(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部材及び前記芯部材の周りに渦巻状に巻き付けられた状態の不織布研磨ウェブを含む巻き付け型研磨ホイールであって、前記不織布研磨ウェブが、メイクコートと、少なくとも１６ＧＰａのビッカース押込み硬度及び少なくとも３．０ＭＰａ  ｍ１／２の靭性を有する研磨粒子と、前記メイクコート及び研磨粒子の上の、フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティングと、前記第１のサイズコーティングの上の、ポリウレタンを含む第２のサイズコーティングと、を含む、巻き付け型研磨ホイール。
【請求項２】
巻き付け型研磨ホイールの製造方法であって、
不織布ウェブの第１の主表面にメイクコートを塗布する工程と、
少なくとも１６ＧＰａのビッカース押込み硬度及び少なくとも３．０ＭＰａ  ｍ１／２の靭性を含む研磨粒子を、前記メイクコートに塗布する工程と、
フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティングを、前記メイクコート及び研磨粒子の上に塗布する工程と、
少なくとも前記第１のサイズコーティングを部分的に硬化させて、不織布研磨ウェブを作製する工程と、
ポリウレタンプレポリマー樹脂を含む第２のサイズコーティングを、前記硬化された第１のサイズコーティングの上に塗布する工程と、
前記第２のサイズコーティングを有する前記不織布研磨ウェブを芯部材の周りに渦巻状に巻き付けてロールにする工程と、
前記第１のサイズコーティング及び前記第２のサイズコーティングを硬化させて、前記巻き付け型研磨ホイールを形成する工程と、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
巻き付け型研磨ホイールは、不織布研磨ウェブを芯の周りに渦巻状に巻き付けた後、渦巻状に巻き付けられた層を互いに接着するために結合剤を硬化させることによって作製される。巻き付け型研磨ホイールは、建築用金属製品及び衛生器具などの様々なタイプのワークピースを仕上げるのに有用である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
典型的には、巻き付け型研磨ホイールを作製するために用いられる砥粒は、茶色酸化アルミニウムなどの従来の廉価な鉱物である。ゾルゲル法に由来するαアルミナなどのプレミアム砥粒は、コーティング又は結合研磨物品において改善された切削性能を提供することが一般に知られているが、メーカーは、不織布研磨物品におけるプレミアム砥粒の使用を採用してこなかった。そのような砥粒を使用しない主な理由は、プレミアム粒子を使用しても切削性能は高められないが、巻き付け型研磨ホイールのコストが有意に増加するというものである。したがって、プレミアム砥粒を有する巻き付け型研磨ホイールは、コストは増加するが、茶色酸化アルミニウムを有する廉価な巻き付け型研磨ホイールと性能は同じであることから、商業的に実現可能でない。
【０００３】
本発明者は、巻き付け型研磨ホイールを製造するときに２種類のサイズコーティングを使用することにより、プレミアム砥粒を使用した巻き付け型研磨ホイールの性能が著しく高まることを発見した。性能向上は、プレミアム砥粒の使用によって生じるコストの増加に見合う価値があるので、巻き付け型研磨ホイールは、有意に価値ある提案を最終顧客に提供する。
【０００４】
特に、フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティングを不織布研磨ウェブ上に塗布した後、ポリウレタン樹脂を含む第２のサイズコーティングを塗布する前にこのフェノール樹脂を部分的に硬化させることにより、巻き付け型研磨ホイールにおけるプレミアム砥粒の性能優位性が明らかになることを本発明者は発見した。硬化フェノール樹脂サイズコーティングは、砥粒の保持を強化し、それによって巻き付け型研磨物品の仕上げ性能を向上させると考えられている。ポリウレタン樹脂の塗布後、不織布研磨物品は渦巻状に巻きつけられかつ硬化されて、巻き付け型研磨物品を形成する。
【０００５】
したがって、一実施形態において、本発明は渦巻状に巻きつけられた不織布研磨ウェブを含む巻き付け型研磨ホイールに関し、この不織布研磨ウェブは、メイクコートと、少なくとも１６ＧＰａのビッカース押込み硬度（Ｖｉｃｋｅｒｓ  ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ  ｈａｒｄｎｅｓｓ）及び少なくとも３．０ＭＰａ  ｍ１／２の靭性を有する研磨粒子と、メイクコート及び研磨粒子の上の、フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティングと、第１のサイズコーティングの上の、ポリウレタンを含む第２のサイズコーティングと、を含む。
【０００６】
別の実施形態において、本発明は、巻き付け型研磨ホイールの製造方法に関し、この方法は、不織布ウェブの第１の主表面にメイクコートを塗布する工程と、少なくとも１６ＧＰａのビッカース押込み硬度及び少なくとも３．０ＭＰａ  ｍ１／２の靭性を有する研磨粒子を、メイクコートに塗布する工程と、フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティングを、メイクコート及び研磨粒子の上に塗布する工程と、少なくとも第１のサイズコーティングを部分的に硬化させて、不織布研磨ウェブを作製する工程と、ポリウレタンプレポリマー樹脂を含む第２のサイズコーティングを、硬化された第１のサイズコーティングの上に塗布する工程と、第２のサイズコーティングを有する不織布研磨ウェブを渦巻状に巻き付けてロールにする工程と、第１のサイズコーティング及び第２のサイズコーティングを硬化させて、巻き付け型研磨ホイールを形成する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
当業者は、本説明があくまで例示的な実施形態の説明であって、本開示のより広範な観点を制限することを意図するものでなく、それらのより広範な観点が例示的な構築に具現化されていることを理解するであろう。
【０００８】
明細書及び図中で繰り返し使用される参照記号は、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことを意図する。
【０００９】
【図１】不織布研磨物品に塗布された、フェノール樹脂を含む硬化された第１のサイズコーティングと、第１のサイズコーティングの上に塗布された、ポリウレタンを含む第２のサイズコーティングとを有する不織布研磨物品を示す。
【図１Ａ】不織布研磨物品に塗布された、フェノール樹脂を含む硬化された第１のサイズコーティングと、第１のサイズコーティングの上に塗布された、ポリウレタンを含む第２のサイズコーティングとを有する不織布研磨物品を示す。
【図２】巻き付け型研磨物品を示す。
【００１０】
定義
本明細書で使用される「含む／備える／具備する（comprise）」、「有する（have）」、及び「含む（include）」という言葉の形態は、法的に同等かつ非限定的である。したがって、記載された要素、機能、工程、又は制限に加えて、記載されていない追加的な要素、機能、工程、又は制限が存在する場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図１Ａを参照すると、不織布研磨物品１０が示されている。不織布研磨物品は、第１の主表面１６と第２の主表面１８とを有する不織布ウェブ１４を含む。多くの実施形態において、不織布ウェブは、嵩高で目の粗い低密度の繊維ウェブである。硬化性樹脂を含むメイクコート、つまり第１の樹脂層２０は、第１の主表面若しくは第２の主表面（１６、１８）、又は両方の表面に塗布される。次に、メイクコート２０の後に又はメイクコート２０と同時に、研磨粒子２２が塗布される。フェノール樹脂を含む第１のサイズコーティング２４は、メイクコート２０及び研磨粒子２２の上に塗布される。その後、メイクコート２０及び第１のサイズコーティング２４を、樹脂がぬれた状態でなくかつべとつかなくなるまで共に部分的に硬化させる、又は、ポリウレタンを含む第２のサイズコーティング２６を塗布する前に各層を個別に塗布し加熱することによって、順次的に部分的に硬化させる。
【００１２】
図１の不織布研磨物品を、不織布層が圧縮されるように張力下で芯部材（例えば、管状又は棒状の芯部材）の周りに巻きつけることによって、部分的に硬化された第１のサイズコーティング２４と未硬化の第２のサイズコーティング２６とを含む不織布研磨物品は巻き付け型研磨ホイールとなる。次に、第２のサイズコーティング２６が硬化され、巻き付け型研磨ホイールの渦巻状のラップを互いに結合する。例示的な巻き付け型研磨ホイール２００が図２に示されており、図中、不織布研磨物品２１０は芯部材２３０の周りに渦巻状に巻きつけられかつ固定されており、第２のサイズコーティング２６は硬化されている。所望により、巻き付け型研磨ホイールは、例えば研磨材分野において既知である方法を用いて、使用前に目直しし、表面の凹凸を取り除いてよい。
【００１３】
含浸した不織布ウェブの層を巻き付け中に圧縮する際、層は典型的には圧縮されて、圧縮されていない状態の不織布層の密度の１〜２０倍の密度を有するバン（bun）を形成する。次に、このバンには、典型的にはポリウレタンの第２のサイズコーティング及びバンの寸法に応じて、典型的には、高温（例えば、１３５℃）でバッチ式熱硬化が（例えば、２〜２０時間にわたって）施される。
【００１４】
巻き付け型研磨物品で使用するのに適した不織布ウェブは、研磨材の分野において既知である。典型的には、不織布ウェブは、もつれた繊維のウェブを含む。繊維は、連続繊維、短繊維、又はこれらの組み合わせを含んでよい。例えば、繊維ウェブは、少なくとも約２０ミリメートル（ｍｍ）、少なくとも約３０ｍｍ、又は少なくとも約４０ｍｍ、かつ約１１０ｍｍ未満、約８５ｍｍ未満、又は約６５ｍｍ未満の長さを有する短繊維を含んでよいが、より短い繊維及びより長い繊維（例えば、連続繊維）も有用である場合がある。繊維は、少なくとも約１．７デシテックス（ｄｔｅｘ、すなわちｇ／１００００ｍ）、少なくとも約６ｄｔｅｘ、又は少なくとも約１７ｄｔｅｘ、かつ約５６０ｄｔｅｘ未満、約２８０ｄｔｅｘ未満、又は約１２０ｄｔｅｘ未満の繊度又は線密度を有してよいが、より小さな及び／又はより大きな線密度を有する繊維が有用である場合がある。異なる線密度を有する繊維の混合物もまた、例えば、使用時に特に好ましい表面仕上げが得られる研磨物品を提供するために有用である場合がある。スパンボンド不織布を用いる場合、フィラメントは、実質的により大きな直径、例えば、直径２ｍｍ以下又はそれ以上であってよい。
【００１５】
不織布ウェブは、例えば、従来のエアレイド、カード、スティッチボンド、スパンボンド、ウェットレイド、及び／又はメルトブローン手順により製造され得る。エアレイド繊維不織布ウェブは、例えば、Ｒａｎｄｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍａｃｅｄｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）から市販されている商品名「ＲＡＮＤＯ  ＷＥＢＢＥＲ」として入手可能なもののような設備を用いて調製することができる。
【００１６】
不織布ウェブは、典型的には、接着結合剤及び研磨粒子との適合性があると同時に、物品の他の構成要素と一緒に処理されるように選択され、典型的には、結合組成物の塗布及び硬化中に用いられるような処理条件（例えば、温度）に耐えることができる。繊維は、例えば、可撓性、弾性、耐久性又は耐用寿命、磨耗性、及び仕上げ特性のような研磨物品の特性に影響を与えるように選択することができる。好適であり得る繊維の例としては、天然繊維、合成繊維、並びに天然繊維及び／又は合成繊維の混合物が挙げられる。合成繊維の例としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン（例えば、ヘキサメチレンアジポアミド、ポリカプロラクタム）、ポリプロピレン、アクリロニトリル（すなわち、アクリル）、レーヨン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン−塩化ビニルコポリマー、及び塩化ビニル−アクリロニトリルコポリマーから製造されるものが挙げられる。好適な天然繊維の例としては、綿、羊毛、黄麻、及び麻布が挙げられる。繊維は、未使用材料又は、例えば、裁断、カーペット製造、繊維製造、若しくは繊維加工から再生された、回収材料若しくは屑材料によるものであってよい。繊維は、均質であってもよく、又は２成分繊維（例えば、共紡糸芯鞘型繊維）のような複合体であってもよい。繊維は、伸張及びけん縮されていてもよく、また押出成形プロセスによって形成されるもののような連続フィラメントであってもよい。繊維の組み合わせを使用してもよい。
【００１７】
メイクコートを含浸させる前に、不織布ウェブは、典型的には、（例えば、メイクコート又は任意のプレボンド樹脂（pre-bond resin）による）任意のコーティング前に測定したとき、少なくとも約５０ｇ／平方メートル（ｇｓｍ）、少なくとも約１００ｇｓｍ、若しくは少なくとも約２００ｇｓｍ、かつ／又は約４００ｇｓｍ未満、約３５０ｇｓｍ未満、又は約３００ｇｓｍ未満の単位面積当たりの重量（即ち、坪量）を有するが、より大きな坪量及びより小さな坪量のものを用いてもよい。更に、メイクコートを含浸させる前、繊維ウェブは、典型的には、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約６ｍｍ、若しくは少なくとも約１０ｍｍ、かつ／又は約２００ｍｍ未満、約７５ｍｍ未満、若しくは約３０ｍｍ未満の厚さを有するが、より厚い及びより薄いものも有用である場合がある。
【００１８】
不織布研磨物品、巻き付け型研磨ホイール、及びそれらの製造方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第２，９５８，５９３号（Ｈｏｏｖｅｒら）、同第４，４８６，２００号（Ｈｅｙｅｒら）、同第５，５９１，２３９号（Ｌａｒｓｏｎら）、同第５，９１９，５４９号（Ｖａｎら）、同第６，０１７，８３１号（Ｂｅａｒｄｓｌｅｙら）；米国特許出願公開第２００６／００４１０６５（Ａ１）号（Ｂａｒｂｅｒ，Ｊｒ．）及び同第２００８／０１２７５７２（Ａ１）号（Ｌｕｄｗｉｇ）に見出すことができる。
【００１９】
多くの場合、メイクコートでコーティングする前に、プレボンド樹脂を不織布ウェブに塗布するのが有用である。プレボンド樹脂は、例えば、取り扱い中に不織布ウェブの一体性を維持することを助けるのに役立ち、また、メイクコートの不織布ウェブへの接着を促進することもできる。プレボンド樹脂の例としては、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、にかわ、アクリル樹脂、尿素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、及びこれらの組み合わせが挙げられる。本方式で用いられるプレボンド樹脂の量は、典型的には、架橋接点で繊維同士を接着するのに見合った最小量に調節されている。いくつかの実施形態において、プレボンド樹脂は、メイクコートを塗布する前に３４５°Ｆ（１７３．９℃）のトンネル炉を３．４分間通過することによって硬化される。不織布ウェブが熱接着性繊維を含む場合、不織布ウェブの熱接着もまた、処理中のウェブの一体性を維持するのを助けることができる。
【００２０】
有用な研磨粒子の例には、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、又は少なくとも１９ＧＰａの平均ビッカース押込み硬度を有する任意のプレミアム研磨粒子が含まれる。ビッカース押込み硬度は、Ｍｏｎｒｏｅに付与された「Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ｇｒａｉｎ」と題される米国特許第５，５９３，４６７号の第２３欄の３９〜４８行目に論じられるように試験することができる。これに加えて、研磨粒子は、少なくとも３．０、少なくとも３．２、少なくとも３．５、少なくとも３．８、又は少なくとも４．０ＭＰａ  ｍ１／２の平均靭性を有する。平均靭性は、参照により本明細書に組み込まれる、論文である「Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ  Ｐｅｎｎｙ−ｌｉｋｅ  Ｃｒａｃｋｓ  ｉｎ  Ｉｎｄｅｎｔｉｏｎ  Ｆｒａｃｔｕｒｅ」ｂｙ  Ｌａｗｎ  ａｎｄ  Ｆｕｌｌｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌｕｍｅ  １０，（１９７５），ｐｐ．２０１６〜２４に概説されている試験手順に従って測定される。
【００２１】
有用なプレミアム研磨粒子としては、ダイヤモンド研磨粒子、立方晶窒化ホウ素研磨粒子、及びゾルゲル製造法に由来するαアルミナ研磨粒子、並びにこれらの混合物が挙げられる。研磨粒子は、例えば個々の粒子、粒塊、複合粒子、及びこれらの混合物の形態であってもよい。プレミアム研磨粒子と従来の研磨粒子とのブレンドを使用することが可能であるが、ブレンドの少なくとも１５％、少なくとも３０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、又は少なくとも９０％はプレミアム研磨粒子から構成されなければならない。いくつかの実施形態では、巻き付け型研磨ホイールで用いられる研磨粒子の１００％がプレミアム研磨粒子である。
【００２２】
研磨粒子は、例えば、少なくとも約０．１マイクロメートル、少なくとも約１マイクロメートル、又は少なくとも約１０マイクロメートル、かつ約２０００未満、約１３００マイクロメートル未満、又は約１０００マイクロメートル未満の平均直径を有してよいが、より大きな及びより小さな研磨粒子を用いてもよい。
【００２３】
例えば、研磨粒子は、研磨材業界が仕様を定めた公称等級を有する場合がある。このような研磨材業界に認められた等級分け規格としては、アメリカ規格協会（ＡＮＳＩ）規格、欧州砥粒製造協会（ＦＥＰＡ）規格、及び日本工業規格（ＪＩＳ）規格として知られているものが挙げられる。代表的なＡＮＳＩ等級の表記（即ち、公称等級として指定される）としては、ＡＮＳＩ  ４、ＡＮＳＩ  ６、ＡＮＳＩ  ８、ＡＮＳＩ  １６、ＡＮＳＩ  ２４、ＡＮＳＩ  ３６、ＡＮＳＩ  ４０、ＡＮＳＩ  ５０、ＡＮＳＩ  ６０、ＡＮＳＩ  ８０、ＡＮＳＩ  １００、ＡＮＳＩ  １２０、ＡＮＳＩ  １５０、ＡＮＳＩ  １８０、ＡＮＳＩ  ２２０、ＡＮＳＩ  ２４０、ＡＮＳＩ  ２８０、ＡＮＳＩ  ３２０、ＡＮＳＩ  ３６０、ＡＮＳＩ  ４００、及びＡＮＳＩ  ６００が挙げられる。代表的なＦＥＰＡ等級表記としては、Ｐ８、Ｐ１２、Ｐ１６、Ｐ２４、Ｐ３６、Ｐ４０、Ｐ５０、Ｐ６０、Ｐ８０、Ｐ１００、Ｐ１２０、Ｐ１５０、Ｐ１８０、Ｐ２２０、Ｐ３２０、Ｐ４００、Ｐ５００、６００、Ｐ８００、Ｐ１０００、及びＰ１２００が挙げられる。代表的なＪＩＳ等級表記としては、ＨＳ８、ＪＩＳ１２、ＪＩＳ１６、ＪＩＳ２４、ＪＩＳ３６、ＪＩＳ４６、ＪＩＳ５４、ＪＩＳ６０、ＪＩＳ８０、ＪＩＳ１００、ＪＩＳ  １５０、ＪＩＳ  １８０、ＪＩＳ２２０、ＪＩＳ  ２４０、ＪＩＳ２８０、ＪＩＳ３２０、ＪＩＳ３６０、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ６００、ＪＩＳ８００、ＪＩＳ１０００、ＪＩＳ１５００、ＪＩＳ２５００、ＪＩＳ４０００、ＪＩＳ６０００、ＪＩＳ８０００、及びＪＩＳ１００００が挙げられる。
【００２４】
典型的には、研磨粒子のコーティング重量は、例えば、用いられる特定の硬化性メイクコート、研磨粒子を塗布するプロセス、及び研磨粒子の寸法に左右され得る。例えば、（任意の圧縮前の）不織布ウェブ上の研磨粒子のコーティング重量は、少なくとも２００ｇ／平方メートル（ｇ／ｍ）、少なくとも６００ｇ／ｍ、若しくは少なくとも８００ｇ／ｍ、かつ／又は２０００ｇ／ｍ未満、約１６００ｇ／ｍ未満、若しくは約１２００ｇ／ｍ未満であってよいが、より重い又はより軽いコーティング重量も用いることができる。
【００２５】
有用なメイクコート樹脂の例としては、塩基触媒であり、かつホルムアルデヒドとフェノールとのモル比が１：１以上、典型的には約１．５：１〜約３：１の範囲内であるレゾールフェノール樹脂が挙げられる。第１のサイズコーティング２４は、レゾールフェノール樹脂を含む。市販のレゾールフェノール樹脂の例としては、商品名「Ｄｕｒｅｚ」（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｂａｋｅｌｉｔｅ  Ｃｏ．）、「Ｄｕｒｉｔｅ」（Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｏ．）、及び「Ｐｒｅｆｅｒｅ」（Ａｒｃｌｉｎ  Ｃａｎａｄａ  Ｃｏ．）で知られているものが挙げられる。典型的には、１のサイズコーティングのコーティング重量は、研磨粒子コーティング重量の少なくとも６％、研磨粒子コーティング重量の少なくとも１０％、若しくは研磨粒子重量の少なくとも１４％、かつ／又は研磨粒子コーティング重量の２８％未満、若しくは研磨粒子コーティング重量の約２０％未満である。第１のサイズコーティング２４は、第２のサイズコーティング２６の塗布の前に、コーティングがべとつかなくなるまで部分的に硬化される。第１のサイズコーティングの部分硬化は、一実施形態では、コーティングされた不織布ウェブを１２１℃（２５０°Ｆ）のトンネル炉に２．７分にわたって通過させることによって行われる。
【００２６】
第２のサイズコーティング２６は、硬化後のポリウレタン樹脂を含む。有用なポリウレタンプレポリマー樹脂は、４．０％〜８．０％の遊離イソシアネート（isocyante）含量を含有し、ジアミン硬化剤で硬化される。市販のプレポリマーポリウレタン樹脂の例は、商品名「Ａｄｉｐｒｅｎｅ」（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐ．）及び「Ｄｅｓｍｏｄｕｒ」（Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）で知られている。
【００２７】
典型的には、第２のサイズコーティング２６は、不織布研磨ウェブをロールに巻く前に乾燥される又は部分的に硬化される。これは、一実施形態では、コーティングされたウェブを４１℃（１０５°Ｆ）のトンネル炉に２．７分にわたって通過させることによって達成される。第２のサイズコーティング２６は、不織布研磨ウェブを芯の周りに渦巻状に巻き付けた後に完全に硬化される。渦巻状に巻きつけられたウェブの硬化は、一実施形態では、渦巻状に巻きつけられたコーティング不織布ウェブの一方の軸端に熱風を引き込み、この熱風を渦巻状に巻きつけられたコーティング不織布ウェブに通過させて反対側の軸端から外に出すことによって行われる。硬化は、８２℃（１８０°Ｆ）〜９２℃（２００°Ｆ）の熱風を６時間にわたって用いた後、更に９時間にわたって温度を１１３℃（２３５°Ｆ）まで上昇させることによって達成される。
【実施例】
【００２８】
本開示の目的及び利点を以下の非限定的な実施例で更に例示する。これらの実施例において列挙されるその特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないと解釈されるべきである。特に記載のない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における全ての部、パーセント、比率等は、重量による。
【００２９】
実施例１及び比較例Ａ〜Ｃ
プレミアム砥粒と、ポリウレタン系の第２のサイズコーティングの塗布前に、硬化されたフェノール系の第１のサイズコーティングとを有する本発明の巻き付け型研磨ホイールの有効性を実証するために、実施例１及び比較例Ａ〜Ｃを調製した。実施例１及び比較例Ａ〜Ｃの不織布研磨ウェブは、表１及び表２で特定される材料から、表３に示される順番で調製された。部分的に乾燥しているがまだ未硬化である第２のサイズコーティング２６を支持している得られた不織布研磨ウェブを、未硬化の接着剤を支持している直径８．５７ｃｍ（３．３７５インチ）、壁厚０．４７６ｃｍ（０．１８７５インチ）であるグラスファイバー製の円筒形の芯の周囲に巻き付けた。コーティングされた不織布ウェブの渦巻状ラップを、張力下でかつ各ラップを定位置に付勢する圧力ロールを使用して、巻き付けられた不織布研磨ウェブ及び芯（以下「バン」と呼ばれる）の外径が約１７．８ｃｍ（７．０インチ）になるまで芯の周りに巻き付けた。次に、このバンをバッチ式炉に入れ、第２のサイズコーティング２６を表３に記載の通りに硬化させた。バンを旋盤に取り付け、剣バイトを使用してバンの外径を約１６．５ｃｍ（６．５インチ）まで減少させた。次いで、ダイヤモンドソーでバンを芯の軸に対して垂直に切断し、直径約１６．５ｃｍ（６．５インチ）、幅２．５ｃｍ（１．０インチ）、センター穴７．６ｃｍ（３．０インチ）の数個の巻き付け型研磨ホイールを形成した。得られた研磨物品（グラスファイバー製の芯を除く）の物質密度は、０．６１ｇ／ｃｍ３（０．２２ｌｂ／ｉｎ３）〜０．７３ｇ／ｃｍ３（０．２６ｌｂ／ｉｎ３）であった。
【００３０】
材料
【表１】
0005871942.tif 000002
【００３１】
研磨材の効率試験
本発明の試料と比較用の試料とを含む巻き付け型研磨ホイールを、研磨材の効率試験に従って試験した。研磨ホイールを、外径７．６ｃｍ（３．０インチ）×内径３．１７ｃｍ（１．２５インチ）のフランジを有する、直径３．１７ｃｍ（１．２５インチ）の従動軸に取り付けた。試験される各不織布研磨組成物につき２つの試験片を調製した。各試験片を、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ  ＆  Ｋｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌ）から入手した１００８冷間圧延鋼、ストックパターン４０１の１１インチ（２８ｃｍ）×２インチ（５ｃｍ）×０．０５６インチ（１．４ｍｍ）炭素鋼製有孔スクリーンプレートワークピース（中心間が７／３２インチ（０．５６ｃｍ）隔てられた直径５／３２インチ（０．４０ｃｍ）の孔）のずれたパターンに対する磨耗性に関して評価した。試験片を５５００ｆｔ／分（１６７６ｍ／分）で回転させ、１線状インチ当たり５ポンド（線状メートル当たり８７５ニュートン）の力でワークピースに押し付けた。試験片をプレートワークピースに１５秒間接触させた後、プレートワークピースを試験片から１０秒間離すサイクルを、１つのテストランで１５サイクル行った。新しいプレートワークピースを取り付け、各テストラン毎に新しいプレートワークピースを使用して、１つのテストランを４回繰り返した。試験片及び５つのプレートワークピースの両方の試験前の重量及び試験後の重量を記録した。研磨ホイールの全切削量を次の通りに計算し、これは研磨ホイールの侵攻性を示す。
【００３２】
【数１】
0005871942.tif 000003
【００３３】
研磨ホイールの性能を示すために効率（％）を用い、この効率（％）は次の通りに算出される。
【数２】
0005871942.tif 000004
【００３４】
全切削量のレベルが同様である場合には、より大きな効率（％）はより高性能の研磨ホイールを示す。
【００３５】
コーティング組成物
【表２】
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【００３６】
【表３】
0005871942.tif 000006
【００３７】
表３の実施例１から分かるように、プレミアム研磨粒子（セラミックαアルミナ）及び第１のサイズコーティングとして部分的に硬化されたフェノール樹脂を用いて巻き付け型研磨ホイールを作製すると、巻き付け型研磨ホイールの効率（％）は４０．１％となり、それと比べて、従来の茶色酸化アルミニウム粒子を有しかつフェノール樹脂の第１のサイズコーティングを有さない比較例Ｃは２７．２％である。これは、巻き付け型研磨ホイールの驚くべき性能の上昇である。比較例Ａは、セラミックαアルミナ研磨粒子を使用する場合に部分的に硬化されたフェノール樹脂の第１のサイズコーティングを省略すると、比較例Ｃとほとんど同じ性能（２９．８％対２７．２％）を有する巻き付け型研磨ホイールとなることを示している。比較例Ｂは、部分的に硬化されたフェノール樹脂の第１のサイズコーティングと従来の茶色酸化アルミニウム鉱物とを組み合わせて用いると、比較例Ｃよりも性能が低下した（２２．３％対２７．２％）巻き付け型研磨ホイールとなることを示している。このように、部分的に硬化されたフェノール性の第１のサイズコーティングは、αアルミナ製のプレミアム砥粒の性能を有意に高め、従来の茶色酸化アルミニウム製の砥粒の性能を実際に低下させる。
【００３８】
当業者は、より具体的に添付の特許請求の範囲に記載した本開示の趣旨及び範囲から逸脱せずに、本開示への他の修正及び変更を行うことが可能である。多様な実施形態の観点を多様な実施形態の他の観点と全体的に、若しくは一部的に相互交換すること又は組み合わせることが可能であると理解されたい。特許状への上述の出願において引用された、参照、特許、又は特許出願は、一貫した方法で全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらの組み込まれた参照と本明細書との間に部分的に不一致又は矛盾がある場合、先行する記述の情報が優先するものとする。当業者が請求項の開示を実行することを可能にするために与えられた先行する記述は、本請求項及びそれと等しい全てのものによって定義される本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
0005871942.tif 000007
【図１Ａ】
0005871942.tif 000008
【図２】
0005871942.tif 000009