JP2014508049A - 静電研磨粒子コーティング装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本明細書で使用される「備える(comprise)」、「有する(have)」、及び「含む(include)」といった語形は、法律的に等価かつ非限定的である。したがって、記載される要素、機能、工程、又は限定以外に、更なる記載されない要素、機能、工程、又は限定が存在しうる。
本明細書で使用するところの「成形研磨粒子」とは、少なくとも部分的に複製された形状を有する研磨粒子を意味する。成形研磨粒子を製造するための非限定的なプロセスは、所定の形状を有する成形型中で前駆体研磨粒子を成形する工程、所定の形状を有するオリフィスから前駆体研磨粒子を押し出す工程、所定の形状を有する印刷スクリーンの開口部から前駆体研磨粒子を印刷する工程、又は前駆体研磨粒子を所定の形状若しくはパターンにエンボス加工する工程を含む。成形研磨粒子の非限定的な例としては、米国再発行特許第RE 35,570号、米国特許第5,201,916号、及び同第5,984,998号に開示されるような三角形の板状粒子、又は、その一例が米国特許第5,372,620号に開示されるセント・ゴベイン・アブレイシブズ社(Saint-Gobain Abrasives)により製造される、しばしば円形の断面を有する細長のセラミックロッド/フィラメント、又は角錐などの形状に成形された、結合剤と多数の研磨粒子とを含む成形研磨複合材料が挙げられる。
本明細書において使用するところの「ほぼ水平な」とは、完全な水平方向の±10°、±5°、又は±2°の範囲内を意味する。
本明細書において使用するところの「ほぼ垂直な」とは、完全な垂直方向の±10°、±5°、又は±2°の範囲内を意味する。
本明細書において使用するところの「ほぼ直交する」とは、90°の±20°、±10°、±5°、又は±2°の範囲内を意味する。
本明細書において使用するところの「z方向の回転配向」とは、粒子の長手方向軸を中心とした回転角度のことを指す。粒子の長手方向軸は、粒子が静電力によって空気中を移送される際に電場と整列する。
実施例1〜5は、本発明の異なる実施形態を実証するものである。すべての実施例について、標準的なフェノール系メーク層コーティング及び標準的な基材を使用した。すべての実施例について、三角形の板状粒子からなる成形研磨粒子のオープンコートをメーク層がコーティングされた裏材上に発射した。成形研磨粒子は、米国特許出願公開第2010/0151196号の開示に従って調製した。成形粒子は、各辺の長さが0.054インチ(1.37mm)、成形型の深さが0.012インチ(0.3mm)の正三角形の形状のポリプロピレン成形型キャビティーからアルミナゾルゲルを成形することによって調製した。乾燥及び焼成後に得られた成形研磨粒子は、約570マイクロメートル(最も長い寸法)であり、30メッシュのシーブを通過するものであった。静電コーティング装置の機械設定は以下の通りであった。すなわち、線速度=12.5フィート/分(3.81m/分);振動式フィーダーの設定=200〜350(「SYNTRON Model FT01」、エフ・エム・シー・テクノロジーズ社(FMC Technologies)テキサス州ヒューストン);印加電圧=5kv±1kv;出口トラフと導電性部材接地バーとの間の隙間=0.375インチ±0.125インチ(0.95cm±0.32cm);出口トラフの下縁を接地バーの中心と整列;並びに接地バーの直径は0.375インチ(0.95cm)。2次粒子は付着させる場合、グレード80の粉砕アルミナ粒子とした。機械の設定値を様々に変更することによって、下記表1に示すような実施例1〜5の代表的な実施形態とした。
Claims (30)
- メーク層を有する基材の、互いに反対側の主面の一方に粒子を付着させる方法であって、
前記粒子が供給面上で1以上の層に沈降するように、前記粒子を前記供給面を有する供給部材上で支持する工程であって、
前記供給面と前記基材とが非平行に配置されている、工程と、
前記粒子を前記供給面から前記基材に並進させて、前記粒子を静電力によって前記メーク層に付着させる工程と、を含む、方法。 - 前記供給面が、少なくとも1つの平面状の表面を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記静電力が、電位差によって前記供給面を帯電させて、前記供給面と前記基材の、前記メーク層とは反対側に配置された導電性部材との間に静電場を形成することによって発生させられる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記導電性部材が湾曲した外表面を有し、前記基材が前記湾曲した外表面の少なくとも一部に巻き付いている、請求項3に記載の方法。
- 前記導電性部材が、ターニングバー、アイドラロール、スプレッダーバー、又は丸ロッドからなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
- 前記導電性部材が、前記供給面に面する平面状の円形表面を有する回転円形ディスクを有し、前記基材が、前記メーク層が前記供給面に面するようにして前記平面状の円形表面に取り付けられる、請求項3に記載の方法。
- 前記導電性部材が第2の供給面を有し、前記基材が互いに反対側のその主面の両方にメーク層を有し、前記粒子が前記供給面から、かつ前記第2の供給面から前記基材の両方の主面上の前記メーク層上に並進される、請求項3に記載の方法。
- 前記供給面と前記導電性部材との間の隙間を調節することによって、前記メーク層に付着する前記粒子のz方向の回転配向を変化させる、請求項3に記載の方法。
- 前記粒子が少なくとも1つのほぼ平面状の粒子表面を有し、前記供給面に平行な前記ほぼ平面状の粒子表面及び前記粒子が、前記メーク層に前記粒子が付着する前に、前記静電場によって前記ほぼ平面状の粒子表面が更にz方向に更に回転することなく並進される、請求項8に記載の方法。
- 前記粒子が少なくとも1つのほぼ平面状の粒子表面を有し、前記供給面に平行な前記ほぼ平面状の粒子表面及び前記粒子が、前記メーク層に前記粒子が付着する前に、前記静電場によって前記ほぼ平面状の粒子表面が更にz方向に更に回転されて並進される、請求項8に記載の方法。
- 前記沈降することが、重力の作用によって沈降することを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記供給部材が振動式フィーダーを含み、前記供給面が出口トラフを含む、請求項1、2又は3に記載の方法。
- 前記出口トラフが、対向する側壁に接続する平面状の底面を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記出口トラフが、対向する側壁に接続する平面状の底面をそれぞれが有する、複数の間隔をおいた個別の溝を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記出口トラフが、前記出口トラフの底面と交差する、幅方向に傾斜した平面状の支持面をそれぞれが有する、複数の間隔をおいた個別の溝を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記粒子が、前記供給面上に単一層を構成する、請求項1、2、3又は12に記載の方法。
- 供給方向における前記供給面が、前記供給面と導電性部材との間の隙間内に位置する前記基材に対してほぼ直交している、請求項1、2、3又は12に記載の方法。
- 前記供給方向における前記供給面がほぼ水平であり、前記基材がほぼ垂直である、請求項17に記載の方法。
- 被覆研磨物品中の成形研磨粒子のz方向の回転配向を変化させる方法であって、
少なくとも1つのほぼ平面状の粒子表面をそれぞれが有する成形研磨粒子を与える工程と、
前記成形研磨粒子を供給面上に供給する工程と、
前記メーク層が前記供給面に面するように、互いに反対側の主面の一方にメーク層を有する基材を、ウェブ経路に沿って前記供給面と導電性部材との間に案内する工程と、
前記供給面と前記導電性部材との間に静電場を形成する工程と、
前記成形研磨粒子を前記供給面から前記メーク層上に前記静電場によって並進させて、前記被覆研磨物品を形成する工程と、
前記供給面と前記導電性部材との間の隙間を調節して、前記基材上における前記成形研磨粒子の前記z方向の回転配向を変化させる工程と、を含む、方法。 - 前記調節する工程が、前記基材が前記ウェブ経路に沿って案内される際に、より多くの前記成形研磨粒子が、前記ほぼ平面状の粒子表面が前記基材の流れ方向にある状態で配向するように、前記隙間を小さくすることを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記調節する工程が、前記基材が前記ウェブ経路に沿って案内される際に、より多くの前記成形研磨粒子が、前記ほぼ平面状の粒子表面が前記基材の幅方向にある状態で配向するように、前記隙間を大きくすることを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記成形研磨粒子が板状粒子を含む、請求項19、20、21に記載の方法。
- 前記板状粒子が三角形の外周を有する、請求項22に記載の方法。
- 基材のメーク層に研磨粒子を起立した状態で付着させる方法であって、
ANSI粒度が20未満であるか又はFEPA粒度がP20未満である研磨粒子を選択する工程と、
前記選択された研磨粒子を供給面上に供給する工程と、
前記メーク層が前記供給面に面するように、互いに反対側の主面の一方にメーク層を有する基材を、ウェブ経路に沿って前記供給面と導電性部材との間に案内する工程と、
前記供給面と前記導電性部材との間に静電場を形成する工程と、
前記選択された研磨粒子を前記供給面から前記メーク層上に非垂直方向に並進させて、前記選択された研磨粒子を前記メーク層に起立した状態で付着させる工程と、を含む、方法。 - 供給方向における前記供給面が、前記供給面と導電性部材との間の隙間内に位置する前記基材に対してほぼ直交している、請求項24に記載の方法。
- 前記供給方向における前記供給面がほぼ水平であり、前記基材がほぼ垂直である、請求項25に記載の方法。
- 供給面を有する振動式フィーダーと、
前記供給面に対向する導電性部材と、
前記供給面を帯電させて、前記供給面と前記導電性部材との間に静電場を発生させる電位差と、
前記供給面と前記導電性部材との間にウェブを案内するためのウェブ経路と、を備える、装置。 - 供給方向における前記供給面が、前記供給面と前記導電性部材との間の隙間を通って前記ウェブを案内する前記ウェブ経路に対してほぼ直交している、請求項27に記載の方法。
- 前記供給方向における前記供給面がほぼ水平であり、前記ウェブ経路が、前記供給面を通過してほぼ垂直上方に前記ウェブを案内する、請求項25に記載の方法。
- 前記導電性部材が接地に接続され、負の電位差によって前記供給面が帯電される、請求項27に記載の方法。
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