(57)【要約】  開口のあるコーティングされた研磨剤部材を有する研磨剤物品、濾材、及び接続中間部材が、超音波溶接プロセスにより形成される。研磨剤物品は加工物を研磨するのに有用である。
2009539638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイク層とサイズ層によって薄い可撓性のある非圧縮性裏材の第１の主表面に固定された研磨剤粒子、並びに前記裏材の第１の主表面の反対側の、第２の主表面に接着された接着剤層を含み、開口が前記研磨剤層、前記裏材、及び前記接着剤層を貫通して延びる、開口のあるコーティングされた研磨剤部材と、
第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する第１の濾材であって、前記第１の表面が前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材の前記接着剤層に接着され、チャネル側壁によって形成される別個のチャネルであって、第１の表面から第２の表面まで延びる別個のチャネルを規定する、第１の濾材と、
相対する第１及び第２の表面を有する第２の濾材であって、前記第２の濾材の第１の表面が界面で前記第１の濾材の第２の表面と隣接している、第２の濾材と、
前記第２の濾材の第２の表面に取り付けられた接続中間部材であって、布地を含み、前記第２の濾材と隣接した裏面及び前記裏面の反対側に外面に向かって配置した係合可能な表面を有する、接続中間部材と
を備え、前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材から前記第２の濾材へ粒子を流すことができるように、前記開口の少なくとも一部が、前記別個のチャネルの少なくとも一部と連携し、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が中間面に位置している少なくとも１つの溶接により接合されている、研磨剤物品。
【請求項２】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、交差する線若しくは線分の連続的な網状組織を含む溶接により共に接合されている、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項３】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、少なくとも２０個の溶接により接合されている、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項４】
前記溶接が１〜１０ｍｍの範囲の最高幅を有する、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項５】
前記第１の濾材が１〜２０ｍｍの範囲の最高厚さを有する、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項６】
前記チャネル側壁がポリマーフィルムを含む、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項７】
前記別個のチャネルが少なくとも０．１ｍｍの平均有効円状直径を有する、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項８】
前記第２の濾材が不織布フィルタを含む、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項９】
前記第１の濾材若しくは前記第２の濾材の少なくとも１つがエレクトレット帯電を有する、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項１０】
前記接続中間部材が２部分からなる機械的係合システムのループ部を含む、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項１１】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材がそれぞれポリプロピレンを含む、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項１２】
前記研磨剤物品が研磨剤ディスクを含む、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項１３】
前記研磨剤粒子が５０マイクロメートル以下の平均粒子サイズを有する、請求項１に記載の研磨剤物品。
【請求項１４】
請求項１に記載の研磨剤物品により加工物表面を摩擦するように接触させること、及び前記表面を研磨するために前記研磨剤物品と前記表面とを相対的に動かすことを包含する、加工物表面の研磨方法。
【請求項１５】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材がそれぞれポリプロピレンを含む、請求項１４に記載の加工物表面の研磨方法。
【請求項１６】
メイク層とサイズ層によって薄い可撓性のある非圧縮性裏材の第１の主表面に固定された研磨剤粒子、並びに前記裏材の前記第１の主表面の反対側の、第２の主表面に接着された接着剤層を含み、開口が前記研磨剤層、前記裏材、及び前記接着剤層を貫通して延びる、開口のあるコーティングされた研磨剤部材を提供することと、
第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有し、前記第１の濾材がチャネル側壁によって形成される別個のチャネルを規定し、前記別個のチャネルが前記第１の濾材の第１の表面から前記第１の濾材の第２の表面まで延びる、第１の濾材を提供することと、
相対する第１及び第２の表面を有する第２の濾材を提供することと、
布地を含み、かつ裏面及び前記裏面の反対側に係合可能な表面を有する接続中間部材を提供することと、
前記第２の濾材の第１の表面を前記第１の濾材の第２の表面に接触させることと、
前記接続中間部材の裏面と前記第２の濾材の第２の表面とを接触させることと、
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合させる少なくとも１つの溶接であって、前記第１の濾材の第２の表面に位置する溶接を形成することと、
前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材の前記接着剤層を、第１の濾材の第１の表面に接着すること、を包含し、
前記開口のあるコーティングされた研磨材部材から前記第２の濾材へ粒子を流すことができるように、少なくとも一部の前記開口が、少なくとも一部の前記別個のチャネルと連携する、研磨剤物品製造方法。
【請求項１７】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、交差する線分の連続的な網状組織を含む溶接により共に接合される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、少なくとも２０個の溶接により共に接合される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合する前に、前記第１の濾材を第２の濾材へ接着することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材がそれぞれポリプロピレンを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの溶接が、
前記第１の濾材の第１の表面に超音波溶接のホーン若しくはアンビルのいずれか一方を接触させ、前記接続中間部材の係合可能な面に前記超音波溶接のホーン若しくはアンビルの他方を接触させ、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合する少なくとも１つの溶接を超音波により形成することを包含するプロセスによって形成される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨剤物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨剤物品は、研磨、研削、及び磨きの用途のために産業界で使用されている。これは、多くの異なる寸法のベルト、ディスク、シート等の、各種の変換された形状で得られる。
【０００３】
しばしば、「シート状製品」（すなわちディスク及びシート）の形状の研磨剤物品を使用する場合、研磨剤物品を研磨工具に実装する又は接続するためにバックアップパッドが使用される。１つの種類のバックアップパッドは、一連の溝に接続されたダスト収集孔を有する。ダスト収集孔は、一般的に真空源に接続され、研磨剤物品の研磨表面における削り屑の集積を制御する補助となる。研磨面から削り屑、ダスト、及びくずを取り除くことにより、研磨剤物品の性能が向上することが知られている。
【０００４】
一部の研磨工具は、ダスト収集手段を伴う全体真空システムを有する。関連したバックアップパッドが必要とする既存の研磨ディスクの吸い込み要件により、これらの研磨工具の抜き出し及び保持能力は、ある程度限られていた。
【０００５】
一部の研磨工具の構成では、研磨工具に連結されたホースを通して、削り屑は複合ダスト収集システムで収集される。しかし、ダスト収集システムは、研磨工具の使用者にとって、常時利用可能とは限らない。更に、ダスト収集システムの使用はホースを必要とするが、このホースは扱いにくい場合があり、使用者の研磨工具の操作を妨げる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダスト抜き出しを伴う研磨システム代替方法を提供する必要性が引き続きある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様では、研磨剤物品は、
メイク層とサイズ層によって薄い可撓性のある非圧縮性裏材の第１の主表面に固定された研磨剤粒子、並びに前記裏材の第１の主表面の反対側の、第２の主表面に接着された接着剤層を含み、開口が前記研磨剤層、前記裏材、及び前記接着剤層を貫通して延びる、開口のあるコーティングされた研磨剤部材と、
第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有する第１の濾材であって、前記第１の表面が前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材の前記接着剤層に接着され、チャネル側壁によって形成される別個のチャネルであって、第１の表面から第２の表面まで延びる別個のチャネルを規定する、第１の濾材と、
相対する第１及び第２の表面を有する第２の濾材であって、前記第２の濾材の第１の表面が界面で前記第１の濾材の第２の表面と隣接している、第２の濾材と、
前記第２の濾材の第２の表面に取り付けられた接続中間部材であって、布地を含み、前記第２の濾材と隣接した裏面及び前記裏面の反対側に外面に向かって配置した係合可能な表面を有する、接続中間部材とを備え、前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材から前記第２の濾材へ粒子を流すことができるように、前記開口の少なくとも一部が、前記別個のチャネルの少なくとも一部と連携し、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が中間面に位置している少なくとも１つの溶接により接合されている、研磨剤物品を提供する。
【０００８】
本発明にかかる磨耗剤物品は、例えば加工物の表面を研磨するために有用である。従って、他の態様では、本発明は、本発明にかかる研磨剤物品により表面を摩擦するように接触すること、及び前記表面を研磨するために前記研磨剤物品と前記表面とを相対的に動かすことを包含する、表面の研磨方法を提供する。
【０００９】
本発明にかかる研磨剤物品は、一般的に、コーティングされた研磨剤部材に近接して位置する溶接を有する、対応する研磨剤物品に関し、少なくとも１つの改善された研磨特性を示す。
【００１０】
他の態様では、本発明は、
メイク層とサイズ層によって薄い可撓性のある非圧縮性裏材の第１の主表面に固定された研磨剤粒子、並びに前記裏材の前記第１の主表面の反対側の、第２の主表面に接着された接着剤層を含み、開口が前記研磨剤層、前記裏材、及び前記接着剤層を貫通して延びる、開口のあるコーティングされた研磨剤部材を提供することと、
第１の表面及び前記第１の表面の反対側の第２の表面を有し、前記第１の濾材がチャネル側壁によって形成される別個のチャネルを規定し、前記別個のチャネルが前記第１の濾材の第１の表面から前記第１の濾材の第２の表面まで延びる、第１の濾材を提供することと、
相対する第１及び第２の表面を有する第２の濾材を提供することと、布地を含み、かつ裏面及び前記裏面の反対側に係合可能な表面を有する接続中間部材を提供することと、
前記第２の濾材の第１の表面を前記第１の濾材の第２の表面に接触させることと、
前記接続中間部材の裏面と前記第２の濾材の第２の表面とを接触させることと、
前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合させる少なくとも１つの溶接であって、前記第１の濾材の第２の表面に位置する溶接を形成することと、
前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材の前記接着剤層を、第１の濾材の第１の表面に接着すること、を包含し、
前記開口のあるコーティングされた研磨剤部材から前記第２の濾材へ粒子を流すことができるように、少なくとも一部の前記開口が、少なくとも一部の前記別個のチャネルと連携する、研磨剤物品製造方法を提供する。
【００１１】
一部の実施形態では、前記少なくとも１つの溶接が、
前記第１の濾材の第１の表面に超音波溶接のホーン若しくはアンビルのいずれか一方を接触させ、前記接続中間部材の係合可能な面に前記超音波溶接のホーン若しくはアンビルの他方を接触させ、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合する少なくとも１つの溶接を超音波により形成することを包含するプロセスによって形成される。
【００１２】
一部の実施形態では、前記方法は、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材を接合する前に、前記第１の濾材を第２の濾材へ接着することを更に含む。
【００１３】
一部の実施形態では、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、交差する線分の連続的な網状組織を含む溶接により共に接合されている。一部の実施形態では、前記第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が、少なくとも２０個の溶接により共に接合されている。一部の実施形態では、前記溶接が１〜１０ｍｍの範囲の最大幅を有する。一部の実施形態では、前記第１の濾材は１〜２０ｍｍの範囲の最高厚さを有する。一部の実施形態では、チャネル側壁は、構造面を含むことが可能で、並びに帯電していてもよいポリマーフィルムを含む。一部の実施形態では、前記別個のチャネルは、少なくとも０．１ｍｍの平均有効円状直径を含む。一部の実施形態では、第２の濾材は、ポリオレフィン繊維を含み、１平方メートルあたり１０〜２００ｇの範囲の坪量を有する不織布フィルタを含む。一部の実施形態では、少なくとも２つの、開口のあるコーティングされた研磨剤部材、第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が同一の広がりを有する。一部の実施形態では、接続中間部材は感圧性接着剤を含む。一部の実施形態では、接続中間部材の布地はポリプロピレンを含む。一部の実施形態では、接続中間部材は、２部分の機械的係合システムのループ部若しくはフック部を含む。一部の実施形態では、研磨剤物品は研磨剤ディスクを含む。
【００１４】
本明細書においては、
「布地」という用語は、織られた、不織の、編まれた、若しくは接着された布及び網を含み、
「可撓性」とは、永久的に残る物理的損傷を伴わずに曲げられる能力を意味し、
「非圧縮性」とは、圧縮に強く抵抗することを意味し、
「薄い」とは、１つの面から反対側の面の長さが比較的小さいことを意味し、並びに
「加工物」とは、例えば、木、金属、ドライウォール、若しくは塗装された面などの研磨される対象物を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１Ａは、例示的な研磨剤物品１０２の一部を切り取った斜視図である。図１Ａに示すように、研磨剤物品１０２は、開口のあるコーティングされた研磨剤部材１０４、第１の濾材１２０、第２の濾材１４０、及び接続中間部材１４６を有する。第１の濾材１２０、第２の濾材１４０、及び接続中間部材１４６が、溶接１２５により共に接合されている。この図で示されるように、第１の濾材１２０、第２の濾材１４０、及び接続中間部材１４６を接着するために使用される超音波溶接プロセスの間、空洞１２９が第１の濾材１２０内に、溶接１２５に隣接して形成される。開口のあるコーティングされた研磨剤部材１０４は、研磨プロセスの間、開口のあるコーティングされた研磨剤部材１０４を通して、残り屑を流すことができる開口１１５を有する。該粒子は、研磨剤物品中の濾材によって捕捉される。
【００１６】
研磨剤物品１０２の構成要素を露呈するために一部分を切り取った反転された斜視図を図１Ｂに示す。この図で示されるように、第１の濾材１２０、第２の濾材１４０、及び接続中間部材１４６を接着するために使用される超音波溶接プロセスの間に、皺１２７が、第２の濾材１４０及び接続中間部材１４６内に、溶接１２５に隣接して形成される。
【００１７】
図１Ｃは研磨剤物品１０２（図１Ｂに示す）の概略断面図を示す。図１Ｃに示すように、研磨剤物品１０２は複数の層を含む。第１の濾材１２０は第１の表面１２２、及び第１の表面１２２の反対側の第２の表面１２４を有する。第２の濾材１４０は、第１の表面１４２、及び第１の表面１４２に相対する第２の表面１４４を有する。第１の濾材１２０の第１の表面１２２は、開口のあるコーティングされた研磨剤部材１０４に隣接している。第１の濾材１２０の第２の表面１２４は、第２の濾材１４０の第１の表面１４２に隣接している。接続中間部材１４６は、第２の濾材１４０の第２の表面１４４に取り付けられる。溶接１２５は、第１の濾材１２０の第２の表面１２４に位置し、皺１２７の末端を形成する。
【００１８】
図２は、他の例示的な研磨剤物品２０２を示す。第１の濾材２２０は、第１の表面２２２、及び第１の表面２２２に相対する第２の表面２２４を含む。第２の濾材２４０は第１の表面２４２、及び第１の表面２４２に相対する第２の表面２４４を含む。第１の濾材２２０の第１の表面２２２は、開口のあるコーティングされた研磨剤部材２０４に隣接している。第１の濾材２２０の第２の表面２２４は、第２の濾材２４０の第１の表面２４２に隣接している。接続中間部材２４６は、第２の濾材２４０の第２の表面２４４に取り付けられる。研磨剤物品２０２は、研磨剤物品１０２（図１Ａ及び２Ａに示す）とは異なり、例えば、ここでは、単独の溶接２２６は第２の表面２４４に沿って位置する交差する線分２２５の連続的な網状組織を含む。溶接２２６は第１の濾材２２０の第２の表面２２４に位置し、皺２２７の末端を形成する。
【００１９】
一般的に、溶接は、真っ直ぐか又は曲がった、交差する線若しくは線分の連続的な網状組織を含む、複数の別個の溶接か又は単一の溶接であり、研磨剤物品全体にわたって比較的均一な構造的特性及び性能特性を提供するために、第１の濾材の第２の表面全体にわたって実質的に均等に分布していなくてはならない。これは複数の点溶接、或いは直線及び／又は線分（すなわち、比較的短い直線溶接）の形状の溶接により、又は溶接された連続的な、相互に接続した直線若しくは線分の網状組織（例えば、ハニカム状パターン又は網目状パターンなど）により遂行されてもよい。従って、溶接の密度は、第１の濾材の第２の表面の４．６平方センチメートルにつき少なくとも１つ、例えば、少なくとも０．８、１．５、２．３、３、３．８、４．６、６．２、７．７若しくはこれ以上（３０平方インチにつき５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０又はこれ以上）であってもよく、実際の数字は一般的には適切な性能基準（例えば、構造的な完全性、若しくはダスト容量）に適合するように選択される。当然ながら、より大きい研磨剤物品はより小さいものより多くの溶接を有する。
【００２０】
接続中間部材は、布地を含み、例えば、２部分の機械的係合システムのループ部若しくはフック部を含む。一部の実施形態では、接続中間部材は、取扱中にこれを保護するための所望の剥離ライナーを上に有する、感圧性接着剤の層を伴う布地を含むことが可能である。一般的には、接続中間部材は多孔質であり、空気が通り抜けることができるが、これは要件ではない。
【００２１】
この接続中間部材は、不織布、織布、又は編んだループ布地であってもよく、これらは、研磨剤物品が、補足的な噛み合い構成要素を有するバックアップパッドに取り付けられるために使用され得る。
【００２２】
織布及び編んだループ布地は、係合しているフックに対して直立したループを形成するために布地構造に含まれる、ループ形状の長繊維又は糸を有してもよい。不織布ループ繊維は、絡み合う繊維によって形成されるループを有してもよい。一部の不織布ループ接続中間繊維では、直立したループ形成のために不織布ウエブを通して糸を縫製することでループが形成される。
【００２３】
ループ付きの繊維として使用するのに好適な、有用な不織布には、例えば、エアレイド布地、スパンボンド布地、スパンレース布地、メルトブロウン布地、および接着されたカードウエブが含まれる。不織布の繊維は、例えば、ニードルパンチ、ステッチボンド、水流交絡、化学接着、及び熱接着を含む当業者にとって既知の各種の方法で接着させることが可能である。使用される織布若しくは不織布繊維は、天然繊維（例えば、木材の繊維若しくは綿繊維）合成繊維（例えば、ポリエステル繊維若しくはポリプロピレン繊維）又は天然繊維及び合成繊維の混合物から作成され得る。一部の実施形態では、接続中間部材はナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、若しくはこれらの組合せから作成される。
【００２４】
ループ繊維は、空気透過を顕著に妨げない開構造を有していてもよい。
【００２５】
接続中間部材は、フック材料を含んでいてもよく、それは当業者にとって既知の多くの異なる方法の１つによって作成され得る。いくつかの好適なフック材料及びこれらを作成するプロセスには、例えば、米国特許第５，０５８，２４７号（トーマス（Thomas）ら）、及び米国特許第６，５７９，１６１号（チェスレイ（Chesley）ら）、及び米国特許出願公開番号第２００４／０１７０８０１  Ａ１号（セス（Seth）ら）に記述されているものが含まれる。
【００２６】
第２の濾材には、濾過製品、特に空気濾過製品に従来使用される、広範囲にわたる種類の開口のある濾材が含まれていてもよい。例えば、第２の濾材は繊維状の材料、フォーム、開口のある膜、等であってもよい。一部の実施形態では、第２の濾材は、例えば、繊維状の不織布繊維ウエブなどのような濾材ウエブ等の繊維状の材料を含んでいてもよいが、織布ウエブ及び編んだウエブを使用することも可能である。
【００２７】
一部の実施例では、第２の濾材は、直径が１００μｍ未満、しばしば５０μｍ未満、時には１μｍ未満の繊維サイズを有する、繊維状の材料を含む。第２の濾材には、広い範囲にわたる種類の坪量の繊維状の材料が使用される。第２の濾材の坪量は、一般的に平方メートルあたり５ｇ〜１０００ｇの範囲内である。一部の実施形態では、第２の濾材は、平方メートルあたり１０ｇ〜２００ｇの範囲内である。望むならば、第２の濾材は、濾材の１つ以上の層（ウエブ）を含んでいてもよい。
【００２８】
第２の濾材は、混合物及びブレンドを含む、広い範囲にわたる種類の有機高分子材料で作成されていてもよい。好適な有機高分子材料の実施例としては、例えば、ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン、ポリ−１−ブテン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロロエチレン、若しくはポリ塩化ビニル、などのようなポリオレフィン類；例えば、ポリスチレンなどのような芳香族ポリアレーン類；ポリカーボネート類；例えば、ポリエチレンテレフタレート、又はポリ乳酸（ＰＬＡ）などのようなポリエステル類；及びこれらの組合せ（混合物若しくはコポリマーを含む）等の広い範囲にわたる市販の材料が含まれる。有用なポリオレフィン類は分枝状のアルキルラジカルを含まないものであってもよい。他の好適な材料には、セルロース、レーヨン、アクリル、及び変性アクリル（ハロゲン変性アクリル）などのような非熱可塑性樹脂繊維、「ノーメックス（NOMEX）」及び「ケブラー（KEVLAR）」の商業的な名称でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E. I. du Pont de Nemours and Co.）から利用可能なものなどのようなポリアミド繊維若しくはポリイミド繊維、及びこれらの組合せを含む。
【００２９】
第２の濾材として不織布材料を採用した実施形態では、不織布濾材は、メルトブロウイング、スパンボンディング、カーディング、エアレイイング、（ドライレイイング）、ウエットレイイング等の従来の不織布手法によるウエブで形成されていてもよい。望むならば、繊維、若しくはウエブは、例えば、コロナ放電電極、若しくは高強度電界の使用を含む既知の方法により荷電されていてもよい。繊維形成の間、濾材ウエブの中に繊維を形成する前又は繊維を形成している間、或いは濾材ウエブの形成の後、繊維は荷電される可能性がある。第２の媒体フィルタを形成する繊維は、第１の濾材に接合した後でさえも、荷電され得る。第２の濾材は、感圧性接着剤を含むポリマー結合剤若しくは接着剤でコーティングされた繊維を含んでもよい。
【００３０】
図３Ａは、積み重ねられたフィルム層を含む、例示的な第１の濾材３２０の斜視図を示す。図３Ｂは、図３Ａに示す第１の濾材３２０の一部の平面図を示す。図３Ａに示すように、第１の濾材３２０は、各種の用途に適合するように異なってもよい厚さＨを有する。例えば、特定の研磨用途が、大きい粒子保持能力を伴う研磨剤物品を必要とする場合、第１の濾材の厚さは増大し得る。第１の濾材の厚さは、例えば、望ましい研磨剤物品の剛性などを含む他のパラメーターによって画定され得る。一部の実施形態では、本発明にかかる研磨剤物品の第１の濾材は、研磨剤物品に使用されている他の濾材と比較すると比較的剛性がある。
【００３１】
一般的に第１の濾材は、少なくとも０．５ｍｍの平均厚さを有する。一部の実施形態では、第１の濾材は、少なくとも１ｍｍの平均厚さを有する。更に一部の実施形態では、第１の濾材は、少なくとも３ｍｍの平均厚さを有する。
【００３２】
一般的に第１の濾材は３０ｍｍ未満の平均厚さを有する。一部の実施形態では、第１の濾材は２０ｍｍ未満の平均厚さを有する。更に一部の実施形態では、第１の濾材は１０ｍｍ未満の平均厚さを有する。
【００３３】
図３Ｂに示すように、例示的な第１の濾材３２０は、第１の濾材３２０の厚さを通して延びるチャネル３２６の側壁３２８を形成する、ポリマーフィルムの積み重ね３３２を含む。側壁３２８は接着領域３３４において互いに保持する。
【００３４】
本発明にかかる研磨剤物品の研磨剤物品内に含まれ得る第１の濾材は、例えば、米国特許第６，２８０，８２４号（インスレイ（Insley）ら）、米国特許第６，４５４，８３９号（ハグランド（Hagglund）ら）、及び米国特許第６，５８９，３１７号（ジャン（Zhang）ら）に記述されている濾材を含む。
【００３５】
本発明に使用してもよい第１の濾材のポリマーフィルム側壁を形成するのに有用なポリマーには、ポリエチレン及びポリエチレンコポリマーを含むポリオレフィン類、ポリプロピレン及びポリプロピレンコポリマー類、ポリビニリデンジフルオライド（ＰＶＤＦ）、並びにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含むが、これに限るものではない。その他の高分子材料は、アセテート類、セルローズエーテル類、ポリビニルアルコール類、多糖類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリ（塩化ビニル）、ポリウレタン類、ポリ尿素類、ポリカーボネート類、およびポリスチレンを含む。ポリマーフィルム層は、アクリレート類若しくはエポキシ類などのような硬化性樹脂材料から成形され、熱、紫外線、若しくは電子ビーム照射に暴露されることによって、遊離基経路を通して化学的に促進されて硬化されてもよい。一部の好ましい実施形態では、ポリマーフィルム層は、荷電する能力を有する高分子材料、すなわち、誘電体ポリマー及びポリオレフィン若しくはポリスチレンの混合物で形成される。
【００３６】
ポリマーフィルム層は、片面若しくは両面に、例えば、米国特許第６，２８０，８２４号（インスレイ（Insley）ら）に報告されている、画定された構造表面を有することが可能である。構造表面は、例えば、ピラミッド、立方体の角部、Ｊフック、キノコの頭状等などの直立した茎部若しくは突起、連続的又は断続的な隆起部、例えば、チャネルと干渉する方形若しくはＶ型の隆起部、又はこれらの組合せの形状でもよい。これらの突起部は、整然、乱雑、若しくは断続的、又は隆起部などのような他の構造と組合せることが可能である。隆起部型の構造は、整然、不規則断続的、相互に平行、又は交差する若しくは交差しない角度で延長していてもよく、鳥の巣状の隆起部若しくは突起部などのような隆起部間で他の構造と組み合わされることも可能である。一般的に、縦横比が高い構造は、全体若しくはフィルムの一部分のみに延長してもよい。フィルム部に存在する場合は、この構造は対応する平面状フィルムよりも大きい表面積を提供する。
【００３７】
この構造表面は、米国特許第５，０６９，４０３号（マランティック（Marantic）ら）、第５，１３３，５１６号（マランティック（Marantic）ら）、第５，６９１，８４６号（ベンソン（Benson）ら）、第５，５１４，１２０号（ジョンソン（Johnston）ら）、第５，１７５，０３０号（ルー（Lu）ら）、第４，６６８，５５８号（バーバー（Barber））、第４，７７５，３１０号（フィッシャー（Fisher））、３，５９４，８６３号（エルブ（Erb））、若しくは第５，０７７，８７０号（メルバイ（Melbye）ら）などに開示されている方法のような、構造フィルムを形成する任意の既知の方法によって作成され得る。
【００３８】
図４は、他の例示的な、孔があいた物体を含む第１の濾材の斜視図を示す。図４に示すように、第１の濾材４２０は、第１の濾材の第１の表面から第２の表面まで延長するチャネル側壁４２８を伴うチャネル４２６を含む。図４に示す濾材は、例えば、フォーム、紙、若しくは成形された熱可塑性材料及び成形された熱硬化性樹脂を含むプラスチックを含む各種の材料より構築されてもよい。一部の実施形態では、第１の濾材は孔あきの開口があるフォーム材料から作成される。更に一部の実施形態では、第１の濾材は孔あき若しくはスリットがあって引き伸ばされたシート材料から作成される。一部の実施形態では、穴あき本体を第１の濾材として利用し、開口のある本体はファイバーグラス、ナイロン、ポリエステル、若しくはポリプロピレンから作成される。
【００３９】
一部の実施形態では、第１の濾材は、第１の濾材の第１の表面から第２の表面まで延びる別個のチャネルを有する。このチャネルは、第１の濾材の第１の表面から第２の表面まで直接延びる、曲がりくねっていない経路を有することが可能である。チャネルの断面積は、個々のチャネルを通り抜ける最大の円の直径である、有効円状直径に関して説明することが可能である。
【００４０】
一般的には、第１の濾材は平均有効円状直径が少なくとも０．１ｍｍのチャネルを有するが、これは要件ではない。一部の実施形態では、第１の濾材は、平均有効円状直径が少なくとも０．３ｍｍのチャネルを有する。更に一部の実施形態では、第１の濾材は、平均有効円状直径が少なくとも０．５ｍｍのチャネルを有する。
【００４１】
一般的に第１の濾材は平均有効円状直径が２ｍｍ未満のチャネルを有する。一部の実施形態では、第１の濾材は、平均有効円状直径が１ｍｍ未満のチャネルを有する。更に一部の実施形態では、第１の濾材は、平均有効円状直径が０．５ｍｍ未満のチャネルを有する。
【００４２】
本発明にかかる研磨剤物品の第１の濾材及び第２の濾材を含む濾材は、静電気を帯電していてもよい。静電帯電は、濾材の、粒子状物体を流体の流れから取り除く能力を、粒子と濾材表面との間の誘引力を高めることによって強化する。側壁の近くを通過する衝突しない粒子は、流体の流れからより容易に引かれ、衝突する粒子はより強く付着する。受動的な静電帯電は、長時間にわたり電気的な帯電の持続を示す誘電体材料のエレクトレットによって提供される。エレクトレットの帯電可能なポリマー材料には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及びポリプロピレンなどのような無極性のポリマーが含まれる。
【００４３】
誘電性材料を帯電するためには、コロナ放電、帯電した電場の存在下での材料の加熱及び冷却、帯電した粒子をウエブに噴霧、及び水噴射若しくは水滴流による表面の衝突を含む、いくつかの方法が使用され、そのいずれを本発明の研磨剤物品の濾材を帯電するのに使用してもよい。加えて、混合材料の使用により表面の帯電能力は強化される。既知の帯電方法の実施例には、米国特許番号第ＲＥ３０，７８２号（バン・ターンホート（van Turnhout）ら）、米国特許第ＲＥ３１，２８５号バン・ターンホート（van Turnhout）ら）、米国特許第５，４９６，５０７号（アンガジバンド（Angadjivand）ら）、米国特許第５，４７２，４８１号（ジョーンズ（Jones）ら）、米国特許第４，２１５，６８２号（クビック（Kubik）ら）、米国特許第５，０５７，７１０号（ニシウラ（Nishiura）ら）、及び米国特許第４，５９２，８１５（ナカオ（Nakao））に開示されたものを含む。
【００４４】
第１及び第２の濾材は、接続中間部材に接合される前に互いに接着されていてもよい。有用な接着技法には、接着剤及び超音波溶接が含まれる。
【００４５】
超音波溶接は、溶接されるべき双方の材料を溶融し融合するために高周波数の音波エネルギーの使用を伴う、よく知られた手法である。超音波溶接装置は商業的に幅広く利用可能である。超音波溶接プロセスでは、溶接される部品は、通常「アンビル」（受動要素）と呼ばれる要素と「ホーン」（超音波震動する要素）と呼ばれる要素との間に圧力の下において保持され、それから通常２０〜４０ｋＨｚの周波数の超音波震動にさらされる。超音波周波数の機械的な震動エネルギーは、溶接ホーンから圧縮された材料に伝えられ、これによって超音波溶接を形成する。ホーン及びアンビルはいかなる形状を有していてもよい。一般的に、ホーン若しくはアンビルのいずれかより小さい接触面積を有する方は、溶接されるべき物品に他方よりも急速に貫通する傾向がある。このような場合、一般的に溶接装置を、溶接を行なう間、ホーン若しくはアンビルのいずれかより小さい接触面積を有する方を第１の濾材の第１の表面に接触するように配設するのが便利である。
【００４６】
溶接を形成するために必要な時間は、一般的に１秒未満であるが、振動の振幅、及び溶接する材料の種類などのような要因に左右される。更に最後に指摘する点として、溶接を形成するために双方が融合できない材料に対しては、超音波溶接は一般的に効果的ではない。この理由により、第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材の少なくとも一部は、それらが溶融相溶性のある同じ若しくは同様の材料となるように一般的に選択される。例えば、接続中間部材はナイロン及びポリプロピレンの繊維混合物を含むのに対し、第１及び第２の濾材はポリプロピレンを含んでいてもよい。
【００４７】
一旦第１の濾材、第２の濾材、及び接続中間部材が互いに溶接されると、開口のあるコーティングされた研磨剤物品は感圧性接着剤の層により第１の濾材に接着される。
【００４８】
図５Ａは、例示的な開口のあるコーティングされた研磨剤部材５０４の平面図を示す。図５Ｂは、開口のあるコーティングされた研磨剤部材５０４（図５Ａに示された）の一部の断面図を示す。図５Ｂに示したように、開口のあるコーティングされた研磨剤部材５０４は、第１の表面５０８及び第２の表面５１０を有する、薄い可撓性で非圧縮性の裏材５０６、メイクコーティング５１４、研磨粒子５１２、及びサイズコーティング５１５を含む。図５Ａに示すように、開口のあるコーティングされた研磨剤部材５０４は開口５１６（図５Ｂには示されない）を含む。
【００４９】
薄い可撓性で非圧縮性の裏材は金属、紙、若しくはプラスチックフィルム（例えば、例えばポリエステル、ポリエチレン、及びポリプロピレンなどのような熱可塑性樹脂材料を含む）から作成されてもよい。
【００５０】
市販の開口のあるコーティングされた研磨剤物品の実施例は、ドイツ、ヴェッセリングのセイント・ゴバイン・アブレーシブス（Saint-Gobain Abrasives）Ｇｍｂｈから「ノートンマルチエア（NORTON MULTI-AIR）」の商業的な表記で入手可能な材料、及びミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（3M Company）から「３６０Ｌマルチホールフックイット（MULTIHOLE HOOKIT）」の商業的な表記で入手可能な開口のあるコーティングされた研磨剤ディスクを含む。開口のあるコーティングされた研磨剤物品を提供するために孔あき（例えばダイ若しくはレーザーによる）であってもよい、市販のコーティングされた研磨剤物品の実施例には、３Ｍカンパニー（3M Company）から「３７３Ｌミクロン・ミクロフィニッシング・フィルム（MICRON MICROFINISHING FILM）」の商業的な表記で入手可能な研磨剤料を含む。
【００５１】
超音波溶接工程を実行する様式が、結果として得られる研磨剤物品の製品性能に影響することが今回発見された。例えば、アンビルは第１の濾材に対して定置され、ホーンは接続中間部材に定置された場合、溶接は一般的に第１の濾材の第１の表面に形成されるが、一方ホーンは第１の濾材に対して定置され、アンビルは接続中間部材に対して定置された場合、溶接は一般的に第１の濾材の第２の表面に形成される。
【００５２】
理論に束縛されるものではないが、第１の媒体の第１表面の比較的堅い溶接の存在及び薄い可撓性で非圧縮性の裏材への接着は、結果として例えば切削などのような研磨特性においてある程度の減少をもたらす、開口のあるコーティングされた研磨剤物品の研磨特性に局部的な差異をもたらす。加えて、形成される皺は、溶接が第１の濾材の第１の表面に位置している場合よりも、溶接が第１の濾材の第１の表面に位置している場合により深く、結果として研磨剤物品全体の曲がり若しくは歪みを生じ、これが結果として例えば切削及び又はダスト収集効率などのような研磨特性にある程度の減少をもたらす。
【００５３】
上述のように、開口のあるコーティングされた研磨部材は、メイク層及びサイズ層、及び所望によりスーパーサイズ層により裏材に固定された研磨粒子を含有する。一部の実施形態では、基材に、例えば、プリサイズ、バックサイズ、サブサイズ、若しくは飽和などのような、処理が行なわれる。
【００５４】
一般的に、コーティングされた研磨剤のメイク層は、メイク層前駆体によって少なくとも基材（処置済み若しくは未処理）の一部をコーティングすることによって調製される。研磨剤粒子は少なくとも部分的に第１の結合剤前駆体を含むメイク層前駆体に埋め込まれて（例えば、静電コーティングによって）おり、メイク層前駆体は少なくとも部分的に硬化している。研磨粒子の静電コーティングは、一般的に、直立して配向した研磨粒子を提供する。この「直立して配向した」という用語は、研磨粒子の多数の長い寸法が裏材に略平行（すなわち、６０°と１２０°との間）に配向される特性を示す。研磨粒子を直立して配向するための他の手法もまた使用され得る。
【００５５】
次に、メイク層及び研磨剤粒子の少なくとも一部に第２の結合剤前駆体（これは、第１の結合剤前駆体と同じであっても異なってもよい）を含むサイズ層前駆体をコーティングし、サイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化することによって、サイズ層が調製される。一部のコーティングされた研磨剤物品では、サイズ層の少なくとも一部に、スーパーサイズが塗布される。存在する場合、スーパーサイズ層には通常、研削助剤及び／又は目づまり防止材が含まれる。
【００５６】
一般的に、メイク層及びサイズ層は、対応するメイク層前駆対及びサイズ層前駆体の硬化（例えば、熱的手段、又は電磁放射、若しくは微粒子放射）によって形成される。有用なメイク層前駆体及びサイズ層前駆体は研磨業界でよく知られており、例えば遊離基的に重合可能なモノマー及び／又はオリゴマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、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、アミノプラスト樹脂、シアン酸樹脂、もしくはこれらの組合せを含む。有用なメイク層前駆体及びサイズ層前駆体は、例えば熱的に及び／又は放射に暴露することによって硬化されてもよい、熱的に硬化可能な樹脂及び放射硬化可能な樹脂を含む。
【００５７】
本発明に有用なコーティングされた研磨剤に好適な研磨剤粒子は、研磨剤物品に一般的に使用される、任意の既知の研磨剤粒子若しくは研磨剤材料であってもよい。コーティングされた研磨剤に有用な研磨剤粒子の実施例には、例えば、融合酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、ブラック炭化ケイ素、グリーン炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネト、融合アルミナジルコニア、ゾルジェル研磨剤粒子、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、金属炭酸塩類（炭酸カルシウム（例えば、白亜、方解石、泥灰土、トラバーチン、大理石、および石灰石）、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなどのような）、シリカ（例えば、石英、ガラスビーズ、ガラス球、ガラス繊維）、ケイ酸塩（例えば、タルク、粘度、（モンモリロナイト）長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム）、金属硫酸塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウム）、セッコウ、三水和アルミナ、グラファイト、金属酸化物（例えば、酸化スズ、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び金属亜硫酸塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、金属粒子（例えば、スズ、鉛、銅）、熱可塑性樹脂から形成されたプラスチック研磨剤粒子（例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、ポリプロピレン、アセタールポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）、架橋されたポリマーから形成されたプラスチック研磨剤粒子（例えば、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミンホルムアルデヒド、アクリレート樹脂、アクリレート化イソシアヌレート樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、アクリレート化ウレタン樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂）、及びこれらの組合せを含む。研磨剤粒子は又、例えば結合剤などの追加構成成分を含む、粒塊又は複合物であってもよい。特定の研磨用途に使用される研磨剤粒子を選択する際に用いられる判断基準には、一般的には、研磨寿命、切削速度、基材の表面仕上げ、研削効率、及び製品コストが含まれる。
【００５８】
本発明にかかる研磨剤粒子は、一般的には寸法の範囲で０．１〜５０００μｍ、より一般的には１〜２０００μｍ、一般的には５〜１５００μｍ、そしてより一般的には１０〜１５００μｍの幅広い範囲の粒径で使用される。研磨剤粒子は、一般的には標準研磨剤工業界等級規格（例えば、ＡＮＳＩ、ＪＩＳ、若しくはＦＥＰＡ等級）に従って選択されるが、これは要件ではない。工業的に認められた等級規格に従って等級分けされた研磨粒子は、数値限界内の各公称等級についての粒径分布を規定する。このような工業的に認められた等級企画には、米国規格協会（American National Standards Institute, Inc.）（ＡＮＳＩ）規格、欧州研磨剤製品製造業者協会（Federation of European Producers of Abrasive Products）（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含まれる。例示的なＡＮＳＩ等級表記（すなわち、公称等級として指定される）には、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が含まれる。例示的なＦＥＰＡ等級表記には、Ｐ８、Ｐ１２、Ｐ１６、Ｐ２４、Ｐ３６、Ｐ４０、Ｐ５０、Ｐ６０、Ｐ８０、Ｐ１００、Ｐ１２０、Ｐ１５０、Ｐ１８０、Ｐ２２０、Ｐ３２０、Ｐ４００、Ｐ５００、６００、Ｐ８００、Ｐ１０００、及びＰ１２００が含まれる。例示的なＪＩＳ等級表記には、ＨＳ８、ＪＩＳ１２、ＪＩＳ１６、ＪＩＳ２４、ＪＩＳ３６、ＪＩＳ４６、ＪＩＳ５４、ＪＩＳ６０、ＪＩＳ８０、ＪＩＳ１００、ＪＩＳ１５０、ＪＩＳ１８０、ＪＩＳ２２０、ＪＩＳ２４０、ＪＩＳ２８０、ＪＩＳ３２０、ＪＩＳ３６０、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ６００、ＪＩＳ８００、ＪＩＳ１０００、ＪＩＳ１５００、ＪＩＳ２５００、ＪＩＳ４０００、ＪＩＳ６０００、ＪＩＳ８０００、及びＪＩＳ１００００が含まれる。
【００５９】
本発明の利点は、研磨剤粒径が５０μｍ以下の平均粒径、例えば４０μｍ以下、更に３０μｍ以下の場合に一般的に最も顕著である。
【００６０】
有用な開口のあるコーティングのある研磨剤は更に、研磨剤粒子表面改質添加物、結合剤、可塑剤、充填剤、発泡剤、繊維、静電防止剤、反応開始剤、懸濁化剤、光増感剤、潤滑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、染料、紫外線安定剤、及び懸濁化剤などのような、所望による添加物を含む。これらの材料の量は、一般的に、望ましい特性を提供するように選択される。添加物は、結合剤の中に組み込まれても、別個のコーティングとして塗布されても、粒塊の孔の中に保持されても、又はこれらの組合せでもよい。
【００６１】
開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、異なる開口面積を有する開口を含むことが可能である。開口の「開口面積」とは、開口のあるコーティングされた研磨剤部材の厚さにわたって測定された開口の面積を示す（すなわち、３次元の物体が通過することができる開口を形成する材料の周囲により境界された面積）。本発明で有用な開口のある研磨剤層は、一般的に、少なくとも１つの開口あたり０．５平方ミリメートルの平均開口面積を有する。一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、少なくとも１つの開口あたり１平方ミリメートルの平均開口面積を有し、例えば、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、少なくとも１つの開口あたり１．５平方ミリメートルの平均開口面積を有する。一般的に、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、１つの開口あたり４平方ミリメートル未満の平均開口面積を有する。一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、１つの開口あたり３平方ミリメートル未満の平均開口面積を有し、例えば、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、１つの開口あたり２．５平方ミリメートル未満の平均開口面積を有する。
【００６２】
開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、織布、孔あき、若しくはそれ以外であろうとも、開口のあるコーティングされた研磨剤部材を通り抜ける空気の量、加えて有効面積及び研磨剤部材の性能に影響する総開口面積を含む。開口のあるコーティングされた研磨剤部材の「総開口面積」は、開口のあるコーティングされた研磨剤部材の周囲によって形成された面積以上の開口部の開口面積の累積を示す。本発明で有用な開口のある研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり少なくとも０．０１平方センチメートルの総開口面積を有する（すなわち１％の開口面積）。一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり少なくとも０．０３平方センチメートルの総開口面積を有する（すなわち３％の開口面積）。更に一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり少なくとも０．０５平方センチメートルの総開口面積を有する（すなわち５％の開口面積）。
【００６３】
一般的には、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり０．９５平方センチメートル未満の総開口面積を有する（すなわち９５％の開口面積）。一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり０．９平方センチメートル未満の総開口面積を有する（すなわち９０％の開口面積）。更に一部の実施形態では、開口のあるコーティングされた研磨剤部材は、研磨剤部材の平方センチメートルあたり０．８平方センチメートル未満の総開口面積を有する（すなわち８０％の開口面積）。開口は、パターンに従って、若しくは不規則な、若しくは擬似不規則な方法で若しくは配設されていてもよい。
【００６４】
本発明にかかる研磨剤物品の各種の層は、例えば、接着剤、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、スプレー接着剤、熱接合、及び超音波接合などのような、任意の好適な接続の形式を使用して双方を保持してもよい。一部の実施形態では、一部の層は例えば、「３Ｍスーパー７７接着剤（SUPER 77 ADHESIVE）」の商業的な表示によりミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（3M Company）から利用可能なものなどのような、スプレー接着剤を多孔質研磨剤の片面に塗布することにより双方に接着している。他の実施形態では、ホットメルトガン、若しくは櫛型シムが付いた押出機のいずれかを使用して、ホットメルト接着剤を層の片側に塗布する。更に一部の実施形態では、前成形した接着剤メッシュが、接合する一部の層の間に定置される。
【００６５】
本発明にかかる研磨剤物品の、開口のあるコーティングされた研磨剤部材、及び各種の濾材層は、１つの層から次の層への粒子の流れを妨げない方法で相互に取り付けられている。一部の実施形態では、本発明にかかる研磨剤物品の、開口のあるコーティングされた研磨剤部材、及び各種の濾材層は、１つの層から次の層への粒子の流れを本質的に妨げない方法で相互に取り付けられている。研磨剤物品を通した粒子流れの程度は、開口のあるコーティングされた研磨剤部材と第１の濾材との間、若しくは第１の濾材と第２の濾材との間への接着剤の導入により、少なくとも部分的には制限されてもよい。制限の程度は、例えば、別個の接着剤領域（例えば、噴霧スプレー、若しくはスターブド押出ダイ）、若しくは独特の接着剤線（例えば、ホットメルト渦スプレー、若しくはパターン化ロールコーティング器）などのように、層の間に不連続な方法で接着剤を塗布することによって最低限としてもよい。
【００６６】
本発明にかかる研磨剤物品の接続中間部材は、濾材からの空気の流れを妨げない方法により濾材に取り付けられている。一部の実施形態では、本発明にかかる研磨剤物品の接続中間部材は、濾材からの空気の流れを実質的に妨げない方法により濾材に取り付けられている。接続中間部材を通して流れる空気の流れの程度は、シート材料を含む接続中間部材と濾材との間への接着剤の導入により、少なくとも部分的には制限されてもよい。制限の程度は、例えば、別個の接着剤領域（例えば、噴霧スプレー、若しくはスターブド押出ダイ）、若しくは独特の接着剤線（例えば、ホットメルト渦スプレー、若しくはパターン化ロールコーティング器）などのように、接続中間部材のシート材料と濾材との間に不連続な方法で接着剤を塗布することによって最低限としてもよい。
【００６７】
本発明で有用な接着剤として、感圧性及び非感圧性の両方の接着剤が挙げられる。感圧性接着剤は通常室温で粘着性であり、他の表面に、最大でも軽い指の圧力の印加により接着してもよいが、非感圧性接着剤は、溶剤、熱、若しくは放射により有効になる接着システムを持つ。本発明で有用な接着剤の実施例には、ポリアクリレートの一般的な組成物に基づくもの、ポリビニルエーテル；天然ゴム、ポリイソプレン、及びポリイソブチレンなどのようなジエンを含むゴム類；ポリクロロプレン；ブチルゴム；ブタジエン−アクリロニトリルポリマー類；熱可塑性エラストマー類；スチレン−イソプレンブロックコポリマー、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンポリマー、及びスチレン−ブタジエンポリマーなどのようなブロックコポリマー；ポリ（α−オレフィン）ポリマー類；非晶質ポリオレフィン類；シリコーン；エチレンビニルアセテート、エチルアクリレート、及びエチルメタクリレートなどのようなエチレンを含むコポリマー；ポリウレタン類；ポリアミド類；ポリエステル類；エポキシ類；ポリビニルピロリドン共重合体類；及びこれらの混合物が含まれる。加えて、接着剤は、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、安定剤、顔料、分散粒子、硬化剤、及び溶剤などのような添加物を含んでいてもよい。
【００６８】
本発明の目的及び利点を以下の非限定的な実施例により更に例示するが、これらの実施例の中で挙げた特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されるべきではない。本発明の目的及び利点を以下の非限定的な実施例により更に例示するが、これらの実施例の中で挙げた特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されるべきではない。
【実施例】
【００６９】
別に記載されない限り、実施例中及び本明細書の他所における全ての部、パーセント、比率などは重量基準であり、実施例で使用された全ての試薬は、一般的な化学品供給業者から、例えばミズーリ州セントルイス（Saint Louis, Missouri）のシグマ・アルドリッチ・カンパニー（Sigma-Aldrich Company）から入手され、若しくは入手可能であり、又は従来の方法により合成してもよい。
【００７０】
実施例全体を通して、以下の略称を使用する。
【００７１】
2009539638.tif 000003
【００７２】
2009539638.tif 000004
【００７３】
試料の調製
研磨剤物品を組み立てるために使用する構成要素層を記述するために、以下の略称を使用する。Ｌ１−開口のあるコーティングされた研磨剤部材、Ｌ２−第１の濾材、開口のあるコーティングされた研磨剤部材に近接する、Ｌ３−Ｌ２とＬ４との間に位置する濾材、そしてＬ４−接続中間部材。
【００７４】
接続中間層Ｌ４の非ループ側に、３Ｍカンパニー（3M Company）から「ハイストレングス９０スプレー接着剤（HIGH STRENGTH 90 SPRAY ADHESIVE）」の商業的な表記で市販されている接着剤を、平方センチメートルあたり約２．５グラム（ｇ／ｃｍ２）塗布する。同様の寸法の濾材のシートＬ３が接着剤をコーティングした接続中間材料に積層化され、乾燥された。同じ量の接着剤がＬ２とＬ３との間の表面にスプレーされ、濾材は共に積層化され、超音波溶接工程の前に乾燥される。
【００７５】
研磨試験
評価される１２．７ｃｍ（５インチ）のサンプルディスクが、ニューヨーク州クラレンスのダイナブレード・コーポレーション（Dynabrade Corporation）から「ダイナブレード・バックアップパッド、モデル６５３２０（DYNABRADE BACK-UP PAD, MODEL 56320）」の商業的な表記で入手可能な直径１２．７ｃｍ（５インチ）、厚さ０．９５ｃｍ（３／８インチ）のバックアップパッドに取り付けられた。バックアップパッド及びディスクアセンブリは重量を計測され、それからこれもダイナブレード・コーポレーション（Dynabrade Corporation）から入手されたデュアルアクション・オービタル・サンダー、モデル「２１０３８」に取り付けられた。中央ダスト吸出し真空ラインはサンダーから取り外された。
【００７６】
ディスクの研磨剤面は、ミネソタ州ホワイト・ベア・レイクのホワイト・ベア・ボート・ワークス（White Bear Boat Works）から入手した予め重量を計測した４５．７ｃｍ×７６．２ｃｍ（１８インチ×３０インチ）のゲルコーティングしたファイバーグラス強化プラスチックパネルに、自動的に接触するようにもたらされた。サンダーは６３０．９ｋＰａ（９１．５ポンド毎平方インチ）の空気ライン圧力で、６６．７Ｎ（１５ポンド重）の下向きの力をかけて運転された。加工物表面に対して０度の角度が使用された。各実験は、長さ５３．３ｃｍ（２１インチ）の２４若しくは４８の重なった横断経路を含み、結果として試験パネルの４５．７×６６．０ｃｍ（１８×２６インチ）の面積を均等に研磨した。パネルの面にわたる工具の動きは、ＸおよびＹの両方向とも１２．７ｃｍ／ｓ（５インチ／秒）であった。最終研磨経路の後、試験パネルおよびバックアップパッドが付いたサンプルは再度重量を計測された。その後試験パネルは清浄され、再度重量を計測された。サンプルはバックアップパッドから取り除かれ、バックアップパッド及び工具は他の試験の用意として清浄された。
【００７７】
各試験ごとに以下の測定が行なわれ、平均値が報告された。
【００７８】
「切削量」：試験パネルから取り除かれた重量、単位はｇ。
「保持」：サンプル内のバックアップパッドで捕集された削り屑の重量、単位はｇ。
「表面」：試験パネル表面上に残された削り屑の重量、単位はｇ。
「損失」：計量されず、「保持」若しくは「表面」の値に含まれない削り屑の重量、単位はｇ。
「捕集パーセント」：「切削量」に対する「保持」の割合。
【００７９】
比較例Ａ
層Ｌ２，Ｌ３，及びＬ４にこの順で対応する、濾材材料Ｆ１、Ｆ２および接続材料ＡＴ１を有する積層は、上述の前駆体接着工程に従い調製される。積層は、イリノイ州セントチャールズのデュケイン・インテリジェント・アセンブリ・ソリューションズ（Dukane Intelligent Assembly Solutions）から得られたモデル「デュケイン３０００オートトラック２０ＫＨＺ超音波溶接機（DUKANE 3000 AUTO TRAC 20 KHZ ULTRASONIC WELDER）」を使用して、超音波により溶接された。溶接条件は以下の通りである。
【００８０】
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【００８１】
約２．５ｇ／ｃｍ２のスプレー接着剤が、同様の寸法の多孔質研磨剤材料Ａ２のシートが積層された、Ｆ１の露出した面に塗布された。２５℃で２時間乾燥した後、１３ｃｍ（５インチ）の研磨剤ディスクが、超音波溶接された積層からダイカットされ、２４及び４８経路の研磨試験の対象となった。
【００８２】
比較例Ｂ
研磨剤ディスクは、研磨剤料Ａ２の代わりにＡ３が使用されたことを除いて、比較例Ａに記述された方法に従って、調製された。
【００８３】
（実施例１）
研磨剤ディスクは、接続材料ＡＴ１の代わりにＡＴ３が使用され、溶接方向が逆であることを除いて、比較例Ａに記述された方法に従って、調製された。
【００８４】
（実施例２）
研磨剤ディスクは、溶接方向が逆であることを除いて、実施例Ｂに記述された方法に従って、調製された。
【００８５】
評価比較例Ａ〜Ｂ及び実施例１〜２の結果は表１（下記）に報告されている。
【００８６】
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【００８７】
2009539638.tif 000007
【００８８】
比較例Ｃ
研磨剤ディスクは、研磨剤料としてＡ４が使用されたことを除いて、比較例Ａに記述された方法に従って、調製された。
【００８９】
比較例Ｄ
研磨剤ディスクは、接続材料としてＡＴ３が使用されたことを除いて、比較例Ｃに記述された方法に従って、調製された。
【００９０】
（実施例３）
研磨剤ディスクは、溶接方向が逆であることを除いて、実施例Ｃに記述された方法に従って、調製された。
【００９１】
（実施例４）
研磨剤ディスクは、溶接方向が逆であることを除いて、実施例Ｄに記述された方法に従って、調製された。
【００９２】
表２（下記）に報告されている結果は、１試験あたり４８経路を６回反復した、研磨試験データを示す。
【００９３】
2009539638.tif 000008
【００９４】
比較例Ｅ及びＦ
研磨剤ディスクは、研磨剤料としてＡ５が使用されたことを除いて、それぞれ比較例Ｅ及びＦに対応して、比較例Ａ及び実施例３に記述された方法に従って、調製された。表４に報告されている結果は、１試験あたり４８経路の、研磨データを示す。
【００９５】
比較例Ｇ及びＨ
研磨剤ディスクは、研磨剤料としてＡ３が使用されたことを除いて、それぞれ比較例Ｇ及びＨに対応して、比較例Ａ及び実施例３に記述された方法に従って、調製された。表４に報告されている結果は、１試験あたり４８経路の、研磨データを示す。
【００９６】
比較例Ｉ及びＪ
研磨剤ディスクは、研磨剤料としてＡ６が使用されたことを除いて、それぞれ比較例Ｉ及びＪに対応して、比較例Ａ及び実施例４に記述された方法に従って、調製された。
【００９７】
表３に報告されている結果は、１試験あたり４８経路の、研磨試験データを示す。
【００９８】
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【００９９】
本発明の種々の修正及び変更は、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく当業者により行なわれ得るが、本発明は、本明細書で詳述された例示的な実施形態に必要以上に限定されないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１Ａ】例示的な研磨剤物品を、研磨剤物品を形成する構成成分を露呈するために部分的に断面とした斜視図。
【図１Ｂ】図１Ａに示す例示的な研磨剤物品を、逆に配向し、研磨剤物品を形成する構成成分を露呈するために部分的に断面とした斜視図。
【図１Ｃ】図１Ｂに示す例次的な研磨剤物品の概略断面図。
【図２】例示的な研磨剤物品を、研磨剤物品を形成する構成成分を露呈するために部分的に断面とした斜視図。
【図３Ａ】積み重ねられた皮膜層を含む、例示的な第１の濾材の斜視図。
【図３Ｂ】図３Ａに示す第１の濾材の一部の平面図。
【図４】孔あき物体を含む例示的な第１の濾材の斜視図。
【図５Ａ】例示的な、開口のあるコーティングされた研磨剤部材の平面図。
【図５Ｂ】図５Ａに示す開口のあるコーティングされた研磨剤部材の一部の断面図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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