JPH07504220A - 浸食性フィラー凝集物を含む塗装可能な混合物,それを調製する方法,その硬化物を導入した研磨物品および該物品を製造する方法 - Google Patents
浸食性フィラー凝集物を含む塗装可能な混合物,それを調製する方法,その硬化物を導入した研磨物品および該物品を製造する方法Info
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- JPH07504220A JPH07504220A JP5514842A JP51484293A JPH07504220A JP H07504220 A JPH07504220 A JP H07504220A JP 5514842 A JP5514842 A JP 5514842A JP 51484293 A JP51484293 A JP 51484293A JP H07504220 A JPH07504220 A JP H07504220A
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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。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は浸食性フィラー凝集物を含む塗装可能な混合物、その硬化物を導入した
研磨物品に関する。1つの好ましい形態として該浸食性フィラー凝集物はクリオ
ライト粒子および硫酸アルミニウムを含有する。研磨物品は被覆研磨材、不織布
研磨材または結合研磨材であってよい。
研磨物品は一般に研磨粒子がバインダー中に保持されたものである。結合研磨材
では、バインダーが研磨粒子を結合して、それらが形のある物体を形成する。
典型的に、この形のある物体はホイールの形態であり、一般に研磨ホイールと呼
ばれている。被覆研磨材の場合、バインダーが研磨粒子を基材または裏地に結合
するために用いられ、そのバインダーはメイクおよびサイズ被膜から構成されつ
る。不織研磨材の場合、バインダーは研磨粒子をロフティ(lofty)な開口
を有する繊維状基材に結合するのに用いられる。
多くの研磨物品において、バインダーは粒状フィラーを包含する。典型的に、バ
インダーは4〜70重量%の粒状フィラーを含む。フィラーの添加により、バイ
ンダーの強靭性と硬度を上昇し、および/または最終物品のコストを、たとえば
バインダーの必要量を減少することにより低下する。
フィラーは、研磨助剤、研削助剤または一般に「活性フィラー」と呼ばれるもの
に分類される。活性フィラーは典型的には粒子状材料であり、そのバインダーへ
の添加は研磨の化学的および物理的工程(これが性能に大きく改良する)に、大
きな影響を有する。
一般に活性フィラーは乾燥研磨態様において用いたときにより効果的である。
湿潤研磨のメカニズムは乾燥研磨とは大きく異なっている。活性フィラー、たと
えばクリオライト(Na3AIFg)は湿潤研磨モードにおいて効果的に作用し
ない。
ストック除去を均一にするために、研磨はより高い力をかけて行ってもよく、そ
れはバインダーの変質および/または研磨粒子のはがれ落ちなどを通して研磨物
品の鈍化をもたらす。研磨製品の鈍化はまた研磨粒子がメイク被膜レベルまです
り減る結果でも起こる。
したがって、研磨材の分野、とくに湿潤研磨の分野では、活性フィラーが研磨中
に研磨層の制御された浸食を提供するという要求が存在する。そのことは作用可
能な研磨粒子の連続的な露出、要求される研磨力におけるゆっ(りとした増加お
よび研磨物品の寿命を長くすることになる。
米国特許5,078,753には研磨物品の製造に有用な浸食性凝集物が記載さ
れているが、それらは湿潤研磨条件下で分解するための制御ET能なメカニズム
を提供せず、その製造はまた所望の凝集物系分布を達成するために粉砕や分級等
のエネルギーの必要なかつ労力の必要な工程を含む。したがって、このような工
程を避け、しかも機械的な圧力および湿潤研磨条件下の両方において浸食可能な
凝集物を提供することが望まれている。
クリオライト、無機硫化物などを研磨物品のフィラーとして用いることを記載し
た興味ある文献として米国特許2.Oi6,892.2.308.982.4.
253.850.4,311,489.4,381,188.4,475,92
6.4,609.381.4.761.1.63.4.903,440および4
,907.376およびヨーロッパ特許出願0,061..035A2(1,9
82年9月29日公開)が挙げられる。しかしながら、いずれの文献も浸食性フ
ィラー凝集物の製造および使用を示唆および教示していない。
本発明によれば、浸食性フィラー凝集物を含む被覆可能な混合物およびそれらの
硬化物を導入した研磨物品が提供される。この研磨物品は非凝集性フィラーを含
む従来の研磨物品と比べて、優れた研磨効果を示す。湿潤研磨作業中に、本発明
の浸食性フィラー凝集物の水溶性部分が徐々に分解し、浸食性フィラー凝集物の
分解のメカニズムを提供する。このことは表面での研磨剤層の多孔性を向上し、
研磨層の浸食のメカニズムを提供し、新たな研磨粒子を露出する。
本発明の被覆性混合物は浸食性フィラーシ集物およびバインダープレカーサーを
含み、該浸食性フィラー凝集物が凝集剤によって凝集された水不溶性フィラーの
複数の独立した粒子であることを特徴とする。本発明による被覆性混合物の場合
「凝集剤」は本質的に水溶性フィラーとバインダープレカーサーからなる組成物
である。研磨物品の場合、「凝集剤」は水溶性フィラーとバインダーから本質的
になる組成物であって、「バインダー」は硬化した樹脂を意味する。浸食性フィ
ラー凝集物はしたがって、凝集物の浸食性に悪影響を与えない添加剤を含んでも
よい。
本明細書中において[浸食性(erodable)Jとは、本発明による浸食性
フィラー凝集物が制御された方法たとえば機械的に研磨する力のもとでの割れお
よび/または湿潤研磨条件下での水溶性成分の溶解によって構造がブレイクダウ
ン(breakdown)する性能を意味する。「水溶性」および「水不溶性」
はもちろん相対的な言葉であって、溶質の水・\の溶解性であり、温度と共に一
般的に上昇するものである。
これらの語は2つのフィラー成分の相対的水溶性を下記表Aに記載するように0
〜50℃で水に対する公表された溶解性の値によって記載する。したがって、「
°水溶性フィラー」とは100立方センチにつき少なくとも10 g(g/′1
00 cc)、より好ましくは少なくとも5 Qg/ 100cc(水)の冷水
溶解性を持つ無機材料を意味する。「水不溶性フィラー」とはIg/100cc
(水)より小さい冷水溶解性を有する有機材料を意味する。
「水溶性Jの語において用いられる「水」および溶液および被覆性混合物中の成
分として用いる水は「主として水を含むこと」を意味し、「湿潤」は氷が噴霧さ
れまたは流されているときに用いる研磨条件を意味する。
本明細書中において、「水溶性フィラーおよびバインダープレカーサーから本質
的になる凝集剤」とは水溶性フィラーが水溶性および水不溶性フィラーの総重量
の10重量%以下、より好ましくは5重量%以下であり、凝集剤の総重量の10
重量%以上、より好ましくは50重量%以上であることを意味する。凝集剤はバ
インダープレカーサーおよび本発明の浸食性フィラー凝集物の浸食性に悪影響を
与えない他の成分、たとえば非凝集性フィラーを含んでもよい。本発明の被覆性
混合物中の水不溶性フィラーの存在は理論的には、浸食性フィラー凝集物が前記
本出願人による同時出願の凝集物よりもより少ない凝集物中のバインダープレカ
ーサーとともに形成することを可能にする。
本発明の浸食性フィラーが凝集物の水不溶性フィラーは冷水中の溶解性が10g
/ 1. OOcc以下を有する一般式■(A)y(I I IaXX)z (
D(式中、A=アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンまたはそれらの結合:
111a=Ai3、Ga3、またはそれらの結合;X−ハロゲン化物イオンまた
はそれらの結合;Y=1〜10の整数;および
z=y+3)
で表わされる無機塩化物およびそれらの混合物から本質的になる群から選択され
る材t1である。
式Iで表わされる水溶性フィラーのとくに好ましいものは八がアルカリ金属イオ
ン、より好ましくはNa イオンである無機ハロゲン化物塩である。本発明の範
囲内には、たとえばり、 13Na3(A 1. F 6)2のごとき化合物を
水不溶性フィラーとして含むと考えべきである。
本発明の浸食性フィラー凝集物は好ましくは冷水に対する水溶解性が10g/1
00cc以上を有する一般式IIBn”’Cff1’−・hHtO(I I )
(式中、B=AI、NH,、NjSZn、Fe、Cu、Mg、アルカリ金属また
はそれらの結合;
c = i−i s o、、SO4、MO,、BO,、トlPO4、BF4、H
2BO3またはその結合;
耐=1〜5の整数;
n= 5−n;および
11−0〜20の整数)
で表わされる無機化合物およびその混合物から本質的になる群から選択される水
溶性フィラーが含まれる。
式IIに包含される好ましい水溶性フィラーはCがSOlであるものであり、最
も好ましい水溶性フィラーはAl2(SO4)3・14−18■I、0である。
とくに好ましい浸食性フィラー凝集物は凝集剤が水溶性フィラー(A12(So
、)s ’ 14 18HzO)および水不溶性フィラー(Na3AIF6(ク
リオライト))から本質的になるものである。
本発明の浸食性フィラー凝集物は本発明の被覆性混合物中で(すなわち「ワンス
テップ」で)形成される。その場で形成される浸食性フィラー凝集物は理想的に
は研磨物品中の活性フィラーとして用いるのに好適である。また、浸食性フィラ
ー凝集物は最初の被覆性混合物とは別であって、最初の被覆混合物とは同じまた
は異なってもよい第2の被覆性混合物中に用いてもよい(すなわち「ツーステッ
プ方法」)。
本発明の研磨物品に好適なバインダーは硬化した有機樹脂を含み、該有機樹脂は
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
ベース樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、尿素−アルデヒド樹脂、イソシ
アタ1ノート樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂およびそ
れらの混合物からなる群から選択されるものである。
被覆研磨物品の場合、1つの好ましい被覆物品は前記浸食性フィラー凝集物を含
むサイズ被膜およびメイク被膜を有する。好ましいメイク被膜は有機樹脂および
二酸化チタンからなる。二酸化チタンの添加、とくにフェノール樹脂への添加は
硬化したバインダーの特性を改良し、湿潤および乾燥硬度の両方を向上する。
二酸化チタンはまた未硬化のメイク被膜の表面張力を増大し、これが裏地から鋭
く尖った先端部を有する研磨粒子を配向する傾向にある。意外にもサイズ被膜中
の浸食性フィラー凝集物とメイク被膜中の二酸化チタンの組み合わせは被膜研磨
材の研磨性能を相乗的に増大することがわかった。
本発明による他の好ましい被膜研磨材は前述の複数の浸食性フィラー凝集物およ
び複数の研磨粒子からなり、浸食性フィラー凝集物および研磨粒子の両方をバイ
ンダー内に分散し、基材または裏地に接着する。この態様での研磨物品は被覆可
能なまたは被覆可能にしつるバインダープレカーサー中の浸食性フィラー凝集物
および研磨剤粒子のスラリーを用いて製造される。スラリーを裏地上へ被覆また
は拡散し、その被覆裏地をついてバインダープレカーサーを硬化する条件下に付
す。結合研磨剤の場合、混合物を型内におき、バインダープレカーサーが硬化す
る条件に付す。熱および/または輻射エネルギーはバインダープレカーサーを硬
化しうる条件として好適である。
前述の浸食性フィラー凝集物およびバインダープレカーサーを含む被覆性混合物
を形成する方法は本発明の別の目的であり、その方法は以下の方法を包含する(
a)水溶性フィラーを十分な量の水と、水溶性フィラーの少なくとも一部が溶解
するのに十分な温度で混合して水溶性フィラーを含む溶液を形成する工程、(b
)水不溶性フィラー、バインダープレカーサーおよび水をある割合でかつ水不溶
性フィラーを含有する分散体を形成するのに十分な温度で結合する工程、(c)
工程(a)の溶液と工fW(b)の分散体を結合して、被覆性混合物を形成し、
それから浸食性フィラー凝集物を被覆性混合物中で形成する工程、および(d)
被覆性混合物中で凝集剤によりその場で凝集された水不溶性フィラーの複数の独
立した粒子からなる浸食性フィラー凝集物の形成をさせる工程(凝集剤は前記の
通り)。
前記製法は本発明の被覆性混合物を形成する好ましい「ワンステップ」製法であ
る。要すれば、「ツーステップ」工程を用いてもよく、その場合工程(d)の後
に、被覆性混合物を有機溶媒で希釈して、混合物を濾過可能にしく工程(e))
、その希釈混合物をフィルタ一手段、たとえばフィルターペーパー、ワイヤース
クリーンなどを通過させて、溶液部分から浸食性フィラー凝集物を分離しく工程
(f))、そして得られた浸食性フィラー凝集物を工程Cまたはdのいずれかま
たは両者からの被覆性混合物と同じもしくは異なる第2の被覆性混合物に加える
ことからなる。
したがって、浸食性フィラー凝集物はそれ自体本発明の範囲に入る。
被覆研磨物品を製造する方法もまた提供される。その方法の1つは以下の工程を
包含する。裏地の一方の表面にメイク被膜を塗布する工程、そのメイク被膜に複
数の研磨粒子を適用する工程、該メイク被膜を部分的に硬化する条件に付す工程
、得られた構造物を前記方法により得られた被覆性混合物の1つで被覆して、サ
イズ被膜を形成する工程、およびメイクおよびサイズ被膜が硬化する条件下にそ
れらを付す工程からなる。池の方法では、研磨粒子を前記工NCC)で得られた
被覆性混合物と混合して被覆性研磨剤スラリーを形成し、裏地の一方にその被覆
性研磨剤スラリーを被覆し、ついでバインダープレカーサーを硬化する条件下に
被覆した裏地を付すことからなる。
第1図は従来技術のクリオライト粒子の走査電子顕微鏡写真(SEM、200倍
)を示す。
第2図は本発明の方法により得られた1つの浸食性フィラー凝集物のSEM(2
00倍)示す。
第3図は本発明の方法により得られた複数の浸食性フィラー凝集物のSEM(5
0倍)示す。
ある被覆性混合物の調製中に、ある種の水溶性フィラーの存在が水不溶性フィラ
ー粒子を凝集することが観察される。特定の理論に基づくわけではないが、水不
溶性フィラーの存在下に水溶性フィラーが通常のイオン効果をうけ、水不溶性ま
たはわずかに水溶性塩の存在が一般に非常に水溶性または極めて水溶性のフィラ
ー(水不溶性および僅かに水溶性塩と共通のイオンを有する)の溶解を減少する
ことが起こる。驚くべきことに、本発明の被覆性混合物を炭酸カルシウムまたは
4フツ化ホウ素カリウムを水不溶性フィラーとして調製した場合、硫酸アルミニ
ウムの存在が炭酸カルシウムまたは4フツ化ホウ素カリウムのいずれの粒子も凝
集しないことが観察された。
本発明の好ましい被覆性混合物はバインダー30〜60重量%、好ましくはクリ
オライト30〜60重量%および硫酸アルミニウム[Al1(SO4)!・14
−18H20]10重量%以下(より好ましくは5重量%、より好ましくは2重
量%)(乾燥重量に基づく)を含有する。0.5重量%またはそれ以下の低い濃
度であっても、硫酸アルミニウム[A I s (SO4) s・14 18H
tO]水溶性フイラーの存在は本発明の被覆性混合物を用いて得られた被覆研磨
材の研磨特性によい結果をもたらす。硫酸アルミニウム水溶性フィラーは通常無
機化学の分野では「硫酸アルミニウム16」と呼ばれており、この「16」はそ
の水和の平均水和度を意味する。本発明に有用な水溶性フィラー、たとえば硫酸
アルミニウム16、および水溶性フィラー、たとえばクリオライト、は種々の無
機化学供給者から入手可能である。 本発明の被覆性混合物において使用されう
るとくに好ましい無機ハロゲン化物塩はクリオライト(Na3(AIFg)およ
び「クリオライト誘導体」、たとえばLi5Na3(AIFs)t、(N H4
) 2 G a F 6などが挙げられる。本発明はまたこのような水溶性フィ
ラーの混合物の使用も含む。とくに好ましくは無機ハロゲン化物塩クリオライト
である。
上記成分に加えて被覆性混合物は水溶性フィラーを溶解するのに十分な水および
必要に応じて被覆性混合物の粘度を低下して取り扱いを容易にする有機溶媒を含
有する。典型的かつ好ましくは、バインダープレカーサーの硬化時に、水および
必要な有機溶媒が除去される。(また、反応性希釈剤を用いて硬化バインダープ
レカーサーと反応して硬化バインダー中に残してもよい。)硫酸アルミニウムお
よび池の水溶性フィラーはアルコール溶媒(たとえば、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテルなど)に不溶性であるので、これらまたは本発明の被覆性混
合物の粘度を増大する傾向にある他の溶媒の使用は最小限にすべきである。好ま
しくは、被覆性混合物は粘度減少のために被覆性混合物の総重量につき少なくと
も0.5重量%の上記溶媒の1種を含む。しかしながら、もしこれらの溶媒が被
覆性混合物の総重量に基づいて50重量%を越えて使用される場合には、水溶性
フィラーが被覆性混合物から沈澱して、浸食性フィラー凝集物の形成を抑制する
。
浸食性フィラー凝集物を含有する被覆性混合物の調製において水溶性フィラーは
少なくとも部分的に第1の容器中の水に溶解して溶液を形成するのが好ましい。
より好ましくは、水溶性フィラーは完全に水に溶解して、不飽和または飽和の溶
液を形成する。水溶性フィラーの超飽和溶液は、本発明の範囲外ではないが、と
くに利点がなく、好ましくない。第2の容器には、バインダープレカーサー、水
、水不溶性フィラー粒子および必要な添加剤および必要な有機溶媒を共に混合し
て、水不溶性フィラー粒子の分散液を形成する。ついで、水溶性フィラー溶液を
第2の容器の分散液と混合する。水溶性フィラーはまたバインダープレカーサー
に直接加えてもよい。しかしながら、水溶性フィラーが水中に少な(とも部分的
にまず溶解するならば、均一な塗装性混合物を首尾よく形成調製するのが容易で
ある。
かならずしも必要かつ望ましいものでもないが、溶液および分散液の両者または
一方を少し加熱して、水溶性フィラーの溶解または水不溶性フィラーの分散を促
進してもよく、また得られる被覆性混合物を少し小さな粘度にしてもよい。
本発明の1つのと(に好ましい塗装性混合物は76%固形分フェノール樹脂 5
1.8 重量部クリオライト 41.75重量部
417%水溶性Alz(SO4)s・14 18HzO溶液 2.04重量部水
38,5 重量部
エチレングリコールモノエチルエーテル 0.56重量部100.00重量部
を含有するサイズ被膜を形成するのに用いられる82重量%固形分溶液からなる
。
フェノール樹脂、水およびエチレングリコールモノエチルエーテルを混合して、
40℃に昇温する。(必要ではないが本発明の浸食性フィラー凝集物を形成する
溶液を加熱して、溶液をつぎのプロセスで取り扱いやすくする。)クリオライト
を溶液に添加し、溶液を混合して液状成分中にクリオライトの分散体を作る。水
溶性A12(SO4)3・14 18H20を徐々にクリオライト分散液に加え
、浸食性フィラー凝集物をその場で形成し、顕微鏡を用いずに目視で観察しても
よい。
被覆性混合物を研摩粒子およびメイク被覆上にサイズ被膜として塗布してもよく
、また研摩粒子を被覆性混合物に加えて被覆性研摩剤スラリーを形成してもよい
。研摩剤スラリーをついで研摩物品の製造の際に裏地に塗布または拡散してもよ
い。好ましい塗布作業において、被覆性混合物を40〜50℃の範囲の温度に加
熱して、被覆性混合物の粘度を少し減少するのが望ましい。
発明の詳細な説明するように、「水溶性」および「水不溶性」は「冷水」(50
〜50℃)中のフィラー成分のだいたいの水溶性に基づいくことを意味する。表
Aはハンドブック・オブ・ケミストリー・アンド・フジックス、58改訂版、C
RC・プレス・インク、ウェスト・パーム・ビーチ、フロリダ、B−85以降の
式Iおよびif中のいくつかのフィラーの公表された水溶性を編集したものを示
す。「少し可溶性」、「可溶性」および「非常に溶解性」は米国ファルマコビア
の表B(これは、グランド・アンド・ハラクズ・ケミカル・リクショナリー、第
5版、ワクブローヒル1.987)、第541頁の表85に基づいて定義する。
表Aから分かるように、水溶性フィラーおよび水不溶性フィラーはその種の相対
的な溶解性に基づて選択されなけ第1ばならない。たとえば、クリオライトをZ
n S 04で凝集するのは無理だと考えるが、クリオライトをZnSO4・7
N−120で凝集させるのは可能であると考える。しかしながら、分散効率、分
散条件に基づく分散条件、ワークピースなどに基づいて最適化すれば、水溶性フ
ィラーの溶解性を選択できる。
好ましくは、水不溶性フィラーは上記式Iの無機ハロゲン化物塩から選択され、
最も好ましくは水不溶性フィラーはクリオライトである。
上記式1Nの中で、水溶性フィラーのrBJは好ましくはアルカリ金属、アルミ
ニウム、アンモニウム、ニッケル、亜鉛、鉄、銅、マグネシウムおよびそれらの
混合物からなる群から選択される。とくに好ましくはrBJはアルミニウム、二
、ソケルおよび亜鉛であり、アルミニウムが最も好ましい。最も好ましい「C」
はSO4であるが、本発明の範囲内には浸食性フィラー凝集物中の水溶性フィラ
ーの結合も用いることができる。11の値は水溶物の好ましい程度において重要
であり、(すなわち、(h)」はrBJおよび「C」に依存する。
表A:フィラー溶解性(冷水)
A1.2(304)3 31.3’
Ab(SO4)s・18H2086,9゜At(NOり3・9H2063,7”
CLISO4’ 5H2031,6’
Fe50< ・5HzO可溶
FeSO4” 7H,01,5,65
Lj4S 04 26. 1 ’
L4.So、・1(2034,925
MgSO426’
Mg5O,・7H20714゜
(NH4)3POa・3H2026,128(N)−L)zHPOt 57.5
”
Ni(+BF1 2516
(NH4)2SO470,6’
NH4I−I S 04 100
NaBF4 108”
N1(NO3h・6H20238,5’NfSO429,3’
N15Oa・6HzO62,52゜
N i S O4・7H2075,6”・b1’Ja2sO4可溶
Na25O<” 7Hz0 19.5’Na2S0g・1.0H201]、’
Z口(No3)、・5H20非常に溶解性ZnSO4可溶
ZnSO4’ 7)1z、o 96.520Kl(、PO433”
Na21−I P 04 ’ 2 rho 1.00 ”水不溶性フィラー
Na5A、lFg(クリオライト) 少し可溶Li5Na3(AIFa)z 0
.074”(Nil<)、GaFs 不溶
*上つきの数字は、それが存在する時は、℃を示す。
表B:USP溶解性分類
記 載 溶質1部に必要な溶媒の重量部非常に溶解性 1未満
かなり溶解 1−10
可溶 1.0−30
かなり可溶 30−100
少し可溶 1.00−1.000
非常に少し可溶 1.000−10,000実質上不溶または不溶 10,00
0+典型的かつ好ましいレゾールフェノールバインダープレカーサー溶液はpH
8〜10を有する。本発明の被覆性混合物のpHはバインダープレカーサーの選
択、水溶性フィラーの形と量、および他の特性に基づいて、3.0〜10の広い
範囲で変化してもよい。本発明の被覆性混合物の特に好ましいpHは第1にバイ
ンダープレカーサーの選択および第2に水溶性フィラー、成分の割合、温度など
に依存することが当業者に知られている。特定のバインダープレカーサー溶液に
通常好適な範囲を越える被覆性混合物のpt−rはバインダープレカーサーの硬
化および/または粘度に悪影響を与える。
水溶性フィラーは好ましくは水溶性および水不溶性フィラーの総重量の10重量
%以下、好ましくは5重量%以下であるが、凝集剤の総重量の少なくとも10重
量%、好ましくは50重量%である。
第1図はクリオライトの非凝集形態における走査電子顕微鏡写真(S EM20
0倍)と示すが、第2図は本発明の浸食性フィラー・凝集物のSEM(第1図と
同じ倍率)を示す。第2図の浸食性フィラー凝集物は硫酸アルミニウム2.6重
量%(乾燥重量ベース)を被覆性混合物中のクリオライトの一部と置換した本発
明の好ましい態様のものを用いて形成した。
本発明の浸食性フィラー凝集物は第2図および第3図(前者は200倍で、後者
は50倍)のSEMを見ると明らかなように、形、大きさ、表面の形など大きく
変化してもよい。最大の径は10〜1000μ職の範囲であり、平均径は限定的
なものではない。典型的に有用な平均径は10〜100μ−の範囲内にある。
本発明の浸食性フィラー凝集物は粒子状の形態にとられれず、球状、ロフト状、
ベレット状および他の一般的な形が許容される。本発明の浸食性凝集物が厚膜被
膜に用いられる場合には球状のものが好ましいが、ペレット状の浸食性フィラー
凝集物は他の被覆形態に好ましい。
本発明の浸食性フィラー凝集物は勿論ふるいをかけて、所望の大きさまたは所望
の分布率のものを得てもよい。従って、本発明の凝集物の大きさの範囲は製造条
件、内容物の比率などによっである範囲に制御しつる。浸食性フィラー凝集物が
「母液」被覆性混合物から分離された後の機械的技術によっても制御できる。
本発明の研磨剤粒子に用いる研磨剤粒子径を考慮することは浸食性フィラー凝集
物の大きさおよび大きさの分布を選択するのに重要である。本発明の浸食性フィ
ラー凝集物の平均直径に対する研磨剤粒子の平均直径の比率は2.5:1〜0゜
5=1の範囲である。
本発明の浸食性フィラー凝集物の浸食特性、すなわち、与えられた化学的および
/または機械的力の下で崩壊または浸食する率が水溶性もしくは水不溶性フィラ
ーの種類、相対的な比率またはそれら両者を変えることによって変化しうる。
例えば、水溶性フィラー成分の比率が大きい本発明の浸食性フィラー凝集物はよ
り速く浸食され、それらが少ない凝集物よりもより速く新しい水溶性フィラー粒
子をワークピースに提供する。
発明の要約に記載したように、本発明の浸食性フィラー凝集物をそれが形成され
た被覆性混合物から、典型的にはそして好ましくは被覆性混合物の粘度を濾過可
能にまで減少することによって、分離することができる。有機溶媒、例えば脂肪
族アルコールを用いて粘度を下げてもよい。またはエーテルで行ってもよい。
それらの「母液」被覆性混合物から一旦分離されたら、本発明の浸食性フィラー
凝集物は非常に安定である。好ましくは、本発明の浸食性フィラー凝集物は室温
(25℃)で密閉容器内で保存して、極端な湿潤と温度を避けて、凝集物が崩壊
して非凝集性のフィラーまたは水分のような範囲で水を吸収しないことを確保す
る。
勿論、その容器および本発明の浸食性フィラー凝集物が機械的に崩壊するような
極端な力にかけることは避けなければならない。
分離された浸食性フィラー凝集物はまた2段階(ツーステップ)製法(第2の被
覆性混合物を形成し、前記あらかじめ形成された浸食性フィラー凝集物をそこに
添加する方法)に用いてもよい。勿論、あらかじめ形成された浸食性フィラー凝
集物を別の被覆性溶液に加えてもよく、その別の被覆性溶液には別の浸食性フィ
ラー凝集物を形成してもよく、それらはあらかじめ形成された浸食性フィラー凝
集物と同一または異なってもよい。
被覆性混合物はバインダープレカーサーおよび浸食性フィラー凝集物以外の材料
を含んでもよい。添加剤のごとき研磨物品に使用される通常の材料は非凝集性フ
ィラー、カップリング剤、湿潤剤、染料、顔料、可塑剤、剥離剤およびそれらの
混合物が包含される。非凝集性フィラー、例えば研磨助剤は広い範囲の異なる材
料が用いられるが、無機または有機ベースのものであってもい。本発明に使用さ
れる好適な研磨助剤の例としては、ワックス類、有機ハライド化合物、非アルミ
ニウム含有ハロゲン化物、および金属またはそれらの合金が含まれる。有機ハロ
ゲン化化合物の例としては、塩素化ワックス、テトラクロロナフタレン、ペンタ
クロロナフタレンおよびポリビニルクロライドが挙げられる。非アルミニウムベ
ース塩化物塩の例としては、塩化ナトリウム、テトラフルオロホウ素カリウム、
テトラフルオロホウ素ナトリウム、フッ素化シリコン、塩化カリウムおよび塩化
マグネシウムが挙げられる。金属の例としては、錫、鉛、ビスマス、コバルト、
アンチモン、カドニウム、鉄またはチタニウムおよびそれらの混合物が挙げられ
るが、それらすべて元素の形であってもよい。他の補助的研磨助剤は炭酸カルシ
ウム、硫黄元素、有機硫黄化合物、グラファイトおよび金属性スルフィドが挙げ
られる。好ましい非凝集性フィラーの例としては、炭酸カルシウム、酸化カルシ
ウム、メタシリケートカルシウム、二酸化チタン、アルミナ3水和物、シリカ、
カオリン、石英およびガラスが挙げられる。メイク被膜中で二酸化チタンを5〜
20(乾燥重量ベース)の範囲内重量%で使用することが好まし、い。
非凝集性フィラーまたは研磨助剤の量は研磨物品の特定のものに用いられる典型
的な量であるが、本発明の被覆性混合物中に形成された浸食性フィラー凝集物の
高い量を用いた場合には一般的に低い量の非凝集性フィラーおよび研磨助剤を使
用する。
本発明の研磨物品は被覆研磨材、不織布研磨材または結合研磨材であってよい。
被覆研磨物品は紙シート、布、フィルム、パルカンフアイバーなどから選択され
る可撓性裏地を含む。布は好ましくは湿潤研磨工程に有用であり、必要に応じて
バックサイドコーティングおよびフロントサイドコーティングで処理されてもよ
い。フロントおよびバックサイドコーティングの間には明確な境界はなく、布裏
地の内部に存在して、それらの被膜の樹脂でできるだけ含浸されている。フロン
トサイドコーティングの上にメイクコーティングを形成し、その中に研磨剤粒子
が埋設されている。浸食性フィラー凝集物を含むサイズコーティングを前記メイ
クコーティングと研磨粒子の上に被覆してもよい。
ある場合には被覆研磨材はサイズコーティングの上にスーパーサイズコーティン
グを有してもよく、本発明の被覆研磨材はこの点に関して違いはない。
本発明の被覆研磨材において、上記被膜の少なくとも一つが本発明の浸食性フィ
ラー凝集物を含む。好ましくは本発明の浸食性フィラー凝集物は本発明の被覆研
磨剤の最上層、すなわちサイズまたはスーパーサイズ被膜に存在する。
また、メイクおよびサイズコーティングを用いる以外に、研磨剤粒子、浸食性フ
ィラー凝集物、バインダープレカーサー、水および必要に応じて非凝集性添加剤
および有機溶媒を含むスラリーを裏地の上に塗布してもよい。この被膜(バイン
ダープレカーサーの硬化時)は次いで研磨剤層として作用する。
不織布研磨製品は典型的には開口部を有する多孔質で嵩高い(]、ofty)フ
ィラメント構造とそのフィラメント構造に分散された研磨剤粒子を有し、その研
磨剤粒子はバインダーによってフィラメント構造に結合されている。本発明の不
織布研磨材は好ましくは上記本発明の被覆性混合物を用いて製造したバインダー
を置換してもよい。上記浸食性フィラー凝集物を導入した結合研磨材は典型的に
はバインダーによって保持された研磨剤粒子の形状を有する物体からなる。この
形状は多くの一般的な形、例えばホイール、ポイント、ディスクおよびシリンダ
ーであってもよいが、好ましくは研磨ホイールの形である。好ましい結合研磨製
品はバインダーに分散および付着された50〜90重量%の研磨剤粒子を含む。
結合研磨製品は好ましくは成形方法によって製造され、多孔質性を変化させるこ
とにより、崩壊(ブレークダウン)を制御する。これらの対応において「被覆性
」混合物は「注型可能」であることを要求し、混合物が型または物体表面上に注
型される。
本発明の研磨物品を製造する最初の工程において、バインダープレカーサーと浸
食性フィラー凝集物を含む本発明の被覆性混合物を裏地に非硬化または非重合状
態で塗布する。次いで、次の工程の間に、バインダープレカーサーを硬化または
重合して、硬化バインダーを形成する。
本発明の被覆研磨物品または不織布または結合研磨材におけるバインダーとして
放射エネルギー硬化性樹脂を用いてもよい。放射線エネルギー硬化性樹脂の例は
米国特許4,715,138.4.903.440および4,927,431号
に記載されている。
研磨物品はまたスーパーサイズ被膜として剥離および/またはロード(load
)抵抗性被膜を有してもよ(、所望によりバックサイズ上に感熱接着被膜を有し
てもよい。適当な剥離性被膜の例としては、水素化トリアルコキシシラン−末端
ポリジメチルシロキサンの縮合反応生成物から形成された架橋シロキサンを含ん
でもよい。研磨物品に付着するのに用いられる一つの好適な感熱接着剤はイソオ
クチルアクリレートおよびアクリル酸の95.5:4.5共重合混合物である。
本発明の研磨物品に用いられる研磨剤粒子は個々の研磨剤粒子の凝集物であって
もよい。本発明に用いられる研磨剤粒子はモーア(Moh)硬度7以上、または
好ましくは9〜10を有する有機または無機粒子が挙げられる。もし凝集してい
るならば、研磨剤粒子はそれ自身浸食性であり、例えば米国特許4,652,2
75号に記載されている。使用されるならば、研磨剤凝集物は好ましくは最大直
径150〜3000μmに有する。もし個々の研磨剤粒子が非常に細か(、例え
ばP2S5(FEPA−Norm)に応じて10〜1000の個別粒子は各々の
凝集物中に含まれる。個々の研磨剤粒子がP36に対応するならば、2〜20個
の粒子が各々の凝集物中に含まれるであろう。凝集されているならば、研磨剤粒
子は典型的には形は不定形であるが、球状、楕円状、長楕円状、ベレット状、ロ
ット状または他の一般的な形に成形してもよい。個々の研磨剤粒子の結合を凝集
研磨剤粒子と共に用いてもよく、個々の研磨剤粒子の割合は研磨剤凝集物の70
重量%はど高くてもよい。
上記基準を満足し、本発明の実施に好ましい研磨剤粒子の例としてはシリコンカ
ーバイド(米国特許4,505,720に記載のごとき超耐熱性シリコンカーバ
イド)、酸化アルミニウム、アルミナジルコニア(マサチュセッツ州、フォーセ
スタ−のツートン社から「ノーシン(Norzon)Jの名前で市販の米国特許
3,781,172.3.891..408および3.893.826に記載の
溶融アルミンジルコニア)、キュービックボロンニトライド、ガーネット、ピユ
ーマイカ、サンド、工メリ、マイカ、コランダム、石英、ダイヤモンド、ボロン
カーバイド、溶融アルミナ、焼結アルミナ、α−アルミナ系セラミック材料(ミ
ネソタ州、セント・ボールの3M社から市販の[キュービトロン(Cubitr
on月として市販、米国特許4゜314.827.4,518,397.4,5
74,003.4,770,671.4゜744.802および4,881,4
51に記載)およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい研磨剤粒子は酸化ア
ルミニウムおよびシリコンカーバイドである。
本発明の研磨剤粒子はまた米国特許5,01.1.512に記載の非研磨性また
は研磨性の少ない無機希釈粒子、例えばフープ(Knoop)硬度計で200以
下の硬度を有する非研磨性無機希釈粒子を含んでもよい。有用な非研磨希釈粒子
はライムストンおよび石膏である。
以下の非限定的実施例を用いて本発明を説明する。すべての配合の%および部は
重量に基づ(。各々のケースに用いるフェノールレゾール樹脂はi、7:1のポ
ルムアルデヒド・フェノール比に基づき、76重量%固形分を有する。「硫酸ア
ルミニウム」という場合には、A1.z(S04)3・14−18H!Oを意味
する。
寒施豊
袂!哄磨材(り屋奏填t、s二見的方法以下の実施例のために次の製法を用いる
。各々の被覆研磨材の裏地は4/1オリを有するY重量ポリエステル織布からな
る。各々の裏地はラテックス/フェノール樹脂で含浸され、次いでオーブン中に
おいてこの樹脂を部分的硬化する。次いで、炭酸カルシウムを充填したラテック
ス/フェノール樹脂前処理被膜を各々の裏地のバックサイドに塗布した。各々の
塗布した裏地を1208Cに加熱して、この温度で樹脂が粘性がなくなるまで硬
化するまで保持した。最後に、ラテックス/フェノール樹脂前処理被膜を被覆裏
地のフロントサイドに塗布し、塗布裏地を120℃に加熱し、この温度で同じく
粘性がなくなるまでブレキュアーした。
この方法によって得られた裏地を完全に前処理してメイク被膜を形成する準備を
した。
メイク被膜を形成する被覆性混合物を70%固形分フェノール樹脂69部(フェ
ノール樹脂48部)、非凝集炭酸カルシウムフィラー52部(乾燥ベース)およ
び90部水/10部エチレングリコールモノエチルエーテルの溶液の十分な量を
混合して、84%固形分を有するメイク被膜(最終被膜重量23g/■2)を形
成した。
メイク被膜を各々2回口・−ル被覆した。(他の被覆方法、例えばナイフコーテ
ィング、カーテンコーティング、スプレーコーティングなどを用いることが理解
されるべきである。また、ロールコーティングのロール数は2回に限定されない
。)次いで、グ1ノード40(ANSI標準B74.18.420μ園平均粒径
)熱処理酸化アルミニウム研磨剤粒子を静電的に未硬化のメイク被膜上に760
g/■2の重量で塗布した。
次いで、得られた構造物を65℃で15分間加熱して、メイク被膜を部分的に硬
化し、次いで88℃で75分間さらに加熱した。
サイズ被膜を形成するのに好適な前記の組成を有する82%固形分被覆性混合物
を次いで研磨剤粒子/メイク被膜構造体上にツーロール被覆方法により各々の被
覆研磨材に塗布した。得られた被覆研磨材は88℃で90分間熱硬化し、次いで
100℃で12時間熱硬化した。
熱硬化後、被覆研磨材を単純屈曲化した(すなわち、90°の角度でロール上を
通過させて、メイクおよびサイズ被膜の制御されたクラブキングを可能とする)
被覆研磨材(1)の製法を使用しない以下の実施例は以下の方法を用いた。被覆
研磨材(■1)の一般的製法に基づいて得られた被覆研磨材の各々の前処理裏地
は前記被覆研磨材(1)の製法の前段階で記載された前処理裏地と同じであった
。
各々の被覆裏地のメイク被膜を製造するのに好適な被覆性混合物を70%固形分
フェノール69部(フェノール樹脂48部)、二酸化チタンフィラー13.5部
、カルシウムカーボネートフィラー385部および90部水/10部エチレング
リコールモノエチルエーテルの溶液な十分な量を混合して、84%固形分を有す
るメイク被膜を形成した。これはツーロールコータ−で被覆して、硬化塗布量約
140g/s2を達成した。
グレード40(AN!Sl標準B74.18.42Q71m平均粒径)加熱処理
酸化アルミニウム研磨剤を静電的に未硬化のメイク被膜上に760g/m”の重
さで塗布した。
次いで、得られた構造体を65℃で15分間ブレキュアーし、88℃で75分間
硬化した。サイズ被膜を形成するのに好適な82%固形分を有する被覆性混合物
(以下の実施例に記載の組成を有する)を研磨剤粒子/メイク構造体上にツーロ
ールコータ−を用いて塗布した。各々のサイズ被膜重量は280g/m”であっ
た。
得られた被覆研磨材を88℃、30分間、次いで100℃で12時間硬化した。
熱硬化後、被覆研磨材を前記被覆研磨材(1)の製法に用いた方法で屈曲化した
。
テスト方法I(湿潤研磨)
被覆研磨材材料を35cmの直径を有する金属ホイールの周辺に取り付けた。研
磨セグメントの有効研磨領域は2. 54cmx 109cm+であった。これ
らのセグメントによって研磨されたワークピースは1.27cm幅X36cm長
さX7.6CQl高さを有する1018スチールであった。研磨は1.27ca
+x35cm表面に沿って行われた。ワークピースを往復テーブル(recip
rocating taile)上に取り付け、金属ホイールスピードは150
0 rpmまたは1674表面t表面分であった。ワークピースを動かすテーブ
ルスピードは9m/分であった。ダウンフィード状態はワークピースの45μm
/パスであった。この研磨方法は一般的な湿潤表面研磨を見習ったものであり、
この場合、ワークピースを回転コンタクトホイールの下で各々のバスの間にイン
クレメンタルダウンを有して往復運動した。研磨は水流下に行い、テストの終点
を通常の力が12. 6kg/cm2を越えた時とした。各々の被覆研磨実施研
磨剤によって除去されたワークピースの量を測定しダラムで記載した。
テスト方法II(乾燥研磨)
被覆研磨材を7. 6cmX 、335c11エンドレスベルトに交換し、一定
の通過表面グラインダー上に取り付けた。あらかじめ重さを測定した、304ス
テンレススチールワークピース(はぼ2. 5cmx 5cn+x i 3cm
)をホルダーに載置し、2.5cmX 1.8cm表面を有する約36cm直径
の85ンヨアー(Share) Aディロメータラバー接触ホイール(1対1の
ランド(land)対グループ(groove)比を有する)に垂直的に位置決
めした。そのコンタクトホイールには被覆研磨ベルトが載置されている。次いで
ワークピースを垂直的に18cmの間隔で、1分間に20のサイクルで往復運動
し、その間スプリングを内蔵したプランジャーをワークピースにベルトに対して
11kgの負荷をかけ、ベルトを1分間に25匍回転させた。1分間の経過研磨
時間後、ワークピースホルダーアッセンブリを取り外し、再び重さを測定した。
除去されたワークピース量をワークピースの最初の重さから研磨後のワークピー
スの重さを引(ことによって計算した。次いで、新しいあらかじめ重さを測定し
たワークピースとホルダーを装置に取り付けた。テストの最終置換は5分てあっ
た。このテストにおける実験誤差は一+−/−10%であった。
テストl1l(乾燥研磨)
テスト方法IIIは、本質的にテスト方法IIと同じであるが、研磨されるワー
クピースは4150スチールであり、テストの最終点は4150スチールの除去
量が1分のインターバルにおいて40g以下になる時であった。
テストIV(湿潤研磨)
テスト方法IVは、本質的に以下の点を除いてテスト方法Iと同様であった。
ワークピースを動かすテストスピードは12■/分であった。ホイールダウンフ
ィードインクレメントはワークピースの1バスにつき40μ−であった。テスト
の終点は通常の力が14kg/C112を越えた時であった。
テスト方法V(乾燥研磨)
テスト方法Vは本質的に以下の点を除いてテスト方法Iと同じであった。ワーク
ピースを動かすテーブルスピードは18m/分であった。ホイールのダウンフィ
ードインクレメントはワークピースの1バスにつき501111であった。研磨
はドライ条件下、すなわち、水流が無い状態で行った。テストの終点は塗装研磨
材がシェルになるべき点、すなわち研磨剤粒子の早期の離脱になったときであっ
た。
テスト方法Vl(湿潤研磨)
テスト方法V■は以下の点を除いてテスト方法IVと同じであった。ワークピー
スを動かすテーブルスピードは18m/分であった。テストの終点はシェル化ま
たは通常の力が14 kg/C1l+2を越えた時であった。
テスト方法VII(湿潤研磨)
テスト方法Vllは以下の点を除いてテスト方法■と同じであった。ワークビー
スを動かすテーブルスピードは12■/分であった。ホイールのダウンフィー
・ドインクレメントはワークピースの1パスつき50μ園であった。テストの終
点は通常の力が11.8kg/cm2を越えた時であった。
対照実施例AおよびB1実施例1
この実施例の1群に用いる被覆研磨材は塗装研磨材■の一般的製法に従った製造
した。各々の場合、サイズ被膜は樹脂およびフィラーに加えて、十分な量の90
部水/10部エチレングリコールモノエチルエーテル溶液を混合して、82%固
形分サイズ被膜を形成し、最終被膜重量300g/12で調製した。対照実施例
Aのサイズ被膜は70%固形分フェノール梼脂69部(48部フェノール樹脂お
よび炭酸カルシウムフィラー52部)を含む。対照実施例Bに用いるサイズ被膜
はクリオライト52部および70%固形分レゾールフェノール樹脂69部(フェ
ノール樹脂48%)を含む。実施例1のサイズ被膜は2.6部の硫酸アルミニウ
ムの添加により凝集したクリオライト49.4部およびレゾールフェノール樹脂
48部(いずれも乾燥重量に基づ()を含む。実施例1にとって、硫酸アルミニ
ウムはフェノール樹脂に固体のまま直接添加された。この被覆研磨材はテスト方
法Iおよびテスト方法IIの条件下でテストした。結果は表1および2に各々示
す。
対照A 700
対照B 696
対照A 111
対照B 124
対照実施例AおよびC1実施例2〜に
の実施例の被覆研磨材は被覆研磨材Iの一般的製法に基づいて作製された。
対照実施例Aに用いるサイズ被膜は上述と同様であった。
対照実施例Cに用いるサイズ被膜はクリオライト52部およびレゾールフェノー
ル樹脂48部(両方とも乾燥重量に基づく)であり、サイズ被膜重量は330g
/r* 2であった。
実施例2のサイズ被膜はクリオライト494部(硫酸アルミニウム2.6部の添
加により凝集した)およびレゾールフェノール48部(乾燥重量に基づ()を含
有し、サイズ被膜重量は306g、/m2であった。
実施例3のサイズ被膜は硫酸アルミニウム2.1部の添加により凝集したクリオ
ライト49.9部およびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量に基づ()で
あり、サイズ被膜重量は306g/m’であった。
実施例4のサイズ被膜は硫酸アルミニウム1.6部の添加により凝集したクリオ
ライト50.4部およびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量に基づく)を
含有し、サイズ被膜重量は293g/+o2であった。
実施例5のサイズ被膜は硫酸アルミニウム1.0部の添加により凝集したクリオ
ライト51部およびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量に基づく)であり
、サイズ被膜重量は311g/11”であった。
実施例6のサイズ被膜は硫酸アルミニウム0.5部で凝集したクリオライト51
.5部およびレゾールフェノール樹脂48部を含有し、サイズ被膜重量は297
g/I2であった。
実施例2〜6において、硫酸アルミニウムは直接フェノール樹脂に固体として添
加された。各々のサイズ被膜において、十分な量の90/10水/エチレングリ
コールモノエヂルエーテル溶液を添加して82%固形分溶液を形成した。これら
の塗装研磨材をテスト方法■およびIIの条件下でテストした。結果をそれぞれ
表3および4に示す。
また、対照実施例Cおよび実施例2に基づ0て被覆研磨)才をテスト方法III
の薬缶下でテストし、結果を表5に示す。
表3(テスト方法I、湿潤研磨)
表4(テスト方法IL乾燥研磨)
表5(テスト方法III、乾燥研磨)
対照実施例りおよびE1実施例7〜9
この実施例で用いた被覆研磨材はテスト方法IV1VSVlおよびVlNに従っ
てテストした。研磨結果は表6.7.8および9にそれぞれ示される。
対照実施例りの被覆研磨材はグレード40…脂ボンドクロスタイプZB被覆研磨
材(ミルツタ州、セント・ボールの3M社から市販のr3Mスリーエマイト(T
hree−M−ite) Jとして知られる)であった。この特殊な被覆研磨材
はサイズ被膜中に炭酸カルシウムを含むが、サイズ被膜中にクリオライトを含ま
ない。対照実施例Eおよび実施例7〜9の被覆研磨材は被覆研磨材■の一般的製
法に基づいて製造される(ただし、メイク被膜重量を14 og/m2にした。
)対照Eおよび実施例7〜9のサイズ被膜重量は275g/m”であった。
対照実施例Eのサイズ被膜はクリオライト52部、レゾールフェノール樹脂48
部(乾燥重量に基づく)からなった。
実施例7のサイズ被膜はクリオライト51.5部、硫酸アルミニウム0.5部お
よびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量)を含有した。
実施例8のサイズ被膜はクリオライt・51.0部、硫酸ア′ルミニウム1.0
部およびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量)を含有した。
実施例9のサイズ被膜はクリオライト50.4部、硫酸アルミニウム1.6部お
よびレゾールフェノール樹脂48部(乾燥重量)を含有した。
実施例7〜9において、硫酸アルミニウムはクリオライト/フェノール樹脂/溶
媒懸濁液に41.7%水溶液として添加し、十分な量の90/10水/エチレン
グリコールモノエチルエーテル溶液を加えて82%クリオライトサイズ被膜溶液
を形成した。
被覆研磨材り、Eおよび7〜9はテスト方法IV−VIIに従ってテストし、そ
の結果を6〜9に示す。
対照D 701
対照E 666
9 1.1.94
対照D 848
対照E 873
対照D 404
対照E 435
対照D 668
対照E 674
対照実施例りおよびF、実施例10〜12対照実施例Fおよび実施例10〜12
の塗装研磨材は被覆研磨材IIの一般的製法に基づいて作製された。対照実施例
Eのサイズ被膜はクリオライト52部およびレゾールフェノール樹脂48部を有
し、実施例10のサイズ被膜はクリオライト51.5部、硫酸アルミニウム0.
5部およびレゾールフェノール樹脂48部を含有した。また、実施例11のサイ
ズ被膜はクリオライト51.0部、硫酸アルミニウム1. 0部およびレゾール
フェノール樹脂48部を含有し、実施例12のサイズ被膜はクリオライト50.
4部、硫酸アルミニウム1.6部およびレゾールフェノール樹脂48部を有した
(すべて乾燥重量に基づ()。実施例10〜12において硫酸アルミニウムはク
リオライト/フェノール樹脂溶媒分散液に41.7%水溶液として添加し、十分
な量の90/10水/エチレングリコールモノエチルエーテル溶液を各々に添加
182%固形分サイズ被膜溶液を形成した。
この実施例の被覆研磨材をテスト方法IV、■、Vlおよびv■■に従ってテス
トした。研磨結果は表10〜13に記載した。
対照1) 701
対照F 742
対照D 848
対照F 969
対照実施例BおよびDおよび実施例13〜37表12(テスト方法Vl、湿潤研
磨)
この実施例では種々の塩を水溶性フィラーとしてサイズ被膜中に含む被覆研磨材
の性能を比較した。被覆研磨材は被覆研磨材Iの一般的製法に基づいて製造され
たが、メイク被膜重量は各々170g/w”であった。サイズ被膜はレゾールフ
ェノール樹脂48部および硫酸塩/クリオライトは各々52部(乾燥重量)を含
有し青11
実施例 硫酸塩%/ サイズ被膜重量 除去ワークピースクリオ久4七に−−ユ
g/m2) (g)対照B 0152 420 471
対照D 0152 220* 495
13 0.5151.5 402 45714 1.0151.0 430 5
3415 1.6150.4 390 6721.6 2.1/49.9 41
0 50617 2.6./49.4. 400 56718 3.2/48.
8 385 62319 0.5151.5 410 49520 1.015
1.0 410 51.721 0.5151..5 400 65622 1
.0151.0 400 55123 0.5151..5 395 5782
4 0.5151.5 400 55925 0.5151.5 385 63
426 1.0151.0 390 54127 0.5151.5 380
70828 1、.0151.0 380 58129 0.5151.5 3
70 68030 1.0151.0 365 64931 0.5151..
5 390 60532 1、.0151.0 370 69633 0.51
51.5 360 61834 1、、O,151,0365641350,5
,151,538554,4361、,0151,0390584
371,6150,439(1559
本乾燥被覆重量を示す。
PRIORART
国際調査報告 PCT/LI593100551、 & PCTルS 9310
0551フロントページの続き
(72)発明者 バーマー、ウオルター・エルアメリカ合衆国 55133−3
427、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)
Claims (10)
- 1.浸食性フィラー凝集物およびバインダープレカーサーを含む被覆性混合物で あり、該被覆性混合物は研磨物品の製造に好適であり、浸食性フィラー凝集物が 本質的に水溶性フィラーおよびバインダープレカーサーからなる凝集剤によって 凝集された複数の水不溶性フィラーの位子によって特徴づけられ、該水溶性フィ ラーが水溶性および水不溶性フィラーの総重量の10重量%以下であることを特 徴とする被覆性混合物。
- 2.水不溶性フィラーが冷水における溶解性が多くて10g/100ccを有す る式: (A)y(IIIa)(X)z (式中、A=アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンまたはそれらの結合;I IIa=Al3、Ga3またはそれらの結合;X=ハロゲン化物イオンまたはそ れらの混合物;y=1〜10の整数; z=y+3) で表わされる無機ハロゲン化物塩または混合物からなる群から選択される材料で ある請求項1記載の被覆性混合物。
- 3.水溶性フィラーが冷水中の溶解性が少なくとも10g/100ccを有する 式: (A)y(IIIa)(X)z (式中、B=Al、NH4、Ni、Zn、Fe、Cu、Mg、アルカリ金属また はそれらの結合: C=HSO4、SO4、NO3、PO4、HPO4、H2PO4、BF4または それらの結合; n=1〜5の整数; m=5−n;および h=0〜20の整数) で表わされる無機化合物およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項 1記載の塗装性混合物。
- 4.塗装性混合物が水溶性および水不溶性フィラーの総重量に基づいて2,5重 量%以下の水溶性フィラーを含むことを特徴とする請求項1記載の塗装性混合物 。
- 5.請求項1記載の被覆性混合物の硬化したものを含む被覆研磨物品。
- 6.請求項1の塗装性混合物の硬化したものを含む結合研磨物品。
- 7.請求項1の被覆性混合物の硬化したものを含む織布研磨物品。
- 8.本質的に水溶性フィラーおよびバインダーからなる凝集剤によって凝集され た複数の水不溶性フィラーの別々の粒子であって、該水溶性フィラーが水溶性お よび水不溶性フィラーの総重量に基づいて10重量%以下である浸食性フィラー 凝集物。
- 9.水溶性フィラーが冷水における溶解性が多くて10g/100ccを有する 式: (A)y(IIIa)(X)z (式中、A=アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンまたはそれらの結合;I IIa=Al3、Ga3またはそれらの結合;X=ハロゲン化物イオンまたはそ れらの混合物;y=1〜10の整数; z=y+3) で表わされる無機ハロゲン化物塩または混合物からなる群から選択される材料で ある請求項8記載の凝集物。
- 10.水溶性フィラーが冷水中の溶解性が少なくとも10g/100ccを有す る式: Bnm+Cmn−・hH2O (式中、B=Al、NH4、Ni、Zn、Fe、Cu、Mg、アルカリ金属また はそれらの結合; C=HSO4、SO4、NO3、PO4、HPO4、H2PO4、BF4または それらの結合; n=1〜5の整数; m=5−n;および h=0〜20の整数) で表わされる無機化合物およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項 8記載の凝集物。
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