(57)【要約】  全体としての塵埃収集機能をもつ研磨濾材組立品。多孔質要素、複数の通路を有する第１濾材、第２濾材、及び取付インターフェース層からなる研磨濾材組立品。多孔質要素の開口部は、第２濾材への多孔質要素の粒子の流れをもたらすために、通路と共に働く。多孔質要素は、研摩材物品又は研摩材物品用の取り付け面となることができる。
2009508698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面、前記第１表面の反対側にある第２表面、及び多孔質要素の前記第１表面から前記第２表面に貫通する複数の開口部からなる前記多孔質要素、
第１表面及び前記第１表面の反対側にある第２表面をもつ第１濾材、前記多孔質要素の前記第２表面に接合した前記第１濾材の前記第１表面、複数の通路側壁によって形成される複数の別個の通路からなる前記第１濾材、前記第１濾材の前記第１表面から前記第１濾材の前記第２表面に貫通する前記通路、
第１表面及び前記第１表面の反対側にある第２表面をもつ第２濾材、前記第１濾材の前記第２表面に接合した前記第２濾材の前記第１表面、
前記第２濾材の前記第２表面に接合した取付インターフェース層、
及び、前記第１濾材の前記第１表面と前記取付インターフェース層との間に位置する少なくとも１つの空洞、前記空洞は少なくとも１平方センチメートルの開口領域、からなる研磨濾材組立品であって、
前記開口部は前記通路および前記空洞と協働し、前記多孔質要素の前記第１表面から前記第２濾材への粒子の流れをもたらす研磨濾材組立品。
【請求項２】
前記多孔質要素が多孔質研磨材層からなる、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項３】
穿孔、コーティングされた研磨材、スクリーン研磨材、不織布研磨材からなる群から選択された、前記多孔質要素多孔質研磨層をもつ、請求項２に記載の研磨濾材組立品。
【請求項４】
前記多孔質要素が、２部品機械的係合システムのループ部、２部品機械的係合システムのフック部、接着剤取付け面、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された研磨材取付インターフェースである、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項５】
前記第１濾材の高さが１〜２０ミリメートルの範囲にある、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項６】
前記通路側壁がポリマーフィルムからなる、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されたポリマーからなる、請求項６に記載の研磨濾材組立品。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムが構造化された表面を備える、請求項６に記載の研磨濾材組立品。
【請求項９】
前記ポリマーフィルムが帯電する、請求項６に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１０】
前記複数個の通路の平均有効円直径が少なくとも０．１ミリメートルである、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１１】
前記第２濾材が不織布濾材からなる、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１２】
前記不織布が坪量１平方メートルあたり１０〜２００グラムの範囲にあるポリオレフィン繊維からなる、請求項１１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１３】
前記第１濾材が少なくとも１つの空洞を備える、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１４】
少なくとも１つの前記空洞を備える空洞層をさらに備える、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記空洞の有効円直径が少なくとも５ミリメートルである、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１６】
少なくともひとつの前記空洞の有効円直径が少なくとも１０ミリメートルである、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１７】
少なくとも１つの前記空洞が少なくとも部分的に濾材で満たされている、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１８】
第３濾材がさらに前記多孔質要素と前記第１濾材との間に位置する、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項１９】
前記取付インターフェース層が感圧性接着剤からなる、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２０】
前記取付インターフェースが２部品機械的接合システムのループ部又はフック部を備える、請求項１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２１】
第１表面、前記第１表面の反対側にある第２表面、及び前記多孔質要素の前記第１表面から前記第２表面に貫通する複数の開口部からなる多孔質要素、
第１表面及び前記第１表面の反対側にある第２表面をもつ第１濾材、前記多孔質要素の前記第２表面に貼付けられた前記第１濾材の前記第１表面、積み重ねられた構成で互いに固着された複数のポリマーフィルムによって形成される複数の通路からなる前記第１濾材、前記第１濾材の前記第１表面から前記第１濾材の前記第２表面に貫通する前記通路、
第１表面及び前記第１表面の反対側にある第２表面をもつ第２濾材、前記第１濾材の前記第２表面に接合した前記第２濾材の前記第１表面、
前記第２濾材の前期第２表面に接合した取付インターフェース層、
及び、前記第１濾材の前記第１表面と前記取付インターフェス層の間に位置する少なくとも１つの空洞、からなる研磨濾材組立品であって、
前記開口部は前記通路および前記空洞と協働し、前記多孔質要素の前記第１表面から前記第２濾材への粒子の流れをもたらす研磨濾材組立品。
【請求項２２】
前記多孔質要素が多孔質の研磨材層からなる、請求項２１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２３】
穿孔，コーティングがなされた研磨材、スクリーン研磨材、不織布研磨材からなる群から選択された、前記多孔質要素多孔質研磨層をもつ、請求項２２に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２４】
前記多孔質要素が、２部品機械的係合システムのループ部、２部品機械的係合システムのフック部、接着剤取付け面、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された研磨材取付インターフェースである、請求項２１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２５】
前記第１濾材の高さが１〜２０ミリメートルの範囲にある、請求項２１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２６】
少なくとも１つの前記空洞の有効円直径が少なくとも２ミリメートルである、請求項２１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２７】
少なくとも１つの前記空洞の有効円直径が少なくとも１０ミリメートルである、請求項２１に記載の研磨濾材組立品。
【請求項２８】
前記複数個のポリマーフィルムが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されたポリマーからなる、請求項２１に記載の研磨ディスク。
【請求項２９】
前記ポリマーフィルムが構造化された表面を備える、請求項２１に記載の研磨ディスク。
【請求項３０】
前記ポリマーフィルムが帯電する、請求項２１に記載の研磨ディスク。
【請求項３１】
前記複数個の通路の平均有効円直径が少なくとも０．１ミリメートルである、請求項２１に記載の研磨ディスク。
【請求項３２】
前記表面が請求項２に記載の研磨濾材組立品に接触し、前記表面を機械的に修正するように前記研磨濾材組立品及び前記表面が相対的に移動し、表面を研磨する方法。
【請求項３３】
前記表面が請求項２２に記載の研磨濾材組立品に接触し、前記表面を機械的に修正するように前記研磨濾材組立品及び前記表面が相対的に移動し、表面を研磨する方法。
【請求項３４】
多孔質要素をもち、
積み重ねられ互いに貼付けられた複数個のポリマーフィルムで形成される複数個の通路を備えた第１濾材、前記第１濾材の前記第１表面から前記第１濾材の前記第２表面に貫通する前記通路、
前記第１濾材を前記多孔質要素に貼付けた、
第２濾材を前記第１濾材に貼付けた、及び
前記第２濾材に接合する取付インターフェース層を貼付けた、
研磨濾材組立品を製造する方法。
【請求項３５】
前記多孔質要素が多孔質の研磨材層からなる、請求項３４に記載の研磨濾材組立品。
【請求項３６】
穿孔，コーティングがなされた研磨材、スクリーン研磨材、不織布研磨材からなる群から選択された、前記多孔質要素多孔質研磨層をもつ、請求項３５に記載の研磨濾材組立品。
【請求項３７】
前記多孔質要素が、２部品機械的係合システムのループ部、２部品機械的係合システムのフック部、接着剤取付け面、及びそれらの組み合わせからなる群から選択された研磨材取付インターフェースである、請求項３４に記載の研磨濾材組立品。
【請求項３８】
２部品機械的係合システムのループ部又はフック部を備える前記取付インターフェース層、及び前記取付インターフェース層を固着するために接着剤が使用された、請求項３４に記載の研磨濾材組立品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、研磨濾材組立品に関係する。より具体的には、本発明は一体の塵埃収集システムを備える研磨濾材組立品に関係する。研磨濾材組立品は、研磨材物品又は研磨材物品を解放可能なように嵌合できる研磨材物品取付け組立品の形態にすることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
研磨材物品は、研磨、研削、及び磨き用途として産業で使用される。それらは、ベルト、ディスク、シート、その他多くの異なった大きさに変換された形態で取得することができる。
【０００３】
一般に、研磨材物品が「シート品」（すなわち、ディスク及びシート）の形態で使用される場合には、研磨材物品を研磨工具に実装又は装着するのに補助的なパッドが使用される。補助的なパッドのひとつの型は、塵埃収集穴が一連の溝によって連結されている。塵埃収集穴は典型的には、研磨材物品の研磨表面上に積層する削りくずを扱うための真空源に接続される。削りくず、塵埃、及びくずを研磨表面から除去することにより、研磨材物品の性能が向上することが知られている。
【０００４】
研磨工具の中には、塵埃収集手段をもつ一体の真空システムを備えているものがある。これらの研磨工具の抽出及び保持能力は、ある程度、現在の研磨ディスク及びその補助パッドが求める吸引度により限定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
いくつかの研磨工具構成において、削りくずは研磨工具に接続されたホースを通して複雑なくず収集システムに集められる。くず収集システムは、しかし、研磨工具操作者が常に使用できるわけではない。さらに、くず収集システムの使用は煩わしい場合があり、操作者が研磨工具を扱う際に妨げとなる場合がある。
【０００６】
くず排出機能をもった研磨システムの別法には継続的なニーズがある。一元的な真空システムをもつ、あるいはもたない、くず収集機能をもつ研磨材物品又は研磨材物品を保持する組立品を提供することは特に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は一般的に、研磨濾材組立品に関係する。より具体的には、本発明は一体の塵埃収集システムを備える研磨濾材組立品に関係する。研磨濾材組立品は、研磨材物品又は研磨材物品を解放可能なように嵌合できる研磨材物品取付け組立品の形態にすることが可能である。
【０００８】
ある態様において、本開示は、開口部を有する多孔質要素、複数個の通路側壁によって形成される複数個の別個の通路、第１濾材の第１表面から第１濾材の第２表面に貫通する通路、第２濾材、取付インターフェース層及び多孔質要素と取付インターフェース層との間に位置する少なくとも１つの空洞、を備える第１濾材からなる研磨濾材組立品を提供する。この空洞は少なくとも１平方センチメートルの開口領域を備える。この開口部は、第２濾材への多孔質要素の粒子の流れをもたらすために、通路及び空洞と共に働く。
【０００９】
ある態様において、多孔質要素は研磨濾材組立品が研磨物品として機能できるよう、研磨層を備える。別の態様において、多孔質要素は研磨取付インターフェースを備える。研磨取付インターフェースは、たとえば、２部品機械的係合システムのループ部、２部品機械的係合システムのフック部、研磨材取付インターフェース、及びそれらの組み合わせである。この態様において、研磨濾材組立品は、たとえば研磨ディスクのような研磨物品を解放可能なように嵌合するように用いることができる。
【００１０】
本開示の研磨濾材組立品の空洞からなる層は、個別の層からなることができ、又は、その空洞は第１濾材と統合されて形成されることもできる。特定の理論によって画定されることを望んではいないが、空洞は削りくず及びくずの水平方向の移動を促進し、それによって研磨濾材組立品の全体的性能を向上させる。
【００１１】
別な態様において、本開示は、全体としての塵埃収集機能をもつ研磨濾材組立品を製造する方法を提供する。
【００１２】
本開示の研磨濾材組立品に関する上記要約は、本開示の研磨濾材組立品のあらゆる実装の態様をそれぞれ説明するためのものではない。以下の図及び詳細な説明がより具体的に、実例的な実施形態を例示する。端点によって数値範囲を列挙する場合、その範囲内に包括される全ての数が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、４、４．８０、及び５を含む）。
【００１３】
理想的な形となっているこれらの図形は、本開示の研磨濾材組立品の例証のためだけに意図されたもので、限定的ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１Ａは、一部分に切欠をもつ例示の研磨濾材組立品１０２の透視図を示す。図１に示したように、研磨濾材組立品１０２は多孔質要素１０４、第１濾材１２０、空洞層１６０、第２濾材１４０、及び取付インターフェース層１４６を有する。多孔質要素１０２は、多孔質要素１０４を通った粒子の流れをもたらす複数個の開口部を備える。この粒子はその後、研磨濾材組立品内の濾材によって捕捉される。
【００１５】
図１Ｂは、図１Ａに示された研磨濾材組立品の断面図を示す。図１Ｂに示したように、研磨濾材組立品１０２は複数層からなる。第１濾材は、第１表面１２２及び、第１表面１２２と反対側にある第２表面１２４からなる。空洞層１６０は、第１表面１６２、第２表面１６４、及び複数個の開口部１７０からなる。第２濾材１４０は、第１表面１４２及び、第１表面１４２と反対側にある第２表面１４４からなる。第１濾材１２０の第１表面１２２は、多孔質要素１０４に接合する。第１濾材１２０の第２表面１２４は、空洞層１６０の第１表面１６２に接合する。第２濾材１４０の第１表面１４２は、空洞層１６０の第２表面１６４に接合する。取付インターフェース層１４６は、第２濾材１４０の第２表面１４４に接合する。
【００１６】
本開示の研磨濾材組立品の取付インターフェース層は、接着剤の層、シート材、成形された本体、又はそれらの組み合わせから構成される。シート材はたとえば、２部品機械的係合システムのループ部又はフック部を備える。その他の実施形態において、取付インターフェース層は、取扱いの際の保護用の剥離ライナ−をもつ感圧性接着剤の層からなる。いくつかの好ましい実施形態において、取付インターフェース層は、多孔質でかつ空気が通り抜けることができる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、本開示の研磨濾材組立品の取付インターフェース層は、不織布、織布、又は編まれた輪状の材料からなる。その輪状の材料は、研磨濾材組立品を補助的に噛み合う構成要素をもつ予備用パッドに貼り付けるのに使用できる。
【００１８】
ループ取付インターフェース層に適した材料としては、織布及び不織布材料が含まれる。織布及び編まれた取付インターフェース層は、それらの布地構造中にフックが噛み合うようなループを形成し直立したフィラメント又は糸をもつ。不織布のループ取付インターフェース材料は、相互に噛み合った繊維によってループが形成されてもよい。いくつかの不織布のループ取付インターフェース材料においては、ループはループが直立した形になるよう不織布ウェブを通して縫製した糸で形成される。
【００１９】
ループ取付インターフェース層としての使用に有用な不織布としては、風成、スパンボンド、スパンレース、接着されたメルトブロウン・ウェブ、及び接着されたカードウェブなどがあるが、それらに限らない。不織布材は当業者には既知の様々な方法、たとえば、ニードルパンチ、スティッチボンド、ハイドロエンタングル、化学的接着、熱接着で接着される。使われる織布又は不織布材は、自然のもの（たとえば、木又は綿繊維）、合成繊維（たとえば、ポリエステル、又はポリプロピレン繊維）又は、自然と合成繊維の組み合わせから作られる。いくつかの実施形態において、取付インターフェース層は、ナイロン、ポリエステル又はポリプロピレンで作られている。
【００２０】
いくつかの実施形態において、空気の流れを有意に妨げない開口型構造を有するループ取付インターフェース層が選択される。いくつかの実施形態において、取付インターフェース層の材料は少なくとも一部は、その材料の多孔性に基づいて選択される。
【００２１】
いくつかの実施形態において、本開示の研磨濾材組立品の取付インターフェース層はフック材料からなる。本開示において有効なフック材料を形成するために用いられる材料は、当業者に既知の多くの異なる方法によって作られることができる。本開示で有用な取付インターフェース層を作る際に有用なフック材料を作成する適した方法には、たとえば、米国特許番号５，０５８，２４７（トーマス（Thomas）ら）（低価格フックファスナ）、米国特許番号４，８９４，０６０（ネステガルド（Nestegard））（おむつファスナ、米国特許番号５，６７９，３０２（ミラー（Miller）ら）（「機械的ファスナ用マッシュルーム型フックストリップの作成方法」と題された）、及び米国特許番号６，５７９，１６１（チェスレイ（Chesley）ら）などがあり、参照することにより本書に組み込まれる。
【００２２】
このフック材料は、たとえば、米国出版物２００４／０１７０８０１（セス（Seth）ら）で報告されているポリマー網目材質などの多孔質材で、参照することにより本書に組み込まれる。その他の実施形態において、このフック材料は空気が通り抜けることが可能なように有孔でもよい。開口は当業者に既知の方法を用いたフック材料で形成される。たとえば、この開口は当業者に既知のたとえば、ダイ、レーザー、又はその他の穿孔器具を用いてフック材料のシートから切り出されることができる。その他の実施形態において、このフック材料は開口を有して形成されることができる。
【００２３】
図２は、本開示に従う任意の第３濾材層をもつ代表的な研磨濾材組立品の断面図を示す。研磨濾材組立品２０２は、多孔質要素２０４、第２濾材２４０、第３濾材２５０、及び取付インターフェース層２４６を有する。図２に示すように、第３濾材２５０は多孔質要素２０４と第１濾材２２０との間に位置することができる。その他の実施形態において、第３濾材は、第２濾材に接合して、第２濾材と取付インターフェース層との間もしくは第２濾材と第１濾材との間に位置することができる。
【００２４】
この第３濾材は、以下の第２濾材への参照で説明するように、幅広い型の多孔質濾材を含むことができる。この第３濾材としては、繊維性材料、発泡体、多孔質膜、などが可能である。
【００２５】
本開示の研磨濾材組立品の研磨濾材組立品内にあるさまざまな層は、たとえば、のり、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、スプレー接着剤、熱接着、及び超音波接着などの、取り付けの任意の適した形態を用いて結合されることができる。いくつかの実施形態において、その層は、たとえば、「３Ｍ  ＢＲＡＮＤ  ＳＵＰＥＲ  ７７接着剤（3M BRAND SUPER 77 ADHESIVE）」（スリーエム（3M Company）、ミネソタ州セントポール（St. Paul、Minnesota）などのスプレー接着剤を多孔質研磨材の片方の側に適用することによって互いに接着される。その他の実施形態においては、ホットメルトスプレーガン又はコーム型のシムをもつ押出成形機を用いて、ホットメルト接着剤が層の片方の側に適用される。さらに追加的な実施形態においては、事前形成された接着剤メッシュがその層の間を接合するために置かれる。
【００２６】
本開示の研磨濾材組立品の多孔質要素及びさまざまな濾材層は、１つの層から次の層への粒子の流れを妨げないような形で互いに貼取り付けられる。いくつかの実施形態において、本開示の研磨濾材組立品の多孔質要素及びさまざまな濾材層は、１つの層から次の層への粒子の流れを実質的に阻止しないような形で互いに貼取り付けられる。研磨濾材組立品を通る粒子の流れのレベルは、多孔質要素と第１濾材、又は第１濾材と第２濾材との間の接着剤の導入によって、少なくとも一部においては、制限される。制限のレベルは、層の間に不連続な方法たとえば、別個の接着剤領域（たとえば、霧状スプレー又は量が不足した押出成形ダイ）又ははっきりとした接着剤の線（たとえば、ホットメルト渦巻スプレー又は模様付きロール塗布機）で接着剤を適用することによって最小化できる。
【００２７】
本開示の研磨濾材組立品の取付インターフェース層は、濾材からの気流を阻害しない方法で濾材に貼り付けられている。いくつかの実施形態において、本開示の研磨濾材組立品の取付インターフェース層は、濾材からの気流を実質的に阻止しないような方法で濾材に貼り付けられている。取付インターフェース層を通る気流のレベルは、シート材質からなる取付インターフェース層と濾材との間に接着剤層を導入することによって、少なくとも一部においては、制限することができる。取付インターフェース層のシート材質と濾材との間に不連続な方法、たとえば、別個の接着剤領域（たとえば、霧状スプレー又は量が不足した押出成形ダイ）又ははっきりとした接着剤の線（たとえば、ホットメルト渦巻スプレー又は模様付きロール塗布機）で接着剤を適用することによって最小化できる。
【００２８】
本開示において有用な接着剤には、感圧性接着剤及び非感圧性接着剤の両方が含まれる。感圧性接着剤は通常、室温で粘着性があり、高々軽く指で圧を与えることで表面に粘着でき、一方、非感圧性接着剤には溶媒、熱、又は放射線で活性化される接着剤システムがある。本開示に有用な接着剤の例としては、ポリアクリレート；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ジエンゴム；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−ジエンポリマー類、並びにスチレン−ブタジエンポリマー類などのブロックコポリマー類；ポリ−α−オレフィン；非結晶性ポリオレフィン類；シリコーン；エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリレート、及びエチルメタクリレートなどのエチレン含有コポリマー類；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、及びビニルピロリドンのコポリマー類；並びに前記の混合物の一般組成に基づく接着剤類が挙げられる。さらに、その接着剤類は、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、安定剤、色素、散乱粒子、硬化剤、及び溶媒などの添加物を含むことがある。
【００２９】
図３Ａは、本開示に従って多孔質要素を形成するために使用できるコーティングされた研磨材の例の姿を示している。図３Ｂは、図３Ａで示された多孔質要素の１セクションの断面図を示している。図３Ａに示されているように、多孔質要素３０４は、第１表面３０８及び第２表面３１０を有する基材３０６、メイクコート３１４、複数個の研磨材、研磨材粒子３１２、及びサイズコート３１５からなる。メイクコート及びサイズコートは、個別に又は集合的に「結合剤」と呼ばれることがある。図３Ａに示されているように、多孔質要素３０４は、複数個の開口部３１６（図３Ｂには示されていない）を備える。
【００３０】
図４は、本開示に従って多孔質要素を形成するために使用できる覆われた研磨材の例の平面図を示している。図４は、研磨材層を形成する構成要素が明らかになるように部分的に表面を切りとっている。図４に示されているように、多孔質要素４０４は、目の粗いメッシュ基材４０６、メイクコート４１４、複数個の研磨材粒子４１２、及びサイズコート４１５からなる。多孔質要素４０４は、この多孔質要素を通って貫通する複数個の開口部４１６を備える。開口部４１６は、目の粗いメッシュ基材４０６中の開口部４１８によって形成される。
【００３１】
目の粗いメッシュ基材は、たとえば、穿孔フィルム、不織布、又は織布又は編まれた布地を含む任意の多孔質材料から作られることができる。図４に示された実施形態において、目の粗いメッシュ基材４０６は穿孔フィルムである。裏材用のフィルムは、金属、紙、又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材料を含むプラスチックで作られることが可能である。いくつかの実施形態において、目の粗いメッシュ基材は穿孔又はスリットをもちかつ伸縮性のシート材料から作られる。いくつかの実施形態において、この目の粗いメッシュ基材はガラス繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、又はアルミニウムから作られる。
【００３２】
目の粗いメッシュ基材４０６内の開口部４１８は、一般に図４に示されるように四角形である。その他の実施形態において、開口部の形状はその他の幾何学的形状、たとえば、矩形形状、円形形状、楕円形状、三角形状、平行四辺形形状、多角形形状、又はそれらを組み合わせた形状をとる。目の粗いメッシュ基材４０６内の開口部４１８は、一様な大きさで図４に示されるような位置に置かれる。その他の実施形態において、開口部はたとえば、開口部のランダム配置パターンの利用、開口部の大きさや形状の変化、又はランダム配置、ランダム形状、及びランダムサイズの任意の組み合わせによって一様でなく配置されることもある。
【００３３】
別な態様においては、本開示における多孔質要素を形成するために織ったあるいは編んだ基材によるスクリーン研磨材が使用される。織った基材は典型的には、第１の方向に貫通する複数の一般に平行な縦糸要素と第２の方向に貫通する複数の一般に平行な横糸要素からなる。目の粗いメッシュ基材の横糸要素及び縦糸要素は、複数個の開口部を形成するよう交差する。織った目の粗いメッシュ基材に四角形状の開口部を形成するために、第２の方向は第１の方向と垂直になる。いくつかの実施形態において、第１及び第２の方向はダイヤモンドパターンを形成するように交差する。開口部の形状はその他の幾何学的形状、たとえば、矩形形状、円形形状、楕円形状、三角形状、平行四辺形形状、多角形形状、又はそれらを組み合わせた形状をとる。いくつかの実施形態において、縦糸及び横糸要素は１本ずつ重ねる織り方で共に織られる糸である。
【００３４】
縦糸及び横糸要素は、当業者には既知の任意の方法、たとえば織物、ステッチボンディング、又は接着剤結合で結合される場合がある。縦糸及び横糸要素は、繊維、フィラメント、糸、毛糸、又はそれらの組み合わせである場合がある。縦糸及び横糸要素は、当業者には既知のさまざまな材料、たとえば合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、及び金属などから作られる場合がある。いくつかの実施形態において、縦糸及び横糸要素は、熱可塑性材料又は金属線の単繊維からなる。いくつかの実施形態において、織った目の粗いメッシュ基材はナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンからなる。
【００３５】
いくつかの実施形態において、多孔質要素は接着剤取付け面を備える。接着剤取付け面は、感圧性接着剤が裏打ちされた研磨材物品が接着剤取付け面に貼り付けられるよう構成される。接着剤取付け面は、典型的には平面的で、プラスチック及びフォーム・シート材料を含む当業者には既知の研磨材物品用の接着剤取付け面からなる。
【００３６】
スクリーン研磨材、不織布研磨材、穿孔、コーティングされた研磨材、接着剤取付け面ないしは別の多孔質要素は、異なる開口領域をもつ開口部を備える。多孔質要素内の開口部の「開口領域」とは、多孔質要素の厚み以上の開口部を言う（つまり、三次元の物体が通る材料の外辺部によって画定された領域）。本開示で有用な多孔質要素は典型的には、開口部あたり少なくとも約０．５平方ミリメートルの平均開口領域をもつ。いくつかの実施形態において、多孔質要素は開口部あたり少なくとも約１平方ミリメートルの平均開口領域をもつ。さらに追加的な実施形態において、多孔質要素は開口部あたり少なくとも約１．５平方ミリメートルの平均開口領域をもつ。
【００３７】
典型的には、本開示で有用な多孔質要素は、開口部あたり約４平方ミリメートルより小さい平均開口領域をもつ。いくつかの実施形態において、多孔質要素は、開口部あたり約３平方ミリメートルより小さい平均開口領域をもつ。さらに追加的な実施形態において、開口部あたり約２．５平方ミリメートルより小さい平均開口領域をもつ。
【００３８】
多孔質要素は、織られた、穿孔された、又はそれ以外であっても、多孔質要素を通過できる空気の量並びに、研磨材層の有効領域及び性能に影響を与える開口領域を備える。多孔質要素の「総開口領域」とは、多孔質要素の周辺によって形成される領域で測られる開口領域の累積的開口領域を言う。本開示において有用な多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．０１平方センチメートルの総開口領域をもつ（つまり、１パーセントの開口領域）。いくつかの実施形態において、多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．０３平方センチメートルの総開口領域をもつ（つまり、３パーセントの開口領域）。さらに追加的な実施形態において、多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．０５平方センチメートルの総開口領域をもつ（つまり、５パーセントの開口領域）。
【００３９】
典型的には、本開示において有用な多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．９５平方センチメートルの総開口領域をもつ（つまり、９５パーセントの開口領域）。いくつかの実施形態において、多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．９平方センチメートルより少ない総開口領域をもつ（つまり、９０パーセントの開口領域）。さらに追加的な実施形態において、多孔質要素は、研磨材層の平方センチメートルあたり少なくとも約０．８０平方センチメートルより少ない総開口領域をもつ（つまり、８０パーセントの開口領域）。
【００４０】
前記説明のように、多孔質要素は、たとえば、穿孔、コーティングされた研磨材、コーティングされたスクリーン研磨材、不織布研磨材、ないしは別の研磨材物品からなることができる。研磨材物品は、複数の研磨材粒子及び少なくとも１つの結合剤からなる。いくつかの実施形態において、研磨材物品は、メイクコート、サイズコート、スーパーサイズコート又はそれらの組み合わせからなる。いくつかの実施形態において、たとえばプレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、又は飽和などの処置が基材に適用される場合がある。
【００４１】
典型的には、コーティングされた研磨材のメイク層は、基材の少なくとも一部分を（処理又は未処理で）メイク層前駆体と共に準備される。次いで研磨粒子が、第１の結合剤前駆体をそなえるメイク層前駆体に少なくとも部分的に埋め込まれ（例えば、静電コーティングによって）、メイク層前駆体が少なくとも部分的に硬化される。研磨粒子の静電コーティングは典型的には、直立に向いた研磨材粒子を提供する。本開示の研磨濾材組立品との関係で、用語「直立まっすぐに向いた（erectly oriented）」とは、研磨粒子のの大半の長い方の寸法が裏材と実質的に垂直（つまり６０〜１２０°の間）に向いている特性を言う。研磨粒子を直立に向けるその他の技術も使用することができる。
【００４２】
続いて、メイク層及び研磨材粒子の少なくとも一部を、第２バインダー前駆体（第１バインダー前駆体と同一であっても異なっていてもよい）を含むサイズ層前駆体でコーティングし、そして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。いくつかのコーティングされた研磨材物品において、少なくともサイズ層の一部にスーパーサイズ（supersize）が適用される。存在する場合、スーパーサイズ（supersize）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。
【００４３】
典型的には、バインダーはバインダー前駆体を硬化（例えば、熱手段又は電磁気、又は粒子状、微粒子放射線）させることによって形成される。有用な第１及び第２バインダー前駆体は、研磨材技術において既知であり、たとえば、遊離ラジカル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、又はそれらの組み合わせを含む。有用なバインダー前駆体には、たとえば熱及び／又は放射線への曝露によって硬化する、熱硬化樹脂及び放射線硬化樹脂が含まれる。
【００４４】
本開示において有用な研磨材物品用に好適な研磨材粒子としては、既知の任意の研磨材粒子又は一般に研磨材物品にて使用される材料が可能である。コーティングされた研磨材用の有用な研磨材粒子類の例としては、溶融酸化アルミニウム、熱処理済みの酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、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、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、ザクロ石、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨材粒子類、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩類、炭酸金属塩（炭酸カルシウムなど（例えば、チョーク、方解石、泥灰土、トラバーチン、大理石、及び石灰石）、炭酸マグネシウムカルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム）、シリカ（例えば、石英、ガラス玉類、ガラス球類、及びガラス繊維類）、ケイ酸塩類（例えば、タルク、粘土類、（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）、硫酸金属塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウム）、石膏、アルミニウム三水和物、グラファイト、金属酸化物類（例えば、酸化錫、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン）、並びに亜硫酸金属塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、金属粒子類（例えば、錫、鉛、銅）、熱可塑性物質から形成されるプラスチック研磨材粒子類（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、ポリスルホン、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類、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）、架橋ポリマーから成形されるプラスチック研磨材粒子類（例えば、フェノール樹脂類、アミノプラスト樹脂類、ウレタン樹脂類、エポキシ樹脂類、メラミン−ホルムアルデヒド、アクリレート樹脂類、アクリル化イソシアヌレート樹脂類、尿素−ホルムアルデヒド樹脂類、イソシアヌレート樹脂類、アクリル化ウレタン樹脂類、アクリル化エポキシ樹脂類）、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。研摩粒子は、たとえば結合剤などの追加的な構成要素を含む粒塊過炭酸塩又は合成物でも可能である。一般に、研摩粒子を選択する際に使用される基準には、研磨寿命、切削率、基板表面仕上げ、粉砕効率及び製造費が含まれる。
【００４５】
本開示の研磨濾材組立品の物品内で有用な研磨材物品はさらに、研摩粒子表面修正添加物、連結具剤、可塑剤、充填剤、拡張剤、繊維、静電気防止剤、反応開始剤、懸濁剤、増感剤、潤滑剤、湿潤剤、界面活性剤、色素、染料、ＵＶ安定剤、及び懸濁剤などの追加的な添加物を備えることができる。これら材料の量は、目的とする特性が得られるように選択される。添加物は、結合剤に組み入れる、別のコーティングとして適用する、粒塊過炭酸塩又は前記の組み合わせる、といったこともできる。
【００４６】
図５Ａは、本開示において有用な積層したフィルム層からなる第１濾材層の例示の透視図を示している。図５Ｂは、図５Ａで示された例示の第１濾材層の一部分の平面図を示している。図５Ａで示したように、第１材料層は厚さ又は高さをもつ。第１濾材の高さは異なる応用に応じて変化させることができる。たとえば、特定の研磨応用が大きな微粒子保持能力をもつ研磨濾材組立品を必要とする場合には、第１濾材の高さを高くすることができる。第１濾材の高さは、その他のパラメーター、たとえば研磨濾材組立品に求められる剛性、によって確定させることもできる。いくつかの実施形態において、研磨濾材組立品の本開示の第１濾材は、研磨濾材組立品で使用される他の濾材に比べて比較的堅い。
【００４７】
本開示において典型的に有用な第１濾材は、平均の高さが少なくとも約０．５ミリメートルである。いくつかの実施形態において、第１濾材は少なくとも平均約１ミリメートルの高さをもつ。さらに追加的な実施形態において、第１濾材は少なくとも平均約３ミリメートルの高さをもつ。
【００４８】
典型的には、本開示において有用な第１濾材は、平均の高さが約３０ミリメートルより低い。いくつかの実施形態において、第１濾材は平均約２０ミリメートルより低い高さをもつ。さらに追加的な実施形態において、第１濾材は平均約１０ミリメートルより低い高さをもつ。
【００４９】
図５Ｂに示されているように、本開示において有用な例示の第１濾材は、第１濾材５２０を通って延びるチャネル５２６の側壁５２８を形成するポリマーフィルムの積層５３２からなる。側壁５２８は固着領域５３４でまとめられる。本開示の研磨濾材組立品の研磨濾材組立品内に含まれる第１濾材は、たとえば、米国特許番号６，２８０，８２４（インスレイ（Insley）ら）、米国特許番号６，４５４，８３９（ハッグランド（Hagglund）ら）、及び米国特許番号６，５８９，３１７（ザング（Zhang）ら）を含み、それらの各々は参照によって本明細書に組み込まれる。
【００５０】
本開示において使用できる第１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などのポリオレフィン、ポリプロピレン及びポリプロピレンコポリマー、二フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含まれるが、それらに限らない。その他の高分子材料には、アセテート、セルロースエーテル、ポリビニルアルコール、多糖類、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（塩化ビニル）、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカーボネート、及びポリスチレンが含まれる。ポリマーフィルム層は、アクリレートやエポキシのような硬化性樹脂材から鋳造することができ、また、熱、紫外線、又は、電子ビーム照射にさらすことによって、化学的に促進させたフリーラジカル経路を通して硬化させることができる。いくつかの好ましい実施形態において、ポリマーフィルム層は荷電でき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又はポリスチレンなどの混合の形状をしている。
【００５１】
ポリマーフィルム層は、たとえば米国特許番号６，２８０，８２４（インスレイ（Insley）ら）で報告されているように片面又は両面で確定された構造化された表面をもつ場合があり、それらは参照することにより本書に組み込まれる。構造化された表面は、たとえばピラミッド、立方体角部、Ｊ字フック、マッシュルームヘッドなどのような直立した茎部又は突出、連続的又は断続的な隆起部、たとえばチャネルをはさむ矩形又はＶ字型隆起部、又はそれらの混合の形状であることができる。これらの突出部は、均一、不均一、断続的、又は隆起部などのその他の構造体と組み合わせることができるだろう。隆起型の構造体は、均一、不均一に断続的、相互に平行に、又は、交角若しくは非交角で延ばすことができ、また、隆起物の間のその他の構造体、例えば入れ子隆起物又は突出部などと組み合わせることができるだろう。一般に、高いアスペクト比の構造は、フィルムの全部又はある領域のみに延ばすことができる。フィルム領域内にある場合、その構造は、対応する平面フィルムより大きな表面積を提供する。
【００５２】
構造化された表面は、米国特許番号５，０６９，４０３及び５，１３３，５１６（両者共マランティック（Marantic）ら）、５，６９１，８４６（ベンソン（Benson）ら）、５，５１４，１２０（ジョンストン（Johnston）ら）、５，１７５，０３０（ルー（Lu）ら）、４，６６８，５５８（バーバー（Barber）ら）、４，７７５，３１０（フィッシャー（Fisher））、３，５９４，８６３（エルブ（Erb））、５，０７７，８７０（メルバイ（Melbye）ら）などで開示された方法による構造化されたフィルムを形成する既知の任意の方法によって作られることができる。
【００５３】
図６は、本開示で有用な、穿孔体からなるその他の例示的第１濾材層の透視図を示す。図６に示したように、第１濾材６２０は、第１濾材の第１表面から第２表面に延びるチャネル側壁６２８をもつ複数個のチャネル６２６からなる。図６に示した濾材は、たとえば、発泡体、紙、又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材料を含むプラスチックを含むさまざまな材料から構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１濾材は穿孔された多孔質発泡体から作られる。さらに追加的な実施形態において、第１濾材は穿孔された又はスリットの入った、及び延伸したシート材料から作られる。第１濾材として穿孔体を利用するいくつかの実施形態において、穿孔体はガラス繊維、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンから作られる。
【００５４】
いくつかの実施形態において、第１濾材は第１濾材の第１表面から第２表面へ貫通する別個の通路をもつ。その通路は、第１濾材の第１表面から第２表面直接貫通する曲がりくねっていない経路をもつ。通路の断面積は、個々の通路を通る最大の円の直径である効果的な円の直径に関して説明される。
【００５５】
本開示に有用な第１濾材は典型的に、平均有効円直径が少なくとも約０．１ミリメートルである通路を有する。いくつかの実施形態において、第１濾材は平均有効円直径が少なくとも約０．３ミリメートルである通路を有する。さらに追加的な実施形態において、第１濾材は平均有効円直径が少なくとも約０．５ミリメートルである通路を有する。
【００５６】
典型的に、本開示に有用な第１濾材は平均有効円直径が少なくとも約２ミリメートルである通路を有する。いくつかの実施形態において、第１濾材は平均有効円直径が少なくとも約１ミリメートルである通路を有する。さらに追加的な実施形態において、第１濾材は平均有効円直径が少なくとも約０．５ミリメートルである通路を有する。
【００５７】
本開示の研磨濾材組立品の第１、第２、又は追加的に第３の濾材を含む濾材は、帯電されることができる。帯電によって粒子と濾材表面との間の吸引力が高まることにより、濾材の流動体の流れからの粒子物を除去する性能が強化される。側壁近くを通る非衝突粒子は、より容易に流動体の流れから引き出され、及び、衝突粒子はより強く付着する。受動的な帯電は、長時間にわたる電荷の持続を示す誘電体材料であるエレクトレットによって提供される。エレクトレットが帯電可能な高分子材料には、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無極性のポリマーがある。
【００５８】
誘電体材料を帯電させるためには、コロナ放電、電場内での材料の加熱及び冷却、接触帯電、繊維への帯電粒子の散布、及び水流又は水滴流の表面への衝突を含む各種の方法が使用されるが、そのどれもが本開示の研磨濾材組立品の濾過材を帯電させるのに使用できる。しかも、表面の帯電性は材料の混合使用によって強化される。帯電方法の例としては、米国特許番号ＲＥ３０，７８２（バン・ターンホウト（van Turnhout）ら）、米国特許番号ＲＥ３１，２８５（van Turnhout）ら）、米国特許番号５，４９６，５０７(アンガジバンド（Angadjivand）ら）、米国特許番号５，４７２，４８１（ジョーンズ（Jones）ら）、米国特許番号４，２１５，６８２（クビック（Kubik）ら）、米国特許番号５，０５７，７１０（ニシウラ（Nishiura）ら）、及び米国特許番号４，５９２，８１５（ナカオ（Nakao））が開示されている。
【００５９】
本開示の研磨濾材組立品の空洞層は、図１Ａに示されているように個別の層からなることができ、又は、その空洞層は第１濾材と統合されて形成されることもできる。いくつかの実施形態において、この空洞が第１濾材の一部に貫通するよう、空洞層は第１濾材と一体化して形成されている。この空洞は典型的には、第１濾材の７５パーセントより小さい厚みに延びる。いくつかの実施形態において、この空洞は第１濾材の５０パーセントより小さい厚みに延びる。
【００６０】
独立した空洞層を用いる実施形態において、空洞層はたとえば発泡体、紙、金属、又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材料を含むプラスチックを含む様々な材料から作られることができる。いくつかの実施形態において、空洞層は穿孔された多孔質発泡体材料から作られる場合がある。さらに追加的な実施形態において、空洞層はガラス繊維、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンから作られる場合がある。
【００６１】
図７〜１２は、様々な空洞開口部の配置の平面図を示す。図７において、たとえば、空洞層７６０は６個の円形空洞７７０からなる。特定の理論によって画定されることを望んではいないが、空洞は削りくず及びくずの水平方向の移動を促進し、それによって研磨濾材組立品の全体的性能を向上させる。
【００６２】
図７は、矩形配列である６個の空洞７７０をもつ例示の空洞層７６０の正面図である。図８は、第１次元８７０及び中心の空洞である第２次元８７５をもつ、別の例示としての空洞層８６０の正面図である。図９は、４個の円形空洞９７０をもつ、別の例示としての空洞層９６０の正面図である。図１０Ａは、図９で示すような２の空洞層１０６２、１０６４が４５度のオフセットで重ねられたものからなる空洞層組立品１０６０の正面図である。空洞層１０６２は空洞１０７０からなり、及び空洞層１０６４は空洞１０８０からなる。図１０Ｂは、図１０Ａで示された重ねられた空洞層の側面図である。図１１Ａは、重ねられた空洞層１１６２、大きな円形空洞１１８０をもつ１つの空洞層１１６４、及び４個のより小さい円形空洞１１７０をもつ第２空洞層からなる例示の空洞層組立品１１６０の正面図である。図１１Ｂは、図１１Ａで示された重ねられた空洞層の側面図である。図１２は、５個の丸い突出１２７０をもつ１つの空洞１２７５からなる、別の例示の空洞層１２６０の正面図である。
【００６３】
この空洞の開口部は一般に円形の形状である。開口部の形状はさらにその他の幾何学的形状、たとえば、矩形形状、円形形状、楕円形状、三角形状、平行四辺形形状、多角形形状、又はそれらを組み合わせた形状をとることもある。この空洞は一様な大きさと位置をもつことができる。その他の実施形態において、開口部はたとえば、開口部の配置パターンをランダムにする、又は開口部の大きさや形状を変化させる、又はランダム配置、ランダム形状、及びランダムサイズの任意の組み合わせによって一様でなく配置されることもある。
【００６４】
この空洞層は、研磨濾材組立品内で独立した層でも、第１濾材内に一体化して形成されていても、異なる開口領域をもつ複数の空洞を備えてよい。空洞層内の空洞の「開口領域」とは、空洞層の厚み以上ある空洞の領域を言う（つまり、三次元の物体が通過できる空洞を形成する材料の周囲で画定された領域）。本開示において有用な空洞は典型的に、空洞あたり少なくとも約１平方センチメートルの平均開口領域をもつ。いくつかの実施形態において、この空洞は開口あたり少なくとも約１０平方センチメートルの平均開口領域をもつ。
【００６５】
いくつかの実施形態において、空洞は少なくとも部分的に、たとえば以下で述べる第２濾材に有用と見なされる任意の材料濾材で満たされる。いくつかの実施形態において、第２濾材は空洞内に位置する。さらに追加的な実施形態において、空洞は研磨濾材組立品内のどこにでも位置する第２濾材に加えて濾材を備える。
【００６６】
第２濾材は、従来濾過製品、特に空気濾過製品において使用されている、多岐にわたる型の多孔質濾材を含むことができる。この濾材としては、繊維性材料、発泡体、多孔質膜、などが可能である。いくつかの実施形態において、第２濾材は繊維性材料からなる。第２濾材は、不織布繊維織物などの繊維性濾過織物でもよいが、織布及び編んだ織物も使用することができる。
【００６７】
いくつかの実施形態において、第２濾材は、繊維の寸法が直径約１００ミクロンより小さい、時には約５０ミクロンより小さい、及び時には直径が約１ミクロンより小さい繊維性材料からなる。第２濾材においては、広範囲の種類の坪量が使用できる。第２濾材の坪量は典型的には、平方メートルあたり約５グラムから平方メートルあたり約１０００グラムの範囲にある。いくつかの実施形態において、第２濾材は平方メートルあたり約１０グラムから平方メートルあたり約２００グラムの範囲にある。求められる場合には、第２濾材は濾材の１又はそれ以上の層（織物）を備える。
【００６８】
第２濾材は、混合及び融合を含む広範囲の種類の有機ポリマー材料から作ることができる。好適な濾材には、一般に入手可能な広範囲の材料が含まれる。それらには、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、ポリトリフッ化クロロエテン、又はポリ塩化ビニルなどのポリオレフィン、ポリスチレンなどの芳香族ポリアレネス（polyarenes）、ポリカーボネート、ポリエステル、及びそれらの混合（融合又はコポリマーを含む）が含まれる。いくつかの実施形態において、材料にはポリオレフィンを含まない分枝状アルキルラジカル及びそれらのコポリマーが含まれる。さらに追加的な実施形態において、材料には熱可塑性繊維構成物（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらのコポリマーなどのポリオレフィン）が含まれる。その他の好適な材料には、リ乳酸（ＰＬＡ）などの熱可塑性ポリマー、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）などの非熱可塑性繊維、ＮＯＭＥＸ及びＫＥＶＬＡＲの商標名でデュポンから入手可能なポリアミド又はポリイミド繊維、及び異なるポリマーを混合した繊維が含まれる。
【００６９】
第２濾材として不織布を用いている実施形態においては、その不織布濾材は、溶解ブロー成形、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）、ウェットレイイング、などを含む従来の不織布技術によって織物に形成することができる。必要な場合には、その繊維又は織物はたとえば、コロナ放電電極又は高強度電界の利用などを含む既知の方法で帯電させることができる。これらの繊維は、繊維形成の間、繊維を濾材織物内に形成する前あるいはその最中、又は濾材織物の形成後に帯電させることができる。第２濾材を形成する繊維は、第１濾材に接合された後に帯電させることもできる。第２濾材は、感圧性接着剤を含むポリマー結合剤又は接着剤でコーティングをした繊維からなることもできる。
【００７０】
本開示の研磨濾材組立品の研磨濾材組立品は、高率で送達される大量の粒子を効率よく収集することが知られている。本開示において複数の濾材構成要素が使用されていることにより、現在の研磨材物品の欠陥を改善することができることが知られている。任意の特定の理論によって束縛されることを望んではいないが、本開示の研磨濾材組立品の場合、所与の構成要素（たとえば、第１濾材）が第１構成要素の故障モードに対処できる二次構成要素（たとえば、第２濾材又は空洞層）に支援され補償されるように、複数の濾材構成要素が全体の効率性を高く維持し使用されている研磨材の性能に沿った水準まで性能を上げるように機能すると考えられる。
【００７１】
本発明の利点及び他の実施形態は、以下の複数の例によってさらに図示されるが、この実施例に記載されている特定の材料及び量、及び、他の状態及び詳細は不必要に本発明を制限するために解釈されてはならない。割合及びパーセンテージはすべて、特に明記しない限り、重量による。
【実施例】
【００７２】
実施例全体を通して、以下の略称を使用する。
【００７３】
研磨材物質
Ａ１：スリーエム（（3M Company）、ミネソタ州セントポール（St. Paul、Minnesota）から商業表記「ＩＭＰＥＲＩＡＬ  ＨＯＯＫＩＴ  ＤＩＳＣ  ３６０Ｌ  ＧＲＡＤＥ  Ｐ３２０」として入手可能なコーティングされた研磨材材料。
【００７４】
Ａ２：レーザーによって直径１．７７ミリメートル（ｍｍ）、１平方センチメートルあたり１．８個の穴が穿孔された、接着剤やループ裏材をもたないコーティングされた研磨材材料「Ａ１」。
【００７５】
Ａ３：ＫＷＨミルカ（フィンランド、ジェッポ（Jeppo, Finland））から商業表記「ＡＢＲＡＮＥＴ  ＧＲＡＤＥ  Ｐ３２０」として入手可能な研磨材スクリム材料。
【００７６】
Ａ４：レーザーによって直径１．７７ミリメートル、１平方センチメートルあたり１．８の穴が穿孔された、コーティングされた研磨材材料「Ａ１」。
【００７７】
空洞構造及び充填剤物質：
Ｃ１：７０グラム正方形メートル坪量のポリウレタンを吹いたマイクロファイバー織物。
【００７８】
Ｃ２：イルブルック（Illbruck, Inc.）、ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis, Minnesota）から商業表記「Ｒ６００Ｕ」として入手可能な、１立方センチメートルあたり０．０９６グラム（１フィートあたり６ポンド）で中央の穴の直径が３８ｍｍ（１．５インチ）の５ｍｍ厚のポリウレタンフォーム。
【００７９】
Ｃ３：イルブルック（Illbruck, Inc.）、ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis, Minnesota）から商業表記「Ｒ６００Ｕ」として入手可能な、１立方センチメートルあたり０．０９６グラム（１フィートあたり６ポンド）で中央の穴の直径が１９ｍｍ（０．７５インチ）の地ポリウレタンフォームの５ｍｍ厚セクション。
【００８０】
Ｃ４：イルブルック（Illbruck, Inc.）から商業表記「Ｐ５０」として入手可能な、密度１立方センチメートルあたり０．０２８グラムで、４．５ｍｍ厚のポリウレタンフォーム。
【００８１】
Ｃ５：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．（カリフォルニア州アナハイム（Anaheim, California））から出ている、図１２でおおよその形状が示されている、１ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８２】
Ｃ６：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．から出ている、図１１Ａ及び１１Ｂでおおよその形状が示されている、２ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８３】
Ｃ７：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．から出ている、図８でおおよその形状が示されている、１ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８４】
Ｃ８：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．から出ている、図７でおおよその形状が示されている、１ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８５】
Ｃ９：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．から出ている、図１０Ａ及び１０Ｂでおおよその形状が示されている、２ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８６】
Ｃ１０：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｉｎｃ．から出ている、図９でおおよその形状が示されている、１ｍｍ厚のナイロン６，６フィルム。
【００８７】
Ｃ１１：ビスコール（Biscor Ltd.）、英国ブラッドフォード（Bradford, England）から商業表記「ＢＩＳＣＡ−ＰＯＬ」として入手可能な、坪量１平方メートルあたり１２．２７グラム、１立方メートルメッシュあたり６セル、０．３５ミリメートル厚、直径１０センチメートルのディスクにカットされた３層ポリエステルメッシュ。
【００８８】
フィルタ媒体
Ｆ１：スリーエム（（3M Company）から商業表記「３Ｍ  ＨＩＧＨ  ＡＩＲＦＬＯＷ  ＡＩＲ  ＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ  ＭＥＤＩＡ  （ＨＡＦ）、５ＭＭ」として入手可能な、５ミリメートル厚の波形化ポリプロピレン多層の濾材。
【００８９】
Ｆ２：スリーエム（（3M Company）から商業表記「３Ｍ  ＨＩＧＨ  ＡＩＲＦＬＯＷ  ＡＩＲ  ＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ  ＭＥＤＩＡ  （ＨＡＦ）、１０ＭＭ」として入手可能な、１０ミリメートル厚の波形化ポリプロピレン多層の濾材。
【００９０】
Ｆ３：イルブルック（Illbruck, Inc.）から商業表記「Ｒ６００Ｕ；５ＭＭ」として入手可能な、密度１立方センチメートルあたり０．０９６グラム（１立方フィートあたり６ポンド）の５ミリメートル厚のポリウレタンフォーム。
【００９１】
Ｆ４：７０グラム正方形メートル坪量の、ポリウレタンを吹いたマイクロファイバー織物。
【００９２】
Ｆ５：スリーエム（（3M Company）から商業表記「ＦＩＬＴＲＥＴＥ  Ｇ１００」として入手可能な、坪量１平方メートルあたり１００グラムの静電的に帯電した短繊維織物。
【００９３】
Ｆ６：超音波溶接を用いて表面領域全体の２パーセントを一様に点結合した静電的に帯電した短繊維織物「Ｆ５」。
【００９４】
Ｆ７：スリーエム（（3M Company）から商業表記「ＦＩＬＴＲＥＴＥ  Ｇ２００」として入手可能な、坪量１平方メートルあたり２００グラムの静電的に帯電した短繊維織物。
【００９５】
試料の調製
以下の略語は、濾材−研磨材積層体を説明するために使用される。
【００９６】
Ｌ１及びＬ５は、それぞれ研磨材及びループが装着された物質で、後者は予備用パッドを留めるためのものである。
【００９７】
Ｌ２及びＬ４は、Ｌ１及びＬ５それぞれを４層構造で積層した濾材。
【００９８】
Ｌ３は、濾材Ｌ２とＬ４との間に５層構造で積層した濾材。
【００９９】
Ｃは、濾材Ｌ２とＬ４との間に５層構造で積層した空洞物質。
【０１００】
４層積層
１平方センチメートルあたり２．５グラムの、スリーエム（（3M Company）、ミネソタ州セントポール（St. Paul、Minnesota）から入手可能な商業表記「ＳＵＰＥＲ  ７７  ＳＰＲＡＹ  ＡＤＨＥＳＩＶＥ」を空洞構造Ｃの両面に塗布し、その後、セ氏２５度でループ装着材料、Ｓｉｔｉｐ（Sitip SpA）、イタリア、ジェネ（Ｇｅｎｅ）から入手可能な商業表記「７０  Ｇ／Ｍ２  ＴＲＩＣＯＴ  ＤＡＹＴＯＮＡ  ＢＲＵＳＨＥＤ  ＮＹＬＯＮ  ＬＯＯＰ  ＦＡＢＲＩＣ」、の平坦な表面に積層された。濾材を空洞に積層するために同じ方法が用いられ、その後その研磨材材料をその濾材に適用する３番目の積層ステップが実施された。２時間、摂氏２５度で乾燥させた後、その積層は、直径１２．７ｃｍ（５インチ）の標本にダイカットされた。
【０１０１】
５層積層
４層積層で説明したプロセスが繰り返されるが、ここで濾材及び空洞材料は研磨材材料に積層される前に「ＳＵＰＥＲ  ７７  ＳＰＲＡＹ  ＡＤＨＥＳＩＶＥ」を用いて同じような方法で互いに積層された。
【０１０２】
硬質空洞−濾材積層
５層積層で説明したプロセスが繰り返されるが、ここで３つの濾材は、研磨材積層段階の前にＬ４からＬ５、ＣからＬ４、及びＬ２からＣの順に積層された。
【０１０３】
軟質空洞−濾材積層
４層積層で説明したプロセスが繰り返されるが、ここで３つの濾材は、研磨材積層段階の前にＣからＬ５、及びＬ２からＣの順に積層された。
【０１０４】
軟質充填空洞−濾材積層
５層積層で説明したプロセスが繰り返されるが、ここで３つの濾材は、研磨材積層段階の前にＬ４からＬ５、ＣからＬ４、及びＬ２からＣの順に積層された。
【０１０５】
研磨試験１
１２．７センチメートル（５インチ）の標本ディスクが、Ｄｙｎａｂｒａｄｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Dynabrade Corporation）、ニューヨーク州クラレンス（Clarence, New York）から「Ｄｙｎａｂｒａｄｅバックアップパッド・モデル「５６３２０」」という商業表記で入手可能な直径１２．７センチメートル（５インチ）で厚さ０．９５センチメートル（３／８インチ）の発泡体裏打パッドに装着された。このバックアップパッドとディスク組み立て品は、重量測定の後、Ｄｙｎａｂｒａｄｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Dynabrade Corporation）、ニューヨーク州クラレンス（Clarence, New York）から入手可能なデュアルアクション・オービタルサンダー、モデル「２１０３８」に装着された。集中塵埃排出真空ラインは、このサンダーから取り外された。
【０１０６】
このディスクの研磨材表面は、事前計量された４５．７×７６．２センチメートル（１８インチ×３０インチ）のＷｈｉｔｅｂｅａｒ  Ｂｏａｔｗｏｒｋｓ（Whitebear Boatworks）、ミネソタ州Ｗｈｉｔｅ  Ｂｅａｒ  Ｌａｋｅ（White Bear Lake, Minnesota）製のゲルコーティングされたガラス繊維強化プラスチックパネルと接触させた。このサンダーは、６３０．９キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチあたり９１．５ポンド）の空気圧と、６６．７  Ｎ（１５ポンド圧）の力で４５秒間押しつけられた。材料表面への角度は０度とされた。各試験は、長さ５３．３センチメートル（２１インチ）の横の動きを２４回重ねられ、試験パネルに４５．７×６６．０センチメートル（１８×２６インチ）の均一に研磨された領域ができた。このパネル表面での工具の動きは、Ｘ及びＹ方向共に１秒間あたり１２．７センチメートルの速度であった。運動の全長は１３．１３メートル（５１７インチ）であった。最後の研磨動作の後、この試験パネル及びバックアップパッド付の標本は再度計量された。この試験パネルは次に清掃され、再度計量された。標本を取り除いた後、このバックアップパッド及びツールは別の試験のために清掃された。
【０１０７】
研磨試験２
研磨試験２の手順は、２４回を１セットの代わりに５３．３センチメートル（２１インチ）の６回を４セット行った以外は研磨試験１と同様であった。運動の全長は１４．１２メートル（５５６インチ）であった。
【０１０８】
各試験においては次のような測定が行われ、平均が報告された。
【０１０９】
「切削」：試験パネルから除去された重さ、単位はグラム。
【０１１０】
「保持」：バックアップパッド付の標本から得られた削りくずの重さ、単位はグラム。
【０１１１】
「表面」：試験パネル表面に残った削りくずの重さ、単位はグラム。
【０１１２】
「欠失」：「保持」の値にも「表面」の値にも含まれない不明な削りくずの重さ、単位はグラム。
【０１１３】
「捕捉率」：「保持」と「切削」の比
例１〜１３：
例１〜１３は、空洞積層法に従って準備された。具体的な構成と研磨試験結果は表１に列挙している。
【０１１４】
【表１】
2009508698.tif 000003
ＡからＫの比較：
ＡからＫの比較は、４層積層法によって準備された。具体的な構成及び研磨試験結果は表２に列挙してある。
【０１１５】
【表２】
2009508698.tif 000004
Ｌ−Ｎの比較：
例Ｌ、Ｍ及びＮは、５層積層法によって準備された。具体的な構成と研磨試験結果は表３に列挙している。
【０１１６】
【表３】
2009508698.tif 000005
Ｏ−Ｔの比較：
濾材又はループ取り付け材料のいずれにも積層しない研磨材Ａ１、Ａ３、及びＡ４が比較として使用された。研磨試験結果は表４に列挙されている。
【０１１７】
【表４】
2009508698.tif 000006
本発明の構造と機能の詳細に加えて上記記述及び例示で説明されている本開示の研磨濾材組立品の非常に多数の特徴と利点によってもなお、本開示は例証にとどまる。特に形状、寸法及び磨材材料層及び製造並びに使用方法については、添付の請求の範囲において表現された用語の意味によって示される本発明の原理及びそれらの構造及び方法の等価物の範囲内で詳細に変化し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１Ａ】本開示に従う例示の研磨濾材組立品の、組立品を形成する層が明らかになるように部分的に表面を切りとっている透視図。
【図１Ｂ】図１Ａに示された研磨濾材組立品の断面図。
【図２】本開示に従う第３濾材層をもつ代表的な研磨濾材組立品の断面図。
【図３Ａ】本開示に従う例示の多孔質要素の図。
【図３Ｂ】図３Ａに示された多孔質要素の横断面図。
【図４】研磨材層を形成する構成要素を明らかにするために一部を切り取った、本開示に従う例示の多孔質要素の平面図。
【図５Ａ】本開示に従う有用な積層したフィルム層からなる例示の第１濾材層の透視図。
【図５Ｂ】図５Ａで示された例示の第１濾材層の一部分の平面図。
【図６】本開示に従う穿孔体からなる例示の第１濾材層の透視図。
【図７】矩形配列である６つの開口部をもつ例示の空洞層の正面図。
【図８】開口部の円形配列をもつ別の例示の空洞層の平面図。
【図９】４つの円形開口部をもつ別の例示の空洞層の平面図。
【図１０Ａ】図９で示されたように４５度のオフセットで積層された２つの空洞層の平面図。
【図１０Ｂ】図１０Ａで示された積層空洞層の側面図。
【図１１Ａ】大きな円形開口部をもつ１つの空洞層及び４つの小さな円形開口部をもつ第２の空洞層を有する例示の積層空洞層の平面図。
【図１１Ｂ】図１１Ａで示された重ねられた空洞層の側面図。
【図１２】５つの丸い突出をもつ１つの開口部を備える、例示の積層空洞層の平面図。
【図１Ａ】
2009508698.tif 000007
【図１Ｂ】
2009508698.tif 000008
【図２】
2009508698.tif 000009
【図３Ａ】
2009508698.tif 000010
【図３Ｂ】
2009508698.tif 000011
【図４】
2009508698.tif 000012
【図５Ａ】
2009508698.tif 000013
【図５Ｂ】
2009508698.tif 000014
【図６】
2009508698.tif 000015
【図７】
2009508698.tif 000016
【図８】
2009508698.tif 000017
【図９】
2009508698.tif 000018
【図１０Ａ】
2009508698.tif 000019
【図１０Ｂ】
2009508698.tif 000020
【図１１Ａ】
2009508698.tif 000021
【図１１Ｂ】
2009508698.tif 000022
【図１２】
2009508698.tif 000023
【国際調査報告】
2009508698.tif 000024
2009508698.tif 000025
2009508698.tif 000026