JP2020517479A - 大デニール不織布繊維ウェブ - Google Patents
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Abstract
Description
℃:摂氏温度
cm:センチメートル
g/m2:グラム/平方メートル
インチ:1インチ=2.54センチメートル
mm:ミリメートル
40%のF1と60%のF2とのブレンドを有する嵩高なランダムエアレイドウェブを、約695g/m2の重量で、Rando Machine Company(Macedon,New York)から商品名「RANDO WEBBER」で市販されている装置を使用して形成した。ウェブを更に、ニードル織機内でニードルパンチし、圧延し、表1に記載の組成を有するプレボンドコーティングをエアレイド加工した布地に適用して、乾燥アドオン重量251g/m2を得た。次いで、プレボンドをオーブン内で硬化させた。表1に記載の組成を有するメイクコート前駆体を、プレボンドエアレイドウェブに649g/m2の乾燥アドオン重量で適用した。研磨粒子MIN1を、未硬化メイクコート前駆体に、メイクコーティングされたウェブの両側のアドオン重量1435g/m2で、粒子ドロッパーを介して適用した。次いで、研磨コーティングされたウェブをオーブン内で硬化させた。表1に示す組成のサイズコート前駆体を、研磨コーティングされたウェブに適用して、732g/m2の乾燥サイズコートアドオン重量をもたらし、サイズコート前駆体をオーブン内で最終硬化に供した。
40%のF1と60%のF2とのブレンドを有する嵩高なランダムエアレイドウェブを、約695g/m2の重量で、「RANDO WEBBER」装置を使用して形成した。ウェブを更に、ニードル織機内でニードルパンチし、圧延し、表1に記載の組成を有するプレボンドコーティングをエアレイド加工した布地に適用して、251g/m2の乾燥アドオン重量を得た。次いで、プレボンドをオーブン内で硬化させた。表1に記載の組成を有するメイクコート前駆体を、プレボンドエアレイドウェブに645g/m2の乾燥アドオン重量で適用した。25%のMIN1、50%のMIN2及び25%のMIN3からなる研磨粒子を、未硬化メイクコート前駆体に、メイクコーティングされたウェブの両側のアドオン重量1812g/m2で、粒子ドロッパーを介して、適用した。次いで、研磨コーティングされたウェブをオーブン内で硬化させた。表1に示す組成のサイズコート前駆体を研磨コーティングされたウェブに適用して、879g/m2の乾燥サイズコートアドオン重量をもたらし、サイズコート前駆体をオーブン内で最終硬化に供した。
比較例Aは、Minnesota Mining and Manufacturing Company(St.Paul,Minnesota)から入手可能な商品名「SCOTCH−BRITE CLEAN AND STRIP DISC」の市販の不織布洗浄及びストリッピング材料であった。この製品は、機能研磨材として炭化ケイ素を含有する。
比較例Bは、Saint−Gobain Norton Abrasives(Worchester,Massachusetts)から入手可能な商品名「NORTON BLAZE RAPID STRIP DISC XCRS SG」を有する市販の不織布洗浄及びストリッピング材料であった。この製品は、機能研磨材としてセラミック無機物質を含有する。
ワークピースとして作用する、0.25インチ(6.35mm)の中心上に千鳥状に0.187インチ(4.75mm)円形穿孔を有する、予め秤量した4インチ(10.16cm)×11インチ(27.94cm)の304ステンレス鋼製16ゲージスクリーンを、可動台に取り付けた。22.2ニュートン(5ポンド力)の力でディスクが試験片に接触するように、可動台を、203mm(8インチ)の回転試験ディスクに対して水平に移動させた。可動台を、152mm(6インチ)のストローク長さ及び76mm(3.0インチ)/秒のストローク速度で、接線方向に上下に振動させた。回転試験ディスクとスクリーンワークピースとの間の接触を10秒間維持し、その後接触を10秒間外した。このシーケンスを試験シーケンス中に12回繰り返し、その後、ディスク試験片及びワークピースの重量損失を決定した。ディスクとワークピースとの間の合計接触時間が10分となるように、試験シーケンスを6回繰り返した。8インチディスクの外縁で2500rpm(又は5230表面フィート/分)の試験速度を生成するように、機械駆動式の可変速旋盤のアーバーを調整した。直径約203mm(8インチ)、中央孔31.75mm(1.25インチ)、厚さ16.5mm(0.650インチ)のディスク1枚を、アーバー上に取り付けた。ディスクの重量損失の合計を計算し、元のディスク重量で除算して、磨耗率として報告した。スクリーンの重量損失の合計を計算し、切削として報告した。
試験対象の直径4.5インチ(11.43cm)の不織布研磨ディスクを、15インチ×21インチ×1インチ(381mm×356mm×25.4mm)のフェノールパネルが固定されたX−Yテーブル上に配置された電動回転工具に取り付けた。フェノールパネルは、商品名「XXC−1−S」でPlastics International(Eden Prairie,Minnesota)から入手した。工具を、パネルの長さに沿ってY方向に14インチ/秒(355.6mm/秒)の速度で横断し、パネルの幅に沿って5インチ/秒(127mm/秒)の速度で横断するように設定した。合計4サイクルで、各サイクルにおいてパネルの長さに沿ったこうした14回の通過を完了した。回転工具を作動させ、荷重なしで10000rpmで回転させた。次いで、研磨物品を、パネルに対して5度の角度で、6ポンド(2.73キログラム)の荷重で押し付けた。次いで、工具を作動させて、所定の経路を通って移動させた。パネルの質量を各サイクルの前後で測定して、各サイクル後のグラム単位の合計質量損失、並びに4サイクルの終わりの累積質量損失を求め、切削として報告した。摩耗を判定するために、試験(4サイクル)の完了の前後でディスクを秤量した。
幅18インチ、605g/m2の不織布ウェブを、表3に示す繊維の長さの60%のF1と40%のF2ナイロン短繊維とのブレンドから、「RANDO WEBBER」エアレイ加工機を使用して、5フィート(1.52メートル)/分で調製した。プロセス設定を通常の動作パラメータ内で変更して、不織布ウェブを作製した。ウェブを搬送ベルトの縁部上に通過させ、ウェブの懸垂重量を、表3に指定された条件の破断点で記録した。
以下の例示的な実施形態を示すが、その番号付けは重要度を示すものと解釈されるものではない。
不織布ウェブであって、
第1の不規則な主面及び反対側の第2の不規則な主面と、
約50デニール〜約2000デニールの範囲の線密度及び約15%〜約60%の範囲のクリンプ指数値を有する短繊維を含む繊維成分と、
繊維成分上に分配されたバインダーと、
不織布ウェブを通じて分散された研磨粒子と、を含む、不織布ウェブ
を含む、研磨物品を提供する。
第1の複数の短繊維と、
第2の複数の短繊維と、を含み、
第1の複数の短繊維の線密度、クリンプ指数、及び長さのうちの少なくとも1つが、第2の複数の短繊維の線密度、クリンプ指数、及び長さとは異なる、
実施形態1〜10のいずれか1つによる研磨物品を提供する。
短繊維のウェブを形成することと、
ウェブを穿孔することと、
研磨粒子及びバインダーを、穿孔されたウェブに適用することと、
バインダーを硬化させて、研磨物品を提供することと、
を含む、製造方法を提供する。
実施形態1〜32のいずれか1つによる研磨物品又は実施形態33〜40のいずれか1つによる方法に従って形成された研磨物品を、ワークピースに接触させることと、
研磨物品とワークピース表面との間の圧力を維持しながら、研磨物品をワークピースに対して移動させて、そこから材料を除去することと、
を含む方法を提供する。
第1の不規則な主面及び反対側の第2の不規則な主面と、約50デニール〜約600デニールの範囲の線密度を有する第1の短繊維と約500デニール〜約1000デニールの範囲の線密度を有する第2の短繊維とのブレンドを含む繊維成分と、
繊維成分上に分布した炭化ケイ素研磨粒子と、
繊維成分上に分布したバインダーと、を含む、不織布ウェブ
を含む、研磨物品を提供する。
Claims (45)
- 不織布ウェブであって、
第1の不規則な主面及び反対側の第2の不規則な主面と、
約50デニール〜約2000デニールの範囲の線密度及び約15%〜約60%の範囲のクリンプ指数値を有する短繊維を含む繊維成分と、
前記繊維成分上に分配されたバインダーと、
前記不織布ウェブを通じて分散した研磨粒子と、を含む、不織布ウェブ
を含む、研磨物品。 - 前記繊維成分が、前記研磨物品の約5重量%〜約30重量%の範囲である、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記繊維成分が、前記研磨物品の約10重量%〜約25重量%の範囲である、請求項1又は2に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、前記繊維成分の約70重量%〜約100重量%の範囲である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、前記繊維成分の約90重量%〜約100重量%の範囲である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、約35mm〜約155mmの範囲の長さを有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、約70mm〜約80mmの長さを有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、約50デニール〜約600デニールの範囲の線密度を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、約400デニール〜約1000デニールの範囲の線密度を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維のクリンプ指数値が、約20%〜約40%の範囲である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記繊維成分が、
第1の複数の前記短繊維と、
第2の複数の前記短繊維と、を含み、
前記第1の複数の短繊維の線密度、クリンプ指数、及び長さのうちの少なくとも1つが、前記第2の複数の短繊維の線密度、クリンプ指数、及び長さとは異なる、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の研磨物品。 - 前記第1の複数の短繊維が、前記繊維成分の約5重量%〜約80重量%の範囲である、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記第2の複数の短繊維が、前記繊維成分の約20重量%〜約95重量%の範囲である、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記第1の複数の短繊維の線密度が、約50デニール〜約500デニールの範囲である、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記第2の複数の短繊維の線密度が、約500デニール〜約2000デニールの範囲である、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記第1の複数の短繊維の線密度の、前記第2の複数の短繊維の線密度に対する比が、約1:2未満である、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記繊維が互いに交絡している、請求項1〜16のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、ランダムに方向付けられ、かつ相互接触点で接着されている、請求項1〜17のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記短繊維が、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリル、レーヨン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン−塩化ビニルコポリマー、塩化ビニル−アクリロニトリルコポリマー、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項1〜18のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記ナイロンが、ナイロン−6,6である、請求項19に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、前記研磨物品の約5重量%〜約70重量%の範囲である、請求項1〜20のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、形成セラミック研磨粒子である、請求項1〜21のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記形成研磨粒子が、三角形の成形研磨粒子を含む、請求項22に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、粉砕研磨粒子を含む、請求項21に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、αアルミナ、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、焼結酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナ−ジルコニア、ゾルゲル誘導研磨粒子、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせから選択される材料を含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせから選択される材料を含む、請求項1〜25のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記複数の研磨粒子が、個々の研磨粒子及び研磨粒子のアグロメレートのうちの少なくとも1つである、請求項1〜26のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記研磨物品がホイールである、請求項1〜27のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくとも1つが、前記繊維の平面的アグロメレーションを実質的に含まない、請求項1〜28のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記研磨物品が、非圧縮研磨物品である、請求項1〜29のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記バインダーが、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−尿素樹脂、エポキシ樹脂、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、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項1〜30のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記バインダーが、前記研磨物品の約10重量%〜約70重量%の範囲である、請求項1〜31のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 請求項1〜32のいずれか一項に記載の研磨物品の製造方法であって、
前記短繊維のウェブを形成することと、
前記ウェブを穿孔することと、
前記研磨粒子及び前記バインダーを、前記穿孔されたウェブに適用することと、
前記バインダーを硬化させて、前記研磨物品を提供することと、を含む、製造方法。 - 前記研磨粒子が、前記第1及び第2主面に適用される、請求項33に記載の製造方法。
- 前記研磨粒子が、前記第1及び第2主面にドロップコーティングされる、請求項33又は34に記載の製造方法。
- 前記研磨粒子が、約100g/m2〜約5000g/m2の範囲のアドオン重量で前記ウェブに適用される、請求項33〜35のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記研磨粒子が、約2000g/m2〜約4000g/m2の範囲のアドオン重量で前記ウェブに適用される、請求項33〜36のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記繊維のウェブを形成することが、前記短繊維をエアレイ加工することを含む、請求項33〜36のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記短繊維が、ウェブ形成機械でエアレイ加工される、請求項38に記載の製造方法。
- 前記繊維の一部分が前記ウェブ形成機械に詰まる可能性が、長さ、クリンプ指数、及び線密度のうちの少なくとも1つに関して異なる対応する繊維よりも低い、請求項39に記載の方法。
- ワークピースの表面から材料を除去するための方法であって、
請求項1〜32のいずれか一項に記載の研磨物品又は請求項33〜40のいずれか一項に記載の方法に従って形成された研磨物品を、前記ワークピースに接触させることと、
前記研磨物品と前記ワークピース表面との間の圧力を維持しながら、前記研磨物品を前記ワークピースに対して移動させて、そこから材料を除去することと、
を含む、方法。 - 前記研磨物品が中心軸を有するディスクの形状であり、前記研磨物品を前記ワークピースに対して移動させることが、前記研磨物品を前記中心軸の周りに回転させることによって達成される、請求項41に記載の方法。
- 前記ワークピースから除去された前記材料が、炭素鋼である、請求項41又は42に記載の方法。
- 前記ワークピースから除去された前記材料が、ポリマー表面コーティングである、請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 第1の不規則な主面及び反対側の第2の不規則な主面と、
約50デニール〜約600デニールの範囲の線密度を有する第1の短繊維と、約500デニール〜約1000デニールの範囲の線密度を有する第2の短繊維とのブレンドを含む繊維成分と、
前記繊維成分上に分布した炭化ケイ素研磨粒子と、
前記繊維成分上に分布したバインダーと、を含む、不織布ウェブを含む、研磨物品。
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