JPH08502695A - 電気伝導性支持体を含有する被覆研磨材物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 物品の使用中に静電気の蓄積を減じるだけ充分な量の電気伝導性材料を含有する支持体を有する被覆研磨材物品。他の態様には、その製造方法を示している。

Description

【発明の詳細な説明】 電気伝導性支持体を含有する被覆研磨材物品 （産業上の利用分野） 本発明は支持体内に保持された電気伝導性材料を有する被覆研磨材物品、およ びその製造方法に関する。その研磨材物品は、ワークピースの研磨中に研磨材物 品内の静電荷の蓄積を減少するのに有用である。 （従来の技術） 木材および木材に類似した材料の研磨および仕上げ用の主要な工具と考えられ ている被覆研磨材は、不幸にもその使用中に静電気の発生による被害を被る。静 電気は研磨材製品がワークピース、機械伝動ロール、アイドラ一ロールおよび研 磨材製品の支持体パッドから絶えず離れていることにより発生する。この静電荷 は通常、50〜100kVのオーダーである。 静電気が多数の問題の原因である。例えば、蓄積した静電荷の突然の放電によ り、作業者に電気ショックの形で損傷を与え、また火事または爆発を起こす恐れ のある木材ダスト粒子の引火を起こし得る。静電荷はまた、のこくずが被覆研磨 剤、研磨装置および電気絶縁性の木材ワークピースの表面を含む様々な表面にく っついて離れないようにし、それによって従来の排気装置の使用により除去する のが困難となる。もし静電荷を減少または排除するなら、被覆研磨材物品は有意 により長い有効寿命を有し得、前述の危険に対する可能性を排除または減少し得 る。 静電気の問題を解決するために様々な成功の程度を有する多くの試みがなされ てきた。ある通常のアプローチとして、電気伝導性または帯電防止性材料を被覆 研磨材構造内に加え、電荷の蓄積を排除する事があった。例えば、米国特許第3, 163,968号（ナフス（Nafus））により、研磨材料の反対側の表面上のバインダー 内にグラファイトを含有する被膜を有する被覆研磨材物品を開示している。米国 特許第3,168,387号（アダムス（Adams））により、砥粒上に金属粉顔料を有する 被覆研磨剤を開示している。米国特許第3,377,264号（デューク（Duke））によ り、被覆研磨剤の表面にオーバーレイとして施す電気伝導性層、例えば金属箔を 開示している。 米国特許第3,942,959号（マークー（Markoo））により、２層の電気不導性樹 脂層間に挟まれた電気伝導性樹脂層を有する被覆研磨剤構造を示し、これにより 研削中の静電荷の蓄積を防止する。後者の構造中、樹脂層は、樹脂内に電気伝導 性充填材を加えることにより電気伝導性となり、その充填材は合金、金属顔料、 金属塩または金属錯体であってもよい。 米国特許第3,992,178号（マークー（Markoo）等）により、研削中に発生する 静電荷を減ずる結合用樹脂中のグラファイト粒子を含有する外側層を有する被覆 研磨材物品を開示している。 米国特許第4,826,508号（シュワルツ（Schwartz）等）により、電気伝導性と なるように処理したある長さの可撓性布、その布の一表面に適用する多くの分離 した隙間を有する電気不導性メッシュ層、および隙間のそれぞれにおいて電気伝 導性布に接着し、砥粒材料を埋設した電着金属を含有する可撓性研磨部材を開示 している。 米国特許第5,061,294号（ハーマー（Harmer）等）により、ドープ処理共役ポ リマーの添加により導電性となる被覆研磨剤を示している。 （発明の要旨） 本発明は、ワークピースの研磨中の従来の被覆研磨材に付随する静電気の問題 を減じるに充分な量のその支持体内に保持される電気伝導性材料を有する被覆研 磨材物品を提供する。電気絶縁性または半絶縁性ワークピース、例えば木材（例 えば、松、オーク、桜等）、プラスチック、鉱物（例えば、大理石）、それに類 似するもの（例えば、パーティクルボードまたはプレスドボード）、または絶縁 材料（例えば、ラッカー）で被覆したワークピースを研磨するとき、静電気の問 題はより顕著になる傾向にある。その他の態様として、本発明はその製造方法を 提供する。 本発明の第１の被覆研磨材物品には、(ａ)少なくとも１層のプライ層を含有す る不織繊維状支持体であって、該プライ層が電気不導性繊維および電気伝導性材 料を含有する不織繊維状支持体、および(ｂ)支持体の１つの主な表面に接合した 研磨剤層；を含有し、該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維、金属 繊維、電気伝導性ポリマー繊維、グラファイト被覆繊維、炭素被覆繊維、金属被 覆繊維、電気伝導性ポリマー被覆繊維およびそれらの組合せから成る群から選択 される少なくとも１つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子、炭素 粒子、金属粒子、電気伝導性ポリマー粒子、グラファイト被覆粒子、炭素被覆粒 子、金属被覆粒子、電気伝導性ポリマー被覆粒子およびそれらの組合せから成る 群から選択される電気伝導性粒子であり；かつ、電気伝導性材料がワークピース の研磨中に被覆研磨材物品内の静電荷の蓄積を減じるだけ充分な量で存在する。 「電気不導性繊維（electrically non-conductive fiber）」という語は、少 なくとも10¹¹Ω/スクエアの抵抗率を有する繊維を表す。電気不導性繊維は通常 、約0.5〜約７mmの範囲の長さ、約15〜約50μmの範囲の直径および約40〜約160 の範囲のアスペクト比を有する。 本発明により、(ａ)少なくとも２層のプライ層および少なくとも２層のプライ 層間に挟まれる中間層を含有する支持体であって、該中間層が電気伝導性材料を 含有する支持体；および(ｂ)該支持体の１つの主な表面と接合している研磨剤層 を含有する第２の被覆研磨材物品であって、該電気伝導性材料がワークピースの 研磨中に被覆研磨材物品内の静電荷の蓄積を減じるだけ充分な量で存在する被覆 研磨材物品を提供する。 電気伝導性材料は、例えば、球、フレーク、正方形、ピラミッド、繊維等を含 む様々な形状のどれであってもよく、そして前述の第２の態様に関してはシート 状で有り得る。 「電気伝導性材料（electrically conductive material）」または「電気伝導 性材料（electroconductive material）」の語は、本明細書中に記載の被覆研磨 材物品内に使用すると、そのような電気伝導性材料を含まない支持体を有する被 覆研磨剤と比較して、被覆研磨材物品の使用中の静電気の蓄積が有意に低減する だけ充分な電気伝導度を有する材料を表す。好ましくは、電気伝導性材料は2000 kΩ/スクエア以下の抵抗率を有する。より好ましくは、電気伝導性材料は500kΩ /スクエア以下の抵抗率を有する。最も好ましくは、電気伝導性材料の抵抗率は1 00kΩ/スクエア以下である。 適する寸法を有する電気伝導性材料に対して、抵抗率はオームメーターのプロ ーブを電気伝導性材料から1.4cm離して設置することにより測定し得る。適する オームメーターは、カルフォルニア州ブレア（Brea）のベックマン・インダスト リアル（Beckman Industrial）社製の商品名「ベックマン・インダストリアル・ デジタル・マルチメーター（Beckman Industrial Digital Multimeter）」4410 型；およびウェールズのグウィネズ州バンゴア（Bangor）のインダストリアル・ デベロップメント（Industrial Development）社製の商品名「インダストリアル ・デベロップメント・バンゴア・サーフェイス・レジスティビティー・メーター （Industrial Development Bangor Surface Resistivity Meter）」482型が市販 されており、および含まれる。 好ましくは、その電気伝導性は連続的な網目構造を形成する。 第１の被覆研磨材物品の製造方法には、(ａ)少なくとも１層のプライ層を含有 する不織繊維状支持体であって、該プライ層が電気不導性繊維および電気伝導性 材料を含有する支持体を提供すること、および(ｂ)研磨剤層を該支持体の主な表 面に適用することを含有し、該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維 、金属繊維、電気伝導性ポリマー繊維、グラファイト被覆繊維、炭素被覆繊維、 金属被覆繊維、電気伝導性ポリマー被覆繊維およびそれらの組合せから成る群か ら選択される少なくとも１つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子 、炭素粒子、金属粒子、電気伝導性ポリマー粒子、グラファイト被覆粒子、炭素 被覆粒子、金属被覆粒子、電気伝導性ポリマー被覆粒子およびそれらの組合せか ら成る群から選択される電気伝導性粒子であり；かつ、電気伝導性材料がワーク ピースの研磨中に静電荷の蓄積を減じる傾向を有する被覆研磨材物品を提供する だけ充分な量で存在する。 第２の被覆研磨材物品の製造方法には、(ａ)少なくとも２層のプライ層および 少なくとも２層のプライ層間に挟まれる中間層を含有する支持体であって、該中 間層が電気伝導性材料を含有するものを提供する；および(ｂ)研磨剤層を支持体 の主な表面に適用することを含有し、該電気伝導性材料がワークピースの研磨中 に、静電荷の蓄積を減じる傾向を有する被覆研磨材物品を提供するだけ充分な量 で存在する。 第２の被覆研磨材物品に関して、本発明の被覆研磨材物品の製造に使用する支 持体の外側の主な表面（即ち、表側および裏側）は導電性層の存在には影響を受 けず、そして従来の組成物を使用し得るので、研磨剤製造用の粒子接着剤配合ま たはインキの選択に関して要求はない。加えて、支持体の裏側（即ち、研磨剤の ない側）での情報印刷能力、例えば研磨剤鉱物のタイプおよびグレードは、支持 体内の電気伝導性材料の存在によっては損なわれない。更に、トラッキングのた めの赤外線センサーを有する装置の被覆研磨材ベルトの使用を限定し得る、支持 体の裏面のカーボンブラックをベースとした暗色の電気伝導性層を用いることに よる特有の不都合を、本発明の被覆研磨材物品を用いることにより防止する。 被覆研磨材物品は、メイク（make）層、砥粒、サイズ（size）層等および他の 機能性層（例えば、スーパーサイズ（supersize）層）を含有する研磨剤層を有 する形状、および接合系および砥粒を含有するスラリー層、および他の機能性層 を含有する研磨剤層としての単層を有する形状を含むどんな従来の形状であって もよい。要すれば、被覆研磨材の支持体は、プレサイズ（presize）被膜、バッ クサイズ（backsize）被膜、含浸剤またはそれらの組合せを有してもよい。 発明の被覆研磨材物品により、被覆研磨材物品を用いてワークピースを研磨す ることに関する重大な静電気蓄積の問題を解決する。 （図の簡単な説明） 第１図は、本発明に従って製造したある態様の被覆研磨材物品の拡大断面図で ある。 第２〜３図は、本発明の種々の支持体の拡大断面図である。 第４図は、本発明に従って製造した他の態様の被覆研磨材物品の拡大断面図で ある。 （好ましい態様の詳細な説明） この発明は、電気伝導性材料を被覆研磨材物品内に保持することにより電気伝 導性となる被覆研磨材物品に関する。 本発明の被覆研磨材物品は、以下に説明するような、どんな種類の態様をとっ てもよい。 第１の被覆研磨材物品 第１図に関して、被覆研磨剤８は、通常、第１接合被膜11（一般に「メイク（ make）」被膜または「メイク（make）」層と呼ばれる）および第２接合被膜13（ 一般に「サイズ（size）」被膜または「サイズ（size）」層と呼ばれる）から成 る接合系10を用いて支持体９に接合する多数の砥粒12を有する不織繊維状支持体 ９を含有する。メイク被膜11は、砥粒12を支持体９およびサイズ被膜13に保持し 、更に砥粒12を補強する。更に、接合系10は単一接合被膜（例えば、スラリー被 膜）から成る。 不織繊維状支持体９は、電気不導性繊維17および少なくとも１つの電気伝導性 繊維15および電気伝導性粒子16を含む。 被覆研磨剤８はスーパーサイズ（supersize）被膜18を含んでもよい。スーパ ーサイズ被膜を用いる目的は、ローディング量を低減することである。「ローデ ィング（loading）」という語は、砥粒間の空間を切り屑（swarf）（ワークピー スから取り除いた材料）で埋めることおよびその材料の続いて起こる蓄積を説明 するために用いられる。例えば、木材のサンダー仕上（sanding）の間、木材粒 子から構成される切り屑は砥粒間の空間に留まった状態となり、粒子の切削能力 は大きく低下する。 本発明の被覆研磨材物品に有用な別の電気伝導性支持体の態様の例を第２図お よび第３図に示す。 第２図に関して、電気伝導性不織繊維状支持体19は、第１層20および第２層21 を含有する。層20および21はそれぞれ電気不導性繊維24および25を含み、そして ひとまとめにして少なくとも１つの電気伝導性繊維22および51、および電気伝導 性粒子23および52を含む。被覆研磨剤層を、露出した表面26または27に適用し得 る。 第３図に関して、電気伝導性不織繊維状支持体29は、第１層30、第２層31およ び第３層32を含有する。層30、31および32はそれぞれ電気不導性繊維35、38およ び41を含み、そしてひとまとめにして少なくとも１つの電気伝導性繊維33、36お よび39および電気伝導性粒子34、37および40を含む。被覆研磨剤層を露出した表 面42または43に適用し得る。 好ましい電気伝導性材料として、炭素粒子、炭素繊維、グラファイト粒子、グ ラファイト繊維、金属粒子、金属繊維、電気伝導性ポリマー粒子、電気伝導性ポ リマー（例えば、ポリピロール、ポリアセチレンおよびポリアニリン）繊維およ びそれらの組合せがある。 好ましくは、不織繊維状支持体を含有する少なくとも１つの層は、その層およ び層を含有する電気伝導性材料の総体積をベースとして約0.75〜約15体積％の範 囲の電気伝導性材料を含有する。より好ましくは、少なくとも１つの層は約４〜 約12体積％の電気伝導性材料を含有し、および最も好ましくは、少なくとも１つ の層は約５〜約８体積％の電気伝導性材料を含有する。 好ましくは、電気伝導性材料の形状が繊維または粒子の内の少なくとも１つで あり、そして「電気伝導性繊維（electrically conductive fiber）」の語は電 気伝導性フィラメントを表し、好ましくは約２〜約20μmの範囲の直径および約 ２cm以下の長さを有する。より好ましくは、電気伝導性繊維は約0.1〜約１cmの 範囲の長さを有する。電気伝導性繊維は、好ましくは高アスペクト比を有する。 繊維のアスペクト比が高いほど、一般に電気絶縁性ワークピースの研磨中の従来 の被覆研磨剤に関する静電気の問題を減じるだけ充分に物品を電気伝導性とする のに少量のそのような繊維が必要である。好ましくは、電気伝導性粒子は200メ ッシュ篩を通過させ得る（即ち、75μm目開き）。より好ましくは、粒子の最大 寸法が約45〜約75μmの範囲である。好ましい範囲以外の粒子サイズも有用であ るけれど、200メッシュ篩を通過し得ない粒子は、管理された方法で支持体内に 保持することがより難しくなる傾向がある。例えば、そのような粒子は支持体を 作成するのに用いる木材パルプ内に保持され、所望の粒度分布に制御するが難し くなる。 最も好ましい電気伝導性材料は炭素繊維である。好ましくは、支持体は、支持 体および支持体を構成する炭素繊維の総重量をベースとして約５〜約25重量％の 範囲の炭素繊維を含有する。より好ましくは、炭素繊維は約５〜約15重量％、お よび最も好ましくは約７〜約12重量％の範囲である。電気伝導性炭素材料を含有 する支持体に関して、炭素材料の炭素含有量は少なくとも80重量％である。より 好ましくは、電気伝導性炭素材料の炭素含有量は少なくとも90重量％である。 有用な電気伝導性金属には、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム 、銀およびそれらの組合せを含む。有用な電気伝導性ポリマー材料には、例えば 、ポリアニリン、ポリピロール類、ポリアセチレン、ポリパラフェニレンおよび それらの組合せを含む。 電気伝導性材料の好ましいサイズは、製紙方法との適合性をベースとする。 炭素繊維の製造方法は当業者間で公知である。例えば、米国特許第3,011,981 号（ソルテス（Soltes））には、酸素および湿気の不在下、120〜815℃の温度で 、炭化が起こるまで、セルロース系材料を加熱することによって製造する炭素繊 維を示している。そして炭化材料を815℃以上の温度で、炭化材料を電気伝導性 とするに充分な時間処理する。 炭素繊維は、例えば、イリノイ州シカゴ（Chicago）のアモコ・ケミカル（Amk co Chemical）社およびロードアイランド州ウェスト・ウォリック（West Warwic k）のコンコルディア（Concordia）Mfg.社から市販されている。 当業者間で公知のグラファイト繊維の製造方法には、米国特許第3,635,675号 （エゼキエル（Ezekiel））に開示の内容も含む。 グラファイト繊維も、例えば、オハイオ州デイトン（Dayton）のフィブルーグ ラスト・デベロップメンツ（Fible-Glast Developments）社およびユタ州マグナ （Magnａ)のハーキュレス・アエロスペース（Hercules Aerospace）社から市販 されている。 市販の炭素粒子には、マサチューセッツ州ウァルトハム（Waltham）のキャボ ット（Cabot）社製のものを含む。 市販のグラファイト粒子には、ニュージャージー州フエアローン（Fairlawn） のロンザ（Lonza）社製のものを含む。 市販の金属粒子には、例えば、ニュージャージー州ウィッコフ（Wyckoff）の ノバメット（Novamet）社製のニッケル粒子を含む。市販の金属繊維には、例え ば、ジョージア州マリエッタ（Marietta）のべカエルト・ファイバー・テクノロ ジ（Bekaert Fiber Technology）社から商品名「ベキシールド（BEKISHIELD）」 で市販のステ ンレス鋼繊維；マイアミ州ナイルズ（Niles）のナショナル・スタンダード（Nat ional Standard）社から商品名「フィブレックス（FIBREX）」で市販のニッケル 繊維を含む。 電気伝導性ポリマー粒子または粉末は市販（例えば、ポリアニリン粉末がカリ フォルニア州サンタ・バーバラ（Santa Barbara）のユニアックス（Uniax）社か ら市販）されている。電気伝導性繊維は、例えば、サウスカロライナ州スパルタ ンバーグ（Spartanburg）のミリケン・アンド・カンパニー（Milliken＆Co.）か ら商品名「コンテックス（CONTEX）」（例えばポリピロールで処理した天然およ び合成繊維）で市販されている。炭素、グラファイト、金属および電気伝導性ポ リマー被膜を粒子および繊維上に蒸着する方法は当業者間で公知である（例えば 、米国特許第4,696,835号マウス（Maus）等を参照）。 金属被覆繊維および粒子は市販されており、そして例えば、ニュージャージー 州ハルスブルック・ハイツ（Ｈarsbrouck Heights）のポフレイス・インダスト リーズ（Pofleis Industries）社の銀被覆繊維およびカナダ国ケベック州ブーシ ェビル（Boucherville）のスーゾライト・マイカ（Suzorite Mica）社のニッケ ル被覆マイカを含む。 電気伝導性材料を、電気不導性繊維（例えば、紙支持体、繊維支持体等）を含 有する従来の不織繊維状被覆研磨材支持体材料内に保持し得る。好ましい支持体 は紙である。 好ましい電気不導性繊維は、例えば、セルロース繊維（即ち、硬木パルプまた は軟材パルプから得られる繊維）、綿繊維またはそれらの組合せを含む。不織繊 維状支持体は更に、他の電気不導性繊維、例えば合成繊維（例えば、ポリエステ ル繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリイ ミド繊維、レーヨン繊維、ナイロン繊維およびポリエチレン繊維）、天然繊維（ 例えば、***、カポック、亜麻、サイザル麻、ジュート、マニラ麻およびそれら の組合せの繊維）およびそれらの組合せを含有してもよい。 好ましくは、電気伝導性材料は均一な網目構造を形成する。例えば、少なくと も１つの隣接する繊維または粒子と接触する電気伝導性材料の繊維または粒子を 有することにより、または、お互いに近接した状態にある繊維または粒子を有す ることにより、そのような網目構造を形成し得る。そのような網目構造を有する 支持体を含有する被覆研磨材物品は、そのような網目構造を有しない支持体を含 有する被覆研磨材物品に比較して、優れた帯電防止性を示す。 電気伝導性支持体は更に、支持体を補強および種々の支持体成分を共に保持さ せるバインダーを含有してもよい。そのようなバインダーは当業者間で公知であ り、例えば、ポリマーラテックス（例えば、ポリアクリレート類またはポリエチ レン／酢酸ビニルコポリマー類）、ゴム（例えば、スチレン／ブタジエン、ネオ プレンおよびブタジエン／ニトリル）およびそれらの組合せを含む。電気伝導性 繊維を紙または紙タイプのシート材料内に保持する既知の方法として、例えば、 米国特許第3,367,851号（フィルレイス（Filreis））、同4,347,104号（ドレス ラー（Dressler））および同4,909,901号（マッカリスター（McAllister）等） に開示の方法を含む。 電気伝導性支持体は更に、プレサイズ（presize）（即ち、研磨剤層を上に適 用する支持体の主な表面をオーバーレイするバリアー被膜）、バックサイズ（ba cksize）（即ち、研磨剤層を上に適用する主な表面の反対側の支持体の主な表面 をオーバーレイするバリアー被膜）および含浸剤（即ち、支持体の露出したすべ ての表面を被覆するバリアー被膜）の内の少なくとも１つを含有してもよい。好 ましくは、電気伝導性支持体はプレサイズを含有する。適するプレサイズ、バッ クサイズまたは含浸剤材料は当業者間で既知である。そのような材料には、例え ば、樹脂またはポリマーラテックス、ネオプレンゴム、ブチルアクリレート、ス チロール、澱粉、にかわ、およびそれらの組合せを含む。 好ましくは、電気伝導性材料を含有する支持体の表面抵抗は2,000kΩ/スクエ ア以下である。より好ましくは、その支持体の表面抵抗は1,000kΩ/スクエア以 下であり、最も好ましくは、約500kΩ/スクエア以下である。表面抵抗を、オー ムメーターのプローブを支持体の主な表面から1.4cm離して測定する。いくつか の電気伝導性支持体は、その支持体内に保持し、そして支持体の主な表面の表面 抵抗が2,000kΩ/スクエア以下とならない電気伝導性材料を有してもよい（例え ば、第２図および第３図に示す支持体参照）。しかし、そのような支持体を有す る本発明の研磨材物品を用いるとき、静電気を消散するため支持体は充分に電気 伝導性であることを当業者は容易に理解するであろう。 第２被覆研磨材物品 第４図に関して、被覆研磨剤49は、通常、第１接合被膜56（一般に「メイク（ make月被膜または「メイク（make）」層と呼ばれる）および第２接合被膜58（一 般に「サイズ（size）」被膜または「サイズ（size月層と呼ばれる）から成る接 合系54を用いて支持体50に接合する多数の砥粒52を有する支持体50を含有する。 更に、接合系54は単一接合被膜（例えば、スラリー被膜）から成る。 支持体50は、層66および68、および中間層70を含む。中間層70は電気伝導性材 料72および任意のバインダー74を含有する。 被覆研磨剤49はスーパーサイズ（supersize）被膜82を含んでもよい。中間層 は本質的には、セルロース繊維および綿繊維のそれぞれとは離れて存在し得る。 支持体の層を、強い紙、ポリマーフィルム、織物または布、例えば、綿および 天然および合成ポリマー繊維の織物および不織ウェブを含む、当業者に既知のど んな適する材料から作成してもよい。層材料は好ましくは、中間層より充分低い 電気伝導度を有する、即ちそれは少なくとも半絶縁性である。より好ましくは、 層材料は不導体である（即ち、少なくとも10¹¹Ω/スクエアの抵抗率を有する） 。好ましい層材料は、約70〜300g/m²の範囲の重量を有する紙である。好ましく は、紙層は約120〜約200g/m²の範囲の重量を有する。 任意の中間層バインダーは望ましくは、中間層をその層に接合する接着性を有 する。適する中間層バインダーの例として、骨から得られるにかわ（動物性にか わ）ゼラチン、澱粉、および、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、 メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、アクリレートおよび変性アクリ ル酸樹脂、例えば、アクリル酸およびメタクリル酸のエステルのホモポリマーお よびコポリマー、他のラテックス樹脂およびそれらの組合せを含むポリマー樹脂 を含む。 適する電気伝導性材料には、グラファイト、カーボンブラック、金属織物のそ れらの合金、電気伝導性ポリマー、およびそれらの組合せを含む。最も好ましい 電気伝導性材料はカーボンブラックである。 本発明に有用な市販のグラファイトには、粉末またはコロイドグラファイト（ 粉末グラファイトおよび油の懸濁液を含む）を含む。粉末またはコロイドグラフ ァイトは、例えば、テキサス州プライマウス（Plymouth）のアチスン・コロイズ ・カンパニー（Acheson Colloids Company）から商品名「DAG」、「AQUADAG」お よび「OILDAG」で市販されている。 有用な市販の金属およびその合金には、アルミニウム、銀、金、銅、鉄、鉛、 錫、亜鉛およびそれらの組合せを含む。その金属は箔（例えば、錫箔またはアル ミニウム箔）であってもよい。好ましい金属合金は青銅（例えば、１重量％のカ ドミウムおよび0.06重量％の錫を用いて強化した銅ベースの合金）である。 有用な電気伝導性ポリマーは、ぺンシルバニア州ワリングトン（Warrington） のポリサイエンセス（Polysciences）社から市販および米国特許第5,061,294号 （ハーマー（Harmer）等）に開示のポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウ ムクロライド）を含む。他の有用な電気伝導性材料は吸湿性塩（例えば、オハイ オ州シンシナティー（Cincinnati）のエマリー・ケミカル（Emery Chemical）社 から商品名「エマースタット（EMERSTAT）6660A」で市販のものを含む第四塩） 、N，N-ビス（２-ヒドロキシエチル）-N-（３’-ドデシルオキシ-２’-ヒドロキ シ-プロピル）メチルアンモニウムメトスルフェート（例えば、ニュージァージ ー州ウェイン（Wayne）のアメリカン・シアナミド・カンパニー（American Cyan amid Company）から商品名「シスタット（CYSTAT）609」で溶液として市販）、 ステアラミドプロピルジメチルーヒドロキシエチルアンモニウムージハイドロゲ ンフォスフエート（例えば、アメリカン・シアナミド・カンパニー（American C yanamid Company）から商品名「シスタット（CYSTAT）SP」で溶液として市販） 、ステアラミドプロピルジメチル-B-ヒドロキシエチルアンモニウムニトレート （例えば、アメリカン・シアナミド・カンパニー（American Cyanamid Company ）から商品名「シスタット（CYSTAT）SN」で溶液として市販）、（３-ラウラミ ドプロピル）トリメチルアンモニウムメチルスルフェート（例えば、アメリカン ・シアナミド・カンパニー（American Cyanamid Company） から商品名「シスタット（CYSTAT）LS」で溶液として市販）、およびn-アルキル -ジメチルベンジルアンモニウムクロライド（例えば、ニュージャージー州ジャ ージー・シティー（Jersey City）のオニックス・ケミカル（Onyx Chemical）社 から商品名「BTC-50USP」で市販）であってもよい。吸湿性塩に関する更なる詳 細については、米国特許第4,973,338号（ガエタ（Gaeta）等）を参照せよ。 好ましくは、保湿剤（例えば、グリセロール、ポリグリコール類、ポリエチレ ングリコール類、ポリエーテル類およびアルキレンオキシド）を吸湿性塩と共に 使用する。 本発明に有用なカーボンブラックは、典型的に炭化水素の不完全燃焼によって 形成し、空気にさらすために最上部に酸化原子層を有する炭素の非晶質の変種（ modification）である。通常は凝集しているカーボンブラックを、２層の間に直 接保持し得る。更に、カーボンブラック凝集体を、分散体、好ましくは水性分散 液として、２層間に保持し得る。後者は、カーボンブラック凝集体が液状媒体中 に分散しているとき、層の主な表面にたいてい容易に適用するカーボンブラック 凝集体の分散体として好ましい。更に、カーボンブラック凝集体を液状媒体中に 分散するなら、バインダー先駆物質に添加する前に、凝集体／バインダー先駆物 質の適当な被覆粘度を維持しながら、より大きなパーセンテージのカーボンブラ ック凝集体が通常は中間層バインダー先駆物質内に存在し得る。もしバインダー に添加する前に凝集体を分散してなければ、凝集体／バインダー先駆物質の粘度 がより高くなり、加工が困難となり得る。カーボンブラック凝集体の適する水性 分散液は、例えば、ニュージャージー州ニューアーク（Newark）のFDIディスパ ージョンズ（Dispersions）から市販されている。 好ましくは、カーボンブラック凝集体は更に１種以上の分散助剤を含有する。 市販の分散助剤の典型的な例として、マサチューセッツ州レキシングトン（Lexi ngton）のW.R.グレース（Grace）社から商品名「ダクサッド（DAXAD）llG」；ぺ ンシルバニア州アンブラー（Ambler）のヘンケル・コーポレーション（Henkel C orporation）から商品名「ローマー（LOMAR）PWA」および「ノプコスパース（NO PCOSPERSE）A-23」；およびワイオミング州ロスチャイルド（Rothschild）のダ イショーワ・ケミカル ズ（Daishowa Chemicals）社から商品名「マラスパース（MARASPERSE）CBOS-4」 で市販のものを含む。 カーボンブラック凝集体：分散助剤の重量比は、好ましくは、約２:１〜約30: １の範囲である。より好ましくは、重量比は、好ましくは、約４:１〜約12:１の 範囲である。もし分散助剤の量があまりに少ないと、予備分散体（pre-dispersi on）の粘度が過大となり得る。これに反して、もし分散助剤の量があまりに多い と、カーボンブラック凝集体の望ましくない再凝固を起こし得る。好ましくは、 凝集体には、分散体の総重量をベースとして約１〜約25重量％のカーボンブラッ ク凝集体を含有する。 カーボンブラック凝集体の分散用の液状媒体は、水性、非水性（例えば、有機 液体）または相溶性を有するそれらの組合せであってもよい。選択される液状媒 体および分散助剤はお互いに相溶性を有するべきである。有機液体に関する環境 への懸念を避けるため、液状媒体は好ましくは水である。 当業者間で認められるように、適当な分散助剤を中間層バインダーに合わせる ことが重要である。もし分散助剤および中間層バインダーが相溶性を有しなけれ ば、得られる凝集体／中間層バインダ一先駆物質組成物はあまりに粘性が大きく て層の主な表面に容易に適用し得ない。例えば、陰イオン分散助剤はフェノール 接着剤系では好ましい。バインダー業者により、そのような評価を行い得るべき である。 凝集体／バインダー先駆物質を通常、分散助剤を含有する液状媒体（例えば、 水）内にカーボンブラック凝集体を分散することにより調製し、次いで均一な分 散体を形成するまで成分を混合する。次いで、得られる分散体を中間層バインダ ー先駆物質に添加する。もし液状媒体が水であるなら、分散助剤は陰イオンまた は非イオン性界面活性剤で有り得る。適する分散助剤には、例えば、ぺンシルバ ニア州アンブラー（Ambler）のへンケル・コーポレーション（Henkel Corporati on）から商品名「ローマー（LOMAR）PWA」および「ノプコスパース（NOPCOSPERS E）A-23」、およびマサチューセッツ州レキシングトン（Lexington）のW.R.グレ ース・アンド・カンパニー（Grace＆Co.）から商品名「ダクサッド（DAXAD）llG 」で市販のものを 含む。 好ましくは、電気伝導性材料は均一な網目構造を形成する。そのような網目構 造を、例えば、お互いに接触している電気伝導性材料の粒子を有することによっ て、またはお互いに近接している電気伝導性材料の粒子を有することによって、 形成し得る。そのような網目構造を有する支持体を含有する被覆研磨材物品は一 般に、そのような網目構造を有しない支持体を含有する被覆研磨材物品に比較し て、優れた帯電防止性を示す。 好ましくは、中間層内のカーボンブラックの濃度は、被膜全体に連続した電気 伝導性の径（pathway）を提供する程に十分高い。カーボンブラックの電気伝導 性は等方性であるので、即ち、特定の面に沿った並列の炭素が被膜全体に電気伝 導性材料の径を得るかどうか信頼できないので、被膜全体に連続した電気伝導性 材料の径を提供するのに必要なカーボンブラックの限界濃度は、他の電気伝導性 材料、例えば、電気伝導が非等方性であるグラファイトに対して必要な限界濃度 より一般に低い。カーボンブラックの限界濃度以下では、非晶質カーボンブラッ ク凝集体の短鎖により形成される断続する電気伝導性の径が存在するだけであり 、またそれは低ローディングのカーボンブラックを含有する被覆研磨材物品の乏 しいおよび／または不規則な電気伝導性を説明すると考えられている。好ましく は、カーボンブラックは、約2000kΩcm以下、および最も好ましくは約2000kΩcm 以下の支持体の主な表面の表面抵抗を有する中間層を提供するだけ充分な量で中 間層内に存在する。本発明のカーボンブラック凝集体には、製造工程中に共に永 久に溶融した多数の微小カーボンブラック粒子から形成したものを含む。一般に 、これらのカーボンブラック粒子は約10〜約90nmの範囲の直径を有するほぼ球形 である。支持体の表面抵抗を前で条件として規定した範囲まで低下するのに必要 な中間層内のカーボンブラックの量は、凝集体のストラクチャー、凝集体の表面 積、凝集体の表面化学、および凝集体を含有するカーボンブラック粒子サイズを 含む要因に依存する。等ローディングのカーボンブラック凝集体に関して、その 他のパラメーターを一定に保持すると同時に、凝集体を含有する個々のカーボン ブラック粒子のサイズを小さくすることは、研磨材物品の表面抵抗を低下する結 果とな る。 好ましくは、カーボンブラック凝集体のサイズは約300μm以下である。より好 ましくは、カーボンブラック凝集体のサイズは約125〜約275μmの範囲内である 。２種以上のサイズのカーボンブラック凝集体（例えば、相対的に大きな凝集体 および相対的に小さな凝集体）を有するカーボンブラック凝集体の混合物を使用 してもよい。そのような混合物によりバインダー内のカーボンブラック凝集体の より有効な分布を提供する傾向にある。 カーボンブラック凝集体のストラクチャーは、凝集体のサイズおよび形状と関 連する。高ストラクチャーのカーボンブラック相対的に高度に分岐した凝集体か ら成り、一方、低ストラクチャーのカーボンブラック相対的に小さな凝集体から 成る。カーボンブラック凝集体のストラクチャーは凝集体の気孔率により特徴付 けられる。その型が密に充填するのを妨げる高度に分岐した形状を有するので、 高ストラクチャーのカーボンブラック凝集体は低ストラクチャーのカーボンブラ ックより多くの気孔空間を含む。ストラクチャーを定量する一般的方法は、ジブ チルフタレート・アブソープション・テスト（Dibutyl Phthalate Absorption T est）である。この試験により、カーボンブラック100gによって吸収されるジブ チルフタレートの容積（ミリリットル）を測定し、またそれは凝集体間の気孔を 充填するのに必要な液体量の測定である。所定の表面積に対して高ストラクチャ ーになるほどジブチルフタレートの吸収も大きくなるので、ジブチルフタレート の吸収をストラクチャーレベルのガイドとして使用し得る。等ローディングのカ ーボンブラック凝集体に対して、その他のパラメーターを一定に保持すると同時 に、用いるカーボンブラック凝集体のストラクチャーを増加すると、硬化中間層 バインダーおよびカーボンブラック凝集体を含有する中間層の表面抵抗の低下を 引き起こす。好ましくは、カーボンブラック凝集体は、約50〜約400ミリリット ル/100gの範囲のジブチルフタレートの吸収を有する。より好ましくは、ジブチ ルフタレートの吸収は約100〜約400ミリリットル/100gの範囲である。 カーボンブラックの製造中に、化学吸着酸素錯体、例えば、カルボキシル基、 キノン基、ラクトン基およびヒドロキシル基を、通常、凝集体表面上に形成する 。 これら吸収分子は電気絶縁層として働く。その他のパラメーターを一定に保持す ると同時に、カーボンブラック凝集体の揮発分含有量を低減することにより、硬 化中間層バインダーおよびカーボンブラック凝集体を含有する中間層の表面抵抗 の低下を引き起こす。カーボンブラックの重量をベースとして揮発分含有量約４ 重量％以上では、カーボンブラック凝集体は電気不導性である。好ましくは、カ ーボンブラック凝集体の揮発分含有量は３重量％以下、より好ましくは、約２重 量％以下である。 バインダーおよびカーボンブラック凝集体を含有する中間層の表面抵抗の減少 は、カーボンブラック凝集体の表面積の関数でもある。等ローディングのカーボ ンブラック凝集体に関して、その他のパラメ−ターを一定に保持すると同時に、 カーボンブラック凝集体の表面積を増加することにより、硬化バインダーの表面 抵抗の低下を引き起こす。好ましくは、カーボンブラック凝集体の表面積は、約 100〜約1000m²/gの範囲内である。より好ましくは、カーボンブラック凝集体の 表面積は、約130〜約1000m²/gの範囲内である。 好ましくは、本発明の未硬化中間層バインダーの総固形分含量は、約20〜約75 重量％の範囲内である。より好ましくは、総固形分含量は、約35〜約65重量％の 範囲内である。 その他の態様では、本発明の未硬化中間層バインダーの25℃での粘度は、好ま しくは、25〜2000cpsの範囲内である。粘度は好ましくは、ブルックフィールド （Brookfield）粘度計（例えば、マサチューセッツ州スタウトン（Stoughton） のブルックフィールド・エンジニアリング・ラボラトリィーズ（Brookfield Eng ineering Laboratories）社製のブルックフィールド（Brookfield）DV-II型デジ タル粘度計）を用いて２番のスピンドルで20rpmで測定する。より好ましくは、 未硬化中間層バインダーの25℃での粘度は約100〜約1000cpsの範囲であり、およ び最も好ましくは、約100〜約750cpsの範囲である。 中間層バインダーを、加熱を含む従来の方法によって、硬化し得る。 電気伝導性材料の中間層を、支持体の二次加工の間、またはその後のどんな適 切なまたは所望の時間でも被覆研磨材物品内に保持し得る。もし支持体の二次加 工の後に支持体内に保持するのなら、支持体を含有する１つ以上の層を除去し得 る。次いで、電気伝導性材料を新たに露出する支持体表面に、例えば、電気伝導 性材料の分散体を被覆することによって、または分散体／バインダー組成物を被 覆することによって適用し得る。次いで、除去する層を、例えば、にかわのよう な接着剤を用いて支持体に再び取り付け得、またはもし中間層がバインダーを含 有するならバインダーを接着剤として用いてもよい。 被覆研磨材構造 電気伝導性支持体を除いて、被覆研磨材物品を構成するための当業者間で公知 の材料および技術を用いて本発明の被覆研磨材物品を製造し得る。 好ましい接合系は樹脂またはにかわ接着剤である。典型的樹脂接着剤の例とし て、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド 樹脂、エポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ウレタン樹脂およびそれらの組合せを含 む。接合系には当業者間で公知の他の添加剤、例えば研削助剤、可塑剤、充填材 、カップリング剤、湿潤剤、染料および顔料を含んでもよい。 好ましくは、砥粒をそのような既知の粒子、例えば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、共融アルミナ-ジルコニ ア、ざくろ石、炭化ケイ素、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素およびそれらの組 合せから選択する。 スーパーサイズ（supersize）被膜に使用し得る有用な材料の例として、脂肪 酸、ユリアホルムアルデヒド、ノボラックフェノール樹脂、ワックス、鉱油およ びフルオロケミカルの金属塩を含む。好ましいスーパーサイズ（supersize）は 、脂肪酸の金属塩、例えばステアリン酸亜鉛である。 被覆研磨材物品の第１の好ましい製造方法では、メイク被膜を電気伝導性支持 体の主な表面に適応し、多数の砥粒をメイク被膜内に投入する。被覆研磨剤の製 造において、砥粒を静電塗装することが好ましい。メイク被膜を少なくとも部分 的に固化し、そしてサイズ被膜を砥粒に被覆し得るほど充分な方法で硬化する。 次いで、サイズ被膜を砥粒およびメイク被膜に適用する。最後に、メイクおよび サイズ被膜を充分に硬化する。要すれば、スーパーサイズ被膜をサイズ被膜上に 適用し、そして硬化してもよい。 被覆研磨材物品の第２の好ましい製造方法では、接合材料内に分散する砥粒を 含有するスラリーを、支持体の主な表面に適用する。次いで、接合材料を硬化す る。要すれば、スーパーサイズ被膜をスラリー被膜上に適用し、そして硬化して もよい。 本発明の被覆研磨材物品は従来の被覆研磨材物品の形状、例えばベルト、ディ スク、シートおよびストリップであってもよい。最も好ましい形状はベルトであ る。 前述の方法において、メイク被膜およびサイズ被膜またはスラリー被膜を、当 業者に公知の方法、例えば加熱または放射線エネルギーによって固化または硬化 し得る。 本発明の被覆研磨材物品は従来の被覆研磨材物品の形状、例えばベルト、ディ スク、シートおよびストリップであってもよい。最も好ましい形状はべルトであ る。 電気伝導性支持体を、被覆研磨材構造内に保持することによって、ある所望の 帯電防止性を提供する。理論により拘束するつもりはないが、本発明の電気伝導 性被覆研磨剤は、電気絶縁性ワークピースの研磨中に発生する静電気をすぐに消 散する。静電気が消散すると、研磨作業中に発生するワークピース切り屑粒子を 通常の排気システムによって除去する。もし静電気を消散しなければ、ワークピ ース切り屑粒子が帯電し、通常の排気システムによっては容易に除去し得なくな る。 本発明により、被覆研磨材物品に関するワークピース研磨による深刻な静電気 蓄積の問題を解決する被覆研磨材物品を提供する。 本発明の目的および有用性を更に以下の実施例によって説明するが、他の条件 および詳細と同様に、これら実施例に列挙する特定の材料およびその量によって 、本発明を不当に限定するものと解釈されるべきではない。すべての部数は記載 しない限り重量部である。 被覆研磨材物品の製造方法 未充填フェノールレゾルシノールフォルムアルデヒド樹脂のメイク被膜（固形 分６４％）を、実施例または比較例に記載した支持体の主な表面に適用し、約45 ±５g/m²の追加湿潤重量とした。その後すぐに、グレードP150溶融酸化アルミニ ウム研磨剤を静電的にメイク被膜に投入し、132±8g/m²の追加湿潤重量とした。 メイク被膜を強制空気炉中88℃で90分間予備加熱した。次いで、炭酸カルシウム 充填レゾールフェノール樹脂サイズ被膜（固形分76％）をメイク被膜および砥粒 上に被覆し、59±8g/m²追加湿潤重量とした。次いで、メイクおよびサイズ被膜 を100℃10時間最終硬化した。次いで、得られた被覆研磨剤を従来通り屈曲およ び再加湿し、紙が脆くなるのを防止した。 被覆研磨材の試験方法 試験方法Ｉ 被覆研磨材を16×762cmの被覆研磨材べルトに加工し、オークレイ（Oakley）D 型シングル・べルト・ストローク・サンダー（Single Belt Stroke Sander）に 取り付けた。被覆研磨材ベルトにより、３種のアカガシのワークピースを各々７ 分間研磨した。界面での圧力は約0.20N/cm²であった。ベルト速度は1670表面メ 一トル／分に相当した。除去（切削）したアカガシ量を測定し、ワークピースホ ルダーをすぐに通り過ぎて金属板上に集められた屑（切り屑）量を測定した。除 去したアカガシの量を集めた屑の量で割って、単位なしの「ダスト・エフィーシ エンシー・ファクター（Dust Efficiency Factor）」（DEF）として表した。高 い値のDEFにより、排気システムにより集めていない屑の生成が少ないことを示 した。試験方法II 試験方法IIは、６種のアカガシのワークピースを各々５分間研磨した以外は試 験方法Ｉと同様とした。 （実施例１） 支持体の製造 基本重量約280g/m²を有する３層の0.32mm厚の支持体を、米国特許第4,909,901 号（マッカリスター（McAllister）等）に開示の通り製造した。２つの外側層を 、外側層および内側層の間のコンデンサー効果を評価できるだけ充分な量のモン モ リロナイトクレーを含むセルロース配合物から作成した。外側層は約10¹⁰Ω/ス クエアーの表面電気伝導度を有した。内側層を、約10％の1.25cm（0.5インチ） 長の炭素繊維（ケンキッキー州アシュランド（Ashland）のアシュランド・オイ ル・カンパニー（Ashland Oil Company）から商品名「カーボフレックス（CARBO FLEX）」で市販）を含有する炭素繊維／セルロース配合物から作成した。 特に、支持体を従来の３バットの湿潤製紙装置を用いて製造した。２つの外側 層への供給材料を送るバットには、固形分が漂白した北部軟材クラフト（Kraft ）木材パルプ（ブリティッシュコロンビア州ナナイモ（Nanaimo）のマックミリ アン・ブルーデル（MacMi11ian Bloedel）社から商品名「ハーマック（HARMAC） R」で市販）を含有する３％固形分の水性分散体を含んだ。内側層への供給材料 を送るバットには、固形分が約90％の漂白した北部軟材クラフト（Kraft）木材 パルプ（「ハーマック（HARMAC）R」）および約10％の炭素繊維を含有する３％ 固形分の水性分散体を含んだ。 外側層の外部表面を約10％のモンモリロナイトクレー（コネチカット州ノーウ ォーク（Norwalk）のR.T.バンダービルト・カンパニー（Vanderbilt Company） から商品名「バン・ゲル（VAN GEL）B」で市販）を含有する水性分散体で、垂直 サイズプレスを用いて被覆した。次いで、被覆支持体を加熱したドライヤー缶を 用いて蒸気乾燥した。乾燥した被覆支持体は50％相対湿度下で約10⁸Ω/スクエア の表面抵抗を有した。 被覆研磨材物品を、前述の「被覆研磨材物品の製造方法」と題した方法の支持 体を用いて製造した。研磨剤層をフェルト側に被覆した。 被覆研磨材物品を前述の「試験方法Ｉ」に従って試験した。その結果を以下の 第１表に示した。 標準の被覆研磨材物品を、支持体がＥ重量（weight）円筒形紙（坪量約240g/m² ）を使用した以外は実施例１と同様の方法で製造および試験した。 電気伝導性支持体の使用により、切削量（即ち、除去したワークピースの量） を充分に増加し、かつ蓄積した屑（即ち、切り屑）の量を大幅に減じることを前 記データから見い出し得る。 （実施例２） 支持体が４層を成し、炭素繊維が「ワイヤー側（wire side）」の外側層にあ る以外は実施例１と同様の方法で製造した。その他の３層は電気伝導性材料を含 まなかった。 被覆研磨材物品を、前述の「被覆研磨材物品の製造方法」と題した方法の支持 体を用いて製造した。研磨剤層を「フェルト側（felt side）」に被覆した。 被覆研磨材物品を前述の「試験方法II」に従って試験した。その結果を以下の 第２表に示した。 電気伝導性支持体の使用により、切削量（即ち、除去したワークピースの量） を充分に増加し、かつ蓄積した屑（即ち、切り屑）の量を大幅に減じることを前 記データから見い出し得る。 （標準Ｂ） 標準Ｂの被覆研磨材は、P150独立被膜、樹脂接合被覆研磨材べルト（ミネソタ 州セントポール（St.Paul）の３Ｍ社から商品名「P150 ３Ｍ 3631インペリアル ・レジン・ボンド・クローズド・コート・ペーパー・コーティッド・アブレッシ ブ・ベルト（IMPERIAL RESIN BOND CLOSED COAT PAPER COATED ABRASIVE BELT） 」で市販）であった。 電気伝導性支持体の使用により、切削量（即ち、除去したワークピースの量） を充分に増加し、かつ蓄積した屑（即ち、切り屑）の量を大幅に減じることを前 記データから見い出し得る。 （実施例３〜６） 上に被覆した研磨剤層を有するまたは有しない種々の被覆研磨材支持体の静電 気減衰を、市販の静的減衰計（ぺンシルバニア州グレンサイド（Glenside）のエ レクトロ・テック・システムズ（Electro-Tech Systems）社製406C型スタティッ ク・ディケイ・メーター（STATIC DECAY METER））を用いて測定し、そしてその 測定では各々の支持体を＋5000ボルトに充電し、静電減衰計のカットオフレベル を０％に設定した。 実施例３は、バージニア州リッチモンド（Richmond）のスペシャルティー・コ ーティングス・グループ（Specialty Coatings Group）から商品名「カーボン・ ブラック・シールディング・メディア（CARBON BLACK SHIELDING MEDIA）グレー ド（GRADE）99126」で市販の、４層すべてに10％のカーボンブラックを有する90 ポンド、４層の円筒形紙である。 実施例４は、スペシャルティー・コーティングス・グループ（Specialty Coat ings Group）から商品名「カーボン・ブラック・シールディング・メディア（CA RBON BLACK SHIELDING MEDIA）グレード（GRADE）99122」で市販の、４層すべて に2.5％のカーボンブラックを有する110ポンド、４層の円筒形紙である。 ニッケル被覆マイカ粒子（カナダ国ケベック州ブーシェビル（Ｂｏｕｃｈｅｒ ｖｉｌｌｅ）のスーゾライト・マイカ（Suzorite Mica）社から市販）を有する 実施例５の１層の支持体を以下のように製造した。工業用サイズ混合機（コネチ カット州ニュー・ハートフォード（New Hartford）のワ−ニング・プロダクツ・ ディブ（Warning Products Div.）、ダイナミック・コープ・オブ・アメリカ（D ynamic Corp. of America）から商品名「ワーニング・ブレンダー（WARNING BLE NDER）」で市販）に、水、漂白した北部軟材クラフト（Kraft）木材パルプ（「 ハーマック（HARMAC）R」）、およびニッケル被覆マイカを、４：１の木材パル プ：ニッケル被覆マイカの重量比を有する３％固形分の分散体を提供するだけ充 分な量で加えた。その成分を混合機内で完全に混合した。得られた分散体をノー ブル・アンド・ウッド（Noble and Wood）シート 装置（ニューヨーク州フーシック・フォールズ（Hoosick Falls）のノーブル・ アンド・ウッド・マシーン（Noble and Wood Machine）社から市販）に移した。 次いで、分散体を水で希釈し、0.5％固形分の水性分散体を得た。シートはその シート装置を用いて作成した。シートを２枚のフェルトパッドの間で軽くプレス し、水分のいくらかを除去し、加熱したドライヤー缶上で乾燥した。 約50％のステンレス鋼フレーク（粒子）（ニュージャージー州フィッコフ（Wy ckoff）のノバメット（Novamet）社から市販）を有する実施例６の１層、Ｅ重量 （weight）の支持体を、分散体の固形部分が約40％の漂白した北部軟材クラフト （Kraft）木材パルプ（「ハーマック（HARMAC）R」）、約10％のステンレス鋼フ レークおよび約10％のアクリルラテックス（オハイオ州クリーブランド（Clevel and）のB.F.グッドリッチ（Goodrich）社から商品名「ハイカー（HYCAR）2671」 で市販）を含有する以外は実施例５に記載のように製造した。 静的減衰測定を行う前に、それぞれの試料を相対湿度35％の槽内で約12日間状 態調整した。状態調整した試料を約7.6cm（３インチ）×約12.7cm（５インチ） に切断した。各試料について４回の静的減衰測定の平均を以下の第３表に示した 。測定は試料の裏側（即ち、フェルト側）で行った（即ち、研磨剤層を被覆した 、または被覆しようとするのと反対側）。 標準Ｃは、スペシャルティー・コーティングス・グループ（Specialty Coatin gsGroup）社から商品名「130＃シリンダー・サンド（CYLINDER SAND）（P0502-0 ）」で市販のＥ重量（weight）円筒形紙であった。 標準Ｄは、スペシャルティー・コーティングス・グループ（Specialty Coatin gs Group）社から商品名「165＃シリンダー・サンド（CYLINDER SAND）（P0502- 0）」で市販のＦ重量（weight）円筒形紙であった。 約50.3％（12.8体積％）の鉄粉（ニュージャージー州ウェイン（Wayne）のG.A .F.ケミカル（Chemical）社から商品名「カルボニル・アイロン（CARBONYL IRON ）」で市販）を有する比較例Ｉの１層、Ｅ重量（weight）の支持体を、３％固形 分の水性分散体が39.7％の北部軟材クラフト（Kraft）木材パルプ（「ハーマッ ク（HARMAC）R」）、約10％のアクリルラテックス（「ハイカー（HYCAR）2671」 ）および約50.3％の 鉄粉を含有する以外は実施例５に記載のように製造した。 前記の静電気減衰測定により、十分な量の電気伝導性材料を内部に保持する被 覆研磨材支持体または紙支持体を有する被覆研磨材物品としての使用に適する紙 中の静電気の蓄積を減じることを示した。比較例Ｉの「＋5000ボルト放電までの 時間」は驚くべき値であった。比較例Ｉの構造からは実施例1A〜2Aおよび１〜６ と類似のまたは同様の「＋5000ボルト放電までの時間」値を有することが予想さ れた。比較例Ｉの構造を有する支持体を被覆研磨材物品にはしなかった。前記の 研削データおよび静的減衰測定の比較より、比較例Ｉの構造を有する支持体を有 する被覆研磨材物品は、ワークピースの研磨中の被覆研磨材物品内の静電荷の蓄 積の減少は示さないようである。比較例Ｉの構造がそのように高い「＋5000ボル ト放電までの時間」値を有する理由は知られていない。１つの可能な説明として 、比較例Ｉの構造の製造中に鉄粒子またはその一部分が酸化し、電気伝導性材料 よりむしろ電気絶縁材料を提供するからである。 （実施例７） 実施例７を以下のように製造した。円筒形紙支持体（2740mm×100mm；300g/m² ）を有するP150被覆研磨材ベルト（木工用）、フェノール樹脂メイクおよびサイ ズ、およびやや脆いアルミナ研磨剤粒子を従来技術により作成した。研磨材べル トのプリント側の表面層を離層した。この層を以下の配合：60％の水；８％のナ フタレンスルホン酸ナトリウムーホルムアルデヒドコポリマー分散剤（マサチュ ーセッツ州レキシングトン（Lexington）のW.R.グレース・アンド・カンパニー （Grace＆Co.）から商品名「ダクサット（DAXAD）11G」で市販）/水の混合物（2 3部分散剤：77部水）；16％のカーボンブラック（マサチューセッツ州ボストン （Boston）のキャボット・コーポレーション（Cabot Corporation）から商品名 「バルカン（VULCAN）XC-72R」で市販）；および１６％のエチレングリコールモ ノエチルエーテルを有するカーボンブラックの分散体を用いて被覆した。 次いで、被覆分散体を約90℃で約15分間乾燥した。次いで、その層をアクリル コポリマー感圧接着剤（英国ノース・ハンバーサイド州べバリー（Beverley）の べバロイド（Bevaloid）社から商品名「バンタック（VANTAC）343」で市販）を 用いて被覆研磨材に再び取り付け、紙支持体内にカーボンブラック中間層を形成 した。 次いで、得られた被覆研磨材ベルトの研磨性能を、ウクライナ州ボーンマウス （Bournemouth）のメギット・エンジニアリング（Meggit Engineering）社製の バックスタンドベルトマシーン（商品名「メガマスター（MEGGAMASTER）」）を 用いて、 10種の松材ワークピースを各々30分間研磨することにより試験した。一定荷重を 手で支える圧カゲージ（force gauge）を用いて負荷した。接触面積は約6.5cm² （１平方インチ）であった。研磨材ベルトの速度は約20m/秒（4000フィート/分 ）であった。 標準Ｅ被覆研磨材ベルトを、ベルトを離層せず、または中に保持した電気伝導 性材料でもないこと以外は実施例７記載の通り製造および試験した。 標準Ｅは、たった５分間の研磨後、ベルトマシーンの金属クラッディング（cl adding）部上に木材屑のかなりの蓄積を生じた。実施例７のベルトと同時間の研 磨後、装置がきれいなままであることから、良好な切り屑の制御ができたことを 示した。 （実施例８） ベルトのプリント側にカーボンブラックーベースの電気伝導性インキ（仏国ロ リロー・インターナショナル（Lorrileaux International）社から商品名「ロリ ロー（LORRILEAUX）62120アンチ・スタチック・インク（ANTI-STATIC INK）」で 市販）を含む市販の木工用紙ベルトP180（３Ｍ社から商品名「３Ｍ 250 UZ」で 市販）を以下の通り処理した。ベルトのプリント側のインキ被覆層を離層した。 接着剤（３Ｍ社から商品名「３Ｍディスク・パッド・アドヘッシブ（DISC PAD A DHESIVE）08054」で市販）を用いて、層を再び被覆研磨材に再び取り付け、そし て被覆インキを支持体間に挟んだ。 次いで、得られた被覆研磨材べルトを実施例７に記載の通り、松材上で試験し た。試験時間中を通して装置はきれいなままであったことから、ワークピースの 研磨中に静電気の蓄積を減じている支持体の中の電気伝導性インキの存在の有効 性を示した。 本発明の範囲および意図から逸脱することなく本発明の様々な修飾および変更 が可能であることが当業者間では明らかであり、そして本発明は本明細書中に示 した実例となる態様を不当に限定するものであってはならないことを理解される べきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブキャナン、スコット・ジェイ 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 マッカリスター、リチャード・ジー 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 ネテルシップ、デビッド・エイ 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 ルード、ハロルド・イー 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 サークーム、リチャード・シー 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)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(ａ)少なくとも１つのプライ層を含有する不織繊維状支持体であって、該 プライ層が電気不導性繊維および電気伝導性材料を含有する不織繊維状支持体、 および(ｂ)該支持体の１つの主表面に接合した研磨剤層を含有する被覆研磨材物 品であって、該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維、金属繊維、電 気伝導性ポリマー繊維、およびそれらの組合せから成る群から選択される少なく とも１つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子、炭素粒子、金属粒 子、電気伝導性ポリマー粒子、およびそれらの組合せから成る群から選択される 電気伝導性粒子であり；かつ、電気伝導性材料がワークピースの研磨中に被覆研 磨材物品内の静電荷の蓄積を減じるのに充分な量で存在する被覆研磨材物品。 ２．該層が、該層および該層を含有する該電気伝導性材料の総体積をベースと して、0.75〜約15体積％の範囲の該電気伝導性材料を含有する請求項１記載の被 覆研磨材物品。 ３．該層が、該層および該層を含有する該電気伝導性材料の総体積をベースと して、約４〜約12体積％の範囲の該電気伝導性材料を含有する請求項１記載の被 覆研磨材物品。 ４．該層が、該層および該層を含有する該電気伝導性材料の総体積をベースと して、約５〜約８体積％の範囲の該電気伝導性材料を含有する請求項１記載の被 覆研磨材物品。 ５．該電気伝導性粒子の最大寸法が約75μm以下である請求項１記載の被覆研 磨材物品。 ６．該電気伝導性繊維が約0.1〜約２cmの範囲の長さを有する請求項１記載の 被覆研磨材物品。 ７．該電気伝導性繊維が約0.1〜約１cmの範囲の長さを有する請求項１記載の 被覆研磨材物品。 ８．該電気伝導性繊維が約２〜約20cmの範囲の直径を有する請求項１記載の被 覆研磨材物品。 ９．該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維、金属繊維、電気伝導 性ポリマー繊維、およびそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも１ つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子、炭素粒子、金属粒子、電 気伝導性ポリマー粒子、およびそれらの組合せから成る群から選択される電気伝 導性粒子である請求項１記載の被覆研磨材物品。 10．該電気伝導性材料が炭素繊維である請求項１記載の被覆研磨材物品。 11．該炭素繊維が少なくとも80重量％の炭素を含む請求項10記載の被覆研磨材 物品。 12．該支持体が、該支持体および該支持体を含有する該炭素繊維の総重量をべ ースとして、約４〜約25重量％の範囲の該炭素繊維を含有する請求項10記載の被 覆研磨材物品。 13．該支持体が、該支持体および該支持体を含有する該電気伝導性材料の総重 量をベースとして、約５〜約25重量％の範囲の該電気伝導性材料を含有し、かつ 該電気伝導性材料が炭素繊維である請求項１記載の被覆研磨材物品。 14．該電気不導性材料が、セルロース繊維、綿繊維、およびそれらの組合せか ら成る群から選択される請求項１記載の被覆研磨材物品。 15．該支持体が少なくとも２層から成り、該電気伝導性材料が本質的に該層の 少なくとも１層内に位置する請求項１記載の被覆研磨材物品。 16．該支持体が２つの外層に挟まれた内層を含有し、該電気伝導性材料が本質 的に該層の少なくとも１層内に位置する請求項１記載の被覆研磨材物品。 17．(ａ)少なくとも２層のプライ層および少なくとも２層の該プライ層間に挟 まれる中間層を含有する支持体であって、該中間層が電気伝導性材料を含有する 支持体；および(ｂ)該支持体の１つの主な表面と接合している研磨剤層を含有す る被覆研磨材であって、該電気伝導性材料がワークピースの研磨中に該被覆研磨 材物品内の静電荷の蓄積を減じるだけ充分な量で存在する被覆研磨材。 18．該層が、紙、ポリマーフィルムおよび布から成る群から独立して選択され る請求項１７記載の被覆研磨材物品。 19．該層が独立して織物層および不織層の内の１つである請求項18記載の被覆 研磨材物品。 20．該中間層が更にバインダーを含有する請求項17記載の被覆研磨材物品。 21．該バインダーが、フェノール樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、メラミ ンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル酸樹脂、ラテ ックス樹脂、およびそれらの組合せから成る群から選択される請求項20記載の被 覆研磨材物品。 22．該電気伝導性材料が、グラファイト、カーボンブラック、電気伝導性ポリ マー、金属およびそれらの組合せから成る群から選択される材料である請求項17 記載の被覆研磨材物品。 23．該金属がアルミニウム、鉄、錫、ニッケル、銅、亜鉛、銀、金、鉛および それらの組合せから成る群から選択される請求項２２記載の被覆研磨材物品。 24．該電気伝導性材料が粉末またはコロイドグラファイトを含有する請求項17 記載の被覆研磨材物品。 25．該中間層が約2,000kΩcm以下の抵抗率を有する請求項17記載の被覆研磨材 物品。 26．ワークピースの研磨中に静電荷の蓄積を減じる傾向を有する被覆研磨材物 品の製造方法であって、(ａ)少なくとも１層のプライ層を含有する不織繊維状支 持体であって、該プライ層が電気不導性繊維および電気伝導性材料を含有する支 持体を提供すること、および(ｂ)研磨剤層を該支持体の主な表面に適用すること から成り、該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維、金属繊維、電気 伝導性ポリマー繊維、およびそれらの組合せから成る群から選択される少なくと も１つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子、炭素粒子、金属粒子 、電気伝導性ポリマー粒子、およびそれらの組合せから成る群から選択される電 気伝導性粒子であり；かつ、該電気伝導性材料がワークピースの研磨中に静電荷 の蓄積を減じる傾向を有する被覆研磨材物品を提供するだけ充分な量で存在する ことを特徴とする製造方法。 27．該層が、該層および該層を含有する該電気伝導性材料の総体積をベースと して、約0.75〜約15体積％の範囲の該電気伝導性材料を含有する請求項26記載の 方法。 28．該層が、該層および該層を含有する該電気伝導性材料の総体積をベースと して、約４〜約12体積％の範囲の該電気伝導性材料を含有する請求項26記載の方 法。 29．該電気伝導性粒子の最大寸法が約75μm以下である請求項26記載の方法。 30．該電気伝導性繊維が約0.1〜約２cmの範囲の長さを有する請求項26記載の 方法。 31．該電気伝導性繊維が約２〜約20cmの範囲の直径を有する請求項26記載の方 法。 32．該電気伝導性材料が、グラファイト繊維、炭素繊維、金属繊維、電気伝導 性ポリマー繊維、およびそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも１ つの電気伝導性繊維であり；かつ、グラファイト粒子、炭素粒子、金属粒子、電 気伝導性ポリマー粒子、およびそれらの組合せから成る群から選択される電気伝 導性粒子である請求項２６記載の方法。 33．該電気伝導性材料が炭素繊維である請求項26記載の方法。 34．該炭素繊維が少なくとも80重量％の炭素を含む請求項33記載の方法。 35．該電気不導性材料が、セルロース繊維、綿繊維、およびそれらの組合せか ら成る群から選択される請求項26記載の方法。 36．該支持体が少なくとも２層から成り、該電気伝導性材料が本質的に該層の 少なくとも１層内に位置する請求項26記載の方法。 37．該支持体が２つの外層に挟まれた内層を含有し、該電気伝導性材料が本質 的に該層の少なくとも１層内に位置する請求項26記載の方法。 38．ワークピースの研磨中に静電荷の蓄積を減じる傾向を有する被覆研磨材物 品の製造方法であって、(ａ)少なくとも２層のプライ層および少なくとも２層の 該プライ層間に挟まれる中間層を含有する支持体であって、該中間層が電気伝導 性材料を含有するものを提供する；および(ｂ)研磨剤層を該支持体の主な表面に 適用することを含有し、該電気伝導性材料がワークピースの研磨中に静電荷の蓄 積を減じる傾向を有する被覆研磨材物品を提供するだけ充分な量で存在すること を特徴とする製造方法。 39．該層が、紙、ポリマーフィルムおよび布から成る群から独立して選択され る請求項38記載の方法。 40．該中間層が更にバインダーを含有する請求項38記載の方法。 41．該電気伝導性材料が、グラファイト、カーボンブラック、電気伝導性ポリ マー、金属およびそれらの組合せから成る群から選択される材料である請求項38 記載の方法。 42．該金属がアルミニウム、鉄、錫、ニッケル、銅、亜鉛、銀、金、鉛および それらの組合せから成る群から選択される請求項41記載の方法。 43．該電気伝導性材料が粉末またはコロイドグラファイトを含有する請求項41 記載の方法。