JPH04226866A - 研摩布紙製品 - Google Patents
研摩布紙製品Info
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- JPH04226866A JPH04226866A JP16533191A JP16533191A JPH04226866A JP H04226866 A JPH04226866 A JP H04226866A JP 16533191 A JP16533191 A JP 16533191A JP 16533191 A JP16533191 A JP 16533191A JP H04226866 A JPH04226866 A JP H04226866A
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- JP
- Japan
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- abrasive
- product
- alumina
- adhesive layer
- gel
- Prior art date
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【発明の背景】本発明は、柔軟性基材材料と、この柔軟
性基材材料へ基礎接着剤層によって付着させた粒子の形
の研摩材とを含んでなる研摩用具に関する。このような
研摩用具は一般に、付着させた砥粒の上へそれらを基材
へよりしっかりと定着させるために適用された上引き接
着剤層を有する。
性基材材料へ基礎接着剤層によって付着させた粒子の形
の研摩材とを含んでなる研摩用具に関する。このような
研摩用具は一般に、付着させた砥粒の上へそれらを基材
へよりしっかりと定着させるために適用された上引き接
着剤層を有する。
【0002】より具体的には、本発明は、種入りのゾル
ゲルアルミナが砥粒を提供する研摩用具に関する。その
ような種入りゾルゲルアルミナ砥粒は、米国特許第 4
623364号明細書(Cottringerら)に記
載される。これらの粒子は一般には、サブミクロン大の
α−アルミナの結晶を含み、硬さは少なくとも16 G
Pa、より普通には少なくとも18 GPaである。そ
れらは、独特な研削能力を有し、また、約 120グリ
ットからそれより粗い粒度の、金属を研削するための研
摩布紙の商業生産で使われている。
ゲルアルミナが砥粒を提供する研摩用具に関する。その
ような種入りゾルゲルアルミナ砥粒は、米国特許第 4
623364号明細書(Cottringerら)に記
載される。これらの粒子は一般には、サブミクロン大の
α−アルミナの結晶を含み、硬さは少なくとも16 G
Pa、より普通には少なくとも18 GPaである。そ
れらは、独特な研削能力を有し、また、約 120グリ
ットからそれより粗い粒度の、金属を研削するための研
摩布紙の商業生産で使われている。
【0003】いくらか関連のある製品が米国特許第 4
881951号明細書 (Woodら) に記載されて
おり、この米国特許明細書は、柔軟性基材と、最高30
%までのイットリア、アルミナと最高0.5%までの希
土類金属酸化物との反応生成物、そして残部のα−アル
ミナを含んでなるアルミナ質砥粒とを含む研摩用具を開
示する。この砥粒は、Cottringerらの米国特
許明細書に記載されたとおりの種入りゾルゲル法により
作ることができる。砥粒は、基礎接着剤層と、KBF4
といったような研削助剤を含有する上引き接着剤層とを
使って基材へ付着させられる。全部で 103の例にお
いて、研摩材の粒度は36〜50グリットである。
881951号明細書 (Woodら) に記載されて
おり、この米国特許明細書は、柔軟性基材と、最高30
%までのイットリア、アルミナと最高0.5%までの希
土類金属酸化物との反応生成物、そして残部のα−アル
ミナを含んでなるアルミナ質砥粒とを含む研摩用具を開
示する。この砥粒は、Cottringerらの米国特
許明細書に記載されたとおりの種入りゾルゲル法により
作ることができる。砥粒は、基礎接着剤層と、KBF4
といったような研削助剤を含有する上引き接着剤層とを
使って基材へ付着させられる。全部で 103の例にお
いて、研摩材の粒度は36〜50グリットである。
【0004】一般に、金属を研削する場合、すなわちよ
り良好な仕上げを行うために単に研摩するというよりも
一定量の金属を除去する場合には、除去される金属の量
は使用する研摩材の粒度に関係する。従って、表面をお
およその所望のレベルまで削り取るのに粗い粒度が通常
用いられ、そして次に、所望される仕上げの品質に応じ
て−又は二以上の段階でもって、粒度が低下していく製
品を使って、粗い表面を仕上げする。しかしながら通常
は、粒子が細かくなればなるほど、所定量の研削によっ
て除去される金属は少なくなることが分っている。これ
は、幾分かは、通常用いられるより細かな粒子は急速に
すり減りそして次第に切削しなくなるためである。この
ように後の方の段階は、いくらか長引く傾向がある。そ
の上、工作物に対し押しつけられたすり減った粒子は熱
を発生し、そしてこれは表面の焼けの原因となる。
り良好な仕上げを行うために単に研摩するというよりも
一定量の金属を除去する場合には、除去される金属の量
は使用する研摩材の粒度に関係する。従って、表面をお
およその所望のレベルまで削り取るのに粗い粒度が通常
用いられ、そして次に、所望される仕上げの品質に応じ
て−又は二以上の段階でもって、粒度が低下していく製
品を使って、粗い表面を仕上げする。しかしながら通常
は、粒子が細かくなればなるほど、所定量の研削によっ
て除去される金属は少なくなることが分っている。これ
は、幾分かは、通常用いられるより細かな粒子は急速に
すり減りそして次第に切削しなくなるためである。この
ように後の方の段階は、いくらか長引く傾向がある。そ
の上、工作物に対し押しつけられたすり減った粒子は熱
を発生し、そしてこれは表面の焼けの原因となる。
【0005】金属を研削する際には、ベルトあるいはデ
ィスクといったような研摩用製品の有効性が、その研摩
用製品を取替えなくてはならなくなる前に除去すること
のできる金属の量により評価される。従って、研摩用製
品の研削潜在能力をその最大限まで利用することが非常
に重要である。しかしながら往々にして、研摩用製品は
、砥粒が上述のように切削しなくなってしまい、そして
これは不十分な作業に通じるため、それが完全に使い尽
される前に廃棄しなければならない。
ィスクといったような研摩用製品の有効性が、その研摩
用製品を取替えなくてはならなくなる前に除去すること
のできる金属の量により評価される。従って、研摩用製
品の研削潜在能力をその最大限まで利用することが非常
に重要である。しかしながら往々にして、研摩用製品は
、砥粒が上述のように切削しなくなってしまい、そして
これは不十分な作業に通じるため、それが完全に使い尽
される前に廃棄しなければならない。
【0006】ここに、種入りゾルゲルアルミナ研摩布紙
の研削性能を、そのような研摩材がより速く且つより低
温で切削するのを可能にするように有意に且つ驚くべき
ほど向上させることが可能なことが分った。
の研削性能を、そのような研摩材がより速く且つより低
温で切削するのを可能にするように有意に且つ驚くべき
ほど向上させることが可能なことが分った。
【0007】更に、ある一定の種入りゾルゲル研摩材が
高効率の作業にとって、最も近い関係のものの性能に基
づく予想をはるかに超える適性を有することが分った。
高効率の作業にとって、最も近い関係のものの性能に基
づく予想をはるかに超える適性を有することが分った。
【0008】
【発明の説明】本発明は、粒度が 180グリットより
細かい研摩材粒子の形をした種入りゾルゲルα−アルミ
ナが基礎接着剤層により付着させられている柔軟性基材
と、上引き接着剤層と、そしてこの上引き接着剤層の上
へ適用された、研削助剤を含んでなる更に別の層とを含
む、研摩布紙製品を提供する。
細かい研摩材粒子の形をした種入りゾルゲルα−アルミ
ナが基礎接着剤層により付着させられている柔軟性基材
と、上引き接着剤層と、そしてこの上引き接着剤層の上
へ適用された、研削助剤を含んでなる更に別の層とを含
む、研摩布紙製品を提供する。
【0009】柔軟性基材は、研摩布紙の製造に通常使用
されるもののうちのいずれか一つでよい。これらには、
例えば、織布、不織布、厚紙、目の粗い布、その他同種
のものが含められる。多くの目的にとっては、強力な布
帛、通常は綿もしくは例えばナイロン、ポリオレフィン
、ポリエステルといったような合成繊維あるいはそれら
の混合物から作られたもの、が好ましい。しばしば織布
が用いられるとは言え、時にはステッチボンド布を用い
るのが有利である。好ましい布帛は織物又はステッチボ
ンドの綿又はポリエステル基材であるが、そうは言って
も別の状況においてはほかのものが好ましいことがある
。
されるもののうちのいずれか一つでよい。これらには、
例えば、織布、不織布、厚紙、目の粗い布、その他同種
のものが含められる。多くの目的にとっては、強力な布
帛、通常は綿もしくは例えばナイロン、ポリオレフィン
、ポリエステルといったような合成繊維あるいはそれら
の混合物から作られたもの、が好ましい。しばしば織布
が用いられるとは言え、時にはステッチボンド布を用い
るのが有利である。好ましい布帛は織物又はステッチボ
ンドの綿又はポリエステル基材であるが、そうは言って
も別の状況においてはほかのものが好ましいことがある
。
【0010】使用される研摩材は、種入れ法により製造
されたゾルゲルアルミナ、例えば、細かく分割されたサ
ブミクロン大の核形成剤を酸化アルミニウム水和物(ベ
ーマイト)に加え、このゾルをゲル化させ、乾燥させ、
そして焼結して、密度が非常に高く、結晶の大きさが1
μm未満で、硬さが少なくとも16 GPa、より普通
には18GPa より大きい微結晶性α−アルミナを製
造するような方法により製造されたものである。核形成
剤は、公知の核形成の原則に従ってα−アルミナに近い
構造上の類似点を有するべきであり、最も都合よくはα
−アルミナ自体である。種入りゾルゲルα−アルミナ研
摩材を製造するのに適当な方法は、例えば、米国特許第
4623364号及び第 4797139号各明細書
に記載される。好ましくは、種入りゾルゲルα−アルミ
ナ研摩材の密度は理論密度の少なくとも95%である。
されたゾルゲルアルミナ、例えば、細かく分割されたサ
ブミクロン大の核形成剤を酸化アルミニウム水和物(ベ
ーマイト)に加え、このゾルをゲル化させ、乾燥させ、
そして焼結して、密度が非常に高く、結晶の大きさが1
μm未満で、硬さが少なくとも16 GPa、より普通
には18GPa より大きい微結晶性α−アルミナを製
造するような方法により製造されたものである。核形成
剤は、公知の核形成の原則に従ってα−アルミナに近い
構造上の類似点を有するべきであり、最も都合よくはα
−アルミナ自体である。種入りゾルゲルα−アルミナ研
摩材を製造するのに適当な方法は、例えば、米国特許第
4623364号及び第 4797139号各明細書
に記載される。好ましくは、種入りゾルゲルα−アルミ
ナ研摩材の密度は理論密度の少なくとも95%である。
【0011】種入りのゾルゲル研摩材は、それだけで使
用することができ、あるいは例えば溶融アルミナ、非種
入りゾルゲルアルミナ、共溶融アルミナジルコニアもし
くは炭化ケイ素といったような別の研摩材との混合物で
使用することができる。そのような追加の研摩材は、同
じ層の種入りゾルゲルアルミナと混合してもよく、ある
いは多層研摩布紙製品のうちの別個の基材すなわち層に
あってもよい。一般には、そのような研摩材は使用する
全研摩材のうちの小部分、すなわち50%以下を構成す
るが、そうは言っても製品を特定の最終用途に適合させ
るためもっと多く使用することが可能である。粒度は、
本発明の最良の利点が発揮されるように、種入りゾルゲ
ル粒子のそれらに一致するか、あるいはもっと細かいも
のであるべきである。
用することができ、あるいは例えば溶融アルミナ、非種
入りゾルゲルアルミナ、共溶融アルミナジルコニアもし
くは炭化ケイ素といったような別の研摩材との混合物で
使用することができる。そのような追加の研摩材は、同
じ層の種入りゾルゲルアルミナと混合してもよく、ある
いは多層研摩布紙製品のうちの別個の基材すなわち層に
あってもよい。一般には、そのような研摩材は使用する
全研摩材のうちの小部分、すなわち50%以下を構成す
るが、そうは言っても製品を特定の最終用途に適合させ
るためもっと多く使用することが可能である。粒度は、
本発明の最良の利点が発揮されるように、種入りゾルゲ
ル粒子のそれらに一致するか、あるいはもっと細かいも
のであるべきである。
【0012】研摩布紙での研削についての基準は、通常
は溶融アルミナとみなされる。他の研摩材の価値は、向
上があるとしたらこれにより少なくともある程度まで評
価され、それらはこの基準以上を示す。例えば溶融アル
ミナ/ジルコニアは、これを基準としてより高性能の砥
粒として定評がある。とは言うものの、溶融アルミナ/
ジルコニアの研削効率の基本の溶融アルミナのそれ以上
の向上は、約 100グリットより細かい粒度では向上
があるとしても少ししかなく、そしてそのような砥粒が
売れる割増し価格を正当とするには確かに不十分である
というように、粒度と共に少なくなるということが分っ
ている。けれどもこれは、程度のわずかな低下を示しな
がらも、同じ粒度の溶融アルミナ粒子を上回る非常に著
しい向上を維持する種入りゾルゲルアルミナには当ては
まらない。結果は、種入りのゾルゲルアルミナ粒子は、
全く予期せざることに、比較的細かい粒度でもって低炭
素鋼、ニッケル合金その他同様のものを研削するために
使用することができる、ということである。この利点が
特にはっきりするアルミナ研摩材の粒度は、助剤層の不
存在下において殊に、約 180グリットからそれより
細かい粒度である。本発明のこの側面においては、好ま
しい粒度は約 240グリットから約 400グリット
までである。
は溶融アルミナとみなされる。他の研摩材の価値は、向
上があるとしたらこれにより少なくともある程度まで評
価され、それらはこの基準以上を示す。例えば溶融アル
ミナ/ジルコニアは、これを基準としてより高性能の砥
粒として定評がある。とは言うものの、溶融アルミナ/
ジルコニアの研削効率の基本の溶融アルミナのそれ以上
の向上は、約 100グリットより細かい粒度では向上
があるとしても少ししかなく、そしてそのような砥粒が
売れる割増し価格を正当とするには確かに不十分である
というように、粒度と共に少なくなるということが分っ
ている。けれどもこれは、程度のわずかな低下を示しな
がらも、同じ粒度の溶融アルミナ粒子を上回る非常に著
しい向上を維持する種入りゾルゲルアルミナには当ては
まらない。結果は、種入りのゾルゲルアルミナ粒子は、
全く予期せざることに、比較的細かい粒度でもって低炭
素鋼、ニッケル合金その他同様のものを研削するために
使用することができる、ということである。この利点が
特にはっきりするアルミナ研摩材の粒度は、助剤層の不
存在下において殊に、約 180グリットからそれより
細かい粒度である。本発明のこの側面においては、好ま
しい粒度は約 240グリットから約 400グリット
までである。
【0013】研摩材は、疎塗装又は完全な密塗装で存在
することができる。完全な密塗装は、表面を完全に覆う
のに十分な研摩材が存在している塗装である。よりすき
間の多い塗装は、それらが対応する完全な密塗装の百分
率に換算して表現される。もちろんながら、多層の研摩
材が、所望ならば層と層とで粒子の性質を違えて、存在
することができる。とは言うものの、これはここで検討
される用途において必ずしも有利であるとは限らない。
することができる。完全な密塗装は、表面を完全に覆う
のに十分な研摩材が存在している塗装である。よりすき
間の多い塗装は、それらが対応する完全な密塗装の百分
率に換算して表現される。もちろんながら、多層の研摩
材が、所望ならば層と層とで粒子の性質を違えて、存在
することができる。とは言うものの、これはここで検討
される用途において必ずしも有利であるとは限らない。
【0014】先に言及した研削助剤は、研摩布紙を使用
する際に表面をより研削しやすくする物質であると理解
される。標準の研削条件下で研摩材により研削されてい
る表面と接触すると、助剤は金属表面と直接反応するか
、あるいは化学変化を起こして、金属表面と反応する化
学物質を生成する、と信じられる。助剤は、それ自体が
研摩性ではなく、基材へ塗布された研摩材粒子によりな
される仕事を単に容易にするだけである。
する際に表面をより研削しやすくする物質であると理解
される。標準の研削条件下で研摩材により研削されてい
る表面と接触すると、助剤は金属表面と直接反応するか
、あるいは化学変化を起こして、金属表面と反応する化
学物質を生成する、と信じられる。助剤は、それ自体が
研摩性ではなく、基材へ塗布された研摩材粒子によりな
される仕事を単に容易にするだけである。
【0015】助剤の機能は十分に理解されてはいないな
がらも、それは研削過程をより効率的にし、且つ温度上
昇を抑制するのを助けることが認められる。これは、研
削中に砥粒が鈍化してくる結果として温度が上昇すると
工作物表面の焼けが起こりかねないので、重要な特徴で
ある。しかしながら、種入りのゾルゲル研摩材は、幾分
かは一定期間の研削後になまくらにならずに割れて新し
い研削用表面を露出するため、非常に効果的であるよう
に見える。これは、熱の蓄積の原因となる摩擦力が最小
限になって、そのため焼けが避けられる、ということを
意味する。従って状況によっては、殊に粒度が非常に細
かく、例えば約 240グリットからもっと細かい範囲
である場合には、有意の利点が得られ、そして助剤を、
それの存在することは更に別の利点を付与するとは言え
、全く省いても差支えない。
がらも、それは研削過程をより効率的にし、且つ温度上
昇を抑制するのを助けることが認められる。これは、研
削中に砥粒が鈍化してくる結果として温度が上昇すると
工作物表面の焼けが起こりかねないので、重要な特徴で
ある。しかしながら、種入りのゾルゲル研摩材は、幾分
かは一定期間の研削後になまくらにならずに割れて新し
い研削用表面を露出するため、非常に効果的であるよう
に見える。これは、熱の蓄積の原因となる摩擦力が最小
限になって、そのため焼けが避けられる、ということを
意味する。従って状況によっては、殊に粒度が非常に細
かく、例えば約 240グリットからもっと細かい範囲
である場合には、有意の利点が得られ、そして助剤を、
それの存在することは更に別の利点を付与するとは言え
、全く省いても差支えない。
【0016】助剤の性質は、それが容認できない取扱い
上の問題を提起せず、あるいは環境的に望ましくない又
は使用者に対する毒性の問題を提起する副生物と発生さ
せないことを条件として、重要ではない。使用すること
ができるいくつかの公知の助剤には、フルオロホウ酸カ
リウム、フッ化チタンカリウム、氷晶石、硫黄及びそれ
らの混合物が含められる。時には、助剤は、高温(研削
環境において遭遇するであろうような)でハロゲンを、
元素として又は腐食性のハロゲン化水素酸の形で放出す
るポリマーでよい。そのようなポリマーには、例えばP
VC, PTFE 及びPVDCといったようなものを
含めることができよう。好ましいハロゲンはフッ素であ
る。これは、塩素は殊にステンレス鋼に対して応力腐食
割れを引き起こす傾向があるためである。ポリマーが助
剤である場合、それは助剤層に更に別の物質を加えなく
てもよいようにキャリヤーポリマーであることもできる
。とは言え好ましい助剤は、フルオロホウ酸カリウムで
ある。
上の問題を提起せず、あるいは環境的に望ましくない又
は使用者に対する毒性の問題を提起する副生物と発生さ
せないことを条件として、重要ではない。使用すること
ができるいくつかの公知の助剤には、フルオロホウ酸カ
リウム、フッ化チタンカリウム、氷晶石、硫黄及びそれ
らの混合物が含められる。時には、助剤は、高温(研削
環境において遭遇するであろうような)でハロゲンを、
元素として又は腐食性のハロゲン化水素酸の形で放出す
るポリマーでよい。そのようなポリマーには、例えばP
VC, PTFE 及びPVDCといったようなものを
含めることができよう。好ましいハロゲンはフッ素であ
る。これは、塩素は殊にステンレス鋼に対して応力腐食
割れを引き起こす傾向があるためである。ポリマーが助
剤である場合、それは助剤層に更に別の物質を加えなく
てもよいようにキャリヤーポリマーであることもできる
。とは言え好ましい助剤は、フルオロホウ酸カリウムで
ある。
【0017】本発明において説明したように種入りのゾ
ルゲル生成物に対して使用する場合、助剤層は更に驚く
べきほど効果的に思える。実際に、下記の例で得られた
データから分るように、初期の有効性は非常に近い関係
にある砥粒でもって観測されたよりもはるかに大きく、
そして従来技術の経験に基づいて予想することができた
ものよりも間違いなくはるかに大きい。その上、製品の
寿命は研削助剤なしの同じ製品のそれよりもはるかに延
びる。理論によって束縛されたくはないながらも、これ
は、先に示したように研摩材が鋭利なままであり、従っ
て当該技術分野において通常であるよりもはるかに長く
助剤の作用を利用することができるためであるのかもし
れない、と推測される。
ルゲル生成物に対して使用する場合、助剤層は更に驚く
べきほど効果的に思える。実際に、下記の例で得られた
データから分るように、初期の有効性は非常に近い関係
にある砥粒でもって観測されたよりもはるかに大きく、
そして従来技術の経験に基づいて予想することができた
ものよりも間違いなくはるかに大きい。その上、製品の
寿命は研削助剤なしの同じ製品のそれよりもはるかに延
びる。理論によって束縛されたくはないながらも、これ
は、先に示したように研摩材が鋭利なままであり、従っ
て当該技術分野において通常であるよりもはるかに長く
助剤の作用を利用することができるためであるのかもし
れない、と推測される。
【0018】助剤層は、硬化させ、乾燥させ又は固化さ
せて凝集層にすることのできるキャリヤーでもって上引
き接着剤層の上へ適用される。この層は、通常、砥粒自
体の上へ一般的により薄い被覆を配置するのに、そして
砥粒の間に比較的より厚い層を形成するのに十分なもの
である。助剤層のほかに上引き接着剤層へ助剤を取入れ
ることも可能である。とは言うものの、上引き接着剤層
に取入れることのできる量は幾分制限される。これは、
上引き接着剤層の主要な機能は砥粒を保持することであ
って、約55%(湿式重量)を超える助剤の混入はこの
機能を妨げるであろうからである。本発明の目的上、表
面と相互作用するのに利用できる可能な限り多くの助剤
を有することが望ましいことから、助剤は通常の上引き
接着剤層の上に別個の層でもって適用される。このよう
な層は、最高約85%まで、より普通には約55%から
約80%(湿式重量基準)までの助剤を含有することが
できる。
せて凝集層にすることのできるキャリヤーでもって上引
き接着剤層の上へ適用される。この層は、通常、砥粒自
体の上へ一般的により薄い被覆を配置するのに、そして
砥粒の間に比較的より厚い層を形成するのに十分なもの
である。助剤層のほかに上引き接着剤層へ助剤を取入れ
ることも可能である。とは言うものの、上引き接着剤層
に取入れることのできる量は幾分制限される。これは、
上引き接着剤層の主要な機能は砥粒を保持することであ
って、約55%(湿式重量)を超える助剤の混入はこの
機能を妨げるであろうからである。本発明の目的上、表
面と相互作用するのに利用できる可能な限り多くの助剤
を有することが望ましいことから、助剤は通常の上引き
接着剤層の上に別個の層でもって適用される。このよう
な層は、最高約85%まで、より普通には約55%から
約80%(湿式重量基準)までの助剤を含有することが
できる。
【0019】助剤がそれでもって適用される媒体は、基
礎接着剤層及び/又は上引き接着剤層のために用いられ
るものと同じでもあるいは異なるものでもよい。しかし
ながらそれは、研削中に助剤の活性成分の放出を妨げる
物質であるべきではない。
礎接着剤層及び/又は上引き接着剤層のために用いられ
るものと同じでもあるいは異なるものでもよい。しかし
ながらそれは、研削中に助剤の活性成分の放出を妨げる
物質であるべきではない。
【0020】全部の層のためのキャリヤー媒体は、層を
たやすく適用するのを可能にする粘度を適用温度におい
て有するように、しかし熱、放射線、酸素の作用又は他
の架橋機構により容易に固化して凝集した、いくらか柔
軟性の、頑強な被覆を提供するように選ばれる。
たやすく適用するのを可能にする粘度を適用温度におい
て有するように、しかし熱、放射線、酸素の作用又は他
の架橋機構により容易に固化して凝集した、いくらか柔
軟性の、頑強な被覆を提供するように選ばれる。
【0021】これらの層のために選ばれた媒体は、同じ
であってもあるいは異なるものであってもよい。とは言
うものの、強力な研削処理を行う場合には、外側の層の
方がそれより下のものよりももっと柔軟性であるのが望
ましいことが時として認められる。しかしながらより柔
軟性の製品については、柔軟性の順序の逆であることが
適当かもしれない。
であってもあるいは異なるものであってもよい。とは言
うものの、強力な研削処理を行う場合には、外側の層の
方がそれより下のものよりももっと柔軟性であるのが望
ましいことが時として認められる。しかしながらより柔
軟性の製品については、柔軟性の順序の逆であることが
適当かもしれない。
【0022】基礎接着剤層、上引き接着剤層及び助剤層
は、フェノール樹脂、又は他の熱硬化性樹脂もしくは架
橋可能な熱可塑性ポリマー、例えば紫外線もしくは電子
ビーム放射、あるいは他の適当な媒介によって、制御さ
れたやり方で硬化させることのできるものの如きものを
、おのおの含むことができる。そのような塗装は、最終
製品に他の特定の性質を与えるための、当該技術分野に
おいて公知の他の成分を含んでも差支えない。
は、フェノール樹脂、又は他の熱硬化性樹脂もしくは架
橋可能な熱可塑性ポリマー、例えば紫外線もしくは電子
ビーム放射、あるいは他の適当な媒介によって、制御さ
れたやり方で硬化させることのできるものの如きものを
、おのおの含むことができる。そのような塗装は、最終
製品に他の特定の性質を与えるための、当該技術分野に
おいて公知の他の成分を含んでも差支えない。
【0023】研摩用製品の形態は、ベルト、ディスク、
シートもしくはパッド、又は工作物に研削用の表面を差
し出すために当該技術分野において公知の他のいずれの
形態であることもできる。
シートもしくはパッド、又は工作物に研削用の表面を差
し出すために当該技術分野において公知の他のいずれの
形態であることもできる。
【0024】
【好ましい態様の説明】次に、以下に掲げる例に関連し
て本発明を更に説明する。これらの例は、例示を目的と
するだけであって、本発明の本質的な範囲を限定しよう
とするものではない。
て本発明を更に説明する。これらの例は、例示を目的と
するだけであって、本発明の本質的な範囲を限定しよう
とするものではない。
【0025】例1
この例は、本発明の研摩布紙製品の製造及び比較試験を
説明する。
説明する。
【0026】使用した基材は、米国特許第 40359
61号及び同第 4140829号各明細書に記載され
たように布仕上を施された強力ポリエステルしゅす織布
であった。基礎接着剤層は、二種類のレゾールフェノー
ル樹脂V.2535(Occidental Pet.
Co.)とBM42(Bendix Corp.)の7
0/30重量%混合物(43.6%)、炭酸カルシウム
(54.5%)、オルガノシラン(0.25%)を含み
、残部は追加された水であった。適用された重量は19
ポンド (8.6kg) /連であった。
61号及び同第 4140829号各明細書に記載され
たように布仕上を施された強力ポリエステルしゅす織布
であった。基礎接着剤層は、二種類のレゾールフェノー
ル樹脂V.2535(Occidental Pet.
Co.)とBM42(Bendix Corp.)の7
0/30重量%混合物(43.6%)、炭酸カルシウム
(54.5%)、オルガノシラン(0.25%)を含み
、残部は追加された水であった。適用された重量は19
ポンド (8.6kg) /連であった。
【0027】使用した研摩材は、米国特許第 4623
364号明細書に記載された方法により製造された50
グリットの種入りゾルゲルアルミナの24.2ポンド(
11.0kg) /連のU.P.コートで上塗りされた
重力供給の標準の溶融アルミナを 16.2ポンド (
7.3kg)/連有する分割付着層にあった。
364号明細書に記載された方法により製造された50
グリットの種入りゾルゲルアルミナの24.2ポンド(
11.0kg) /連のU.P.コートで上塗りされた
重力供給の標準の溶融アルミナを 16.2ポンド (
7.3kg)/連有する分割付着層にあった。
【0028】使用した上引き接着剤層は、炭酸カルシウ
ムの代りに氷晶石を用いたこととレゾール樹脂を 39
.7重量%だけ使って氷晶石を 49.1%使ったこと
とを除いて、基礎接着剤層と同様の配合であった。
ムの代りに氷晶石を用いたこととレゾール樹脂を 39
.7重量%だけ使って氷晶石を 49.1%使ったこと
とを除いて、基礎接着剤層と同様の配合であった。
【0029】上引き接着剤層の上には、研削助剤として
フルオロホウ酸カリウムを63重量%含有している配合
物を適用した。この配合物は、やはりレゾール樹脂を
13.1%そしてメラミンホルムアルデヒド樹脂を7.
2%含有している水性配合物でもって調製された。
フルオロホウ酸カリウムを63重量%含有している配合
物を適用した。この配合物は、やはりレゾール樹脂を
13.1%そしてメラミンホルムアルデヒド樹脂を7.
2%含有している水性配合物でもって調製された。
【0030】三つの比較用の製品を同様に作製した。第
一のものは、研削助剤を含有してなる層を省いたことを
除いて上記のものと同じであった(比較例1)。第二の
もの(比較例2)は、使用した研摩材がプレミアム・ノ
ーゾン(Norzon)(RTM) 粒子であったこと
を除いて比較例1と同じであった。比較例3は比較例2
と同じであって、本発明に従う製品で使用した研削助剤
被覆を追加したものであった。
一のものは、研削助剤を含有してなる層を省いたことを
除いて上記のものと同じであった(比較例1)。第二の
もの(比較例2)は、使用した研摩材がプレミアム・ノ
ーゾン(Norzon)(RTM) 粒子であったこと
を除いて比較例1と同じであった。比較例3は比較例2
と同じであって、本発明に従う製品で使用した研削助剤
被覆を追加したものであった。
【0031】使用した試験方法は102DSSというも
のであって、これは通常の研削用形状の研摩布紙ベルト
の鈍化/寿命性能を試験するように計画されている。
のであって、これは通常の研削用形状の研摩布紙ベルト
の鈍化/寿命性能を試験するように計画されている。
【0032】装置は、付属の機械式のおもりの力をかけ
ると水平方向に自由に動くことができるように整合させ
た摩擦なしのベアリングに搭載されたキャリジ集成体を
含む。このキャリジには、床に対し水平方向に平行に取
付けられた2.5″×60″(63.5×1524mm
) の研摩ベルトを使用するように構成された、引取装
置付きの、直径7インチ (177.8mm)、ウレタ
ンで被覆された、55ジュロメーター・ショアーA支持
の、3/8インチ(9.5mm)のランドと溝付きのの
こ歯状歯車を支持する電動機駆動の垂直に搭載されたス
ピンドルに取付けられる。この構成において、0.5″
×3″×9.75″(12.7× 76.2×247.
65mm) の長い試験棒を、通常の前後に研削する方
法でもって管理された期間0.5″面に沿って研削する
。試験棒を冷却させて、サイクルの間に取除かれた金属
の量を記録し、そしてサイクルを繰り返す。
ると水平方向に自由に動くことができるように整合させ
た摩擦なしのベアリングに搭載されたキャリジ集成体を
含む。このキャリジには、床に対し水平方向に平行に取
付けられた2.5″×60″(63.5×1524mm
) の研摩ベルトを使用するように構成された、引取装
置付きの、直径7インチ (177.8mm)、ウレタ
ンで被覆された、55ジュロメーター・ショアーA支持
の、3/8インチ(9.5mm)のランドと溝付きのの
こ歯状歯車を支持する電動機駆動の垂直に搭載されたス
ピンドルに取付けられる。この構成において、0.5″
×3″×9.75″(12.7× 76.2×247.
65mm) の長い試験棒を、通常の前後に研削する方
法でもって管理された期間0.5″面に沿って研削する
。試験棒を冷却させて、サイクルの間に取除かれた金属
の量を記録し、そしてサイクルを繰り返す。
【0033】金属試験棒を、この試験棒を0.5″面が
研摩ベルトに向うように支持する往復取付具に取付ける
。 取付具は7フィート(2.1m)/分の速度で往復する
。 ベルト速度は3000sfpmである。
研摩ベルトに向うように支持する往復取付具に取付ける
。 取付具は7フィート(2.1m)/分の速度で往復する
。 ベルト速度は3000sfpmである。
【0034】この試験手順では、研削時間は2分であり
、そして種々の合金鋼を試験して15ポンド(6.8k
g)の力を適用した。金属試験棒を往復取付具に取付け
、研摩ベルトを水平キャリジに搭載し、そして試験を開
始する。機械式のおもりを、研摩ベルトが試験棒の0.
5インチ面に接するように前に出す。試験棒を2分の試
験期間の間前後に動かし、その後研削を停止して棒を秤
量する。このサイクルを、ベルトが摩滅したと見なされ
るサイクル当りの切削速度10g/min に達するま
で反復する。このように、この試験具についての総切削
量が多くなればなるほど、使用したベルト及び砥粒の性
能はより良好になる。
、そして種々の合金鋼を試験して15ポンド(6.8k
g)の力を適用した。金属試験棒を往復取付具に取付け
、研摩ベルトを水平キャリジに搭載し、そして試験を開
始する。機械式のおもりを、研摩ベルトが試験棒の0.
5インチ面に接するように前に出す。試験棒を2分の試
験期間の間前後に動かし、その後研削を停止して棒を秤
量する。このサイクルを、ベルトが摩滅したと見なされ
るサイクル当りの切削速度10g/min に達するま
で反復する。このように、この試験具についての総切削
量が多くなればなるほど、使用したベルト及び砥粒の性
能はより良好になる。
【0035】次に掲げる表1は、ステンレス鋼に上述の
手順を適用した結果を報告するものであって、この表に
おいて試験結果は比較例2のベルトの性能を 100%
として百分率で報告される。容易に分るように、本発明
に従うベルトは、比較例1のベルトの性能だけでなく、
プレミアム・ノーゾン砥粒で作られた、研削助剤を有し
あるいは有しない両方のベルトの性能をも上回った。こ
れらの結果の驚くべき面は、未処理の種入りゾルゲルア
ルミナ研摩材がノーゾンに比べて劣るのに、処理された
製品は少なくとも同等であって、種入りのゾルゲルアル
ミナを用いて得られた改良の度合はノーゾンのデータか
ら予期されるよりもはるかに良好であることを示してい
る、ということである。
手順を適用した結果を報告するものであって、この表に
おいて試験結果は比較例2のベルトの性能を 100%
として百分率で報告される。容易に分るように、本発明
に従うベルトは、比較例1のベルトの性能だけでなく、
プレミアム・ノーゾン砥粒で作られた、研削助剤を有し
あるいは有しない両方のベルトの性能をも上回った。こ
れらの結果の驚くべき面は、未処理の種入りゾルゲルア
ルミナ研摩材がノーゾンに比べて劣るのに、処理された
製品は少なくとも同等であって、種入りのゾルゲルアル
ミナを用いて得られた改良の度合はノーゾンのデータか
ら予期されるよりもはるかに良好であることを示してい
る、ということである。
【0036】
【表1】
【0037】例2
この例では、製造作業における種々の合金の溶接部を研
削するのに本発明に従うベルトを比較例1のベルトと比
較した。ベルトが消耗する前に研削された溶接部の数を
両方の製品について測定した。それぞれの場合に、粒度
は50グリットであった。表2に結果を示す。
削するのに本発明に従うベルトを比較例1のベルトと比
較した。ベルトが消耗する前に研削された溶接部の数を
両方の製品について測定した。それぞれの場合に、粒度
は50グリットであった。表2に結果を示す。
【0038】
【表2】
【0039】これより、研削助剤を有する製品は標準的
な種入りゾルゲルアルミナ製品よりも著しく良好である
ことは明らかである。
な種入りゾルゲルアルミナ製品よりも著しく良好である
ことは明らかである。
【0040】例3
この例は、微粒の種入りゾルゲル製品が同じ大きさの普
通の溶融アルミナ粒子と比べて驚くべきほど有効である
ことを示す。試験手順には、1026炭素鋼の環(内径
6インチ (152.4mm)、幅2インチ(50.8
mm))を軸の周りに10 rpmで回転させ、そして
それを、2500 rpmで運転している60″×2.
5″ (1524× 63.5mm)の研摩ベルトに対
して12〜16ポンド (5.4〜7.3kg)の圧力
で押しつけることが含まれていた。時間とともに研削さ
れた金属の量を測定して、同じ条件下で運転する標準的
な溶融アルミナ研摩ベルトと比較した。表3に結果を示
す。
通の溶融アルミナ粒子と比べて驚くべきほど有効である
ことを示す。試験手順には、1026炭素鋼の環(内径
6インチ (152.4mm)、幅2インチ(50.8
mm))を軸の周りに10 rpmで回転させ、そして
それを、2500 rpmで運転している60″×2.
5″ (1524× 63.5mm)の研摩ベルトに対
して12〜16ポンド (5.4〜7.3kg)の圧力
で押しつけることが含まれていた。時間とともに研削さ
れた金属の量を測定して、同じ条件下で運転する標準的
な溶融アルミナ研摩ベルトと比較した。表3に結果を示
す。
【0041】
【表3】
【0042】このように、微粒の種入りゾルゲルアルミ
ナ製品は、ベルトが摩滅する前に切削された金属の量に
関して標準的な溶融アルミナ製品よりもかなり性能が優
れていた。
ナ製品は、ベルトが摩滅する前に切削された金属の量に
関して標準的な溶融アルミナ製品よりもかなり性能が優
れていた。
【0043】例4
この例は、微粒の種入りゾルゲルアルミナ研摩用製品を
使用する場合の研削助剤の使用による有益な効果を示す
。
使用する場合の研削助剤の使用による有益な効果を示す
。
【0044】研削される金属が1026鋼及び 304
ステンレス鋼であったことを除いて、例3で説明したの
と同じ手順を使用する。使用した砥粒は、おのおの 2
40グリットの種入りゾルゲルアルミナと溶融アルミナ
との60/40重量%混合物であった。
ステンレス鋼であったことを除いて、例3で説明したの
と同じ手順を使用する。使用した砥粒は、おのおの 2
40グリットの種入りゾルゲルアルミナと溶融アルミナ
との60/40重量%混合物であった。
【0045】3本のベルトを同じように調製した。但し
、一つは助剤層がなく、二番目のものには例1で説明し
たものと本質的に同じ組成の助剤層があった。適用量は
4.5ポンド(2.0kg)/連であった。三番目のベ
ルトには、先に説明した助剤塗装と同じ配合の上引き接
着剤層を用意した。適用量は8ポンド(3.6kg)/
連であった。得られた結果を表4に示す。
、一つは助剤層がなく、二番目のものには例1で説明し
たものと本質的に同じ組成の助剤層があった。適用量は
4.5ポンド(2.0kg)/連であった。三番目のベ
ルトには、先に説明した助剤塗装と同じ配合の上引き接
着剤層を用意した。適用量は8ポンド(3.6kg)/
連であった。得られた結果を表4に示す。
【0046】
【表4】
【0047】これらの結果は、種入りゾルゲルアルミナ
と溶融アルミナとの微粒60/40混合物を用いた場合
でも、研削助剤を用いることから有意の改良が達成され
ることを証明する。
と溶融アルミナとの微粒60/40混合物を用いた場合
でも、研削助剤を用いることから有意の改良が達成され
ることを証明する。
Claims (19)
- 【請求項1】 粒度が 180グリットより細かい研
摩材粒子の形をした種入りゾルゲルα−アルミナが基礎
接着剤層により付着させられている柔軟性基材と、上引
き接着剤層と、そしてこの上引き接着剤層の上へ適用さ
れた、研削助剤を含んでなる更に別の層とを含む研摩布
紙製品。 - 【請求項2】 前記研摩材粒子の粒度が 240グリ
ット又はそれより細かい、請求項1記載の研摩布紙製品
。 - 【請求項3】 前記上引き接着剤層もまた研削助剤を
含有している、請求項1記載の研摩布紙製品。 - 【請求項4】 前記研削助剤の層が約55重量%から
約85重量%までの助剤を含む、請求項3記載の研摩布
紙製品。 - 【請求項5】 前記研削助剤がフルオロホウ酸カリウ
ムである、請求項1記載の研摩布紙製品。 - 【請求項6】 前記種入りのゾルゲルが結晶の大きさ
1μm以下のα−アルミナの結晶を含んでなる、請求項
1記載の研摩布紙製品。 - 【請求項7】 前記α−アルミナの硬さが少なくとも
18 GPaであり、密度が理論密度値の少なくとも9
5%である、請求項6記載の研摩布紙製品。 - 【請求項8】 前記種々の層のそれぞれがフェノール
樹脂を含んでなる、請求項1記載の研摩布紙製品。 - 【請求項9】 柔軟性基材材料と、これに基礎接着剤
層によって付着させられた、粒度 180グリット又は
それより細かい種入りゾルゲルα−アルミナ研摩材とを
含んでなる研摩布紙製品。 - 【請求項10】 前記ゾルゲル研摩材粒子の粒度が
240グリット又はそれより細かい、請求項9記載の研
摩布紙製品。 - 【請求項11】 前記ゾルゲル粒子が結晶の大きさ1
μm以下の結晶を含んでなる、請求項9記載の研摩布紙
製品。 - 【請求項12】 前記α−アルミナの硬さが少なくと
も18 GPaであり、密度が理論密度の少なくとも9
5%である、請求項11記載の研摩布紙製品。 - 【請求項13】 柔軟性基材と、これに基礎接着剤層
によって付着させられた、種入りゾルゲルα−アルミナ
の研摩材粒子とを含み、そしてこの研摩材粒子の上に上
引き接着剤層と研削助剤を含んでなる別個の層とが適用
されている研摩布紙製品。 - 【請求項14】 前記研削助剤がフルオロホウ酸カリ
ウムである、請求項13記載の研摩布紙製品。 - 【請求項15】 前記種入りゾルゲル研摩材粒子の結
晶の大きさが1μm以下である、請求項13記載の研摩
布紙製品。 - 【請求項16】 前記α−アルミナの硬さが少なくと
も18 GPaであり、密度が理論密度の少なくとも9
5%である、請求項15記載の研摩布紙製品。 - 【請求項17】 前記研摩材が密塗装の約50%から
約85%までを構成する、請求項1記載の研摩布紙製品
。 - 【請求項18】 前記研摩材が密塗装の約50%から
約85%までを構成する、請求項13記載の研摩布紙製
品。 - 【請求項19】 請求項1,9又は13記載の研摩用
製品を使用することを含む金属工作物研削方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54953090A | 1990-07-06 | 1990-07-06 | |
| US549530 | 1990-07-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04226866A true JPH04226866A (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=24193377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16533191A Pending JPH04226866A (ja) | 1990-07-06 | 1991-07-05 | 研摩布紙製品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0464850A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04226866A (ja) |
| CA (1) | CA2043283A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE134694T1 (de) * | 1992-07-28 | 1996-03-15 | Minnesota Mining & Mfg | Schleifkorn, verfahren zur herstellung und schleifprodukte |
| JPH06114747A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | 研磨材およびその製法 |
| KR970700745A (ko) * | 1993-12-28 | 1997-02-12 | 테릴 켄트 퀄리 | 알파 알루미나계 연마 입자(alpha alumina-based abrasive grain) |
| US5489204A (en) * | 1993-12-28 | 1996-02-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Apparatus for sintering abrasive grain |
| CN1139949A (zh) * | 1993-12-28 | 1997-01-08 | 美国3M公司 | 具有烧结外表面的α氧化铝基磨粒 |
| US5562745A (en) * | 1994-03-16 | 1996-10-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles, methods of making abrasive articles, and methods of using abrasive articles |
| CA2182874A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Kwok-Lun Ho | Abrasive articles and method of making abrasive articles |
| US5591239A (en) * | 1994-08-30 | 1997-01-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Nonwoven abrasive article and method of making same |
| GB2300372B (en) * | 1995-05-03 | 1999-04-14 | Minnesota Mining & Mfg | Abrasive articles |
| DE69612996T2 (de) * | 1995-11-22 | 2002-04-04 | Minnesota Mining And Mfg. Co., Saint Paul | Verfahren zur herstellung von mit metallkarbid oder metallnitrid beschichtetem aluminiumoxid-schleifkorn |
| US5641330A (en) * | 1995-11-28 | 1997-06-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of making alumina abrasive grain having a metal nitride coating thereon |
| US5628806A (en) * | 1995-11-22 | 1997-05-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of making alumina abrasive grain having a metal carbide coating thereon |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3147597C1 (de) * | 1981-12-02 | 1983-02-03 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Korund-Schleifkorn mit keramischer Ummantelung |
| EP0324513B1 (en) * | 1984-01-19 | 1994-05-11 | Norton Company | Ceramic shaped article and methods of making same |
| NZ210805A (en) * | 1984-01-19 | 1988-04-29 | Norton Co | Aluminous abrasive grits or shaped bodies |
| ZA877802B (en) * | 1986-11-20 | 1989-06-28 | Minnesota Mining & Mfg | Aluminum oxide/aluminum oxynitride/group ivb metal nitride abrasive particles derived from a sol-gel process |
| ATE117233T1 (de) * | 1987-09-14 | 1995-02-15 | Norton Co | Gebundenes schleifmittel. |
| US5007943A (en) * | 1989-11-03 | 1991-04-16 | Norton Company | Sol-gel process alumina abrasive grain blends in coated abrasive material |
-
1991
- 1991-05-24 CA CA 2043283 patent/CA2043283A1/en not_active Abandoned
- 1991-07-05 EP EP19910111246 patent/EP0464850A3/en not_active Withdrawn
- 1991-07-05 JP JP16533191A patent/JPH04226866A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0464850A3 (en) | 1992-04-29 |
| CA2043283A1 (en) | 1992-01-07 |
| EP0464850A2 (en) | 1992-01-08 |
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