JPH09512756A - 研磨材製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 硬質の基材材料に接着された研磨材小片を有する研磨材エレメントと、基材材料から研磨布紙材料が作成されることができ、研磨布紙エレメントは、所定のパターンで基材材料に堅く接着される。

Description

【発明の詳細な説明】 研磨材製品 発明の背景 本発明は、容易に自動化され得る製造プロセスによって非常に簡単に且つ再現 性よく製造され得る研磨布紙製品に関する。 研磨布紙の通常の製造プロセスにおいて、基材が調製され、次いで基礎接着剤 用樹脂のコーティング処理が施され、次いで砥粒の層がその上に堆積される前に その樹脂が部分的に硬化される。次いで基礎接着剤層が硬化され、さらにバイン ダー層（上引き接着剤層とも称される）が砥粒を覆って施される。 砥粒は、重力コーティング、又は静電気力によってコーティングされるべき表 面に砥粒が吸い寄せられる静電気プロセス、のいずれかによって施される。これ はＵＰコーティング技術と称される。 このようなプロセスにおいて、生産品は通常ロールの形態で得られ、次いでそ れらが切断されてディスクやストリップにされ、場合によりベルト状にされるこ ともある。当然ながら、このようなプロセスは、かなりの量の屑材料が同時に生 成する。特に砥粒のコストが生産品の全コストの中でかなりの割合を占める場合 、その屑材料を低減することが望ましい。 近年、新しい形態の砥粒が開発されている。この砥粒はフィラメント状の小片 の形態を有し、横断面形状が実質的に均一で、横断面に垂直な長さの寸法が、横 断面図の最大寸法と少なくとも同等である。このような形態の砥粒の１つは、乾 燥・焼成の前にフィラメント状の小片形状に付形されたゾルゲルアルミナから作 成され、顕著に有効な砥粒を形成する。このような砥粒は米国特許第５００９６ ７６号に開示されており、そのような砥粒を用いて作成された研磨布紙は米国特 許第５１０３５９８号明細書に開示されている。 また、砥粒の特にフィラメント状研磨材小片を有する研磨布紙が、特定の用途 に対して研磨布紙の「特注生産(customizing)」が可能な、高度に融通性があっ て且つ効率的な仕方で得られることが新たに見出されている。 本発明の実施は、配向が固定される程度までバインダーが硬化する前に、基材 上に堆積したフィラメント状小片が、所望の配向から逸れた位置となってそれに 拘束される危険性を回避することもできる。 発明の説明 本発明は、複数の研磨材エレメントを有し、そのエレメントの各々がベースパ ッドと複数の研磨材小片を含んでなり、その研磨材小片の各々がそれらの端部で パッドの１つの表面に接着され、それらのエレメントが、所定の構造で基材に接 着された、研磨布紙を提供する。 ベースパッドは、任意の適切な形状を有してよいが、一般に、円板状が最も好 ましい。しかしながら、正方形、菱形、楕円、さらには不規則形状のディスクも 、エレメントのその部分の１つの態様として可能である。 研磨材小片は、溶融アルミナ、ゾルゲルアルミナ、アルミナ−ジルコニア、炭 化ケイ素、ガーネットなどの任意のタイプでよい。小片は、所定の同等形状のよ うな所望の形状であることができ、あるいはランダムな形状であってもよい。し かしながら、それらは同じグリッド範囲に収まるように、サイズが同等である場 合が多い。それらが使用される態様により、小片は、多くの場合、１つの寸法が 他の寸法よりかなり長いことが望ましい。そのような小片は、「弱い形状(weeR shape)」を有すると言われる。弱い形状は、二次製造プロセスによって、又は研 磨材の割合に大きい集合体を粉砕する仕方によって作成される。本発明の実施の ための研磨材小片の特に有益な形態の１つは、フィラメント状研磨材小片である 。このような小片は、本発明において使用する場合、ベースパッドの表面から遠 位の端部が表面から同じ距離にあるように、実質的に同じ長さであることが好ま しい。ここで、周辺長さが若干異なる長さであることが有利なこともある。 研磨材小片が作成される好ましい材料はゾルゲルアルミナである。このような ゾルゲルアルミナの製造方法は、米国特許第４３１４８２７号、同４６２３３６ ４号、同４７７０６７１号、同４７８８１６７号、同４８４８０４１号、同４８ ８１９５１号、同５０７６８１５号、同５１３９９７８号、同５１８５２９９号 、同５２０３８８４号、同５２０４３００号、同５１２９８０６号、同５２３６ ４７１号などに記載されている。 ベースパッドが作成される材料は、研磨材小片が作成される材料と同じである ことができる。即ち、ゾルゲルアルミナのフィラメント状研磨材小片を有する生 産品の場合、ベースパッドとフィラメントは１つの工程で同時に作成されること もでき、例えば、成形又は注型工程で行われることができる。あるいは、フィラ メントを、未凝固のゾルゲルアルミナディスクの中にその各々の１つの端を配置 させ、次いでそれらの小片を適所に位置させて乾燥・焼成し、フィラメント状研 磨材小片が化学的に同一で小片が根付いたアルミナベースパッドを作成すること もできる。 あるいは、パッドは、研磨布紙の構成のバインダーとして割合に一般に使用さ れる材料から作成されることもできる。したがって、 それらはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、放射線硬化性ポリウレタン（改質ポリ ウレタンを含む）、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹 脂などであることができる。このようなパッドは、一般に、本発明のエレメント を採用する研磨布紙の製造に適用されるバインダーに適合するように選択される 。 さらにもう１つの態様において、ベースパッドを繊維状材料から作成し、次い でそれを硬化性樹脂配合物で含浸する。繊維は、樹脂が硬化するときにフィラメ ントが直立した向きを保持するのに役立つ。 上記に説明した態様の他に、ベースパッドは、研磨材小片の性能が有意に影響 される温度より低い温度でベースが作成され得るならば、ガラス材料又は金属か ら作成されることもできる。 本発明による研磨材エレメントは、任意の適切な形態の研磨布紙に適用される ことができる。ここで、一般に、研磨材ディスクを作成するためにそのエレメン トが使用される場合に最大の特長が見られる。その場合、研磨材ディスクの直径 の約４０％未満、好ましくは約２５％未満の直径を有する円板の形態のベースパ ッドを用いてエレメントを作成することが好ましい。そのエレメントは、最大限 に使用可能な研磨面を提供する仕方でディスクのあちこちに配置される。このこ とは、ディスクの上に、１つのリングを別なリングの内側にしてディスクの上に ２つ以上のエレメントのリングが存在する態様でよく、所望により、隣のリング のエレメントに対して径方向にずらせることもできる。 図面の説明 図１は、本発明による研磨材エレメントの横断面図である。 図２は、本発明による研磨材エレメントを有する研磨材ディスク の平面図である。 発明の好ましい態様の説明 次に添付の図面を参照しながら本発明を説明するが、例示の目的に過ぎなく、 本発明の範囲を不必要に限定するものではない。 図面に関し、研磨材エレメント１は、ベースパッド２と、そのベースに各々の 小片が１つの端で根付いた複数のフィラメント状小片３を含んでなる。図２にお いて、図１に例示されたエレメントが、中央の取付部５を有するディスク５の表 面上に位置する２つの同心リングの間に配置されている。 図に示したような本発明の特定の態様において、円形の型の中にフェノール樹 脂の溜が形成され、例えば長さ４ｍｍで直径０．５ｍｍ×フィラメント状研磨材 小片（米国特許第５０９０９６８号明細書に記載のプロセスによる種晶(seeded) ゾルゲルアルミナから得られる）が樹脂の表面上にＵＰコーティングされ、次い で寸法安定になるまで硬化され、このようにして本発明に使用するのに適切な研 磨材エレメントが形成される。 次いで、エレメントのベースパッドが作成されるものと同じフェノール樹脂の 基礎接着剤層でコーティング・充填された織物下地材料の上に、複数のそのエレ メントが配置される。それらのエレメントは、図２に示されたように、ディスク の円の周りに同心円状に配置される。次いで基礎接着剤樹脂が硬化され、研磨材 エレメントにかぶせて上引き接着剤層が施され、硬化される。 このようにして作成された研磨材ディスクは、広範囲な研磨用途に有効な工具 である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年７月２２日 【補正内容】 明細書 研磨材製品 発明の背景 本発明は、容易に自動化され得る製造プロセスによって非常に簡単に且つ再現 性よく製造され得る研磨布紙製品に関する。 研磨布紙の通常の製造プロセスにおいて、基材が調製され、次いで基礎接着剤 用樹脂のコーティング処理が施され、次いで砥粒の層がその上に堆積される前に その樹脂が部分的に硬化される。次いで基礎接着剤層が硬化され、さらにバイン ダー層（上引き接着剤層とも称される）が砥粒を覆って施される。 砥粒は、重力コーティング、又は静電気力によってコーティングされるべき表 面に砥粒が吸い寄せられる静電気プロセス、のいずれかによって施される。これ はＵＰコーティング技術と称される。 このようなプロセスにおいて、生産品は通常ロールの形態で得られ、次いでそ れらが切断されてディスクやストリップにされ、場合によりベルト状にされるこ ともある。当然ながら、このようなプロセスは、かなりの量の屑材料が同時に生 成する。特に砥粒のコストが生産品の全コストの中でかなりの割合を占める場合 、その屑材料を低減することが望ましい。 砥粒の効率的な使用は、例えばソ連発明者証第５０９２４０号発明証明細書で 提案されており、この明細書は、各々が複数の研磨材小片を含む研磨材エレメン トを有し、そのエレメントが所定の構造で基材材料に接着された研磨材を開示し ている。 近年、新しい形態の砥粒が開発されている。この砥粒はフィラメント状の小片 の形態を有し、横断面形状が実質的に均一で、横断面 に垂直な長さの寸法が、横断面図の最大寸法と少なくとも同等である。このよう な形態の砥粒の１つは、乾燥・焼成の前にフィラメント状の小片形状に付形され たゾルゲルアルミナから作成され、顕著に有効な砥粒を形成する。このような砥 粒は米国特許第５００９６７６号に開示されており、そのような砥粒を用いて作 成された研磨布紙は米国特許第５１０３５９８号明細書に開示されている。 【手続補正書】 【提出日】１９９７年５月２６日 【補正内容】 請求の範囲 １．複数の研磨材エレメントを有し、そのエレメントの各々はベースパッドと 複数の研磨材小片を備え、その研磨材小片の各々はパッドの１つの表面に１つの 端部で接着され、そのエレメントは所定の構造で基材材料に接着された研磨布紙 。 ２．ディスク状の研磨布紙であって、研磨材エレメントがそのディスクの周辺 にそって１つ以上の同心円状に配置された請求項１に記載の研磨布紙。 ３．研磨材小片がゾルゲルアルミナから作成された請求項１又は２に記載の研 磨布紙。 ４．研磨材小片がフィラメント状研磨材小片である請求項１〜３のいずれか１ 項に記載の研磨布紙。 ５．基材材料と複数の研磨材エレメントを有するディスク状の研磨布紙であっ て、そのエレメントの各々はベースパッドと複数の種晶ゾルゲルアルミナのフィ ラメント状研磨材小片を備え、その研磨材小片の各々はパッドの１つの表面に１ つの端部で接着され、そのエレメントは複数の同心円状に基材材料に接着された 研磨布紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の研磨材エレメントを有し、そのエレメントの各々はベースパッドと 複数の研磨材小片を備え、その研磨材小片の各々はパッドの１つの表面に１つの 端部で接着され、そのエレメントは所定の構造で基材材料に接着された研磨布紙 。 ２．研磨材エレメントが、円板の形態のベースパッドを有する請求項１に記載 の研磨布紙。 ３．ベースパッドが、研磨材小片と同じ材料からなる請求項１に記載の研磨布 紙。 ４．研磨材エレメントが、所定の構造で基材材料に接着された請求項１に記載 の研磨布紙。 ５．ディスク状の研磨布紙であって、研磨材エレメントがそのディスクの周辺 にそって１つ以上の同心円状に配置された請求項１に記載の研磨布紙。 ６．研磨材小片がゾルゲルアルミナから作成された請求項１に記載の研磨布紙 。 ７．ゾルゲルアルミナが種晶ゾルゲルアルミナである請求項６に記載の研磨布 紙。 ８．研磨材小片がフィラメント状研磨材小片である請求項１に記載の研磨布紙 。 ９．基材材料と複数の研磨材エレメントを有するディスク状の研磨布紙であっ て、そのエレメントの各々はベースパッドと複数の種晶ゾルゲルアルミナのフィ ラメント状研磨材小片を備え、その研磨材小片の各々はパッドの１つの表面に１ つの端部で接着され、そのエレメントは複数の同心円状に基材材料に接着された 研磨布紙。