JP2837873B2 - 研磨材用製品の裏打材の製造方法 - Google Patents

研磨材用製品の裏打材の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は布帛材料を有するコーティングされた研磨材
製品用裏打材に関する。これらの裏打材は通常、布帛と
仕上剤（布仕上剤）あるいは接着剤と称せられる１層以
上の材料を含んで成る。これらの仕上剤は布帛を構成す
る糸間の複数の空間の少くとも一部分を充填し、仕上げ
されていない布帛に比べて布帛のフロント側（表面側）
および／又はバック側（裏側）に、より平滑な仕上げ状
態を提供する。本発明は、特に液体として付与され、電
子ビーム、紫外線その他の輻射線に曝されることによっ
て固体に変えられる仕上剤を具備した裏打材（バッキン
グ）に関する。これらの材料を完全に硬化するには大抵
５分程度の曝露で良い。より長い曝露を用いてもよい
が、適切な照射線に曝されて固化を完成するために、１
分又は２分以上も必要とする接着剤の照射線硬化を用い
ることは、通常経済的な動機にはほとんどならない。
〔従来の技術〕
本発明による場合を含む従来から知られているコーテ
ィングされた研磨材用裏打材は、流体の接着剤（マーカ
あるいはマーカ接着剤とも呼ばれる）を用いた実質的に
等しい厚さを有する層を裏打材の少くとも片方の表面に
拡げ、研磨材粗粒子を未だ流体状の接着剤層の中に落下
させるかあるいは静電的に拡げ、それによって研磨材粗
粒子を裏打材のコーティングされた表面全体に実質的に
均一に分布させ、其の後研磨材粗粒子を所定位置に保つ
ために充分に接着剤を硬化することによって、研磨材製
品に変えられる。通常は他の流体の接着剤の塗膜（サイ
ズ，サイズコートあるいはサイズ接着剤）が粗粒子の層
と固化したマーカ接着剤の上に拡げられ、製品の使用時
に、研磨材粗粒子が裏打材から外れることに対する抵抗
力を増加するために固化される。
マーカ接着剤および／又はサイズ接着剤の固化の工
程、あるいは前述の最初のコーティングの後に与えられ
る付加的な布帛仕上接着剤の工程は熱を使用する。加熱
は裏打材をカールさせる。それは裏打材の加熱される側
の面の長さが他の側の面より加熱の結果短くなるからで
ある。カール、すなわち湾曲した裏打材が冷却される時
にカールは消えるが、時にはある程度のカールが残る。
冷却後にカールが消えることになるとしても、工程中
に生ずる裏打材のカールは好ましくない。なぜならばカ
ールがあると製品にクラックを生じたり、製造機械に粘
着することがあるからであり、さらに製品中でウエブの
ある部分が他のウエブの部分に接着してしまう場合があ
るからである。ウエブの異なった部分間で生ずる好まし
くない接着は、製品のカールがひどくてすなわち製品の
端縁部で約45゜以上の場合に、コートされた研磨材の製
造時に通常用いられるフエスツーン炉（ループ乾燥機）
において特に生じやすい。（本出願中において、端縁部
のカールの程度は、ウエブのカールしていない中央部分
の平面に垂直な仮想平面内でのカールしたウエブの外側
端縁部の仮想接線と、ウエブの平たい中央部分の中央線
を形成する前記仮想平面内の線との間の角度によって測
定される。） 通常の布帛仕上接着剤は加熱された時に架橋結合化学
反応によって固化する樹脂、乾燥するに際して小さい液
滴の凝集するラテックス、あるいは乾燥時のゲル化によ
って固化するにかわや糊剤のような材料かの何れかであ
る。これらの従来からの接着剤を用いて、当業界におい
て長い間に確立された方法が一般的に端縁部のカールの
適切なコントロールを達成したが、しかしコーティング
された研磨材製品の製造の場合には依然としてウエスト
を生じていた。
最近に至り、輻射線エネルギによって生ずる化学反応
によって固化される布帛仕上接着剤が開示されている。
例えばGruberによる1984年10月２日の米国特許第4,474,
585号は紫外線によって硬化することができる飽和すな
わち安定した接着剤の使用をその実施例４に開示する。
Caulの1985年10月15日の米国特許第4,547,204号は電子
ビーム輻射線によって硬化するために適当な配合の使用
を示す。
一般的に輻射線に暴露することによって固化するのに
適した接着剤は、輻射線エネルギが入射によって形成さ
れるラジカル，カチオンあるいはアニオンの影響を受け
て重合することができる不飽和の化学結合を有する。ア
クリル酸およびその誘導体は輻射線で硬化する接着剤に
対して特に適しており、これらの誘導体中の少くとも２
タイプが広く普及している。一般的にアクリレートモノ
マは、通常は比較的低分子量のジポリアルコール，トリ
ポリアルコールあるいは高ポリアルコールのコアを有
し、それは実現可能な最大範囲でアクリル酸あるいは置
換されたアクリル酸と共にエステル化される。この場合
の代表的な製品はトリメチロールプロパントリアクリレ
ート（以下TMPTAと称す）とペンタエリトリトールトリ
アクリレート（以下PETAと称す）である。
アクリレートオリゴマはより広く規定されたクラスで
ある。これらの製品のコアーは一般的にイソシアネート
やエポキシドのような比較的小さな分子からなるオリゴ
マである。オリゴマの端末グループに応じて、オリゴマ
はアクリル酸自身あるいは、ヒドロキシエチルアクリレ
ートのような適切な反応基を有する誘導体との反応によ
ってアクリレートオリゴマに変換されることができる。
アクリレートオリゴマのもっとも普通のクラスはビスフ
ェノールＡタイプのエポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク樹脂あるいはエステル架橋ウレタンから作られたオリ
ゴマである。コーティングされた研磨材用仕上剤に対し
て適切なアクリレートオリゴマは通常アクリレート単位
当り250〜900の平均分子量を有する。アクリレートオリ
ゴマはInterez,IncからNovacureの商標名で、Thiokol C
orporationからUvithaneの商標名で、Polymer Systems
CorporationからPurelastの商標名で商業的に容易に入
手することができる。
コートされた研磨材用として、出願人の知る全ての公
開された先行技術によって知らされる接着剤の配合はTM
PTAのような三官能性モノマーを含むことが多く、時に
は四官能性モノマーを含むことがある。しかし四官能性
より大きい平均官能価を有するモノマ又はオリゴマを有
することはない。
先行技術によって知らされる輻射線によって硬化可能
な布帛仕上接着剤を用いて先行技術において研究された
全てのコートされた研磨材用裏打材は、その後の工程、
すなわち約1.5のホルムアルデヒドのフェノールに対す
るモル比を有する従来のレゾールフェノールフォルムア
ルデヒドの硬化を含む、他の布帛仕上工程、マーキング
工程、あるいはサイジング工程において非常にカールを
おこしやすい。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の主目的はこのような条件下で発生するカール
を克服することである。
〔課題を解決するための手段〕
輻射線で硬化される仕上接着剤を含むコーティングさ
れた研磨材用裏打材に発生するカール問題は実質的に２
つの異なる方法で減少することができる。
先行技術に示された接着剤は後述の工程の前に、熱処
理工程を伴って用いられてもよい。これとは別に、大き
な硬さと架橋結合密度を有する異なる接着配合を別箇の
熱処理を必要とせずに用いることができる。六官能性ウ
レタンアクリレートオリゴマおよびアクリル酸のダイマ
を含む接着剤が特に好ましい。
本発明はコーティングされた研磨材用裏打材に適切に
用いられるタイプの各種布帛の何れにも応用することが
でき、それらの布帛には産業で従来から用いられている
平織，綾織，朱子織の織物を用いることができ、さらに
ステッチボンド布帛を用いると特に効果的である。
〔実施例〕
本発明は下記の各実施例に基づきより明らかにされ
る。
実施例１ ダルジー（Darjee）による1988年２月２日の米国特許
No.4,722,203号中に記載のステッチボンド布帛（マリモ
織物ともいう）を本実施例の布帛として用いる。すなわ
ち本実施例の第１の布帛は米国特許No.4,722,203号公報
の第１表に試料No.1で規定されたステッチボンド布帛で
あって経糸密度のみ25mm当り18本の布帛である。その他
の仕様は下記の通り． 本実施例の第２の布帛は米国特許No.4,722,203号公報
の第１表に試料No.6で規定されたステッチボンド布帛で
ある。
その仕様は下記の通り． 本実施例の第３の布帛はステッチ密度のみ25mm当り18
本に変え、その他は米国特許No.4,722,203号公報の第１
表に試料No.1で規定されたステッチボンド布帛である。
その仕様は下記の通り． 各布帛は米国特許No.4,396,657号公報に記載されたエ
ポキシ樹脂とクレーとの混合物に含浸させられる。含浸
剤の正確な組成は下記の通り． 水 1032重量部 分散剤（Daxed11） ４ 〃 分散剤（Witconate1260） ６ 〃 空気洗滌クレー 600 〃 脱泡剤（Falcoban S） 22 〃 エポキシ樹脂（CMD35201）エマルジョン 2,040 〃 黒色染料 31 〃 ２メチルイミダゾールの20重量％水溶液 307 〃 含湿剤の乾燥付与量は66g/m2である。
次に下記組成の混合処理剤が、前記含浸剤を含有した
布帛を緊張下に保ち、経糸側にナイフによってバックコ
ーティングされる。付与量は193g/m2である。
Ebecryl220 1250重量部 ジ（ペンタエリトリトール）ペンタアクリレート 162 〃 TMPTA 412 〃 Ｎ−ビニルピロリドン 300 〃 ベータ−カルボキシエチル アクリレート 300 〃 2,2−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン 82 〃 PAC−4774 125 〃 トリトンＸ−100 10 〃 界面活性剤（フルオロケミカル系） ６ 〃 KR−55 ６ 〃 Velveteen R 250 〃 これらの混合処理剤の粘度は26℃,6r.p.mでのBrookfi
eld粘度計のスピンドル２で測定した場合9500cpsであっ
た Ebecryl220は主に分子量約1000のヘキサアクリレート
ウレタンオリゴマであり、僅かな量のTMPTAを含有し、
米国Wisconsin州Port WashingtonのRadcure Specialtie
s社から入手することができる。PAC−4774はTMPTA中に5
0重量％の褐色ピグメントを分散したものであり、米国C
onnecticut州,StratfordのSynthetic Product Co.から
入手することができる。トリントンＸ−100はオクチル
フェノキシポリエトキシエタノールである。KR−55はテ
トラキス〔2,2−ジアリルオキシメチル−１−ブトキ
シ〕チタニウムジ（ジ−トリデシルホスフイット）であ
る。Velveteen Rはシリカ充填材であって平均粒径が約
１μである。
バックコーティング後、布帛は２本の紫外線ランプ
（それぞれが19,500Wのパワーを出すことができる）の
間に、バックコーティングされた成分を固化するのに充
分の時間（５〜20秒）通される。
含浸されてからバックコーティングされた布帛は、細
かく粉砕された炭酸カルシウム、約1.5のフェノール比
にされた１モルのホルムアルデヒドを有するレゾールフ
ェノール樹脂および15,000〜17,000cpsの粘度を与える
ために充分な水との混合物で室温においてフロントコー
ティング（表側からの充填処理）される。フロントコー
ティングの乾燥付与量は74〜104g/m2である。フロント
コーティングが行われた後に、布帛は121℃のフエスツ
ーン炉に乾燥のために約10分間通され、それから巻取り
の前に66℃のフエスツーン炉の中で約10分間冷却され
る。この方法とは別に、フロントコーティングされた後
に、乾燥のために121℃の直線通過タイプの炉の中を５
分間通され、それから巻取りの前に水で冷却された冷却
ロールに数分間接触させることによって冷却される。
含湿，バックコーティング，フロントコーティングさ
れた布帛には２番目のバックコーティングが施される。
２番目のバックコーティングはフロントコーティングに
対して用いられた樹脂の37重量部、細かく粉砕された炭
酸カルシウムの46重量部および約30℃の乾燥後のガラス
転移温度を有する自己架橋性アクリレート樹脂の６重量
部の混合物である。乾燥付与量は約120g/m2であり、乾
燥は全体で約２時間71〜88℃で行われる。これによって
布帛の仕上げは完了する。仕上げられた布帛は当業者に
とって公知の手順によってレゾールフェノール樹脂マー
カとサイザ接着剤を用いてコーティングされた研磨材に
変えられる。
フロントコーティングおよびその後に続く処理段階の
それぞれにおいて、フエスツーン炉が加熱のために用い
られる場合にはフエスツーン炉中での布帛のそれぞれの
ループの上端と下端の中間点での裏打材の湾曲、あるい
は直線通過タイプの炉が加熱のために用いられた場合に
は炉中の支持ローラ間の中間点での裏打材の湾曲を目視
による観察によって推定する。フロントコーティング直
後の室温において、ウエブはその端縁において10〜15゜
カールする。しかし加熱炉中においてはその端縁は平た
くなる。フロントコーティング後に冷却した時には、ウ
エブは僅か５゜だけカールする。基本的には同じ程度の
カールが２番目のバックコーティング中に観察される。
しかしマーキング接着剤を付与した後の加熱後では、ウ
エブはその後の工程を通して本質的にカールされないま
ゝにとどまる。
実施例２ 布帛に加えられるバックコーティング材の量が148g/m
2であり、下記の配合を有するバックコーティング剤を
用いられることを除いては実施例２は実施例１と同じで
ある。
Ａ−Ｂ−512/78 1250重量部 ジ(ペンタエリトリトール)ペンタアクリレート 162 〃 TMPTA 412 〃 Ｎ−ビニルピロリドン 300 〃 ベータ−カルボキシエチル アクリレート 300 〃 2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン 82 〃 PAC−4774 125 〃 トリトンＸ−100 10 〃 界面活性剤（フルオロケミカル系） ６ 〃 Velveteen R 250 〃 これらの混合処理剤の粘度は27℃,6r.p.mでのBrookfi
ld粘度計のスピンドル２で測定した場合16,750cpsであ
った。Ａ−Ｂ−512/78はEbecryl220の主要構成部分と非
常に類似した材料であるがTMPTAは少しも含有せず、米
国New Jersey州,LawrencevilleのAmerican Biltrite,In
cから入手することができる。この配合における他の材
料は実施例１で示されたものと同じである。実施例２で
作られた製品は実施例１と同様なカール挙動を示す。
実施例３ この実施例は従来例を示す。布帛に加えられるバック
コーティング剤の量が178g/m2であり、下記の配合を有
するバックコーティング剤が用いられることを除いては
実施例３は実施例１と同じである。
Uvithane783 930重量部 Novacure3600 820 〃 ジ(ペンタエリトリトール)ペンタアクリレート 325 〃 TMPTA 825 〃 Ｎ−ビニルピロリドン 780 〃 2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン 165 〃 PAC−4774 250 〃 トリトンＸ−100 14 〃 界面活性剤（フルオロケミカル系） 23 〃 KR−55 14 〃 2,2′-アゾビス(2-メチルブトリオニトリル) 10 〃 Velveteen R 500重量部 これらの混合処理剤の粘度は27゜,6rpmでのBrookfiel
d粘度計のスピンドル３で測定した場合40,000cpsであっ
た。Uvithane783は100g当り約0.2当量の不飽和を有する
ほゞジアクリレートされたウレタンオリゴマであり、Th
iokolから利用することができ、Novacure3600はIntere
z,Incから入手することができるアクリレートされたエ
ポキシオリゴマであり、この配合での他の材料は実施例
1,2で示されたものと同じである。
このウエブが処理された時に、フロントコーティング
から最終サイジングを経て粒子に至る全ての工程後の加
熱の間に少くとも75゜の端縁のカールがみられた。この
ような挙動は商業的に非常に好ましくなく、大量のウエ
ストが生ずることになる。
実施例４ この実施例は、１番目のバックコーティング後に布帛
が５分間121℃で加熱され、且つウエブがあらゆる其の
後の処理段階後の加熱処理中に基本的に平たいことを除
いて実施例３と同じである。
このようにバックコーティング後の加熱は本発明の効
果的な実施例ではあるが、これは処理工程をあきらかに
遅らせ、それによってコストを上昇させる。したがって
この方法は一般的に、通常の処理時間より長い時間を要
求することなしにカールを避ける実施例１および２に示
された配合を用いることよりも、好ましくない。
実施例５ この実施例は、２番目のバックコーティングとフロン
トコーティングの順序が逆にされたことを除いて実施例
１と同じである。この処理順序を用いると、実施例１の
順序で行うよりも１番目のバックコーティングの材料と
２番目のバックコーティングの材料との間により良好な
接着を与える。
実施例６ この実施例は、実施例５で用いられる２番目のバック
コーティング剤をベースとしたフェノール樹脂の代わり
に１番目のバックコーティング剤と同じ配合が２番目の
バックコーティング剤に用いられることおよび２番目の
バックコーティング剤の乾燥付加重量が約120g/m2であ
ることを除いて、実施例５と同じである。２番目のバッ
クコーティング剤の接着が優れているものが得られ、且
つその後の全ての工程中でウエブが平たく保たれている
ことが観察された。
実施例７ 本発明の請求範囲外であるこの実施例はベータ−カル
ボキシ エチルアクリレート成分の重要性を示す。この
実施例はバックコーティング剤の配合が下記に示すもの
であることを除いて、実施例２と同様に処理される。
Ａ−Ｂ−512/78 1250重量部 ジ(ペンタエリトリトール)ペンタアクリレート 162 〃 TMPTA 612 〃 Ｎ−ビニルピロリドン 400 〃 2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン 82 〃 PAC−4774 125 〃 トリトンＸ−100 10 〃 界面活性剤（フルオロケミカル系） ６ 〃 KR−55 ６重量部 Velveteen R 250 〃 実施例２の配合とこの配合を比較すると判るように、
実施例２で用いられたベータ−カルボキシエチルアクリ
レートはTMPTAとＮ−ビニルピロリドンの組合せによっ
て同じ量だけ代えられていることが判る。この実施例の
其の後の処理工程中において、フロントコーティングの
乾燥の間にウエブは少くとも10゜カールし、マーカキュ
アリング中に少くとも15゜カールし、サイジングキュア
中に少くとも13゜カールする。
フロントページの続き (72)発明者 ユージーン ザドー アメリナ合衆国，ニューヨーク 12019, ボールストン レイク，ウィンドミル コート 19 (56)参考文献 特開 昭62−125076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15577（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D06M 13/00 - 17/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】布帛に流体の接着コーティング剤を付与
    し、続いて前記の流体の接着コーティング剤を少なくと
    も66℃の温度で固化することから成る研磨材製品用裏打
    材の製造方法において、前記裏打材が繊維布帛と布帛仕
    上接着剤を含んで成り、該布帛仕上接着剤が化学線の照
    射を受けて速やかに重合が可能である化学的不飽和物を
    含む硬化性配合物として、化学線を照射して前記硬化性
    配合物を硬化させ、前記流体の接着コーティング剤を付
    与してコーティング固化するに際して、前記の裏打材の
    カールが５゜以下になるように裏打材を形成することよ
    りなる研磨材製品用裏打材の製造方法。
  2. 【請求項２】前記布帛が実質的にポリエチレンテレフタ
    レートから成る請求項１に記載の研磨材製品用裏打材の
    製造方法。
  3. 【請求項３】前記布帛が下記構成から成るステッチボン
    ド布帛である請求項２記載の研磨材製品用裏打材の製造
    方法、 （ａ）布帛の幅1cm当たり少なくとも30デカニュートン
    の引張強度を有する真直ぐな、複数の経糸から成る列、 （ｂ）前記経糸列の片側に配置されて、少なくとも40％
    のカバーファクタを有する真直ぐな、複数の緯糸から成
    る列、 （ｃ）各々少なくとも0.5デカニュートンの引張破断強
    度を有するステッチ糸の複数本が前記真直な、経糸と真
    直な緯糸の個々の糸部分のグループの周囲にループを形
    成し、それによって前記２組の糸列が一体に結合形成さ
    れた布帛。
  4. 【請求項４】化学的不飽和物を含み、且つ化学線を受け
    て速やかな重合が可能である前記配合が六官能性ウレタ
    ンオリゴマとベータ−カルボキシルアクリレートから成
    る請求項１〜３の何れかの１項に記載された研磨材製品
    用裏打材の製造方法。
  5. 【請求項５】前記六官能性ウレタンオリゴマとベータ−
    カルボキシルアクリレートが前記配合の流体成分の少な
    くとも40重量％を構成する請求項４記載の研磨材製品用
    裏打材の製造方法。
  6. 【請求項６】化学的不飽和物を含み、且つ化学線を受け
    て速やかな重合が可能である前記配合を硬化した後で前
    記裏打材に他の接着剤を付与する前に、前記裏打材が該
    裏打材のカール発生の抵抗度を改良するために加熱され
    る請求項１記載の研磨材製品用裏打材の製造方法。
  7. 【請求項７】化学的不飽和物を含み、且つ化学線を受け
    て速やかな重合が可能である前記配合を硬化した後で前
    記裏打材に他の接着剤を付与する前に、前記裏打材のカ
    ール発生の抵抗度を改良するために、前記裏打材が少な
    くとも121℃で少なくとも５分間加熱される請求項６記
    載の研磨材製品用裏打材の製造方法。
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