JPH07502215A - 被覆研磨材支持体 - Google Patents

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】 被覆研磨材支持体 （産業上の利用分野） 本発明は被覆研磨材物品に関する。特に本発明は、熱可塑性樹脂および繊維補強 材料から成る支持材料を有する被覆研磨材物品に関する。

（発明の背景） 被覆研磨材物品は、１層以上の接着剤層により支持体と結合している通常砥粒の 形状の研磨材料を一般的に含有する。そのような物品は通常、シート、ディスク 、ベルト、バンドおよびそれに類似するものの形状をとる。

多（の研磨物品は、研削装置内でディスクとして用いられる。典型的な研磨材サ ンダーまたは研削装置には以下のようなものを含む：弾性材料および補強材料、 例えばゴムまたはプラスチックから製造したバックアップパッド（ｂａｃｋ−ｕ ｐ　ｐａｄ）または支持パッド、通常、摩擦によりバックアップパッド上に搭載 する研磨材ディスク：および、ディスクをバックアップパッドに圧搾するように 、キャップをシャフトにねじ込んだ状態でディスクを加圧することにより研磨材 ディスクおよびバックアップパッドを搭載する回転シャフトおよびキャップ。使 用中は例示した装置のシャフトは回転しており、そしてディスク表面を被覆した 研磨材はワークピースにかなりの力で押し付けられている。このように、ディス クは苛酷な応力を受ける。このことは他の形状の研磨材物品、例えばベルトにも あてはまる。

被覆研磨材物品に用いる支持体は通常、紙、ポリマー材料、布、不織材料、パル カンフアイバーまたはこれら材料を組合せたものから製造される。充分な強度、 可撓性または耐衝撃を有さないので、これら材料の多くはある種の用途には不適 当である。これら材料のいくつかはすぐに容認できない老化を起こす。いくつか の場合、その材料は冷却液および切削液として用いられる液体に敏感である。結 果として、ある種の用途において早期破壊および機能不良を起こし得る。

被覆研磨材支持材料に用いる通常の材料はパルカンフアイバーである。パルカン フアイバー支持体は通常、耐熱性を有し、強靭であり、それらは被覆研磨材を熱 および圧力の苛酷な条件を与える研削作業に使用する時、有利な特徴である。

例えば、パルカンフアイバーを被覆研磨材が１４０℃以上の温度にされ得るある 研削作業、例えば溶接研削仕上、輪郭研削仕上およびエツジ研削仕上に使用する 。

しかしながら、パルカンフアイバー支持体は高価で、吸湿性で、感湿性である。

極端な湿度条件、即ち高および低湿度条件下で、パルカンフアイバーはそれぞれ 吸水または減水による膨張または収縮のどちらの影響をも受ける。結果として、 パルカンフアイバーから製造した研磨材物品はカップ（ｃｕｐ）化する傾向にあ り、被覆研磨材ディスクを凹または凸状のどちらにもカールさせる。このカップ 化またはカールが起こる時、影響を受けた被覆研磨材ディスクはバックアップパ ッドまたは支持パッドに対して平坦ではない。このことは被覆研磨材ディスクを 本質的に使用不可能なものとする。

本発明の被覆研磨材物品は、支持体の有意な変形または劣化なしに、比較的苛酷 な研削条件に利用され得る。ここで、語句「苛酷研削条件（ｓｅｖｅｒｅ　ｇｒ ｉｎｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）Ｊは、研磨界面（研削中）の温度が少な くとも約２００℃、通常的３００℃、および研磨界面の圧力が少なくとも７　ｋ ｇ／ｃｍ２、通常１３．４ｋｇ／ｃｍ２であることを表している。研磨されてい る表面の研磨界面での温度および圧力は、支持体上の砥粒およびワークピースが 接触する点で外部冷却源、例えば散水なしに被覆研磨材物品の経験する瞬間また は局部値である。研削中の瞬間または局部温度は２００℃以上、しばしば３００ ℃以上と成り得るが、支持体は通常、熱放散によりこれら値より低い全温度また は平衡温度を経験する。勿論、望ましくは、物品をあまり苛酷でない研削作業に 使用してもよい。

本発明の被覆研磨材支持体には、熱可塑性バインダー材料、好ましくは強靭な、 耐熱性熱可塑性バインダー材料：および有効量の繊維補強材料を含む。好ましく は、繊維補強材料は熱可塑性バインダー材料全体に分布している。繊維補強材料 は一般に繊維、即ち少なくとも約１００・１のアスペクト比を有する細い糸（ｔ ｈｒｅａｄ）状品から成る。バインダーおよび繊維補強材料は共に、使用中に実 質上変形または崩壊しない硬化組成物を形成する。好ましくは「強靭な、耐熱性 の（ｔｏｕｇｈＳｈｅａｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）Ｊ熱可塑性バインダー材料 により、硬化組成物に所望の特性を与え、そして種々の研磨、即ち研削条件下で 実質上変形または崩壊しない。より好ましくは、繊維補強材料および強靭な、耐 熱性熱可塑性バインダー材料により、前述のような苛酷な研削条件下で実質上、 変形または崩壊しない。

支持体は好ましくは、少な（とも約２００℃の好ましい融点を有する支持体重量 の約６０〜９９％の熱可塑性バインダー材料および有効量の繊維補強材料を含む 。好ましくは硬化組成物は充分な量の熱可塑性バインダー材料を含み、本発明の 支持体は約０．１０％以下の気孔率を有する。熱可塑性材料は、ポリカーボネー ト類、ポリエーテルイミド類、ポリエステル類、ポリスルホン類、ポリスチレン 類、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレンコポリマー、アセタールポリ°マ ー類、ポリアミド類およびそれらを組合せたものから成る群から選択され得る。

最も好ましい熱可塑性バインダー材料は、ポリアミド材料である。繊維補強材料 は好ましくは個々の繊維または繊維ストランド、例えばガラス繊維の形状である 。繊維補強材料の融点は好ましくは、熱可塑性バインダー材料の少なくとも約２ ５℃上である。

好ましくは、本発明の被覆研磨材支持体は、支持体総重量をベースとして１〜３ ０％の強化剤を含む。強化剤は好ましくは、ゴム強化剤または可塑剤である。強 化剤はより好ましくは、トルエンスルホンアミド誘導体、スチレンブタジェンコ ポリマー、ポリエーテル主鎖ポリアミド、ゴム−ポリアミドグラフトコポリマー 、スチレン−（エチレンブチレン）−スチレンのトリブロックポリマー、および それらの混合物から成る群から選択される。これら強化剤の中で、ゴム−ポリア ミドコポリマーおよびスチレン−（エチレンブチレン）−スチレンのトリブロッ クポリマーがより好ましく、ゴム−ポリアミドコポリマーを用いるのが最も好ま しい。

被覆研磨材支持体を形成する硬化バインダー／繊維組成物は好ましくはフレキシ ブルで、周囲条件下で＾５Ｔｉｌ　０７９０試験方法に概説されている方法に従 って測定し、少なくとも約１７．５００ｋｇ／ｃｍ”、より好ましくは約１７． ５００〜１４１．０００ｋｇ／ｃｍ２の曲げ弾性率を有する。ここで「周囲条件 （ａｍｂｉｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）Ｊの語句およびそれに類似する語句 は、室温、即ち１５〜３０℃、一般に約２０〜２５℃、および、３０〜５０％、 一般に約３５〜４５％相対湿度を表す。被覆研磨材支持体を形成する硬化バイン ダー／繊維組成物も好ましくは１５０℃で、試料厚さ約０．７５〜１．０ｍ１ｌ ｌで少な（とも約１７．９ｋｇ／ｃｍ幅の曲げ強さを有する。

本発明の研磨材物品は使用面、即ち第１接着剤層またはメイク（ｍａｋｅ）層を 被覆した正面または上部表面を有する支持体を含む。好ましくは少なくとも約０ ．１μ転より好ましくは少なくとも約１００μ園の平均粒子径を有する研磨材料 、好ましくは砥粒は第１接着剤層に保持され；および、第２接着剤層、またはサ イズ（ｓｉｚｅ）層は通常、研磨材料および第１接着剤層を被覆する。第１およ び第２接着剤層はそれぞれ好ましくは、炭酸カルシウム充填レゾールフェノール 樹脂を含む。

必要であれば、本発明の被覆研磨材物品は射出成形法によって製造し得る。この 方法には、熱可塑性バインダー材料、繊維補強材料および、任意に強化剤を混合 する段階を含む。好ましくは、その方法には強靭で耐熱性の熱可塑性バインダー 材料および繊維補強材料を含み、そして繊維補強材料および任意の強化剤はバイ ンダー中に分布し、より好ましくは、実質上バインダー中に均一に分布し、軟化 成形用混合物を形成する。その方法は、軟化成形用混合物以外の成形品を形成す ること：成形品を冷却し、強靭で耐熱性の熱可塑性バインダー材料および全体に 分布した繊維補強材料を有する硬化支持体を形成することを含む。（好ましくは 少な（とも約２００℃で研磨する表面の研磨界面での温度、及び少なくとも約７ ｋｇ／ｃｍ２で研磨する表面の研磨界面での圧力条件下で）硬化支持体を使用中 に実質上変形および崩壊しない被覆研磨材物品として使用し得る。そのプロセス には更に、接着剤層を硬化支持体に適用すること；および接着剤層を被覆した硬 化支持体に研磨材料層を適用することを含む。

更におよび好ましくは、強靭で耐熱性の熱可塑性バインダー材料、好ましくはポ リアミドおよび繊維補強材料、好ましくはガラス繊維を組合せる段階には、熱可 塑性バインダー材料および繊維補強材料の軟化した成形可能な混合物からペレッ トを形成することを含む。好ましくはおよび更に、その方法には、成形品を形成 する段階の前に、強化剤を熱可塑性バインダー材料および繊維補強材料に添加す る段階を含む。

第１図は本発明の被覆研磨材物品の正面図である。第１図は本発明の構造を表す 概略図である。

第２図は本発明の被覆研磨材物品の第１図の２−２線に沿って取った断片の拡大 断面図である。

第３図は支持体中に成形したリブ（ｒｉｂ）を示す被覆研磨材物品の後面図であ る。

第４図は本発明の取付システムを有するディスク状被覆研磨材物品の第２の例の 第２図のように取り、該取付システムを含んだ側面の拡大断面図である。

第５図は本明細書中で開示したアングル・アイロン・テスト（ａｎｇｌｅ　１ｒ ｏｎ　ｔｅｓｔ）用のワークピースの斜視図である。

第６図は本発明のディスク状被覆研磨材物品の他の例の第２図のように取り、デ ィスクの全直径に渡って拡大し、僅かに中央から外した、そして中央穴（第１図 、領域６のような）は示さない側面の拡大断面図である。

第７図は本発明のディスク状被覆研磨材物品の他の例の第２図のように取り、デ ィスクの全直径に渡って拡大し、僅かに中央から外した、そして中央穴（第１図 、領域６のような）は示さない側面の拡大断面図である。

第１図には、第２図の構造体を組込んだ円板１の正面図を示した。円板１は本発 明の被覆研磨材ディスクの使用面２を表す。ここで、使用面２も正面または上面 として表し、一般に研磨ワークピースを使用する面を表す。その表示により、２ つの概略領域４および６を示す。領域４は、円板１の支持体の使用面２と接着す る砥粒８の形状の研磨材料を含む。領域６は、研削装置の回転シャフトに搭載す るための円板１の中央穴である。

一般に、ディスクの直径は約６〜６０ｃｍの範囲内である。好ましくは、ディス ク直径は約１１〜３０ｃｍ、およびより好ましくは約１７〜２３ｃｍの範囲内で ある。一般に多（用いられるディスクは、約１７〜２３ｃｍの範囲のサイズであ る。そのディスクは、通常、直径約２〜３ｃｍの中央穴、即ち第１図領域６を有 する。

第２図に関して、一般に本発明の被覆研磨材物品には、支持体１１、および通常 、メイク被膜と呼ばれ、支持体１１の使用面１３に適用する第１接着剤層１２を 含む。第１接着剤層１２の目的は、研磨材料、例えば多くの砥粒１４を支持体１ １の使用面１３に固定することである。

第２図に関して、通常サイズ被膜と呼ばれる第２接着剤層１５は、砥粒１４およ び第１接着剤層１２上を被覆する。サイズ被膜の目的は砥粒１４をしっかり固定 することである。通常スーパーサイズ（ｓｕｐｅｒｓｉｚｅ）被膜と呼ばれる第 ３接着剤層１６は、第２接着剤層１５上を被覆し得る。第３接着剤層１６は任意 で、非常に硬質の表面、例えばステンレス鋼または新種の金属ワークピースの研 磨に使用される。

支持体１１の厚さは、最適可撓性および材料節約のため通常１．５ｍｍ以下であ る。

最適可撓性のため好ましくは、支持体１１の厚さは約０．５〜１．２１１１１の 範囲である。より好ましくは支持体１１の厚さは約０．７〜１．０ｍｍの範囲で ある。

第２図に関して、支持体１１の構造は熱可塑性バインダー材料１７および繊維補 強材料１８から成る。繊維補強材料１８は、個々の繊維またはストランドの形状 、または、繊維マットまたはウェブの形状である。繊維補強材料１８が個々の繊 維またはマットの形状であってもなくても、繊維補強材料１８を好ましくは支持 体本体の熱可塑性バインダー材料中に分布させる。より好ましくは、この分布は 支持体１１の本体中で実質上均一である。繊維補強材料は単に支持体本体の表面 、または支持体の分離層内に適用するのではない。むしろ、繊維補強材料は実質 上完全に内部構造内にあり、支持体中に分布している。勿論、繊維マットまたは ウェブ構造は支持体バインダー内に分布するだけ十分な寸法を有し得る。

支持体は好ましくは、ある適用に対して必要であれば、更なる有用性に対して、 支持体内に成形される一連のリブ、即ち厚いおよび薄い部分が交互にあるものを 有する。成形リブを、要求される剛性または（有限要素分析を用いての）「使用 時の触感（ｆｅｅｌ　ｄｕｒｉｎｇ　ｕｓｅ）Ｊ　、改良した冷却、改良した構 造結着および増加した（リブがバックアップ・パッドによりインターロックする 時の）トルク伝達の設計に使用し得る。これらリブは直線または曲線状の、放射 状の、同心円、不規則なパターンまたはそれらの組合せと成り得る。

第３図には、円板３１の裏面図を示す。円板３１は支持材料内に成形した一連の 放射状のリブ３３を有する被覆研磨材ディスクを表す。この図はディスク３１の 裏面３２、第１図に示したものの反対の表面を表す。裏面３２は通常研磨材料の 存在しない面である。このように、研磨材料を被覆する支持体表面は一般に平坦 、即ちうねまたはリブのない状態である。この特定の態様により、成形リブのな い領域３５を残してリブ３３が部分的にだけ中央穴３６に伸びることを示してい るが、必要であれば、リブ３３は裏面３２全体に沿って中央穴３６に伸び得る。

成形リブはディスクの半径に対してどんな角度ででも有り得る。リブは半径に対 しである角度に成り得る、即ちディスク中央から外側エツジに伸びる線セグメン トが０〜９０″の範囲内である。リブは半径に対して様々な角度を有するパター ンにも成り得、エアー流れを最大にする。

加えて、被覆研磨材を工具に、および／またはアダプターを工具に固定する取付 システムを直接支持体に成形し得る。第４図に関して、被覆研磨材４０は、支持 体４１および取付システム４２を有する。取付システム４２および支持体４１は 、単一および一体である、即ち連続（成形）構造である。通常、取付システムが 成形取付システム、即ち支持体に直接成形したものであるなら、支持体の直径は 約１２ｃｍ以下、および好ましくは約８ｃｍ以下である。更に、好ましくは取付 品も熱可塑性バインダー材料の硬化組成物および、熱可塑性バインダー材料中に 分布した有効量の繊維補強材から成る。そのような一体取付システムは少な（と もハブの中央に支持体を搭載する容易性および確実性のために有利である。もし 支持体がディスク状であれば、取付システムをハブの心出しを容易にするディス クの幾何学的中央に置き得る。

第６図に示すさらなる被覆研磨材物品６０のデザインに関して、ディスク状支持 体６１は上がったエツジ領域６２を有する。上がったエツジ領域６２は、ディス クの中央領域６５に関するディスクの外側エツジ領域６３での支持体６１内のよ り大きな厚さを有する領域である。好ましくは、上がったエツジ領域６２は通常 、中央領域６５の厚さに関して、２〜３　Ｘ　１０−２ｃｍ支持体厚さの増加を 示す。通常および好ましくは、上がったエツジ領域６２は、研磨材料６６および 接着剤層６７．６８および６９で被覆した支持体６１だけの領域である。

好ましくは、本発明のディスクは、ディスクの支持体をへこんだ中央領域６５を 有する形状に成型する第６図に示すようなへこんだ中央領域をも所有し得る。

好ましくはおよび有利に、本発明の支持体は剛性付加のために厚さを増加したエ ツジを有し得る。第６図に示すように、これにより研磨材料を被覆した上がった エツジを有する物品が得られる。更に、第７図のディスク７０に示すように、支 持体７１は、ディスク７０の外側エツジ領域７３で厚さを増加した成形エツジ領 域７２を有する。エツジ領域７２はディスク７ｏの全表面積に対して非常に小さ い表面積を示し、およびディスバ０の研磨材表面、即ちワークピースと接触する 表面からはみ出す。支持体の中央領域７４に対する支持体７Ｉの外側エツジ領域 ７３でのより大きな厚さを有する環状であるエツジ領域７２は剛性が大きく、そ して反る前により大きな応力に耐え得る。第６図に示した態様と比較すると、第 ７図に示した態様は、上がったエツジ領域７２を有する裏面を被覆した研磨材料 ７６および接着剤層７７．７８および７９を有する。

本発明の好ましい支持体は、苛酷な研削条件に耐え得るだけ充分な曲げ強さも示 す。語句「充分な曲げ強さく５ｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｔｏｕ ｇｈｎｅｓｓ月によッテ、支持体が苛酷な研削条件に耐え得るだけ充分に堅いが 、望ましくなく脆い、そして支持体に亀裂が入り、構造的結合性が減じることを 表す。このことは、支持体または被覆研磨材物品の実施例の箇所で開示するアン グル・アイロン・テスト（ＡｎｇｌｅＩｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ）を行うことによって 説明し得る。

簡単に言うと、アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ ）には：被覆研磨材物品の製造すること：被覆研磨材物品、例えばディスクを曲 げ、そして接着剤層が破壌し、相互作用を持たない研磨材の小さな島（ｉｓｌａ ｎｄ）を形成すること；被覆研磨材ディスクを湿度槽中相対湿度４５％で３日間 貯蔵すること：被覆研磨材ディスクの外周的７〜８ｃＩ１１をバックアップ・パ ッドで支持しないように、被覆研磨材ディスクをそのディスクより直径の小さい 硬質フェノール・バックアップ・パッド上に設置すること；被覆研磨材ディスク ／バックアップ・パッドをエアーグラインダー（空気圧２．３ｋｇ／ａｍ２で回 転速度４．５０Ｏｒｐｍで回転可能）に固定すること：被覆研磨材ディスク／バ ックアップ・パッドを４０’の角度で保持し、２〜６ｋｇ、好ましくは２〜３ｋ ｇの一定荷重下で１４００の楔またはＶ字形ワークピースのｒＶＪに押し込むこ と：ワークピースの長さに渡って、約１５秒間に約０．７５ｍ　ｌ方向に被覆研 磨材ディスク／バックアップ・パッドと接触して移動すること；ワークピースの 長さ０．７５１１１に渡って、約１５秒間にその反対方向に被覆研磨材ディスク ／バックアップ・パッドと接触して移動することを含む。１０〜１５分間または 被覆研磨材支持体が「破壊する（ｆａｉｌ）Ｊまてのどちらか時間の短い方を取 り、試料ディスクをワークピースと接触して移動し続ける。

アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ）に関する「破 壊（ｆａｉｌｕｒｅ）Ｊを砕解（ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、即ち裂け、 座屈またはがぎ裂きの結果として生じ得る支持体の構造的結合性の損失により決 定する。試験した被覆研磨材物品の支持体のエツジクラックの生長により砕解も 測定し得る。アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒａｎ　Ｔｅ５ｔ） の間に、試験時間２分以内に被覆研磨材物品の支持体の表面クラックが長さ約０ ．６ｃｍ以上に生長または構造的結合性を失えば、支持体は不合格、即ち前記の 苛酷な研削条件に耐え得るだけ充分な曲げ強さを有しないと見なされる。

もし少なくとも約２分間そのようなりラックの生長なしに、または構造的結合性 を失うことな（研削し得るなら、被覆研磨材物品はアングル・アイロン・テスト に「合格する（ｐａｓｓ）Ｊ　、即ち合格曲げ強さの品質を有する。

第５図には、アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ） のワークピースを示している。この試験のワークピース５ｏは、界面５３を溶接 してＶ字形を形成し、そして１０１８軟鋼の２片５１および５２間の角度５４が 約１４００である１ｏ１８軟鋼の２片５１および５２（０，７７ｃｍ長および２ ．５４ｃｍ厚）を含む。

もし耐熱接着剤層、即ちメイクおよびサイズ被膜を使用しないなら、もし１０１ ８鋼を研磨するのに有効な砥粒を使用しないなら、または、もし適当なサイズの 砥粒を使用しないなら、その被覆構造体はアングル・アイロン・テスト（Ａｎｇ ｌｅ　ＩｒｏｎＴｅｓｔ）に不合格となり得る。この破壊は支持体に起因するも のではなく、むしろ不適当なメイクまたはサイズ被膜、不適当な砥粒または不適 当な砥粒粒子サイズに起因するものである。破壊はまた、メイクまたはサイズ被 膜の不適当な硬化、または、試験前の不適当なまたは不十分な屈曲に起因し得る 。被覆研磨材物品の屈曲は通常、制御された製造条件下で行われる。物品をロー ラープレスすることにより、形成した支持体には亀裂は存在しないのに、例えば 接着剤層は均一におよび方向性を持って亀裂が入る、即ち破壊する、そして相互 作用を持たない研磨材料の小さな島が存在する。この方法は通常、被覆研磨材物 品の可撓性を改良する。

本発明の支持体の所望の強靭性を、被覆研磨材支持体の衝撃強さを測定すること により示し得る。衝撃強さを、ＡＳＴＭ　Ｄ２５６またはＤ３０２９試験方法に 概説した試験方法に従って測定し得る。これら方法には明記したサイズを有する 標準試験試料を破壊するのに必要な外力の定量を含む。本発明の支持体は好まし くは、周囲条件下で０．８９ｍｍ厚の試料に対して少な（とも約０．４ジユール の衝撃強さ、即ちガードナー・インパクト（Ｇａｒｄｎｅｒ　Ｉｍｐａｃｔ）値 を有する。より好ましくは、本発明の支持体は、周囲条件下０．８９ｏ＋ｍ厚の 試料に対して少なくとも約０．９ジユール、および最も好ましくは少なくとも約 １．６ジユールのガードナー・インパクト（Ｇａｒｄｎｅｒ　Ｉ＋ｎｐａｃｔ） を有する。

本発明の好ましい支持体は、また所望の引張強さも有する。引張強さは、基材が ばらばらに引き裂かれる事なく耐え得る最大の縦方向の応力を測定したものであ る。そのことは、操作中に被覆研磨材物品が接触し得るワークピース内の不連続 状態での高耐性の結果として、回転破壊および「かぎ裂き（ｓｎａｇｇｉｎｇ） Ｊに対する抵抗性を示している。試験方法を実施例に開示している。所望の引張 強さを、約０．７５〜ｌ、Ｑｍｍの試料厚に対して１５０℃で少なくとも約１７ ．９ｋｇ／ｃｍ幅と限定する。

本発明の好ましい支持体はまた適切な形状制御を示し、環境条件、例えば湿度お よび温度に十分鈍感である。これによって、本発明の好ましい被覆研磨材支持体 が広範囲の環境条件下で前記の特性を有することを表す。好ましくは、支持体は 約１０〜３０℃の温度範囲および約３０〜５０％相対湿度（Ｒ１１）の湿度範囲 内で前記の特性を有する。より好ましくは、支持体は広範囲の温度下、即ちＯ以 下〜約１００℃以上で、および広範囲の湿度下、即ち１０以下〜９０％Ｒ［１以 上で前記の特性を有する。

本発明の被覆研摩材物品に使用される好ましい支持材料は一般的に、接着剤層、 特にメイク被膜と相溶性および良好な接着性を有するように選択される。良好な 接着性は、研摩材料の［ンエリング（ｓｈｅｌｌｉｎｇ）Ｊの量により決定する 。シエリング（ｓｈｅｌｌｉｎｇ）とは研磨材工業において、通常砥粒の形状の 研磨材料の支持体からの望ましくない早期剥離を説明する語句である。本発明の 好ましい支持体により、実施例の箇所で開示しているエツジ・シエリング・テス ト（Ｅｄｇｅ　Ｓｈｅｌｌｉｎｇ　Ｔｅ５ｔ）の条件下で、グレード（ｇｒａｄ ｅ）２４の砥粒（アメリカン・ナショナル・インスティチュ−ト・スタンダード （＾ｍｅｒｉｃａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　５ｔａｎｄａｒ ｄ）Ｂ７４．１８−１９８４）を用いて被覆したフインチ直径のディスクからは 僅か約６ｇの研磨材料のシエリングを示しただけである。支持材料の選択は重要 であるけれども、シェリングの量は通常、接着剤の選択および支持体および接着 材料の相溶性の選択に依存する。

本発明の被覆研磨材物品は、熱可塑性バインダー材料および有効量の繊維補強材 料を含む支持体を含有する。「有効量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｍｏｕｎｔ）Ｊ の繊維補強材料により、支持体が少なくとも耐熱性、強靭性、可撓性、剛性、形 状制御、接着性、その他前述の特性を改良するに充分な量の繊維補強材料を含有 することを表している。

好ましくは、支持体中の熱可塑性バインダー材料の量は支持体重量をベースとし て、約６０〜９９％、より好ましくは約６５〜９５％、および最も好ましくは約 ７０〜８５％の範囲内である。通常、好ましい支持体の残りの部分は主として、 硬化支持体化合物中にたとえあってもほんの少しの気泡を有する繊維補強材料で ある。バインダー組成物に添加した追加の成分が有り得るけれども、本発明の被 覆研磨材支持体は生として、熱可塑性バインダー材料および有効量の繊維補強材 料を含有する。

本発明の被覆研磨材物品の支持体内の好ましいバインダーは熱可塑性材料である 。熱可塑性バインダー材料は、高温に加熱すると軟化および溶融し、かつ周囲温 度まで冷却すると元の状態、即ち元の物理的状態に戻るポリマー材料（むしろ有 機ポリマー材料）として定義される。製造工程中に、熱可塑性バインダー材料を 軟化点以上の温度まで、および好ましくは融点以上の温度まで加熱し、そして流 動性を生じ、被覆研磨材支持体の所望の形状を形成する。支持体を形成した後、 熱可塑性バインダーを冷却および固化する。このようにして、熱可塑性バインダ ー材料を種々の形状および寸法に成形し得る。本発明の物品の支持体の製造に適 した熱可塑性材料の例として、ポリカーボネート類、ポリエーテルイミド類、ポ リエステル類、ポリスルホン類、ポリスチレン類、アクリロニトリル−ブタジェ ン−スチレンブロックコポリマー類、アセタールポリマー類、ポリアミド類、ま たはそれらを組合せたものを含む。このうち、ポリアミド類（例えば種々のナイ ロン類）およびポリエステル類が好ましい。ポリアミド材料量も好ましい熱可塑 性バインダー材料である、なぜなら、少なくともそれらは本質的に強靭および耐 熱性であり、通常前処理なしに好ましい接着剤樹脂との良好な接着性を示し、そ して比較的低価格である。本発明の物品の支持体として使用可能な市販のナイロ ン樹脂の例として、ミズーリ州セントルイス（Ｓｔ、　Ｌｏｕｉｓ）のモンサン ト社の「ヴイダイン（Ｖｙｄｙｎｅ）Ｊ　；両方ともプラウエア州つィルミント ン（ｌｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）のデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社の「ザイデル（Ｚｙ ｔｅｌ）Ｊおよび「ミンロン（Ｍｉｎｉｏｎ）Ｊ　；　ニュージャージ州ビス力 タウェイ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ）のハルス・アメリカ（Ｂｕｌｓ　Ａｍｅｒｉ ｃａ）社の「トロガミド（Ｔｒｏｇａｍｉｄ）ＴＪ　；−ニージャージ州モーリ スタウン（Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ）のアライド・ケミカル・コーポレーション（ Ａｌｌｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ、　）の「カプロン（Ｃａｐｒｏｎ ）」、ペンシルバニア州ピッツバーグ（Ｐｉ　ｔｔｓｂｕｒｇｈ）のモーベイ（ Ｍｏｂａｙ）社の「ナイダー（Ｎｙｄｕｒ）Ｊ　；および−ニージャージ州パー ジツバニー　（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦコーポレーションの「ウルト ラミド（Ｕ１ｔｒａａ＋１ｄ）Ｊを含む。鉱物充填熱可塑性材料、例えば鉱物充 填ナイロン６樹脂「ミンロン（ｌｉｎｌｏｎ）Ｊを使用し得るが、本明細書中で 定義したように鉱物は［繊維（ｆｉｂｅｒ）Ｊまたは「繊維状（ｆｉｂｒｏｕｓ ）材料」としては特徴付けられない；むしろ、鉱物は粒子状で、通常１００：１ 以下のアスペクト比を有する。

熱可塑性バインダー材料を除いて、本発明の支持体には有効量の繊維補強材料を 含む。本明細書中で、「有効量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｍｏｕｎｔ）Ｊの繊維 補強材料とは、少なくとも硬化支持体の物理特性、即ち耐熱性、強靭性、可撓性 、剛性、形状制御、接着性等を改良するに充分な量であることを表しているが、 いくらでも多くの気泡を生じる、および支持体の構造的結合性に有害に影響を与 えるほど多くの繊維補強材料ではない。

好ましくは、支持体内の繊維補強材料量は、支持体重量をベースとして、約１〜 ４０％、より好ましくは約５〜３５％、および最も好ましくは約１５〜３０％の 範囲内である。

繊維補強材料は個々の繊維または繊維ストランドの形状、または繊維マットまた はウェブの形状で有り得る。好ましくは、繊維補強材料は有利な製造に対して個 々の繊維または繊維ストランドの形状である。通常、繊維は、少なくとも約１゜ Ｏ・１のアスペクト比を有する細いスレッド状品と定義される。繊維のアスペク ト比は、より短い方の寸法に対するその繊維のより長い方の寸法の比である。マ ットまたはウェブは、織物または不織マトリックス状のどちらであってもよい。

不織マットは、機械的、熱的または化学的手段による繊維の結合または絡合いに よって形成した繊維の不規則に分布したマトリックスである。

本発明の適用内の有用な補強繊維の例として、金属繊維または非金属繊維を含む 。非金属繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、耐熱有機材料から形成し た合成または天然繊維、または、セラミック材料から調製した繊維を含む。本発 明の適用に対して好ましい繊維として非金属繊維、および、より好ましい繊維と して耐熱有機繊維、ガラス繊維またはセラミック繊維を含む。

［耐熱（ｈｅａｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）Ｊ有機繊維により、本発明の被覆研磨 材支持体の製造または使用条件下で、使用可能な有機繊維が、溶融またはさもな ければ分解に耐え得ることを表す。有用な天然有機繊維の例として、羊毛、絹、 綿またはセルロースを含む。有用な合成有機繊維の例として、ポリビニルアルコ ール繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、 アラミド繊維またはフェノール繊維を含む。本発明の適用に対して好ましい有機 繊維はアラミド繊維である。そのような繊維はプラウエア州つィルミントン（Ｗ ｉｌａ＋ｉｎｇｔｏｎ）のデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社から商品名「ケブラー（ Ｋｅｖｌａｒ）Ｊおよび［ノーメックス（Ｎｏｍｅｘ）Ｊで市販されている。

一般的にどんなセラミックも本発明の適用には有用である。本発明に適したセラ ミック繊維の例として、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ社 から市販の「ネクステル（Ｎｅｘｔｅｌ）Ｊがある。

本発明の適用に対する最も好ましい補強繊維はガラス繊維である、なぜならば少 なくともそれらは被覆研磨材物品に所望の特性を提供し、かつ比較的低価格であ る。なお、適当な界面結合剤が存在し、熱可塑性材料とガラス繊維の接着力を増 大する。ガラス繊維は通常、文字グレードを用いて分類される。例えば、Ｓガラ ス（電気（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）用）およびＳガラス（強度（ｓｔｅｒｎｇｔ ｈ）用）。文字コードは直径の範囲も表し、例えば、サイズｒＤＪは直径約６μ ｍのフィラメントを表し、サイズｒＧＪは直径約１０μｍのフィラメントを表す 。ガラス繊維の有用なグレードには、フィラメント名称りからＵまでのＳガラス およびＳガラスの両方を含む。

ガラス繊維の好ましいグレードには、フィラメント名称ｒＧＪのＳガラスおよび フィラメント名称ｒＧＪのＳガラスを含む。市販のガラス繊維の入手先としてフ ロリダ州オールズマ−（Ｏｌｄｓｍａｒ）のスペシャルティー・グラス（Ｓｐｅ ｃｉａｌｔｙ　Ｇｌａｓｓ）社ニオバイオ州トレド（Ｔｏｌｅｄｏ）のオーエン ス・コーニング・ファイバーグラス・コーポレーシｇ　：、ｚ（Ｏｖｅｎｓ−Ｃ ｏｒｎｉｎｇ　Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ　Ｃｏｒｐ、　）　；およびミズーリ州ロ ーラ（Ｒｏｌｌａ）のＭｏ−３ｃｉ　：ｌ−ポレーション（Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ ｏｎ）がある。

ガラス繊維を使用するなら、ガラス繊維を界面結合剤、即ちカップリング剤、例 えばシランカップリング剤を併用し、熱可塑性材料の接着性を改良する事が好ま しい。シランカップリング剤の例として、ミシガン州ミツドランド（Ｍｉｄｌａ ｎｄ）のダウ・コーニング（Ｄｏｔ　Ｃｏｒｎｉｎｇ）社から市販のｒｚ−ｅ０ ２０ＪおよびｒＺ−６０４０Ｊを含む。

１００μｍ以下、または一連の繊維に対して必要な長さを有する繊維材料を使用 することにより、優位性を得る。好ましくは繊維長は、約０．５〜約５ｈａ、よ り好ましくは約１〜約２５ｍｍ、および最も好ましくは約１．５〜約１０ｍｍの 範囲である。好ましい繊維に対する補強繊維デニール、即ち繊度は約１〜約５０ ００デニールであり、通常、約１〜約１０００デニールの間である。より好まし くは、繊維デニールは約５〜約３００、最も好ましくは、約５〜約２００である 。デニールは使用した粒子タイプの補強繊維に強く影響を受けることがわかる。

好ましい強化剤、即ちゴム強化剤および可塑剤の例として：トルエンスルホンア ミド誘導体（例えば、イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ）のアクゾ・ケミカル ズ（Ａｋｚｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社から商品名「ケラツエンフレックス（Ｋ ｅｔｊｅｎｆｌｅｘ）　８　Ｊで市販のＮ−ブチル−およびＮ−エチル−トルエ ンスルホンアミドの混合物）；スチレンブタジェンコポリマー；ポリエーテル主 鎖ポリアミドにュージャージ州グレンロック（Ｇｌｅｎ　Ｒｏｃｋ）のアトケム （＾ｔｏｃｈｅｍ）社から商品名「ペバックス（Ｐｅｂａｘ）Ｊで市販）ゴム− ポリアミドコポリマー（プラウエア州つィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ） のデュポン（１）ｕＰｏｎｔ）社から商品名「ジーチル（Ｚｙｔｅｌ）ＦＮＪで 市販）：および、スチレン−（エチレンブチレン）−スチレンの官能基トリブロ ックポリマー（テキサス州ヒユーストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ）のシェル・ケミカル （Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社から商品名「クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ） ＦＧ１９０１Ｊで市販）：およびこれら材料の混合物を含む。少なくともそれら が支持体に与える有益な特性および本発明の製造工程のため、このグループの内 、ゴム−ポリアミドコポリマーおよびスチレン−（エチレンブチレン）−スチレ ントリブロックポリマーはより好ましい。

少なくともそれらが本発明の支持体に与える有益な衝撃特性および研削特性のた め、ゴム−ポリアミドコポリマーは最も好ましい。

支持体を射出成形により製造するなら、通常その強化剤は、強化剤ペレットの他 の化合物とのトライブレンドとして添加される。繊維含有熱可塑性材料のペレッ トを有する強化剤のペレットをタンブルブレンドすることを含む。より好ましい 方法には、適当な押出機内で熱可塑性材料、補強繊維および強化剤を化合するこ と；この混合物をペレット化すること：次いでペレット化したものを射出成形機 に供給することを含む。強化剤および熱可塑性材料の組成物、例えばニュージャ ージ州パージツバニー（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ）のＢＡＳＦコーポレーションか ら商品名「ウルトラミド（Ｌｌｌｔｒａｍｉｄ）Ｊが市販されている。特に「ウ ルトラミド（Ｕｌｔｒａｍｉｄ）Ｂ３ＺＧ６Ｊは本発明に有用な強化剤およびガ ラス繊維を含有するナイロン樹脂である。

前述の材料以外に、本発明の支持体には有効量の他の材料または所望の最終性質 に依存する成分を含有し得る。適当な形状の安定剤には、それに限定されないが 、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリイミド類およびポリアラミド類を含む。

好ましい形状の安定剤の例として、ポリフェニレンオキシドナイロン化合物がマ サチューセッツ州ビッツフィールド（Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ）のンエネラル・エ レクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）社から商品名「ノリル（Ｎ ｏｒｙｌ）ＧＴＸ　９１０ｊで市販されている。もし被覆研磨材構造体にフェノ ールベースのメイク被膜およびサイズ被膜を使用するなら、結果的に形状安定化 効果の逆転となるフェノール樹脂接着剤層およびナイロン間の不均一な相互作用 のために、ポリフェニレンオキシドナイロン混合物は好ましくない。この不均一 な相互作用は、ポリフェニレンオキシドおよびナイロンの均一混合を行うことの 困難さの結果として生じる。本発明のある用途に対して支持体に添加し得る他の そのような材料として、無機または有機充填材を含む。無機充填材は鉱物充填材 としても既知である。充填材は通常約１００μｍ以下、好ましくは約５０μｍ以 下の粒子サイズを有する粒子材料として定義される。本発明の用途に対して有用 な充填材の例として、カーボンブラック、炭酸カルシウム、ンリカ、メタケイ酸 カルシウム、氷晶石、フェノール充填材またはポリビニル７゛ルコール充填材を 含む。充填材を用いるなら、充填材を補強繊維内に充填し、支持体を通過して亀 裂が伝達するのを防止し得ることを理論付ける。通常、充填材は支持体重量をベ ースとして、約２０％以上の添加量で使用することはない。好ましくは、少なく とも有効量の充填材を使用する。これに関して本明細書中で、語句「有効量（ｅ ｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｍｏｕｎｔ）Ｊは、硬化支持体の引張強さを有意には低減 しないだけ充填する充分な量を表す。本発明のある用途に対して支持体に添加し 得る他の有用な材料または成分には、それに限定されないが、顔料、油、帯電防 止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線安定剤、内部滑剤、酸化防止剤および加工助剤 を含む。

通常これら化合物を、所望の結果を得るのに必要なもの以外は使用しない。

本発明の被覆研磨材物品内の接着剤層を樹脂接着剤から形成する。それぞれの層 は同一のまたは異なる樹脂接着剤から形成され得る。有用な樹脂接着剤は、支持 体の熱可塑性材料と相溶性を有するものである。接着剤層が研磨材材料を劣化し 早期剥離を起こさないように硬化する時、樹脂接着剤は本明細書中で明らかにし た苛酷な研削条件にも耐え得る。

樹脂接着剤は好ましくは熱硬化性樹脂の層である。本発明に適した使用可能な熱 硬化性樹脂接着剤には、限定されないが、フェノール樹脂、アミノブラスト樹脂 、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル酸樹脂メラミン−ホルムアルデヒド樹 脂、アクリル酸イソシアヌル酸樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、インシアヌ ル酸樹脂、アクリル酸ウレタン樹脂、アクリル酸エポキシ樹脂またはそれらの混 合物を含む。

好ましくは、熱硬化性樹脂接着剤層には、フェノール樹脂、アミノブラスト樹脂 またはそれらを組合せたものを含む。フェノール樹脂は好ましくはレゾールフェ ノール樹脂である。市販のフェノール樹脂の例として、テキサス州ダラス（Ｄａ ｌｌａＳ）のオキシケム（ＯｘｙＣｈｅｍ）社の「バーカム（Ｖａｒｃｕｍ）Ｊ 　ニオバイオ州コロンブス（Ｃ。

ｌｕｍｂｕｓ）のアッンユランド・ケミカル・カンパニー（Ａｓｈｌａｎｄ　Ｃ ｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）の「アロフエーン（Ａｒｏｆｅｎｅ）Ｊ　： および、コネチカット州ダンバリー（Ｄａｎｂｕｒｙ）のユニオンカーバイド（ Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ）社の「ベークライト（Ｂａｋｅｌｉｔｅ）Ｊを含 む。好ましいアミノブラスト樹脂として、米国特許第４．９０３．４４０号に開 示の方法に従って調製した、１分子当たり１．１個の側鎖のａ、β−不不飽和カ ル−ニル基有するものがある。

接着剤層１２および１５、即ちメイクおよびサイズ被膜として第２図に表した第 １および第２接着剤層は、好ましくは通常研磨材物品に用いられる他の材料を含 有し得る。添加剤として表されるこれら材料には、研削助剤、カップリング剤、 湿潤剤、染料、顔料、可塑剤、離型剤またはそれらを組合せたものを含む。通常 、これら材料を、所望の結果を得るのに必要なもの以外は使用しない。第１また は第２接着剤層内に添加剤として充填材も使用し得る。経済性および有利な結果 の両方のため、充填材は通常、接着剤重量をベースとしてメイク被膜に対して約 ５０％以下、またはサイズ被膜に対して約７０％以下の量である。有用な充填材 の例として、ケイ素化合物、例えばンリカ粉末、例えば粒子サイズ４〜１ｈｍの 粉体ンリカ（イリノイ州シカゴ（Ｃｈｉｃａｇｏ）のアクゾ・ケミカルズ（Ａｋ ｚｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社から市販）、カルシウム塩、例えば炭酸カルシウ ムおよびメタケイ酸カルシウムにューヨーク州つィルスボｏ　（Ｗｉｌｌｓｂｏ ｒｏ）のナイフ・カンパニー（Ｎｙｃｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ）がら「ウオラストナ イト（Ｙｏｌｌａｓｔｏｋｕｐ）Ｊおよび「ウオラストナイト（Ｗｏｌｌａｓｔ ｏｎｉｔｅ）Ｊとして市販）を含む。

第２図の第３接着剤層１６、即ちスーパーサイズ被膜には、好ましくは研削助剤 を含有し得、被覆研磨材の研磨特性を向上させる。研削助剤の例として、テトラ フロオロ硼酸カリウム、氷晶石、アンモニウム氷晶石および硫黄を含む。通常、 研削助剤を、所望の結果を得るのに必要なもの以外は使用しない。

好ましくは、接着剤層、少なくとも第１および第２接着剤層を、通常のカルシウ ム塩充填樹脂、例えばレゾールフェノール樹脂から形成する。レゾールフェノー ル樹脂は少なくともその耐熱性、相対的に低感湿性、高硬度および低コストの点 で好ましい。より好ましくは、その接着剤層にはレゾールフェノール樹脂内約４ ５〜５５％の炭酸カルシウムまたはメタケイ酸カルシウムを含有する。最も好ま しくは、その接着剤層は約５０％の炭酸カルシウム、および約５０％のレゾール フェノール樹脂、アミノブラスト樹脂またはそれらを組合せたものを含む。本明 細所中では、これら百分率は接着剤の重Ｉをベースとしている。

本発明の用途に適した研磨材料の例として、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、炭化ケイ素、アルミナジルコニア 、ざ（ろ石、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素またはそれらの混合物を含む。語句 「研磨材料（ａｂｒａｓｉｖｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ）Ｊは、砥粒、凝集物または 多粒（ｍｕｌｔｉ−ｇｌａｉｎ）研磨材グラニユールを包含する。

好ましい研磨材料はアルミナベース、即ち酸化アルミニウムベースの砥粒である 。本発明の用途に対して有用な酸化アルミニウムは溶融酸化アルミニウム、熱処 理酸化アルミニウムおよびセラミック酸化アルミニウムである。

本発明の有利な適用に対する砥粒の平均粒子サイズは、少なくとも約０．　ｈ＋ ｍ。

好ましくは少なくとも約１００μｍである。約１００μ口の粒子サイズは、アメ リカン・ナショナル・スタンダーズ・インスティチュ−ｈ　（Ａｍｅｒｉｃａｎ 　Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅＸＡＮＳＩ）Ｂ ７４．１８−１９８４に従い、およそ被覆研磨材グレード１２０の砥粒に相当す る。研磨材料は、被覆研磨材支持体の所望の最終用途によって、配向し得、また は配向なしに支持体に適用し得る。

様々な方法を本発明の研磨材物品および支持体の製造に用い得る。射出成形によ り支持体を形成するのに多くの好ましい組成物（または成分）を使用し得ること は、有利なことである。このようにして、製造条件および製品の形状の精密な制 御が、過度の実験をすることなしに既に可能である。本発明の支持体を射出成形 する実際の条件は、使用する射出成形機のタイプおよび型に依存する。射出成形 方法の説明を、実施例の箇所で示す。

本発明の被覆研磨材支持体を射出成形する種々の更なるおよび受け入れられる方 法がある。例えば、繊維補強材料、例えば補強繊維を射出成形段階の前に熱可塑 性材料と混合し得る。このことは、繊維および熱可塑性樹脂を加熱押出機内で混 合およびペレットを押出すことにより達成される。

更に、補強繊維の織物マット、不織マットまたは縫合結合（ｓｔｉｔｃｈｂｏｎ ｄｅｄ）マットが成形品内に存在し得る。熱可塑性材料およびどんな任意の成分 も射出成形し得、マット内の補強繊維間の空間を充填する。本発明のこの態様に おいて、補強繊維は所望の方向に既に配向していてもよい。加えて、補強繊維は 、形成される成形品および／または物品のサイズおよび形状により決定された長 さを有する連続繊維で有り得る。

ある場合には、有利な加工に関して、通常の離型剤を成形品に適用し得る。しか し、もし熱可塑性材料がナイロンであるなら、通常、成形品には離型剤被覆の必 要はない。

支持体を射出成形した後、次いでメイク被膜、砥粒およびサイズ被膜を通常、従 来の方法で適用する。例えば、接着剤層、即ちメイクおよびサイズ被膜を支持体 上に、ロール塗、流し塗、吹付塗、はけ塗、または塗料液に適した他のどんな方 法でも用いることによって適用し得る。それらを固化しつる、例えば、同時にま たは別々に様々などんな方法によっても硬化し得る。砥粒は与えられた重力で沈 殿し得、またはそれらは支持体を被覆した接着剤上に、砥粒を帯電させることに よりおよび支持体を反対極に帯電させることにより、静電塗装し得る。

更に、支持体を形成する成分をバインダーおよび砥粒で均一に被覆したシートま たはウェブ状に押出し、そして続いて、通常の研磨材物品製造でなされるように 研磨材物品内に移し得る。シートまたはウェブを、打抜き、ナイフ切断、水噴射 切断またはレーザー切断等の方法により、個々のシートまたはディスクに切断し 得る。これらシートおよび／またはディスクの形状および寸法は、射出成形の説 明で前に記述したものと同様である。次いで、メイク被膜、砥粒およびサイズ被 膜を、従来の方法、例えば接着剤のロール塗および粒子の静電塗装によって適用 し得、被覆研磨材物品を形成する。

更に、支持体はシートまたはウェブ状のままで、そしてメイク被膜、砥粒および サイズ被膜をどんな従来の方法によっても適用し得る。次いで、被覆研磨材物品 を打抜き、または、所望の最終形状または型に加工し得る。被覆研磨材物品を打 抜くなら、これらシートおよび／またはディスクの形状および寸法は、射出成形 の説明で前に記述したものと同様である。従来の継ぎまたは接合技術によって、 被覆研磨材物品をエンドレスベルトに加工し得ることは、本発明のある態様の範 囲内でもある。

加えて、２層またはそれ以上を一度に押出し、本発明の支持体を形成し得る。

例えば、２層フィルム・ダイを有する２基の押出機を用いることにより、１層は バインダーおよび砥粒の接着性を改良し、もう一方の層は例えば、性能を犠牲に することなしにコストを低下する高レベルの充填剤を含有し得る２層支持体を形 成し得る。

実施例 本発明を以下の詳細な実施例によって更に説明する。

（一般的情報） これらの量は重量に関するけれども、支持体上に付着させた材料量はｇ／ｍ　２ で報告した；すべでの比はこれらの重量をベースにしている。以下の表示を実施 例内で使用する。

Ｎ６Ｂ　：　ＢＡＳＦコーポレーションから商品名「ウルトラミド（Ｕ１ｔｒａ ａ＋１ｄ）Ｂ３ＦＪで市販のナイロン６熱可塑性樹脂。

ＭＦＮ６　：デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社がら商品名「ミンロン（Ｍｉｎｉｏｎ ）Ｊで市販の鉱物充填ナイロン６熱可塑性樹脂。

ＰＰ０６６　：ジエネラルーｚレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉ ｃ）社から商品名「ノリル（Ｎｏｒｙｌ）ＧＴＸ−９１０Ｊで市販されているポ リ（２，６−シメチルー１，４−フェニレンオキサイド）／ナイロン６．６混合 物。

ＥＦＧ　：ミネソタ州ワイノナ（ｌｉｎｏｎａ）の訂Ｐ社から市販のナイロン６ またはナイロン６．６樹脂を混合した、直径Ｇ１標準Ｅタイプ連続ストランドガ ラス繊維。「ＥＦＧＪ繊維を使用しているすべての実施例では、ガラス繊維およ びナイロン樹脂を共に混合し、そしてペレットに押出した。ペレットの長さは約 ０．３２ｃｍ長であった。

以下の実施例中の重量は、ガラス繊維およびナイロンの実測重量を表示した。

ＥＦＧＬ　：デラウエア州つィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）のＩＣＩ社 から市販のナイロン６またはナイロン６．６樹脂を混合した、直径６１標準Ｅタ イプ連続ストランドガラス繊維。これらガラス繊維は溶融ナイロンポリマーで飽 和し、円形断面のフォーミングダイを通して引張り、そして１．３ｃｍ長のペレ ットに細断した。以下の実施例中の重量は、ガラス繊維およびナイロンの実測重 量を表示した。

ＳＢＳ　ニジエル・ケミカル（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社がら商品名「 クレイトン（［ｒａｔｏｎ）ＦＧ１９０１Ｊで市販のスチレン−（エチレンブチ レン）−スチレンブロックコポリマー強化剤。

ＮＴＳ　ニアクシ・ケミカルズ（Ａｋｚｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社がら商品名 「ケラツエンフレックス（Ｋｅｔｊｅｎｆｌｅｘ）　８　Ｊで市販の主にＮ−ブ チル−およびＮ−エチル（ｐ−トルエンスルボンアミド）の混合物である可塑剤 。

ＲＰ：約１．５：１〜約３：１の範囲のホルムアルデヒド、フェノールの比を有 する塩基触媒を用いたレゾールフェノール樹脂。

ＲＡＭ　：少なくとも１．１個の側鎖ａ、β−不飽和不飽和ニルボニル基るアミ ノブラスト樹脂。その樹脂を米国特許第４．９０３．４４０号に開示のプリバレ ージョン（Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）２と同様に調製し、この記載をここに挿入 する。簡単に言うと、この方法には、３７％ホルムアルデヒド水溶液、アクリル アミド、９１％パラポルムアルデヒドおよびＩ）−トルエンスルホン酸水和物を 用いてＮ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミドがらＮ、　Ｎ’−オキシジメチ レンビスアクリルアミドを調製することを含む。

ＰＨＩ　：　２．２−ンメトキンー１．２−ジフェニル＋エタノン。

ＣＡＣＯニオバイオ州シンシナティーのアルレム（Ａｌｕｃｈｅｍ）社から市販 の、粉体の未処理の粒子サイズ４〜２０ｍｍの炭酸カルシウム充填材。

ＣＭＳ　：二、−ヨーク州ウィルスボロ（ｆｉｌｌｓｂｏｒｏ）のナイフ・カン パニー（ＮｙｃｏＣｏｍｐａｎｙ）から商品名「ウォラストカップ（ｆｏｌｌａ ｓｔｏｋｕｐ）Ｊで市販のメタケイ酸カルシウム充填材。

ＣＲＹ　ニオバイオ州クリーブランド（Ｃ１ｅνｅｌａｎｄ）のカイザ町ケミカ ルズ（ｋａｉｓｅｒＣｈｅｍｉｃａｌｓ）社から市販の白色粉体グレード氷晶石 研削助剤。

（支持体の射出成形の一般的方法） 射出成形を用いた支持体の一般的製法を以下に示した。支持体に使用した成分を 最初に８０℃で４時間乾燥した。ナイロン熱可塑性樹脂はペレット状であった。

ＮＴＳを除く強化剤もペレット状であり、それらは射出成形前に熱可塑性樹脂内 に予備混合した。その成分を秤量し、５ガロンのパケットに入れた。ブレードミ キサー（ｂｌａｄｅ　ｍ１ｘｅｒ）をパケットに挿入し、パケットを回転させ、 ブレードミキサーが静止したままの状態で成分をゆっくり混合する。次いで、得 られた混合物を、パン・トーン（Ｖａｎ　Ｄｏｒｎ）製３００トン射出成形機の バレルに滴下した。射出成形機のバレル内には３種の温度領域があった。第１の 領域は約２６５℃、第２の領域は約２７０℃、および、第３の領域は約２８８℃ の温度であった。射出成形機のノズル、即ちバレルは約２７０℃で、成形品は約 ９３℃の温度であった。射出時間は約１秒であった。スクリュー速度は遅く、即 ち１１００ｒｐ以下であった。射出圧力は１００ｋｇ／ｃｍ”であった。射出速 度は約０．０２５ｍ／ｓｅｅであった。射出能力は約２３ｃｍ３であった。その 成分を、直径１７．８ｃｏ＋、厚さ０．８４ｃｍおよび中央穴直径２．２ｃｍを 有するディスク状に射出成形した。

（エツジ・シエリング・テスト） エツジ・シエリング・テスト（Ｅｄｇｅ　Ｓｈｅｌｌｉｎｇ　Ｔｅ５ｔ）により 、ワークピースから切断または研磨した４１３０軟鋼量および研磨材被覆物品か ら損失した砥粒量を測定した。

砥粒の減量は、「シエリング（Ｓｈｅｌｌｉｎｇ）Ｊ　、即ち支持体からの砥粒 の早期剥離の量に相当する。それぞれの実施例の被覆研磨材ディスク（２，２ｃ ｍの中央穴を有し１７、８ｃｍ直径）を直径１６．５ｃＩｌｌおよび最大厚１． ５ｃｏを有する硬質フェノールのバックアップパッドに装着した。バックアップ パッドを順番に直径１５．２ｃａ＋の鋼フランジ上に搭載した。被覆研磨材ディ スクを３．５５Ｏｒｐｍの速度で回転させた。ワークピースを、研磨材ディスク の垂直な位置から１８．５°の角度に向いた直径２５ｃ＋ａの４１３０軟鋼デイ スクの周囲のエツジ（１，６ｍｍ）とした。ワークピースを２ｒｐｍで回転させ 、２．１ｋｇの荷重下で被覆研磨材ディスクの研磨材表面に接触した状態であっ た。試験終点は８分であった。試験終点では、ワークピースを秤量し、ワークピ ースから切断または研磨された金属量を決定した。加えて、研磨材ディスクを試 験前後で秤量し、使用中にどれだけ多くの材料が減少したか決定した。理想的被 覆研磨材物品にょり低砥粒減量および高削減量（ｃｕｔ）を示した。すべての重 量はダラムで表した。

（スライド・アクション・テストＩ） スライド・アクション・テスト（Ｓｌｉｄｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｔｅ５ｔｓ）ｎお よび■と同様に、「最悪の場合（ｗｏｒｓｔ　ｃａｓｅ）Ｊの性能を決定するた めに、この試験を開発した。それぞれの試験は徐々により苛酷になっていった。

同一タイプのバックアップパ、ソドを全３回の試験に使用し、ばらつきを低減し た。それぞれの実施例の被覆研磨材ディスク（２，２ｃｍの中央穴を有し１７． ８ＣＩ＋＋直径）をバックアップパッド（直径１６．５ｃｍおよび最大厚１．５ ｃｍ）としてアルミニウム板に装着した。次いで、被覆研磨材を６．０００ｒｐ Ｉ１１で回転するエアーグラインダーに取り付けた。ワークピースは３０４ステ ンレス鋼ブロツク（２，５４ｃｏ＋幅、１７．８ｃｌ長）であった。回転被覆研 磨材ディスクを静止状態に保持し、ワークピースをディスク下で前後に往復運動 させた。研削界面で約６゜８ｋｇの力であった。被覆研磨材物品が破壊または２ ０分間の研削が経過のどちらかより短い方が起こるまで、研削を続けた。物品が 構造的結合性を失った、即ち裂け、座屈またはかぎ裂きを生じたとき、「破壊（ ｆａｉｌｕｒｅ）Ｊを起こした。試験中に擦り減ったステンレス鋼量も計算した 。

（スライド・アクション・テスト■） スライド・アクション・テスト■の方法は、以下の変更点を除いてスライド・ア クション・テストＩの方法と同様であった。ワークピースが１０１８軟鋼ブロツ ク（２゜５４ｃｍ幅、１７．８ｃｍ長）であった。研削界面で約９．１ｋｇの力 であった。

（スライド・アクション・テスト■） スライド・アクション・テスト■の方法は、ワークピースが３０４ステンレス鋼 ブロツク（２，５４ｃｍ幅、１７．８ｃｍ長）であったことを除いてスライド・ アクション・テスト■の方法と同様であった。この試験は非常に苛酷であった。

これら研削条件は、製品の典型的な研削条件とは異なる。

（引張試験） それぞれの実施例の支持体を試験片（２，５４ｃｍ幅、１７．８ｃｍ長）に打抜 きまたは切断した。それぞれの試験片は、接着剤被膜、例えばメイク被膜および サイズ被膜、および砥粒を含まない。次いで、それぞれの試験片をインストロン ・テスティング・マシーン（Ｉｎｓｔｒｏｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ ）にゲージ長さ１２．７ｃｏ＋になるように取り付け、０、５１ｃｍ／ｗｉｎで ５％伸びになるまで引張り、その後５．１ｃｍ＋／ｗｉｎで、試験片を破断する のに必要な最大応力である引張強さを測定した。引張強さを室温および１５０℃ で測定した。い（つかの実施例において、試験片を支持体の［装置方向（ｍａｃ ｈｉｎｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）Ｊまたは「直角方向（ｃｒｏｓｓ　ｄｉｒｅｃｔ ｉｏｎ）Ｊに打抜いた。射出成形した支持体に関して、装置方向の試料は射出成 形プロセスの間の成分の流れと平行方向に沿って打抜き、および直角方向の試料 は射出成形プロセスの間の成分の流れと垂直方向に沿って打抜いた。い（つかの 実施例において、装置方向および直角方向の引張試験値の平均である平均引張測 定を記録した。

（アングル・アイロン・テスト） 被覆研磨材ディスク試料（２，２ｃａ＋の中央穴を有し１７．３ｃｍ直径および ０．７６〜０．８６ａ＋ｍ厚）を最初に曲げ、即ち研磨材／接着剤被膜を均一に および方向性をもって亀裂を入れ、次いで湿度槽内に、条件として指定しなけれ ば相対湿度４５％で３日間平坦に置いた。被覆研磨材を直径１０．２ｃｍおよび 最大厚１．５ｃｍを有する硬質フェノールのバックアップパッドに装着した。こ れは、バックアップパッドにより支持されていない被覆研磨材ディスクのエツジ となった。それぞれの被覆研磨材ディスク／バックアップパッドを４．５００ｒ ｐｍで回転するエアーグラインダーに固定した。グラインダーへの空気圧は２． ３ｋｇ／ｃ＋ｏ２であった。エアーグラインダーをシンシナティー・ミラクロン （Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ　Ｍｉｌａｃｒｏｎ）Ｔ３型産業用ロボットに装着し、 ロボットの腕上の一定荷重およびレベラーの一部となった。一定荷重は約２．３ ｋｇ／ａｍ”であった。この試験のワークピースには、共に溶接し■字形ワーク ピースを形成する２片の１０１８軟鋼を含み、そしてその２片間の角度が約１４ ０°であった。それぞれの鋼片は０．７７ｍ長および２．５４ｃｍ厚であった。

このタイプのワークピースは第５図に示した。被覆研磨材ディスクを４０°の角 度で保持し、それをワークピースの長さ全体に渡って前後にこすったので、１４ ０°の楔またはＶ字形品に強いて入れた。試料ディスクをワークピース全体に渡 って、被覆研磨材ディスクがワークピースの長さ０．７５ｍを一方向に移動する のに約１５秒費やすような速度でこすった。研削は連続であり、試験の終点での み途切れる。試験の終点は一般に、１５秒または被覆研磨材支持体が構造的結合 性を失う、即ち裂け、座屈、かぎ裂きを生じた、またはエツジ亀裂が０．６ｃａ ＋以上の長さに生長した、および［破壊（ｆａｉｌｕｒｅ）Ｊを起こした点のど ちらか最初に起こった方であった。通常、被覆研磨材物品のエツジ亀裂が０、６ ｃｍ以上の長さに生長し、または試験時間２分以内に構造的結合性を失ったなら 、その支持体は不合格である。もし少なくとも２分間そのような亀裂または構造 的結合性を失う事な（研削し得るなら、被覆研磨材物品がアングル・アイロン・ テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ）を「合格（ｐａｓｓｅｄ）Ｊ　した 、即ち合格品質を有した。

（実施例１〜２８および比較例Ａ−Ｃ）これら実施例には、本発明の支持体を形 成する成分の種々の比を示した。

（比較例Ａ） 比較例Ａの被覆研磨材は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ 社より市販のグレード２４「ペイント・パスタ−（Ｐａｉｎｔ　Ｂｕｓｔｅｒ） Ｊ繊維ディスクであった。

（比較例Ｂ） 比較例Ｂの被覆研磨材は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ 社より市販のグレード２４「グリーン・コープ（Ｇｒｅｅｎ　Ｃｏｒｐ）Ｊ繊維 ディスクであった。

（比較例Ｃ） 比較例Ｃの被覆研磨材は、支持体が従来の０．８４ｍｍ厚パルカンフアイバー支 持体であること以外は実施例１〜１６と同様の方法で作成した。

（実施例１〜２８） 本発明の支持体を形成する種々の成分比を第１表に概説した。支持体は前記「支 持体の射出成形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　 Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃｋｉｎｇ）Ｊに従って作 成した。各々の配合のディスク、即ち各々の試料を被覆研磨材構造内に使用した 。

１および１７７０　１０　１５　５ ２および１８６０　２５　１０　５ ３および１９７０　１０　１５　５ ４および２０６０　５　２０　１５ ５および２１６０　５　３０　５ ６および２２７０　１０　１５　５ ７および２３７０　５　１０　１５ ８および２４８０　５　１０　５ ９および２５７０　１０　１５　５ １０および２６　６０　１５　１０　１５１１および２７５３　７　３５　５ １２および２８７０　１０　１５　５ １６　８０　３．１１５　１．８ （実施例１〜１６） メイク被膜を重量４３４ｇ／Ｉ０２を有する支持体の適当な面にはけを用いて塗 布した。

メイク被膜は４８％のＲＰおよび５２％のＣＡＣＯの８４％固形分混合物から成 った。これら実施例およびすべての実施例に使用した溶剤は、９０／１０比の水 ／ＣＪｓＯ（Ｃ１ｌｚ）ｚＯＨであった。グレード２４熱処理溶融酸化アルミニ ウム粒子を、重量１．４００ｇ／ｍ２を有するメイク被膜内に静電塗装すること により突き出させた。得られた材料を８８℃で９０分間加熱によりプレキュアー した。次いで、サイズ被膜を重量５７０ｇ／ｍ２を有する研磨材粒子上に塗布し た。サイズ被膜は４８％のＲＰおよび５２％のＣＭＳの７８％固形分混合物から 成った。得られた材料を８８℃で９０分間加熱によりプレキュア−し、１２０℃ で１２時間最終加熱硬化した。各々のディスクを曲げ、ディスクを荷重下のスチ ールおよびゴムローラー間を通す事により研磨材／接着剤被膜を均一におよび方 向性をもって亀裂を入れ、次いで試験前に相対湿度４５％で３日間加湿した。

各々のディスクをエツジ・シェリング・テスト（Ｅｄｇｅ　Ｓｈｅｌｌｉｎｇ　 Ｔｅ５ｔ）に従って試験した。その結果を第２表に示し得る。鉱物減量および鋼 削減量は、実施例毎に約５デイスクの平均であることを表した。

（実施例１７〜２８） 異なるメイク被膜およびサイズ被膜組成物およびプレキュア−を用いたことを除 いて、実施例１７〜２８の被覆研磨材を実施例１〜１２と同様の方法でそれぞれ 作成した。加えて、実施例１７〜２８の被覆研磨材をエツジ・シエリング・テス ト（Ｅｄｇｅ　Ｓｈｅｌｌｉｎｇ　Ｔｅ５ｔ）でだけ評価した。メイク被覆は０ ８７５％のＰＨ１，２１，６％のＢＡＭ、　２６．４％のＲＰおよび５２％のＣ ＡＣＯから成る８４％固形分の混合物であった。メイク被覆のプレキュア−はメ イク被覆／研磨材粒子に紫外線を４．５ｍ／ｗｉｎで連続３回照射することから 成った。紫外線源は、レフレクタ−に集中させた１１８ワット／ｃｍで操作した フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）　ｒＤＪバルブであり、それはメリーランド州ロ ックビル（Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ）のフュージョン・システムズ（Ｆｕｓｉｏｎ　 Ｓｙｓｔｅｍｓ）社から市販されている。被覆支持体を約４．６ｍ／ｍｉｎの速 度でバルブの下約１０ｃｍを通過させた。通過回数（この場合３回）を、生変形 圧下でさえ研磨材粒子の配向を維持するだけ充分な硬化度が生じるのに必要な回 数として決定した。試料に前記実施例１〜１６において条件として指定した最終 熱硬化を行った。磨耗結果を第２表に示し得る。

第２表・エツジ・ンエリング・テスト結果実施例　鉱物減量（ｇ）　調料減量（ ｇ）比較Ａ　１．８　１１４ 比較８　２．４　１７４ 比較Ｃ２，５１９２ １３，６１６６ ５４，３１６９ ８１，９１２９ ９２，２１４１ １０３，２１３７ １１７，６１５９ １２３，７１６９ １７３，３１６４ １，８３，２１４９ １９４，６１７７ ２０４，３１７５ ２１４，６１９３ ２２４，７１６９ ２３４、８１６７ ２４２，９１５１ ２５３，６１７７ ２６４，３１６６ ２７６，２２０４ 第２表に示した結果により、熱可塑性支持体が僅か６ｇの鉱物減量および少な（ とも１２５ｇの調料減量の試験基準にうまく合致することを示した。また実施例 １７〜２８のＲＡＭ含有接着剤層によって、実施例１〜１２のＢＡＭなしのフェ ノール樹脂含有接着剤層と同等またはそれ以上の調料減量を達成した。

実施例１〜１６の被覆研磨材ディスクの試料には、第２表に示した結果に関する ３日間よりむしろ、相対湿度４５％で３週間の加湿も行った。次いでそのディス クを湿度キャビネットから取り出し、周囲室条件に１週間さらした。そのディス クについてスライド・アクション・テスト（Ｓｌｉｄｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｔｅ５ ｔｓ）ＩＩＩおよびアングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ ５ｔ）を行った。その結果を以下の第３表および第４表にそれぞれ示した。削減 量、即ちワークピースからの調料減量はスライド・アクション・テスト（Ｓｌｉ ｄｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｔｅ５ｔｓ）Ｉ［［では測定しなかった。アングル・アイ ロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ）では、研削８分後試験を終了 した。加えて、アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ ）では、支持体に最初の亀裂の徴候が見られたところで試験を終了した。多（の 場合、これらディスクを研削し続は得る。

第３表・スライド・アクション・テスト■破壊までの時間 実施例　または削減量（分）　注釈 １　３　亀裂形成 ２　７　亀裂形成 ３　３　亀裂形成 ４　６　亀裂形成 ５　１５　亀裂形成 ６　３　亀裂形成 ７　５　亀裂形成 ８　８　亀裂形成 ９　４　亀裂形成 １０　５　亀裂形成 １１１２　亀裂形成 １２　４　亀裂形成 １３　９　亀裂形成 １４１６　亀裂形成 １５１４　亀裂形成 １６１８　亀裂形成 比較Ｃ４切削終了 第３表の結果により、比較例Ｃが破壊までに最も長い時間を示したのに対して、 この苛酷な試験において、研削４分後に削減量なしであった。しかし、実施例１ 〜１６では破壊するまで研削を続け、４分を越えてほとんどが良好であった。第 ４表に示した結果により、この試験を行ったとき、本発明の研磨材物品が実質上 、比較例より優れることを示している。

（実施例２９および３０、および、比較例りおよびＥ）これら例により本発明の 支持体を従来の被覆研磨材支持体との比較を行った。

これら例の被覆研磨材を、エツジ・シェリング・テスト（Ｅｄｇｅ　Ｓｈｅｌｌ ｉｎｇ　Ｔｅ５ｔ）、アングル・アイロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔ ｅ５ｔ）およびスライド・アクション・テスト（Ｓ１ｉｄｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｔ ｅ５ｔｓ）　Ｉに従って評価した。試験結果は、少なくとも２枚のディスクの平 均であった。試験結果は第５．６および７表に示した。

（実施例２９） 本発明の支持体は「支持体の射出成形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｉ　Ｐｒｏｃ ｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃｋ ｉｎｇ）Ｊに従って作成した。その支持体は７４．７％のＮ６Ｂ。

２０．０％のＥＦＧ、３．５％のＰＰ０６６および１．８％のＳＢＳから成った 。この支持体を含有する被覆研磨材を、以下のようにして作成した。メイク被膜 を支持体の上部側に重量２０６ｇ／ｍ”で塗布した。メイク被覆は２６．４％の ＲＰ、２１．６％のＢＡＭ、０．９６％のＰＨ１，１８，２％のＣＭＳおよび３ ３．８％のＣＡＣＯから成る８４％固形分の混合物から成った。次いで、オース トリア国、トライバツバ（Ｔｒｅｉｂａｃｈ）のトライバツバル・ケミッシェ（ Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ　Ｃｈｅｉｉｓｃｈｅ）社から市販のグレード５０熱処理 溶融酸化アルミニウムを、メイク被膜に重量６１８ｇ／ＩＩ２で静電的に投入し た。被覆支持体を約４．６ｍ／ｍｉｎの速度で１１８ワツト／ｃｒｓで操作した 紫外線フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）　ｒＤＪバルブの下約１０ｃｍを通過させ た。通過回数（この場合３回）を、生変形圧下でさえ研磨材粒子の配向を維持す るだけ充分な硬化度が生じるのに必要な回数として決定した。試料に前記実施例 １〜１６において条件として指定した最終熱硬化を行った。次いで、サイズ被膜 を重量３８０ｇ／ｍ２で研磨材粒子上に塗布した。サイズ被膜は３２％のＲＰ、 　６６％のＣＲＹおよび２％の酸化鉄の７８％固形分混合物から成り、後者は顔 料着色用として用いた。得られた材料を８８℃で９０分間加熱によりブレキュア ーし、１２０℃で１２時間最終加熱硬化した。次いで、試験前にディスクを曲げ 、相対湿度４５％で３日間加湿した。

（実施例３０） 被覆研磨材物品を室温水のパケット１２４時間に浸漬し、試験前に室温で乾燥し たこと以外は、実施例２９の方法と同様にして、実施例３０用被覆研磨材物品を 作成し、試験した。

（比較例Ｄ） 比較例りの被覆研磨材物品は、支持体が従来の、プラウエア州ヨークリン（Ｙｏ ｒｋｌｙｎ）の１ｆｆＦカンパニーから市販の０．８４１＋１１厚パル力ンフア イバー支持体であること以外は実施例２９と同様の方法で作成し、試験した。

（比較例Ｅ） 比較例Ｅの被覆研磨材物品は、異なった熱可塑性支持体を使用したこと以外は実 施例３０と同様の方法で作成し、試験した。熱可塑性支持体は「支持体の射出成 形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｊｅｃｔ ｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃｋｉｎｇ）Ｊに従って作成した。その 支持体は、本質的にＭＦＮ６だけから成った。この支持体中には、補強繊維は存 在しなかった。

２９　０．５５　１４８ ３０　０．９４　１３６ 比較Ｄ　０．５９　１４１ 比較Ｄ　７．２５ 比較Ｅ　２．２５ 本破壊までの時間が約１５分以上となれば、試験を終了したことを表す。この場 合、被覆研磨材支持体の構造的結合性の減量は「破壊点（ｆａｉｌｕｒｅ　ｐｏ ｉｎｔ）Ｊではなかった。

実施例　合計削減量（ｇ）　破壊までの実施例（分）比較Ｄ　２７０　２０ これら結果により、本発明の研磨材物品が比較例と同等またはそれ以上の性能を 有することを示した。アングル・アイロン・テスト中に、比較例Ｅは急に破壊し た、それによりディスクの数片を同時に失った。比較例Ｅは鉱物充填ナイロン６ から作成したが、支持体中に補強材料を分布させていなかった。

（実施例３１〜３３および比較例ＦおよびＧ）これら例により、本発明の様々な 態様を従来の支持体と比較した。これら例に従って作成した被覆研磨材をエツジ ・ンエリング・テストに従って評価した。その結果を第８表に示した。

（実施例３１） 実施例３１の被覆研磨材ディスクは、異なった砥粒を使用したこと以外は実施例 ２９と同様の方法で作成した。その砥粒は、米国特許第４．７４４．８０２号お よび同５．０１１゜５０８号（それら両者の記載をここに挿入する）に開示の方 法によって作成したグレード５０セラミツク酸化アルミニウムであった。

（実施例３２） 実施例３２の被覆研磨材ディスクは、ディスクの構造特性が異なったこと以外は 実施例３１と同様の方法で作成した。ディスクは直径２．２ｃｍの中央穴を有し 、直径１７、８ｃｍであった。ディスクは、ディスク中央から外側３２ｃｍに沿 って、半径方向に５０°の角度で１８０のリブを有する（第３図参照）。

（実施例３３） 実施例３３の被覆研磨材ディスクは、支持体組成物が異なワたこと以外は実施例 ３２と同様の方法で作成した。支持体は７３．５％のＮ６Ｂ、　２０．７％のＥ ＦＧ、３．９％のＮＴＳおよび１．９％のＳＢＳから成った。

（比較例Ｆ） 比較例Ｆの被覆研磨材は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ 社から市販のグレード５０「リーガル（Ｒｅｇａｌ）Ｊレジン・ボンド（Ｒｅｓ ｉｎ　Ｂｏｎｄ）繊維ディスクであった。

（比較例Ｇ） 比較例Ｇの被覆研磨材ディスクは、支持体がプラウエア州ヨークリン（Ｙｏｒｋ ｌｙｎ）のＮＶＦカンパニーから市販の０．８４ｍａ＋厚パルカンフアイバー支 持体であること以外は実施例３１と同様の方法で作成した。

３１　１．０　２０４ ３２　０．８　２２１ ３３　０．８　２１１ 比較Ｆ　Ｏ，９２０？ 比較ＧＯ，６２２１ これら結果により、本発明の研磨材物品が僅か６ｇの鉱物減量および少なくとも １２５ｇの調剤減量の試験基準に容易に合致することを示した。

（実施例３４〜３６および比較例Ｈ） これら例により、本発明の様々な態様を従来の支持体と比較した。これら例に従 って作成した被覆研磨材物品をスライド・アクション・テスト（Ｓｌｉｄｅ　Ａ ｃｔｉｏｎ　Ｔｅ５ｔｓ）　ＩＩに従って評価した。その結果を第９表に示した 。

（実施例３４） 実施例３４ノ支持体を「支持体の射出成形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｒ ｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒＩｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃ ｋｉｎｇ）Ｊに従って作成した。その支持体は８０％のＮ６Ｂ。

５％のＥＦＧ、　１２％のＰＰ０６６および３％のＳＢＳから成った。被覆研磨 材物品を製造する残りの段階は、実施例１７〜２８に概説したものと同様とした 。

（実施例３５） 実施例３５の被覆研磨材物品は、支持体が７４．７％のＮ６Ｂ、　２０％のＥＦ Ｇ、３．５％のＰＰ０６６および１，８％のＳＢＳから成ったこと以外は実施例 ３４と同様の方法で作成した。

（実施例３６） 実施例３６の被覆研磨材物品は、支持体が５４％の８６Ｂ、　３１％のＥＦＧ、 　１２％のＰＰ０６６および３％のＳＢＳから成ったこと以外は実施例３４と同 様の方法で作成した。

（比較例Ｈ） 比較例Ｈの被覆研磨材物品は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の ３Ｍ社から市販のグレード２４「スリー・マイト（Ｔｈｒｅｅ−ト１ｔｅ）Ｊレ ジン・ボンド（Ｒｅｓｉｎ　Ｂｏｎｄ）繊維ディスクであった。

３４　１６５　３〜８ 比較８　１２４　４．５（切削停止） これら結果により、補強繊維含量は、研磨材物品の支持体の適当な性能には重要 であることを示した。そして、最も好ましくは支持体中に約１５〜３０％の繊維 を有した。実施例３４では、支持体が他の例より短時間で破壊した。ワークピー ス上で反った支持体はかぎ裂きを起こし、支持体の小片が飛び散った。このこと は、この粒子試験の苛酷な条件に耐えるには不充分なガラス繊維の盟によるもの と考えられる。このことは、１〜５％の繊維補強材料を有する支持体がより長時 間この試験条件に耐えるようにはなり得ないことを、必ずしも表しているのでは なかった。実施例３５では、支持体が僅かに変形した以外は、ディスクは全試験 に耐えた。

実施例３６では、ディスクは全試験に耐えたが、どこかのエツジでシエリング（ ｓｈｅｌｌｉｎｇ）を起こした。

（実施例３７〜４２および比較例Ｉ） これら例により、本発明の様々な支持体構造体の引張試験値を従来のパルカンフ アイバー支持体と比較した。試験を室温および１５０℃で行った。実施例３７〜 ４２では、支持体を「支持体の射出成形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｒｏ ｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃ ｋｉｎｇ）Ｊに従って作成した。その結果を第１０表に示した。

（実施例３７） この例の支持体は７４．７％のＮ６Ｂ、　２０％のＥＦＧ、３．５％のＰＰ０６ ６および１，８％のＳＢＳから成った。

（実施例３８） この例の支持体は７４．７％のＮ６Ｂ、　２０％のＥＦＧＬ、　３．５％のＰＰ ０６６および１．８％のＳＢＳから成った。

（実施例３９） この例の支持体は７４．７％のＮ６Ｂ、　１０％のＥＦＧ、　１０％のＥＦＧＬ 、　３．５％のＰＰ０６６および１８％のＳＢＳから成った。

（実施例４０） この例の支持体は８０％の８６Ｂ、　５％のＥＦＧ、　１２％のＰＰ０６６およ び３％のＳＢＳから成った。

（実施例４１） この例の支持体は７５％のＮ６Ｂ１１５％のＰＰ０６６および１０％のＳＢＳか ら成った。

（実施例４２） この例の支持体は５４％のＮ６Ｂ、　３１％のＥＦＧ、　１２％のＰＰ０６６お よび３％のＳＢＳから成った。

（比較例Ｉ） この例の支持体は、プラウエア州ヨークリン（Ｙｏｒｋｌｙｎ）のＮＶＦカンパ ニーから市販の０．３４ｍｍ厚パルカンフアイバーであった。

第１０表：引張試験値 周囲温度（約２０℃）での　試験温度１５０℃での実施例　タイプ　引張試験値 （ｋｇ）　引張試験値（ｋｇ）３７　平均　１５３　５３ ３７　装置方向　１６６　６０ ３７　直角方向　１３８　５２ ３８　平均　１４９　４８ ３９　平均　１３９　４７ ４０　装置方向　１５０　５７ ４１　装置方向　１１１　３９ ４２　装置方向　２５９　９８ ４２　直角方向　２１１　７０ 比較■　平均　１８６　６４ 比較Ｉ　装置方向　２３９　９９ 比較■　直角方向　１３３　５７ 示した結果は少なくとも３点の読みの平均である。全試料で合格引張試験値を示 した。実施例４０を除く全試料にて、１５０℃、２．５４ｃｍ幅で少なくとも４ ５．５ｋｇの破壊強度を有する判定基準を合格した。これら結果により、比較例 と比べて、この発明の支持体の有する支持体配向に関する引張試験値のばらつき がより小さくなっていることも示している。

（実施例４３〜４５） 実施例４３〜４５は「支持体の射出成形の一般的方法（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｒｏ ｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃ ｋｉｎｇ）Ｊに従って作成し、後記の組成物から成った。グレード５０「キュー ヒドロン（Ｃｕｂｉｔｒｏｎ）Ｊセラミック酸化アルミニウム粒子（ミネソタ州 セントボール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ社から市販）を使用したこと以外は、 研磨材被膜を実施例１〜１６のように塗布した。スライド・アクション・テスト （Ｓｌｉｄｅ　Ａｃｔｉｏ口Ｔｅ５ｔｓ）　Ｉをこれら例のために改良し、ワー クピースとして１０１８軟鋼を使用し、試験時間２０分間とした。アングル・ア イロン・テスト（Ａｎｇｌｅ　Ｉｒｏｎ　Ｔｅ５ｔ）を延長し、試験時間２０分 間とした。これら例の試験結果を第１１表に示した。

（実施例４３） この例の支持体は１００％のＮ６Ｂから成る。強化剤または補強繊維は存在しな い。

（実施例４４） この例の支持体は、８５％のＮ６Ｂおよび１５％のＥＦＧから成る。強化剤は使 用しなかった。

（実施例４５） この例の支持体は、８０％のＮ６Ｂおよび２０％のＥＦＧから成る。強化剤は使 用しなかった。

第１１表 スライド・アク　アングル・ ガードナー・　ジョン・テスト　アイロン・インパクト　エツジ・シェリング・ テスト　（削減量）　テスト（破壊実施例　（Ｊｌｏ、　８９ｍｍ厚）削減量（ ｇ）　鉱物減量（ｇ）　（ｇ／２０ｍ１ｎ）　までの時間）４３９、叶　２０９ 　１．２　破壊　２０分４４　０．４　２１０　１．１　９５６　２０分（＠９ ｍ１ｎ） ４５　１．６　２０６　１．０　７９７　２０分これら結果により、強化剤を使 用することは好ましいが、改良したおよび有利な支持体を強化剤なしに製造し得 ることを示した。これらデータにより更に、強化剤を用いた場合より強靭性は劣 るが、繊維補強材料により適格な研磨材支持体とするに必要な耐熱性および耐圧 性を提供することを示した。更に、データにより、最新の砥粒（前述の例に関す る）を有する支持体の優れた性能を示した。

（実施例４６および４７、および、比較例ＪおよびＫ）これらの例により、本発 明の支持体の特徴はゴム−ポリアミドコポリマー強化剤を使用することであるこ とを示した。これら強化剤はデュポン（［）ｕＰｏｎｔ）から商品名「ザイデル （Ｚｙｔｅｌ）Ｊで市販されている。これら例に使用した強化剤は、可撓性ナイ ロンアロイである「ザイデル（Ｚｙｔｅｌ）Ｊ　ＦＮ樹脂であった。それらは、 機能性アクリルゴムにグラフトした機能性ポリアミドのグラフトコポリマーであ った。実施例４６および４７では、支持体を「支持体の射出成形の一般的方法（ ＧｅｎｅｒａｌＰｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｊｅｃｔｔｏｎ　Ｍｏｌｄｉ ｎｇ　ｔｈｅ　Ｂａｃｋｉｎｇ）Ｊに従って作成した。研磨材被膜を実施例４３ 〜４５のように、実施例４６．４７、比較例Ｊおよび比較例Ｋに塗布した。その 結果を第１２表に示した。

（実施例４６） この実施例の支持体は、７１．３％のＮ６Ｂ、　２０％のＥＦＧおよび８．７％ の「ザイデル（Ｚｙｔｅｌ）Ｊ　ＦＮ７２６強化剤から成った。

（実施例４７） この実施例の支持体は、７１．５％のＮ６Ｂ、　２０％のＥＦＧおよび８．５％ の「ザイデル（Ｚｙｔｅｌ）Ｊ　ＦＮ７１８強化剤から成った。

（比較例Ｊ） この例の支持体は、プラウエア州ヨークリン（Ｙｏｒｋｌｙｎ）のＮＶＦカンパ ニーから市販の従来の０．８４＋ｕ＋厚パルカンフアイバーであった。

（比較例Ｋ） この例の支持体は、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ、　Ｐａｕｌ）の３Ｍ社から 市販のグレード５０「リーガル（Ｒｅｇａｌ）Ｊ　ＮＦパルカンフアイパーディ スクであった。

第１２表 ガードナー・　エツジ・シエリ　スライド・アク　アングル・インパクト　曲げ 　ング・テスト　ジョン・テスト　アイロン・（０，８９＋ａ＋ａ厚）　弾性率 　削減　鉱物　（削減量）　テスト（破壊実施例（ジュール）　（ｋｇ／ｃｍ２ ）　量（ｇ）　減量（ｇ）　（ｇ／２０ｍ１ｎ）　までの時間）４６　２．９　 ４３，０００　２０５　１．４　８３９　２０分４７　３．０　４０．０００　 ２０６　１．２　９３７　２０分比較Ｊ　・・・　・・・　２１７　１．１　６ ５８　２０分＊比較Ｋ　・・・　・・・　２０２　０．９　６３８　破壊（０９ 分）＊この試料は拡張した湿度条件にさらした。通常、比較例にのこの組成物で は破壊する。

本発明には、種々の特定のおよび好ましい態様および方法に関して記載した。

しかしながら、本発明の精神および範囲内である多くの変形や修飾がなされ得る ことが理解されるべきである。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　３ 国際引査磐失 、−１−０−１，−一、−４−ρＣＴ／ＵＳ　９２１０８５６７フロントベージ の続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、　Ａ Ｔ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、 ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、Ｊ　Ｐ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、 　ＭＷ。

ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、Ｒ○、ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、ＵＡ（７２）発明者　ホーマン、 ジェイムス・ジ−アメリカ合衆国　５５１３３−３４２７、ミネソタ州、セント ・ポール、ポスト・オフィス・ボックス３３４２７番（番地の表示なし）（７２ ）発明者　ムリナー、ジョン・アールアメリカ合衆国　５５１３３−３４２７、 ミネソタ州、セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス３３４２７番（番地 の表示なし）（７２）発明者　ライト、ラリ−・アールアメリカ合衆国　５５１ ３３−３４２７、ミネソタ州、セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス３ ３４２７番（番地の表示なし）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー材料；および（ｂ）強靭な、耐 熱性の熱可塑性バインダー材料全体に分布している有効量の繊維補強材料を含有 し、前記強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー材料および繊維補強材料により、 研磨条件下で実質上、変形または崩壊しない硬化組成物を構成することを特徴と する被覆研磨材支持体。
2. ２．（ａ）強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー材料が少なくとも２００℃の融 点を有すること；および （ｂ）繊維補強材料が、強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー材料の融点の少な くとも２５℃上の融点を有する個々の繊維の形状であること；を特徴とする請求 項１記載の被覆研磨材支持体。
3. ３．強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー材料が支持体重量をベースとして、６ ０〜９９ｗｔ％の範囲内で存在することを特徴とする請求項１記載の被覆研磨材 支持体。
4. ４．支持体が更に一体成形取付システムを含む請求項１記載の被覆研磨材支持体 。
5. ５．支持体がディスク状であり、かつ取付システムがディスク中央に位置する請 求項４記載の被覆研磨材支持体。
6. ６．前記いずれかに記載の支持体を含み、および更に、第１接着剤層を支持体の 作業面に適用すること；研磨材料がその第１接著剤層内に固定されていることお よび第２接著剤層が研磨材料および第１接着剤層に適用されていること；を特徴 とする被覆研磨材物品。
7. ７．支持体裏面がその中に成形したリブを有し、そのリブが支持体裏面に放射状 に成形されている請求項６記載の被覆研磨材支持体。
8. ８．支持体がエッジ領域および中央領域を有し；該エッジ領域が該中央領域に比 例して増加する厚さを有する請求項６記載の被覆研磨材物品。
9. ９．（ａ）繊維補強材料が強靭な、耐熱性の熱可塑性バインダー全体に分布し、 軟化した成形可能な混合物を成形するように、強靭な、耐熱性の熱可塑性バイン ダー材料および有効量の繊維補強材料を組合せること；（ｂ）軟化した成形可能 な混合物から成形物を形成すること；（ｃ）成形物を冷却し、被覆研磨材物品用 の硬化支持体を形成し、該硬化支持体が使用条件に耐え、実質上、変形または崩 壊しないこと；（ｄ）接着剤層を硬化支持体に適用すること；および（ｅ）接着 材料層を接着剤層で被覆した硬化支持体に適用すること；を特徴とする、請求項 ６、７および８の内のどれでも１つの被覆研磨材物品の製法。