JP7262439B2 - 可変研磨剤分布を有するフロアパッド - Google Patents

Description

不織布フロアパッドは、長年にわたって市販されている。フロアパッドは、多くの機能を提供するために多種多様な種類を有する。いくつかのパッドは非常に研磨性があり、望ましくは、汚れでひどく覆われたフロアの表面をワックス剥離及び洗浄するために使用される。他のフロアパッドは、研磨性が穏やかであり、日々のメンテナンス及びフロア磨きに使用されることがある。パッドの異なる研磨特性は、その構造で使用される繊維、樹脂結合剤、及び研磨材料の適切な選択によって達成される。剥離及び洗浄パッドは、５０ｒｐｍ～２５０ｒｐｍの低回転速度で、回転機械上で使用される。つや出しパッドは、通常、１５００ｒｐｍ～３０００ｒｐｍの高回転速度で、回転機械上で使用される。

全種類のフロアパッドで、表面全体及び／又は不織布ウェブの厚さにわたり、研磨剤を均一に分布させることが従来望まれている。１つの例外は、ＡＣＳ Ｃｙｃｌｏｎｅ（登録商標）ＣＹＣＬＯＮＥ－Ｄ（商標）ダイヤモンドパッドである。ダイヤモンドは、このパッドの外円上にのみ存在する。これは、主に、経済的理由のために行われ、中心をダイヤモンドで覆わずに残しておくことにより、高価なダイヤモンドの使用を低減する。パッドホルダーがダイヤモンドパッドの中心にあるため、パッドの中心の約４インチの円は、パッドを洗浄機に取り付けたときにフロアに実際に接触していない。

しかしながら、ＡＣＳ Ｃｙｃｌｏｎｅ（登録商標）ＣＹＣＬＯＮＥ－Ｄ（商標）ダイヤモンドパッドに関して記載されているように、フロアパッド上に均一に研磨剤を被覆している場合及び表面上の外円に被覆している場合の両方について、フロアパッド上の研磨剤によって生成されるフロア上のスクラッチパターンは、パッドの中心から端までの速度差及びフロアこすり洗い機の並進運動により均一ではない。これらの種類のフロアパッドは、フロアパッドが中心軸の周りを自己回転しながら一方向に移動しているときに、フロア上に不均一な外観をもたらす。

したがって、フロア又は他の表面の摩耗による外観の均一性をより良く制御することを可能にする新しいフロアパッドを開発することが望ましい。

本発明のいくつかの実施形態では、表面処理物品が提供される。表面処理物品は、第１の主面と、第１の主面上に配置された研磨剤と、を有する、円形基材を含む。研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、第１の半径及び第２の半径は、異なる長さを有する。

いくつかの実施形態では、表面処理物品は、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを含み、第１の主面と、第１の主面上に配置された単一の研磨剤配合物と、を有する、円形基材を含む。単一の研磨剤配合物は、第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約２：１～約１．１：１の範囲である。

いくつかの実施形態では、表面処理物品は、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを含み、第１の主面と、第１の主面上に配置された単一の研磨剤配合物と、を有する、円形基材を含む。単一の研磨剤配合物は、第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１：１．２～約１：２．２の範囲である。

いくつかの実施形態では、作業表面から除去される物質の量を制御する表面処理物品が提供される。表面処理物品は、第１の主面と、第１の主面上に配置された研磨剤と、を有する、円形基材を含む。研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、第１の半径とは異なる長さである、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、表面処理物品によって作業表面から除去される物質の量は、第１の濃度と第２の濃度との間の差の関数である。

有利には、本明細書に記載の表面処理物品は、作業表面上で使用されると、表面処理物品上の径方向に不均一な砥粒分布により、より均一な仕上げを達成することができる。いくつかの実施形態では、研磨領域のそれぞれが研磨剤粒子の勾配分布を有する、複数の研磨領域を含むことにより、作業表面上の仕上げの微細な制御を達成することができる。有利には、より多くの研磨剤をより効果的な作用領域に配置することによって、作業表面からのより高い除去速度を達成することができる。

図面は必ずしも原寸に比例して描かれていないが、図面における同様の符号は、いくつかの図全体を通して実質的に類似の構成要素を記述する。異なる接尾文字を有する同様の符号は、実質的に類似の構成要素の異なる事例を表す。図面は、概ね、本発明の様々な実施形態に従って、例示的ではあるが限定的ではなく示す。
様々な実施形態による、第１及び第２の研磨剤濃度を有する領域を示す、表面処理物品の概略図である。 様々な実施形態による、第１、第２、及び第３の研磨剤濃度を有する領域を示す、表面処理物品の概略図である。 円形パッド上の８００粒の均一なランダム粒分布を示す図である。 円形パッド上の８００粒の均一なランダム粒分布を示す図である。 円形パッド上の８００粒の均一なランダム粒分布を示す図である。 様々な実施形態による、円形パッド上の８００粒の均一な粒分布のスクラッチパターンの代表的なモデリング結果を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより低い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより低い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより低い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心（０）からパッドの端（ｒ）までの砥粒の径方向分布を示す図である。 いくつかの実施形態による、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一な粒分布のスクラッチパターンの代表的なモデリング結果を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより高い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより高い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心及び端が砥粒をより高い濃度で有する、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一なランダム勾配分布を示す図である。 様々な実施形態による、パッドの中心（０）からパッドの端（ｒ）までの砥粒の径方向分布を示す図である。 いくつかの実施形態による、円形パッド上の８００粒の径方向に不均一な粒分布のスクラッチパターンの代表的なモデリング結果を示す図である。 比較パッド（試料１）及びいくつかの実施形態による２つのパッド（試料２及び試料３）についてパッド全体にわたるフロア上のスクラッチの密度をプロットしたものを示す図である。 均一な砥粒分布を有するフロアパッドでこすり洗いした後の、ｓｉｇｎａｔｕｒｅフロア仕上げ剤によるビニル組成物タイル（ＶＣＴ）上の試験レーンにわたる６０°光沢度のプロットを示す図である。

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。開示されている主題は、列挙された請求項に関連して記述されるが、例示されている主題は、これらの請求項を開示されている主題に限定することを意図しないことが理解される。

この文書全体にわたって、範囲の形式で表される値は、その範囲の限界として明示的に記載されている数値を含むだけでなく、その範囲内に含まれる全ての個々の数値又は部分範囲も、各数値範囲及び部分範囲が明示的に記載されている場合と同様に含むように、柔軟に解釈すべきである。例えば、「約０．１％～約５％」又は「約０．１％～５％」という範囲は、約０．１％～約５％だけでなく、示された範囲内の各値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及び部分範囲（例えば、０．１％～０．５％、１．１％～２．２％、３．３％～４．４％）も含むと解釈すべきである。「約Ｘ～Ｙ」という記述は、特に断りのない限り、「約Ｘ～約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、「約Ｘ、Ｙ、又は約Ｚ」という記述は、特に断りのない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。

本文書において、「１つの（a）」、「１つの（an）」、又は「その（the）」という用語は、文脈上明確な別段の指示がない限り、１つ以上を含めるために使用される。「又は」という用語は、特に断りのない限り非排他的な（nonexclusive）「又は」を指すために使用される。「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ又はＢのうちの少なくとも１つ」という記述は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を有する。加えて、本明細書で用いられている特に定義されていない表現又は用語は、説明のみを目的としており、限定するためではないと理解されるべきである。節の見出しの使用はいずれも、本文書の読み取りを補助することを意図しており、限定と解釈すべきではなく、節の見出しに関連する情報は、その特定の節の中又は外に存在し得る。

本明細書に記載の方法において、行為は、時間的又は操作上の順序が明示的に記載されている場合を除いて、本発明の原理を逸脱することなく任意の順序で行うことができる。更に、特定の行為が別個に行われることが請求項で明示的に記載されていない限り、それらの行為は同時に行うことができる。例えば、Ｘするという特許請求されている行為及びＹするという特許請求されている行為は、単一の操作で同時に行うことができ、結果として生じるプロセスは特許請求されているプロセスの文言上の範囲内に入る。

本明細書で使用される「約」という用語は、値又は範囲のある程度の変動性、例えば、記述されている値の又は記述されている範囲の限界の１０％以内、５％以内、又は１％以内を許容することができ、かつ正確な記述されている値又は範囲を含む。

本明細書で使用される「実質的に」という用語は、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％以上等の大部分若しくはほとんど又は１００％を指す。本明細書で使用される「実質的に含まない」という用語は、存在する材料の量が材料を含む組成物の材料特性に影響を及ぼさないような、組成物が、材料を約０重量％～約５重量％、又は約０重量％～約１重量％、又は約５重量％以下、又は約４．５重量％、４、３．５、３、２．５、２、１．５、１、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１、０．０１、若しくは約０．００１重量％以下の値について、これら未満であるか、これらと等しいか、若しくはこれらより多い量を有さないか、又はわずかな量を有することを意味し得る。「実質的に含まない」という用語は、組成物が、材料を約０重量％～約５重量％、又は約０重量％～約１重量％、又は約５重量％以下、又は約４．５重量％、４、３．５、３、２．５、２、１．５、１、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１、０．０１、若しくは約０．００１重量％以下の値について、これら未満であるか、これらと等しいか、若しくはこれらより多いか、又は約０重量％であるわずかな量を有することを意味し得る。

本明細書で使用される「表面」という用語は、物体の境界部又は側面を指し、境界部又は側面は、任意の周囲形状を有することができ、平坦、湾曲、又は角度を含む任意の三次元形状を有することができ、境界部又は側面は、連続的又は不連続的であり得る。

本明細書で使用する場合、「ポリマー」という用語は、少なくとも１つの繰り返し単位を有する分子を指し、コポリマーを含み得る。

本明細書で使用される「研磨剤」という用語は、本明細書に記載の表面処理物品上の研磨剤コーティングとして使用するのに好適な研磨剤粒子、表面処理物品の内部内の研磨剤粒子、表面処理物品の表面上及び内部内の両方の研磨剤粒子、又はモース硬度スケールで測定された硬度が表面処理物品自体の硬度よりも高い、表面処理物品の表面上、内部内、若しくは表面上及び内部内の両方の樹脂及び他のポリマー材料を指す。例示的な研磨剤粒子としては、自然発生的な粒子及び合成的に形成された粒子の両方、例えば、酸化アルミニウムのような溶融酸化アルミニウム系の材料、セラミック酸化アルミニウム（これには、１種以上の金属酸化物変性剤類、及び／又はシード若しくは核形成剤が含まれてもよい）、熱処理された酸化アルミニウム、炭化ケイ素、共溶融されたアルミナ－ジルコニア、ダイヤモンド、セリア、二ホウ化チタン、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、ガーネット、フリント、エメリー、ゾルゲル誘導研磨剤粒子、ノバキュライト、軽石、ルージュ、砂、コランダム、砂岩、トリポリ、粉末長石、十字石、セラミック酸化鉄、ガラス粉末、鋼粒子、及びこれらのブレンドが挙げられる。本明細書に記載の表面処理物品において研磨材料として使用するのに好適な例示的な樹脂及びポリマー材料としては、メラミン樹脂、無水マレイン酸及び無水フタル酸とプロピレングリコールとの縮合生成物などのポリエステル樹脂、スチレン－ブタジエン（ＳＢＲ）コポリマーなどの合成ポリマー、カルボキシル化－ＳＢＲコポリマー、フェノール－アルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ尿素、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、アクリル酸メチルメタクリレートコポリマー、アセタールコポリマー、ポリウレタン、並びにこれらの混合物及び架橋バージョンが挙げられる。

本明細書で使用される「単一の研磨剤配合物」という用語は、本明細書で定義される単一の研磨剤、又は研磨剤の混合物を含有し得る材料を指す。単一の研磨剤配合物は、本明細書に記載の研磨材料のいずれか１つの研磨剤粒子の粒径及び形状の分布を含むことができる。単一の研磨剤配合物はまた、タルク、炭酸カルシウムなどの充填剤も含むことができ、研磨特性も有することができるが、上述の研磨剤粒子よりも低い摩耗性及びより低い硬度を有する場合がある。

本明細書で使用される「意図的に含まれる研磨剤を含まない」という用語は、隣接する領域に研磨剤を堆積させることにより、一部の少量の偶然堆積した研磨剤を有し得る領域を指す。

本明細書で使用される「半径」という用語は、表面の中心から表面の別の部分まで延びている円形表面上の長さ、又は表面の中心ではない円形表面上の点で始まり、表面上の別の点まで延びている長さを指す。

本明細書で使用される「非作用領域」という用語は、表面処理物品を使用して、例えば、作業表面を研磨する又は磨くとき、フロアなどの作業表面に触れない表面処理物品の部分を指す。

本明細書で使用される「作用領域」という用語は、表面処理物品を使用して、例えば、作業表面を研磨する又は磨くとき、フロアなどの作業表面に接触する表面処理物品の部分を指す。

表面処理物品．
いくつかの実施形態では、表面処理物品が提供される。表面処理物品は、第１の主面と、第１の主面上に配置された研磨剤と、を有する、円形基材を含む。研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、第１の半径及び第２の半径は、異なる長さを有する。いくつかの実施形態では、表面処理物品は、作用領域と非作用領域とを有する。

いくつかの実施形態による表面処理物品を図１ａに示す。図１ａにおいて、円形基材（１００）は、第１の半径（１１０）及び第２の半径（１２０）を有し、第２の半径は、第１の半径よりも長い。２つの半径は、第１の半径の末端点に対応する端で第１の濃度、第２の半径の末端点に対応する端で第２の濃度を有する研磨領域（１３０）を画定する。研磨領域（１３０）における濃度勾配は、第１の濃度から第２の濃度まで増加する（すなわち、第１の濃度が第２の濃度よりも低い）か、又は第１の濃度から第２の濃度まで減少する（すなわち、第１の濃度が第２の濃度よりも高い）かのいずれかであり得る。円形基材（１００）は、任意の意図的に堆積させた研磨剤を有さない中央領域（１４０）を有する。図１ａのパターンは、研磨剤が表面処理物品上に配置されている場合のみを示しているが、円形基材上の異なる半径での研磨剤の勾配を示していない。

円形基材は、使用される、研磨、すり磨き、仕上げ、サンディング、又は磨き用途に好適な任意のサイズを有することができる。いくつかの実施形態では、基材は、約１インチ～約５０インチ、又は約４インチ～約４０インチ、又は約５インチ～約３０インチ、又は約６インチ～約２０インチ、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲の直径を有することができる。いくつかの実施形態では、基材は、１、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５、若しくは５０インチ、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲の直径を有する。いくつかの実施形態では、基材は、約１２インチ～約２７インチの直径を有する。いくつかの実施形態では、基材は、約４インチ～約２７インチの直径を有する。円形基材は、約０．０１インチ～約１インチ、約０．１インチ～約０．９インチ、約０．２インチ～約０．８インチ、約０．３インチ～約０．７インチ、若しくは約０．３インチ～約０．６インチの範囲、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲の厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、円形基材は、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、若しくは１．０インチ、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、基材は、約０．２５インチ～約１インチの厚さを有する。いくつかの実施形態では、基材は、約０．０２５インチ～約０．０７インチの厚さを有する。

基材は、天然繊維及び合成繊維を含む、ウェブが開いた嵩高の三次元不織布繊維を含むことができる。いくつかの実施形態では、基材は、天然繊維（例えば、麻、黄麻などの植物繊維、及びブタの毛髪などの動物性毛髪繊維）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンイソフタレート）、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、合成繊維、又はこれらの組み合わせを含む。合成繊維としては、トウモロコシ由来のポリ乳酸などの天然源由来のポリマーが挙げられる。基材は、複数の繊維を含む不織布ウェブであってもよく、これらの繊維は、結合剤によって、及び／又は溶融結合されることによって相互接触の接合部で互いに接着される。その他の場合、基材は、紙、織布、不織布、カレンダー不織布、ポリマーフィルム、ステッチ接着布、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、及びこれらの組み合わせを含む様々な材料であり得る。

いくつかの実施形態では、研磨剤は、砥粒を含む。砥粒は、本明細書に記載の研磨剤粒子材料のいずれか、例えば、酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、熱処理された酸化アルミニウム、炭化ケイ素、共溶融されたアルミナ－ジルコニア、ダイヤモンド、セリア、二ホウ化チタン、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、ガーネット、フリント、エメリー、ゾルゲル誘導研磨剤粒子、ノバキュライト、軽石、ルージュ、砂、コランダム、砂岩、トリポリ、粉末長石、十字石、セラミック酸化鉄、ガラス粉末、鋼粒子、及びこれらのブレンドであり得る。いくつかの実施形態では、研磨剤は、単一の研磨剤配合物である。研磨剤はまた、樹脂を含むことができる。本明細書に記載の表面処理物品の主面内又は主面上で研磨材料として使用するのに好適な例示的な樹脂としては、メラミン樹脂、無水マレイン酸及び無水フタル酸とプロピレングリコールとの縮合生成物などのポリエステル樹脂、スチレン－ブタジエン（ＳＢＲ）コポリマーなどの合成ポリマー、カルボキシル化－ＳＢＲコポリマー、フェノール－アルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ尿素、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、アクリル酸メチルメタクリレートコポリマー、アセタールコポリマー、ポリウレタン、並びにこれらの混合物及び架橋バージョンが挙げられる。

いくつかの実施形態では、基材は、第２の主面を更に含む。第２の主面は、いくつかの実施形態では、第１の主面の反対側の表面処理物品の側面であり得る。第２の主面は、本明細書に記載の任意の好適な研磨剤をその上に配置することができる。いくつかの実施形態では、第２の主面は、モーススケールで測定したときに基材よりも高い硬度を有する。第２の主面には、第１の主面において使用するのに好適な任意の研磨剤をその上に配置することができ、その研磨剤としては、メラミン樹脂、無水マレイン酸及び無水フタル酸とプロピレングリコールとの縮合生成物などのポリエステル樹脂、スチレン－ブタジエン（ＳＢＲ）コポリマーなどの合成ポリマー、カルボキシル化－ＳＢＲコポリマー、フェノール－アルデヒド樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ尿素、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、アクリル酸メチルメタクリレートコポリマー、アセタールコポリマー、ポリウレタン、並びにこれらの混合物及び架橋バージョンが挙げられる。基材はまた、表面処理物品の内部内に配置された樹脂又はポリマー材料を有することができる。樹脂又はポリマー材料は、表面処理物品に更なる構造的剛性を与えることができ、仕上げ能力を提供する。

研磨剤又は単一の研磨剤配合物を、スプレーコーティング又はロールコーティングなどの任意の好適なコーティング技術を使用して、コーティングで基材の表面に適用することができる。場合によっては、特に基材が多孔質である場合、研磨剤が表面処理物品の第１の主面又は第２の主面上に配置されるとき、表面処理物品の内部に、表面処理物品の厚さよりも浅い深さまで貫入してもよい。いくつかの実施形態では、研磨剤又は単一の研磨剤配合物の少なくとも一部は、表面処理物品の内部に又は全体にわたって存在してもよい。研磨剤又は単一の研磨剤配合物は、第１の主面上、第２の主面上、表面処理物品の内部、又はこれらの任意の組み合わせに存在してもよい。研磨剤又は単一の研磨剤配合物を含有するコーティングを、表面処理物品の第１又は第２の主面上に堆積させることができ、そのため、研磨剤又は単一の研磨剤配合物の径方向に不均一な勾配が形成される。

コーティングは、結合剤、充填剤、架橋剤、又はそのような基材に使用するのに好適な他の添加剤とともに、研磨剤又は単一の研磨剤配合物を含むことができる。好適な添加剤としては、有機溶媒、界面活性剤、乳化剤、分散剤、架橋剤、触媒、レオロジー調整剤、密度変性剤、硬化変性剤、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、充填剤、研磨助剤、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挙げることができる。コーティングは、硬化性コーティング組成物であり得る。

いくつかの実施形態では、研磨剤の第１の濃度及び第２の濃度は、ゼロよりも高い。いくつかの実施形態では、第１の濃度は、第２の濃度よりも高い。いくつかの実施形態では、第２の濃度は、第１の濃度よりも高い。

第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１０：１～約１：１０の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約９：１～約１：９、約８：１～約１：８、約７：１～約１：７、約６：１～約１：６、約５：１～約１：５、約４：１～約１：４、約３：１～約１：３、約２：１～約１：２の範囲、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲であり得る。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約２：１～約１．１：１の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１．８：１～約１．４：１の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１：１．２～約１：２．２の範囲である。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１：１．５～約１：２の範囲である。

いくつかの実施形態では、第１の半径の長さは、第２の半径の長さよりも短い。いくつかの実施形態では、第２の半径は、基材の端から第１の半径の末端部まで延びている。第１の半径又は第２の半径は、長さが約０．５～約２５インチ、約２～約２１、約３～約１９、約４～約１７、約５～約１６、約６～約１３、又は約７～約１１インチであり得る。いくつかの実施形態では、第１の半径は、長さが約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、又は約１２インチである。いくつかの実施形態では、第２の半径は、長さが約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、又は約１２インチである。いくつかの実施形態では、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、勾配分布の範囲にある。

いくつかの実施形態では、第１の半径における第２の半径までの研磨剤の濃度は、第１の濃度から第２の濃度まで勾配分布で減少する。例えば、図４ｄは、半径２インチでの第１の濃度が半径６インチでのより低い濃度まで勾配に沿って減少する濃度勾配を示す。

いくつかの実施形態では、第１の半径における第２の半径までの研磨剤の濃度は、第１の濃度から第２の濃度まで勾配分布で増加する。例えば、図３ｄは、半径２インチでの第１の濃度が半径６インチでのより高い濃度まで勾配に沿って増加する濃度勾配を示す。

いくつかの実施形態では、第１の濃度又は第２の濃度は、表面処理物品の第１の主面の最大研磨剤濃度である。いくつかの実施形態では、第１の濃度又は第２の濃度は、表面処理物品の第１の主面の最小研磨剤濃度である。図２ｄ及び図３ｄは、最大及び最小の第１の濃度及び第２の濃度の両方を示す。図２ｄ及び図３ｄにおいて、最大濃度は、１００の値に正規化されている。

図３ｄは、最小である第１の濃度、及び最大である第２の濃度を示す。図３ｄにおいて、最小濃度は、最大濃度の６０％である。図４ｄは、最大である第１の濃度、及び最小である第２の濃度を示す。図４ｄにおいて、最小濃度は、最大濃度の５５％である。

いくつかの実施形態では、第１の主面は、意図的に含まれる研磨剤を実質的に含まない中央領域を含む。第１の主面の中央領域は、表面処理物品を回転及び／又は並進させて作業表面を研磨する又は磨くように適合された機械又は装置上に取り付けられるか、又は結合した表面処理物品の部分である。表面処理物品が機械又は装置上に構成されるとき、中央領域を打ち抜くことがある。このため、この領域上に研磨剤を堆積させることは、経済的に無駄が多い。中央領域の面積は、表面処理物品の総面積の約１％～約１５％、約２％～約１３％、約３％～約１１％、又は約４％～約９％であり得る。いくつかの実施形態では、中央領域は、表面処理物品の総表面積の１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、若しくは１５％、又はこれらの値間の任意の範囲若しくは部分範囲であり得る。

いくつかの実施形態では、表面処理物品は、基材の中心から測定される第３の半径において第３の濃度を有する研磨剤を更に含む。いくつかの実施形態では、第１及び第３の濃度は、両方とも第２の濃度よりも高く、第２の半径の長さは、第１の半径の長さと第３の半径の長さとの間にある。いくつかの実施形態では、第１及び第３の濃度は、両方とも第２の濃度よりも低く、第２の半径の長さは、第１の半径の長さと第３の半径の長さとの間にある。

研磨剤の勾配分布は、正弦波形状又は略放物線形状を有することができ、これにより、最大研磨剤濃度が第１の濃度及び第１の半径で生じ、最小濃度が第２の濃度及び第２の半径で生じ、最大濃度が第３の濃度及び第３の半径で生じる。研磨剤の勾配分布はまた、正弦波形状又は略放物線形状を有することができ、これにより、最小研磨剤濃度が第１の濃度及び第１の半径で生じ、最大濃度が第２の濃度及び第２の半径で生じ、最小濃度が第３の濃度及び第３の半径で生じる。

第１、第２、及び第３の濃度及び半径を有する表面処理物品を図１ｂに示す。図１ｂでは、円形基材（２００）は、第１の半径（２１０）、第２の半径（２２０）、及び第３の半径（２３０）を有し、第２の半径は、第１の半径よりも長く、第３の半径は、第２の半径よりも長い。３つの半径は、第１の半径の末端点に対応する端で第１の濃度、第２の半径の末端点に対応する端で第２の濃度、及び第３の半径の末端点に対応する端で第３の濃度を有する研磨領域（２５０及び２６０）を画定する。研磨領域（２５０）における濃度勾配は、第１の濃度から第２の濃度まで増加する（すなわち、第１の濃度が第２の濃度よりも低い）か、又は第１の濃度から第２の濃度まで減少する（すなわち、第１の濃度が第２の濃度よりも高い）かのいずれかであり得る。同様に、研磨領域（２６０）における濃度は、第２の濃度から第３の濃度まで増加する（すなわち、第２の濃度が第３の濃度よりも低い）か、又は第２の濃度から第３の濃度まで減少する（すなわち、第２の濃度が第３の濃度よりも高い）かのいずれかであり得る。円形基材（２００）は、任意の意図的に堆積させた研磨剤を有さない中央領域（２４０）を有する。図１ｂのパターンは、研磨剤が表面処理物品上に配置されている場合のみを示しているが、円形基材上の異なる半径での研磨剤の勾配を示していない。

特定の研磨剤濃度を有する領域の数は限定されず、そのため、表面処理物品は、第４の半径で第４の濃度、第５の半径で第５の濃度などを有することができる。いくつかの実施形態では、研磨剤の濃度はまた、特定の半径で実質的にゼロであることができ、そのため、表面処理物品は、研磨剤が意図的に堆積されていない領域が散在する勾配分布を有する研磨剤の領域を含むことがある。研磨剤を有さない領域は、研磨剤を含まない領域と研磨剤を含む領域とが合う端に、不定の少量の研磨剤を依然として有することがある。

いくつかの実施形態では、表面処理物品は、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを含んでもよく、かつ第１の主面を有する、円形基材を含む。第１の主面は、単一の研磨剤配合物を含み、単一の研磨剤配合物は、第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約２：１～約１．１：１の範囲である。

いくつかの実施形態では、表面処理物品は、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを含んでもよく、かつ第１の主面を有する、円形基材を含む。第１の主面は、単一の研磨剤配合物を含み、単一の研磨剤配合物は、第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約１：１．２～約１：２．２の範囲である。

いくつかの実施形態では、作業表面から除去される物質の量を制御する表面処理物品が提供される。表面処理物品は、第１の主面を有する、円形基材を含む。第１の主面は、研磨剤を含み、研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、第１の半径とは異なる長さである、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、表面処理物品によって作業表面から除去される物質の量は、第１の濃度と第２の濃度との間の差の関数である。

いくつかの実施形態では、表面処理物品によって作業表面から除去される物質のパターンは、第１の濃度と第２の濃度との間の差の関数である。作業表面から除去される物質の全体的なパターンは、第１の濃度がより低くかつ第２の濃度がより高い領域、又は第１の濃度がより高くかつ第２の濃度がより低い領域の組み合わせによって作られる。本明細書で論じられるように、表面処理物品上の領域の数に制限はなく、作業表面から除去される物質のパターンはまた、表面処理物品の表面全体の非径方向研磨剤勾配分布の数にも依存する。

作業表面は、木材、石、金属、セラミック、ガラス、鉱物、硬化ポリマー、又はこれらの組み合わせなどの、物質の制御された除去を必要とする任意の表面であり得る。

作業表面としては、弾性フロア、ビニル組成物タイル（ＶＣＴ）、積層体、硬材、シームレスポリマーフロアなど、及びコーティングで処理された表面を挙げることができる。

本発明の様々な実施形態は、例示によっ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、本明細書に記載されている実施例に限定されない。

モデリング．
モデリングを使用して、フロア上をこすり洗いするフロアパッドの状況をシミュレーションした。均一な砥粒分布を有する２０インチ円形パッドを最初に計算した。２００ｒｐｍのパッド自体の回転速度及び７２フィート／分の並進速度をモデリングに使用して、フロアこすり洗い機の下のフロアパッドの実際の条件をシミュレーションした。

比較例１．
均一な砥粒分布を有するパッドをモデル化した。合計８００個の砥粒が存在し、砥粒のランダム化を３つ生成した。

円形パッド上の３つのランダムな均一な砥粒分布を図１ａ～図１ｃに示す。図２ｄは、代表的なモデリング結果を示す。パッドを、２００ｒｐｍの速度及び７２フィート／分の並進速度（右向き）で反時計回りに回転させた。パッドの片側は、スクラッチの密度がより高く、パッドの中心及び端の両方は、パッドの密度がより低い。均一な砥粒分布を有するパッドは、フロア上に均一なスクラッチパターンをもたらさない。

実施例２．
径方向に不均一な砥粒分布を有するパッドをモデル化した。合計８００個の砥粒が存在し、砥粒のランダム化を３つ生成した。

円形パッド上の３つのランダムな径方向に不均一なランダム勾配分布を図２ａ～図２ｃに示す。パッドの中心及び端は、砥粒の濃度がパッドの中間部分よりも低い。

パッドの中心（０）からパッドの端（ｒ）までの砥粒の径方向分布を図３ｄに示す。分布は、勾配分布であり、分布曲線の部分における正規化された最大砥粒濃度が１００とマークされている。砥粒濃度は、連続勾配における最大点の両側で減少する。

円形パッド上の８００粒の径方向に不均一な粒分布のスクラッチパターンの代表的なモデリング結果を図３ｅに示す。パッドを、２００ｒｐｍの速度及び７２フィート／分の並進速度（右向き）で反時計回りに回転させた。この実施形態は、最も効果的な作用エリアである中間（パッドの中心と端との間）に、より高密度のスクラッチを示す。

実施例３．
径方向に不均一な砥粒分布を有するパッドをモデル化した。合計８００個の砥粒が存在し、砥粒のランダム化を３つ生成した。

円形パッド上の３つのランダムな径方向に不均一なランダム勾配分布を図３ａ～図３ｃに示す。パッドの中心及び端は、砥粒の濃度がパッドの中間部分よりも高い。

パッドの中心（０）からパッドの端（ｒ）までの砥粒の径方向分布を図４ｄに示す。分布は、勾配分布であり、分布曲線の部分における正規化された最大砥粒濃度が１００とマークされている。砥粒濃度は、連続勾配における最大点の間で減少する。

円形パッド上の８００粒の径方向に不均一な粒分布のスクラッチパターンの代表的なモデリング結果を図４ｅに示す。パッドを、２００ｒｐｍの速度及び７２フィート／分の並進速度（右向き）で反時計回りに回転させる。この実施形態は、より均一なスクラッチの分布を示し、これはフロアのより均一な外観を可能にする。

フロア上のスクラッチの密度を図５に示す。図５は、試料１（均一な粒分布）、試料２（パッドの中間に最大研磨剤濃度並びにパッドの中心及び端に最小研磨剤濃度を有する径方向に不均一な勾配分布）、及び試料３（パッドの中間に最小研磨剤濃度並びにパッドの中心及び端に最大研磨剤濃度を有する径方向に不均一な勾配分布）をプロットする。試料１、２、及び３の標準偏差は、それぞれ、１４．０５、１８．５５、及び９．４８である。試料３のスクラッチパターンは、フロアにわたってより均一であり、より標準偏差が小さく、パッドの中間により多くの砥粒を有する試料２は、最も効果的な作用ゾーンにおいてより多くのスクラッチを示した。

実施例４．試料の調製．
３Ｍ（商標）Ａｑｕａ（商標）３１００ Ｆｌｏｏｒ Ｐａｄ（２０インチ）を出発材料として使用した。このようなパッドは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ）から入手可能である。パッドを構成する繊維は、主ポリマー樹脂により相互接触点で一緒に保持される。パッドは、可撓性及び弾性であり、ポリエステル繊維を含む。

２９２．５グラムのフェノール樹脂ＢＢ０７７ａ（Ａｒｃｌｉｎ ＵＳＡ，ＬＬＣ（Ｒｏｓｗｅｌｌ，Ｇｅｏｒｇｉａ，３０００７６）から入手可能）、５１１．２グラムの酸化アルミニウム２４０ｆ（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｍｉｌｌｓ（Ｎｉａｇａｒａ Ｆａｌｌｓ，ＮＹ，１４３０２）から入手可能）、及び１９６．３グラムの水からなる均質なポリマー樹脂混合物を調製した。樹脂混合物を、標準タイプの圧縮空気スプレーガン（通常は塗料を噴霧するために使用される）と、上述の混合物とを使用して、２０インチフロアパッドの表面のうちの１つに、手で均等に噴霧した。その後の湿潤（未硬化樹脂）の含浸重量は、８１グラムであると秤量された。

試験．
試験エリアは、素のビニル組成物タイル（ＶＣＴ）フロアを、Ｓｉｇｎａｔｕｒｅフロア仕上げ剤（Ｓｅａｌｅｄ Ａｉｒ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ，２８２７３）から入手可能）で４回、２０００平方フィート／ガロンの速度でコーティングし、試験前に２日間硬化させて準備した。実施例のそれぞれを、水のみを充填したＴｅｎｎａｎｔ Ｔ３００自動スクラバに取り付けた。１５リニアフィートで動作させてパッドを調整した後、試料を使用して、高圧設定で約７２フィート／分で試験レーンをこすり洗いした。

Ｒｈｏｐｏｉｎｔ ＩＱ ２０／６０測定器を使用して、一連の６０°光沢度測定を行った。測定器を試験レーンに垂直に位置合わせし、１９個の読み取り値を、試験レーンの幅にわたって１インチの間隔で取得した。また、測定器を試験レーンに平行に位置合わせし、１９個の読み取り値を、試験レーンの幅にわたって１インチの間隔で取得した。図６は、試験レーンにわたる６０°光沢度データをプロットした。

均一な研磨剤ゲイン分布を有するフロアパッドのモデリングデータ（図５の試料１）は、６０°光沢度についてこの実験データとで非常に良好に一致した。図６は、均一な砥粒分布を有するフロアパッドでこすり洗いした後の、ｓｉｇｎａｔｕｒｅフロア仕上げ剤によるビニル組成物タイル（ＶＣＴ）上の試験レーンにわたる６０°光沢度のプロットである。

用いた用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用したものであり、そのような用語及び表現を使用する際、図示及び記載する特徴又はその一部分の均等物を除外する意図はなく、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が理解される。したがって、特定の実施形態及び任意選択の特徴によって、本発明を具体的に開示したが、本明細書に開示する概念の修正形態及び変形形態を、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変形形態は、本発明の実施形態の範囲内であると見なされることが理解されるべきである。

実施形態１は、表面処理物品であって、第１の主面と、第１の主面上に配置された研磨剤と、を有する円形基材を備え、研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、第１の半径及び第２の半径は、異なる長さである、表面処理物品を提供する。

実施形態２は、基材が、開いた嵩高の不織布繊維のウェブを含む、実施形態１に記載の表面処理物品を提供する。

実施形態３は、基材が、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、合成繊維、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１又は２に記載の表面処理物品を提供する。

実施形態４は、研磨剤が、砥粒を含む、実施形態１～３のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態５は、研磨剤が、単一の研磨剤配合物である、実施形態１～４のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態６は、基材が、第２の主面を更に含む、実施形態１～５のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態７は、第２の主面が、基材よりも高い硬度を有する、実施形態１～６のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態８は、第１の濃度及び第２の濃度が、ゼロよりも高い、実施形態１～７のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態９は、第１の半径の長さが、第２の半径の長さよりも短い、実施形態１～８のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１０は、第２の半径が、基材の端から第１の半径の末端部まで延びている、実施形態１～９のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１１は、第１の濃度が、第２の濃度よりも高い、実施形態１～１０のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１２は、第２の濃度が、第１の濃度よりも高い、実施形態１～１１のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１３は、第１の半径における第２の半径までの研磨剤の濃度が、第１の濃度から第２の濃度まで勾配分布で減少する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１４は、第１の半径における第２の半径までの研磨剤の濃度が、第１の濃度から第２の濃度まで勾配分布で増加する、実施形態１～１３のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１５は、第１の濃度又は第２の濃度が、表面処理物品の第１の主面の最大研磨剤濃度である、実施形態１～１４のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１６は、第１の濃度又は第２の濃度が、表面処理物品の第１の主面の最小研磨剤濃度である、実施形態１～１５のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１７は、第１の主面が、意図的に含まれる研磨剤を実質的に含まない中央領域を含む、実施形態１～１６のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１８は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、約１０：１～約１：１０の範囲である、実施形態１～１７のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態１９は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、勾配分布の範囲にある、実施形態１～１８のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２０は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、約２：１～約１．１：１の範囲である、実施形態１～１９のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２１は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、約１．８：１～約１．４：１の範囲である、実施形態１～２０のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２２は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、約１：１．２～約１：２．２の範囲である、実施形態１～２１のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２３は、第２の濃度に対する第１の濃度の比が、約１：１．５～約１：２の範囲である、実施形態１～２２のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２４は、基材の中心から測定される第３の半径において第３の濃度を有する研磨剤を更に含む、実施形態１～２３のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２５は、第１及び第３の濃度が、両方とも第２の濃度よりも高く、第２の半径の長さが、第１の半径の長さと第３の半径の長さとの間にある、実施形態１～２４のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２６は、第１及び第３の濃度が、両方とも第２の濃度よりも低く、第２の半径の長さが、第１の半径の長さと第３の半径の長さとの間にある、実施形態１～２５のいずれか１つに記載の表面処理物品を提供する。

実施形態２７は、表面処理物品であって、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを有するとともに、第１の主面を有し、第１の主面上に配置された単一の研磨剤配合物を有する、円形基材を備え、単一の研磨剤配合物は、第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、約２：１～約１．１：１の範囲である、表面処理物品を提供する。

実施形態２８は、表面処理物品であって、天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを有するとともに、第１の主面を有し、第１の主面上に配置された単一の研磨剤配合物を有する、円形基材を備え、単一の研磨剤配合物は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、単一の研磨剤配合物は、第１の半径とは異なる長さである、基材の中心から測定される第２の半径において第２の濃度を有し、第２の濃度に対する第１の濃度の比は、１：１．２～約１：２．２である、表面処理物品を提供する。

実施形態２９は、作業表面から除去される物質の量を制御する表面処理物品であって、第１の主面と、第１の主面上に配置された研磨剤と、を有する円形基材を備え、研磨剤は、基材の中心から測定される第１の半径において第１の濃度を有し、研磨剤は、第１の半径とは異なる長さである、基材の中心から測定される第２の半径において第１の濃度に等しくない第２の濃度を有し、表面処理物品によって作業表面から除去される物質の量は、第１の濃度と第２の濃度との間の差の関数である、表面処理物品を提供する。

実施形態３０は、表面処理物品によって作業表面から除去される物質のパターンが、第１の濃度と第２の濃度との間の差の関数である、実施形態２９に記載の表面処理物品を提供する。

実施形態３１は、作業表面が、木材、石、金属、セラミック、ガラス、鉱物、硬化ポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態２９又は３０に記載の表面処理物品を提供する。

Claims (2)

1. 回転機械上で使用される表面処理物品であって、
   ウェブが開いた嵩高の不織布繊維を含む円形基材であって、第１の主面を有する円形基材と、
   前記第１の主面上に配置された研磨剤及び樹脂を含むコーティングと、
   を備え、
   前記研磨剤は、前記円形基材の中心部及び端部において、前記中心部と前記端部との間にある中間部分の濃度よりも高い濃度を有する、表面処理物品。
2. 回転機械上で使用される表面処理物品であって、
   天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はこれらの組み合わせを有するとともに、第１の主面を有する、円形基材と、
   前記第１の主面上に配置された単一の研磨剤配合物を含むコーティングと、
   を備え、
   前記単一の研磨剤配合物は、前記円形基材の中心部及び端部において、前記中心部と前記端部との間にある中間部分の濃度よりも高い濃度を有する、表面処理物品。

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