JPH0788774A - 吸湿硬化性ポリウレタンホットメルトメイクコーティング使用の塗工研磨材 - Google Patents
吸湿硬化性ポリウレタンホットメルトメイクコーティング使用の塗工研磨材Info
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Abstract
た吸湿硬化性ポリウレタンホットメルトメイクコーティ
ングおよびその中に少なくとも部分的に埋め込まれた研
磨材粒子とを含むとして記載されている。本発明の塗工
研磨材を製造する方法も記載されている。
Description
造法に関するものであり、特にメイクコーティングとし
て吸湿硬化性ポリウレタンホットメルト接着剤を使用す
る塗工研磨材に関する。
面を接着剤特性を持った第1のバインダー層、これはし
ばしば当業界で“メイク”コーティングと呼ばれている
もの、を塗布して作られる。研磨材粒子は塗布した下地
材上にのせ、そこに部分的に埋め込まれる。それから、
よく“サイズ”コーティングと呼ばれている第2のバイ
ンダー層を研磨材粒子およびメイクコーティング上に塗
布する。第2のバインダー層の厚さによってバインダー
上に出ている研磨材の量を調整する。更に任意の層とし
て一般にアンチ−ローディング物質が含まれており、こ
れは当業界では“スーパーサイズ”コーティングと呼ば
れている。
される接着剤は一般的には水または溶媒系で、フェノー
ル樹脂、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムア
ルデヒドおよびそれらの混合物含む。使用されてきた接
着剤の他のものは動物皮革接着剤および澱粉系のもので
ある。同じ接着剤はサイズコーティングにも用いられて
きた。
されてきた従来の接着剤系の多くは固形分含量の低いも
のであり、乾燥するのに多くのエネルギーを必要とし、
下地材の選択に注意が必要である。溶媒系の接着剤の場
合には溶媒を抽出する装置も必要となるであろう。この
ような抽出装置は研磨材粒子の微細なものを抽出し工程
上の問題を引き起こす可能性がある。
は、吸湿硬化性ホットメルトポリウレタン接着剤層を塗
布した下地材とその中に部分的に埋め込まれた研磨材粒
子を含んでなる。図によって本発明を説明すると、図1
は本発明の好ましい塗工研磨材1を示しており、HMP
U(ホットメルトポリウレタン)3を塗布した開放気泡
下地材層2を有している。研磨材粒子4の大部分は層3
の中に部分的に埋め込まれている。気泡層は開放性の気
泡であったも閉鎖性の気泡であってもよいことに注意さ
れたい。空気(または他の不活性ガス)孔は5として示
してある。図2は下地材層として紙を使用するもう一つ
の実施態様を示しており、その上に塗布物であるHMP
Uと研磨材粒子とを塗布物をのせている。実施態様1お
よび8はいずれも、サイズコーティングおよびスーパー
サイズコーティングを加えてあってもよい(図には示さ
れていない)。
湿硬化性ホットメルトポリウレタン接着剤を使用すると
従来の水系および溶媒系のメイクコーティング以上に多
くの利点があることがわかってきた。ホットメルト接着
剤は100%固体含量で使用され、塗布温度を適当に選
択することにより研磨材粒子は好ましい配向を維持する
であろう。ホットメルト接着剤は多くのサイズ処方物と
親和性があり、メイクコーティングおよび研磨材粒子上
に水系のサイズを塗布してサイズコーティングの水分含
量をメイクコーティングの硬化に寄与させることがで
き、メイクコーティングとサイズコーティングとの強い
接着力を確実にすることができる。他のサイズコーティ
ング、例えばホットメルト、溶媒系処方物、または照射
硬化性樹脂を用いることができ、これらのサイズはメイ
クコーティングの完全硬化前に塗布してもまたは後に塗
布してもよい。
ットメルト接着剤は100%固体の重合体物質である。
これらは一般に吸湿硬化性ポリウレタン樹脂プレカーサ
ー、ワックス(特にパラフィンワックス)、および安定
剤の組み合わせでできている。硬化した組成物中のポリ
ウレタン樹脂成分は、吸湿硬化性ホットメルト接着剤の
全重量を基準にして、一般的には約50から99重量
%、ワックスは約1から49重量%、そして安定剤は一
般的には1重量%以下である。塗布は普通はダイコーテ
ィングまたは押出コーティングによって行われるが、ス
プレーコーティングでもよい。吸湿硬化性ポリウレタン
は末端イソシアネート基のプレポリマーからできてお
り、これは塗布後残存イソシアネート基が水分と反応し
て硬化する。最初に形成されたアミノ基がより多くのイ
ソシアネート基と反応してウレア結合を形成する。こう
して、“ポリウレタン”という言葉はポリウレア結合を
含むことを意味する。
MPU)は接着剤の塗布温度に耐えるいかなる下地材に
塗布してもよい。適当な下地材としては紙、布および多
泡体が含まれる。HMPUは直接下地材に塗布してもよ
いし、または塗布前にプライマーまたはプレサイズ層を
塗布してもよい。このようなプレサイズ層は溶媒系、水
系またはホットメルトであってもよい。プレサイズは、
HMPUメイクコーティングと同じ塗布装置で容易に塗
布できるから、ホットメルトが便利である。プレサイズ
層は、特に表面の粗い下地材または例えば開放性気泡の
ようなボイドをもった下地材、および織布および不織布
には特に有用である。そうすることにより表面を滑らか
にするのに役立ち、プレサイズ材よりも高価な成分であ
るHMPUの必要量を低減する。普通はプレサイズ層は
閉鎖性気泡および実質的に表面がシールされている他の
下地材には必要としない。
oli)社製チボメルト(Tivomelt)9617
/11、9628および9635/12;ヘンケル社製
プールメルト(Purmelt)QR116およびQR
3310−21およびミネソタ・マイニング・マニファ
クリュアリング・カンパニー(セント・ポール、ミネソ
タ州(“3M”))社製ジェット・ウェルドTS−23
0の商品名で商品として入手できるものである。
は当業界ではよく知られている。残存イソシアネート基
を持った好適なプレポリマーは、(1)その全混合物の
数平均分子量が約1,000から10,000、好ましく
は約1,000から6,000、より好ましくは約3,0
00から4,500であり、2個またはそれ以上のヒド
ロキシル基をもつ混合物と、(2)ポリイソシアネー
ト、好ましくはジイソシアネート、との反応によって形
成される。
例としては、ポリエステル、ポリラクトン、ポリアルキ
レンまたはポリアルキレンエーテル、ポリアセタール、
ポリアミドまたはポリチオエーテルのポリオールがあ
る。好ましいプレポリマーは一級末端ヒドロキシル基を
持った直鎖状脂肪族または僅かに分岐したポリエステル
から得られるものである。他の有用なポリエステル類は
2級ヒドロキシル基またはカルボキシル基を末端に含む
ものである。
が結晶性または半結晶性のポリエステルジオールであ
る。好ましいポリエステル類は融点が30℃から80℃
の間にあるもの、もっとも好ましくは40℃から60℃
の間にあるものである。ブレンド物中にガラス転移点が
50℃までの非晶質ポリエステルを全ポリエステル重量
中50%以下の量で用いてもよい。場合によっては液体
ポリエステルをポリエステルブレンド物中30%未満の
量で用いてもよい。このような好ましいポリエステル類
は、ジオールを二塩基酸または二塩基酸誘導体と反応し
て調製することができる。HO-(CH2)x-OH(ここ
でxは2から8)の構造を持った短鎖ジオールを、構造
HOOC-(CH2)y-COOH(ここでyは1から10)
を持った二塩基酸と反応させて得られる。使用すること
のできるジオールの例としてはエチレングリコール、
1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール;1,
4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコ
ールおよび1,2-プロピレングリコールが含まれる。使
用することのできる二塩基酸の例としては、アジピン
酸、アゼライン酸、琥珀酸およびセバシン酸が含まれ
る。少量のトリオール類、ポリエーテル類および30モ
ル%までの他の二塩基酸および酸無水物例えばイソフタ
ル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸およ
び無水フタル酸も好ましいポリエステル合成に用いても
よい。
商品として入手できるポリエステルの例としてはイノレ
ックス・ケミカル(Inolex Chemical)
社から入手できる“レキソレッツ(Lexorez)”
シリーズがある。このような樹脂の特定の例としてはレ
キソレッツ1130-30P、レキソレッツ1110-2
5Pがある。商品として入手でき、本発明で使用するこ
とのできる他のポリエステル類にはルコ・ポリマー・コ
ーポレーション(Ruco Polymer Corpo
ration)社製の“ルコフレックス(Rucofl
ex)”シリーズの樹脂がある。商品として入手でき、
本発明で使用することのできるポリラクトンの例として
はユニオン・カーバイド社製の“トーン(Tone)-
0260”がある。成分比率は必要とする性能特性によ
って決定することができる。
としては (1)ポリオールと多塩基酸との反応生成物である線状
ポリエステル混合物であり、 a+b≦4、c+d≧6 4<a+b≦6、c+d≧10 6<a+b≦8、c+d≧12 ここでaは第1のポリエステルを得るために用いられる
ポリオール中のメチレン基の数であり、bは第1のポリ
エステルを得るために用いられる多塩基酸中のメチレン
基の数であり、cはブレンド物中の第2のポリエステル
を得るために用いられるジオールまたはポリオール中の
メチレン基の数であり、dはブレンド物中の第2のポリ
エステルを得るために用いられる多塩基酸中のメチレン
基の数であり;または (2)少なくともひとつの非線状ポリエステルとひとつ
の線状ポリエステルのブレンド物であり、ここで、非線
状ポリエステルは、ポリネオペンチルアジペート、ポリ
プロピレンアジペートおよびポリシクロヘキサンジメチ
ルアジペートからなる群から選ばれ、線状ポリエステル
は、、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネ
ートおよびポリヘキサメチレンセバケートからなる群か
ら選ばれる、ただし、線状ポリエステルがポリヘキサメ
チレンセバケートである場合は、非線状ポリエステルは
ポリネオペンチルアジペートまたはポリプロピレンアジ
ペートである。ポリε-カプロラクトン、およびポリエ
チレンアジペート、ポリエチレンサクシネートおよびポ
リブチレンサクシネートからなる群から選ばれる少なく
ともひとつの直鎖状ポリエステルのブレンド物。
しい混合物は次のものである: (1)線状ポリエステルブレンド物であり、ポリエステ
ルは次の関係を満足するジオールと二塩基酸の反応生成
物である、 a+b=4、c+d≧6 a+b=6、c+d≧10 a+b=8、c+d≧12 ここでa、b、cおよびdは上記の通りであり; (2)線状ポリエステルと非線状ポリエステルとのブレ
ンド物であり、非線状ポリエステルはポリネオペンチル
アジペート、ポリプロピレンアジペートおよびポリシク
ロヘキサンジメチルアジペートからなる群から選ばれ、
線状ポリエステルはポリエチレンアジペート、ポリブチ
レンアジペートおよびポリヘキサメチレンセバケートか
らなる群から選ばれ、線状ポリエステルがポリヘキサメ
チレンセバケートの場合には非線状ポリエステルはポリ
ネオペンチルアジペートまたはポリプロピレンアジペー
トであり; (3)ポリエチレンアジペートとポリヘキサメチレンア
ジペートとの混合物; (4)線状ポリエステルのひとつがポリε-カプロラク
トンであり他のものがポリエチレンアジペート、ポリエ
チレンサクシネートおよびポリブチレンサクシネートか
らなる群から選ばれる線状ポリエステルの混合物。
は組成物により違っていることもあり得る。しかし、第
2のポリエステルに対する第1のポリエステルの比率は
重量比で約85:15から15:85が好ましく、より
好ましくは80:20から20:80、最も好ましくは
70:30から30:70であることがわかった。
リマーと反応してプレポリマーを生成するポリイソシア
ネート類は脂肪族であっても芳香族であってもよい。好
ましくはこのポリイソシアネート類は芳香族ジイソシア
ネートであって、例えばジフェニルメタン-2,4'-ジイ
ソシアネートおよび/または4,4'-ジイソシアネー
ト;トルエン-2,4-ジイソシアネート;および-2,6-
ジイソシアネートおよびそれらの混合物である。他の例
としては以下のものが含まれる:ナフタレン-1,5-ジ
イソシアネート;トリフェニルメタン-4,4',4''-ト
リイソシアネート;フェニレン-1,3-ジイソシアネー
トおよび-1,4-ジイソシアネート;ジメチル-3,3'-
ビフェニレン-4,4'-ジイソシアネート;ジフェニルイ
ソプロピリジン-4,4'-ジイソシアネート;ビフェニレ
ンジイソシアネート;キシレン-1,3-ジイソシアネー
トおよびキシレン-1,4-ジイソシアネート。
ポリイソシアネート類の一覧表はエンサイクロピーディ
ア・オブ・ケミカル・テクノロジー(Encyclop
edia of Chemical Technolog
y)、カーク−オスマー(Kirk−Othmer)
著、第2版、第12巻、第46-47頁、インターサイ
エンス出版社、ニューヨーク(1967年)に掲載され
ており、これは本発明の一部である。特に好ましいイソ
シアネート類としては、ジフェニルメタン-4,4'-ジイ
ソシアネート(MDI)およびトルエン-2,4-ジイソ
シアネート/トルエン-2,6-ジイソシアネート(TD
I)およびそれらの混合物が含まれる。
導体(類)も用いることができ、例えばこれらの例とし
ては、イソシアネート基誘導体と融点調整剤との液体混
合物(例えば、MDIと、モビー・ケミカル・コーポレ
ーション(Mobay Chemical Corp.)
社から商品として入手できる“イソネート 143L”
といったポリカーボジイミドアダクツとMDIとの混合
物);少量、好ましくは全イソシアネート成分の10%
または8%以下のジフェニルメタンジイソシアネート重
合体(例えば、ダウ・ケミカル社から商品として入手で
きる“PAPI”、および“PAPI20”から“PA
PI901”のシリーズ、モビー・ケミカル社から商品
として入手できる“モンデュールMR”“モンデュール
MRS”および“モンデュールMRS-10”およびア
イ・シー・アイ(ICI)社から商品として入手できる
“ルビネートM”);および芳香族イソシアネートまた
は上記のイソシアネート基誘導体をケトオキシムのよう
なブロック化剤と反応して得られるブロックされたイソ
シアネート化合物がある。このようなブロックされたイ
ソシアネート基誘導体類はここでは便宜上MDIおよび
TDIのイソシアネート基誘導体と見做されよう。
ヒドロキシル基含有成分よりも等価量以上存在すべきで
ある。ヒドロキシル基に対するイソシアネート基の当量
比は好ましくは1.0に対して約1.2から約10、特に
好ましくは1.0に対して約1.6から約2.2である。
料または補助剤を含むことができる。例えば、鎖延長剤
(例えば、エチレングリコールまたはブタンジオールの
ような短鎖ポリオール類)、フィラー類(例えば、カー
ボンブラック、酸化亜鉛のような金属酸化物、およびタ
ルク粘土、シリカ、珪酸塩等)、熱可塑性樹脂、可塑
剤、抗酸化剤、顔料、紫外線吸収剤、等をが含んでHM
PU組成物に特別な特性を付与してもよい。これらの補
助剤は単独で使用する場合も複数組み合わせて使用する
場合もHMPU組成物中で50重量%までの量で構成さ
れる。HMPUが“ノン-ヘアリング(non-hair
ing)”であることを必要とするなら、補助剤はこれ
を妨害しないような量だけを加えるべきであり、それは
本発明の一部である米国特許第5,137,984号明細書に教
示されているとおりである。
4日出願の譲受人米国特許出願番号第07/515,113号;1
991年1月25日出願の同第07/646,067号;1993
年4月15日出願の同第08/047,861号;および1993
年12月14日出願の同第08/166,550号に開示されてお
り、いずれも本発明の一部である。
ミン類、有機金属化合物類のような触媒または反応促進
剤、オキサゾリジンのような硬化助剤等を効果的な量含
むこともできる。ジブチルチンジラウレートは好ましい
有機金属化合物である。有機金属触媒の効果的な量とは
プレポリマーに対して約0.01から2重量%である。
より好ましくは触媒はプレポリマー重量に対して約0.
05から約1%存在することである。本発明に用いられ
るHMPU接着剤組成物は従来の混合方法を用いて高温
で各成分を混合することにより調製することができる。
無水条件下で各成分を混合することが好ましい。一般に
HMPU接着剤の調製は溶媒を使用しないで行われる。
本発明に用いられるHMPU組成物は、結晶化により初
期強度、すなわちグリーン強度を発現し、それから水、
例えば水蒸気または水分に暴露することによって硬化を
続ける。高い湿度と熱は硬化速度を高め、一方低湿度
(例えば、15%R.H.またはそれ以下)では硬化速度
は低くなろう。
的に相分離しないのが好ましいが、ポリエステル成分の
ある程度の相分離は許容し得る。さらに、相分離の程度
はあるファクターのどれかまたはそのいくらかを変える
ことにより調整することができる。例えば、ポリエステ
ルの鎖延長の程度、ポリエステルの分子量およびイソシ
アネートの選択、これらはすべて相分離に影響する。例
えば、ポリエステルの分子量が小さくなればブレンド物
の相溶性は増加する。更に、NCO:OHの比が低下す
るにつれて、プレポリマー中の各成分の相溶性は低下す
る。更に、単にポリエステル成分の比率を変えるだけで
その相溶性に影響する。ある用途に使用するHMPUは
その特定の要求に応じて選ばれるであろう。一般的な指
標として、120℃での粘度が3,000から12,00
0mPa・s(ブルックフィールド粘度計)の範囲のポ
リウレタンが適当であるが、状況によってはより高いま
たはより低い粘度のものでも適当であるかもしれない。
例えば、より粘度の低いポリウレタンは、塗布温度がよ
り低い場合に必要とされるし、より粘稠なポリウレタン
はより高い塗布温度が許容される場合には適当かも知れ
ない。
名“ジェット-ウェルド TS-230”として知られて
いるHMPUはもうひとつの好ましいHMPUである。
この特別のHMPUは表1および表2に示すような未硬
化および硬化後の物理的性質を有する。
ode)社製水系アクリルである商品名「エボードDP
-90-4101」のもの、バクセンデン(Baxend
en)社製水系ポリウレタンである商品名「ウィットコ
ボンド(Witcobond)732、769および7
88」のもの、尿素-、メラミン-およびフェノール-ホ
ルマリン、水系エポキシ系で、商品として入手できるも
のが含まれている。またサイズ剤のバインダー、普通は
アクリル系バインダー中にステアリン酸カルシウムを用
いることもできる。サイズ層は、研磨助剤、滑剤、アン
チローディング化合物のような添加剤を加工物品によっ
て指定された量含んでもよい。
のホットメルト用エチレン-酢酸ビニルである商品名
「サーマフロー(Thermaflow)6876」、
3M社のホットメルト用ポリエチレンである商品名「3
M3748」、および3M社のホットメルトポリアミド
である商品名「3M3789」として入手できるものも
含んでいる。吸湿硬化性HMPU類を含めてHMPU類
も用いてよい。ある状況では、予備成形されたフィルム
も下地材に塗布してもよい。これは下地材が多泡体また
は織布または不織布である場合に用いることのできるオ
プションである。
ーティング、好ましくは欧州特許第0433031号に
開示されているタイプのスーパーサイズコーティングを
含んでもよい。特に好ましいスーパーサイズ組成物は、
水系のアクリルバインダー、例えばヴァイナミュール
(Vinamul)社製ヴィナクリル(Vinacry
l)71322中にステアリン酸カルシウムおよびフッ
素含有添加物、例えば3M社製のFC396を含むもの
からなる。
って溶融HMPUを下地材に塗布および適用するに適し
た粘度になる温度までHMPUを加熱して塗布される。
コーティング温度はそれぞれのHMPUによって異なる
が、一般には50℃から200℃の範囲、通常120℃
から160℃の範囲にある。塗布重量は下地材の表面状
態およびポロシティー、プレサイズの有無、および研磨
材粒子の寸法によって異なる。コーティング重量は一般
に1から250g/m2の範囲にあり、この範囲の下限
は滑らかな下地材、例えば紙で微細グレードの研磨材粒
子の場合に適用される。ホットメルトプレサイズコーテ
ィングはメイクコーティングに同じようにして適用して
もよい。
ぐ後の塗布下地材に、例えば研磨材粒子をカーテン状に
降らした中へ通すか、または静電塗装によって塗布され
る。好ましくは研磨材粒子は使用前に例えば30℃から
150℃、普通は約50℃に加熱しておく。個々の研磨
材粒子は、通常業界で用いられているものの中から選ん
でもよいが、研磨材粒子(寸法および組成)は研磨材粒
子の使用を考慮して選ばれるべきであろう。適当な研磨
材粒子を選ぶに当たっては、硬度、対象としている加工
品との親和性、粒径、加工品との反応性、および熱伝導
度のような特性を考慮してもよい。
つの群:天然研磨材および人造研磨材とに分けることが
できる。天然研磨材の例としては次のものが含まれる:
ダイアモンド、コランダム、金剛砂、ざくろ石、硅石、
チャート、石英、砂岩、玉髄、燧石、珪岩、シリカ、長
石、軽石およびタルク。人造研磨材の例としては次のも
のが含まれる:炭化ホウ素、等軸晶系窒化ホウ素、溶融
アルミナ、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化ア
ルミニウム、アルミナジルコニア、ガラス、炭化珪素、
酸化鉄、炭化タンタル、酸化セリウム、酸化錫、炭化チ
タニウム、合成ダイアモンド、二酸化マンガン、酸化ジ
ルコニウムおよび窒化珪素。
としておよび好ましいものとして粒径が約0.1μmか
ら約1500μmの範囲、より好ましくは約0.1μm
から約1300μmの範囲にある。研磨材粒子は平均粒
径が好ましくは約0.1μmから約700μm、より好
ましくは約1μmから約150μm、特に好ましくは約
1μmから約80μmの範囲である。本発明で用いる研
磨材粒子はモー硬度が少なくとも8、より好ましくは9
以上であることが好ましい;しかし、特定の用途にはよ
り柔らかい粒子を用いてもよい。
粒子の集塊物を含んでいる。研磨材集塊物は多数の研磨
材粒子をバインダーで結合してより大きい研磨材粒子を
形成して作られ、特定の特異な構造を持っていてもよ
い。研磨材集塊物を形成する粒子の大部分は一種類以上
のタイプの研磨材粒子を含んでいてもよく、使用するバ
インダーは集塊物を下地材にくっつけるのに使用するバ
インダーと同じものであってもよいし、異なっていても
よい。
は研磨材をのせた後直接塗布してもよい。サイズコーテ
ィングプレカーサー組成物は好ましくは水系であり、ス
プレーコーティング、ローラーコーティング等によって
容易に塗布できる。サイズコーティングプレカーサー組
成物中の接着剤:水の比は一般に10:1から1:2の
範囲であり、好ましくは1:1から2:1の範囲であ
る。コーティング重量は一般に固形分として1から25
0g/m2の範囲であり、通常は研磨材粒子の等級に依
存する。水系のサイズコーティングがない場合は、構成
体はHMPUを硬化するために水をスプレーすることが
好ましく、または湿潤環境に置くのが好ましい。
たは水を塗布した後、構成体は例えば赤外ヒーターを備
えたトンネル乾燥機中で強制乾燥して乾燥する。好適な
乾燥温度および時間はそれぞれのサイズコーティングの
化学特性、固形分パーセント、その他によって異なるで
あろう。典型的な乾燥温度は約50℃から約90℃の範
囲である。乾燥温度が高くなるにつれて、その温度での
乾燥時間は一般に短くなる。乾燥に次いで、本発明の塗
工研磨材は、HMPUを完全硬化させるために一般に少
なくとも24時間置いておかれる。
磨材、例えば片面の大部分を研磨材粒子とHMPUを塗
布した厚さ範囲2から15mmの多泡体のストリップで
ある。本発明ではこのような研磨材およびHMPUを塗
布した下地材はシート形状であってもよいし、またはロ
ール状の織物であってもよい。スポンジはHMPUおよ
び研磨材粒子塗布装置の手前で作られてもよい。多泡
体、例えば厚さ約25mmの多泡体は本発明にしたがっ
て研磨材を塗工されたものであってもよい。本発明は片
面塗布のものに限定されるものではなく、両面サイズし
て異った研磨材等級のものを任意に塗布した商品も容易
に作ることができる。多泡体のいくつかの面または全面
に研磨材を塗布したものも可能である。本発明はあらゆ
るタイプおよびあらゆる等級の研磨材粒子を用いてもよ
い。粗いまたは多孔質の下地材に細かい研磨材を塗布す
る場合には、転写性フィルムの形態のプレサイズ使用
し、それによって表面をシールし、形状粒子が穴または
細胞に入らないで確実に表面に留まっているようにする
のが望ましい。
mのポリエステル−ウレタンフォームのシートに塗布す
ることにより一連の研磨材基材を作成した。商品名エボ
ードサーマフロー(Evode Thermaflo
w)6876として知られているEVAのプレサイズコ
ーティングを210℃で押出ダイにより塗布した。それ
から商品名プールメルト(Purmelt)QR331
0-21またはチボメルト(Tivomelt)961
7/11として知られている吸湿硬化性ポリウレタンホ
ットメルト接着剤を120℃で熱い状態のプレサイズの
上から押出ダイによって塗布した。塗布したシートを直
ちに50℃に加熱した研磨材粒子のカーテンの中に通し
た。過剰の粒子は塗装したシートから振り落とした。水
系のサイズをシート上にスプレーコートした。使用した
サイズはアクリル接着剤であるエボード(Evode)
DP-90-4101、およびポリウレタン接着剤ウィッ
トコボンド(Witcobond)769とウィットコ
ボンド788を使用し、接着剤:水重量比はいずれのサ
イズの場合も2:1であった。得られたシートはトンネ
ル乾燥機中で60℃で90秒間強制乾燥した。その後シ
ートは棚の上に任意の温度で24時間保管した。7日後
シートの研磨材特性を試験した。
コーティングの塗布重量は固形分基準である)。サンプル1 メイク:プールメルトQR3310-21;塗布量60
g/m2 サイズ:ウィットコボンド769;塗布量20−50g
/m2 研磨材:P120(平均粒径約120μm)ホワイト・
アロックス(WhiteAlox)(酸化アルミニウ
ム);塗布量120g/m2 サンプル2 メイク:プールメルトQR3310-21(200g/
m2) サイズ:ウィットコボンド769(20−50g/
m2) 研磨材:P120ホワイト・アロックス(120g/m
2)サンプル3 メイク:チボメルト9617/11 サイズ:ウィットコボンド769(20−50g/
m2) 研磨材:P120ホワイト・アロックス(120g/m
2)
g/m2 サイズ:エボードDP-90-4104 研磨材:P60(平均粒径約350μm)BFRPL
(酸化アルミニウム)サンプル5 メイク:プールメルトQR3310-21;塗布量14
0g/m2 サイズ:エボードDP-90-4104 研磨材:P60 BFRPLサンプル6 メイク:プールメルトQR3310-21;塗布量80
g/m2 サイズ:ウィットコボンド788 研磨材:P60 BFRPLサンプル7 メイク:プールメルトQR3310-21;塗布量14
0g/m2 サイズ:ウィットコボンド788 研磨材:P60 BFRPL
乾燥状態でこすって試験した。コーティングロスはサン
プルを研磨材と研磨材とが向き合うように半分に折り、
その半分どうしをお互いにこすり合わせて試験した。サ
ンプル1と3は試験であったので、先に記したそれぞれ
のコーティング重量は推定値にすぎない。サンプル3は
多泡体ストリップ上にポリウレタンをプレ−コートした
ものであり、その塗布重量は未知である。サンプル4と
7の各々は、サイズ層を乾燥塗布重量として20から4
0g/m2そして研磨材を450から500g/m2塗布
したものである。サンプルはいずれも各試験項目で許容
できる性能を示した。
ポリウレタンを用いた以外はサンプル1と同様にして作
成した。研磨材製品は許容できる性能を備えていたが、
水系のサイズほどは優れていなかった。
布した;メイクはプールメルトQR3310−21(6
0g/m2);サイズは普通の尿素ホルムアルデヒドの
サイズ(20−50g/m2)および研磨材はP120
ホワイト・アロックス(120g/m2)のコーティン
グ。サンプル9は許容できる性能を有し、スポンジ製の
製品よりもかなり研磨力のあるものであった。
グ組成物を使用し、実施例1と同様にしてサンプルを調
製した。アンチ−ローディング組成物(ALC)は次の
ものからなっている:フィルド(filled)ステア
リン酸カルシウム200重量部(ヘンケル・ノプコ(H
enkel Nopco)EC769);水系アクリル
バインダー40重量部(ヴィナクリル71322);フ
ッ素含有エステル−アクリレート(3M FC39
6)。混合物を水で固形分40%に希釈した。
m2) サイズ:ウィットコボンド769(乾燥重量として約6
0g/m2) 研磨材:P60 BFRPL(約460g/m2)サンプル11 メイク:プールメルトQR3310-21(75g/
m2) サイズ:ALC(乾燥重量として約90g/m2) 研磨材:P60 BFRPL(約460g/m2)サンプル12 メイク:プールメルトQR3310-21(75g/
m2) サイズ:ウィットコボンド769(乾燥重量として約6
0g/m2) スーパーサイズ:ALC(約90g/m2) 研磨材:P60 BFRPL(約460g/m2) いずれのサンプルも満足な性能を示した。サンプル11
と12はいずれも、湿潤状態でも乾燥状態でも、サンプ
ル10と較べてカッティング特性が改良されていた。
の(拡大)断面図。
(拡大)断面図。
地材層 3 メイクコーティング層 4 研磨材粒子 5 気泡 6 紙下地材層 7 メイクコーティング層 8 塗工研磨材
(紙下地材)
Claims (41)
- 【請求項1】 大部分の研磨材粒子を少なくとも部分的
に埋め込んだ一層の吸湿硬化性ホットメルトポリウレタ
ン接着剤をのせた下地材を含んでなる塗工研磨材。 - 【請求項2】 下地材が多孔質である請求項1に記載の
塗工研磨材。 - 【請求項3】 下地材とホットメルトポリウレタン接着
剤との間にプレサイズコーティングを含む請求項1に記
載の塗工研磨材。 - 【請求項4】 下地材とホットメルトポリウレタン接着
剤との間にプレサイズコーティングを含む請求項2に記
載の塗工研磨材。 - 【請求項5】 下地材が紙、プラスチック製繊維、繊維
質基材、織布および不織布、およびそれらのラミネート
から選ばれる請求項1、2または3のいずれかに記載の
塗工研磨材。 - 【請求項6】 下地材が多泡体である請求項2に記載の
塗工研磨材。 - 【請求項7】 下地材が多泡体である請求項4に記載の
塗工研磨材。 - 【請求項8】 プレサイズコーティングがホットメルト
接着剤を含む請求項3に記載の塗工研磨材。 - 【請求項9】 プレサイズコーティングがホットメルト
接着剤を含む請求項4に記載の塗工研磨材。 - 【請求項10】 プレサイズコーティングがエチレン酢
酸ビニル、ポリエチレン、ポリアミドまたはポリウレタ
ンを含む請求項8または9に記載の塗工研磨材。 - 【請求項11】 上記の層がサイズコーティングによっ
て上塗りされる請求項1に記載の塗工研磨材。 - 【請求項12】 サイズコーティングが水系コーティン
グである請求項11に記載の塗工研磨材。 - 【請求項13】 サイズコーティングがアクリル系接着
剤;ポリウレタン系接着剤;フェノール-、メラミン-ま
たは尿素-ホルムアルデヒド系接着剤;水系エポキシ接
着剤、またはそれらを組み合わせたものからなる群から
選ばれる請求項11または12のいずれかに記載の塗工
研磨材。 - 【請求項14】 サイズコーティングがアクリル系バイ
ンダーおよびステアリン酸カルシウムを含む請求項11
に記載の塗工研磨材。 - 【請求項15】 サイズコーティングが固形分重量とし
て約1から250g/m2の範囲で存在する請求項11
に記載の塗工研磨材。 - 【請求項16】 サイズコーティング上に更にスーパー
サイズコーティングを含む請求項11に記載の塗工研磨
材。 - 【請求項17】 スーパーサイズコーティングがバイン
ダーおよびステアリン酸カルシウムを含む請求項16に
記載の塗工研磨材。 - 【請求項18】 ホットメルトポリウレタンが約1から
250g/m2の重量範囲で存在する請求項1に記載の
塗工研磨材。 - 【請求項19】 下地材がスポンジである請求項1に記
載の塗工研磨材。 - 【請求項20】 スポンジが厚さ2から15mmのシー
トである請求項19に記載の塗工研磨材。 - 【請求項21】 吸湿硬化性ホットメルトポリウレタン
接着剤のひとつの層を下地材のひとつの表面に塗布し、
ホットメルトポリウレタン接着剤が溶融状態にある間に
この上に大部分の研磨材粒子を積もらせ、そしてホット
メルトポリウレタン接着剤を接着剤が硬化するに十分な
条件下に置くことを含む塗工研磨材の製造方法。 - 【請求項22】 下地材が多孔質である請求項21に記
載の方法。 - 【請求項23】 ホットメルトポリウレタン接着剤を塗
布する前に下地材の表面にプレサイズ層を塗布する付加
工程を含む請求項21に記載の方法。 - 【請求項24】 ホットメルトポリウレタン接着剤を塗
布する前に下地材の表面にプレサイズ層を塗布する付加
工程を含む請求項22に記載の方法。 - 【請求項25】 プレサイズがホットメルト接着剤であ
り、それが溶融状態で塗布される請求項23に記載の方
法。 - 【請求項26】 プレサイズがホットメルト接着剤であ
り、それが溶融状態で塗布される請求項24に記載の方
法。 - 【請求項27】 プレサイズがエチレン酢酸ビニル、ポ
リエチレン、ポリアミド、またはポリウレタンを含む請
求項25または26のいずれかに記載の方法。 - 【請求項28】 下地材が紙、プラスチック製繊維、繊
維質基材、織布および不織布、およびそれらのラミネー
トから選ばれる請求項21、22または23のいずれか
ひとつに記載の方法。 - 【請求項29】 下地材が多泡体である請求項22に記
載の方法。 - 【請求項30】 下地材が多泡体である請求項24に記
載の方法。 - 【請求項31】 下地材がスポンジである請求項22に
記載の方法。 - 【請求項32】 スポンジが厚さ2から15mmの範囲
のシートである請求項31に記載の塗工研磨材。 - 【請求項33】 ホットメルトポリウレタン接着剤が塗
布に先立って50から250℃の温度に加熱される請求
項21に記載の方法。 - 【請求項34】 ホットメルトポリウレタン接着剤が塗
布に先立って120℃の温度に加熱される請求項21に
記載の方法。 - 【請求項35】 ホットメルトポリウレタン接着剤が重
量で約1から250g/m2の範囲で存在する請求項2
1に記載の方法。 - 【請求項36】 研磨材粒子をのせた後サイズコーティ
ングプレカーサー組成物を塗布し、その組成物をそれを
硬化するに十分な条件に置く付加工程を含む請求項21
に記載の方法。 - 【請求項37】 サイズコーティングプレカーサー組成
物が水系である請求項36に記載の方法。 - 【請求項38】 サイズコーティングプレカーサー組成
物がアクリル系接着剤;ポリウレタン系接着剤;フェノ
ール-、メラミン-または尿素-ホルムアルデヒド系接着
剤;水系エポキシ接着剤、またはそれらを組み合わせた
ものからなる群から選ばれる請求項36に記載の方法。 - 【請求項39】 サイズコーティングプレカーサー組成
物が固形分として1から250g/m2の重量範囲で存
在する請求項36に記載の方法。 - 【請求項40】 研磨材粒子を、それを積もらせるに先
立って35℃から250℃の温度に加熱する請求項21
に記載の方法。 - 【請求項41】 研磨材粒子をそれを積もらせるに先立
って約50℃の温度に加熱する請求項40に記載の方
法。
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