JP2008542043A - Abrasive article and method for making and using the same - Google Patents
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Abstract
強化された加硫処理された繊維裏材(212)とこれに固着された研磨材層(230)とを有する、コーティングされた研磨材物品(200)並びにその作製方法及び使用方法。強化された加硫処理繊維裏材(212)は、硬化ラテックスエマルション類、フェノール樹脂類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される構成成分の反応生成物を含むバックサイズ(backsize)を有する。 A coated abrasive article (200) having a reinforced vulcanized fiber backing (212) and an abrasive layer (230) secured thereto, and methods for making and using the same. The reinforced vulcanized fiber backing (212) has a backsize that includes a reaction product of components selected from the group consisting of cured latex emulsions, phenolic resins, and combinations thereof.
Description
本発明によるコーティングされた研磨剤物品は、加工物を研磨するのに有用である。 Coated abrasive articles according to the present invention are useful for polishing workpieces.
加硫処理された繊維は、19世紀から販売されている。用語「バルカナイズドファイバー(vulcanized fiber)」は、「加硫処理された繊維」又は「フィッシュペーパー」と呼ばれることもあるが、紙、紙用パルプ、レーヨン、又は布より得られる(例えば金属塩化物で)化学処理したセルロースの層を圧縮することにより、セルロースから一般に形成される革のような材料を指す。その親水性特性のために、加硫処理された繊維は通常、水分を吸収する傾向がある。 Vulcanized fibers have been sold since the 19th century. The term “vulcanized fiber”, sometimes referred to as “vulcanized fiber” or “fish paper”, is obtained from paper, paper pulp, rayon, or cloth (eg, with metal chloride). ) Refers to a leather-like material typically formed from cellulose by compressing a chemically treated layer of cellulose. Due to their hydrophilic properties, vulcanized fibers usually tend to absorb moisture.
コーティングされた研磨材物品は通常、裏材に固着された研磨材層を有する。加硫処理された繊維は、コーティングされた研磨材物品用の裏材として60年間以上も使用されてきた。加硫処理された繊維裏材を研磨材物品に使用することのよく認識されている問題点の1つは、環境の湿分含量(例えば、湿度)の変化に起因する、コーティングされた研磨材物品の形状変形(例えば、カール又はカップ状化)である。形状変形は、例えば、製造中、貯蔵中、又は使用中に発生することがある。更に、形状変形は、研磨材層に向かって及び/又はこれから離れて発生することがある。加硫処理された繊維裏材を有する、従来技術のコーティングされた研磨材物品のそのような変形の例が図1に示されており、その図では、コーティングされた研磨材物品が、研磨材層から離れるカールを呈している。コーティングされた研磨材物品を製造している間に過剰な形状変形が発生した場合には、通常は、スクラップ材として廃棄される。更に、過剰な形状変形が貯蔵中又は使用中に発生した場合、典型的には、製品に対する不満、製品販売の減少、及び/又は製品性能の低下という結果になる。 Coated abrasive articles typically have an abrasive layer secured to a backing. Vulcanized fibers have been used for over 60 years as a backing for coated abrasive articles. One well-recognized problem of using vulcanized fiber backings in abrasive articles is that the coated abrasive is due to changes in the moisture content (eg, humidity) of the environment. An article shape deformation (for example, curling or cupping). Shape deformation may occur, for example, during manufacture, storage, or use. Furthermore, the shape deformation may occur towards and / or away from the abrasive layer. An example of such a variation of a prior art coated abrasive article having a vulcanized fiber backing is shown in FIG. 1, where the coated abrasive article is an abrasive. It exhibits a curl away from the layer. If excessive shape deformation occurs while manufacturing a coated abrasive article, it is usually discarded as scrap material. Furthermore, if excessive shape deformation occurs during storage or use, it typically results in dissatisfaction with the product, reduced product sales, and / or reduced product performance.
形状変形の問題を解決するための試みは、50年以上もさかのぼる。例えば、特許文献1(キルチナー(H. P. Kirchner)、1946年2月5日出願、1947年11月18日発行)では、第二段落23〜30行に、「当初は所望の曲率であるディスクがこのプロセスによって製造可能ではあるが、加硫処理された繊維が大気の湿分含量の変化に非常に影響を受けやすい、特に本発明の研磨材ディスクの場合のように材料の片側がコーティングされている時にそうであるという理由によって、非常に大きな困難が研磨材製造者により経験される」と述べている。その特許においては、物品を乾燥して所望のレベルの曲率を達成し、次に水蒸気不透過性の材料シートで加硫処理された繊維裏材を覆うことによって、問題点に対処した。その時から現在まで、加硫処理された繊維が組み入れられてコーティングされた研磨材物品のための、水分に鈍感で、かつ寸法的に安定している他の様々な代替裏材が、開発されてきた。 Attempts to solve the shape deformation problem date back more than 50 years. For example, in Patent Document 1 (HP Kirchner, filed on Feb. 5, 1946, issued on Nov. 18, 1947), the second paragraph, lines 23-30, states that “a disc with an initially desired curvature is Although it is manufacturable by the process, the vulcanized fiber is very sensitive to changes in the moisture content of the atmosphere and is coated on one side of the material, particularly as in the abrasive disc of the present invention “Because it is sometimes, great difficulties are experienced by abrasive manufacturers.” In that patent, the problem was addressed by drying the article to achieve a desired level of curvature and then covering the vulcanized fiber backing with a water vapor impermeable sheet of material. From that time to date, a variety of other alternative backings have been developed that are moisture insensitive and dimensionally stable for abrasive articles coated with vulcanized fibers. It was.
これらの様々な製品にもかかわらず、及び主として経済的な理由のために、加硫処理された繊維裏材が、今日でも依然として、コーティングされた研磨材物品の商業生産で主に使用されている。例えば、コーティングされた研磨材の主な製造業者はそれぞれ、コーティングされた研磨材物品用の水分に鈍感及び寸法的に安定な代替裏材が知られているにもかかわらず、湿度問題を起こしがちな加硫処理された繊維裏材を有するコーティングされた研磨材製品を市販している。
それ故、製造が経済的であって、湿度レベルの変化につれて受容できないレベルの形状変形の傾向の無い、加硫処理された繊維裏材を有してコーティングされた研磨材製品に対する必要性が、コーティングされた研磨材の業界に残っている。 Therefore, there is a need for an abrasive product coated with a vulcanized fiber backing that is economical to manufacture and does not tend to accept unacceptable levels of shape deformation as humidity levels change. Remains in the coated abrasive industry.
本発明は、一態様において、第一及び第二の対向主表面を有する加硫処理された繊維裏材を含むコーティングされた研磨材物品を提供し、研磨材層が、第一の主表面に固着され、及びバックサイズ(backsize)が、第二の主表面に固着され、バックサイズが、コーティングされた研磨材物品の平方メートル当たり8〜90グラムの乾燥坪量を有し、並びにバックサイズは、硬化ラテックスエマルション類、フェノール樹脂類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される構成成分の反応生成物を含むものである。 The present invention, in one aspect, provides a coated abrasive article comprising a vulcanized fiber backing having first and second opposing major surfaces, wherein the abrasive layer is on the first major surface. Fixed and a backsize is fixed to the second major surface, the backsize has a dry basis weight of 8 to 90 grams per square meter of coated abrasive article, and the backsize is It comprises a reaction product of a component selected from the group consisting of cured latex emulsions, phenolic resins, and combinations thereof.
本発明は、別の態様において、加工物の表面を研磨する方法を提供しており、その方法は:本発明によるコーティングされた研磨材物品を提供する工程、研磨材層を加工物の表面に摩擦接触させる工程、並びに研磨材層及び加工物の表面の少なくとも一方を他方に相対的に移動させて、加工物の表面の少なくとも一部を研磨する工程を含む。 The present invention, in another aspect, provides a method of polishing a surface of a workpiece, the method comprising: providing a coated abrasive article according to the present invention, an abrasive layer on the surface of the workpiece Frictional contact and a step of polishing at least a portion of the surface of the workpiece by moving at least one of the abrasive layer and the surface of the workpiece relative to the other.
本発明は、更に別の態様において、コーティングされた研磨材物品を作製する方法を提供しており、その方法は:
第一及び第二の対向主表面を有する加硫処理された繊維裏材を提供する工程;
加硫処理された繊維裏材の第二の主表面上に硬化バックサイズ前駆体をコーティングする工程及びバックサイズ前駆体を硬化してバックサイズを提供する工程であって、バックサイズが、コーティングされた研磨材物品の平方メートル当たり8〜90グラムの乾燥坪量を有し、及びバックサイズ前駆体は、硬化ラテックスエマルション類、フェノール樹脂類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも1種の物質を含むものである工程、
並びに加硫処理された繊維裏材の第一の主表面に研磨材層を固着させる工程を含む。
The present invention, in yet another aspect, provides a method of making a coated abrasive article, the method comprising:
Providing a vulcanized fiber backing having first and second opposing major surfaces;
Coating a cured backsize precursor on a second major surface of a vulcanized fiber backing and curing the backsize precursor to provide a backsize, wherein the backsize is coated At least one selected from the group consisting of cured latex emulsions, phenolic resins, and combinations thereof, having a dry basis weight of 8 to 90 grams per square meter of the abrasive article Processes that contain substances,
And a step of fixing the abrasive layer to the first main surface of the vulcanized fiber backing.
本発明によるコーティングされた研磨材物品は通常、湿度変化につれて、業界が許容できるレベルの形状変形を呈する。驚くべきことに、本発明より以前には不可能であったが、そのような物品により、機械的締結具のバックサイズへ、ひいては加硫処理された繊維裏材への取り付けが溶接方法によって可能になることも見出されている。 Coated abrasive articles according to the present invention typically exhibit an industry acceptable level of shape deformation as humidity changes. Surprisingly, such an article, which was not possible before the present invention, allows the attachment of mechanical fasteners to the back size and thus to the vulcanized fiber backing by means of a welding process. It has also been found to be.
一般に、コーティングされた研磨材物品は、裏材に固着された研磨材粒子を有する。より典型的には、コーティングされた研磨材物品は、2つの対向主表面を有する裏材と、裏材の1つの主表面に固着された研磨材層とを含む。研磨材層は通常、研磨材粒子及び結合剤を含み、結合剤が、研磨材粒子を裏材に固定する働きをする。 In general, coated abrasive articles have abrasive particles affixed to a backing. More typically, the coated abrasive article includes a backing having two opposing major surfaces and an abrasive layer secured to one major surface of the backing. The abrasive layer typically includes abrasive particles and a binder that serves to fix the abrasive particles to the backing.
一実施形態では、コーティングされた研磨材物品は、メイク層、サイズ層、及び研磨材粒子を含む研磨材層を有する。そのようなコーティングされた研磨材物品を作るに際して、第一の結合剤前駆体を含むメイク層が、裏材の1つの主表面に塗布され、任意に部分的に硬化される。次に、研磨材粒子が、(例えば静電コーティングにより)少なくとも部分的にメイク層に埋め込まれて、第一の結合剤前駆体が、粒子をメイク層に固定するのに十分に硬化される(すなわち、架橋される)。次に、第二の結合剤前駆体を含むサイズ層が、メイク層と研磨材粒子の上に塗布され、続いて結合剤前駆体が硬化される。そのようなコーティングされた研磨材物品は更に、研磨材層の少なくとも一部の上に配置された任意のスーパーサイズ(supersize)層を含んでもよい。存在する場合、スーパーサイズ層には通常、研削助剤及び/又は目づまり防止材が含まれる。 In one embodiment, the coated abrasive article has an abrasive layer comprising a make layer, a size layer, and abrasive particles. In making such a coated abrasive article, a make layer comprising a first binder precursor is applied to one major surface of the backing and optionally partially cured. The abrasive particles are then at least partially embedded in the make layer (eg, by electrostatic coating) and the first binder precursor is sufficiently cured to secure the particles to the make layer ( Ie, crosslinked). Next, a size layer containing a second binder precursor is applied over the make layer and abrasive particles, followed by curing of the binder precursor. Such coated abrasive articles may further comprise an optional supersize layer disposed on at least a portion of the abrasive layer. When present, the supersize layer typically includes grinding aids and / or anti-clogging materials.
別の実施形態では、コーティングされた研磨材物品は、裏材の1つの主表面に固着された研磨材層を有し、研磨材層は、結合剤前駆体及び研磨材粒子からなるスラリーの裏材主表面上への塗布、次いで結合剤前駆体の硬化により提供される。 In another embodiment, a coated abrasive article has an abrasive layer affixed to one major surface of a backing, the abrasive layer comprising a backing of a slurry consisting of a binder precursor and abrasive particles. It is provided by application on the material main surface followed by curing of the binder precursor.
裏材は、加硫処理された繊維を含み、これは部分的に再生されたセルロースの稠密な材料であって、その材料に繊維構造が保持され、及び通常はカレンダー処理されて比較的滑らかな表面をもたらす。加硫処理された繊維は、例えば、デラウェア州ウィルミントン(Wilmington, Delaware)のフランクリンファイバー・ラミテックス社(Franklin Fibre - Lamitex Corporation)又は中国河南省サンメンシャ(Sanmenxia, Henan, China)のヤンミン産業貿易社(Yangmin IND. Trade Co., Ltd.)などの販売元から広く入手可能である。 The backing contains vulcanized fibers, which are a partially regenerated cellulose dense material that retains the fiber structure and is usually calendered to be relatively smooth. Bring the surface. Vulcanized fibers can be obtained from, for example, Franklin Fiber-Lamitex Corporation of Wilmington, Delaware, or Yanmin Industry and Trade Company of Sanmenxia, Henan, China ( Yangmin IND. Trade Co., Ltd.).
コーティングされた研磨材物品を本発明により調製するのに有用な加硫処理された繊維裏材は通常、0.02〜5ミリメートル、例えば0.05〜2.5ミリメートル、又は0.1〜1ミリメートルの範囲の厚さを有するが、より薄い、またより厚い加硫処理された紙裏材も使用されてもよい。更に、加硫処理された繊維の密度は通常、立方センチメートル当たり0.9〜1.5グラムの範囲にあるが、より高い、またより低い密度の加硫処理された繊維も使用されてもよい。 Vulcanized fiber backings useful for preparing coated abrasive articles according to the present invention are typically 0.02 to 5 millimeters, such as 0.05 to 2.5 millimeters, or 0.1 to 1 A thinner and thicker vulcanized paper backing having a thickness in the millimeter range may also be used. Furthermore, the density of the vulcanized fiber is typically in the range of 0.9 to 1.5 grams per cubic centimeter, although higher and lower density vulcanized fibers may also be used.
加硫処理された繊維裏材の1つの主表面の少なくとも一部が、通常は殆ど全てが、硬化樹脂をコーティングされており、これが次に、例えば乾燥及び加熱によって少なくとも部分的に硬化されて、加硫処理された繊維裏材上にバックサイズを提供する。加硫処理された繊維への硬化物質のコーティングは、いかなる好適なコーティング方法により達成されてもよく、例えば、ロールコーティング、バーコーティング、ナイフコーティング、キスコーティング、又はスプレーが挙げられる。 At least a portion of one major surface of the vulcanized fiber backing, usually almost all, is coated with a cured resin, which is then at least partially cured, for example by drying and heating, A backsize is provided on a vulcanized fiber backing. Coating of the cured material onto the vulcanized fiber may be accomplished by any suitable coating method, for example, roll coating, bar coating, knife coating, kiss coating, or spray.
硬化物質は通常、典型的にはほぼ均一な方法で、加硫処理された繊維体の少なくともかなりの部分の上に分配されるように、加硫処理された繊維上にコーティングされるべきであるが、これは必須ではない。例えば、分配のわずかな量の局所変動又は中断(例えば、コーティングの空隙)は、著しく有害な影響なしで許容されてもよいと認められるであろう。 The cured material should typically be coated on the vulcanized fiber so that it is distributed over at least a significant portion of the vulcanized fiber body, typically in a generally uniform manner. But this is not essential. For example, it will be appreciated that small amounts of local fluctuations or interruptions in the distribution (eg, coating voids) may be tolerated without significant adverse effects.
バックサイズ処理された加硫処理繊維裏材は更に、任意に、追加の裏材処理を、プレサイズ(presize)(すなわち、研磨材層を有する主表面上で裏材に固着される層)、繋ぎ層(すなわち、研磨材層と研磨材層が固着される主表面の間の層)、飽和剤(すなわち、裏材を飽和剤で飽和させることが含まれるプロセスにより適用される裏材処理)、及び/又はサブサイズ処理を含んでもよい。サブサイズ(subsize)は、既に処理された裏材に塗布されるという点を除いて、飽和剤に類似している。これらの裏材処理のいかなるものにも、帯電防止材料が含まれてもよい。帯電防止材料を添加すると、木材又は擬似木材料(wood-like material)に研磨する時に、 コーティングされた研磨材物品が静電気を蓄積する傾向を低下することができる。帯電防止裏材及び裏材処理に関する追加的な詳細は、例えば、米国特許第5,108,463号(ブキャナン(Buchanan))、第5,137,542号(ブキャナン(Buchanan)ら)、第5,328,716号(ブキャナン(Buchanan))、及び第5,560,753号(シュナーベル(Schnabel)ら)に見出すことができる。 The backsized vulcanized fiber backing optionally further includes an additional backing treatment, presize (ie, a layer that is secured to the backing on the major surface with the abrasive layer), Tie layer (ie, the layer between the abrasive layer and the major surface to which the abrasive layer is bonded), saturant (ie, backing treatment applied by a process that includes saturating the backing with saturant) And / or sub-size processing. The subsize is similar to a saturant except that it is applied to an already processed backing. Any of these backing treatments may include an antistatic material. The addition of antistatic materials can reduce the tendency of coated abrasive articles to accumulate static electricity when polished to wood or wood-like materials. Additional details regarding antistatic backings and backing processing can be found, for example, in US Pat. Nos. 5,108,463 (Buchanan), 5,137,542 (Buchanan et al.), No. 5, U.S. Pat. , 328,716 (Buchanan), and 5,560,753 (Schnabel et al.).
バックサイズは、平方メートル当たり8〜90グラムの乾燥坪量を有し、通常はバックサイズの組成により選択される。例えば、強化材料が硬化ラテックスエマルションを含む構成成分の反応生成物である1つの実施形態では、バックサイズは通常、平方メートル当たり8〜25グラム、平方メートル当たり10〜20グラムの乾燥坪量を、又は更に平方メートル当たり12〜17グラムの坪量を有する。強化材料がフェノール樹脂を含む構成成分の反応生成物である別の実施形態では、バックサイズは通常、平方メートル当たり15〜90グラム、平方メートル当たり45〜55グラムの乾燥坪量を、又は更に平方メートル当たり50〜55グラムの坪量を有する。 The back size has a dry basis weight of 8 to 90 grams per square meter and is usually selected according to the composition of the back size. For example, in one embodiment where the reinforcing material is a reaction product of components comprising a cured latex emulsion, the backsize typically has a dry basis weight of 8-25 grams per square meter, 10-20 grams per square meter, or even Has a basis weight of 12 to 17 grams per square meter. In another embodiment where the reinforcing material is a reaction product of a component comprising a phenolic resin, the backsize typically has a dry basis weight of 15 to 90 grams per square meter, 45 to 55 grams per square meter, or even 50 per square meter. Has a basis weight of ~ 55 grams.
バックサイズ処理された加硫処理された繊維裏材は通常、0.15〜2.0ミリメートル、例えば、0.5〜1.3ミリメートル、又はさらに0.8〜0.9ミリメートルの範囲の厚さを有するが、バックサイズ処理されたより厚い、またより薄い加硫処理された繊維裏材も使用されてもよい。 Backsized vulcanized fiber backings typically have a thickness in the range of 0.15 to 2.0 millimeters, such as 0.5 to 1.3 millimeters, or even 0.8 to 0.9 millimeters. However, thicker and thinner vulcanized fiber backings that are backsized may also be used.
バックサイズは、フェノール樹脂類、硬化ラテックスエマルション類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも1種の硬化物質(curable material)の反応生成物である、少なくとも1種の材料を含む。強化材料(reinforcing material)には、加えて、例えば、充填剤、帯電防止剤、酸化防止剤、又は着色剤などの、1種以上の任意添加物が含まれてもよい。 The backsize includes at least one material that is a reaction product of at least one curable material selected from the group consisting of phenolic resins, cured latex emulsions, and combinations thereof. The reinforcing material may additionally include one or more optional additives such as, for example, fillers, antistatic agents, antioxidants, or colorants.
一般用語「フェノール樹脂」は、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂類、並びに他のフェノールから誘導された化合物及びアルデヒド類を含む樹脂類を包含する。フェノールの一部は、例えば、レゾルシノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、t−ブチルフェノール、及びp−フェニルフェノールのような、1種以上の他のフェノール類で置換可能である。同様に、ホルムアルデヒドの一部は、アセトアルデヒド、クロラール、ブチルアルデヒド、フルフラール、又はアクロレインのような他のアルデヒド群で置換可能である。 The general term “phenolic resin” includes phenol-formaldehyde resins and resins containing compounds and aldehydes derived from other phenols. Some of the phenols can be replaced with one or more other phenols such as, for example, resorcinol, m-cresol, 3,5-xylenol, t-butylphenol, and p-phenylphenol. Similarly, some formaldehyde can be replaced with other aldehyde groups such as acetaldehyde, chloral, butyraldehyde, furfural, or acrolein.
フェノール樹脂類の例には、レゾール−フェノール樹脂類及びノボラックフェノール樹脂類が挙げられる。レゾールフェノール樹脂類は、ホルムアルデヒド対フェノールが1:1以上の、通常は1.5:1.0〜3.0:1.0の範囲のモル比を有する。ノボラックフェノール樹脂類は、ホルムアルデヒド対フェノールが1:1未満のモル比を有する。 Examples of phenolic resins include resole-phenolic resins and novolac phenolic resins. Resole phenolic resins have a molar ratio of formaldehyde to phenol of 1: 1 or more, usually in the range of 1.5: 1.0 to 3.0: 1.0. Novolac phenolic resins have a molar ratio of formaldehyde to phenol of less than 1: 1.
典型的なレゾールフェノール樹脂類は、塩基触媒を含有する。塩基性触媒の存在により、フェノール樹脂の反応すなわち重合が加速される。レゾールフェノール樹脂類のpHは、典型的には6〜12、より典型的には7〜10、更により典型的には7〜9である。好適な塩基性触媒の例には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ホルムアルデヒドのフェノールとの反応のための典型的な触媒が、I群及びII群の金属塩から選択されるのは、一般に、これらが高反応性で低コストだからである。アミン類も、フェノール/アルデヒド反応の触媒に使用される。塩基性触媒の量は、フェノール樹脂の重量基準で、典型的には5重量%以下、より典型的には2重量%以下、更により典型的には1重量%以下である。レゾールフェノール樹脂類は通常、フェノールとホルムアルデヒドから調製される。 Typical resole phenolic resins contain a base catalyst. The presence of the basic catalyst accelerates the reaction of the phenolic resin, i.e. polymerization. The pH of resole phenolic resins is typically 6-12, more typically 7-10, and even more typically 7-9. Examples of suitable basic catalysts include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, and combinations thereof. Typical catalysts for the reaction of formaldehyde with phenol are selected from Group I and Group II metal salts because they are generally highly reactive and low cost. Amines are also used as catalysts for phenol / aldehyde reactions. The amount of basic catalyst is typically 5 wt% or less, more typically 2 wt% or less, and even more typically 1 wt% or less, based on the weight of the phenolic resin. Resole phenolic resins are usually prepared from phenol and formaldehyde.
フェノール樹脂類は通常、水及び/又は有機溶媒(例えばアルコール)との溶液としてコーティングされる。その溶液には、通常は70%〜85%の固体が含まれるが、他の濃度が使用されてもよい。固体含量が非常に少ない場合には、水及び/又は溶媒を除去するのに、より多くのエネルギーが必要になる。固体含量が非常に多い場合には、得られるフェノール樹脂の粘度が過度に高くなって、典型的には処理する問題に繋がる。 Phenolic resins are usually coated as a solution with water and / or an organic solvent (eg alcohol). The solution typically contains 70% to 85% solids, but other concentrations may be used. If the solids content is very low, more energy is required to remove water and / or solvent. If the solids content is very high, the resulting phenolic resin will become too viscous, typically leading to processing problems.
有用な硬化ラテックスエマルション類の例には、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、ネオプレン、ポリビニルアセテート、アクリル酸のエステルであるアクリルアミド類、及びこれらのコポリマー類から誘導される、硬化ラテックスエマルション類が挙げられる。硬化ラテックスエマルション類の混合物も使用されてもよい。 Examples of useful cured latex emulsions include cured latex emulsions derived from styrene, butadiene, acrylonitrile, neoprene, polyvinyl acetate, acrylamides that are esters of acrylic acid, and copolymers thereof. Mixtures of cured latex emulsions may also be used.
購入可能な硬化ラテックスエマルション類には、例えば、ペンシルバニア州フィラデルフィア(Philadelphia, Pennsylvania)のロームアンドハース社(Rohm and Haas Company)から商標「RHOPLEX」及び「ACRYSOL」で入手可能なもの;ペンシルバニア州アレンタウン(Allentown, Pennsylvania)のエアープロダクツ&ケミカルズ社(Air Products & Chemicals Inc.)からの「FLEXCRYL」及び「VALTAC」;ノースカロライナ州リサーチトライアングルパーク(Research Triangle Park, NORTH CAROLINA)のダウ・レイチョルド・スペシャルティ・ラテックス社(Dow Reichold Specialty Latex, LLC)からの「SYNTHEMUL」、「TYCRYL」、及び「TYLAC」、オハイオ州クリーブランド(Cleveland, Ohio)のノベオン(NOVEON)からの「HYCAR」、「CARBOCURE」、「GOOD−RITE」、「SANCURE」、及び「VYCAR」;オハイオ州アクロン(Akron, Ohio)のグッドイヤータイヤアンドラバー社(Goodyear Tire and Rubber Co.)から購入可能な「CHEMIGUM」、ICIから購入可能な「NEOCRYL」;並びにバスフ(BASF)から購入可能な「BUTAFON」が挙げられる。ラテックスは、自己硬化(すなわち自己架橋)でない限り、通常は、硬化を促進する少なくとも1種の添加剤(例えば架橋剤)と組み合せて使用され、又は別の硬化物質と組み合せて使用されてもよい。 Available cured latex emulsions include, for example, those available under the trademarks “RHOPLEX” and “ACRYSOL” from Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania; Allen, Pennsylvania; “FLEXCRYL” and “VALTAC” from Air Products & Chemicals Inc. in Allentown, Pennsylvania; Dow Raychold Specialty in Research Triangle Park, North Carolina (Research Triangle Park, NORTH CAROLINA) “SYNTHEMUL”, “TYCRYL”, and “TYLAC” from Dow Reichold Specialty Latex, LLC, “HYCAR”, “CA” from NOVEON, Cleveland, Ohio, Cleveland, Ohio BOCURE, GOOD-RITE, SANCURE, and VYCAR; “CHEMIGUM” available from Goodyear Tire and Rubber Co., Akron, Ohio, from ICI “NEOCRYL” available for purchase; and “BUTAFON” available from BASF. Latexes are typically used in combination with at least one additive that promotes curing (eg, a cross-linking agent) or may be used in combination with another curing material, unless it is self-curing (ie, self-crosslinking). .
購入可能な自己硬化ラテックス類の例には、オハイオ州クリーブランド(Cleveland, Ohio)のノベオン(NOVEON)が全て市販する、商標「CARBOCURE TSR−72」及び「CARBOCURE TSR−201」を有するエマルション類;商標「GOOD−RITE SB−1168」、「GOOD−RITE SB−0706」、「GOOD−RITE 1800x73」を有するスチレンブタジエンエマルション類;商標「SANCURE AU−4010」を有するポリウレタン分散剤(アクリル・ウレタン・ハイブリッド);商標「VYCAR VA−0450」を有するポリビニルアセテートエマルション;並びに商標「VYCAR TN−810」を有するpvc−アクリルコポリマーが挙げられる。 Examples of self-curing latexes that can be purchased include emulsions having the trademarks "CARBOCURE TSR-72" and "CARBOCURE TSR-201", all marketed by NOVEON, Cleveland, Ohio; Styrene butadiene emulsions having “GOOD-RITE SB-1168”, “GOOD-RITE SB-0706”, “GOOD-RITE 1800 × 73”; polyurethane dispersants having trademark “SANCURE AU-4010” (acrylic urethane hybrid) A polyvinyl acetate emulsion having the trademark “VYCAR VA-0450”; and a pvc-acrylic copolymer having the trademark “VYCAR TN-810”.
硬化物質は、任意に、例えば上で説明されたような、又はそれに加えて、1種以上の硬化剤を含有してもよい。硬化剤の選定は、通常は選択された硬化物質により決定され、並びに、例えば、酸、塩基、光触媒、ハードナー、架橋剤(例、ポリエポキシド類、メラミン樹脂類、ポリアジリジン類、多価金属イオン類、ジシアンジアミド、尿素−ホルムアルデヒド樹脂類、及びこれらの混合物)が含まれてもよい。存在する場合、任意の追加硬化剤の量は、通常、硬化(すなわち、架橋)を意図されるラテックスの乾燥重量の5%未満であるが、より多量に使用されてもよい。様々なラテックス類用の硬化剤の例は、米国特許第6,306,514号(ウェイケル(Weikel)ら)にて見出すことができる。 The curable material may optionally contain one or more curing agents, eg, as described above or in addition. The selection of the curing agent is usually determined by the selected curing material and includes, for example, acids, bases, photocatalysts, hardeners, crosslinking agents (eg, polyepoxides, melamine resins, polyaziridines, polyvalent metal ions). Dicyandiamide, urea-formaldehyde resins, and mixtures thereof). When present, the amount of any additional curing agent is usually less than 5% of the dry weight of the latex intended to be cured (ie, crosslinked), but may be used in higher amounts. Examples of curing agents for various latexes can be found in US Pat. No. 6,306,514 (Weikel et al.).
ラテックス類用の購入可能な硬化剤には、例えば、ニュージャージー州ウェストパターソン(West Paterson, New Jersey)のサイテックインダストリーズ(Cytec Industries)から商標「AEROTEX」(例えば、「AEROTEX M−3」、「AEROTEX 3730」、及び「AEROTEX 3030」)で入手可能なメラミン樹脂類、例えばサイテックインダストリーズから商標「CYMEL 1172」及び「CYMEL 1171」で入手可能なグリコールウリル類、並びに例えばサイテックインダストリーズから商標「CYMEL 300」、「CYMEL 303」、「CYMEL 373」、及び「CYMEL 350」で入手可能なアルキル化メラミン樹脂類;ペンシルバニア州ピッツバーグ(Pittsburgh, Pennsylvania)のバイエル社(Bayer Corporation)から商標「XAMA」(例えば、「XAMA−7」及び「XAMA−2」)で入手可能なポリアジリジン類;例えばテキサス州ヒューストン(Houston, Texas)のレゾルーション・パフォーマンス・プロダクツ(Resolution Performance Products)から商標「EPI−REZ」で入手可能な水性脂肪族エポキシ類(waterborne aliphatic epoxies);例えばサイテックインダストリーズから商標「BEETLE 65」で入手可能なメラミン−ホルムアルデヒド樹脂類が挙げられる。
Commercially available curatives for latexes include, for example, trademarks “AEROTEX” (eg “AEROTEX M-3”, “AEROTEX 3730” from Cytec Industries, West Paterson, New Jersey). , And “AEROTEX 3030”), such as glycol urils available under the trademark “CYMEL 1172” and “CYMEL 1171” from Cytec Industries, and the trademarks “
上記のように、コーティングされた研磨材物品は通常、裏剤に固着された研磨材層を有する。研磨材層は通常、メイク層及びサイズ層と研磨材粒子を含むか、或いは結合剤中に分散された研磨材粒子の層を含む。 As noted above, coated abrasive articles typically have an abrasive layer secured to a backing. The abrasive layer typically comprises a make layer and a size layer and abrasive particles, or a layer of abrasive particles dispersed in a binder.
本発明の一実施形態によれば、コーティングされた研磨材物品は、例えば図2に示されるように、メイク層及びサイズ層と研磨材粒子を含む研磨材層を有する。ここで図2を参照すると、代表的なコーティングされた研磨材物品200が、第一及び第二の対向主表面231、232を有する加硫処理された繊維裏材212を含む。バックサイズ(backsize)213が、第二の主表面232に固着されている。任意のプレサイズ(presize)215に上塗りされ裏材212に固着しているのは、研磨材層230であって、これが、研磨材グリット218が埋め込まれているメイク層216と、メイク層216及び研磨材グリット218に上塗りされこれらに固着するサイズ層217とを含む。任意のスーパーサイズ(supersize)219が、サイズ層217に上塗りされる。
According to one embodiment of the present invention, a coated abrasive article has an abrasive layer comprising a make layer and a size layer and abrasive particles, for example as shown in FIG. With reference now to FIG. 2, a representative coated
使用されるメイク層の坪量は、例えば、意図される用途(単数又は複数)、研磨材粒子のタイプ(単数又は複数)、及び調製されるコーティングされた研磨材物品の特性によって決まることもあるが、一般には、平方メートル当たり1、2、又は5から20、25、400、又はさらに600グラムまでの範囲内にある。メイク層は一般に、メイク層前駆体として塗布され、引き続いて(例えば、硬化又は冷却により)固化されると、研磨材粒子を裏材に固定するのに十分な強度の結合材料の層を形成する。メイク層前駆体は、メイク層前駆体を裏材に塗布するためのいかなる既知のコーティング方法によって塗布されてもよく、例えば、ロールコーティング、ダイ押出しコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング、及びスプレーコーティングが挙げられる。メイク層前駆体の例には、フェノール樹脂類、アミノプラスト類、ポリアクリレート(メタクリレート)類、ポリエポキシド類、ポリイソシアネート類、獣皮にかわ、及びこれらの組み合わせを含む硬化物質が挙げられる。 The basis weight of the make layer used may depend, for example, on the intended use (s), the type of abrasive particle (s), and the properties of the coated abrasive article being prepared. Is generally in the range of 1, 2, or 5 to 20, 25, 400, or even 600 grams per square meter. The make layer is generally applied as a make layer precursor and subsequently solidifies (eg, by curing or cooling) to form a layer of bonding material that is strong enough to secure the abrasive particles to the backing. . The make layer precursor may be applied by any known coating method for applying the make layer precursor to a backing, such as roll coating, die extrusion coating, curtain coating, knife coating, gravure coating, and spraying. A coating is mentioned. Examples of make layer precursors include curable materials including phenolic resins, aminoplasts, polyacrylates (methacrylates), polyepoxides, polyisocyanates, animal skin glue, and combinations thereof.
バックサイズ処理された加硫処理繊維裏材にメイク層前駆体が塗布された後、且つメイク層前駆体の(例えば、硬化による)固化の前に、研磨材粒子が、メイク層の上に堆積される。 Abrasive particles are deposited on the make layer after the make layer precursor is applied to the backsized vulcanized fiber backing and before the make layer precursor is solidified (eg by curing) Is done.
代表的で有用な研磨材粒子として、酸化アルミニウムのような溶融アルミニウム酸化物系の材料、アルミニウム酸化物セラミック(これには、1種以上の金属酸化物変性剤類、及び/又はシード若しくは核剤が含まれてもよい)、熱処理された酸化アルミニウム、炭化ケイ素、共溶融されたアルミナ−ジルコニア、ダイアモンド、酸化セリウム(IV)、二ホウ化チタン、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、ガーネット、フリント、エメリー、ゾルゲル法で抽出された研磨材粒子、及びこれらのブレンドが挙げられる。ゾルゲル法研磨材粒子の例には、米国特許第4,314,827号(レイセイザー(Leitheiser)ら)、第4,518,397号(レイセイザー(Leitheiser)ら)、第4,623,364号(コットリンガー(Cottringer)ら)、第4,744,802号(シュワーベル(Schwabel))、第4,770,671号(モンロー(Monroe)ら)、第4,881,951号(ウッド(Wood)ら)、第5,011,508号(ワルド(Wald)ら)、第5,090,968号(ペロウ(Pellow))、第5,139,978号(ウッド(Wood))、第5,201,916号(バークク(Berg)ら)、第5,227,104号(バウアー(Bauer))、第5,366,523号(ロウエンホースト(Rowenhorst)ら)、第5,429,647号(ラルミー(Larmie))、第5,498,269号(ラルミー(Larmie))、及び第5,551,963号(ラルミー(Larmie))に記載されるものが挙げられる。研磨材粒子は、例えば、個々の粒子、凝集粒子(agglomerate)、研磨材複合粒子、及びこれらの混合物の形態であってもよい。 Exemplary and useful abrasive particles include molten aluminum oxide based materials such as aluminum oxide, aluminum oxide ceramics (including one or more metal oxide modifiers, and / or seed or nucleating agents). Heat treated aluminum oxide, silicon carbide, co-melted alumina-zirconia, diamond, cerium (IV) oxide, titanium diboride, cubic boron nitride, boron carbide, garnet, flint, Emery, abrasive particles extracted by the sol-gel method, and blends thereof. Examples of sol-gel abrasive particles include US Pat. Nos. 4,314,827 (Leitheiser et al.), 4,518,397 (Leitheiser et al.), 4,623,364. (Cottringer et al.), No. 4,744,802 (Schwabel), No. 4,770,671 (Monroe et al.), No. 4,881,951 (Wood ( Wood et al., 5,011,508 (Wald et al.), 5,090,968 (Pellow), 5,139,978 (Wood), 5th 201,916 (Berg et al.), 5,227,104 (Bauer), 5,366,523 (Rowenhorst et al.), 5,429,647. (Larmie), 5,498, 2 No. 9 (Rarumi (Larmie)), and include those described in No. 5,551,963 (Rarumi (Larmie)). The abrasive particles may be, for example, in the form of individual particles, agglomerates, abrasive composite particles, and mixtures thereof.
代表的な凝集粒子は、例えば、米国特許第4,652,275号(ブレーチャー(Bloecher)ら)及び4,799,939号(ブレーチャー(Bloecher)ら)に記載されている。例えば米国特許第5,078,753号(ブローバーグ(Broberg)ら)に記載されるような希釈剤侵食性凝集粒子を使用することも、本発明の範囲内である。研磨材複合粒子は、結合剤中の研磨材粒子を含む。 Exemplary agglomerated particles are described, for example, in US Pat. Nos. 4,652,275 (Bloecher et al.) And 4,799,939 (Bloecher et al.). It is also within the scope of the present invention to use diluent erodible agglomerated particles as described, for example, in US Pat. No. 5,078,753 (Broberg et al.). The abrasive composite particles include abrasive particles in a binder.
代表的な研磨材複合粒子が、例えば米国特許第5,549,962号(ホルムズ(Holmes)ら)に記載されている。 Representative abrasive composite particles are described, for example, in US Pat. No. 5,549,962 (Holmes et al.).
研磨材粒子のためのコーティング重量は、例えば、所望の特定のコーティングされた研磨材物品、研磨材粒子を付着させる方法、及び研磨材粒子の寸法によって決まることもあるが、通常は、1〜2000g/m2の範囲である。 The coating weight for the abrasive particles may depend, for example, on the particular coated abrasive article desired, the method of depositing the abrasive particles, and the size of the abrasive particles, but is typically 1-2000 g. / M 2 range.
サイズ層の坪量も、意図される用途(単数又は複数)、研磨材粒子のタイプ(単数又は複数)、及び調製されるコーティングされた研磨材物品の特性に依存して必然的に変化するものであるが、一般には、1又は5g/m2から300又は更に800g/m2又はそれ以上までの範囲にある。 The basis weight of the size layer will also necessarily vary depending on the intended use (s), the type (s) of abrasive particles, and the properties of the coated abrasive article being prepared However, it is generally in the range of 1 or 5 g / m 2 to 300 or even 800 g / m 2 or more.
サイズ層は一般に、サイズ層前駆体として塗布され、引き続いて(例えば、硬化又は冷却により)固化されると、研磨材粒子をメイク層に固定するのに十分な強度の結合材料の層を形成する。サイズ層前駆体は、サイズ層前駆体を裏材に塗布するためのいかなる既知のコーティング方法によって塗布されてもよく、例えば、ロールコーティング、ダイ押出しコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング、及びスプレーコーティングが挙げられる。サイズ層前駆体の例には、フェノール樹脂類、アミノプラスト類、ポリアクリレート(メタクリレート)類、ポリエポキシド類、ポリイソシアネート類、獣皮にかわ、尿素−ホルムアルデヒド樹脂類、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂類、及びこれらの組み合わせの少なくとも1種を含む硬化物質が挙げられる。 The size layer is generally applied as a size layer precursor and, when subsequently solidified (eg, by curing or cooling), forms a layer of bonding material that is strong enough to secure the abrasive particles to the make layer. . The size layer precursor may be applied by any known coating method for applying the size layer precursor to the backing, such as roll coating, die extrusion coating, curtain coating, knife coating, gravure coating, and spraying. A coating is mentioned. Examples of size layer precursors include phenolic resins, aminoplasts, polyacrylates (methacrylates), polyepoxides, polyisocyanates, animal skin glue, urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, and combinations thereof And a curable substance containing at least one of the following.
研磨材粒子とメイク層及びサイズ層及び任意にスーパーサイズとを含むコーティングされた研磨材物品に関する詳細は、周知であり、並びに、例えば、米国特許第4,734,104号(ブローバーグ(Broberg))、第4,737,163号(ラルキー(Larkey))、第5,203,884号(ブキャナン(Buchanan)ら)、第5,152,917号(ピーパー(Pieper)ら)、第5,378,251号(キュラー(Culler)ら)、第5,417,726号(スタウト(Stout)ら)、第5,436,063号(フォレット(Follett)ら)、第5,496,386号(ブローバーグ(Broberg)ら)、第5,609,706号(ベネディクト(Benedict)ら)、第5,520,711号(ヘルミン(Helmin))、第5,954,844号(ロー(Law)ら)、第5,961,674号(ガグリアーディ(Gagliardi)ら)、第4,751,138号(ツメイ(Tumey)ら)、第5,766,277号(デフォー(DeVoe)ら)、第6,077,601号(デフォー(DeVoe)ら)、第6,228,133号(サーバー(Thurber)ら)、及び第5,975,988号(クリスチャンソン(Christianson))に記載されている。 Details regarding coated abrasive articles comprising abrasive particles and a make layer and a size layer and optionally a supersize are well known and are described, for example, in US Pat. No. 4,734,104 (Broberg). ), 4,737,163 (Larkey), 5,203,884 (Buchanan et al.), 5,152,917 (Pieper et al.), 5,378. 251 (Culler et al.), 5,417,726 (Stout et al.), 5,436,063 (Follett et al.), 5,496,386 (Blow) (Broberg et al.), 5,609,706 (Benedict et al.), 5,520,711 (Helmin), 5,954,844 (Law et al.) 5th and 9th 1,674 (Gagliardi et al.), 4,751,138 (Tumey et al.), 5,766,277 (DeVoe et al.), 6,077,601 ( DeVoe et al., 6,228,133 (Thurber et al.), And 5,975,988 (Christianson).
本発明の別の実施形態によれば、コーティングされた研磨材物品は、例えば図3に示されるように、結合剤中に分散された研磨材粒子の層を含む研磨材層を有する。ここで図3を参照して、代表的なコーティングされた研磨材物品300が、第一及び第二の対向主表面331、332を有する加硫処理された繊維裏材312を含む。バックサイズ313が、第二の主表面332に固着されている。任意のプレサイズ315が、主表面331に固着されている。任意のプレサイズ315のに上塗りされ裏材312に固着しているのは、研磨材層330であって、これが結合剤309の全体に分配された複数の研磨材グリット318を含む。
According to another embodiment of the present invention, a coated abrasive article has an abrasive layer comprising a layer of abrasive particles dispersed in a binder, for example, as shown in FIG. Referring now to FIG. 3, an exemplary coated
本発明によるコーティングされた研磨材物品の幾つかの実施形態では、研磨材層は、結合剤中へ分散された研磨材粒子を含む(通常は、結合剤前駆体中の研磨材粒子のスラリーとしてコーティングされる)。スラリーコーティング技法は、研磨材技術分野で周知であり、並びに、例えば、米国特許第5,378,251号(キュラー(Culler)ら)、第5,942,015号(キュラー(Culler)ら)、及び第6,277,160号(スタッブス(Stubbs)ら)に記載されるものが含まれる。好適な結合剤前駆体の例には、フェノール樹脂類、アミノプラスト類、ポリアクリレート(メタクリレート)類、ポリエポキシド類、ポリイソシアネート類、及びこれらの組み合わせを含む硬化物質が挙げられる。この実施形態で使用される研磨材粒子には、本明細書においてこれまでに列挙されたものの全てが含まれる。 In some embodiments of coated abrasive articles according to the present invention, the abrasive layer comprises abrasive particles dispersed in a binder (usually as a slurry of abrasive particles in a binder precursor). Coated). Slurry coating techniques are well known in the abrasive arts and include, for example, US Pat. Nos. 5,378,251 (Culler et al.), 5,942,015 (Culler et al.), And 6,277,160 (Stubbs et al.). Examples of suitable binder precursors include curable materials including phenolic resins, aminoplasts, polyacrylates (methacrylates), polyepoxides, polyisocyanates, and combinations thereof. The abrasive particles used in this embodiment include all of those previously listed herein.
本発明によるコーティングされた研磨材物品は、例えば、ベルト、テープ、ロール、ディスク(穴あきディスクを含めて)、及び/又はシートに転換可能である。 Coated abrasive articles according to the present invention can be converted into, for example, belts, tapes, rolls, disks (including perforated disks), and / or sheets.
本発明によれば、水分吸収に起因するカップ状化及び/又はカールという問題点が、大幅に低減することが、一般にはユーザーにとってもはや不快でなくなる程度まで低減することが見出される。本発明のコーティングされた研磨材の(例えば、重量での)水分吸収は、典型的には、従来技術の相当するコーティングされた研磨材と実質上同じであるので、驚くべきことである。 According to the present invention, it has been found that the problem of cupping and / or curling due to moisture absorption is reduced to a point where it is generally no longer uncomfortable for the user. The moisture absorption (eg, by weight) of the coated abrasive of the present invention is surprising because it is typically substantially the same as the corresponding coated abrasive of the prior art.
更に、驚いたことには、本発明によるコーティングされた研磨材は、典型的には、少なくとも幾つかの条件の下で(例えば高湿度条件の下で)、従来技術の相当するコーティングされた研磨材と比較して、削り取りが改善されていることも観察される。 Furthermore, surprisingly, the coated abrasive according to the present invention typically has a corresponding coated abrasive of the prior art, typically under at least some conditions (eg under high humidity conditions). It is also observed that the scraping is improved compared to the material.
ベルト用途の場合、研磨材シートの2つの自由端が、既知の方法を用いて共に接合されて、継ぎベルトを形成してもよい。継ぎ無しベルトも、例えば米国特許第5,573,619号(ベネディクト(Benedict)ら)に記載されているように形成されてもよい。 For belt applications, the two free ends of the abrasive sheet may be joined together using known methods to form a splice belt. A seamless belt may also be formed, for example, as described in US Pat. No. 5,573,619 (Benedict et al.).
一実施形態では、本発明によるコーティングされた研磨材ディスクは、加硫処理された繊維裏材に固着された機械的締結具を有してもよい。例えば、ここで図4を参照すると、代表的なコーティングされた研磨材ディスク400が、研磨材ディスク420の加硫処理された繊維裏材412のバックサイズコーティングされた主表面432に固着された機械的締結具490を有する。研磨材ディスク420は、例えば、コーティングされた研磨材物品200又は300のいずれかから作製されるディスクであってもよい。
In one embodiment, a coated abrasive disc according to the present invention may have a mechanical fastener secured to a vulcanized fiber backing. For example, referring now to FIG. 4, a machine in which a representative coated
機械的締結具を取りつける好適な技法には、例えば、接着剤、リベット、溶接が挙げられる。代表的な溶接技法には、例えば、超音波溶接、赤外線溶接、振動溶接、及び摩擦溶接(スピン溶接も含めて)が挙げられる。溶接は又、熱可塑性樹脂の少なくとも一部が少なくとも部分的に軟化又は融解するまで加熱され、次に軟化又は融解した熱可塑性樹脂が研磨材物品に固着されるという、段階的プロセスとして実施されてもよい。上述された技法の中で、少なくともスピン溶接が、通常は簡単、効果的、及び便利である。加硫処理された繊維裏材の使用では通常は不可能であるのに、機械的締結具が、バックサイズコーティングされた加硫処理された繊維裏材に首尾よくスピン溶接可能であるという驚くべきことが見出された。機械的締結具及び溶接技法に関する更なる詳細は、例えば、本発明の譲受人に共に譲渡された米国特許出願10/828,119(フリッツ(Fritz)ら)、2004年4月20日出願)に見出すことができる。 Suitable techniques for attaching mechanical fasteners include, for example, adhesives, rivets, welding. Typical welding techniques include, for example, ultrasonic welding, infrared welding, vibration welding, and friction welding (including spin welding). Welding is also performed as a stepwise process in which at least a portion of the thermoplastic resin is heated until at least partially softened or melted, and then the softened or melted thermoplastic resin is secured to the abrasive article. Also good. Of the techniques described above, at least spin welding is usually simple, effective, and convenient. The surprising that mechanical fasteners can be successfully spin welded to backsize coated vulcanized fiber backings, which is normally not possible with the use of vulcanized fiber backings It was found. Further details regarding mechanical fasteners and welding techniques can be found in, for example, US patent application 10 / 828,119 (Fritz et al., Filed Apr. 20, 2004), both assigned to the assignee of the present invention. Can be found.
本発明によるコーティングされた研磨材物品は、加工物を研磨するのに有用である。1つのそのような方法には、コーティングされた研磨材物品の研磨材層の少なくとも一部を加工物の表面の少なくとも一部に摩擦接触させること、及びコーティングされた研磨材物品又は加工物の少なくとも一方を他方に相対的に移動させて、表面の少なくとも一部を研磨することが含まれる。 Coated abrasive articles according to the present invention are useful for polishing workpieces. One such method includes frictionally contacting at least a portion of the abrasive layer of the coated abrasive article with at least a portion of the surface of the workpiece, and at least the coated abrasive article or workpiece. Moving one relative to the other includes polishing at least a portion of the surface.
加工物材料の例には、金属、合金、外来の金属合金(exotic metal alloys)、セラミックス、ガラス、木材、擬似木材料(wood-like material)、複合材、塗装表面、プラスチック、強化プラスチック、石、及び/又はこれらの組合せが挙げられる。加工物は、平ら、又は関連付けられた形状若しくは輪郭を有してもよい。特定の加工物の例には、金属構成要素、プラスチック構成要素、削片板、カムシャフト、クランクシャフト、家具、及びタービンブレードが挙げられる。 Examples of workpiece materials include metals, alloys, exotic metal alloys, ceramics, glass, wood, wood-like materials, composites, painted surfaces, plastics, reinforced plastics, stones And / or combinations thereof. The workpiece may be flat or have an associated shape or contour. Examples of specific workpieces include metal components, plastic components, slabs, camshafts, crankshafts, furniture, and turbine blades.
本発明によるコーティングされた研磨材物品は、手で使用してもよく、及び/又は機械と組み合わせて使用してもよい。コーティングされた研磨材物品及び加工物の少なくとも片方又は両方は一般に、研磨時に、他方に相対的に移動する。研磨は、湿潤状態で実施されても、又は乾燥状態で実施されてもよい。湿潤研磨用の代表的な液体には、水、従来の腐食防止化合物を含有する水、潤滑剤、油、石鹸液、及び切削流体が挙げられる。その液体は又、消泡剤、油とりなどを含有してもよい。 The coated abrasive article according to the present invention may be used by hand and / or used in combination with a machine. At least one or both of the coated abrasive article and workpiece generally move relative to the other during polishing. Polishing may be performed in a wet state or in a dry state. Typical liquids for wet polishing include water, water containing conventional corrosion inhibiting compounds, lubricants, oils, soap solutions, and cutting fluids. The liquid may also contain an antifoaming agent, an oil taker and the like.
本発明の目的および利点を以下の非限定的な実施例により更に例示するが、これらの実施例の中で挙げた特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されるべきではない。 The objects and advantages of this invention are further illustrated by the following non-limiting examples, which illustrate the specific materials and amounts listed therein, as well as other conditions and details, which may It should not be construed as limiting.
別に記載されない限り、実施例中及び本明細書の他所における全ての部、パーセント、比率などは重量基準であり、並びに実施例で使用された全ての試薬は、一般的な化学品供給者から、例えばミズーリ州セントルイス(Saint Louis, Missouri)のシグマ・アルドリッチ社(Sigma-Aldrich Company)から入手又は入手可能であり、或いは、従来方法により合成することができる。実施例で使用された加硫処理された繊維ディスクは、18cm(7インチ)の直径及び2.2cm(7/8インチ)の中央穴を有した。 Unless otherwise noted, all parts, percentages, ratios, etc. in the examples and elsewhere in this specification are by weight, and all reagents used in the examples are from general chemical suppliers, For example, it is available or available from Sigma-Aldrich Company, Saint Louis, Missouri, or can be synthesized by conventional methods. The vulcanized fiber disk used in the examples had a diameter of 18 cm (7 inches) and a central hole of 2.2 cm (7/8 inches).
実施例全体を通して、以下の略称を使用する。 The following abbreviations are used throughout the examples.
試験方法
形状測定手順A
評価される研磨材ディスクが、締め付けられている梱包(restricting bale)から取り出されて、15%RH(相対湿度)で24℃に制御されたチャンバの棚上に48時間、(研磨材側を下にして)個々に並べられた。実施例材料毎に、4枚のディスクが調査された。各ディスクの形状は、10マイクロメートルの単位で計測可能なレーザー高さゲージを使用して測定された(モデルLG10、ミネソタ州ミネアポリス(Minneapolis, Minnesota)のバナーエンジニアリング(Banner Engineering)から入手)。レーザー装置は、個々のディスクの4点の高さを、最低の2点と最高の2点を測定するように使用された。最高値平均と最低値平均の間の差が、各ディスクについてのΔ高さとして報告された。裏材側向きに平面外の正味形状が、正(+)とされた。研磨材側向きに平面外の正味形状が、負(−)と報告された。この手順が、RHが30%、45%、60%、及び75%で温度が24℃に保たれた環境に対して、繰り返された。各ケースの報告数値は、4枚の同型の(replicate)ディスクで得られた測定値の差の平均である。
Test method Shape measurement procedure A
The abrasive disc to be evaluated is removed from the restricting bale and placed on a shelf in a chamber controlled at 24 ° C. at 15% RH (relative humidity) for 48 hours (down the abrasive side). Arranged) individually. For each example material, four discs were investigated. The shape of each disc was measured using a laser height gauge capable of measuring in units of 10 micrometers (model LG10, obtained from Banner Engineering, Minneapolis, Minnesota). The laser apparatus was used to measure the height of the four points on each disk, the lowest two points and the highest two points. The difference between the highest and lowest averages was reported as the Δ height for each disk. The net shape out of the plane toward the backing was positive (+). The net shape out of plane toward the abrasive side was reported as negative (-). This procedure was repeated for environments where RH was 30%, 45%, 60%, and 75% and the temperature was kept at 24 ° C. The reported value for each case is the average of the difference in measurements obtained with four replicate discs.
形状測定手順B
8枚の研磨材ディスクが、ベールから取り出されて、45%RHで24℃に制御されたチャンバ内に(研磨材側を下にして)個々に並べられて、予調整された。48時間の予調整後、各ディスクの形状が、上記「形状測定手順A」で説明されたレーザーで測定された。次に、ディスクの4枚が、20%RHで24℃に制御されたチャンバ内に置かれ、残りの4枚が、60%RHで24℃に制御されたチャンバ内に置かれた。48時間後、ディスクが、8枚同時にチャンバから取り出されて、レーザー測定機で測定された。各ケースの報告数値は、4枚の同型の(replicate)ディスクで得られた測定値の平均である。それぞれの48時間の後で追加の4測定が行われ、総試験持続期間は10日となった。
Shape measurement procedure B
Eight abrasive discs were removed from the bale and pre-conditioned by placing them individually (with the abrasive side down) in a chamber controlled at 24 ° C. at 45% RH. After 48 hours of preconditioning, the shape of each disk was measured with the laser described in “Shape Measurement Procedure A” above. Next, four of the disks were placed in a chamber controlled at 24 ° C. at 20% RH, and the remaining four were placed in a chamber controlled at 24 ° C. at 60% RH. After 48 hours, 8 discs were simultaneously removed from the chamber and measured with a laser measuring machine. The reported value for each case is the average of the measurements obtained with 4 replicate discs. Four additional measurements were made after each 48 hour, for a total test duration of 10 days.
形状測定手順C
評価される研磨材ディスクが、締め付けられている梱包(restricting bale)から取り出されて、各ディスクの形状(すなわち、平面性からの偏位)が、10マイクロメートルの単位で計測可能なレーザー高さ測定機を使用して測定された(モデルLG10、ミネソタ州ミネアポリス(Minneapolis, Minnesota)のバナーエンジニアリング(Banner Engineering)から入手)。各ディスクが、中央穴をテーブルから最遠位にして、テーブル上に置かれた。中央穴のテーブルからの高さが、レーザー高さ測定機を使用して測定された。裏材側向きに平面外の正味形状が、正(+)とされた。研磨材側向きに平面外の正味形状が、負(−)と報告された。初期測定の後、それぞれ10枚のディスク3群が、20%RH(相対湿度)で24℃、45%RHで24℃、及び70%RH(相対湿度)で24℃にそれぞれ制御されたチャンバの中に2週間、水平のロッド上に中央穴で吊るされた。次に、各ディスクに対して形状が測定され、初期状態から湿度処理後の最終状態への変化、すなわち高さの変化の絶対値が、10枚のディスクの平均値について報告された。
Shape measurement procedure C
The abrasive disc to be evaluated is removed from the restricting bale and the laser height at which the shape of each disc (ie deviation from flatness) can be measured in units of 10 micrometers. Measured using a measuring machine (Model LG10, obtained from Banner Engineering, Minneapolis, Minnesota). Each disk was placed on the table with the central hole farthest from the table. The height of the center hole from the table was measured using a laser height measuring machine. The net shape out of the plane toward the backing was positive (+). The net shape out of plane toward the abrasive side was reported as negative (-). After the initial measurement, each group of 10 disks 3 was controlled in a chamber controlled at 24 ° C. at 20% RH (relative humidity), 24 ° C. at 45% RH, and 24 ° C. at 70% RH (relative humidity). It was suspended in a central hole on a horizontal rod for 2 weeks. Next, the shape was measured for each disc and the absolute value of the change from the initial state to the final state after humidity treatment, i.e. the change in height, was reported for the average value of 10 discs.
研削試験
研削試験が、コーティングされた研磨材ディスクの削り取り速度を測定するように計画された。試験ディスクが、45%RH及び24℃で2日間、調整された。次いで、試験の前に、これらの予調整されたディスクの半分が20%RHで24℃に、他の半分が60%RHで24℃の環境に、試験前の1週間置かれた。それぞれの最終調整された研磨材ディスクを使用して、1018軟鋼加工物の1.25cm×18cmの面を研削した。使用されたグラインダーは、一定荷重の液圧式ディスクグラインダーであった。加工物と研磨材ディスクの間の一定荷重は、荷重ばねにより供給された。グラインダー用の支持パッドは、アルミニウム製支持パッドであって、縁から中央3.5cmに向かって内へ延びる約7度の傾斜であった。ディスクは、保持ナットによりアルミニウムパッドに固定されて、575.9rad/s(5,500rpm)で駆動された。支持パッド及びディスクと加工物との間の荷重は、約6.8kgであった。各ディスクは、15回の60秒間隔のそれぞれの間、別個の加工物を研削するように使用された。初期削り取りは、最初の60秒の研削中に除去された金属の量とされた。最終削り取りは、15回目の60秒間隔中に除去された金属の量とされた。別に記載されない限り、総削り取りは、試験中に除去された金属の累積量である。初期、最終、及び総削り取りが、グラムで報告された。
Grinding test A grinding test was designed to measure the scraping speed of the coated abrasive disc. Test discs were conditioned for 2 days at 45% RH and 24 ° C. Then, prior to testing, half of these preconditioned disks were placed in an environment of 20% RH at 24 ° C and the other half in 60% RH at 24 ° C for one week prior to testing. Each final adjusted abrasive disc was used to grind a 1.25 cm x 18 cm face of a 1018 mild steel workpiece. The grinder used was a constant load hydraulic disc grinder. A constant load between the workpiece and the abrasive disc was supplied by a load spring. The support pad for the grinder was an aluminum support pad with an inclination of about 7 degrees extending inward from the edge toward the center 3.5 cm. The disc was fixed to the aluminum pad by a holding nut and was driven at 575.9 rad / s (5,500 rpm). The load between the support pad and disk and the workpiece was about 6.8 kg. Each disc was used to grind a separate workpiece for each of 15 60 second intervals. The initial scraping was the amount of metal removed during the first 60 seconds of grinding. The final scrap was taken as the amount of metal removed during the 15th 60 second interval. Unless otherwise stated, total scrap is the cumulative amount of metal removed during the test. Initial, final, and gross scrapings were reported in grams.
研削試験2
研削試験2も、コーティングされた研磨材ディスクの削り取り速度を測定するように計画された。試験ディスクが、45%RH及び24℃で2日間、調整された。それぞれの研磨材ディスクを使用して、1018軟鋼加工物の1.25cm×18cmの面を研削した。使用されたグラインダーは、一定荷重の液圧式ディスクグラインダーであった。加工物と研磨材ディスクの間の一定荷重は、荷重ばねにより供給された。グラインダー用の支持パッドは、アルミニウム製支持パッドであって、縁から中央3.5cmに向かって内へ延びる約7度の傾斜であった。ディスクは、保持ナットによりアルミニウムパッドに固定されて、575.9rad/s(5,500rpm)で駆動された。支持パッド及びディスクと加工物との間の荷重は、約5.9kgであった。各ディスクを使用して、60秒間隔(複数)の間、加工物を研削した。それぞれの間隔の終わりに、加工物が交換された。削り取り(金属除去量)が、それぞれの60秒の研削の後で測定された。試験の終了は、60秒間隔中の削り取りが40グラム未満になった時として定義された。異なって記されていない限り、総削り取りは、試験中に除去された金属の累積量である。総削り取り(6枚のディスクの平均)が、グラムで報告された。
Grinding test 2
Grinding test 2 was also designed to measure the scraping speed of the coated abrasive disc. Test discs were conditioned for 2 days at 45% RH and 24 ° C. Each abrasive disc was used to grind a 1.25 cm × 18 cm face of a 1018 mild steel workpiece. The grinder used was a constant load hydraulic disc grinder. A constant load between the workpiece and the abrasive disc was supplied by a load spring. The support pad for the grinder was an aluminum support pad with an inclination of about 7 degrees extending inward from the edge toward the center 3.5 cm. The disc was fixed to the aluminum pad by a holding nut and was driven at 575.9 rad / s (5,500 rpm). The load between the support pad and disk and the workpiece was about 5.9 kg. Each disc was used to grind the workpiece for 60 second intervals. At the end of each interval, the workpiece was changed. The scraping (metal removal) was measured after each 60 second grinding. The end of the test was defined as when the scraping during the 60 second interval was less than 40 grams. Unless otherwise noted, total scrap is the cumulative amount of metal removed during the test. Total scraping (average of 6 discs) was reported in grams.
スピン溶接の手順
スピン溶接試験が、米国特許第5,931,729号(ペンティラ(Penttila)ら)の手順によって、ミネソタ州ショアビュー(Shoreview, Minnesota)のパウエル・マクギー・アソーシエイツ社(Powell, McGee Associates, Inc.)から商標「PMA SPINWELD 90」で入手されたスピン溶接装置を使用して、実施された。この装置の調節可能なパラメータには、psi(kPa)での入力空気圧と独自指定単位での溶接時間とが含まれる。この手順の評価基準を表I(下記)に報告する。
Spin Welding Procedure The spin welding test was performed according to the procedure of US Pat. No. 5,931,729 (Penttila et al.), Powell, McGee Associates, Shoreview, Minnesota. , Inc.) using a spin welding apparatus obtained under the trademark “PMA SPINWELD 90”. The adjustable parameters of this device include the input air pressure in psi (kPa) and the welding time in uniquely specified units. The evaluation criteria for this procedure are reported in Table I (below).
実施例1〜4及び比較例A
実施例1〜4及び比較例Aは、得られた研磨材ディスクの形状安定性に関して、様々なバックサイズ組成物の組成及び湿潤付加量の影響を例証するものである。これらの実施例のバックサイズの組成及び湿潤付加量を、表II(下記)にて報告する。
Examples 1-4 and Comparative Example A
Examples 1-4 and Comparative Example A illustrate the effect of various backsize composition compositions and wet additions on the shape stability of the resulting abrasive discs. The backsize composition and wet addition of these examples are reported in Table II (below).
実施例1は、3ロールコーターによって、305mm幅のVFウェブの片面にAR1を塗布することにより調製された。バックサイズコーティングは、85℃に設定されたオーブンの中で3分間乾くままとされて、平方メートル当たり約12.4グラム(gsm)の乾燥重量になった。バックサイズ処理されたウェブは、ロールに巻き取られて、50%RH環境の中で7〜10日間、調整するままとされた。184gsmのメイクコーティング(PM2)と552gsmの粒子コーティング(AP)と339gsmのサイズコーティング(PM3)とからなる研磨材コーティングが、バックサイズ処理されて調整されたウェブに、塗布及び硬化された。硬化された研磨材ウェブの短い片が、緩いロールに巻かれて、65℃で1時間、蒸気に曝された。湿ったウェブから、178mm直径で22mmの中央穴が付いたディスクが、パンチプレスの使用で切断された。次に、ディスクは、ディスク面を横切って直交方向に、3.8cm(1.5インチ)のバーの屈曲機に2回通された。屈曲されたディスクが積み重ねられ、木製フランジの間で縛られて梱包にされ、更に100℃で24時間、硬化された。梱包されたディスクは、最後に、45%RHで24℃の環境の中で10日間、調整するままとされた。 Example 1 was prepared by applying AR1 to one side of a 305 mm wide VF web with a three roll coater. The backsize coating was allowed to dry for 3 minutes in an oven set at 85 ° C. to a dry weight of about 12.4 grams per square meter (gsm). The backsized web was wound on a roll and left conditioned for 7-10 days in a 50% RH environment. An abrasive coating consisting of 184 gsm make coating (PM2), 552 gsm particle coating (AP) and 339 gsm size coating (PM3) was applied and cured on the backsized and conditioned web. A short piece of cured abrasive web was wound on a loose roll and exposed to steam at 65 ° C. for 1 hour. From the wet web, a 178 mm diameter and 22 mm center hole disc was cut using a punch press. The disc was then passed twice through a 3.8 cm (1.5 inch) bar bending machine across the disc surface in an orthogonal direction. Bent discs were stacked, tied between wooden flanges and packaged, and further cured at 100 ° C. for 24 hours. The packed disc was finally left conditioned for 10 days in a 24% environment at 45% RH.
実施例2は、AR1の重量が21.6gsm(乾燥して約7.5gsmに減量)であったという点を除いて、実施例1のように調製された。 Example 2 was prepared as in Example 1, except that the weight of AR1 was 21.6 gsm (dried and reduced to about 7.5 gsm).
実施例3は、SBRが24.5gsm(乾燥して約12.5gsmに減量)の重量で加硫処理された繊維ウェブに塗布されたという点を除いて、実施例1のように調製された。 Example 3 was prepared as in Example 1 except that the SBR was applied to a vulcanized fiber web at a weight of 24.5 gsm (dried and reduced to about 12.5 gsm). .
実施例4は、PM1が38.9gsm(乾燥して約20.8gsmに減量)の重量で加硫処理された繊維ウェブに塗布されたという点を除いて、実施例1のように調製された。オーブン温度が、121℃に昇温された。 Example 4 was prepared as in Example 1 except that PM1 was applied to a vulcanized fiber web at a weight of 38.9 gsm (dried and reduced to about 20.8 gsm). . The oven temperature was raised to 121 ° C.
比較例Aは、コントロール例であり、実施例1により調製されたものであるが、バックサイズが加硫処理された繊維ウェブに塗布されなかった。 Comparative Example A is a control example, prepared according to Example 1, but the back size was not applied to the vulcanized fiber web.
実施例1〜4及び比較例Aは、「形状測定手順A」による形状変化についての評価であった。結果をmmで表III(下記)にて報告する。実施例1により調製された、コーティングされた研磨材ディスクが、図5に示される。 Examples 1-4 and the comparative example A were evaluation about the shape change by the "shape measurement procedure A". Results are reported in mm in Table III (below). A coated abrasive disc prepared according to Example 1 is shown in FIG.
実施例5〜11及び比較例B
実施例5〜11及び比較例Bは、得られた研磨材ディスクの形状安定性に関して、様々なバックサイズ組成物の組成及び湿潤付加量の影響を例証するものである。これらの実施例のバックサイズの組成及び湿潤付加量を、以下に報告する。
Examples 5-11 and Comparative Example B
Examples 5-11 and Comparative Example B illustrate the effect of the composition and wet addition of various backsize compositions on the shape stability of the resulting abrasive disc. The backsize composition and wet addition of these examples are reported below.
実施例5は、PM2が105gsm(乾燥して約86.3gsmに減量)の重量で加硫処理された繊維ウェブに塗布されたという点を除いて、実施例4のように調製された。オーブン温度は、121℃であった。 Example 5 was prepared as in Example 4 except that PM2 was applied to a vulcanized fiber web at a weight of 105 gsm (dried and reduced to about 86.3 gsm). The oven temperature was 121 ° C.
実施例6は、PM2が62.4gsm(乾燥して約51.8gsmに減量)の重量で加硫処理された繊維ウェブに塗布されたという点を除いて、実施例5のように調製された。 Example 6 was prepared as in Example 5, except that PM2 was applied to a vulcanized fiber web at a weight of 62.4 gsm (dried and reduced to about 51.8 gsm). .
実施例7は、PM2が20.8gsm(乾燥して約17.3gsmに減量)の重量で加硫処理された繊維ウェブに塗布されたという点を除いて、実施例5のように調製された。 Example 7 was prepared as in Example 5, except that PM2 was applied to a vulcanized fiber web at a weight of 20.8 gsm (dried and reduced to about 17.3 gsm). .
実施例8は、AR1の重量が62.3gsm(乾燥して約21.8gsmに減量)であったという点を除いて、実施例1のように調製された。 Example 8 was prepared as in Example 1 except that the weight of AR1 was 62.3 gsm (dried and reduced to about 21.8 gsm).
実施例9は、AR1の重量が37.4gsm(乾燥して約13.1gsmに減量)であったという点を除いて、実施例1のように調製された。 Example 9 was prepared as in Example 1 except that the weight of AR1 was 37.4 gsm (dried and reduced to about 13.1 gsm).
実施例10は、AR1の重量が18.5gsm(乾燥して約6.5gsmに減量)であったという点を除いて、実施例1のように調製された。 Example 10 was prepared as in Example 1 except that the weight of AR1 was 18.5 gsm (dried and reduced to about 6.5 gsm).
実施例11は、AR1が3回の別個の走行で加硫処理された繊維ウェブの同じ側に塗布されたという点を除いて、実施例1のように調製された。3走行での総付加量は、約178gsm(62.3乾燥gsm)であった。この材料から研磨材ディスクが切断されて屈曲される時、バックサイズが、薄片で落ちる傾向であって、もはや均一な裏側コーティングを提供しなかった。これらのディスクは、未処理比較材より激しくカールした。 Example 11 was prepared as in Example 1 except that AR1 was applied to the same side of the vulcanized fiber web in three separate runs. The total addition amount for 3 runs was about 178 gsm (62.3 dry gsm). When abrasive discs were cut from this material and bent, the back size tended to fall off in flakes and no longer provided a uniform backside coating. These discs curled more intensely than the untreated comparison material.
比較例Bは、バックサイズが裏材に塗布されなかったという点を除いて、実施例1により調製された。 Comparative Example B was prepared according to Example 1 except that the back size was not applied to the backing.
実施例5〜11及び比較例Bは、「形状測定手順B」による形状変化についての評価であった。 Examples 5 to 11 and Comparative Example B were evaluations on the shape change by the “shape measurement procedure B”.
比較例C及びDは、ANSI50等級研磨材の、直径が18cm(7インチ)で2.2cm(7/8インチ)の中央穴が付いた加硫処理された繊維ディスクであって、イリノイ州シカゴ(Chicago, Illinois)のマーベルアブレイシブ(Marvel Abrasives)から商標「50 GRIT CG CERAMIC RESIN BOND FIBRE DISC」で、及びマサチューセッツ州ウースター(Worcester, Massachusetts)のノートン社(Norton Company)から商標「50 GRIT F986 GREENLYTE PLUS」でそれぞれ入手した。形状結果が、mmで表IV(下記)に記録されている。 Comparative Examples C and D are vulcanized fiber disks of ANSI 50 grade abrasive with a diameter of 18 cm (7 inches) and a 2.2 cm (7/8 inch) center hole, Chicago, Illinois Trademark “50 GRIT” from Marvel Abrasives of Chicago, Illinois under the trademark “50 GRIT CG CERAMIC RESIN BOND FIBRE DISC” and Norton Company of Worcester, Massachusetts Obtained at “GREENLYTE PLUS”. The shape results are recorded in Table IV (below) in mm.
実施例10と比較例B及びCの研磨材ディスクが、「研磨試験」を用いて評価された。試験結果が、表V(下記)に記録されている。 The abrasive discs of Example 10 and Comparative Examples B and C were evaluated using a “polishing test”. Test results are recorded in Table V (below).
実施例12〜14及び比較例E(スピン溶接)
実施例12は、実施例1による研磨材ディスクから切断された51mm直径のディスクを使用して調製された。ナイロンボタンが、「スピン溶接手順」により、表VIIに示されるような機械設定で、ウェブに当てられた。
Examples 12 to 14 and Comparative Example E (spin welding)
Example 12 was prepared using a 51 mm diameter disc cut from the abrasive disc according to Example 1. A nylon button was applied to the web by the “spin welding procedure” with the machine settings as shown in Table VII.
実施例13は、研磨材ディスクが実施例4からのものであったという点を除いて、実施例12により調製及び試験された。 Example 13 was prepared and tested according to Example 12, except that the abrasive disc was from Example 4.
実施例14は、研磨材ディスクが実施例5からのものであったという点を除いて、実施例12により調製及び試験された。 Example 14 was prepared and tested according to Example 12 except that the abrasive disc was from Example 5.
比較例Eは、研磨材ディスクが比較例Aからのものであったという点を除いて、実施例12により調製及び試験された。 Comparative Example E was prepared and tested according to Example 12 except that the abrasive disc was from Comparative Example A.
実施例12〜14及び比較例Eについてのスピン溶接評価の結果を表VI(下記)にて報告する。 The results of the spin welding evaluation for Examples 12-14 and Comparative Example E are reported in Table VI (below).
実施例15
実施例15は、2ロールコーターによって、305mm幅のVFウェブの片面にPM2を塗布することにより調製された。このバックサイズコーティングは、116℃に設定されたオーブンの中で3分間乾くままとされて、約8.8gsmの乾燥付加重量になった。バックサイズされたウェブが反転され、コーティング工程及び乾燥工程が繰り返されて、プレサイズ処理されて(すなわち、プレサイズされて)バックサイズ処理された(すなわち、バックサイズされた)ウェブが作り出された。プレサイズ及びバックサイズされたウェブは、ロールに巻き取られて、50%RH環境の中で7〜10日間、調整するままとされた。188gsmのメイクコーティング(PM2)と799gsmの粒子コーティング(AP2)と448gsmのサイズコーティング(PM3)とからなる研磨材コーティングが、バックサイズ及びプレサイズされて調整されたウェブに、塗布及び硬化された。硬化された研磨材ウェブの短い片が、緩いロールに巻かれて、65℃で1時間、蒸気に曝された。湿ったウェブから、178mm直径で22mmの中央穴が付いたディスクが、パンチプレスの使用で切断された。次に、ディスクは、ディスク面を横切って直交方向に、2.5cm(1.0インチ)のバーの屈曲機に2回通された。屈曲されたディスクが積み重ねられ、木製フランジの間に縛られて梱包にされ、更に100℃で24時間、硬化された。梱包されたディスクは、最後に、70%RHで24℃に5日間、及び次に45%RHで24℃の環境に更に5日間、調整するままとされた。
Example 15
Example 15 was prepared by applying PM2 to one side of a 305 mm wide VF web with a two roll coater. The backsize coating was allowed to dry for 3 minutes in an oven set at 116 ° C. to a dry add on weight of about 8.8 gsm. The backsized web was inverted and the coating and drying steps were repeated to create a presized (ie presized) backsized (ie backsized) web. . The presized and backsized webs were wound on rolls and left to conditioned for 7-10 days in a 50% RH environment. An abrasive coating consisting of 188 gsm make coating (PM2), 799 gsm particle coating (AP2) and 448 gsm size coating (PM3) was applied and cured to a backsized and presized conditioned web. A short piece of cured abrasive web was wound on a loose roll and exposed to steam at 65 ° C. for 1 hour. From the wet web, a 178 mm diameter and 22 mm center hole disc was cut using a punch press. The disk was then passed twice through a 2.5 cm (1.0 inch) bar bender in an orthogonal direction across the disk surface. Bent discs were stacked, tied between wooden flanges and packaged, and further cured at 100 ° C. for 24 hours. The packed discs were finally left conditioned for 5 days at 24% at 70% RH and then for another 5 days at 24% at 45% RH.
比較例F
比較例Fは、バックサイズ及びプレサイズの両コーティングが省略されたという点を除いて、実施例15のように調製された。
Comparative Example F
Comparative Example F was prepared as in Example 15 except that both the backsize and presize coatings were omitted.
実施例15及び比較例Fが、「形状測定手順C」及び「研削試験2」によって試験された。結果を表VII(下記)にて報告する。 Example 15 and Comparative Example F were tested by “Shape Measurement Procedure C” and “Grinding Test 2”. Results are reported in Table VII (below).
実施例16
実施例16は、実施例4のバックサイズ塗布についての説明と同じ手順により、VFウェブの表側にプレサイズ(PM1、38.9gsm湿潤付加(20.8gsm乾燥付加))を塗布するという追加工程が付けられて、実施例4と同じに調製された。
Example 16
In Example 16, an additional process of applying a presize (PM1, 38.9 gsm wet addition (20.8 gsm dry addition)) to the front side of the VF web by the same procedure as described for the backsize application in Example 4 is performed. And prepared as in Example 4.
実施例16が、「形状測定手順A」により試験された。Δ高さは、16.65mmであった。 Example 16 was tested by “Shape Measurement Procedure A”. The Δ height was 16.65 mm.
Claims (23)
請求項1に記載のコーティングされた研磨材物品を提供する工程;
前記研磨材層を前記加工物の表面に摩擦接触させる工程;並びに
前記研磨材層及び前記加工物の前記表面の少なくとも一方を他方に相対的に移動させて、前記加工物の前記表面の少なくとも一部を研磨する工程を含む、加工物の表面を研磨する方法。 In a method for polishing a surface of a workpiece, the method includes:
Providing a coated abrasive article according to claim 1;
Bringing the abrasive layer into frictional contact with the surface of the workpiece; and moving at least one of the abrasive layer and the surface of the workpiece relative to the other to at least one of the surfaces of the workpiece. A method for polishing a surface of a workpiece, comprising a step of polishing a part.
第一及び第二の対向主表面を有する加硫処理された繊維裏材を提供する工程;
前記加硫処理された繊維裏材の前記第二の主表面上に硬化バックサイズ前駆体をコーティングし、かつ前記バックサイズ前駆体を硬化してバックサイズを提供する工程であって、前記バックサイズが、前記コーティングされた研磨材物品の平方メートル当たり8〜90グラムの乾燥坪量を有し、及び前記バックサイズ前駆体が、硬化ラテックスエマルション類、フェノール樹脂類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも1種の物質を含むものである、工程;並びに
前記加硫処理された繊維裏材の前記第一の主表面に研磨材層を固着させる工程を含む、コーティングされた研磨材物品を作製する方法。 In a method of making a coated abrasive article, the method includes:
Providing a vulcanized fiber backing having first and second opposing major surfaces;
Coating the cured backsize precursor on the second main surface of the vulcanized fiber backing and curing the backsize precursor to provide a backsize, the backsize Has a dry basis weight of 8 to 90 grams per square meter of the coated abrasive article, and the backsize precursor is selected from the group consisting of cured latex emulsions, phenolic resins, and combinations thereof A coated abrasive article, comprising: a step comprising: a step of: affixing an abrasive layer to the first major surface of the vulcanized fiber backing; Method.
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