JPH03111428A - 水から被覆することができる感圧接着剤を含む被覆研磨材 - Google Patents

水から被覆することができる感圧接着剤を含む被覆研磨材

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JPH03111428A
JPH03111428A JP2242827A JP24282790A JPH03111428A JP H03111428 A JPH03111428 A JP H03111428A JP 2242827 A JP2242827 A JP 2242827A JP 24282790 A JP24282790 A JP 24282790A JP H03111428 A JPH03111428 A JP H03111428A
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coated abrasive
sensitive adhesive
abrasive material
backing
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Donna W Bange
ドンナ ウェンデルン バンゲ
Jens L Jorgensen
ジェンズ ルッドビッグ ジョーゲンセン
Richard V Kopel
リチャード ビクター コペル
Stephen J Yoos
スチーブン ジェームス ヨーズ
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明の分野 この発明は水から被覆される感圧接着剤層をもつ被覆研
磨材製品に関する。
先土立盈薯 多くの被覆研磨材製品、特に被覆研磨シート及びジスク
は、使用中に支持パッド、時としてバックアップパッド
と呼ばれる、に取りつけられる。
支持パッドの目的は特定の研磨作業に対し要求される必
要な土台を被覆研磨材に与えることである。
例えば被覆研磨材が高い圧力で使われる場合、例えば多
量の材料を削りとる作業に対し、支持パッドは通常耐久
性、耐熱性で剛性のものであろう。
もし被覆研磨材が輪郭表向の仕上げに使われる場合は、
支持パッドは通常柔軟で適合性のものであろう。
被覆研磨材を支持パッドに確保するひとつの方法は感圧
接着剤を必要とする。通常、研磨粒子を含まない被覆研
磨材の面は感圧接着剤層をもつ。
この層の感圧接着剤は、意途する研磨作業に対し、被覆
研磨材を支持パッドに確保するのに十分な接着フッを持
たなければならない。ある場合には被覆研磨材/支持パ
ッド組み立て品は15.000rD+1g)ii)速で
回転する。もし感圧接着剤が充分な接着力を持たない場
合は被覆研磨材は高速回転において支持パッドから飛散
することがあり、それにより多大の作業中止時間が生じ
る。
広範囲の感圧接着剤が被覆研磨材製品に過去使われてき
た。米国特許第2.286.208は各積置ったタイプ
の溶媒ベースの感圧接着剤をもつ被覆研磨材製品を開示
している。これらの感圧接着剤はエチルセルロース接着
剤、アルキッド樹脂、ゴムペース接着剤、及びロジンベ
ース接着剤を含む。
米国特許第2.544.940はルーズな研磨粒子と共
に使う研磨パッドを開示している。その研磨パッドは支
持パッドに天然の、合成の、又は塩化ゴムによって接着
される。
米国特許第2.888.785はゴムベースの接着剤に
よって支持パッドに接着される被覆研磨材を開示してい
る。
米国特許第3.849.949は巻き込まれた被覆接着
材のロールを開示しており、そのおのおのは感圧接着剤
を非研磨側に含んでいる。ひとつの実施態様において、
感圧接着剤は水ペースアクリレート接着剤である。
米国特許第3,875.703は支持パッドにゴムベー
スラテックス接着剤で接着した被覆研磨ジスクを開示し
ている。
多年に亘り、感圧接着剤は有機溶媒から被覆研磨材の非
研磨側に被覆され優秀な結果を得てきた。
しかし、最近の政府の規制は溶媒の放散を減らすよう要
求しているので、被覆研磨材工業は彼等の被覆作業から
すべての有機溶媒を除くべきである。
従って、有機溶媒からの感圧接着剤を水からの感圧接着
剤に置き替えることが望ましい。
ある応用において、特に高速回転と高い研磨圧力を含む
場合に、現在市販の水から被覆される感圧接着剤は、接
着材ジスクが支持パッドから飛散するのを一貫して防ぐ
ために十分の接着力を示してない。従って、ある製品に
対しては、被覆研磨材工業は、要求される接着特性を得
るために有鳴溶媒から被覆される感圧接着剤に頼ること
を余儀なくされている。
発明の要約 この発明は、その主要な一面に研磨粒子を担持するバッ
キングを持ち、他の主要な一面に水から被覆し得る感圧
接ガ剤をもつ被覆研磨材に関する。
感圧接着剤は被覆研磨材を支持パッド又はバックアップ
パッドに確保するために使うことができる。
支持パッドは研磨作業中に被覆研磨材に必要な土台を提
供する。
この発明のひとつの実施態様において、感圧接着剤は、
酢酸ビニルと少くともひとつの末端不飽和のビニルモノ
マーとのコポリマーから形成される、水乳化性、粘着性
接着剤を含む。
この発明のもうひとつの実施態様において、感圧接着剤
は、(2)、(1)ゴムベース接着剤、(ii)シリコ
ーンへ−ス接着剤、(iii)ポリ酢酸ビニルベース接
着剤、及び(iv)酢酸ビニルと少くともひとつの末端
不飽和ビニルモノマーとから形成されるコポリマーから
なるグループから選ばれる、水乳化性粘着性接着剤を含
む第1の成分、及び(ハ)水乳化性アクリル接着剤を含
む第2の成分、を含む。
前述の実IIJI!irr!A様はいずれも被覆研磨材
に成功裡に採用づることができる高性能の感圧接着剤を
提供する。前記の感圧接着剤は被覆研摩剤を支持パッド
に対し、高速回転で高ωlW4圧においてさえも十分に
確保することができる。水から被覆される被覆TiI磨
材に対する従来の感圧接着剤はこの性質を提供すること
ができなかった。
前述の感圧接着剤は、布バッキングをもつ被覆研磨材を
支持パッドに確保するために十分の接着強度を提供する
。布バックの被覆研磨材製品は通常、軽量の紙パツクの
被覆研磨材に較べ、それらに伴うより多い質はをもつの
で、布バック製品に対する感圧接着剤は軽量の紙パツク
製品に対する感圧接着剤より優れた接着特性を持たなけ
ればならない。水から被覆される従来の感圧接着剤は布
バックの被覆研磨材に対し、被覆研磨材を使用中に支持
パッドから離れないように確保するために十分な接着性
能を丞さなかった。
発明の詳細な説 第1図参照。被覆研磨材10は、その主要な一面に研磨
粒子14層を担持するバッキング12を含む。バッキン
グ12は好ましくは紙、布、高分子フィルム、加硫繊維
、不織布材料、織られた材料、又はそれらの組み合わせ
で形成される。バッキングは処理されることも処理され
ないでおかれることもある。例えば、第1図に示すバッ
キング12は、処理又は通常プレサイズ(presiz
e)といわれる被覆をもつ。研磨粒子14は好ましくは
酸化アルミニウム、酸化アルミニウムセラミック、アル
ミナジルコニア、炭化ケイ素、フリット、ざくろ石、ダ
イアモンド、及びそれらの混合物からなるグループから
選ばれる材料でつくられる。その他の通常知られる研磨
粒子も使うことができる。
通常、研磨粒子14はバッキング12に対し、通常゛1
メイクコート(lake C0at ) ”として示さ
れる第1接@層又はバインダ層18によって確保される
。もうひとつの接着剤層又はバインダ層20は研磨粒子
の上に適用することができる。額20は通常“サイズコ
ート(size Coat )”と称される。
層20は研磨粒子14に対し付加的補強を提供する。1
118及び2oに対する通常の接着剤及びバインダはフ
ェノール−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデ
ヒド、ウレア−ホルムアルデヒド、グルー、でん粉、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、ラテックス、及びそれらの
組み合わせ及び混合物を含む。被覆研磨材はメイクコー
トとサイズコートの両者をもつ必要はない。それに代え
て、研磨粒子は接着剤又はバインダと混合し、ついでバ
ッキングに対しスラリーとして適用することができる。
研磨粒子はそれによりバッキングに対し単一の接着剤層
又はバインダ層により確保される。
この発明に用いて好適な感圧接着剤層22は、研磨粒子
14を担持しないバッキング12の主要面上に支持され
る。更に被覆研磨材10は任意にライナ24を感圧接着
剤層22の上に含むことができる。ライナ24は通常直
接感圧接着剤層22と接触する低接着性材料の被覆をも
つ紙又は高分子フィルムで槙成される。このような低接
着性材料の例はポリエチレン、シリコーン、及び高分子
量ろう材料である。
層22の感圧接着剤は少くとも4つの主要な基準に合致
しなければならない。これらの基準は粘着性、剥離強度
、除去性、及び剪断強度である。
粘着性は表面に速かに接着する接着剤の能力である。こ
の発明に関してはそれは被覆研磨材と支持パッドとの間
の最初の接触の指標である。感圧接着剤は、被覆研磨材
が世界中で屋内及び屋外双方の環境において使われるの
で、広範囲の温度及び湿度に亘って十分粘着性でなけれ
ばならない。
言葉を代えれば、1122の感圧接着剤は粘着性でなけ
ればならない。ここで使われる用語“粘着性(tack
y )”はねばねばした性質又は基板と接触してすぐ接
着する性質を意味する。いくつかの接着剤は本質的に粘
着性である一方、他は粘着付与剤の添加によって粘着性
にされるかもしれない。
用語“粘着性”は、本質的に粘着性の接着剤と添加され
た粘着付与剤を含む接着剤組成物の両者を指すことを意
図する。
剥離強度は感圧接着剤が表面から剥ぎとられていくこと
に対し抵抗する能力の指標であり、又感圧接着剤が表面
、即ち支持パッドに如何によく結合しているかの指標で
もある。
除去性は被覆研磨材が支持パッドからきれいに除去され
る能力の指標である。剥離強度と除去性は敵対する能力
である。この発明における有用な感圧接着剤は、使用中
に支持パッドから被覆研磨材が離れないように十分高い
剥離強度を持たなければならない。しかし、もし剥離強
度が高過ぎると、研磨粒子が消費されてしまった時に作
業者が被覆研磨材を支持パッドからバッキングを引き裂
かないで除去するか又はきれいに除去することができな
くなる。被覆研磨材が磨滅した後それは棄てられるが、
支持パッドは何同も使われる。もし感圧接着剤の剥離強
度が大きすぎると、感圧接着剤の残茜物が被覆研磨材が
除去された時に支持パッドの表面に残るかもしれない。
長い問に、この感圧接着剤の残留物の蓄積が許容されな
くなり支持パッドを使用不能にしてしまう。更に又、も
し感圧接着剤の剥離強度が大き過ぎる場合は、被覆研磨
材が除去された時感圧接着剤が支持パッドにへばり着く
傾向があり、その結果被覆研磨材の紙バッキングがはが
され、それによって支持パッドを使用不能にしてしまう
。支持パッドは被覆研磨材より大幅に高価なのでこれは
重大な問題である。
剪断強度は、剪断力が働いたときl1IIWj材をその
最初の位置に結合したままにしておく感圧接着剤の能力
の指標である。剪断力は被ilωI磨材/支持パッド組
み立て品に対し回転及び研磨の両者により働く。もし感
圧接着剤が十分な剪断強度をもたないと、被覆研磨材は
使用中に支持パッドから離脱しその結果作業者に不都合
を与える。被覆研磨材及び支持パッドに対する質はとヤ
ング率とは異る。この不均衡のために、回転力と研磨力
によって生じるトルクはそれぞれ、被覆研磨材と支持パ
ッドに異った影響を与える。これらの力は被11研磨材
を支持パッドから離そうとするかもしれない。
従って感圧接着剤は十分な剪断強度をもち、これらの力
によって被覆研磨材が支持パッドから離れることに抵抗
しなければならない。研磨は又熱を発生する。−殻内に
、温度が上ると感圧接着剤の剪断強度は減少する。感圧
接着剤が経験するかもしれない温度は苛酷な研磨条件下
では100℃を超す可能性があるので、感圧接着剤は高
温において被覆研磨材を支持パッドに確保するのに十分
な剪断強度をもつべきである。
一般的に、感圧接着剤の被覆重量が大きいと、粘着性と
剥離強度は高くそしてその剪断強度は低い。このように
被覆研磨材の製品及びそのグレードのそれぞれに対し、
接着剤層の被覆重量は最適化されなければならない。
この発明のひとつの実施態様において、感圧接着剤は、
酢酸ビニルと少くともひとつの末端不飽和ビニルモノマ
ーとのコポリマーから形成される水乳化性粘着性接着剤
を含む。ここで使われるように、用語“コポリマー”は
2又はそれより多いモノ?−1又はひとつのモノマーと
低分子量のポリマーとの混合物の重合によりつくられる
複合ポリマーを意味する。このタイプの感圧接着剤の一
例は商標“Flexcryl  1625″をもちAi
rProducts Companyから市販されてい
る。末端不飽和ビニルモノマーの代表例はアクリル酸イ
ソオクチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル
、アクリル酸イソノニル、アクリルI!2−エチルヘキ
シル、及びメタクリル酸メチルを含む。この接着剤に対
する乳化剤は、その特定の系によりアニオン性、非イオ
ン性、又は両者の組み合わせであり得る。アニオン性乳
化剤はより安定なエマルションをつくるので好ましい。
アニオン性乳化剤の一例は商標“Triton  X 
−200”をもち、非イオン性乳化剤の一例は商標゛T
ritonX−100”をもち、その両者はRohm 
and Hass社から市販されている。
この発明の別の実施態様において、感圧接着剤は、■、
(i)ゴムベース接着剤、(it)  シリコーンベー
ス接着剤、(ili)ポリ酢酸ビニルベース接着剤、(
iv)  酢酸ビニルと少くともひとつの末端不飽和の
ビニルモノマーとから形成されるコポリマー、からなる
グループから選ばれる水乳化性粘着性接着剤を含む第1
成分と、0、水乳化性アクリル接着剤を含む第2成分、
とを含む。
第1成分に好適なゴムベース接着剤の例は、例えばスチ
レンープタジェンースヂレン、スチレン−イソプレン−
スチレン、及びスチレン−エチレン/ブチレン−スチレ
ンのような熱柑塑性エラストマーを含む。市販の接着剤
の代表例はスチレン−イソプレン−スチレンエラストマ
ー“にraton1107”およびスチレン−エチレン
/ブチレン−スチレンエラストマー“にraton  
1657 ”で、両者は5heet CMIICa1社
から得られる。シリコーンベース接着剤の例はシリコー
ンエラストマー又は、1ムを含む。シリコーンエラスト
マー又はゴムは通常エラストマー又はゴム及び、例えば
米国特許第4.460.371に記載され、ここに引用
される(特にそのカラム5.47行からカラム7゜26
行)ようなMQ樹脂の、溶媒溶液として提供される。シ
リコーンエラストマーの代表例は商標“5ilOriD
 PSA 595 ”  “Silgrip PSA5
96”5llaril) PSA6574″をもち、そ
のすべてはGeneral Electric社から得
られる。
第1成分の接着剤は (2) 粘着付与剤の配合、0 
接着剤分子の構造の適当な修正、 (ハ) 両者のアプローチの組み合わせにより粘着性化
できる。第1成分感圧接着剤の粘着性化に好適と認めら
れた粘着付与剤は、低分子量炭化水素樹脂、及びアルフ
ァーベーターピネンベース樹脂を含む。市販されている
粘着付与剤の代表例は商標“Regalrez  10
18 ”及び“Rcaalrez  1078 ” (
両者共11+3rcules InC。
から得られる)、“EXXOn ECR111”“Ex
xon  ECR327”    “Exxon  ヒ
 CR328”(そのすべてはExxon Corp、
から得られる)、及び“−ingtack Plus 
” (Firestone Tire andRubb
er社から得られる)を持つ樹脂を含む。第1成分中の
粘着付与剤と接着剤との比率は好ましくは約0.5:1
.0から約1.5:1.0の間開である。
第2の実施態様の第1成分に対するゴム−ベース、シリ
コーン−ベース、ポリ酢酸ビニル−ベース接着剤の好ま
しい調製方法は以下に記載される。
乳化性粘着性接着剤を含む溶液は下記成分を以下に示す
量で組み合わせることによりgl製される。
成  分 量(重量による部) 接着剤 溶  媒 粘着付与剤(必要な場合) 抗酸化剤  00 固形分重量で約5か ら80%を含む溶液 をつくるのに十分な 最 約250まで 約1まで 第1成分の接着剤を溶解するのに使われる溶媒は低い極
性と低い水素結合とをもつことが好ましい。溶媒の極性
が増加すると、水性エマルションをつくるのに使われる
水と混合し勝ちになりそしてエマルション安定性が減す
るかもしれない。溶媒は、トルエン、キシレン、ナフサ
、ヘプタン、塩化メチレン、及びそれらの混合物から選
ばれることが好ましい。
得られた溶液は、重量で約10から70部の水、及びt
lffiで約0.25から約10部の界面活性剤を加え
ることによりエマルションに転化する。脱イオン水は高
いエマルシ」ン安定性を提供するので、エマルションを
つくるのに使われる水は脱イオン水が好ましい。水の一
部、好ましくはff1lで約25%以下、はアルコール
、例えば1から6の炭素をもつ一価のフルコールに置き
換えることができる。接着剤を含む溶液はエマルション
に転化して、通常エマルション形態で提供される第2成
分と容易に混合できるようにづることが必要である。好
ましくは溶液がエマルションをつくるために水と合わせ
られる前に、溶液は非イオン性界面活性剤と、そして水
はアニオン性界面活性剤と予備混合される。例えば、重
量で各100部の接着剤溶液に対し、重量で約0.55
部の非イオン性界面活性剤が接着剤溶液に対し通常加え
られ、そして重量で各20部の水に対し、重量で0.2
8部のアニオン性界面活性剤が水に対し通常加えられる
少量のアニオン性界面活性剤が多量の非イオン性界面活
性剤にかえて使うことが可能で、その結果必要な界面活
性剤の合計量は減少する。重量で50%までの非イオン
性界面活性剤がそれより少いパーセントのアニオン性界
面活性剤により置き換えることができる。例えば、もし
重量で1部の非イオン性界面活性剤が正規に必要であれ
ば、重量で0.5部の非イオン性界面活性剤がff1l
で0.5部より少いアニオン性界面活性剤によって置き
換えることができる。この発明に好適な非イオン性界面
活性剤は商標“Triton  X−100”をもち、
そしてこの発明に好適なアニオン性界面活性剤は商標″
Triton  X −200”をもち、その両者はR
otv and Haas社から得られる。界面活性剤
の量は、それが感圧接着剤の粘名性、剥離強。
度、及び剪断強度に逆の影響を及ぼす程多くてはならな
い。
第2の成分は水乳化性アクリル接着剤を含む。
この発明に好適なアクリル接着剤の例はここに引用され
る米国特許第3.922.464 (Silver)(
カラム3.28行からカラム4.2行参照)に開示され
ている。アクリル接着剤の製造に使うことができる七ツ
マ−の代表例はアクリル酸イソオクチル、アクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、及びアクリル
酸イソノニルを含む。
アクリル接着剤はN−第三級オクチルアクリルアミド、
N−第三級ブチルアクリルアミド、N−第三級アミルア
クリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、カル
ボン酸、アクリレート、メタクリレート、及び当業者既
知のその他により修正することができる。
水乳化性アクリル接着剤の好ましいm製方法は以下に示
す。アクリルベースモノマーは適当な乳化剤により水に
分散される。この分散物は例えば抗酸化剤、無機充てん
剤、チキソトロピー付与剤、安定剤、及び染料のような
修正剤を含むことができる。このような添加剤の例はこ
のあとに引用される米国特許第4,835,211 (
特にカラム7.25行からカラム8.4行参照)で見る
ことができる。分散物が形成されたあと、モノマー及び
もし任意の修正剤があればいずれもついで重合される。
脱イオン水はエマルションの大幅な安定性を提供するの
で、エマルションの形成に使われる水は脱イオンされる
ことが好ましい。乳化剤はアニオン性、非イオン性、又
は両者の組み合わせでよいが、アニオン性はそれがより
よい1マルシコンの安定性を提供する傾向があるので好
ましい。
アニオン性乳化剤の一例は商標“TritonX−20
0nをもち、そして非イオン性乳化剤の一例は商標″r
rlton  X−100”をもち、両者ハRotv&
 Haas社から重重されている。
第2成分に対する乳化剤は・ビニル不飽和重合性モノマ
ーであることが好ましい。このモノマーはあとで第2成
分の他のアクリルモノマーと共重合することができる。
このモノマーは疎水性及び親水性両モイエティーを持た
なければならず、少くとも5のしかし40以下の炭素原
子を含み、そして水分散性でなければならない。好まし
くはそのモノマーは先に引用された米国特許第4,83
5゜211(カラム4.54行から68行、及びカラム
5.1行から15行参照)に開示されるようなスルホン
酸スチレンの一価の塩を含む。
その乳化剤は又ビニル不飽和重合性モノマーと双性イオ
ンモノマーとからも形成される。ビニル不飽和モノマー
は疎水性及び親水性両モイエティーをもち、少くとも5
のしかし40以下の炭水原子を含み、そして水分散性で
なければならない。双性イオンモノマーは遊離ラジカル
重合可能な不飽和基をもつ。このコポリマーはより詳し
く米国特許第3.922.464に記載される。
第1成分の水性エマルシ」ンはついで第2成分の水性エ
マルションと合わされこの発明の第2実施態様の感圧接
着剤を形成する。第2実施態様の感圧接着剤中の第1成
分と第2成分との比率は、重量ベースで好ましくは約5
:1から約1:5、そしてより好ましくは1:1から1
:5の範囲である。これらの範囲外の比率も又被覆研磨
材に対し有用な感圧接着剤をつくるのに使うことができ
る。
いくつかの乳化性アクリル接着剤は剪断敏感性(She
ar 5QnSitiVe )である。もし接着剤が米
国特許第4,835.211に記載のアクリル接着剤の
場合のように剪断敏感性であると、加工の間凝固を防ぐ
ために注意しなければならない。例えば、もし水乳化性
アクリル接着剤が他の接着剤と混合される場合は、混合
時間及び混合@置の速度は凝固を防ぐために過度であっ
てはならない。混合時間は通常60分未満、好ましくは
20分未満である。
感圧接着剤調製後、それは被覆研磨材の研磨粒子を担持
しない主要な面に被覆される。被覆プロセスの間、接着
剤は好ましくは被覆ステーションにポンプ送りしない。
それにかえて接着剤は凝固を防ぐために重力送りが好ま
しい。この被覆は、例えばロールコート、ナイフコート
、スプレー又はダイコートのような当業者が通常使う方
法のいずれによっても適用することができる。感圧接着
剤層が被覆された後、得られた被覆研磨材は接着剤を乾
燥するために約3分間から約10時間25℃から80℃
で加熱される。
接着剤がバッキングにロールコートされた直後に平滑化
用ブランケットを用いて接着剤を平滑化し被覆に波状パ
ターンが表れるのを防止すべきであることが判った。も
し波状パターンが形成されると支持パッドに対する接着
は劣悪になるであろう。通常平滑化用ブランケットはポ
リエステルフィルムのような高分子フィルムでつくられ
、接着剤に接する面にシリコーン材料のような低接着性
被覆をもつ。平滑化用ブランケットの長さはバッキング
の巾及びコーターの速度によって決定される。平滑化用
ブランケットは長過ぎてはならない。もし良過ぎると、
それは接着剤に対しナイフ及びスティックとして働く。
加えて、接着剤被覆ウェアと平滑化用ブランケットとの
間に望ましくない摩擦力の蓄積ができるであろう。
接着剤の被覆重量は乾燥時間にII著な影響をもつ。即
ち被覆重量が低ければ乾燥時間は短い。接着剤は25℃
から35℃の間で約60分間から120分間乾燥して接
着剤をバッキングに浸透させることが好ましい。ついで
接着剤は好ましくは30分間から150分間、30℃か
ら35℃の間で乾燥される。もし温度が高過ぎると、例
えば60℃より高いと、ふくれが生じるかもしれず、そ
して接着剤のトップ面は乾燥しているのに接着剤の背面
は乾燥しないであろう。
接着剤の重量は高速回転下で支持パッドに被覆研磨材を
保持するのに十分な接着強度を提供するために十分多く
なければならないが、被覆研磨材を取り換える必要が生
じた時に支持パッドから被Wi研磨材が容易に除去でき
なくなるほど多く1べきでない。
次に、被覆研磨材は、ジスク、シート、0−ル、及びコ
ーンのようなさまざまな異った形態に転換され得る。
ある場合には、被覆研磨材の研磨粒子を担持しない主要
面が、感圧接着剤層を適用する竹に他の材料で下塗り又
は被覆されるかもしれない。この下塗り又は付加被覆は
感圧接着剤の層22とバッキング12との間の接着を高
める。
第2実1lI1111様における2成分の混合は、被覆
研磨材に対する必要な性質を示す接着剤を提供する。
第1成分は良好な剪断強度と水抵抗性を提供するように
働く。第2成分は良好な剥離強度を広い温度範囲に亘っ
て提供するように働く。
前にボしたように、この発明の感圧接着剤は、抗酸化剤
、無機充てん材、チキソトロープ付与剤、安定剤、及び
染料のような添加剤を含むこともできる。このような添
加剤の例はこの俵用用される米国特許第4,835.2
11 (その特許のカラム7.25から68行、及びカ
ラム8.1から4行参照)で見ることができる。
以下のυ1限されない実施例はこの発明を史に詳しく説
明するであろう。下記実施例の各種特性を測定するのに
使われる試験が以ドに記載される。
Cエツト試験(Wet Te5t) ウェット試験は、サンディング又は研磨作業中の感圧接
着剤についての水の影響をシミュレートした。各被覆研
磨材サンプルは7.61径のラスタにかえられた。水中
でそのラスタは7.6α径のゴム製支持パッドに圧接さ
れた。被覆研磨材サンプル/支持パッド組み立て品はゲ
ルコートプラスチックを2分間研磨するのに使われた。
″mi研磨材と支持パッドの間の最初と最後の接着が記
録された。評点システムが使われ、その中で評点1は感
圧接着剤と支持パッド間に接着がなかったことを意味し
、評点2は感圧接着剤と支持パッドの間の接着が不良で
あったことを意味し、評点3は感圧接着剤と支持パッド
との闇に普通の接着があったことを意味し、評点4は感
圧接着剤と支持パッドの間に良好な接着があったことを
意味した。
ラン ム軌道試験(Random 0rbital 1
estこの試験はランダム軌道サングーによって行われ
る乾燥サンディング条件をシミュレートした。
この試験の目的は被覆研磨材を支持パッドから除去した
後にその支持パッドに感圧接着剤が移行したかどうかを
測定することであった。各実施例からの被覆研磨材は1
2.7cs+径のラスタにかえられ、ランダム軌道サン
グーに取りつけられた12.7cs+径のビニル製支持
パッドに圧接された。
次に、被覆研磨材はプラスチック/ガラス繊維複合材の
エツジ(約0.71厚)を約2分研磨するのに使われた
。研磨後、被II研lI材は除去され、そして支持パッ
ドに移行した接着剤の潰が測定された。評点システムが
展開され、その中で評点1は感圧接着剤層と支持パッド
との闇に最初の接着がなかったことを意味した。評点2
は感圧接着剤層と支持パッドの闇に良好な接着があった
が、被覆研磨材が除かれたとき望ましくない麺の接椙剤
が支持パッドの上に残ったことを意味した。評点3は感
圧接着剤層と支持パッドの間に良好な接着があったが、
被覆研磨材が除かれたとき少量の接着剤が支持パッドの
上に残ったことを意味した。
評点4は感圧接着剤層と支持パッドの間に良好な接着が
あり、且つ被覆研磨材を除いたとき支持パッド上に目視
できる接着剤が残らなかったことを意味した。
飛散試験(Fl −off Te5t 被覆研磨材は7.6cmvlのラスタにかえられ、そし
てエアーグラインダにとりつけられた7、6αのブチル
ゴム支持パッドに仕接された。被覆研磨ジスク/支持パ
ッド組み立て品は15.00Orpm、で回転した。被
覆研磨ラスタは冷間圧延鋼の溶接部と隅部を研磨するた
めに1分間使われた。
この試験は苛酷な研磨試験と考えられそして研磨作業の
間に被覆研磨ラスタが如何によく支持パッド上に残るか
が測定された。評点システムが展開され、その中で評点
Oは被覆研磨ラスタの完全な破損を示す飛散を意味し、
評点1は被覆研磨ラスタと支持パッドとの間の接着が不
良であったことを意味し、評点2は被覆研磨ラスタと支
持パッドとの間の接着が町でラスタはかろうじて試験に
合格したことを意味し、評点3は被¥ti研磨うスクと
支持パッドとの間に良好な接着があったことを意味し、
評点4は被覆研−磨うスクと支持パッドとの間に優秀な
接着があったことを意味し、評点5は被覆研磨ラスタと
支持パッドとの間に最高の接着があったことを意味した
ラップ   験 Lap 5hear Te5t)この
試験は異った接着剤の相対的な剪断強度の指標を提供し
た。各実施例からの各被覆研磨材が2.54国小のスト
リップにかえられた。各実施例の各被覆研磨材の各スト
リップの接着剤を着けた側が2.0Kgのローラ手段に
よりビニルバッキング上に圧接された。ビニルバッキン
グは支持パッドをシミュレートするために使われた。
“In5trOn”試験装置が各実施例のストリップを
ビニルバッキングから1311分の速度で引張って離す
ために使われた。各実施例のストリップとビニルバッキ
ングとの間の角度は試験を通して08に近く保持された
。ピーク荷重が測定された。
−殻内にラップ剪断強度が高い程、剪断強度が高い。
接着剤   験 Adhesive Transfe 
 Te5tこの試験は感圧接着剤病が被覆研磨材のバッ
キングに如何によく接着するかの指標を提供した。
各実施例の被覆研磨材が2.54cIII巾のストリッ
プにかえられた。市販の接着テープ、#396(Hin
l’1eSOta HininQ and Hanur
acturtno社、St。
Pa1j l 、旧nnesota >が、各実施例の
各被覆研磨材の各ストリップの感圧接着剤層の上に、2
.0KgのO−ラ手段により圧接された。“1nStr
On”試験装置が#396テープのストリップを各実施
例のストリップから511/分の速度で引き離すために
使われた。#396テーブのストリップと各被覆研磨材
との間の角度は試験を通じて906近くに保持された。
#396接看チーIを各被覆研磨材の感圧接着剤層から
引き離す力が測定された。
このタイプの試験において、#396接着テープが感圧
接着剤を被覆研磨材のバッキングから除いたときに破壊
が生じた。その力と破壊のモードが記録された。
剥離試験(Peel Te5t ) この試験は被覆研磨材の感圧接着剤の相対的剥離強度を
測定した。各実施例の被覆1ill磨材が2.5cm巾
のストリップにかえられた。被覆研磨材はついで2.5
4cm+rllのビニルストリップに2.060−ラ手
段により圧接された。そのビニルストリップは支持パッ
ドをシミュレートした。
“In5trOn”試験ftlがビニルストリップを各
実施例のストリップから51国/分の速度゛C引離すの
に使われた。ビニルのストリップと各被1ijl研磨材
との間の角度は試験を通して90″近くに保たれた。ビ
ニルストリップを各被WI研II@の感圧接着剤層から
引離すのに要するピークの力の平均が測定され記録され
た。
all (Co1d Teuera、ture Tac
k Te5t)この試験は感圧接着剤とブチルゴム支持
パッドとの間の冷温における接着を測定した。被覆研磨
ラスタ(7,6CI+径)がブチルゴム支持パッド(7
,6CI径)と共に3℃にセットされたクーラーで24
時間保存された。ついでそのラスタは支持パッドに圧接
され最初の接着が記録された。評点システムがgl関さ
れ、その中で評点1は被覆1ill磨ジスクと支持パッ
ドとの間の接着がなかったことを意味し、評点2は被覆
研磨ラスタと支持パッドとの間の接着が不良であったこ
とを意味し、評点3は被覆研磨ラスタと支持パッドとの
間の接着が普通であったことを意味し、評点4は被覆研
磨ラスタと支持パッドとの間の接着が良好であったこと
を意味し、評点5は被i研磨うスクと支持パッドとの間
の接着が極めて良好であったことを意味し、評点6被覆
研磨ジスクと支持パッドとの間の接着が優秀であったこ
とを意味した。
比較例A 溶媒ベースの感圧接着剤が、旧nnesota Hin
inOandHanuracturtno社、St、 
Paul、旧nnesotaから市販されているグレー
ド320“Tri−トite”“W13tOrdrV”
紙タイツW2の、研磨粒子を担持してない主要な面上に
被覆された。被覆はナイフコータによって適用されそし
て接着剤はナイフコータに重力供給された。接着剤は本
質的にイソオクチルアクリレートとアクリル酸とのコポ
リマーで構成された。被覆研磨材はウェット試験をうけ
試験結果は表Iに示される。
比較例B この例の被覆研磨材は比較例へと同じ方法で調製され試
験された。但し異った接着剤が使われた。
接着剤は米国特許第4.835.211の実施例1によ
りII製されたゴムベース、水乳化性、粘着性接着剤で
あった。被覆研磨材はウェット試験をうけその試験結果
は表工に示される。
実施例1 この実施例の被覆研磨材は比較例Aと同じ方法でElf
され試験された。但し異った接着剤が用いられた。その
接着剤は水乳化性アクリル接着剤(3部)とゴムベース
の水乳化性粘着性接着剤(1部)との混合物であった。
水乳化性アクリル接着剤は米国特許第4.835.21
1 (カラム10、“第2成分のII製”参照)によっ
てII製された。ゴムベースの水乳化性接着剤は比較例
Bに使われたものと同じ接着剤であった。被覆研磨材は
ウェット試験をうけ試験結果は表工に示される。
表  ■ 表1のデータはゴムベースの水乳化性接着剤と水乳化性
アクリル接着剤との混合物は被覆研磨材に対し改良され
たウェット特性をもつl!FE接羽剤接着供したことを
示す。
衷1」しし1旦 実施例2−8は〈実施例1と共に)、水乳化性アクリル
接着剤と水乳化性ゴムベース接着剤との各種比率を用い
て得られた結果を比較する。実施例2から8に対して被
覆研磨材は実施例1と同じ方法でII製されたが、接着
剤成分の比率は異った。
各実施例の被覆研磨材はウェット試験とランダム軌道試
験によって評価された。
及び結果は表■に示す。
jL 饋 接着剤成分の比率 8実施例1は被覆研磨材の有効性を実施例2−8のそれ
らと比較するために表■に含まれる。
表■のデータは、水乳化性アクリル接着剤とゴムベース
の水乳化性接着剤との好ましい比率は3対1から5対1
の闇であったことを示す。すべての場合に、被覆研磨材
はビニル支持パッドに接着しそして試験を通してその支
持パッド上に残った。
C′CjDと   9−14 これらの例は各種感圧接着剤の性能を、飛散試験、ラッ
プ剪断試験、接着剤移行試験、剥離試験、及び冷温粘着
性試験として示された試験法の下に比較する。試験結果
は表■及び■に示される。
比較例C 比較例Cの被覆Tf1磨林は、グレード36” Thr
ee−トite u Re5in Bond C1ot
h、 xウェイトPSA、感圧接着剤被1ffl磨材で
、旧nnesotaHIninQ and Hanur
acturtng社から市販されている。
被覆研磨材の研磨粒子を担持しない面に既に被覆された
感圧接着剤は溶媒から被覆されるゴムベースの接着剤で
あった。布バッキングは接着剤を適用する前に下塗りさ
れた。
比較例り 水乳化性アクリルベース感圧接着剤が、Hinncso
ta Mining and Manufacturi
ng社、S(。
Pau l 、旧nnesotaから市販のグレード3
6“Three−トite ” Re5in Bond
 C1oth、 Xウェイト被覆研磨材の、研磨粒子を
担持しないバッキングの面に被覆された。被覆重量は1
62g/TrL2であった。この特定の接着剤は剪断に
敏感であった。
従ってその接着剤はポンプで送れなかった。接着剤は最
初に塗装トラフに注入された。接着剤はついでロールコ
ータで適用され、適用直後に平滑化用ブランケットがウ
ェブ全域に接着剤を平滑化した。平滑化用ブランケット
は接着剤に接する側にシリコーンでつくられた低表面エ
ネルギの被覆をもつポリエステルフィルムであった。こ
の被覆研磨材は比較例Cの被覆研磨材とは、その比較例
に記載された溶媒から被覆されるゴムベース接着剤を持
たないことが異った。水乳化性アクリルベース接着剤は
米国特許筒4.835.211 (カラム10、′第2
成分の調製”参照)によって調製された。接着剤が被覆
された後、その接着剤はオーブン中で25℃で25から
30分間、そして50℃で40分間乾燥された。
実施例9 この実施例の被覆研磨材は、異った接着剤が使われた以
外は、比較例りと同じ方法で調製された。
その接着剤は酢酸ビニルと少くともひとつの末端不飽和
ビニルモノマーとの水乳化性の粘着性]ポリマーで構成
された。その接着剤は商標“Flexcryl  16
25 ”を持ちAir Products社カら市販の
ものであった。” Flexcryl  1625 ”
はアニオン性安定化の、アクリル酸エチルヘキシル(7
7重量%)、メタクリル酸メチル(15重憔%)、及び
酢酸ビニル(8重量%)の混合物であると信じられる。
接着剤は30℃で7分間そして50℃で40分間乾燥さ
れた。
友1且ユニ この実施例の被N研磨材は実施例9と同じ方法で調製さ
れた。但し接着剤は75重量%の“Flexcryl 
 1625 ” Wc看剤と25重坦%の比較例りに記
載されたようなアクリル接着剤とで構成された。
実施例11 この実施例の被覆研磨材は実施例10と同じ方法で調製
された。但し2つの接着剤の重量による比率は60重量
%の“Flexcryl  1625”接着剤と40重
量%のアクリル接着剤とであった。
実施例12 この実施例の被覆研磨材は実施例10と同じ方法で調製
された。但し2つの接着剤の重量による比率は50重糧
%の“rtexcryt  1625”接着剤と50重
量%のアクリル接着剤とであった。
実施例13 この実施例の被覆研磨材は実施例10と同じ方法で調製
された。但し2つの接着剤の重量による比率は40重量
%の“Flexcryl  1652 ”接着剤と60
重量%のアクリル接着剤とであった。
支1鳳ユA この実施例の被覆研磨材は実施例10と同じ方法でW4
1Jされた。但し2つの接着剤のf4ffiによる比率
は25重重量の“Flexcryl  1652”接着
剤と75重世%のアクリル接着剤とであった。
表  ■ 比  較 比  較 0 1 2 3 4 1.5 9゜ 6 2、25 4.5 3、25 2、25 11.3 14、5 11、3 18、2 19、5 20、0 15、9 表  ■ 実施例 接着剤移行試験 (Kl ) 剥離試験 (Kl ) 冷温粘着性 試     験 比  較 C8,00,955 比  較 D  6.0  0.95 3 9 8.4  2.2 6 10 7.3  1.7 3 11 6.4  1.3 5 12 5.0  1.3 3゜ 13 6.1  1.3 4 14 6.3  1.2 4 接着剤移行試験において、感圧接着剤の被覆研磨材バッ
キングからの離脱(剥離)はなく、これによって感圧接
着剤と布バッキングとの間に十分な接着があったことを
示す。
この発明のさまざまな修正及び変更が、当業者にはこの
発明の範囲と精神とから逸脱することな4゜ しに明らかになるであろう。又この発明はここに示され
た説明用の実flA態様に不当に制限されないことを理
解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、その主要な一面に感圧接着剤の層をもつ被覆
研磨材の断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)その主要な一面に研磨粒子の層を担持するバッキ
    ングを含み、その研磨粒子が前述のバッキングにすくな
    くともひとつのバインダによつて接着され、前述のバッ
    キングがその別の主要面に感圧接着剤層を担持し、その
    感圧接着剤が酢酸ビニルとすくなくともひとつの末端不
    飽和ビニルモノマーとのコポリマーから形成される水乳
    化性粘着性接着剤を含む、被覆研磨材。 (2)その主要な一面に研磨粒子の層を担持するバッキ
    ングを含み、その研磨粒子が前述のバッキングにすくな
    くともひとつのバインダによって接着され、前述のバッ
    キングがその別の主要面に感圧接着剤層を担持し、その
    感圧接着剤が以下を含む被覆研磨材。 a、(i)ゴムベース接着剤、 (ii)シリコーンベース接着剤、 (iii)ポリ酢酸ビニルベース接着剤、 (iv)酢酸ビニルとすくなくともひとつの末端不飽和
    ビニルモノマーとのコポリマー、からなるグループから
    選ばれた水乳化性粘着性接着剤を含む第1の成分、及び b、水乳化性アクリル接着剤をふくむ第2の成分。 (3)請求項(1)又は(2)に記載の被覆研磨材であ
    って、前述の末端不飽和ビニルモノマーがアクリル酸イ
    ソオクチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル
    、アクリル酸イソノニル、アクリル酸2−エチルヘキシ
    ル及びメタクリル酸メチルからなるグループから選ばれ
    ることを特徴とする研磨材。 (4)請求項(2)に記載の被覆研磨材であって、前述
    の水乳化性アクリル接着剤が、N−第三級オクチルアク
    リルアミド、N−第三級ブチルアクリルアミド、N−第
    三級アミルアクリルアミド、及びN−イソプロピルアク
    リルアミドからなるグループから選ばれた成分により修
    正されたことを特徴とする研磨材。 (5)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、前述
    の第1の成分と第2の成分との比率が、重量で、約5:
    1から約1:5の範囲であることを特徴とする研磨材。 (6)請求項(2)に記載の被覆研磨材であって、前述
    の第1の成分と第2の成分との比率が、重量で、約1:
    1から約1:5の範囲であることを特徴とする研磨材。 (7)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、前述
    のバッキングが紙、布、高分子フィルム、加硫繊維、不
    織布材料、及びそれらの組み合わせからなるグループか
    ら選ばれることを特徴とする研磨材。 (8)請求項(2)に記載の被覆研磨材であって、研磨
    粒子が酸化アルミニウム、セラミックアルミニウムオキ
    シド、アルミナジルコニア、炭化ケイ素、フリット、ざ
    くろ石、ダイアモンド、立方窒化ホウ素、及びそれらの
    組み合わせからなるグループから選ばれることを特徴と
    する研磨材。 (9)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、バイ
    ンダが、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン
    −ホルムアルデヒド樹脂、ウレア−ホルムアルデヒド樹
    脂、グルー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ラテックス
    、及びそれらの組み合わせからなるグループから選ばれ
    ることを特徴とする研磨材。 (10)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、更
    に感圧接着剤層を被覆するライナを含むことを特徴とす
    る研磨材。 (11)請求項(2)に記載の被覆研磨材であって、更
    に前述のバッキングと前述の感圧接着剤層との間に、プ
    ライマーを含むことを特徴とする研磨材。 (12)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、前
    述の感圧接着剤が更に粘着付与材を含むことを特徴とす
    る研磨材。 (13)請求項(2)に記載の被覆研磨材であつて、前
    述の感圧接着剤層が更に、抗酸化剤、無機充てん材、チ
    キソトロープ付与剤、安定材、及び染料からなるグルー
    プから選ばれた添加剤を含むことを特徴とする研磨材。 (14)その主要な一面に研磨粒子の層を担持するバッ
    キングを含み、その研磨粒子が前述のバッキングにすく
    なくともひとつのバインダによつて接着され、前述のバ
    ッキングがその別の主要面に感圧接着剤層を担持し、そ
    の感圧接着剤が以下を含む被覆研磨材。 a、(i)ゴムベース接着剤、 (ii)シリコーンベース接着剤、 (iii)ポリ酢酸ビニルベース接着剤、 (iv)酢酸ビニルとすくなくともひとつの末端不飽和
    ビニルモノマーとのコポリマー、からなるグループから
    選ばれた水乳化性粘着性接着剤を含む第1の成分、及び b、(i)水乳化性アクリル接着剤、及び (ii)疎水性と親水性双方のモイエティをもち、少な
    くとも5のしかし40より多くない炭素原子をふくみ、
    そして水分散性の、 少なくともひとつのビニル不飽和の、重合性モノマー、 から形成されるコポリマー接着剤を含む第2の成分。 (15)その主要な一面に研磨粒子の層を担持するバッ
    キングを含み、その研磨粒子が前述のバッキングにすく
    なくともひとつのバインダーによって接着され、前述の
    バッキングがその別の主要面に感圧接着剤層を担持し、
    その感圧接着剤が以下を含む被覆研磨材。 a、(i)ゴムベース接着剤、 (ii)シリコーンベース接着剤、 (iii)ポリ酢酸ビニルベース接着剤、 (iv)酢酸ビニルとすくなくともひとつの末端不飽和
    ビニルモノマーとのコポリマー、からなるグループから
    選ばれた水乳化性粘着性接着剤を含む第1の成分、及び b、(i)水乳化性アクリル接着剤、 (ii)疎水性と親水性双方のモイエティをもち、少な
    くとも5のしかし40より多くない炭素原子を含み、そ
    して水分散性の、少なくともひとつのビニル不飽和の、
    重合性モノマー、 (iii)遊離ラジカル重合可能の不飽和基をもつ少な
    くとも一つの双性オン、 から形成されるコポリマー接着剤を含む第2の成分。 (16)請求項(2)、(14)又は(15)に記載の
    被覆研磨材であつて、前述の第2成分の前述の水乳化性
    アクリル接着剤が、アクリル酸イソオクチル、アクリル
    酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸イソノニ
    ル、アクリル酸2−エチルヘキシル及びメタクリル酸メ
    チルからなるグループから選ばれることを特徴とする研
    磨材。 (11)請求項、(14)又は(15)に記載の被覆研
    磨材であつて、前述の第2成分の前述の水乳化性アクリ
    ル接着剤が、N−第三級オクチルアクリルアミド、N−
    第三級ブチルアクリルアミド、N−第三級アミルアクリ
    ルアミド、及びN−イソプロピルアクリルアミドからな
    るグループから選ばれた成分により修正されたことを特
    徴とする研磨材。
JP2242827A 1989-09-15 1990-09-14 水から被覆することができる感圧接着剤を含む被覆研磨材 Pending JPH03111428A (ja)

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