JP2011519732A - 高空隙率研摩材物品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリマー相内に分散されたダイヤモンド研摩材粒子を有する試料を調製する。この試料は、有機相ポリマーおよび水の内相を20:80有機:水の比で用いて調製する。有機相は、5mlのポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート(PEGDMA)をコベット(covet)中5mlのスチレンに添加することによって調製する。この混合物にオレイン酸で湿らせたチタニア(<1μm)を0.3gの量で添加し、この混合物にダイヤモンド粒(1〜2μm)を0.5gの量で添加する。混合物の入ったコベットを氷の入ったガラスビーカーに入れる。混合物を50RPMの速度で15分間撹拌する。
ポリマー相内に分散されたダイヤモンド研磨材を有する試料を調製する。試料は、有機相ポリマーと水の内相を40:60の有機:水の比で用いて調製する。水相は、20gのCaCl2・2H2Oを250mlH2Oに添加することによって調製する。
表1に特定されたポリマー成分および微粒子(<1μm)を表1に特定された空隙率を形成する量で用いて、試料を実施例2の方法と同様に調製する。ポリマー成分および微粒子は油相を形成する。実施例2に関して記載した水相を、特定された空隙率を生じる比率で用いる。
上記のものを含む試料を、耐摩耗性を測定するために以下の方法を用いて試験する。さらに、Saint−Gobain Corporationから入手できる、BXL6550およびBXL623Dと表示される2種の市販製品を試験する。試料を炭化ケイ素研摩紙で攻撃的に研削して、物質の(重量)損失および線損失を評価する。
Claims (31)
- 少なくとも1つの二重結合を含むモノマーから重合したポリマーマトリックス;および
前記ポリマーマトリックス内に分散した砥粒
を含む研摩材物品であって、少なくとも50%の空隙容積を有する、研摩材物品。 - 前記空隙容積が少なくとも65%である、請求項1に記載の研摩材物品。
- 前記空隙容積が少なくとも70%である、請求項2に記載の研摩材物品。
- 前記砥粒が、0.1μmから100μmの平均粒径を有する、請求項1に記載の研摩材物品。
- 前記平均粒径が0.1μmから10μmである、請求項4に記載の研摩材物品。
- 前記砥粒が、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ジルコニア/アルミナ酸化物、炭化ケイ素、ガーネット、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、窒化ケイ素、セリア、二酸化チタン、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、酸化チタン、炭化タングステン、炭化チタン、酸化鉄、クロミア、フリント、およびエメリーからなる群から選択される、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記砥粒が、立方晶窒化ホウ素、硬質炭素質物質、およびそれらの混合物からなる群から選択される超砥粒である、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記砥粒が、少なくとも8のモース硬度を有する、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記研摩材物品が、10重量%を超える砥粒を含む、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記研摩材物品が、2容積%から30容積%の砥粒を含む、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記ポリマーマトリックスが、前記モノマーのフリーラジカル開始によって形成されたポリマーを含む、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記モノマーが、ビニル、アクリレート、メタクリレート、共役ジオレフィン、アレン、およびハロゲン化オレフィンのモノマーからなる群から選択される、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記ポリマーマトリックスが、開放セル構造を有する、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記開放セル構造が、細孔およびスロート構造を有する、請求項13に記載の研摩材物品。
- 前記砥粒が、少なくとも2.0m2/gの表面積を有する、請求項1、2および4のいずれか一項に記載の研摩材物品。
- 前記表面積が、少なくとも3.0m2/gである、請求項15に記載の研摩材物品。
- 研摩材物品を形成する方法であって、
少なくとも1つの二重結合を有するモノマーを含むポリマー前駆体、および砥粒を混合して、第1の液体成分を形成する工程;
前記第1の液体成分および第2の液体成分から乳濁液を形成する工程であって、前記第2の液体成分が前記第1の液体成分と実質的に不混和性である工程;および
前記第1の液体成分の前記ポリマー前駆体を硬化させ、それにより、前記モノマーから重合したポリマーマトリックスを形成する工程
を含む、方法。 - 前記砥粒をカップリング剤で処理する工程をさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記カップリング剤が疎水性である、請求項18に記載の方法。
- 前記ポリマー前駆体が熱的に硬化可能である、請求項17に記載の方法。
- 前記ポリマー前駆体が、フリーラジカル重合によって重合可能である、請求項17に記載の方法。
- 前記第1の液体成分が疎水性である、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリマー前駆体および前記砥粒を混合する工程が、少なくとも10重量%の砥粒を混合する工程を含む、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記砥粒が、0.5μmから6μmの平均粒径を有する、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリマー前駆体および前記砥粒を混合する工程が、ポリマー前駆体および砥粒と一緒に乳化剤を混合する工程を含む、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリマー前駆体および前記砥粒を混合する工程が、ポリマー前駆体および砥粒と一緒に安定化剤を混合する工程を含む、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 硬化させる工程が、前記乳濁液を化学線または熱エネルギーに曝露する工程を含む、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乳濁液を形成する工程が、少なくとも65容積%の第2の液体成分を有する乳濁液を形成する工程を含む、請求項17、20および21のいずれか一項に記載の方法。
- 物品を研磨する方法であって、
研摩材物品を前記物品の表面に適用する工程であって、前記研摩材物品が、少なくとも1つの二重結合を含むモノマーから重合したポリマーマトリックス、および前記ポリマーマトリックス内に分散した砥粒を含み、前記研摩材物品が、少なくとも50容積%の空隙容積を有する工程;および
前記物品の表面を研摩する工程
を含む、方法。 - 前記研摩材物品が、少なくとも65容積%の空隙容積を有する、請求項29に記載の方法。
- 前記研摩材物品が、10重量%を超える砥粒を含む、請求項29または30に記載の方法。
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