JPH0659631B2 - 研摩パツド及びその製法 - Google Patents

研摩パツド及びその製法

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JPH0659631B2
JPH0659631B2 JP1238376A JP23837689A JPH0659631B2 JP H0659631 B2 JPH0659631 B2 JP H0659631B2 JP 1238376 A JP1238376 A JP 1238376A JP 23837689 A JP23837689 A JP 23837689A JP H0659631 B2 JPH0659631 B2 JP H0659631B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な低密度研摩パツド及びこれを製造する方
法に関する。
ポツド及び平なべの汚れた表面のような表面を研摩する
ためのロフトのある(lofty)、繊維性、不織研摩製品
を使用することは周知である。これらの製品は代表的に
は繊維が互いに交差しかつ接触する位置で共に結合され
る繊維から形成されたロフトのある、不織で開いたマツ
トである。
この種の低密度研摩製品は研摩粒子を含有する結合剤で
接触の位置で共に結合される不規則に配置されたステー
プル繊維から形成できる。このステープル繊維は代表的
には巻縮されそして“Rando Webber”ウエブ形成機(Cu
rlator社、Rochester,NYにより市販されそして米国特許
第2,541,915号;第2,700,188号;第
2,703,441号及び第2,744,294号に記
載される)のような装置によつて編まれてロフトのある
開いたマツトを形成する。この研摩製品の非常に成功し
た商品具体例は3M社、St.Paul,MN.による“Scotch-Br
ite”(商品名)である。この種々の低密度研摩製品はH
oover等の米国特許第2,958,593号に開示された方法によ
り製造できる。
この研摩製品は優れた商業的成功を得たが、その製造は
装置に著しい投資を必要とする。例えば“Rando Webbe
r”ウエブ形成機は著しく費用を要する。更に、この研
摩製品のウエブを形成するために使用する繊維は代表的
にはステープル繊維を製造するため切断(chopping)を
必要とし、これは費用と時間の両方を要する。
前記の低密度研摩製品は連続した繊維のウエブ又はマツ
トからまた作られる。例えば、米国特許第4,227,
350号ではFitzerは自生的に結合した、連続した、う
ねつた、内部接触したフイラメントの均一断面の、一般
に平らな表面の、開いた、多孔性の、ロフトのあるウエ
ブからなる低密度研摩製品を開示する。Fitzerのこのウ
エブは急冷浴に多数の熱可塑性有機フイラメントを下方
に押出すことによつて形成される。フイラメントかぜ急
冷浴に入るにつれて、これらがコイルしかつうねり始
め、これよつて溶融フイラメントの流れに対してある程
度の抵抗を確立し、この溶融フイラメントが浴表面のす
ぐ上で振動することを引起こす。フイラメントが形成さ
れる押出し開口の間隔は溶融フイラメントが浴表面でコ
イルしかつうねるにつれて、隣接のフイラメントが互に
触れるようなものである。このコイルしかつうねるフイ
ラメントはこれが起こつてもなお十分に粘着性であり、
そしてフイラメントが触れるところでは、殆ど互いに接
着して自生的結合を引起こしてロフトのある、開いた、
多孔性、取扱いやすいフイラメントウエブを生ずる。こ
のように形成されたウエブに次に丈夫な結合剤樹脂を含
浸させ、これはウエブのフイラメントを共に接着結合し
かつまたウエブを通して均一に分散された、多数の研摩
粒子をフイラメントの表面に結合する。
更に、繊維状つや出し及び/又は研摩材料はZimmer等の
米国特許第3,260,582号に開示される方法によ
つて連続した又は実質上連続した合成フイラメントから
製造できる。この方法では巻縮した又はカールした連続
フイラメントは互いに実質上平行な関係に張力下で真直
ぐにされ、研摩粒子を含む又は含まない接着剤を張力下
均一に被覆して、この張力のレリーズによつてお互いに
結合されそして接着剤を硬化することによつて永久に結
合されたそしてオープンな三次元状態に置かれる。
本発明は容易にかつ経済的に製造され、しかも種々の適
用の何れにも、最も好ましくは台所研摩パツドとして使
用できる。低密度、ロフトのある、開いた、多孔性、不
織パツドを供する、このパツドは対向端部で共に結合さ
れる(例えば、融着又は接着剤による)、多数の巻縮し
た又はうねつた、連続した、熱可塑性有機フイラメント
からなる。各フイラメントは第一端部と第二端部を有
し、第1端部の実質上すべては第一結合区域に共に結合
されそして第二端部の実質上すべては第二結合区域に共
に結合される。このパツドはそれ自体研摩パツドとして
有用であるように全体に十分に粗いが、しかしながら、
これはまた更に余分の研摩性を与えるためにフイラメン
トに研摩粒子を接着結合させることができる。
本発明のパツドは第一のフイラメント結合位置に対応す
る、配列中の各フイラメントの一つのポイント及び第二
のフイラメント結合位置に対応する、第一のポイントか
ら離れた、各フイラメントの第二のポイントを有する、
開いた、ロフトのある配列に多数の連続した、巻縮した
又はうねつた、熱過疎性有機フイラメントを配置するこ
とによつて作られる。パツドはこの第一及び第二結合位
置で熱可塑性有機フイラメントを共に結合することによ
つてフイラメント配列に形成される。これは各々第一及
び第二結合区域を供し、各々が間のフイラメント配列の
非結合部分と共に、結合されたフイラメントを含む。こ
の結合区域は結合区域当り少なくとも二つの結合区域セ
グメントに分割できるのに十分な寸法のものであり、各
結合区域セグメントは内部に一体構造体で結合されたフ
イラメント配列を有する。結合区域内でフイラメント配
列を切断することによつて、各々が内部に一体構造体で
結合されたフイラメント配列を有する少なくとも二つの
結合区域セグメントに、第一及び第二結合区域の各々
を、夫々に、分割することで個々のパツドが得られる。
更に、より大きな研摩性を有するパツドが望ましい時に
は、好ましくは個々のパツドがフイラメント配列から切
断される前に、パツドのフイラメントに研摩粒子を接着
で結合できる。
本発明の特徴は添付図面に関連して最も良く理解されか
つ評価できる。
本発明に有用な開いた、ロフトのあるフイラメントは個
々の巻縮した又はうねつたフイラメントを集合するこ
と、又はトウを展開すること(開くこと)によつて形成
できる。トウは市販の巻縮した、連続したロープ状束
の、押出された有機フイラメントである。トウは代表的
に高度にコンパクト化された製品であり、そこでは隣接
のフイラメントはその長さの大部分にわたつて互いに接
触し、そしてそれ故に、開いた、ロフトのある配列を形
成するためには開くことを必要とする。トウは長手方向
に張力下トウを延伸することそして張力をレリーズして
トウを弛緩させることのような、米国特許第2,92
6,392号に記載されるように、通常の方法により開
くことができる。
本発明に有用なフイラメントは好ましくは有機熱可塑性
重合体材料から押出される。好ましくは、この熱可塑性
材料は研摩物品として長い期間の間必要な程度の丈夫さ
を与えるデニール当り少なくとも1gの破壊強さを有す
る。有用なフイラメント形成性重合体材料はポリアミ
ド、例えばポリカプラクタム及びポリヘキサメチレンア
ジパミド(例えば、ナイロン6及びナイロン6.6)、
ポリオレフイン(例えば、ポリプロピレン及びポリエチ
レン)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタ
レート)等を含む。有用なフイラメントは寸法で約6か
ら約400デニールの範囲に及ぶが、6から200デニ
ールの範囲に及ぶフイラメントが好適である。市販のト
ウはこれらのフイラメントの原料である時に、このトウ
を通常の方法、例えばスタツフアーボツクス、ギアクリ
ムパー等により巻縮すべきである。
第1図に示すように、トウ15をトウオープニングステ
ーシヨン16で開いて、開いたロフトのあるフイラメン
ト配列を形成する。その後に、結合ステーシヨン18
で、この配列の縦に沿つて実質上規則的な間隔を置いた
結合区域21でフイラメントの実質上すべてを共に結合
することによつて開いた、ロフトのあるフイラメント配
列17中に連続した、巻縮した又はうねつたフイラメン
ト20からなるパツド19を形成する。これらの結合区
域は代表的には配列の長手方向に垂直でありかつ配列の
幅全体に拡がり、これによつて第2図に示すように矩形
パツド32のセグメント化配列を形成する。この結合区
域は少なくとも二つの結合区域セグメントに分割するの
に十分な寸法のものでなければならず、この各結合区域
セグメントはその内部に単一構造体で結合されたフイラ
メント配列を有する。一般に、幅で約2から5mmの範囲
に及ぶ細長い結合区域が好適である。
この結合区域は適当な接着剤組成物でフイラメントを共
に接着すること又は熱で熱可塑性フイラメントを共に融
着すること(ヒートシーリング)によつて形成できる。
フイラメントを共に結合する好適な方法は超音波ヒート
シーリングプレス、例えばBronson Sonic Power社、Dan
burg,CT.から販売のBronson Sonic Sealerを用いた熱
シーリングによる。
第1図及び第3図に示すように、各フイラメントが第一
及び第二の端部の両方を有し、この第一端部の実質上す
べてが第一結合区域21Aで共に結合されそして第二端
部の実質上すべてが第二結合区域21Bで共に結合され
ている、複数の巻縮した又はうねつた、熱可塑性有機フ
イラメント20からなる個々のパツド30は、結合区域
21の各々が少なくとも二つの結合区域セグメント21
Aと21Bの各々に分割され、各結合区域セグメントが
内部に単一構造体で結合されたフイラメント配列を有す
るように、切断ステーシヨン29で、セグメント化フイ
ラメント配列31を切断することによつて形成される。
パツドの両端に配置されるこの結合区域セグメントは、
従来の研摩パツドで普通であるように、フイラメントが
パツドの開いた、ロフトのある部分内の接触の位置で共
に結合されることの必要なしに、汚れた表面を研摩する
ためこのパツドを使用できる程十分な構造一体性をパツ
ドに与える。
より一層研摩性の研摩パツドが所望される場合には、研
摩粒子をフイラメントの表面に接着で結合できる。第1
図に示すように、研摩粒子26は個々のパツド30がそ
こから切断される前に代表的にセグメント化フイラメン
ト配列32に結合されよう。しかしながら、これは必要
ではなく、所望に応じて、個々のパツドが配列から切断
された後に、研摩粒子を個々のパツドに結合してもよ
い。
代表的には、第1図に示すように、セグメント化フイラ
メント配列32は噴霧コーテイングステーション22
で、フイラメント配列を損傷しない条件下で丈夫な接着
材料に硬化する熱硬化性液状接着結合剤材料で最初に噴
霧被覆される。好適な熱硬化性液体の例はエポキシ、メ
ラミン、フエノール、イソシアネート及びイソシアヌレ
ート樹脂の水性懸濁液及び溶媒溶液そしてワニスを含
む。浸漬コーテイング、ロールコーテイング、及び噴霧
コーテイングのような通常のウエブコーテイング技術が
液状接着結合剤をフイラメント配列に被覆するために使
用できる。しかしながら、噴霧コーテイングは浸漬コー
テイングよりフイラメント配列に適用される接着結合剤
の量に対してより調整できるのでそしてロールコーテイ
ングよりフイラメント配列のロフテイネスに対してより
少ない影響を有するので噴霧コーテイングが好適であ
る。その後に、この湿性接着剤被覆フイラメント配列2
4を研摩粒子コーテイングステーション25に通過させ
て研摩粒子26を被覆する。従来の研摩粒子コーテイン
グ技術、例えばドロツプコーテイング、静電コーテイン
グ、及びサンドブラステイング法に使用のものに類似し
た噴霧法を、ただしより温和な条件で使用して湿性接着
剤被覆フイラメント配列に研摩粒子を被覆する。別法と
して、液状結合接着剤中の研摩粒子のスラリを従来の手
段で単一コーテイング適用によりセグメント化フイラメ
ント配列に適用できる。噴霧コーテイングが再び前記に
論議した理由で好適である。その後に、この湿性接着剤
及び研摩粒子被覆フイラメント配列27を代表的に強制
通風炉28に通過させて結合剤樹脂を硬化させて、個々
のパツド30に切断する前に、フイラメントに研摩粒子
を結合する。
本発明のパツドに有用な研摩材料は軟質研摩剤、硬質研
摩剤又はこれらの混合物である。約1から7の範囲内の
Mohs硬度を有する軟質研摩剤は温和な研摩表面を有する
パツドを供する。軟質研摩剤の例は無機材料、例えばガ
ーネツト、フリント、シリカ、軽石及び炭酸カルシウム
及び有機重合体材料、例えばポリエステル、ポリ塩化ビ
ニル、メタクリレート、メチルメタクリレート、ポリカ
ーボネート及びポリスチレンを含む。約8以上のMohs硬
度を有する硬質研摩剤は攻撃的な研摩表面を有するパツ
ドを供する。硬質研摩剤の例は炭化ケイ素、酸化アルミ
ニウム、トパズ、融着アルミナージルコニア、窒化ホウ
素、炭化タングステン、及び窒化ケイ素のような材料を
含む。
この研摩粒子の粒径は約80グレード(約200ミクロ
メートルの平均直径)から約280グレード(約45ミ
クロメートルの平均直径)又はより微細の範囲に及ぶ。
しかしながら、台所研摩パツドに使用する時には、軟質
研摩剤の好適平均粒径は有害な引つかきなしに、プラス
チツク(即ち“テフロン”)被覆平なべ表面、プラスチ
ツク皿等を洗浄できるパツドに温和な研摩表面を与える
ため約160ミクロメートル又はより微細のオーダーで
あるべきである。同様に、台所研摩パツドに使用する時
に、硬質研摩剤の好適平均粒径は有害な引つかきなし
に、焼けた料理かすで汚れたポツト及び平なべを研摩で
きる攻撃的な研摩表面を与えるために約45ミクロメー
トル又はより微細のオーダーであるべきである。
本発明のパツドは種々の形状と寸法の何れをもとること
ができる。例えば、このパツドは環状、楕円形又は四角
形でよい。しかしながら、好適なパツドは矩形でありそ
して使用者の手に容易に掴かまれる寸法と容積のもので
ある。好ましくは、このパツドは長さが約5cmから15
cm、幅が約5から10cm、そして厚さが約1から5cmで
ある。
本発明の最適な具体例は約7cmの長さ、約4cmの幅、そ
して約3cmの厚さを有し、イソシアヌレート又はフエノ
ール樹脂結合剤により巻縮され又はうねつた連続フイラ
メントに接着された280グレード又はより微細の、酸
化アルミニウム研摩粒子を有する矩形パツドからなる。
しかしながら、顔料、充填剤又は他の添加剤のような他
の成分をパツドに含有させることは本発明の範囲内であ
る。例えば、米国特許第3,788,999号又は第
4,189,395号に開示されるような洗浄組成物を
パツドに含浸させることも望まれる。
本発明を下記の非限定例で更に説明し、ここですべての
部は特記しない限り重量による。
例I トウ束で2520フイラメントを有し、連続した50デ
ニールスタツフアボツクス巻縮ポリエステル繊維からな
る、トウ形の繊維を、従来の方式で延伸しそしてこれを
弛緩することによつてオープンした。次にBronson Soni
c Power社、Banbury,CT.から販売のBronson Sonic Sea
lerによつてその縦に沿つて約7cmの間隔でこのオープ
ンしたトウ繊維の配列を超音波でシールして第2図に示
すようなパツドのセグメント化ストリツプを形成した。
パツド間のシール幅は0.32cmであり、そして各パツ
ドの幅は約4.45cmであつた。各シールのほぼ中間線
でセグメント化ストリツプを切断して約2.85cmのロ
フト深さと深さで約1.0ミリメートルである末端部厚
さを有する三次元パツドを生じた。
例II 下記の成分を混和することによつてイソシアヌレート形
成性樹脂結合剤を調製した: Mondur MRSの商品名でMobay社、Pittsburgh,PAから市
販のポリメチレンポリフエニルイソシアヌレート末端化
樹脂67.98g;NIAX PPG−1025の商品
名でUnion Carbide社、Danbury,CT.から市販のポリプ
ロピレングリコール(CAS 25322−69−4)
25.02g;Air Products and Chemical社、Allento
wm,PAから市販の第一スズオクトエート0.0465
g;そして米国特許第4,126,428号又は第3,
860,565号に開示されるように調製したカプセル
化カリウムラクテート7.00g。
例Iにおけるようにパツドを形成し、そして次に前記の
樹脂結合剤を噴霧被覆し、これは硬化するとパツド当り
約0.65gの乾燥コーテイング重量にイソシアヌレー
ト樹脂結合剤を形成する。次にこの樹脂被覆パツドに、
樹脂が硬化する前に、パツド当り約2.27−2.92
gのコーテイング重量(研摩剤のみ)までグレード28
0及びより微細の酸化アルミニウム研摩粒子(Norton
社、Worcester,MAから市販)を噴霧した。この研摩鉱
物質をDayton Electric Manufacturing社、シカゴ、IL.
から市販の“Speedaire”サンドブラストガンから噴霧
した。
例III 例Iに記載したように連続したトウ繊維からパツドを形
成し、次にパツド当り樹脂と研摩剤約2.92gの乾燥
コーテイング重量まで下記のフエノール樹脂スラリを噴
霧被覆した。次にこのフエノールスラリコーテイングを
300゜Fで炉で硬化した。
例IV 例IIに記載したように形成した研摩パツドに下記のせつ
けん溶液約10.0gをロール被覆し、そしてこのコー
テイングを125゜Fで炉で乾燥した。
試験法 前記の例で形成した研摩パツドを次に試験してステンレ
ス鋼パネルから焼きついた食品を除去する有効性を調べ
た。測定量の標準の食品汚れ組成物をステンレス鋼パネ
ルの上に被覆しそして30分間232℃で焼いた。この
パネルを交互にこの方式で3回被覆しそして焼いた。
この被覆したパネルを水のタンク中の溝付き皿の中に入
れそして被試験研摩パツドをHeavy Duty Gardner Wear
Tester(Gardner Laboratory社、Bethosda,MDから市
販)の標準秤量ホルダーで確保しそして被覆パネルの表
面上で前後に送つて1サイクルを完了した。試験される
べき研摩パツドがそこにクレンジング組成物と組合わさ
つていない時には、皿洗い洗剤(Ivoryの商品名でProct
or and Gamble社、Cincinnati,OHから市販)を水25
0m当り洗剤2mの量で水のタンクに加えた。食品
汚れの50%及び90%を除去するのに必要なサイクル
の数を次に測定しそして記録した。
比較の目的で二つの通常に使用される台所研摩物品をこ
の方法によりまた試験した。これらの試験の結果を第I
表に示す。
より低い数のサイクルはより有効な研摩パツドを表わ
す。このデータは例II及びIVの研摩パツドが従来の台所
研摩材料より焼付いた食品を除去するのにより有効であ
ることを示す。
【図面の簡単な説明】
第1図はトウから本発明の研摩パツドを製造する際に有
用な方法と装置の略示図である。第2図はその縦に沿つ
て殆ど規則的な間隔で熱可塑性有機フイラメントの実質
上すべてを結合させた開いたロフトのあるフイラメント
配列の一部の透視図である。 第3図は本発明により作つた個々のパツドの透視図であ
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数の巻縮した又はうねった、連続した、
    熱可塑性有機フィラメントを含み、このフィラメントの
    各々が第一端部及び第二端部を有し、開いた、ロフトの
    ある、不織パッドを供するように前記の第一端部の実質
    上すべてが第一結合区域に共に結合されそして前記の第
    二端部の実質上すべてが第二結合区域に共に結合され
    る、研摩物品として使用に特に適したパッド。
  2. 【請求項2】第一及び第二の結合区域が前記のパッドの
    対向端部を形成する、請求項(1)のパッド。
  3. 【請求項3】第一及び第二の結合区域が矩形の対向側部
    を形成する、請求項(2)のパッド。
  4. 【請求項4】第一及び第二の結合区域が融着フィラメン
    ト端部からなる、請求項(1)のパッド。
  5. 【請求項5】第一及び第二の結合区域が接着結合フィラ
    メント端部からなる、請求項(1)のパッド。
  6. 【請求項6】熱硬化性結合材料によってフィラメントに
    接着結合される研摩粒子を更に含む、請求項(1)に記載
    したパッド。
  7. 【請求項7】(a)第一フィラメント結合位置に対応す
    る、開いたロフトのある配列中の各フィラメントの一つ
    のポイント及び第二フィラメント結合位置に対応する、
    前記の第一ポイントから離れた、各フィラメントの第二
    ポイントを有する、開いたロフトのある配列に多数の連
    続した、巻縮した又はうねった、熱可塑性有機フィラメ
    ントを配置すること; (b)前記の第一及び第二結合位置で前記の熱可塑性有機
    フィラメントの実質上すべてを共に結合して、結合され
    たフィラメントを含む第一結合区域及び結合されたフィ
    ラメントを含む第二結合区域を各々供すること、この結
    合区域は結合区域当り少なくとも二つの結合区域セグメ
    ントにその分割を許すのに十分な寸法のものであり、各
    結合区域セグメントはその内部に一体構造体で結合され
    る前記のフィラメント配列を有すること;そして (c)前記の結合区域内で前記のフィラメント配列を切断
    することによって、各々が内部に一体構造体で結合され
    た前記のフィラメント配列を有する、少なくとも二つの
    結合区域セグメントに前記の第一及び第二結合区域の各
    々を分割して開いた、ロフトのある、不織パッドを供す
    ること; の諸工程を含む、研摩物品を製造する方法。
  8. 【請求項8】開いたロフトのある配列に有機フィラメン
    トを配置する工程が実質上連続した長さの巻縮したトウ
    をオープンすることを含む、請求項(7)の方法。
  9. 【請求項9】熱可塑性有機フィラメントの実質上すべて
    を共に結合する工程が熱で前記のフィラメントを共に融
    着することを含む、請求項(7)の方法。
  10. 【請求項10】(d)少なくとも結合区域の間で、液体
    の、硬化可能な熱硬化性接着結合剤材料を熱可塑性フィ
    ラメントの配列に被覆すること; (e)接着結合剤被覆熱可塑性フィラメント配列を通して
    多数の研摩粒子を沈着させること; そして (f)前記の液体の、硬化可能な接着結合剤材料を硬化し
    て熱硬化性フィラメントの前記の配列に前記の研摩粒子
    を結合すること; の追加の諸工程を更に含む、請求項(7)の方法。
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