JP5734522B2 - 研磨具用マイクロファイバー補強材 - Google Patents
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Description
実施例1(これは、表3、表4および表5を含む)は、鉱物綿繊維を含む場合および含まない場合の結合剤棒材および複合材棒材の性状を明らかにする。結合剤棒材は研磨剤を全く含有せず、これに対して、複合材棒材は研磨剤を含み、研磨ホィール用組成物を反映することに留意されたい。表3において認められ得るように、8個のサンプル結合剤組成物の成分が(体積パーセントまたはvol%で)提供される。これらの結合剤サンプルのいくつかは補強材を全く含まない(サンプル#1およびサンプル#5);いくつかは粉砕ガラス繊維またはチョップドストランド繊維を含む(サンプル#3、サンプル#4、サンプル#7およびサンプル#8);いくつかは、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿を本発明の1つの実施形態に従って含む(サンプル#2およびサンプル#6)。他のタイプの個別フィラメント繊維(例えば、セラミック繊維またはガラス繊維)が、本開示に照らして明らかであろうように、同様に使用される場合がある。結合剤における褐色溶融アルミナ(220グリット)がこれらの結合剤サンプルではフィラーとして使用され、しかし、これはまた、二次的な研磨剤として作用する場合があること(一次研磨剤は、例えば、押出しボーキサイト(16グリット)であってもよい)に留意されたい。さらに、Saran(商標)506は、Dow Chemical Companyによって製造されるポリ塩化ビニリデン結合剤であること、褐色溶融アルミナが Washington Millsから得られたことに留意されたい。
実施例2(これは、表6、表7および表8を含む)は、複合材性状をミックス特性の関数として明らかにする。表6において認められ得るように、8個のサンプル組成物の成分が(vol%で)提供される。サンプルAは補強材を全く含まず、サンプルB〜サンプルHは、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿を本発明の1つの実施形態に従って含む。他のタイプの単フィラメントマイクロファイバー(例えば、セラミック繊維またはガラス繊維)が前記のように同様に使用される場合がある。サンプルAの結合材は炭化ケイ素(220グリット)をフィラーとして含み、サンプルB〜サンプルHの結合剤は褐色溶融アルミナ(220グリット)をフィラーとして使用する。前記で記されたように、そのようなフィラーは分散を助けており、これはまた、二次的な研磨剤として働く場合がある。サンプルA〜サンプルHのそれぞれにおいて、使用される一次研磨剤は褐色溶融アルミナの60グリットおよび80グリットの組合せである。1つの一次研磨剤グリットは同様に結合剤と混合することができ、かつ、所望される除去速度および表面仕上げなどの要因に依存して、グリットサイズにおいて(例えば、6グリットから220グリットまで)変化する場合があることに留意されたい。
実施例3(これは表9および表10を含む)は、研磨性能をミックス特性の関数として明らかにする。表9において認められ得るように、2つのサンプル配合物の成分が(vol%で)提供される。これらの配合物は、配合物1が45分間混合され、配合物2が15分間混合されたことを除いて同一である(使用された混合方法も同様に、記されるような混合時間を除いて同一であった)。それぞれの配合物が、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿を本発明の1つの実施形態に従って含む。他のタイプの単フィラメントマイクロファイバー(例えば、ガラス繊維またはセラミック繊維)が前記のように同様に使用される場合がある。
実施例4(これは、表11、表12および表13を含む)は、研磨性能を、鉱物綿を含む場合および含まない場合の活性フィラーの関数として明らかにする。表11において認められ得るように、4個のサンプル複合材の成分が(vol%で)提供される。複合材サンプルAおよび複合材サンプルBは、サンプルAがチョップドストランド繊維を含み、褐色溶融アルミナ(220グリット)またはSloss PMF(登録商標)鉱物綿を含まないことを除いて同一である。一方、サンプルBは、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿および褐色溶融アルミナ(220グリット)を含み、チョップドストランド繊維を含まない。複合材密度(これはグラム/立方センチメートルで測定される)が、サンプルAに対して、サンプルBについてはわずかにより大きい。複合材サンプルCおよび複合材サンプルDは、サンプルCがチョップドストランド繊維を含み、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿を含まないことを除いて同一である。一方、サンプルDは、Sloss PMF(登録商標)鉱物綿を含み、チョップドストランド繊維を含まない。複合材密度が、サンプルDに対して、サンプルCについてはわずかにより大きい。加えて、少量ではあるが、十分な量のフルフラール(研磨剤全体の約1vol%以下)を、研磨粒子を湿らすために使用し、この場合における研磨粒子が、サンプルCおよびサンプルDについてはアルミナ粒子であり、サンプルAおよびサンプルBについてはアルミナ−ジルコニア粒子であった。
実験を、ホィールの研磨性能に対する繊維タイプの影響およびMKCSのレベルを詳しく調べるために着手した。ホィールを実施例4の場合のように調製し、ホィールは、存在する繊維のタイプおよびMKCSのレベルに関して異なるだけであった。具体的には、ホィールは8vol%の(ガラス)チョップドストランド繊維(CSF)または8vol%の鉱物綿(MW)マイクロファイバーのどちらかを含んでいた。それぞれのカテゴリーについて、MKCSのレベルは0vol%または3.42vol%のどちらかであった。
実施例6(これは表15および図2を含む)は、研磨性能を、鉱物綿およびチョップドストランド繊維との組合せでの活性フィラーの関数として明らかにする。表15において認められ得るように、8個のサンプル複合材の成分が(vol%で)提供される。
すべてのサンプル(Exp1〜Exp8)が、同じタイプおよび量の砥粒を含んでいた。2つのレベルのガラス繊維チョップドストランド繊維(CSF)を用いた:6体積%の高レベル(Exp1、Exp2、Exp5およびExp6)および4体積%の低レベル(Exp3、Exp4、Exp7およびExp8)。
Claims (15)
- 有機結合材;
前記有機結合材に分散される研磨材;
当該研磨用品において約0.1体積%〜約10体積%を構成する、前記有機結合材に分散されるチョップドストランド繊維;
前記有機結合材に均一に分散される鉱物綿マイクロファイバーであって、前記マイクロファイバーは個別フィラメントである、マイクロファイバー;および
マンガン化合物を含む1つまたは複数のフィラー
を含む研磨用品。 - 前記マンガン化合物が二塩化マンガンであり、かつ、2体積%〜8体積%のチョップドストランド繊維が当該研磨用品に存在する、請求項1に記載の研磨用品。
- 前記マンガン化合物が約1体積%〜約10体積%の範囲内の量で当該研磨用品に存在する、請求項1に記載の研磨用品。
- 前記鉱物綿マイクロファイバーが約0.5体積%〜約10体積%の範囲内の量で当該研磨用品に存在する、請求項1に記載の研磨用品。
- カリウム塩を含まない、請求項1に記載の研磨用品。
- 前記チョップドストランド繊維がガラス繊維ガラスチョップドストランド繊維であり、かつ、当該研磨用品が1つまたは複数のガラスウエブ補強材を含む、請求項1に記載の研磨用品。
- 前記鉱物綿マイクロファイバーが、少なくとも10のアスペクト比を有し、かつ、前記チョップドストランド繊維が3未満のアスペクト比を有する、請求項1に記載の研磨用品。
- 25体積%〜40体積%の前記有機結合材、50体積%〜60体積%の前記研磨材、0.5体積%〜10体積%の前記マイクロファイバー、3体積%〜6体積%のチョップドストランド繊維、および、1体積%〜10体積%のマンガン化合物を含む、請求項1に記載の研磨用品。
- 被加工品を研磨加工する方法であって、
前記被加工品を、研磨加工を容易にすることができる機械に装着する工程;
研磨用品を前記機械に作動可能に取り付ける工程であって、前記研磨用品が、有機結合材;
前記有機結合材に分散される研磨材;
前記研磨用品の0.1体積%〜10体積%を構成する、前記有機結合材に分散されるチョップドストランド繊維;
前記有機結合材に均一に分散されるマイクロファイバーであって、前記マイクロファイバーは個別フィラメントである、マイクロファイバー;および
マンガン化合物を含む1つまたは複数のフィラー;
を含む、工程;および
前記研磨用品を前記被加工品の表面に接触させる工程
を含む方法。 - 前記マンガン化合物が二塩化マンガンであり、かつ、前記研磨用品がカリウム塩を含まない、請求項9に記載の方法。
- 前記マンガン化合物が約1体積%〜約10体積%の範囲内の量で前記研磨用品に存在し、かつ、2体積%〜8体積%のチョップドストランド繊維が前記研磨用品に存在する、請求項9に記載の方法。
- 前記鉱物綿マイクロファイバーが約0.5体積%〜約10体積%の範囲内の量で前記研磨用品に存在する、請求項9に記載の方法。
- 前記チョップドストランド繊維がガラス繊維ガラスチョップドストランド繊維であり、かつ、前記研磨用品が1つまたは複数のガラスウエブ補強材を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記鉱物綿マイクロファイバーが、少なくとも10のアスペクト比を有し、かつ、前記チョップドストランド繊維が3未満のアスペクト比を有する、請求項9に記載の方法。
- 前記研磨用品が、25体積%〜40体積%の前記有機結合材、50体積%〜60体積%の前記研磨材、0.5体積%〜10体積%の前記マイクロファイバー、3体積%〜6体積%の前記チョップドストランド繊維、および、1体積%〜10体積%のマンガン化合物を含む、請求項9に記載の方法。
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