多くの特徴および利点においても、本開示は単なる例示であることが理解されるべきである。本発明の原理内における、添付の特許請求の範囲が表現されている用語の意義ならびに、それらの構成および方法の均等物によって示されている最大限の範囲にまで、詳細、特に研磨物品パッケージの形状、サイズおよび配列、ならびに製造方法の事項に変更を加えることができる。

本発明のパッケージングシステムの一例中のある量の研磨ディスクの斜視図である。

Claims (25)

1. 少なくとも１つの研磨物品をパッケージングするシステムであって、
   封入容積を画定する少なくとも１つの側壁であって、前記封入容積に近接する内表面と、前記内表面の逆の外表面と、および２４時間あたり０．５グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度とを有する多重層バリア複合材を含む前記側壁を含む可撓性パッケージと、
   前記封入容積内に配置された少なくとも１つの被覆研磨物品であって、主面と、前記主面の少なくとも一部に近接する、複数の研磨粒子および少なくとも１種のバインダー樹脂を含む研磨層とを有するバッキングを含む被覆研磨物品と
   を含むシステム。
2. 前記多重層バリア複合材がアルミニウムを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記多重層バリア複合材がポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンの少なくとも１種を含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記多重層バリア複合材がポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンの少なくとも１種を含む、請求項２に記載のシステム。
5. 前記多重層バリア複合材が２４時間あたり０．１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記多重層バリア複合材が２４時間あたり０．０１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する、請求項１に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの研磨物品が研磨ベルト、研磨シート、または研磨ディスクの少なくとも１種を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つの研磨物品が複数の研磨ディスクを含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記複数の研磨ディスクが、
   セルロース繊維を含むバッキングと、
   フェノール樹脂および研磨粒子を含む研磨層と、を含む、請求項８に記載のシステム。
10. 前記複数の研磨ディスクが、第１の方向に面する第１の量の研磨ディスクと、第２の方向に面する第２の量のディスクとを含み、前記第１の方向が前記第２の方向と逆である、請求項９に記載のシステム。
11. 前記少なくとも１つの被覆研磨物品の少なくとも一部と前記側壁の前記内表面との間に配置された保護層をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
12. 前記保護層が紙、厚紙、発泡体またはプラスチックの少なくとも１種を含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記保護層が、前記少なくとも１つの被覆研磨物品の少なくとも一部を被覆する収縮包装フィルムを含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記可撓性パッケージが再密閉可能なシールを含む、請求項１に記載のシステム。
15. 前記封入容積内に配置された湿度制御パケットをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
16. 少なくとも１つの研磨物品をパッケージングする方法であって、
    封入容積を画定する少なくとも１つの側壁であって、前記封入容積に近接する内表面と、前記内表面の逆の外表面と、２４時間あたり０．５グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度とを有する多重層バリア複合材を含む前記側壁を含む可撓性パッケージを提供する工程と、
    前記少なくとも１つの研磨物品を前記可撓性パッケージの前記封入容積内にシールする工程と、を含む方法。
17. 前記多重層バリア複合材がアルミニウムを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記多重層バリア複合材がポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンの少なくとも１種を含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記多重層バリア複合材がポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンの少なくとも１種を含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記多重層バリア複合材が２４時間あたり０．１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する、請求項１６に記載の方法。
21. 前記多重層バリア複合材が２４時間あたり０．０１グラム／６４５平方センチメートル（１００平方インチ）未満の水蒸気透過度を有する、請求項１６に記載の方法。
22. 前記少なくとも１つの研磨物品が複数の研磨ディスクを含む、請求項１６に記載の方法。
23. 前記複数の研磨ディスクが、
    セルロース繊維を含むバッキングと、
    フェノール樹脂および研磨粒子を含む研磨層と、を含む、請求項１６に記載の方法。
24. 前記被覆研磨物品の少なくとも一部と前記側壁の前記内表面との間に保護層を配設する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
25. 前記少なくとも１つの被覆研磨物品の少なくとも一部を、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらのコポリマーの少なくとも１種を含む収縮包装フィルムを含む保護層で被覆する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。

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