JP2019527147A - 研磨粒子を含む不織布研磨物品 - Google Patents

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Abstract

開示される様々な実施形態は、研磨粒子を含む不織布研磨物品に関する。様々な実施形態で、本発明は、繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブを含む不織布研磨物品を提供する。不織布研磨物品は研磨粒子を含み、繊維同士の間の細孔の各々は独立して、１つ以上の研磨粒子を含む。各細孔は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズである。

Description

不織布研磨物品は、一般に、不織布ウェブ（例えば、嵩高で目の粗い繊維ウェブ）と、研磨粒子と、不織布ウェブの中の繊維を互いに接着し研磨粒子を不織布ウェブに固定するバインダー材料（通常は「バインダー」と呼ばれる）とを有する。不織布研磨物品は通常、バインダー材料によって接着された不織布繊維ウェブの複数の層全体にわたって分布する研磨粒子を有し、このバインダー材料は、不織布繊維ウェブの層を一緒に接着し、同様に研磨粒子を不織布繊維ウェブに接着する。例えば、一体化研磨ホイールには不織布繊維ウェブの個々の円板が、中空の軸方向コアを持つ円筒形を形成するように平行に配列されている。
様々な実施形態で、本発明は、繊維、及び繊維同士の間の細孔を有する不織布ウェブを含む、不織布研磨物品を提供する。この不織布研磨物品は研磨粒子を含み、繊維同士の間の細孔の各々が独立して、１つ以上の研磨粒子を含む。各細孔は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズである。
様々な実施形態で、本発明は、繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブを含む不織布研磨物品を提供する。不織布ウェブの繊維は、第１の直径を有する第１の繊維と、第２の直径を有する第２の繊維とを含む。不織布研磨粒子は研磨粒子を含み、繊維同士の間の細孔の少なくとも一部分が独立して、１つ以上の研磨粒子を含む。第１の繊維が、約３デニールである。第２の繊維が、約１５デニールである。第１の繊維が、不織布ウェブの繊維の約２５重量％である。第２の繊維が、不織布ウェブの繊維の約７５重量％である。
様々な実施形態で、本発明は、繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布研磨物品を提供する。不織布研磨物品は研磨粒子を含み、繊維同士の間の細孔の少なくとも一部分が独立して、１つ以上の研磨粒子を含む。細孔の各々は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズである。不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、試験ホイールの摩耗量が約２ｇ〜約５ｇである。不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、炭素鋼の切削量が約３０ｇ〜５０ｇである。不織布研磨物品は、約３ｇ／ｉｎ３〜約２３ｇ／ｉｎ３の密度を有する。
様々な実施形態で、本発明は不織布研磨物品の形成方法を提供する。この形成方法は、樹脂及び繊維を含むプレボンドを形成することを含む。この形成方法は、プレボンドに研磨粒子をコーティングすることを含む。この形成方法は、コーティングされたプレボンドを圧縮することを含む。この形成方法は、圧縮プレボンドを硬化させて不織布研磨物品を提供することを含む。
様々な実施形態で、本発明は不織布研磨物品の使用方法を提供する。この使用方法は、基板を不織布研磨物品で研磨することを含む。
様々な実施形態で、この不織布研磨物品は他の不織布研磨物品と比べていくつかの利点を有し、少なくともその一部は予想外のものである。例えば、様々な実施形態で、本発明の不織布研磨物品は他の不織布研磨物品よりも良好な摩耗率を有することができる。様々な実施形態で、本発明の不織布研磨物品は他の不織布研磨物品よりも良好な切削率を有することができる。
成形研磨粒子などの研磨粒子を含むいくつかの不織布研磨物品は、高摩耗率と合わせて高切削率を有することができる。例えば、成形研磨粒子が不織布研磨物品の破砕研磨粒子に取って代わると切削率が高くなるが、摩耗率は同じであるか高くなる。様々な実施形態で、本発明は、同様の切削率を有する他の研磨粒子よりも摩耗率が低いと共に切削率が高い、成形研磨粒子などの研磨粒子を含む不織布研磨物品を提供する。
図面は、例示的ではあるが限定的ではなく、本明細書で論じられる様々な実施形態を一般的に示す。
様々な実施形態による、プレボンドのホイールにおける繊維の重量％に対するホイール試料の摩耗量を示すグラフである。
様々な実施形態による、様々なサイズの研磨粒子についての、プレボンドのホイールにおける繊維の重量％に対する鋼の切削量を示すグラフである。
様々な実施形態による、様々な研磨粒子についての、繊維の重量％に対する正規化切削量を示す。
様々な実施形態による、様々な研磨粒子についての、繊維の重量％に対する正規化摩耗量を示す。
様々な実施形態による、様々な研磨粒子についての、繊維の重量％に対する正規化効率を示す。
実施形態による、成形研磨粒子及び様々な圧縮プレボンドの顕微鏡写真を示す。 実施形態による、成形研磨粒子及び様々な圧縮プレボンドの顕微鏡写真を示す。
次に、開示された主題のいくつかの実施形態について細部にわたって言及する。実施形態の諸例は部分的に添付の図面に示されている。開示された主題は、列挙された請求項に関連して説明されるが、例示された主題は開示された主題に対する特許請求の範囲を制限するものではないことを理解されたい。
本明細書全体を通して、ある範囲形式で表された値は、その範囲の限度として明示された数値だけでなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値又はサブ範囲もまた、それぞれの数値及びサブ範囲があたかも明示されているように含むものと柔軟に解釈されるべきである。例えば、「約０．１％〜約５％」又は「約０．１％〜５％」は、約０．１％〜約５％を含むだけでなく、示された範囲の中に個々の値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及びサブ範囲（例えば、０．１％〜０．５％、１．１％〜２．２％、３．３％〜４．４％）もまた含むと解釈されるべきである。表明「約Ｘ〜Ｙ」は、特に表記がない限り「約Ｘ〜約Ｙ」と同じ意味を持つ。同様に、表明「約Ｘ、Ｙ、又は約Ｚ」は、特に表記がない限り「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を持つ。
本明細書では、用語「１つの（a）」、「１つの（an）」又は「その（the）」は、文脈で特に明示されていない限り１つ又は１つ以上を含むものとして用いられる。用語「又は」は、特に表記がない限り、非排他的な「又は」を意味するために用いられる。表明「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を持つ。加えて、本明細書で用いられた表現又は用語は、特に定義されておらず、単に説明を目的としたものであり、それに限定するものではないことを理解されたい。節表題が用いられることがあれば本明細書の理解を助けるためのものであり、限定と解釈されるべきではない。すなわち、ある節に関連する通知を、その特定の節の中又は外で行うことができる。本明細書で言及される全ての出版物、特許、特許文献は、あたかも参照によって個々に組み込まれるように、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書と、参照することによってそのように組み込まれたこれらの文献との間に一致しない語法がある場合、組み込まれた参照文献の語法は、本明細書の語法の補足と解釈されるべきである。すなわち、相いれない不一致については本明細書の語法が支配する。
本明細書に記載の方法では、時間的又は動作的な順序が明示されている場合を除き、本発明の原理から逸脱することなく任意の順序で動作を実行することができる。更に、特定の複数の動作を、その動作が別個に行われることが明確な請求項用語で述べられていない限り、並行して行うことができる。例えば、特許請求されたＸを行う動作と、特許請求されたＹを行う動作とは、単一の操作の中で同時に行うことができ、結果として得られるプロセスは、特許請求されたプロセスの文字通りの範囲内に入る。
本明細書で用いられる用語「約」は、ある程度の値又は範囲のばらつき、例えば、表明された値又は表明された範囲の限度の１０％以内、５％以内、又は１％以内を許容することができ、厳密な表明値又は表明範囲を含む。
本明細書で用いられる用語「実質的に」は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％、若しくは少なくとも約９９．９９９％以上のように、大部分若しくはほとんどを、又は１００％を意味する。
不織布研磨物品
様々な実施形態では、本発明は不織布研磨物品を提供する。不織布研磨物品は、繊維を含む不織布ウェブを含む。不織布ウェブは、繊維同士の間に細孔を含むことができる。不織布研磨物品は研磨粒子を含む。一実施形態では、繊維同士の間の細孔の少なくとも一部は、１つ以上の研磨粒子を独立して、含むことができる。各細孔は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズとすることができる。
不織布研磨物品はバインダーを更に含むことができる。バインダーは、研磨粒子を不織布ウェブの繊維に接着することができる。バインダーは任意の適切なバインダーでよい。バインダーは、熱可塑性材料でも熱硬化性材料でもよい。バインダーは、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、にかわ、アクリル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、又はこれらの組み合わせでよい。ウレタン樹脂は、アミン含有材料によって硬化可能なイソシアネート官能性を有するポリウレタンなどの、ポリ尿素ウレタンを形成するために硬化可能な材料を含むことができる。
不織布研磨物品は、研磨粒子をその内部に有する不織布ウェブの１つの圧縮層を含むことができ、あるいは研磨粒子を内部に有する不織布ウェブの２つ以上の圧縮結合層を含むことができる。例えば、不織布研磨物品は、研磨粒子をその内部に有する不織布ウェブの、１〜２０の、１〜１０の、１つの、又は２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８以下、若しくは以上、又は約２０の圧縮結合層を含むことができる。不織布研磨物品は、ホイールがその中央の穴（例えば、アーバ穴）の周りに回転するときに、ホイールの外周部に接触する基板を適切な研削又は切削機械などを使用して研磨するように設計された、一体型研磨ホイールとすることができる。
不織布研磨物品は、任意の適切な磨耗率を有することができる。様々な実施形態で、不織布研磨物品は、同様の切削率を有する他の不織布研磨物品よりも低い摩耗率を有することができる。いくつかの実施形態では、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチの炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、試験ホイールの摩耗量が約１ｇ〜約２０ｇ、又は約２ｇ〜約５ｇ、又は約１ｇ以下である、又は約２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８ｇ、２０ｇ又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい。
不織布研磨物品は、任意の適切な切削率を有することができる。様々な実施形態では、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、炭素鋼が約１０ｇ〜約１００ｇ、又は約３０ｇ〜約５０ｇ、又は約３５ｇ〜約４５ｇ、又は約３３ｇ〜約３９ｇ、又は約１０ｇ以下であり、又は約１５ｇ、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、約１００ｇ又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きく切削される。
不織布研磨物品は、少なくとも約１ｇ／ｉｎ３〜約２３ｇ／ｉｎ３以下である、又は少なくとも約７ｇ／ｉｎ３〜約８ｇ／ｉｎ３以下、又は約１ｇ／ｉｎ３以下である、又は約２ｇ／ｉｎ３、３、４、５、６、６．２、６．４、６．６、６．８、７、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９、８、８．２、８．４、８．６、８．８、９、１０、１１、１２、１４、１６、１８、２０、又は２３ｇ／ｉｎ３の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい密度など、任意の適切な密度を有することができる。
研磨粒子
不織布研磨物品は研磨粒子を含む。研磨粒子は、任意の適切な研磨粒子でよい。研磨粒子は不規則な形状（例えば、破砕若しくは粉砕粒子）又は成形粒子とすることができる。
研磨粒子は任意の適切な材料から形成することができる。例えば、研磨粒子としては、酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム（１種以上の金属酸化物変性剤及び／又は種剤若しくは成核剤を含んでもよい）、及び熱処理された酸化アルミニウムなどの溶融酸化アルミニウムベースの材料、炭化ケイ素、共融合アルミナ−ジルコニア、ダイアモンド、セリア、二ホウ化チタン、立方晶系窒化ホウ素、炭化ホウ素、ガーネット、フリント、エメリー、ゾル−ゲル誘導研磨粒子、並びにこれらの混合物が挙げられる。研磨粒子は、例えば個別粒子、粒塊、複合粒子、及びこれらの混合物の形状でよい。
研磨粒子は不規則に成形することができる。例えば、研磨粒子は、ランダムなサイズ及び形状の研磨粒子を生成する破砕、粉砕又は細砕プロセスによって得ることができる。次いで、粒子をスクリーニングして、特定のサイズ範囲を有する粒子を得ることができる。
研磨粒子は、成形研磨粒子でよい。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１つのプロセスは、前駆体セラミック研磨粒子を所定の形状を有する型で成形して成形研磨粒子を作ることを含む。型で形成された成形研磨粒子は、成形研磨粒子の部類の中の１つの種類である。成形研磨粒子の別の種類を作るための別のプロセスには、前駆体研磨粒子を所定の形状を有するオリフィスから押し出し成形すること、前駆体成形研磨粒子を所定の形状を有する印刷スクリーンの開口部に通して印刷すること、又は前駆体成形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ことが含まれる。成形研磨粒子の非限定的な例としては、米国特許第ＲＥ３５，５７０号、第５，２０１，９１６号、第５，９８４，９９８号、第８，０３４，１３７号、第８，１２３，８２８号、第８，１４２，５３１号、第８，１４２，５３２号、及び第８，１４２，８９１号、並びに米国特許出願公開第２００９／０１６９８１６号、第２０１０／０１４６８６７号、及び第２０１０／０３１９２６９号に開示されている三角形板、あるいは、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓによって製造された、一例が米国特許第５，３７２，６２０号に開示されている、円形断面を有することが多い細長いセラミックロッド／フィラメントが挙げられる。成形研磨粒子は一般に均質又は実質的に均一であり、その焼結形状を、小さい研磨粒子を塊成構造になるように接着できる有機又は無機バインダーなどのバインダーを使用しなくても維持する。成形研磨粒子は、ランダムなサイズ及び形状の研磨粒子を製造する破砕、粉砕又は細砕プロセスによって得られる粒子を除外することができる。成形研磨粒子は任意の適切な形状を有することができる。成形研磨粒子は、多角形の外周部を含むこと、及び実質的に平坦な側面を含むことができる。成形研磨粒子は、三角形（例えば、エクアトリアル（equatorial）、二等辺三角形）、長方形、円形、楕円形、台形、五角形、星形、又はこれらの組み合わせの外周部を含むことができる。
研磨粒子は、任意の適切な粒子サイズ（例えば最大寸法）を有することができる。様々な実施形態で、研磨材粒子は、約０．０１マイクロメートル〜約２，０００マイクロメートル、又は約１０マイクロメートル〜約７５０マイクロメートル、又は約３０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートル、又は約０．０１マイクロメートル以下である、又は約０．１マイクロメートル、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２０、２４０、２６０、２８０、３００、３２０、３４０、３６０、３８０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、９００、１，０００、１，５００、約２，０００マイクロメートル又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい粒子サイズを有することができる。
繊維
不織布研磨物品は、繊維を含む不織布ウェブを含む。繊維は、任意の適切な材料から作ることができる。例えば、繊維は天然繊維、合成繊維、又は天然繊維と合成繊維の混合物でよい。合成繊維の例としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリロニトリル、レーヨン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体、塩化ビニルアクリロニトリル共重合体、又はこれらの組み合わせが挙げられる。適切な天然繊維の例としては、綿、羊毛、黄麻、及び麻が挙げられる。繊維は、未使用材料でも、例えば衣類裁断、カーペット製造、繊維製造若しくは布地加工から再生された、再利用材料又は廃棄材料でもよい。繊維は、均質でも、複合繊維（例えば、共紡糸シースコア繊維）などの複合体でもよい。繊維は、押出し法によって形成されたものなどの連続フィラメントでよい。
繊維は任意の適切な形状を有することができる。繊維は円形断面を有することができる。いくつかの実施形態では、繊維は非円形断面形状を有することができ、あるいは円形と非円形の断面形状を有する各繊維の混合物とすることができる。非円形の断面形状には三角形、デルタ形、Ｈ形、三葉形、長方形、正方形、ドッグボーン形、リボン形、及び楕円形が含まれ得る。非円形断面を有する繊維の直径とは、その繊維の非円形断面の最大寸法のことである。繊維は実質的に均一の直径を有することができ、各繊維の断面の最大寸法が繊維の一端から他端まで実質的に同じである。
不織布ウェブの繊維は、単一の直径（例えば、単一の均一直径）を有することができる。不織布ウェブは、単一の直径とは異なる直径を有する繊維を実質的に含まないものとすることができる。単一の直径は、約０．０１デニール（例えば、９，０００メートル当たりグラム）〜約１，０００デニール、又は約３デニール〜約４０デニール、又は約０．０１デニール以下である、又は約０．１デニール、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、約１，０００デニール又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくすることができる。
いくつかの実施形態では、不織布ウェブの繊維は２つ以上の直径を有することができる。例えば、不織布ウェブの繊維は、第１の直径（例えば、第１の均一直径）を有する第１の繊維と、第２の直径（例えば第２の均一直径）を有する第２の繊維とを含むことがあり、第１の直径は第２の直径とは異なる。様々な実施形態では、不織布ウェブの繊維は、第３の直径を有する第３の繊維、第４の直径を有する第４の繊維などを更に含むような、任意の適切な数値の直径を含むことができる。
第１及び第２の繊維を含む不織布ウェブでは、第１の繊維が不織布ウェブの繊維の任意の適切な割合を占めることができる。例えば、第１の繊維は、不織布ウェブの繊維の約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％、又は約１０重量％〜約５０重量％、又は約１５重量％〜約４０重量％、又は約０．００１重量％以下である、又は不織布ウェブの繊維の約０．０１重量％、０．１、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９重量％、約９９．９９９重量％又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくすることができる。第１の繊維は、約０．０１デニール〜約１，０００デニール、又は約３デニール〜約４０デニール、又は約０．０１デニール以下である、又は約０．１デニール、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、約１，０００デニール又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくすることができる。第１の繊維は約３デニールとすることができる。
第１の繊維及び第２の繊維を含む不織布ウェブでは、第２の繊維が不織布ウェブの繊維の任意の適切な割合を占めることができる。例えば、第２の繊維は、不織布ウェブの繊維の約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％、又は約５０重量％〜約９０重量％、又は約６５重量％〜約８５重量％、又は約０．００１重量％以下である、又は不織布ウェブの繊維の約０．０１重量％、０．１、１、２、４、６、８、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８８、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９重量％、約９９．９９９重量％又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくすることができる。第２の繊維は、約０．０１デニール〜約１，０００デニール、又は約３デニール〜約４０デニール、又は約０．０１デニール以下である、又は約０．１デニール以下若しくは以上、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、約１，０００デニール又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくすることができる。第２の繊維は約１５デニール又は約４０デニールとすることができる。
第１の繊維及び第２の繊維を含む不織布ウェブでは、第１の繊維は、第２の繊維よりも小さい直径を有することができる。例えば、第１の繊維は、第２の繊維よりも小さい約１デニール〜約５００デニール、又は第２の繊維よりも小さい約５デニール〜約５０デニール、又は約１デニール以下である、又は約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５、３００、３５０、４００、４５０、約５００デニール又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きいデニールとすることができる。
いくつかの実施形態では、不織布ウェブは、不織布ウェブの繊維の約２５重量％である約３デニールである第１の繊維と、不織布ウェブの繊維の約７５重量％である約１５デニールである第２の繊維とを含む。いくつかの実施形態では、不織布ウェブは、第１の繊維及び第２の繊維以外の繊維を実質的に含まないものとすることができる。
細孔
不織布ウェブの繊維は、繊維の群同士の間の空間である細孔を含む。細孔を形成する繊維は細孔の周囲のケージとして特徴づけることができ、細孔を形成する繊維は細孔を周囲の環境から封止しない。繊維同士の間の細孔の一部又は各々は、細孔内の１つ以上の研磨粒子が、細孔を形成する繊維によって形成されたケージの内部にあるように、１つ以上の研磨粒子を独立して、含むことができる。各細孔は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズとすることができる。研磨粒子を含む細孔に加えて、不織布ウェブはまた、研磨粒子を含まない細孔を含むことができる。
細孔は１つの研磨粒子、又は２つ以上の研磨粒子を含むことができる。いくつかの実施形態では、不織布研磨物品の細孔は、研磨粒子のうちの１つ以下を含むことができる（例えば細孔は、ゼロ又は１つの粒子を含むことができる）。いくつかの実施形態では、不織布研磨物品の細孔は、研磨粒子のうちの１つ以下を含むことができ、他の研磨粒子は含まないものとすることができる。いくつかの実施形態では、不織布研磨物品は、繊維同士の間に二次細孔を含むことができる。いくつかの実施形態では、二次細孔は、他の細孔と同じかそれよりも小さいサイズの細孔とすることができる。繊維同士の間の二次細孔は、研磨粒子を含まないものとすることができる。
様々な実施形態で、各細孔内の１つ以上の研磨粒子は独立して、細孔の容積の任意の適切な比率の体積を有することができ、この細孔の容積は、細孔の境界から研磨粒子が突出しない、研磨粒子を細孔が収容できる任意の形状の最大体積と考えることができる。各細孔内の１つ以上の研磨粒子は独立して、細孔の容積の約５０％〜約１００％、又は細孔の容積の約９０％〜約１００％、又は約５０％以下である、又は細孔の容積の約５５％、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９２、９４、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９、約９９．９９９％又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい体積を有することができる。様々な実施形態では、研磨粒子よりも大きい容積を有する不織布研磨物品の細孔の総数の任意の適切な比率は、約１％〜約１００％、又は約５０％〜約１００％、又は約８０％〜約１００％、又は約１％以下である、又は約２％、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９、９９．９９９％又はそれ以上の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きいなど、１つ以上の研磨粒子を含むことができる。
細孔は、その内部の１つ以上の研磨粒子に実質的に合致させることができる。研磨粒子は、１つ以上の実質的に平坦な面を含むことができる（例えば研磨粒子は、成形研磨粒子でも、１つ以上の実質的に平坦な面を含むランダムな成形粒子でもよい）。研磨粒子の実質的に平坦な面は、その平坦な面と実質的に平行な１つ以上の不織布ウェブの繊維に接触させる（例えば、直接に接触させる、又は１つの繊維直径の幅未満のバインダーで分離する）ことが、接触する繊維が実質的に平坦な面と同一平面になり隣接するようにしてできる。研磨粒子の実質的に平坦な面の表面積の任意の適切な比率（例えば、所与の百分率が粒子ごとに接触した全平坦面の総表面積の比率を表す）は、約１０％〜約１００％、又は約２０％〜約８０％、又は約１０％以下、又は約１５％、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．９、９９．９９、又は約１００％など、１つ以上の平行な繊維に接触させることができる。
他の構成要素
不織布研磨物品は、任意の適切な構成要素を含むことができる。不織布研磨物品は、この節にリストされたいずれかの材料を含むことも含まないこともあり得る。
不織布研磨物品は、界面活性剤、乳化剤、分散剤、架橋剤、触媒、レオロジー改質剤、密度調整剤、硬化調整剤、フリーラジカル開始剤、希釈剤、酸化防止剤、熱安定剤、難燃剤、可塑剤、フィラー、無機粒子、顔料、染料、接着促進剤、帯電防止添加剤、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
いくつかの実施形態では、不織布研磨物品はフィラー粒子を含むことができる。例えば、フィラー粒子は成形研磨粒子と混合することができる。本発明に有用なフィラーの例としては、金属炭酸塩（炭酸カルシウム、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなど）、シリカ（石英、ガラスビーズ、ガラスバブル及びガラス繊維など）、ケイ酸塩（タルク、粘土、モンモリロナイト、長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなど）、金属硫酸塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムなど）、石膏、バーミキュライト、糖、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、金属酸化物（酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化スズ、二酸化チタンなど）、金属亜硫酸塩（亜硫酸カルシウムなど）、熱可塑性粒子（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、ポリ塩化ビニル、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共重合体、ポリプロピレン、アセタールポリマー、ポリウレタン、ナイロン粒子など）及び熱硬化性粒子（気泡フェノール、フェノールビーズ、ポリウレタン発泡体粒子など）を挙げることができる。フィラーはまた、ハロゲン化物塩などの塩でもよい。ハロゲン化物塩の例としては、塩化ナトリウム、カリウム氷晶石、ナトリウム氷晶石、アンモニウム氷晶石、テトラフルオロホウ酸カリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウム、及び塩化マグネシウムが挙げられる。金属フィラーの例としては、スズ、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄及びチタンが挙げられる。他のフィラーには、硫黄、有機硫黄化合物、黒鉛、ステアリン酸リチウム、及び金属硫化物が含まれ得る。
不織布研磨物品の製造方法
本発明の様々な実施形態は、不織布研磨物品の製造方法を提供する。この製造方法は、本明細書に記載の不織布研磨物品の実施形態を生成する任意の適切な方法であればよい。
この製造方法は、樹脂、繊維、及び研磨粒子を含むプレボンドを形成することを含むことができる。この製造方法は、複数のプレボンドを一緒に圧縮し、次いで、圧縮されたプレボンドを硬化させて不織布研磨物品を形成することを含むことができる。
いくつかの実施形態では、この製造方法は、樹脂及び繊維を含むプレボンドを形成することを含むことができる。この製造方法は、プレボンドに研磨粒子をコーティングすることを含むことができる。この製造方法は、コーティングされたプレボンドを圧縮することを含むことができる。この製造方法は、圧縮されたプレボンドを硬化させて不織布研磨物品を得ることを含むことができる。
不織布研磨物品の使用方法
様々な実施形態で、本発明は不織布研磨物品の使用方法を提供する。この使用方法は、本明細書に記載の不織布研磨物品の実施形態を使用する任意の適切な方法であればよい。この使用方法は、本明細書に記載の不織布研磨物品の実施形態を用いて基板を研磨することを含むことができる。
本発明の様々な実施形態は、例示として提供される以下の実施例を参照することによってよりよく理解することができる。本発明は、本明細書に示された実施例に限定されない。
実施例で使用された材料が表１に示されている。特に記載のない限り、本明細書の実施例及びその他の全ての割合、百分率、比などは、重量によるものである。特に記載のない限り、他の全ての試薬はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ（セントルイス、ミズーリ州）などのファインケミカル供給業者から入手されたか、又は入手可能であり、あるいは知られている方法で合成することができる。
実施例１．一体化ホイールの製造
プレボンドの調製。商品名「ＲＡＮＤＯ ＷＥＢＢＥＲ」でＲａｎｄｏ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マセドニア、ニューヨーク州）から入手可能なエアレイド繊維ウェブ形成機で、不織布ウェブを形成した。表４に示される繊維混合物から繊維ウェブを形成した。ウェブの重量は、約８４ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）であった。このウェブを水平２本型ロールコータに運び、そこでプレボンド樹脂を１４６ｇｓｍの湿添加重量で塗布した。このプレボンド樹脂は以下の組成（すべて構成成分重量に対する百分率）、すなわち４４．４％水、２８．０％ Ｔ４０３Ｓ、１８．７％ ＥＰ１、０．５％ ＡＦ、１％ ＬＣＤ４１１５、２．９％ Ｔ４０３ＬｉＳｔ、４．５％ ＣＡＲＢＥＺ３Ｓであった。このプレボンド樹脂を、被覆ウェブを対流オーブンに３４５°Ｆ（１７４℃）において３分間通すことによって非粘着性状態に硬化させて、１１７ｇｓｍの基本重量を有する、事前接合された不織布ウェブを得た。
表２に示された配合を有するスラリーを用いて、高精度成形研磨粒子を含むスラリーを調製した。スラリーは、混合しながらスラリー中に強い渦を発生させるように速度が調整された空動高せん断ミキサーを用いて、重量が約１３．６１ｋｇ〜約１５．８８ｋｇのロットで調製した。構成成分の添加順は表２に列記された順序であった。
一体型研磨ホイールは、事前接合不織布ウェブから以下のように調製した。１０インチ（２５センチメートル）×１２インチ（３０センチメートル）の部片を事前接合不織布ウェブから切り取り、研磨剤スラリーを十分に含ませた。次に、十分に含ませた事前接合ウェブを、８５ショアＡ硬度計硬さの直径１０インチ（２５センチメートル）のゴムロールで構成されたロールコータのニップに通して、所望の１７８３ｇｓｍのスラリー付加重量が得られるまで過剰なスラリーを除去した。通常、ウェブは、目標重量に達するのに１０〜２５ｐｓｉ（６９〜１７２キロパスカル）の圧力のもとで、毎分５フィート（毎分１．５２メートル）でニップを通過する。上記のようにして、事前接合ウェブの４つの部片をスラリーで被覆した。事前接合ウェブの被覆部片を９０°Ｆ（３２℃）に設定された強制空気オーブンに５分間入れて、溶媒の大部分を除去した。次に、不織布研磨材料の単一の一体化スラブを形成するために、４つの部片を互いに積み重ね、２７５°Ｆ（１３５℃）に設定された油圧式加熱圧盤プレス機に入れた。部片をオーブンに入れる前に、剥離ライナーをスタックの両側に置いた。一体化スラブの均一な厚さを、０．５インチ（１．２７センチメートル）厚の金属スペーサを圧盤のそれぞれの角部に置くことによって維持した。圧力（１５，０００ｐｓｉ、１０３．４メガパスカル）を圧盤に加えた。３０分後に、ウェブの２つの部片が単一の一体化スラブに融合した。このスラブを２７５°Ｆ（１３５℃）に設定した強制空気オーブン中に１８０分間置いた。オーブンから取り出した後に、スラブを室温まで冷却し、直径６．０インチ（１５．２４センチメートル）厚さ０．５インチ（１．２７センチメートル）の、１インチ（２．５４センチメートル）の中心穴を持つ一体化研磨ホイールをスラブから、Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｖｅｒｅｉｎｉｇｔｅ Ｓｃｈｕｈｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．（フランクフルト、ドイツ）製のＳＡＭＣＯ ＳＢ−２５スウィングビームプレスを使用してダイカットした。調製された試料は表３に記載されている。
実施例２．一体化ホイールの試験
摩耗試験で比較試験ホイールの研磨効率を測定した。この試験は二軸自動機械を使用して行った。直径６インチ（１５．２４センチメートル）厚さ０．５インチ（１．２７センチメートル）の試験ホイールを一方のスピンドルに取り付け、直径２．０インチ（５．０８センチメートル）×厚さ０．１２５インチ（３．１７５ミリメートル）の炭素鋼管加工物を他方のスピンドルに取り付けた。加工物を毎分３２分回転で回転するように設定し、研磨ホイールを毎分３６００回転で回転するように設定した。研磨ホイールと加工物を８ポンド（３．６３キログラム）の荷重で一緒に付勢することができた。この試験の間、事前計量した回転管の端部を事前計量したホイールに対し、選択された試験荷重で１５秒間ずつ、１５秒の非接触期間を後に続けて付勢した。各摩耗試験は、加工物がホイールに接触した合計時間が１５分で合計３０分間実行した。合計切削量は加工物の重量減少量によって決定し、ホイール摩耗量は研磨ホイールの重量減少量によって決定した。結果は、試験ホイールごとに切削量及び摩耗量としてグラム単位で報告した。鋼切削量のグラム数、及びホイール摩耗量のグラム数が表４に示されている。
図１は、様々なサイズの研磨粒子についての、ホイールのプレボンドにおける１５デニール繊維の重量％に対するホイール試料の摩耗量を示すグラフである。図２は、様々なサイズの研磨粒子についての、ＦＩＢ１の重量％（総繊維に対する重量％）に対する鋼の切削量を示すグラフである。表５は、切削量、摩耗量、及び効率（摩耗量で割った切削量）の正規化値を示し、切削量及び摩耗量の値が、異なる研磨粒子ごとにＦＩＢ１を１００％含有するプレボンドを１の値として正規化されており、残りの繊維混合物の切削量及び摩耗量の値は、ＦＩＢ１が１００％の切削量及び摩耗量の値に対する比である。図３は、ＦＩＢ１の重量％（総繊維に対する重量％）に対する正規化切削量を示す。図４は、ＦＩＢ１の重量％（総繊維に対する重量％）に対する正規化摩耗量を示す。図５は、ＦＩＢ１の重量％に対する正規化効率を示す。
実施例３．細孔サイズと研磨粒子サイズの比較
プレボンドを実施例１（プレポンドの調製）に提示したように調製した。次に、２枚のガラススライドの間で０．１２５インチ（０．３１８ｃｍ）の厚さに圧縮した。ＳＡＰ３のサイズを有する研磨粒子をガラススライドの一方に貼り付けた。キーエンスを使用して各スライドの顕微鏡写真を２００倍で撮影した。この顕微鏡写真が図６Ａ〜Ｂに示されており、図６Ａにある繊維はＦＩＢ１が１００重量％であり、図６Ｂにある繊維はＦＩＢ２が２５重量％及びＦＩＢ１が７５重量％である。繊維同士の間の細孔は、ＦＩＢ１が１００重量％である図６Ａに示されたプレボンドでは大きく見える。
用いられた用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用されたものであり、このような用語及び表現を使用することに関して、図示及び説明された特徴又はその一部分のいかなる等価物も除外されるものではなく、本発明の実施形態の範囲内で様々な修正形態が可能であることを理解されたい。したがって、本発明は、特定の実施形態及び任意選択の特徴によって具体的に開示されているが、本明細書に開示された概念の修正形態及びバリエーションは当業者であれば用いることができ、そのような修正形態及びバリエーションは本発明の実施形態の範囲内にあると考えられることを理解されたい。
追加の実施形態
以下に例示的実施形態が提示されるが、その番号付けは重要度を示すものと解釈されるべきではない。
実施形態１では、
繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブと、
研磨粒子とを含む不織布研磨物品を提供し、繊維同士の間の細孔の各々が独立して、１つ以上の研磨粒子を含み、
各細孔は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズである。
実施形態２では、実施形態１の不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が、単一の直径を有する。
実施形態３では、実施形態１〜２のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が約０．０１デニール〜約１，０００デニールである。
実施形態４では、実施形態１〜３のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が約３デニール〜約４０デニールである。
実施形態５では、実施形態１〜４のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が複数の均一な直径を有する。
実施形態６では、実施形態１〜５のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が、第１の直径を有する第１の繊維と、第２の直径を有する第２の繊維とを含み、第１の直径は第２の直径と異なる。
実施形態７では、実施形態６の不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が不織布ウェブの繊維の約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％である。
実施形態８では、実施形態６〜７のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が不織布ウェブの繊維の約１０重量％〜約５０重量％である。
実施形態９では、実施形態６〜８のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約０．０１デニール〜約１，０００デニールである。
実施形態１０では、実施形態６〜９のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約３デニール〜約４０デニールである。
実施形態１１では、実施形態６〜１０のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第２の繊維が不織布ウェブの繊維の約０．００１重量％〜約９９．９９９重量％である。
実施形態１２では、実施形態６〜１１のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第２の繊維が不織布ウェブの繊維の約５０重量％〜約９０重量％である。
実施形態１３では、実施形態６〜１２のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第２の繊維が約０．０１デニール〜約１，０００デニールである。
実施形態１４では、実施形態６〜１３のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第２の繊維が約３デニール〜約４０デニールである。
実施形態１５では、実施形態６〜１４のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約１デニールから、第２の繊維よりも小さい約５００デニールまでのデニールである。
実施形態１６では、実施形態６〜１５のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約５デニールから、第２の繊維よりも小さい約５０デニールまでのデニールである。
実施形態１７では、実施形態６〜１６のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約３デニールであり、第２の繊維は約１５デニールである。
実施形態１８では、実施形態６〜１７のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、第１の繊維が約３デニールであり、第２の繊維が約１５デニールであり、第１の繊維が不織布ウェブの繊維の約２５重量％であり、第２の繊維が不織布ウェブの繊維の約７５重量％である。
実施形態１９では、実施形態１〜１８のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、１つ以上の研磨粒子を含む細孔の各々が、研磨粒子のうちの１つを含むか、又は複数の研磨粒子を含む。
実施形態２０では、実施形態１〜１９のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、１つ以上の研磨粒子を含む細孔の各々が、研磨粒子のうちの１つ以下を含む。
実施形態２１では、実施形態１〜２０のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、１つ以上の研磨粒子を含む細孔の各々が、研磨粒子のうちの１つを含み、他の研磨粒子を含まない。
実施形態２２では、繊維同士の間に、研磨粒子を含まない二次細孔を更に備える、実施形態１〜２１のいずれか１つの不織布研磨物品を提供する。
実施形態２３では、実施形態１〜２２のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、細孔が繊維同士の間の隙間である。
実施形態２４では、実施形態１〜２３のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、各細孔内の１つ以上の研磨粒子が独立して、細孔の容積の約５０％〜約１００％の体積を有する。
実施形態２５では、実施形態１〜２４のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、各細孔内の１つ以上の研磨粒子が独立してある体積を有し、各細孔内の１つ以上の研磨粒子の体積が独立して、細孔の容積の約９０％〜約１００％である。
実施形態２６では、実施形態１〜２５のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、細孔がその内部の１つ以上の研磨粒子と実質的に合致する。
実施形態２７では、実施形態１〜２６のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、研磨粒子の少なくとも一部分が１つ以上の実質的に平坦な面を備える。
実施形態２８では、実施形態２７の不織布研磨物品を提供し、実質的に平坦な面が、平坦な面と実質的に平行な１つ以上の不織布ウェブの繊維に接触している。
実施形態２９では、実施形態２７〜２８のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、実質的に平坦な面の各々が独立して、それぞれの平坦な面と実質的に平行な１つ以上の不織布ウェブの繊維に接触している。
実施形態３０では、実施形態１〜２９のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、研磨粒子が、少なくとも約０．０１マイクロメートル又は少なくとも約１０マイクロメートルの粒子サイズを有し、約７５０マイクロメートル以下又は約２，０００マイクロメートル以下の粒子サイズを有する。
実施形態３１では、実施形態１〜３０のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、研磨粒子が３０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルの粒子サイズを有する。
実施形態３２では、実施形態１〜３１のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、研磨粒子が成形研磨粒子である。
実施形態３３では、実施形態３２の不織布研磨物品を提供し、成形研磨粒子が多角形の外周部を備える。
実施形態３４では、実施形態３２の不織布研磨物品を提供し、成形研磨粒子が、三角形、長方形、円形、楕円形、台形、五角形、又は星形の外周部を備える。
実施形態３５では、研磨粒子を不織布ウェブの繊維に接着させるバインダーを更に備える、実施形態１〜３４のいずれか１つの不織布研磨物品を提供する。
実施形態３６では、不織布ウェブの２つ以上の圧縮結合層を備える、実施形態１〜３５のいずれか１つの不織布研磨物品を提供する。
実施形態３７では、実施形態１〜３６のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品が一体化研磨ホイールである。
実施形態３８では、実施形態１〜３７のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチの炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、試験ホイールの摩耗量が約１ｇ〜約２０ｇである。
実施形態３９では、実施形態１〜３８のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、試験ホイールの摩耗量が約２ｇ〜約５ｇである。
実施形態４０では、実施形態１〜３９のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、炭素鋼が約１０ｇ〜約１００ｇ切削される。
実施形態４１では、実施形態１〜４０のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、炭素鋼が約３０ｇ〜約５０ｇ切削される。
実施形態４２では、実施形態１〜４１のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品が、少なくとも約１ｇ、３ｇ又は７ｇ／ｉｎ３の密度を有し、約８ｇ、２０ｇ又は２３ｇ／ｉｎ３以下の密度を有する。
実施形態４３では、実施形態１〜４２のいずれか１つの不織布研磨物品を提供し、不織布研磨物品が、約７ｇ／ｉｎ３〜約８ｇ／ｉｎ３の密度を有する。
実施形態４４では、実施形態１〜４３のいずれか１つの不織布研磨物品の使用方法を提供し、この使用方法は、
実施形態１〜４３のいずれか１つの不織布研磨物品を用いて基板を摩耗させることを含む。
実施形態４５では、実施形態１〜４４のいずれか１つの不織布研磨物品の製造方法を提供し、この製造方法は、
樹脂及び繊維を含むプレボンドを形成すること、
研磨粒子をプレボンドにコーティングすること、
コーティングされたプレボンドを圧縮すること、及び
圧縮されたプレボンドを硬化させ、それによって、実施形態１〜４４のいずれか１つの不織布研磨物品を提供することを含む。
実施形態４６では、複数のプレボンドを形成することを含む実施形態４５の方法を提供し、圧縮することは、コーティングされた複数のプレボンドを一緒に圧縮することを含み、硬化させることは、複数の圧縮されたプレボンドを硬化させることを含む。
実施形態４７では、
繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブを備える不織布研磨物品を提供し、不織布ウェブの繊維が、第１の直径を有する第１の繊維、及び第２の直径を有する第２の繊維を含み、不織布研磨物品は更に
研磨粒子を備え、繊維同士の間の細孔の少なくとも一部分は独立して、１つ以上の研磨粒子を含み、
第１の繊維が、約３デニールであり、
第２の繊維が、約１５デニールであり、
第１の繊維が、不織布ウェブの繊維の約２５重量％であり、
第２の繊維が、不織布ウェブの繊維の約７５重量％である。
実施形態４８では、
繊維、及び繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブと、
研磨粒子とを備える不織布研磨物品を提供し、繊維同士の間の細孔の各々は独立して、１つ以上の研磨粒子を含み、
細孔の各々は独立して、その内部の１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズであり、
不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、試験ホイールの摩耗量が約２ｇ〜約５ｇであり、
不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、炭素鋼の切削量が約３０ｇ〜約５０ｇであり、
不織布研磨物品が約３ｇ／ｉｎ３〜約８ｇ／ｉｎ３の密度を有する。
実施形態４９では、記述された全ての要素又は選択肢が使用又は選択するために利用可能になるように任意選択で構成されている、実施形態１〜４８のいずれか１つの、又は任意の組み合わせの不織布研磨物品又は方法を提供する。

Claims (18)

  1. 第１の直径を有する第１の繊維、及び第２の直径を有する第２の繊維を含む不織布ウェブと、
    前記不織布ウェブの少なくとも一部分にわたって分布する研磨粒子と、を備える不織布研磨物品であって、
    前記第１の繊維が、少なくとも約１デニールであって約１０以下のデニールであり、
    前記第２の繊維が、少なくとも約１０デニールであり、
    前記第１の繊維が、前記不織布ウェブの繊維の少なくとも約１０重量％であって約５０重量％以下であり、
    前記第２の繊維が、前記不織布ウェブの繊維の少なくとも約５０重量％であって約９０重量％以下である、不織布研磨物品。
  2. 前記研磨粒子の少なくとも一部分が１つ以上の実質的に平坦な面を備える、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  3. 前記実質的に平坦な面が、前記平坦な面と実質的に平行な１つ以上の前記不織布ウェブの繊維に接触している、請求項２に記載の不織布研磨物品。
  4. 前記実質的に平坦な面の各々が独立して、それぞれの平坦な面と実質的に平行な１つ以上の前記不織布ウェブの繊維に接触している、請求項２に記載の不織布研磨物品。
  5. 前記研磨粒子が約１０マイクロメートル〜約７５０マイクロメートルの粒子サイズを有する、請求項２に記載の不織布研磨物品。
  6. 前記研磨粒子が約３０マイクロメートル〜約１５０マイクロメートルの粒子サイズを有する、請求項５に記載の不織布研磨物品。
  7. 前記研磨粒子が成形研磨粒子である、請求項２に記載の不織布研磨物品。
  8. 前記成形研磨粒子が多角形の外周部を備える、請求項７に記載の不織布研磨物品。
  9. 前記成形研磨粒子が、三角形、長方形、円形、楕円形、台形、五角形、又は星形の外周部を備える、請求項７に記載の不織布研磨物品。
  10. 前記研磨粒子を前記不織布ウェブの繊維に接着させるバインダーを更に備える、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  11. 前記不織布ウェブの１つ以上の圧縮結合層を備える、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  12. 前記不織布研磨物品が一体化研磨ホイールである、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  13. 前記不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチの炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、前記試験ホイールの摩耗量が約１ｇ〜約２０ｇである、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  14. 前記不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、前記炭素鋼が約１０ｇ〜約１００ｇ切削される、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  15. 前記不織布研磨物品が約３ｇ／ｉｎ３〜約２３ｇ／ｉｎ３の密度を有する、請求項１に記載の不織布研磨物品。
  16. 請求項１に記載の不織布研磨物品の製造方法であって、
    樹脂及び繊維を含むプレボンドを形成すること、
    前記研磨粒子を前記プレボンドにコーティングすること、
    前記コーティングされたプレボンドを圧縮すること、及び
    前記圧縮されたプレボンドを硬化させ、それによって、請求項１に記載の不織布研磨物品を提供することを含む、製造方法。
  17. 繊維、及び前記繊維同士の間の細孔を含む不織布ウェブと、
    研磨粒子と、を含む不織布研磨物品であって、前記繊維同士の間の前記細孔の少なくとも一部分が独立して、１つ以上の前記研磨粒子を含み、
    前記細孔の各々は独立して、その内部の前記１つ以上の研磨粒子とほぼ同じサイズであり、
    前記不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、前記試験ホイールの摩耗量が約２ｇ〜約５ｇであり、
    前記不織布研磨物品と同じ組成を有する直径６．０インチ（１５．２ｃｍ）、幅０．５インチ（１．２７ｃｍ）の試験ホイールを、直径１／８インチ（０．３２ｃｍ）の炭素鋼に対し、８ポンド（３．６３ｋｇ）の力を用いて毎分３６００回転、１５秒間オンし１５秒間オフする形で３０分間にわたって試験した場合、前記炭素鋼の切削量が約３０ｇ〜５０ｇであり、
    前記不織布研磨物品が３ｇ／ｉｎ３〜約２３ｇ／ｉｎ３の密度を有する、不織布研磨物品。
  18. 前記繊維が第１の直径を有する第１の繊維と、前記第１の直径と異なる第２の直径を有する第２の繊維とを含み、更に前記第１の繊維が、少なくとも約１デニールであって約１０以下のデニールであり、前記第２の繊維が、少なくとも約１０デニールであって約７０以下のデニールであり、前記第１の繊維が、前記不織布ウェブの繊維の少なくとも約１０重量％であって約５０重量％以下であり、前記第２の繊維が、前記不織布ウェブの繊維の少なくとも約５０重量％であって約９０重量％以下である、請求項１７に記載の不織布研磨物品。
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