JP5572159B2 - 被覆研磨材物品とその製造及び使用方法 - Google Patents
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Description
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)5〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、及び
d)結合剤前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
成分a)からc)の重量パーセントは、成分a)からc)の全重量を基準とする。
布地裏材であって、所望によりプレサイズ層をその上に有する、布地裏材と、
この布地裏材に隣接し、これに固定された研磨材層であって、この研磨材層はメーク層、サイズ層、及び研磨材粒子を含む、研磨材層と、を含む、被覆研磨材物品であって、
メーク層又はプレサイズ層の少なくとも1つは、以下を含む結合剤前駆体の反応生成物を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)5〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、及び
d)結合剤前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
成分a)からc)の重量パーセントは、成分a)からc)の全重量を基準とする、被覆研磨材物品を提供する。
本開示による被覆研磨材物品を提供する工程と、
研磨材層を加工物の表面と摩擦接触させる工程と、
被覆研磨材物品及び加工物の少なくとも一方を、他方に対して動かして表面の少なくとも一部分を研磨する工程と、を含む、方法を提供する。
布地裏材を提供する工程と、
メーク層前駆体を布地裏材に塗布する工程と、
研磨材粒子をメーク層前駆体中に埋め込む工程と、
メーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、少なくとも部分硬化したメーク層前駆体を提供する工程と、
サイズ層前駆体を少なくとも部分硬化したメーク層前駆体及び研磨材粒子の少なくとも一部に塗布する工程と、
サイズ層前駆体と、所望により部分硬化したメーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させる工程と、を含み、
このメーク層前駆体は以下を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)5〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、
d)10〜20パーセントの水、及び
e)結合剤前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
成分a)からc)の重量パーセントは、成分a)からc)の全重量を基準とする、方法を提供する。
布地裏材を提供する工程と、
プレサイズ層前駆体を布地裏材に塗布する工程であって、プレサイズ層前駆体は以下を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)5〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、
d)10〜20パーセントの水、及び
e)プレサイズ前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
成分a)からc)の重量パーセントは、成分a)からc)の全重量を基準とする、工程と、
プレサイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、布地裏材に固定されたプレサイズ層を提供する工程であって、プレサイズ層は布地裏材を実質的に封止する、工程と、
プレサイズ層上に研磨材層を配置する工程と、を含む、方法を提供する。
動詞「Bステージ化」は、重力により自発的に流動しないが、印加圧力には降伏する、硬化の中間ステージへの転換を意味し、
用語「(メタ)アクリル」は、アクリル、メタクリル、又はその両方を含み、
用語「ポリエポキシド」は、少なくとも2個のエポキシ基を有する、モノマー、オリゴマー、又はポリマーを意味し、
用語「多官能性ポリ(メタ)アクリレート」は、少なくとも2個の(メタ)アクリレート基を有する、(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー、又はポリマーを意味し、
用語「水希釈性」は水の添加により、相分離を生ぜずに希釈可能であることを意味する。
0.1リットル(4オンス)のジャーに34.6グラムのER1、5.75グラムのPFA及び1グラムのPIを装填した。この混合物をオーブン中に59〜60℃で15分間入れた。次に、この試料をオーバーヘッド攪拌機により混合し、15分かけて室温に冷却した。次に、79.5グラムのPR2(59.6gの固体)をこの混合物に添加した。この混合物をオーバーヘッド攪拌機により5分間混合した。得られた組成物は透明で均質であった。
それぞれの組成とその外観を記した表1(下記)に記されている組成変化を除いて、組成物RC2〜RC5及びRCA〜RCDをRC1の場合のように作製した。
0.1リットル(4オンス)ジャーに表2に示す量のER2、PFA、及びPIを独立に装填した。この混合物を59〜60℃で15分間オーブンに入れ、次いでオーバーヘッド攪拌機により混合し、15分かけて室温まで冷却した。次に、オーバーヘッド攪拌機により5分間混合しながら生成する混合物にPR1を表2に示す量で添加した。
機械式攪拌機を用いて均質になるまで、EP2(11306g)を1507gのPFA及び151gのPIと20℃で混合した。次いで、この混合物をオーブン中に50℃で2時間加熱した。混合物をオーブンから取り出した後、1206gのDICY及び754グラムのNOV1を添加し、10分にわたって攪拌した。次いで、CUR1(114グラム)を添加し、溶解するまで攪拌を続けた。
約60パーセントのCACO2及び2重量パーセントの顔料を充填したPR1の慣用のバックサイズ組成物を作製し、水により75%固体まで希釈した。
0.2リットル(8オンス)ジャーに28.6グラムのER1、9.17グラムのPFA、及び1.83グラムのPIを装填した。この混合物を59〜60℃で15分間オーブンに入れた。次に、オーバーヘッド攪拌機により混合し、15分かけて室温まで冷却した。次に、76.5グラムのPR2、10.4グラムの水及び103グラムのCACO1を入れた。この混合物をオーバーヘッド攪拌機により20分間混合した。
0.2リットル(8オンス)ジャーに28.6グラムのER2、9.17グラムのPFA、及び1.83グラムのPIを装填した。この混合物を59〜60℃で15分間オーブンに入れた。次に、この試料をオーバーヘッド攪拌機により混合し、15分かけて室温まで冷却した。次に、76.5グラムのPR2、10.4グラムの水、及び103グラムのCACO1をこの混合物に添加した。この混合物をオーバーヘッド攪拌機により20分間混合した。
組成物の全重量を基準として約45〜50重量パーセントのCACO1を充填したPR1の組成物を作製し、水により80〜85重量パーセント固体まで希釈して、RCFメークコート組成物を提供した。
組成物の全重量を基準として約66重量%のCRYを充填したPR1の組成物を提供した。更に、約2重量パーセントの顔料を添加し、組成物を水により80〜85重量パーセントまで希釈した。
米国特許第5,441,549号(Helmin)の実施例26によるスーパーサイズ組成物
Gardco(Pompano Beach,FL)から入手される10.2cm幅のコーティングナイフを使用のために準備した。このナイフを76マイクロメートルの最小間隙に設定して、15.2cm幅の布裏材がナイフの下を通過するようにさせた。1平方メートル当り300〜400グラム(g/m2)の重量を有する未処理のポリエステル織布をMilliken & Company(Spartanburg,SC)から入手した。このポリエステル布を76マイクロメートルで設定したコーティングナイフの下に置き、次いでポリエステル布を手によりナイフの下で引っ張って、ポリエステル布上にプレサイズコートを形成することにより、表2のプレサイズ組成物をポリエステル布に塗布した。この被覆布裏材を紫外線(UV)ランプ(118ワット/cm、Dバルブ、Fusion UVシステム(Gaithersburg,MD)から入手)により1分当り約5メートルのライン速度で照射して、多官能性(メタ)アクリレートを重合させ、次いで被覆裏材を90℃で10分間、110℃で10分間、及び125℃で10分間熱硬化した。同一のナイフコーティング法を用いて、得られたプレサイズ処理布地裏材をバックサイズ前駆体組成物により処理した。布裏材をオーブン中90℃で10分間及び105℃で15分間入れることにより、このバックサイズ前駆体を硬化させた。表3(下記)に各種の裏材に対する結果を示す。
試験対象の研磨材物品を8センチメートル(cm)幅の×25cm長の片に加工した。木製ボード(17.8cm×7.6cm×0.6cm厚さ)の半分の長さを構成体によって積層接着剤により被覆した。最初の15cmの長さのみの被覆研磨材の全幅の研磨材粒子を保持する側に積層用接着剤(3M Industrial Specialties Division,3M Company(St.Paul,MN)からJETMELT BRAND ADHESIVE PG3779として入手し得るポリアミドホットメルト接着剤)を被覆した。積層接着剤を保持しない被覆研磨材の10cmがボードに覆いかぶさるような形で、研磨材粒子を保持する被覆研磨材物品の側を積層接着コーティングを含むボードの側に取り付けた。ボードと被覆研磨材が緊密に結合されるように、圧力を加えた。積層接着剤付きのボード及び被覆研磨材を試験前少なくとも1時間、室温まで冷却した。次に、被覆研磨材の幅が5.1cmまで小さくなるように、試験対象の被覆研磨材物品を物品の両側で直線に沿って切断した。得られた被覆研磨材物品/ボード複合物をMTS Systems Corp.(Eden Prairie,MN)から商品名SINTECH 6Wとして入手される引っ張り試験機の上部つかみ具に取り付けられた固定治具に水平に搭載し、つかみ具の間の距離が12.7cmであるように、被覆研磨材物品のオーバーハング部のほぼ1cmをこの測定器の下部つかみ具の中に搭載した。この測定器は、0.05cm/秒の速度でつかみ具を引き離し、被覆研磨材物品を木製ボードから90度の角度で引っ張り、被覆研磨材物品の一部をボードから引き離す。引き離しは被覆研磨材物品の層の間で起こった。ボードから被覆研磨材物品を引き剥がすのに必要とされる力を測定器によりチャート表示し、1インチ当りのポンド(lb/インチ)で表す。必要とされる力が大きいほど、裏材へのプレサイズコートへのメークコートの接着は良好である。
上述の処理済裏材の一般的な作製におけるナイフコーティング方法を使用して、表3からの処理済裏材TC1〜TC6を組成物RCFにより処理済裏材のプレサイズ層被覆側に独立に被覆した。次に、グレード36酸化アルミニウム鉱物(Treibacher GmbH(Treibach,Germany)から商品名ALODURで市販されている)をドロップコーティングして、クローズドコートをメーク層前駆体の中に形成し、次いで研磨材被覆材料を90℃で60分間及び105℃で10時間硬化し、それぞれの被覆研磨材ABR1−ABR6を得た。結果を表4(以下)に示す。
研磨試験を10.16cm×91.44cmベルト上で行った。加工物は、その上の研磨対象の表面が1.9cm×1.9cmの寸法である、304ステンレススチール棒であった。20.3cm直径の70デュロメーターゴム、1:1ランド:グルーブ比の鋸歯状接触ホイールを使用した。ベルトを2750rpmで走行させた。加工物を2.2kg(5ポンド)の法線力でベルトの中心部にあてがった。この試験は、15秒の研磨の後加工物の重量減少を測定することからなるものであった。次いで、加工物を冷却し、再度試験した。切削速度(グラム/15秒)が初期の切削速度の50%の時、試験を完結した。次いで、グラムでの全切削量を記録した。
30.5cm幅のロールを用いて、比較用布2を70グレイン/24インチ2(293g/m2)の組成物RCFにより被覆し、引き続いて、約100グレイン/24インチ2(418g/m2)のグレード36酸化アルミニウムをメーク層前駆体の中にドロップコーティングし、次いで約109グレイン/24インチ2(456g/m2)のグレード36研磨材(3M Company(St.Paul,MN)からCUBITRON 222として入手し得る)をメーク層前駆体の中に静電塗装した。次に、この構成体を90℃で60分間及び100℃で30分間硬化した。次に、110グレイン/24インチ2(460g/m2の組成物RCGを、少なくとも部分硬化したメーク層前駆体及び研磨材粒子の上にロールコートし、90℃で60分間及び105℃で12時間硬化した。Sheldahl(Northfield,Minnesota)から入手し得るポリエステルスプライシングフィルムを用いて、10.16cm幅×91.44cm長の寸法の得られた被覆研磨材の細片を被覆研磨材ベルトに加工し、90度剥離接着試験に従って評価した。表5を参照のこと。
30.5cm幅のロールを用い、比較用布2を293g/m2(70グレイン/24インチ2)の組成物RC12により被覆し、続いて被覆組成物を紫外線ランプ(118ワット/cm、Dバルブ、Fusion UVシステムから入手)により1分当り約5メートル照射して、多官能性(メタ)アクリレートを反応させた。引き続いて、約418g/m2(100グレイン/24インチ2)のグレード36酸化アルミニウムをメーク樹脂の中にドロップコーティングし、次いで約456g/m2(109グレイン/24インチ2)のグレード36のCUBITRON 222をメーク樹脂の中に静電塗装した。次に、この構成体を90℃で60分間及び100℃で30分間硬化した。次に、約460g/m2(110グレイン/24インチ2)の比較用サイズコート組成物RCGをメーク樹脂の上にロールコートし、90℃で60分間及び105℃で12時間硬化した。上記のポリエステルスプライシングフィルムを用いて、10.16cm幅×91.44cm長の寸法の得られた被覆研磨材の細片を被覆研磨材ベルトに加工し、90度剥離接着試験に従って評価した。表5を参照のこと。
30.5cm幅のロールを用いて比較用布2を301g/m2(72グレイン/24インチ2)の組成物RCFにより被覆し、引き続いて約761g/m2(182グレイン/24インチ2)のグレード36ブラウン酸化アルミニウム/CUBITRON 321のブレンドをメーク樹脂の中に静電塗装した。次に、この構成体を90℃で60分間及び100℃で30分間硬化した。次に、約322g/m2(77グレイン/24インチ2)の比較用サイズコート組成物RCGをメーク樹脂の上にロールコートし、90℃で60分間及び105℃で12時間硬化した。次に、418g/m2(100グレイン/24インチ2)の比較用サイズコート組成物RCGをメーク樹脂の上にロールコートし、90℃で60分間及び120℃で2時間硬化した。上記のポリエステルスプライシングフィルムを用いて、10.16cm幅×91.44cm長の寸法の得られた被覆研磨材の細片を被覆研磨材ベルトに加工し、研磨試験手順に従って評価した。表6を参照のこと。
30.5cm幅のロールを用い、比較用布2を301g/m2(72グレイン/24インチ2)の組成物RC11により被覆し、続いてメーク樹脂を紫外線ランプ(118ワット/cm、Dバルブ、Fusion UVシステム(Gaithersburg,MDから入手)により1分当り約5メートル照射した。引き続いて、約761g/m2(182グレイン/24インチ2)のグレード36褐色酸化アルミニウム/CUBITRON 321をメーク樹脂の中に静電塗装した。次に、この構成体を90℃で60分間及び100℃で30分間硬化した。次に、約322g/m2(77グレイン/24インチ2)の比較用サイズコート組成物RCGをメーク樹脂の上にロールコートし、90℃で60分間及び105℃で12時間硬化した。次に、418g/m2(100グレイン/24インチ2)の比較用スーパーサイズRCHをサイズコーティングの上にロールコートし、90℃で60分間及び120℃で2時間硬化した。上記のポリエステルスプライシングフィルムを用いて、10.16cm幅×91.44cm長の寸法の得られる被覆研磨材の細片を被覆研磨材ベルトに加工し、研磨試験手順に従って評価した。表6を参照のこと。
Claims (4)
- 布地裏材であって、所望によりプレサイズ層をその上に有する、布地裏材と、
前記布地裏材に隣接し、これに固定された研磨材層であって、前記研磨材層はメーク層、サイズ層、及び研磨材粒子を含む、研磨材層と、を含む、被覆研磨材物品であって、
前記メーク層又は前記プレサイズ層の少なくとも1つは、以下を含む結合剤前駆体の反応生成物を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)10.62〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜15重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、及び
d)前記結合剤前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
前記成分a)からc)の重量パーセントは、前記成分a)からc)の全重量を基準とする、被覆研磨材物品。 - 加工物を研磨する方法であって、
請求項1に記載の被覆研磨材物品を提供する工程と、
研磨材層を前記加工物の表面と摩擦接触させる工程と、
前記被覆研磨材物品及び前記加工物の少なくとも一方を、他方に対して動かして前記表面の少なくとも一部分を研磨する工程と、を含む、方法。 - 研磨材物品を作製する方法であって、前記方法は、
布地裏材を提供する工程と、
メーク層前駆体を前記布地裏材に塗布する工程と、
研磨材粒子を前記メーク層前駆体中に埋め込む工程と、
前記メーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、少なくとも部分硬化したメーク層前駆体を提供する工程と、
サイズ層前駆体を前記少なくとも部分硬化したメーク層前駆体及び前記研磨材粒子の少なくとも一部に塗布する工程と、
前記サイズ層前駆体と、所望により前記少なくとも部分硬化したメーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させる工程と、含み、
前記メーク層前駆体は以下を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)10.62〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、
d)10〜20重量パーセントの水、及び
e)前記メーク層前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
前記成分a)からc)の重量パーセントは、前記成分a)からc)の全重量を基準とする、方法。 - 研磨材物品を作製する方法であって、
布地裏材を提供する工程と、
プレサイズ層前駆体を前記布地裏材に塗布する工程であって、前記プレサイズ層前駆体は以下を含み、
a)45〜75重量パーセントのレゾールフェノール樹脂、
b)10.62〜40重量パーセントのポリエポキシド、
c)1〜20重量パーセントの多官能性(メタ)アクリレート、
d)10〜20重量パーセントの水、及び
e)前記プレサイズ層前駆体をフリーラジカル的にBステージ化するのに有効な量の光開始剤
前記成分a)からc)の重量パーセントは、前記成分a)からc)の全重量を基準とする、工程と、
前記プレサイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、前記布地裏材に固定されたプレサイズ層を提供する工程であって、前記プレサイズ層は前記布地裏材を実質的に封止する、工程と、
前記プレサイズ層上に研磨材層を配置する工程と、を含む、方法。
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