JP2014501183A - 研磨粒子およびその形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
配合物にコルクおよびバインダー材料を加え、その混合物をせん断することによって、複合研磨粒子の第一の試料(試料1)を形成する。コルクの表面をバインダーで湿らすのに十分な時間の後に砥粒を加え、コルク粒子が砥粒で覆われるまで混合を続ける。この複合粒子を約180℃で1時間処理して水を除去し、バインダー材料を硬化する。この得られた複合粒子を篩にかけることにより選別して所望の粒度分布を選ぶ。下記表1は、試料1の一回分として処理する配合表を提供する。図7は、試料1の複合研磨粒子の写真を含む。とりわけ、粒子は、コルク粒子を含むコア701と、そのコルク粒子に接合している砥粒を含むシェル層702とを含む複合的性質を明確に示している。
コルク粒子と、Degree+40樹脂から作られたバインダー材料とを4重量%の架橋剤と一緒に、バインダーがコルク粒子の表面を十分に覆うまで混合することによって、複合研磨粒子の第二の試料(試料2)を形成する(Degree+27と呼ぶ)(37%固形物)。Degree+40は、デンプンをグラフトしたスチレンアクリル酸樹脂である。この混合物に砥粒を加え、コルク粒子が砥粒で覆われるまで混合を続ける。この複合粒子を約180℃で1時間処理して水を除去し、バインダー材料を硬化する。この得られた複合粒子を篩にかけることにより選別して所望の粒度分布を選ぶ。下記表2は、試料2の一回分として処理する配合表を提供する。
コルク粒子および実施例1で使用したものと同じバインダー材料を、バインダーがコルク粒子の表面を十分に覆うまで混合することによって、複合研磨粒子の第三の試料(試料3)を形成する(37%固形物)。この混合物に砥粒を加え、コルク粒子が砥粒で覆われるまで混合を続ける。この複合粒子を約180℃で1時間処理して水を除去し、バインダー材料を硬化する。この得られた複合粒子を篩にかけることにより選別して所望の粒度分布を選ぶ。下記表3は、試料3の一回分として処理する配合表を提供する。
コルク粒子および実施例1と同じバインダー材料を、バインダーがコルク粒子の表面を十分に覆うまで混合することによって、複合研磨粒子の第四の試料(試料4)を形成する(37%固形物)。この混合物に砥粒を加え、コルク粒子が砥粒で覆われるまで混合を続ける。この複合粒子を約180℃で1時間処理して水を除去し、バインダー材料を硬化する。この得られた複合粒子を篩にかけることにより選別して所望の粒度分布を選ぶ。下記表4は、試料4の一回分として処理する配合表を提供する。
図4に示す実施例2の複合粒子を使用して研磨布紙製品を形成する。Schenectady International Corporationから市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料を含む下引き接着剤を、Milliken Textured Yarnsから市販されているポリエステルの裏当て上に二本ロール直接法によって塗布する。重力式コーティング手順を用いて試料2の複合研磨粒子を下引き接着剤層上に配列する。この下引き接着剤層を、オーブン中で180oF〜240oFで1.5時間硬化させる。最後に上引き接着剤をこの研磨粒子および下引き接着剤層上に堆積させる。上引き接着剤は、Schenectady International CorporationからHRJ15993として市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料である。
実施例4の複合粒子を使用して研磨布紙製品を形成する。Schenectady International Corporationから市販されているフェノール樹脂材料を含む下引き接着剤を、Milliken Textured Yarnsから市販されているポリエステルの裏当て上にロール塗りする。重力式コーティング手順を用いて実施例4の複合研磨粒子を下引き接着剤層上に配列する。最後に上引き接着剤層をこの研磨粒子および下引き接着剤層上に堆積させる。上引き接着剤は、Schenectady InternationalからHRJ15993として市販されているフェノール樹脂材料から作られる混合物である。この上引き接着剤層は、砥粒で被覆したコルク粒子を作製する際に使用したものと同じ種類の砥粒を取り込んでいる。
実施例2の複合粒子を使用して研磨布紙製品を形成する。Schenectady International Corporationから市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料を含む下引き接着剤を、Milliken Textured Yarnsから市販されているポリエステルの裏当て上に二本ロール直接法によって塗布する。重力式コーティング手順を用いて試料2の複合研磨粒子を下引き接着剤層上に配列する。この下引き接着剤層を、オーブン中で180oF〜240oFで1.5時間硬化させる。最後に上引き接着剤をこの研磨粒子および下引き接着剤層上に堆積させる。上引き接着剤は、Schenectady International CorporationからHRJ15993として市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料である。
実施例3の複合粒子を使用して研磨布紙製品を形成する。Schenectady International Corporationから市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料を含む下引き接着剤を、Milliken Textured Yarnsから市販されているポリエステルの裏当て上に二本ロール直接法によって塗布する。重力式コーティング手順を用いて試料2の複合研磨粒子を下引き接着剤層上に配列する。この下引き接着剤層を、オーブン中で180oF〜240oFで1.5時間硬化させる。最後に上引き接着剤をこの研磨粒子および下引き接着剤層上に堆積させる。上引き接着剤は、Schenectady International CorporationからHRJ15993として市販されているフェノールホルムアルデヒド樹脂材料である。
Claims (56)
- 圧縮性材料を含むコアと、
前記コアの外面を覆っているバインダー材料を含む中間層と、
前記中間層を覆っている砥粒を含む外層と
を含む研磨粒子を含む研磨用品。 - コルク材料を含むコアと、
前記コアの外面を覆っているシェル層と
を含む複合研磨粒子を含む研磨用品であって、前記シェル層が、
前記コアの外面を覆っている中間層と、
前記中間層を覆っている砥粒を含む外層と
を含み、前記中間層が前記外層よりも小さい厚さを有する、
研磨用品。 - コアと前記コアを覆っているシェル層とを含む複合研磨粒子を含む研磨用品であって、
前記コアが圧縮性材料を含み、また前記シェル層が、前記コアを覆っている中間層と、前記中間層を覆っている砥粒を含む外層とを含み、かつ
前記研磨粒子が、少なくとも約1:1のシェル層比(Wi:Wo)を含み、ただしWiが前記研磨粒子の全重量に対する前記中間層の重量パーセントであり、またWoが前記研磨粒子の全重量に対する前記外層の重量パーセントである、研磨用品。 - 前記コアが、少なくとも約75体積%の圧縮性材料を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記コアがコルクから実質上なる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記コアが、少なくとも約0.01mm、かつ約10mm以下の平均粒径を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が、窒化物、炭化物、酸化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイアモンド、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が、シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、溶融アルミナジルコニア、セリア、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、ざくろ石、ダイアモンド、ひうち石、金剛砂、およびこれらの混合物からなる群から選択される材料を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が超砥粒材を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が炭化ケイ素から実質上なる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が、約250ミクロン以下、かつ少なくとも約0.01ミクロンの平均粒径を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が、少なくとも微細な結晶粒材料ときめの粗い結晶粒材料とを含む多峰性粒度分布の砥粒から選択され、前記微細な結晶粒材料の平均粒径が、前記きめの粗い結晶粒材料の平均粒径よりも小さい、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層が前記中間層に直接に接合される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層の前記砥粒が前記中間層中に埋め込まれる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層の前記砥粒の一部分が前記コアと直接に接している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層の一部分が、前記中間層に接合した単層の砥粒を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層の大部分が、前記中間層に接合した単層の砥粒の輪郭を示す、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層が、前記砥粒の平均厚さの約25倍以下、かつ少なくとも約1.5倍の平均厚さを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層が、前記砥粒の平均厚さとほぼ同じ平均厚さを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層が、前記外層の総体積の少なくとも約5体積%、かつ約70体積%以下の空隙率を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、前記コアの外面に直接に接合している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、前記コアの平均粒径の少なくとも約0.01%、かつ約20%以下の平均厚さを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、前記砥粒の平均粒径よりも小さい平均厚さを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、前記砥粒の前記平均粒径の少なくとも約0.01%、かつ約80%以下の平均厚さを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、約10ミクロン以下、かつ少なくとも約0.1ミクロンの平均厚さを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記中間層が、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド、ウレタン、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリビニル、タンパク質系材料、デンプン系材料、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記外層が、珪灰石および炭酸カルシウムのうちの一方を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記複合研磨粒子が、少なくとも約1:1.5のシェル層比(Wi:Wo)を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記複合研磨粒子が、1:10以下のシェル層比(Wi:Wo)を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記研磨粒子が、少なくとも約2:1の研磨粒子:コアの比(Wag:Wc)を含み、ただしWagは前記研磨粒子の全重量に対する前記砥粒の重量パーセントであり、またWcは前記研磨粒子の全重量に対する前記コアの重量パーセントである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- 前記砥粒:コアの比(Wag:Wc)が少なくとも約3:1である、請求項30に記載の研磨用品。
- 前記砥粒:コアの比(Wag:Wc)が少なくとも約10:1である、請求項30に記載の研磨用品。
- 前記砥粒:コアの比(Wag:Wc)が少なくとも約20:1である、請求項30に記載の研磨用品。
- 前記研磨粒子が、約40:1以下の研磨粒子:コアの比(Wag:Wc)を含み、ただしWagは前記研磨粒子の全重量に対する前記砥粒の重量パーセントであり、またWcは前記研磨粒子の全重量に対する前記コアの重量パーセントである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用品。
- コルクを含むコアと、
バインダー材料に接合した砥粒を含む前記コアを覆っているシェル層と
を含む研磨粒子を含む研磨用品であって、前記バインダー材料が、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド、ウレタン、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリビニル、タンパク質系材料、デンプン系材料、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、研磨用品。 - 裏当てと、
前記裏当てに接合した複合研磨粒子と
を含む研磨布紙製品を含む研磨用品であって、前記複合研磨粒子が、コルクを含むコアと、前記コアの外面を覆っているバインダー材料を含む中間層と、前記中間層を覆っている砥粒を含む外層とを含む、研磨用品。 - 前記裏当てが、有機材料、無機材料、天然材料、合成材料、およびこれらの組合せからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記裏当てが、紙、ポリマーフィルム、布、綿、ポリコットン、レーヨン、ポリエステル、ポリナイロン、加硫ゴム、バルカン繊維、金属箔、およびこれらの組合せからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記裏当てを覆っている下引き接着剤層をさらに含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記複合研磨粒子が、前記下引き接着剤層に接合される、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記下引き接着剤層が、前記裏当てと前記複合研磨粒子との間に配置される、請求項40に記載の研磨用品。
- 前記下引き接着剤層が、有機材料、無機材料、およびこれらの組合せからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記下引き接着剤層が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒドフェノール樹脂、アミノプラスト樹脂およびメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリシロキサン、シリコーン、酢酸セルロース、ニトロセルロース、天然ゴム、デンプン、セラック、獣皮膠、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記複合研磨粒子と前記裏当てとを覆っている上引き接着剤層をさらに含む、請求項36に記載の研磨用品。
- 前記上引き接着剤層が、下引き接着剤層上に横たわる、請求項44に記載の研磨用品。
- 前記上引き接着剤層が、有機材料、無機材料、およびこれらの組合せからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項44に記載の研磨用品。
- 前記上引き接着剤層が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒドフェノール樹脂、アミノプラスト樹脂およびメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリシロキサン、シリコーン、酢酸セルロース、ニトロセルロース、天然ゴム、デンプン、セラック、獣皮膠、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項44に記載の研磨用品。
- 前記上引き接着剤層が、前記複合研磨粒子とは異なる砥粒を含む、請求項44に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が前記上引き接着剤層中に埋め込まれる、請求項44に記載の研磨用品。
- 前記砥粒が前記上引き接着剤層から突き出ている、請求項49に記載の研磨用品。
- 前記上引き接着剤層の前記砥粒が、窒化物、炭化物、酸化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイアモンド、およびこれらの組合せからなる群から選択される材料を含む、請求項49に記載の研磨用品。
- 裏当てと、
前記裏当てに接合した複合研磨粒子と、
前記複合研磨粒子および前記裏当てを覆っている上引き接着剤層と
を含む研磨布紙製品を含む研磨用品であって、前記複合研磨粒子が、コルクを含むコアと、前記コアを覆っているシェル層とを含む、研磨用品。 - 複合研磨粒子の形成方法であって、
コルク粒子およびバインダー材料を含む混合物を形成するステップと、
混合物に砥粒を加えて、前記コルク粒子を被覆するステップと、
前記混合物を乾燥して、前記コルク粒子を含むコアと、前記コアの外面を覆っている中間層と、前記中間層を覆っている外層とを含む複合粒子を形成するステップと
を含む、方法。 - 複合研磨粒子の形成方法であって、
コルク粒子と、バインダー材料と、砥粒とを含む混合物を形成するステップ、と、
前記混合物を乾燥して、前記コルク粒子を含むコアと、前記バインダー材料および前記砥粒を含む前記コアを覆っているシェル層とを含む複合粒子を形成するステップと
を含み、前記混合物が、少なくとも約1:1の比(Wi:Wo)を含み、ただしWiは前記混合物の全重量に対する前記バインダー材料の重量パーセントであり、またWoは前記混合物の全重量に対する前記砥粒の重量パーセントである、方法。 - 裏当てを準備するステップと、
前記裏当て上に複合研磨粒子を配置するステップと、
前記複合研磨粒子および前記裏当て上に上引き接着剤層を形成するステップと
を含み、前記複合砥粒が、コルクを含むコアと、前記コアを覆っている砥粒を含むシェル層とを含む、研磨布紙製品の形成方法。 - 裏当てと、
前記裏当てに接合した複合研磨粒子と
を含み、前記複合研磨粒子が、圧縮性材料を含むコアと、前記コアを覆っているシェル層とを含む、研磨用品。
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