JPS63234037A - Polishing article and its production - Google Patents

Polishing article and its production

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Publication number
JPS63234037A
JPS63234037A JP4094388A JP4094388A JPS63234037A JP S63234037 A JPS63234037 A JP S63234037A JP 4094388 A JP4094388 A JP 4094388A JP 4094388 A JP4094388 A JP 4094388A JP S63234037 A JPS63234037 A JP S63234037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
aggregate
abrasive
resins
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP4094388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ウルリッヒ ブロエカー
アーネスト ジョン ドゥウエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of JPS63234037A publication Critical patent/JPS63234037A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本11立11 本発明は砥粒(abrasive grain)を含有
する侵食性凝集体(erodable aootome
rates > 、さらに特別には、侵食性凝集体を含
有する研摩性生成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention is directed to the production of erodable aggregates containing abrasive grains.
rates > , more particularly relating to abrasive products containing erodible aggregates.

慣用の塗布研摩剤は、典型的にバッキングに粘着させた
砥粒の単層から成る。層中の粒子の最高でもわずか15
%が工作物の除去に利用されているに過ぎないことが見
出されている。従って、層中の約85%の粒子は無駄に
なっている。さらに、塗布TAl!i剤のさらに高価な
成分の一つであるバッキングもその使用寿命前に廃棄し
なければならない。
Conventional coated abrasives typically consist of a single layer of abrasive grains adhered to a backing. At most only 15 of the particles in the layer
It has been found that only % is utilized for workpiece removal. Therefore, approximately 85% of the particles in the layer are wasted. Furthermore, coating TAL! The backing, which is one of the more expensive components of the i-agent, must also be disposed of before its useful life.

廃物のこの問題を克服するために、比較的高比率の砥粒
が利用され、従って、塗布研摩用製品の寿命が伸びるよ
うな方法で砥粒を分布させるための多数の試みが行なわ
れた。寿命の延長は、作業者によるベルトまたはディス
ク交換が少なくなり従って、時間が節約され、かつ労賃
を減少させることになる。バッキング上に砥粒の厚い層
を単に付着させるだけでは、最上部の粒子の下にある粒
子は利用されないために問題の解決策とはならない。
To overcome this problem of waste, relatively high proportions of abrasive grains have been utilized and numerous attempts have been made to distribute the abrasive grains in such a way that the life of the coated abrasive product is therefore extended. Longer lifespans result in fewer belt or disc changes by the operator, thus saving time and reducing labor costs. Simply depositing a thick layer of abrasive grains on the backing is not a solution to the problem since the particles below the top grains are not utilized.

従来技術には、生成物の寿命を伸ばすように塗布研摩剤
中に砥粒を分布させるための数種の試みが記載サレテイ
ル。u、s、Re、29.808には、多数の中空体か
ら成り、それらの壁には砥粒および砥粒を壁表面に相互
に結合させる結合手段を含有し、それによって研削の間
多数の新しい砥粒が研摩表面に連続的に供給され、そし
てその研削表面の研削作用は専ら砥粒の粒度に依存する
研削物質が記載されている。
The prior art describes several attempts to distribute abrasive grains in applied abrasives to extend the life of the product. u, s, Re, 29.808 consists of a number of hollow bodies, the walls of which contain abrasive grains and bonding means that interconnect the abrasive grains to the wall surface, thereby providing a large number of hollow bodies during grinding. Abrasive materials are described in which fresh abrasive grains are continuously supplied to the abrasive surface, and the abrasive action of the abrasive surface depends solely on the particle size of the abrasive grains.

u、s、P、2.806.771:は、本a的に砥m、
それを結合するフェノール樹脂、および樹脂結合全体お
よび砥粒問に分布している直径0.025インチのうす
い壁の中空球から成る研摩剤物品が開示されている。こ
の球体は該物品の容積の1〜30%を構成する。
u, s, P, 2.806.771: is essentially a grind m,
An abrasive article is disclosed comprising a phenolic resin bonding it and thin walled hollow spheres 0.025 inch in diameter distributed throughout the resin bond and among the abrasive grains. The spheres constitute 1-30% of the volume of the article.

U、S、P、4.311 、489ニハ、各Til 庁
粒子tfi微細な砥粒および無機の、もろい氷晶石マト
リックスの固体′/li集体から木質的に成るメーカー
コート(liakor Coat)およびサイズコート
(SiZecoat)によってバッキングに確保されて
いる研摩用生成物が記載されている。この凝集体はメー
カーおよびサイズコートに対して強い結合が得られる不
規則な表面を有し、研削の間、鈍くなった砥粒を結合体
から徐々に除去することによって凝集体を徐々に摩耗さ
せることができる。
U, S, P, 4.311, 489 Niha, each Til liakor coat consisting of a lignified solid '/li aggregate of fine abrasive grains and an inorganic, brittle cryolite matrix and size Abrasive products are described which are secured to the backing by a coat (SiZecoat). This agglomerate has an irregular surface that provides a strong bond to the manufacturer and size coat, and during grinding, the agglomerate is gradually worn away by gradually removing the dulled abrasive grains from the bond. be able to.

ドイツ国公開公報2,417.196には、支持体上の
研摩体から成る塗布研摩剤物品が記載されている。研摩
体は、中空体から成り、その壁は結合剤および砥粒から
成る。中空体は研削工程の間破れ、そのため中空体の壁
は研摩される物質上で作用する。従って、粒子の摩耗は
支持体の全表面域に分布する。これらの特許に記載され
ている生成物は有用であるが、塗被TA摩剤における砥
粒のさらに高い利用が工業において所望されている。
DE 2,417,196 describes a coated abrasive article consisting of an abrasive body on a support. The abrasive body consists of a hollow body, the walls of which consist of a bonding agent and abrasive grains. The hollow body is torn during the grinding process, so that the walls of the hollow body act on the material being ground. The wear of the particles is therefore distributed over the entire surface area of the support. Although the products described in these patents are useful, higher utilization of abrasive grains in coated TA abrasives is desired in the industry.

Ll■二員1 一態様において、本発明には好ましくは樹脂状結合剤で
ある結合剤、および研摩剤物品中において使用の間、凝
集体の破壊を容易に゛する中空体からなる侵食性マトリ
ックス中に分布された研摩性鉱物の個々の粒子を含む侵
食性凝集体が含まれる。
In one embodiment, the present invention includes a binder, preferably a resinous binder, and an erodible matrix comprising hollow bodies that facilitate breakage of the aggregates during use in an abrasive article. Includes erosive aggregates containing individual particles of abrasive minerals distributed therein.

中空体は好ましくはガラスから形成された中空微小球粒
子から成る。この中空体は苛酷な研摩条件下で早期の破
壊を避けるためには凝集体を十分に耐性にし、しかも、
これらの研摩条件下では凝集体が破壊される程度に十分
に軟かいものである。
The hollow bodies preferably consist of hollow microspherical particles formed from glass. This hollow body makes the aggregates sufficiently resistant to avoid premature failure under harsh abrasive conditions, yet
Under these polishing conditions, the agglomerates are sufficiently soft to break up.

本発明の凝集体では、使用済みの個々の砥粒およびマト
リックスは研摩作業のl31nq落し、そして、新しい
砥粒が工作物に対して露出されるから、これらが使用さ
れる研摩用製品に長い使用寿命を付与するので高い素材
除去が得られる。本発明の凝集体を含有する塗被研摩剤
は、仕上作業並びに素材除去作業の両者に有用であるこ
とが見出されている。本発明の凝集体を使用して製造し
た塗被研摩剤の重要な利点は、良い有用寿命、砥粒の有
効な利用および水、油または両者の組合せを使用する環
境のような11jiII環境において使用しうることで
ある。
In the agglomerate of the present invention, the spent individual grains and matrix fall off during the polishing operation and new grains are exposed to the workpiece, thus providing long service life to the abrasive product in which they are used. High material removal can be achieved by imparting longevity. Coated abrasives containing the agglomerates of the present invention have been found to be useful in both finishing operations as well as stock removal operations. Important advantages of coated abrasives made using the agglomerates of the present invention are good service life, effective utilization of abrasive particles and ease of use in 11jiII environments such as environments using water, oil or a combination of both. It is possible.

他の態様において、本発明には塗被研摩剤および研削砥
石のような前記の凝集体およびこれを含有する研摩用生
成物の製造方法が含まれる。中空体は凝集体の製造の間
に使用される硬化工程の間、個々の粒子の沈降を防止し
、かつ、凝集体のかさおよび形状の保留を確保する。
In other embodiments, the present invention includes methods for making the aforementioned aggregates and abrasive products containing the same, such as coated abrasives and grinding wheels. The hollow bodies prevent settling of the individual particles during the curing process used during the manufacture of the aggregates and ensure retention of bulk and shape of the aggregates.

m男 第1図を参照すると、侵食性であり、その中に多数の空
隙を有する″a集休体oが示されている。
Referring to FIG. 1, there is shown a collection body o which is erodible and has numerous voids within it.

凝集体10の本質的成分には、中空体11、個々の砥粒
12、および結合剤13を含み、中空体11および砥粒
12が結合剤13中にランダムに分布している。凝集体
が侵食性であるためには、中空体および結合剤の両者が
侵食性でなければならない。凝集体の単位重量当りの容
積は、同じ成分を含有しているが空隙が存在しない凝集
体で予想される単位重量当りの容積より大きい。本明細
書で使用する[中空J (hollow)の用語は、液
体を実質的に不透過性の壁内に空間または空隙を有する
ことの意味であって、多孔質体は液体によって透過され
るから「中空」の用語を多孔性と同j!語として使用す
る積りはない。
The essential components of the aggregate 10 include hollow bodies 11 , individual abrasive grains 12 , and a binder 13 , with the hollow bodies 11 and abrasive grains 12 randomly distributed within the binder 13 . For the aggregate to be erodible, both the hollow body and the binder must be erodible. The volume per unit weight of the aggregate is greater than the volume per unit weight that would be expected for an aggregate containing the same components but without voids. As used herein, the term hollow means having a space or void within a wall that is substantially impermeable to liquid, since a porous body is permeable to liquid. The term “hollow” is the same as porous! There is no intention of using it as a word.

中空体の重要な機能は、使用の開環集体を破壊し、使用
済み粒子の有用寿命が終ったとき追加の個々の粒子の露
出を容易にすることである。中空一体は円筒形、ピラミ
ッド状、立方体のような任意の形状でよいが、好ましく
は空隙を閉じ込めるうすい壁を有する楕円体である。本
明細書で使用する「楕円体」は球状または楕円状形状の
意味である。結合体中における充填が比較的良好である
ため球状または楕円形状が好ましい。中空体は各結合体
中に多数のこれらが配合できるように非常に小さい直径
を有しなければならない。球状粒子の場合には、各粒子
の直径は約5〜150μmの範囲でよく、そして、平均
直径は好ましくは約30〜約100μmの範囲である。
The important function of the hollow body is to break up the used open ring aggregates and facilitate the exposure of additional individual particles when the useful life of the spent particles has ended. The hollow body can be of any shape, such as cylindrical, pyramidal, cubic, but is preferably ellipsoidal with thin walls that confine the void. As used herein, "ellipsoid" means a spherical or elliptical shape. Spherical or elliptical shapes are preferred because of their relatively good packing in the conjugate. The hollow bodies must have a very small diameter so that a large number of them can be incorporated into each combination. For spherical particles, the diameter of each particle may range from about 5 to 150 μm, and the average diameter preferably ranges from about 30 to about 100 μm.

微小球粒子は中空ガラスバブルが好ましい。ガラス中空
体の真のかさ密度は、典型的には、約0.1〜約0.6
9/ccの範囲である。真のかさ密度は、中空体の1恐
を中空体の実際の容積で割ることによって測定される。
Preferably, the microspherical particles are hollow glass bubbles. The true bulk density of the glass hollow body typically ranges from about 0.1 to about 0.6
It is in the range of 9/cc. True bulk density is measured by dividing the volume of the hollow body by the actual volume of the hollow body.

中空体は、耐圧゛潤性でなければならない、すなわち、
凝集体の製造工程の因およびこれらから製造した研摩用
生成物の貯蔵の間、凝集体の破壊を防止するのに十分な
圧潰強さを有しなければならない。中空体はまた、凝集
体の侵食を容易にするために結合剤と同等またはこれよ
り十分に低い圧潰強さを有しなければならない。中空体
の圧潰強さが約15.0OOD8iより高くなく、そし
て、約100psiより低くないことが好ましい。水用
m書で使用する圧潰強さは、ASTM  D3102−
78によって測定される。
The hollow body must be pressure-resistant, i.e.
It must have sufficient crushing strength to prevent breakage of the agglomerates during the manufacturing process of the agglomerates and during storage of abrasive products made therefrom. The hollow body must also have a crush strength equal to or significantly lower than the binder to facilitate erosion of the aggregates. Preferably, the crush strength of the hollow body is no greater than about 15.0 OOD8i and no less than about 100 psi. The crushing strength used in the water manual is ASTM D3102-
Measured by 78.

結合剤が弱められたり、中空体が過度に軟化または硬化
することが無いように、中空体が樹脂または結合剤を含
む樹脂と有害な反応をしないことが極めて望ましいこと
である。中空体の物理的構造は、好ましくは凝集体中に
おいて結合剤と組合せられたとき、研摩作業の開環集体
の破壊を容易にするために十分な空隙容積を含有する中
空体/結合剤複合体が得られるような性質であるのが好
ましい。研摩作業の間、凝集体中に一現われる空隙は、
研削された砕片の除去、ならびに工作物に対する個々の
砥粒の圧力を増加させ、凝集体の破壊゛を確保する役目
をする。
It is highly desirable that the hollow body does not adversely react with the resin or the resin containing the binder so that the binder is not weakened or the hollow body is unduly softened or hardened. The physical structure of the hollow body, when combined with a binder in an aggregate, preferably provides a hollow body/binder complex containing sufficient void volume to facilitate disruption of the ring-open aggregate in an abrasive operation. It is preferable that the property is such that the following can be obtained. During the polishing operation, the voids that appear in the aggregate are
It serves to remove the ground debris and to increase the pressure of the individual abrasive grains on the workpiece, ensuring the destruction of the agglomerates.

本発明に適した中空体は、[3M]ガラスバブルの商標
名で版売されており、HinnesOta Hinin
aand HanljfaCttlrin!J Com
panyから商用として入手できる。これらは水不溶性
、化学的に安定なガラスから成る。これらは独立気泡で
あり、直径は平均70μm未満である。
Hollow bodies suitable for the present invention are sold under the trade name [3M] Glass Bubble and are manufactured by Hinnes Ota Hinin.
aand HanljfaCttlrin! J Com
It is commercially available from pany. They consist of water-insoluble, chemically stable glasses. These are closed cell cells with an average diameter of less than 70 μm.

本発明に好適な砥粒は当業界において周知であり、そし
て、これに限定されないが、酸化アルミニウム(A12
03)、酸化ジルコニウム、ガーネット、金剛砂、コラ
ンダム、アルミナ;ジルコニア、炭化珪素、炭化硼素の
ようなカーバイド、立方体窒化硼素のような窒化物、ダ
イアモンド、ルビー、フリント、改質セラミック酸化ア
ルミニウムなどが含まれる。個々の凝集体中において砥
粒の混合物も使用できる。
Abrasive grains suitable for the present invention are well known in the art and include, but are not limited to, aluminum oxide (A12
03), zirconium oxide, garnet, diamond sand, corundum, alumina; includes zirconia, silicon carbide, carbides such as boron carbide, nitrides such as cubic boron nitride, diamond, ruby, flint, modified ceramic aluminum oxide, etc. . Mixtures of abrasive grains in individual agglomerates can also be used.

凝集体中における個々の砥粒の配置は、「独立」(c1
osed) 、すなわち、個々の粒子が互に接触してい
ても、[開放J (ODen)すなわち個々の粒子問が
間隔があってもよい。
The arrangement of individual abrasive grains in the aggregate is “independent” (c1
osed), that is, the individual particles are in contact with each other, or open (ODen), that is, the individual particles may be spaced apart.

結合剤の1m能は、個々の砥粒を微小球粒子と結合させ
、そして、凝集体のもろさ並びに破壊特性を限定するこ
とである。マトリックスが軟化、流動または溶融するこ
となく侵食されることが望ましい。
The 1m ability of the bonding agent is to bond the individual abrasive grains with the microspherical particles and limit the brittleness and fracture properties of the aggregates. It is desirable that the matrix erode without softening, flowing or melting.

本発明に好適な結合剤は、当業界において周知であり、
そして、これに限定されないが、フェノールIM[i、
尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒ
ド樹脂、エポキシ樹脂、およびアルキド樹脂が含まれる
。合成有機結合剤が好ましいが、にかわのような天然有
機結合剤、および無機結合剤も使用できる。
Binders suitable for the present invention are well known in the art and include:
and, including but not limited to, phenol IM [i,
Includes urea formaldehyde resins, phenol formaldehyde resins, epoxy resins, and alkyd resins. Although synthetic organic binders are preferred, natural organic binders such as glue, and inorganic binders can also be used.

研削助剤も凝集体に配合することができる。本発明の凝
集体に好適な研削助剤の代表的例には、氷晶石(Na3
AIFB)、硼弗化カリウム(KBF4)のような無機
ハライド、無機サルファイド、塩素化炭化水素が含まれ
る。
Grinding aids can also be incorporated into the agglomerates. Representative examples of grinding aids suitable for the aggregates of the present invention include cryolite (Na3
AIFB), inorganic halides such as potassium borofluoride (KBF4), inorganic sulfides, and chlorinated hydrocarbons.

この凝集体には慣用の充填剤も配合できる。かような充
填剤の代表例は、炭酸カルシウムである。
Conventional fillers can also be incorporated into this agglomerate. A typical example of such a filler is calcium carbonate.

凝集体中における各本質的成分の層は変化できるが、好
ましくは約0.3〜約8重量%の微小球粒子、約95〜
約85重M%の研摩性鉱物、および約5〜約30重量%
の結合剤の範囲である。結合剤の濃度の減少に伴い、凝
集体の破壊され易さは増加する。
The layers of each essential component in the aggregate can vary, but preferably from about 0.3 to about 8% by weight of microsphere particles, from about 95 to about
about 85% by weight abrasive minerals, and about 5% to about 30% by weight
range of binders. As the concentration of binder decreases, the fragility of the aggregates increases.

凝集体は最大寸法が150〜3000umの範囲が好ま
しい。例えばPl 80 (FEPA−Horn)に等
しいような個々の砥粒が非常に微細な場合には、各凝集
体中に10〜1000個の個々の粒子が含有されるであ
ろう。個々の砥粒がP36に等しい場合には、各凝集体
中には2〜20個の粒子が含有されるであろう。個々の
砥粒の等級および種類は必須事項ではなく、・等級は典
型的には、P24〜P1000の範囲・である。
The aggregates preferably have a maximum dimension in the range of 150 to 3000 um. If the individual abrasive grains are very fine, for example equal to Pl 80 (FEPA-Horn), there will be 10 to 1000 individual grains in each agglomerate. If the individual abrasive grains were equal to P36, there would be 2 to 20 particles in each aggregate. The grade and type of individual abrasive grains are not essential; grades typically range from P24 to P1000.

凝集体は典型的には不規則の形状であるが、これらは球
形、楕円形、長円形、ベレット、0ツド、または他の慣
用形状に形成することができる。
Agglomerates are typically irregularly shaped, but they can be formed into spheres, ellipses, ovals, pellets, squares, or other conventional shapes.

l集体の侵食性特性、すなわち、一定の荷重下での破壊
または侵食速度は、樹脂状結合剤および研摩性物質の各
々自体、各々の相対但または両者に関して変化させるこ
とによって変えることができる。例えば、比較的硬い結
合剤を有する凝集体は、比較内軟かい結合剤を有する凝
集体より侵食速度は遅く、比較的高率の結合剤を含有す
る凝集体は、比較的低率の結合剤を含有する凝集体より
侵食は遅い。
The erodibility properties of the aggregate, ie, the rate of failure or erosion under a given load, can be varied by varying the resinous binder and abrasive material, each themselves, relative to each other, or both. For example, aggregates with a relatively hard binder will erode slower than aggregates with a relatively softer binder, and aggregates with a relatively high percentage of binder will erode more slowly than those with a relatively softer binder. Erosion is slower than aggregates containing .

本発明の凝集体は次の方法によって製造できる。The aggregate of the present invention can be produced by the following method.

砥粒、樹脂および中空体を混合容器中に導入し、得られ
た混合物が均質になるまでかく拌する。結合剤製造用の
好ましい組成物は、100重陽部の中空体、900重量
部の水、1100重量部Ifll結合剤および6600
〜10.00011部の研摩性鉱物を含む。得られた混
合物が過度に硬いかまたは過度に?1llJ性にならな
いように混合物中に十分な液体が存在することが好まし
い。大部分の樹脂は適切な混合が可能な十分の液体を含
有する。
The abrasive grains, resin and hollow body are introduced into a mixing vessel and stirred until the resulting mixture is homogeneous. A preferred composition for making the binder is 100 parts hollow bodies, 900 parts water, 1100 parts Ifll binder and 6600 parts by weight Ifll binder.
Contains ~10.00011 parts of abrasive minerals. Is the resulting mixture too stiff or too thick? Preferably, there is sufficient liquid in the mixture so that it does not become 1llJ. Most resins contain sufficient liquid to allow proper mixing.

混合工程の完結後に、混合物を好ましくは熱または放射
線によって凝固させる。凝固は混合物からの液体の除去
によって起こる。樹脂状結合剤の場合には、凝固は樹脂
の硬化によっても起こる。混合物が凝固した後で、これ
を凝集体の形態に潰し、そして、所望の寸法に分級する
。この工程のために好適な装置には、慣用のショークラ
ッシャーおよびロールクラッシャーが含まれる。
After completion of the mixing step, the mixture is solidified, preferably by heat or radiation. Coagulation occurs by removing liquid from the mixture. In the case of resinous binders, coagulation also occurs due to curing of the resin. After the mixture has solidified, it is crushed into agglomerates and sized to the desired size. Suitable equipment for this process includes conventional show crushers and roll crushers.

上記のような′am体を得るために必要な圧潰および分
級工程では、望ましくない寸法範囲の凝集体が得られる
、これらは新しい分散体に添加して再循環させるか廃棄
する。凝集体を塗被Tl1Il!剤生成物の製造に利用
する場合には、過度に大きい凝集体を除去するためにス
クリーンを通したコーティングが使用できる。
The crushing and classification steps necessary to obtain the 'am bodies as described above result in agglomerates in an undesirable size range, which are either added to the new dispersion and recycled or discarded. Coat the aggregate Tl1Il! When used in the production of pharmaceutical products, coating through a screen can be used to remove excessively large agglomerates.

本発明の凝集体は、塗被研摩剤生成物、研削砥石、不織
布研摩側生成物のような結合研摩用生成物および砥粒が
典型的に使用される他の生成物に使用できる。
The aggregates of the present invention can be used in bonded abrasive products such as coated abrasive products, grinding wheels, nonwoven abrasive side products, and other products in which abrasive grains are typically used.

個々の砥粒は本発明の凝集体と一緒に使用でき、このよ
うに使用される個々の砥粒の割合は凝集体mff1の7
0%と高い割合で使用できる。
Individual abrasive grains can be used together with the agglomerates of the present invention, the proportion of individual abrasive grains thus used being 7 in the agglomerate mff1.
It can be used at a high rate of 0%.

本発明の凝集体を用いて製造できる塗被研摩剤を第2図
に示す。第2図に示したように塗被ljI摩剤にはバッ
キング14が含まれる。バッキング14の上塗はメーク
コート15であり、この中に本発明の凝集体10が埋込
まれている。サイズコート16がメークコート15およ
び凝集体10の上に適用されている。
A coated abrasive that can be produced using the aggregates of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the coated ljI lubricant includes a backing 14. The top coat of the backing 14 is a make coat 15 in which the aggregates 10 of the present invention are embedded. A size coat 16 is applied over the make coat 15 and aggregate 10.

塗被研摩剤生成物の場合には、凝集体をバッキングに適
用し、塗被研摩剤を形成する。このバッキングは、凝集
体の成分と適合性であり、かつ、硬化および研摩条件下
でその一体性を維持する任意の好適な物質でよい。バッ
キングが適合性、可填性シートの形態であるのが好まし
い。本発明に好適なバッキングは当業界において周知で
あり、そして、パルカンフアイバー、ポリマー、紙、不
織布、織編物、ホイルが含まれる。塗被il庁剤は、バ
ッキング上への被覆の適用、メークコート上への結合体
のドロップコーティング、サイズコートの適用次いで、
かように適用したコーティングの硬化のような慣用の方
法によって適用できる。メークコートおよびサイズコー
トは、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、に
かわ、およびワニスのような慣用物質を用いて製造でき
る。本発明の塗被研摩剤に適したメークコートおよびサ
イズコートの例は、本川miの参考になるte;the
tserのu、s、P、4.314.827に記載され
ている。サイズコートが凝集体の侵食性に悪影響を及ぼ
さないような注意を払う必要がある、すなわち、サイズ
コートが塗被vR摩剤上にあふれてはならない。あるい
はまた、多くの場合、特に凝集体の樹脂結合剤がサイズ
コートの調製に通常使用される場合にはサイズコートは
必要でない。メークコート、サイズコートまたは両者の
製造用として放射線硬化性樹脂の使用も考えられる。放
射II硬化性vtmの例は、1985年8月7日出願の
m 受入17) no [I係属用1tiU、s、1k
1763.33HC記載されそおり、同出願の開示は本
明細書に記載されている放射線硬化性樹脂の参考になる
In the case of a coated abrasive product, the agglomerate is applied to a backing to form a coated abrasive. The backing can be any suitable material that is compatible with the components of the aggregate and maintains its integrity under curing and polishing conditions. Preferably, the backing is in the form of a conformable, fillable sheet. Backings suitable for the present invention are well known in the art and include parcant fibers, polymers, papers, nonwovens, knitted fabrics, and foils. The coating agent is applied by applying the coating onto the backing, drop coating the conjugate onto the make coat, applying the size coat, and then applying the coating onto the backing.
Application may be by conventional methods such as curing of the coating so applied. Make coats and size coats can be made using conventional materials such as phenolic resins, urea formaldehyde resins, glues, and varnishes. Examples of make coats and size coats suitable for the coated abrasive of the present invention can be found in te;the
tser u, s, P, 4.314.827. Care must be taken to ensure that the size coat does not adversely affect the erodibility of the aggregate, ie, the size coat must not spill onto the applied vR abrasive. Alternatively, in many cases a size coat is not necessary, especially if an aggregate resin binder is normally used in the preparation of the size coat. The use of radiation curable resins for the production of make coats, size coats, or both is also contemplated. An example of a radiation II curable VTM may be found in Application No. 17, filed August 7, 1985.
1763.33HC, the disclosure of which is a reference for the radiation curable resins described herein.

研削砥石は、前記に水用1I118の参考にしたtl、
s、P、4.314.827(7)’il施例47に記
載されている。
The grinding wheel is TL, which was used as a reference for the water 1I118 mentioned above.
s, P, 4.314.827(7)'il Example 47.

本発明の凝集体を含有する研摩剤物品は、砥粒の効率的
利用または比較的高い粒子荷重のいずれかまたは両者に
よって比較的長寿命の利点が得られる。塗被1i11f
’J!剤生成物は砥粒の単層の場合には役立なくなるで
あろうような長期間研削を続けることができる。凝集体
は、また、個々の砥粒の一定寸法の場合に、塗被研摩用
生成物の一定面積に適用できる粒子の比較的高い全量が
得られる。
Abrasive articles containing the agglomerates of the present invention benefit from longer life due to either or both efficient utilization of abrasive grains and/or higher particle loads. coating 1i11f
'J! The abrasive product can continue to grind for long periods of time that would not be useful with a single layer of abrasive grain. Agglomerates also provide, for a given size of the individual abrasive grains, a relatively high total amount of particles that can be applied to a given area of the coated abrasive product.

次の限定されない実施例によって本発明をざらに説明す
る。
The invention is briefly illustrated by the following non-limiting examples.

実施例1 本実施例では、本発明の凝集体の!lI造方法を説明す
る。
Example 1 In this example, the aggregate of the present invention was prepared. The II manufacturing method will be explained.

砥粒〈熱処l!llAl2O3、等級P120.200
0g)、樹脂結合剤(フェノールホルムアルデヒド、2
009)、および中空ガラス微小球(「3M」ガラスバ
ブル、HinneSOta Mining and)1
anuraCtt+rinOcompanyから入手で
きる、25g)を、ブレードミキサー中に導入し、得ら
れた混合物をブレードミキサーで10分間かく拌した。
Abrasive grains (heat treated!) llAl2O3, grade P120.200
0g), resin binder (phenol formaldehyde, 2
009), and hollow glass microspheres (“3M” glass bubbles, HinneSOta Mining and) 1
25 g), available from anuraCtt+rinOcompany, were introduced into the blade mixer and the resulting mixture was stirred with the blade mixer for 10 minutes.

次いで、ドウ状塊の形態であった混合物をミキサーから
取出し、次いで、硬化後クラッシャーに容易に入る寸法
になるように約1/4インチの長さの小さいベレットに
砕いた。次いで、このベレットを200下の温度で14
時間硬化させた。硬化ベレットを次に砕き、そして、1
8メツシユ、スクリーンを通過するが、32メツシユス
クリーンを通過できない寸法に陥った。
The mixture, which was in the form of a dough, was then removed from the mixer and then crushed into small pellets about 1/4 inch long to be sized to easily fit into a crusher after hardening. This pellet was then heated at a temperature below 200 °C for 14
Allowed to cure for hours. The hardened pellet is then crushed and 1
It passed through the 8-mesh screen, but the size was such that it could not pass through the 32-mesh screen.

実施例2〜5 実施例1で凝集体の調製に使用した方法によって実施例
2〜5の凝集体を調製した、唯一の例外はガラス微小球
の強さであった。実施例1〜5の凝集体の微小球の圧潰
強ざを第1表に示す。
Examples 2-5 The aggregates of Examples 2-5 were prepared by the method used to prepare the aggregates in Example 1, with the only exception being the strength of the glass microspheres. Table 1 shows the crush strength of the microspheres of the aggregates of Examples 1 to 5.

第1表 1皇1     小球の強さくpsi)最初に直径フイ
ンチのパルカンフアイパーディスクに、30ミルの厚さ
に均一の厚さのメークコートを適用することによって塗
被rI1w剤を”J4@L。
Table 1 1. Globular strength psi) Coat the rI1w agent by first applying a make coat of uniform thickness to a thickness of 30 mils to a diameter finch parcant eyeper disk. L.

た。メークコートは、炭酸カルシウム充填フェノールS
+側(58%CaC03)であった。次いで、凝集体を
、メークコートしたディスク上に均一にドロップコート
した。メークコートは200下の温度で1時間予備硬化
させた。次いで、凝集体層上にサイズコートを均一に適
用した。サイズコートは氷晶石充填フェノール樹脂(5
0%氷晶石)であった。メークコートおよびサイズコー
トは200下で12時間硬化させた。
Ta. Make coat is calcium carbonate filled phenol S
It was on the + side (58% CaC03). The aggregates were then drop-coated uniformly onto the make-coated discs. The make coat was precured for 1 hour at a temperature below 200°C. A size coat was then applied uniformly over the aggregate layer. Size coat is cryolite-filled phenolic resin (5
0% cryolite). The make coat and size coat were cured under 200°C for 12 hours.

実施例1の凝集体は実11Ml1!46および11の塗
被研摩剤の製造に使用し:実施例2の凝集体は実施例7
および12の塗被研摩剤の製造に使用し二実施例3の凝
集体は実施例8および13の塗被fiIS剤の製造に使
用し;実施例4の凝集体は実施例9および14の塗被研
摩剤の製造に使用し:そして、実施例5の凝集体は実施
例5および10の塗被研摩剤の製造に使用した。
The agglomerates of Example 1 were used to prepare coated abrasives of Example 11Ml1!46 and 11;
and 12; the agglomerates of Example 3 were used to make the coated abrasives of Examples 8 and 13; Used to make coated abrasives: The aggregate of Example 5 was then used to make coated abrasives of Examples 5 and 10.

各実施例の塗被研摩剤のメークコート、サイズコートお
よび凝集体コートの重量を第■表に示す。
The weights of the make coat, size coat, and aggregate coat of the coated abrasive of each example are shown in Table 1.

第■表 対  照 6 6.1 7.6 13.2 7 5.1 5.5 13.2 8 4.2 6.8 14.5 9 5.0 6.1 14.3 10 5.2 6.0 13.7 11 5.5 5.8 13.5 12 5.1 5.7 12.7 13 5.7 6.0 14.4 14 4.8 5.7 13.0 15 5.6 5.9 12.9 実施例1〜5において製造した塗被研摩剤を−定の工作
物で予想される全切削量を測定する試験をした。これら
の試験で得られた結果を第■および第1V表に示す。第
1表において、工作物は1018軟鋼であった。第■表
において、工作物は304ステンレス鋼であった。
Table ■ Comparison 6 6.1 7.6 13.2 7 5.1 5.5 13.2 8 4.2 6.8 14.5 9 5.0 6.1 14.3 10 5.2 6 .0 13.7 11 5.5 5.8 13.5 12 5.1 5.7 12.7 13 5.7 6.0 14.4 14 4.8 5.7 13.0 15 5.6 5 .9 12.9 The coated abrasives prepared in Examples 1 to 5 were tested to measure the expected total amount of cut on a given workpiece. The results obtained in these tests are shown in Tables 1 and 1V. In Table 1, the workpiece was 1018 mild steel. In Table 1, the workpiece was 304 stainless steel.

第1表 対  照    17.00  31.00    1
oox       3.0G6   14.0G  
193.00  623%   16.007   1
7.00 132.00  426%  12.008
   19.00 92.00  297%   10
.0G9   19.00 96.00  310% 
  9.00.10   20.00 90.00  
290%  10、001、 対fflは3M−ITE
塗被1iIIr!I剤であった。砥粒はAl2O3、等
級P120であった。樹脂結合剤はフェノール樹脂であ
った。
Table 1 comparison 17.00 31.00 1
oox 3.0G6 14.0G
193.00 623% 16.007 1
7.00 132.00 426% 12.008
19.00 92.00 297% 10
.. 0G9 19.00 96.00 310%
9.00.10 20.00 90.00
290% 10,001, versus ffl is 3M-ITE
Coating 1iIIr! It was drug I. The abrasive grains were Al2O3, grade P120. The resin binder was a phenolic resin.

2、この試験は、切削速度が6.OOg/通過またはそ
れ以下のとき測定した。
2. This test was conducted at a cutting speed of 6. Measured when OOg/pass or less.

第1V表 対  照    7.00  16.00    10
0χ      3.0011   11.0G  3
0.00  188駕   5.0012   11.
00 33.00  206χ   S、OOl 3 
  12.0G  31.00  194%   5.
0014   11.00 30.00  188% 
  5.0G15   9.00 25.00 、  
156%   4.001、対照は3M−ITE塗被研
摩剤であった。砥粒はA1□03、等級P120であっ
た。樹脂結合剤はフェノール樹脂であった。
Table 1 V comparison 7.00 16.00 10
0χ 3.0011 11.0G 3
0.00 188 pieces 5.0012 11.
00 33.00 206χ S,OOl 3
12.0G 31.00 194% 5.
0014 11.00 30.00 188%
5.0G15 9.00 25.00,
156% 4.001, control was 3M-ITE coated abrasive. The abrasive grains were A1□03 and grade P120. The resin binder was a phenolic resin.

2、試験は、切削速度が5.00g/通過またはそれ以
下のとき測定した。
2. The test was measured at a cutting speed of 5.00 g/pass or less.

上記の第■および第1V表のデータから、本発明の塗被
研摩剤はすべて、全切削に関して対照よりづぐれている
ことが分かるであろう。
It will be seen from the data in Tables 1 and 1V above that all of the coated abrasives of this invention outperform the control with respect to total cutting.

友五璽1 本実施例では、本発明の塗被研摩剤と慣用のファイバー
ディスクとを比較する。
Example 1 This example compares the coated abrasive of the present invention with a conventional fiber disc.

ファイバーディスクは実施例1に示した方法によって製
造した、但し、次の相異を有する:メークコー上型吊:
8g サイズコート重量:6g 凝集体コート1伍:13.29 凝集体は、重量で、6%の樹脂結合剤(フェノールホル
ムアルデヒド)、6%の氷晶石、1%の中空ガラス微小
球(r3MJガラス バブル、500 psi圧潰強さ
)および87%の熱処理Al2O3、等級80から成っ
ていた。
The fiber disc was manufactured by the method shown in Example 1, with the following differences: Makeko upper mold suspension:
8g Size coat weight: 6g Agglomerate coat 1: 13.29 Agglomerates, by weight, contain 6% resin binder (phenol formaldehyde), 6% cryolite, 1% hollow glass microspheres (r3MJ glass) bubble, 500 psi crush strength) and 87% heat treated Al2O3, grade 80.

本発明のディスクおよび慣用のディスク(r Norz
onJ Norton Couanyから入手できる)
の両者を、10.18軟鋼工作物で試験した。慣用ディ
スクの個々の砥粒の等級は80であった。
Discs of the invention and conventional discs (r Norz
available from onJ Norton Couany)
Both were tested on a 10.18 mild steel workpiece. The individual abrasive grain grade of the conventional disc was 80.

この結果を第3図にグラフで示す。第3図のグラフから
、ラインAで示した本発明のファイバーディスクは、ラ
イン8で示した慣用のファイバーディスクより、使用で
きなくなるまでの研削時間の長さおよび使用寿命の間の
切削速度の両者ですぐれていることが分かる。
The results are shown graphically in FIG. From the graph of FIG. 3, it can be seen that the fiber disc of the present invention, indicated by line A, has a lower grinding time than the conventional fiber disc, indicated by line 8, both in terms of grinding time before becoming unusable and in cutting speed during its service life. You can see that it is excellent.

本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者に
は本発明の各種の改良法および変法が明らかになるであ
ろう、そして、本発明は明!11mに示した説明のため
の態様に不当に限定されるものと解釈寸べきではない。
Various modifications and variations of this invention will become apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention, and the present invention is clear! It should not be construed as unduly limited to the illustrative embodiment shown in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は相対的に中程麿の結合剤を有する本発明の凝集
体の横断面を略図的に示した図である。 第2図は本発明の塗被rI11庁剤の横断面を略図的に
示した図である。 第3図は、本発明の塗被研摩剤の時間の関数としての切
削速度を従来技術の塗被研摩剤の時間の関数としての切
削速度と比較したグラフである。
FIG. 1 schematically shows a cross-section of an aggregate according to the invention having a relatively intermediate binder. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the coated rI11 agent of the present invention. FIG. 3 is a graph comparing the cutting speed as a function of time of a coated abrasive of the present invention to the cutting speed as a function of time of a coated abrasive of the prior art.

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)非常に小さい、侵食性、耐圧潰性中空体および侵
食性結合剤から成る侵食性マトリックス中にランダムに
分布された研摩性鉱物の多数の個々の粒子を含む侵食性
凝集体から成ることを特徴とする研摩剤物品。
(1) consisting of an erodible aggregate comprising numerous individual particles of an abrasive mineral randomly distributed in an erodible matrix consisting of very small, erodible, crush-resistant hollow bodies and an erodible binder; An abrasive article characterized by:
(2)前記の凝集体が、約60〜約95重量%の個々の
砥粒、約0.3〜約8重量%の中空体、および約5〜約
30重量%の結合剤を含有する請求項第1項の物品。
(2) the aggregate contains from about 60 to about 95% by weight of individual abrasive grains, from about 0.3 to about 8% by weight of hollow bodies, and from about 5 to about 30% by weight of a binder; Items listed in Item 1.
(3)前記の結合剤が樹脂結合剤である請求項第1項の
物品。
(3) The article of claim 1, wherein said binder is a resin binder.
(4)前記の結合剤が、フェノール樹脂、尿素ホルムア
ルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、エポ
キシ樹脂およびアルキド樹脂から成る群から選ばれる請
求項第1項の物品。
4. The article of claim 1, wherein said binder is selected from the group consisting of phenolic resins, urea formaldehyde resins, phenol formaldehyde resins, epoxy resins, and alkyd resins.
(5)前記の中空体が、ガラス製である請求項第1項の
物品。
(5) The article according to claim 1, wherein the hollow body is made of glass.
(6)前記の中空体が球状であり、そして約5〜約15
0μmの範囲の直径を有する請求項第1項の物品。
(6) The hollow body is spherical, and about 5 to about 15
The article of claim 1 having a diameter in the range of 0 μm.
(7)前記の中空体が約100〜約15,000psi
の範囲の圧潰強さを有する請求項第1項の物品。
(7) The hollow body has a pressure of about 100 to about 15,000 psi.
The article of claim 1 having a crush strength in the range of .
(8)中空体および結合剤から成る侵食性マトリックス
中に配置された研摩性鉱物の多数の個々の粒子を含む、
研摩性生成物として好適な侵食性凝集体。
(8) comprising a large number of individual particles of an abrasive mineral disposed in an erodible matrix consisting of a hollow body and a binder;
Erodible aggregates suitable as abrasive products.
(9)前記の凝集体が、約60〜約95重量%の個々の
砥粒、約0.3〜約8重量%の中空体および約5〜約3
0重量%の結合剤を含有する請求項第8項の凝集体。
(9) The agglomerate comprises from about 60 to about 95% by weight of individual abrasive grains, from about 0.3 to about 8% by weight of hollow bodies, and from about 5 to about 3% by weight of individual abrasive grains.
Agglomerate according to claim 8, containing 0% by weight of binder.
(10)前記の結合剤が樹脂結合剤である請求項第8項
の凝集体。
(10) The aggregate according to claim 8, wherein the binder is a resin binder.
(11)前記の結合剤が、フェノール樹脂、尿素ホルム
アルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、エ
ポキシ樹脂およびアルキド樹脂から成る群から選ばれる
請求項第10項の凝集体。
11. The aggregate of claim 10, wherein said binder is selected from the group consisting of phenolic resins, urea formaldehyde resins, phenol formaldehyde resins, epoxy resins, and alkyd resins.
(12)前記の中空体がガラス製である請求項第8項の
凝集体。
(12) The aggregate according to claim 8, wherein the hollow body is made of glass.
(13)前記の中空体が球状であり、そして、約5〜約
150μmの範囲の直径を有する請求項第8項の凝集体
13. The aggregate of claim 8, wherein said hollow bodies are spherical and have a diameter ranging from about 5 to about 150 μm.
(14)前記の中空体が、約100〜約15,000p
siの範囲の圧潰強さを有する請求項第8項の凝集体。
(14) The hollow body has a weight of about 100 to about 15,000 p.
Agglomerate according to claim 8, having a crushing strength in the range of si.
(15)バッキングに確保されている請求項第8項の凝
集体を含む塗被研摩剤物品。
(15) A coated abrasive article comprising the aggregate of claim 8 secured in a backing.
(16)前記の凝集体が、メークコートおよびサイズコ
ートによつて前記のバッキングに確保されている請求項
第15項の塗被研摩剤物品。
16. The coated abrasive article of claim 15, wherein said aggregate is secured to said backing by a make coat and a size coat.
(17)請求項第8項の凝集体を含む結合研摩剤物品。(17) A bonded abrasive article comprising the aggregate of claim 8. (18)(a)研摩性鉱物、結合剤、および中空体から
成る混合物を調製し、 (b)該混合物を凝固させ、そして、 (c)該凝固混合物を処理して凝集体を形成する 請工程から成ることを特徴とする請求項第8項の凝集体
の製造方法。
(18) (a) preparing a mixture of an abrasive mineral, a binder, and a hollow body; (b) solidifying the mixture; and (c) processing the solidified mixture to form aggregates. 9. The method for producing an aggregate according to claim 8, comprising the steps of:
(19)前記の結合剤が樹脂結合剤である請求項第18
項の方法。
(19) Claim 18, wherein the binder is a resin binder.
Section method.
(20)前記の結合剤を、フェノール樹脂、尿素ホルム
アルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、エ
ポキシ樹脂およびアルキド樹脂から成る群から選ぶ請求
項第19項の方法。
20. The method of claim 19, wherein said binder is selected from the group consisting of phenolic resins, urea formaldehyde resins, phenol formaldehyde resins, epoxy resins, and alkyd resins.
(21)前記の凝固混合物を、圧潰により処理して所望
の寸法の凝集体を形成する請求項第18項の方法。
21. The method of claim 18, wherein said coagulated mixture is treated by crushing to form agglomerates of desired size.
(22)工程(b)の前記の混合物を熱によつて凝固さ
せる請求項第18項の方法。
22. The method of claim 18, wherein said mixture of step (b) is solidified by heat.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0489660U (en) * 1990-10-09 1992-08-05
JPH0489657U (en) * 1990-03-02 1992-08-05
JP2015178155A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Polishing pad and polishing method for glass substrate

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