(57)【要約】  一実施形態において、第一の紙面並びに第二の紙面を持つ紙を用意し、第一の合成高分子組成物を含む第一の合成高分子層を第一の紙面に塗布し、第二の合成高分子組成物を含む第二の合成高分子層を第一の合成高分子層に塗布する工程からなる、平滑面を持つ研磨性裏材の作製方法を提示する。この方法は、微粉研磨紙の基礎となる、平滑な外面を持つ微粉研磨性裏材を作製するために用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平滑面を持つ研磨性裏材の製造方法において、
第一の紙面及び第二の紙面を持つ紙を用意し、
第一の合成高分子組成物を含む第一の合成高分子層を第一の紙面に塗布し、
第二の合成高分子組成物を含む第二の合成高分子層を第一の合成高分子層に塗布する
工程から成ることを特徴とする平滑面を持つ研磨性裏材の製造方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、第二の合成高分子層を塗布した後に、スーパーカレンダー加工により第二の合成高分子層の平滑な表面を形成する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２の方法において、平滑面はベック平滑度がほぼ１００よりも大きな数値を示すことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２の方法において、平滑面はベック平滑度がほぼ１０００よりも大きな数値を示すことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、アモルファス弾性高分子膜層を第二の紙面に塗布する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、アモルファス弾性高分子膜層は、溶融押出法、押出しキャスト法によって、或いは既に成形されたフィルムにより製造され、さらに、ポリエステル・エラストマーとアモルファス弾性ポリプロピレンからなるグループから選択されたものであることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５の方法において、アモルファス弾性高分子膜層は、乾燥時或いは水濡れ時のいずれにおいても滑り止め特性を示し、さらに、研磨性裏材が液体水に浸された場合でも耐カール性を保持すものであることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１の方法において、紙がポリマー強化用紙であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１の方法において、紙はニトリルブタジエン・ゴムラテックスで飽和したものであることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１の方法において、研磨粒子が均一に分散した層を、第二の合成高分子層に塗布する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０の方法において、研磨粒子が平均してほぼ６ミクロン未満の大きさであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０の方法において、研磨粒子層が接着剤層を用いて第二合成高分子層に接着されていることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０の方法において、研磨粒子層が接着剤層によりコーティングされていることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１の方法において、第一の合成高分子組成物がニトリル及び塩化ポリビニル格子を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１の方法において、第二の合成高分子組成物がニトリル及び塩化ポリビニル格子を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１の方法において、第二の層の坪量が、第一の層の坪量のほぼ半分より少ないことを特徴とする方法。
【請求項１７】
微細な砥粒の研磨紙の製造に用いられるコーティングされた研磨性裏材であって、研磨性裏材が、第一及び第二の表面を持つ紙と、前記第一の紙面に接する第一の合成高分子組成物を含む第一の層と、第二の合成高分子組成物を含む第二の層とを含み、前記第二の層が前記第一の層に接しかつ平滑な外部表面を含むことを特徴とする研磨性裏材。
【請求項１８】
請求項１７に記載された微細な砥粒の研磨紙の製造に用いられるコーティングされた研磨性裏材であって、平滑な外部表面がベック平滑度でほぼ１００よりも大きな数値を示すことを特徴とする研磨性裏材。
【請求項１９】
請求項１７に記載された微細な砥粒の研磨紙の製造に用いられるコーティングされた研磨性裏材であって、平滑な外部表面がベック平滑度でほぼ１０００よりも大きな数値を示すことを特徴とする研磨性裏材。
【請求項２０】
微細な砥粒の研磨紙が、第一及び第二の表面を持つ紙と、前記紙の前記第一の表面に接する第一の合成高分子組成物を含む第一の層と、第二の合成高分子組成物を含む第二の層とを備え、前記第二の層は前記第一の層に接し、ベック平滑度がほぼ１０００よりも大きな数値を示す平滑な外部表面を持っており、平均粒径がほぼ６ミクロンより小さい微細な砥粒の研磨粒子層が設けられたことを特徴とする研磨性裏材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
研磨用のシート材料は、種々の用途に広く用いられており、実例を挙げてみるだけでも、紙やすり、布やすり、ロータリーサンダー用研磨ディスク、及び、オービタルサンダー用並びにベルトサンダー用研磨ストリップなどがこの研磨用シート材料に含まれる。研磨用のシート材料は、ほとんどの場合、研磨材、つまり研磨粒子又は砥粒の層を含んでおり、それらは厚さ及び坪量が様々に異なる素地及び基材に接着剤により付着されている。非常に微細な粒子素材及び超微粒子研磨素材（平均粒径６ミクロン未満）を用いて研磨用シート材料を生産することができ、微細な研磨及びつや出し工程に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
ラテックスポリマー含浸（一般にラテックス飽和と称される）を用いる紙の強化は、長年に渡り確立された慣用技術である。採用されるポリマーは、典型的には合成物質で、ほとんどの場合がラテックスであり、紙は、セルロース系繊維単独で、又はセルロース系繊維と非セルロース系繊維の混合により構成することができる。寸法安定性、化学的劣化並びに環境の劣化に対する抵抗力、破れに対する抵抗力、エンボス加工の可能性、弾力性、等質性、湿気並びに蒸気に対する浸透性、研磨耐性、その他の性質の一つ又はそれ以上を向上させるべくポリマーによる強化を採用することができる。
【０００３】
また、接着剤と研磨粒子を用いて平滑面を得るためにラテックスポリマー・バリアコーティングを用いることもできる。しかし、ラテックスポリマー・バリアコーティングの乾燥中に、ラテックス層に小さな孔が現れることがある。これらの孔は、乾燥中に水蒸気を放出し、乾燥したフィルムが硬化中に収縮することにより発生する。これらの孔は小さく、直径の平均が１０−３０ミクロンであり、ピンホールと呼ばれる。ピンホールは、研磨産業で利用される３２０から６００グリット（平均サイズ３５−１６ミクロン）といった微細なサイズの砥粒にとっては問題とならない。しかし、超微粒の砥粒を用いる場合、つまりグリット８００から１２００或いはさらに細かいもの（１２から１．２ミクロン）を用いる際には、ピンホールの存在が、研磨紙製品の最終段階での品質に影響を与える。例えば、ピンホールは、超微粒の粒子が孔にトラップされたり、嵌まり込んだりするのを可能にする。このような粒子のラッピングは、製品の最終段階で表面上に研磨粒子の塊を生じさせてしまうことがある。そうした塊がむらのある表面を作り出し、その結果、研磨特性が悪いものとなる。
【０００４】
従って、この技術分野では、表面上における砥粒粒子の均一性が改善された超微粒子研磨性裏材とその製造方法についての必要性が存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した従来の技術が遭遇する困難性及び問題点に対応して、新規な研磨性裏材とそうした裏材を形成する方法が見出された。一実施形態においては、平滑面を持つ研磨性裏材を形成する方法は、ｉ）第一の紙面及び第二の紙面を含む紙を用意し、ｉｉ）第一の合成高分子組成物を含む、第一の合成高分子層を第一の紙面に塗布し、ｉｉｉ）第二の合成高分子組成物を含む、第二の合成高分子層を第一の合成高分子層に塗布する、工程を含む。この方法は、第二の合成高分子層上に平滑面を形成するために第二の合成高分子層を塗布した後で、研磨性裏材のスーパーカレンダー仕上げをする工程をさらに含むことができる。平滑面はベック平滑度がほぼ１００よりさらに大きい数値を示すことが望ましく、平滑面はベック平滑度がほぼ１０００よりさらに大きい数値を示すことが望ましい場合がある。
【０００６】
一態様においては、この方法は、第二の紙の表面にアモルファスの弾性のある高分子膜を塗布する工程をさらに含むことができる。アモルファスの弾性高分子膜は、例えば、溶融押出法又は押出しキャスト法によって、或いは既に成形されたフィルムより生産することができる。アモルファス弾性高分子は、ポリエステル・エラストマー及びアモルファス弾性ポリプロピレンからなるグループより選択することが望ましい。アモルファス弾性高分子膜層は、乾燥時或いは水濡れ時いずれにおいても滑り止め特性を示すものであることがさらに望ましく、研磨性裏材が液体水に浸された場合でも耐カール性を保持することがなお一層望ましい。
【０００７】
紙はポリマー強化紙とすることができる。紙はスチレン−ブタジエン、及び／又はニトリル−ブタジエンゴムラテックスで飽和されていることが望ましい。
【０００８】
他の態様においては、この方法は、研磨粒子を均一的に分布させた層を第二合成高分子層に塗布する工程をさらに含むことができる。研磨粒子は、平均してほぼ６ミクロンより小さいサイズとすることが望ましい場合もある。研磨粒子層が接着層を用いて第二合成高分子層に接着されることが望ましい場合もある。さらに他の実施形態においては、研磨粒子層は接着層によりコーティングすることができる。
【０００９】
さらに他の態様においては、第一及び／又は第二の合成高分子組成物は、例えばニトリル及び／又はポリ塩化ビニル格子を含むことができる。第二の層の坪量は、第一の層の坪量のほぼ半分より小さいことが望ましい場合もある。
【００１０】
さらに他の実施形態においては、微細な砥粒の研磨紙の製造に使用されるコーティングされた研磨性裏材は、第一及び第二の表面を持つ紙と、紙の第一の表面に接触する第一の合成高分子組成物を含む第一の層と、第二の合成高分子組成物を含む第二の層とを含み、第二の層が第一の層に接触し、平滑な外部表面を持っている。平滑な外部表面は、ベック平滑度がほぼ１００以上を示すことが望ましい場合もある。平滑な外部表面は、ベック平滑度がほぼ１０００以上を示すことがさらに望ましい場合もある。
【００１１】
さらに他の実施形態においては、微細な砥粒の研磨紙が、第一及び第二の表面を持つ紙と、この紙の第一の表面に接触する第一の合成高分子組成物を含む第一の層と、第二の合成高分子組成物を含む第二の層とを含み、第二の層は第一の層と接触し、ほぼ１０００より大きいベック平滑度を示す平滑な外面を含んでおり、さらに粒径がほぼ６ミクロン未満の微細な砥粒の研磨粒子層を含んでいる。
【００１２】
本発明のその他の特性と態様は、以下でさらに詳しく説明する。
（定義）
【００１３】
本明細書の文中において、以下のそれぞれの用語と語句は以下に示すような意味を含む。
【００１４】
「研磨性裏材」という用語は、ここでは紙を意味し、典型的にはポリマーで強化された紙であって、研磨粒子の層が設けられるように意図されたものの意味に使用される。「研磨紙」という用語は、研磨性裏材と研磨粒子の層の組み合わせを指す。
【００１５】
ここで用いられる、「紙」という用語は、重量にして少なくともほぼ５０％のセルロースファイバーを含有する繊維状又はシート状の材料を含むことを意味する。ウェブは、セルロースファイバーに加えて、他の天然繊維、合成繊維、又はそれらを混合したものを含むことができる。セルロース性不織布ウェブは、比較的短い繊維を空気堆積又は湿式堆積によりウェブ又はシートとして形成し作成することができる。かくして、この用語は、製紙原料で作成された紙を含む。そうした原料には、セルロースファイバー単独か、セルロースファイバーとその他の天然繊維、合成素材及び／又は合成繊維との混合が含まれる。この原料はまた、添加剤及びその他の素材、例えば粘土及び二酸化チタン、界面活性剤、消泡剤などの充填剤を含み、これらは製紙技術においては周知のものである。
【００１６】
「裏面層」という用語は、ここでは研磨材の裏面の層又は塗膜、つまり研磨紙の表面上に研磨粒子を有しない側を指して使用される。
【００１７】
本明細書中又は請求項中において、「を含む」という表現は包括的かつ制約のないものであり、ここに言及されない追加的な要素及び構成部品、又は方法の工程を除外するものではない。従って、「を含む」という表現は、「基本的に…から成る」及び、「…から成る」といった、さらに制限的な表現をも包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明によれば、第一の表面及び第二の表面を持つ紙は、第一の表面を第一の合成高分子層でコーティングし、その後続けて第一の合成高分子層に第二の合成高分子層を被せて、コーティングされた紙を作製し、そのコーティングされた紙をスーパーカレンダー加工して、平滑な研磨性裏材を形成する。
【００１９】
本発明の研磨性裏材又は紙は、ラテックス含浸紙により作成することができる。例としてのみ挙げると、ラテックス含浸紙としては、木材パルプ繊維又はアルファパルプに反応性アクリルポリマーラテックスを含浸させた水漉きシートとすることができ、そうした反応性アクリルポリマーラテックスとしては、ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のＲｏｈｍＮｏｖａ社により市販されているＲｈｏｐｅｘ(登録商標)Ｂ−１５などがある。しかしながら、必要に応じて他に数多くあるラテックスのいずれも使用することができ、そうした例のいくつかは、オハイオ州クリーブランド所在のＮｏｖｅｏｎ社より市販されているＨｙｃａｒ（登録商標）２６０８３，２６０８４、２６１２０、２６１０４、２６１０６、及び２６３２２、ＲｏｈｍＮｏｖａ社により市販されているＲｈｏｐｌｅｘ（登録商標）ＨＡ−８、ＨＡ−１２ＮＷ−１７１５、オハイオ州クリーブランドＮｏｖｅｏｎ社より市販されているＣａｒｂｏｓｅｔ（登録商標）ＸＬ−５２を含むポリアクリレート、ノースキャロライナ州シャーロット所在のＢＡＳＦ社により市販されているＢｕｔｏｆａｎ（登録商標）ＮＳ２７８、ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社により市販されているＤＬ−２１９、ＤＬ−２８３を含むスチレン―ブタジエン共重合体、ニュージャージー州ブリッジウォーター所在のＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社により市販されているＤｕｒ―Ｏ―Ｓｅｔ（登録商標）Ｅ―６６６、Ｅ―６４６、Ｅ―６６９を含むエチレン―酢酸ビニル共重合体、Ｎｏｖｅｏｎ社から市販されているＨｙｃａｒ（登録商標）１５７２、１５７７、１５７０×５５を含むニトリルゴム、Ｎｏｖｅｏｎ社から市販されているＶｙｃａｒ（登録商標）３５２を含むポリ（塩化ビニル）、イリノイ州ネーピアビル所在のＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社より市販されているＶｉｎａｃ（登録商標）ＸＸ―２１０を含むポリ（酢酸ビニル）、オハイオ州シンシナチ所在のＭｉｃｈｅｌｍａｎ社より市販されているＭｉｃｈｅｍ（登録商標）Ｐｒｉｍｅ４９９０、イリノイ州シカゴ所在のＭｏｒｔｏｎ  Ｔｈｉｏｋｏｌ社より市販されているＡｄｃｏｔｅ５６２２０を含むスチレン―アクリレート共重合体があるが、これらに限られるものではない。
【００２０】
含浸分散には、粘土及び／又は二酸化チタンのような乳白剤を含むことができる。これら二種の材料の典型的な分量は、乾燥重量においてポリマー１００に対し、それぞれ粘土１６、乳白剤４である。
【００２１】
例としてのみ挙げると、紙は含浸以前に５０ｇ／ｍ2の乾燥重量をもつものとすることができる。いくつかの場合においては、紙に含まれる含浸剤がさらに高いレベルであった方が適当な場合もあるが、一般的に紙は乾燥重量の５から５０重量パーセントの割合の含浸剤を含んでいる。限定的でない例として、いずれも乾燥重量を基本として、紙は、１００重量部当たり１８重量部の固体含浸剤を含み、５８ｇ／ｍ2の坪量を持つものとすることができる。適当とされる厚さは、９７＋／−８マイクロメーターである。
【００２２】
紙の第一の表面は、まず、第一の合成高分子組成物を含む第一の層でコーティングされる。その後、コーティングされた紙は、第一の層に被せて第二の合成高分子組成物を含む第二の層でコーティングされる。紙の第一の表面に十分付着、接着する限りにおいては、第一の合成高分子組成物にはいかなる従来の合成高分子組成物を利用することができる。第一の層に適した合成高分子組成物には、例としてのみ挙げると、ポリオレフィン、特にポリエチレン、及び、エチレンと、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル（アクリレート）、メタクリル酸エステル（メタクリレート）のいずれかひとつ、及び／又はそれ以上のモノマーの組み合わせによる共重合体、エチレンと、ビニルアルコール、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのビニルモノマーの組み合わせによる共重合体、ポリスチレンと、スチレンとブタジエン、アクリロニトリル、の組み合わせによる共重合体、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン三元重合体、ポリアミド、単独重合体と共重合体の両者を含むポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテルエステルなどがある。合成高分子組成物は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料とすることができる。特定の例としては、これらに限られるものではないが、Ｎｏｖｅｏｎ社から市販されているＨｙｃａｒ（登録商標）２６１０６のようなポリアクリレート、Ｎｏｖｅｏｎ社から市販されているＨｙｃａｒ（登録商標）１５７２のようなニトリルゴム、Ｎｏｖｅｏｎ社から市販されているＶｙｃａｒ（登録商標）４６０Ｘ９０のようなポリ（塩化ビニル）、及び、例えばカルボキシレートスチレンブタジエン共重合体ラテックスエマルジョンのようなスチレン―ブタジエン共重合体がある。
【００２３】
第一の層に求められる厚さは、コーティングされた研磨紙の使用目的により異なる。例えば、２００メッシュ又はそれ以上（ここで、「メッシュ」という用語は、Ｕ．Ｓ．Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｉｅｖｅ  ｍｅｓｈを表す）の粒径の研磨剤のような粗いグリットの研磨用製品では、通常は、厚めの第一の層が必要とされる。一方、磨き仕上げ又は微細表面の仕上げに使用される、さらに微細な砥粒の製品には、薄い第一の層が必要とされる。実用的な最低限の層の厚さとしては、ほぼ２５マイクロメーター、実用的な最大限の層の厚さとしては、ほぼ２５０マイクロメーターである。しかし、必要であれば、連続的な層である限り、さらに薄い、或いは厚い層を使用することができる。本質的に堅い熱硬化性の高分子組成物が、砥粒の粗い製品には有用であり、一方、柔軟な、又は弾性のある熱硬化性高分子組成物、例えばスチレン―酢酸ビニル共重合体とポリウレタンのようなものが微細な紙やすり及び研き布のような微細な砥粒の製品には有用である。
【００２４】
上記第一の層として説明した従来の合成高分子組成物はいずれも、第二の合成高分子組成物用として用いることができる。第一の層、第二の層のための合成高分子組成物は、同じものであっても、また異なってもよい。第二の合成高分子組成物は、第一の層の表面に十分に付着又は接着するものが望ましいであろう。第二の合成高分子組成物は、第一の層に存在するピンホールを埋めるのに十分なほど流動性を有するものがさらに望ましい場合もある。例えば、３０―５０センチポアズの範囲の粘度を持つ合成高分子組成物は、第一の層に存在するあらゆるピンホールを十分に埋めることができるほど十分に流動することが期待できる。第二の層に用いられる第二の合成高分子組成物は、紙のコーティングされた表面に接着粒子を塗布するのに使用できる特定の接着剤と相溶性があるものがさらに望ましい場合もある。
【００２５】
一実施形態においては、本質的に堅い熱硬化性の高分子組成物が第一の層に用いられ、微細な研磨及び磨き仕上げなどに用いられる研磨布の微細な砥粒の製品に、エチレン―酢酸ビニル共重合体及び／又はポリウレタンのような柔らかい、又は弾性のある熱硬化性高分子組成物が第二の層として用いられる。
【００２６】
第一及び第二の合成高分子組成物は、適切な溶液中の溶媒として、或いは水その他の液体中に分散させた形態で、当業者間でよく知られた方法により、好適に適用できる。いくつかの実施形態においては、粘性で高固形物含有量の流体を紙面に塗布する方法が利用される。こうした方法においては、例としてのみ挙げると、紫外線硬化アクリル及び液体エポキシ熱硬化樹脂などを含む１００パーセントの固体組成物が利用される。これらの組成物は、例えばスロットダイ塗付法及びナイフ・オーバー・ロール技術と共に応用される。さらに、静電塗装法のような熱可塑性粉体塗装方法が利用できる。他の実施形態においては、特に布地が非常に多孔性で開放的な性質を持つ場合、溶融組成物を直接布に塗布するホットメルト塗布法及び溶融押出法などの加工法が採用される。必要であれば、合成高分子組成物が、例えば、前以って成膜され、その後紙の第二の表面に熱又は接着層によって接着されることができる。
【００２７】
合成高分子組成物による第一及び第二の層が紙の第一の表面に塗布された後、コーティングされた紙はカレンダー機又はスーパーカレンダー機に通され、第二の層の表面をさらに平滑にする。研磨紙の裏材表面をカレンダー加工する効果は、温度、加えられる圧力、及び圧力を加える時間により左右される。ここでの目的のためには、カレンダー加工は、常温又は高温のいずれで行うこともできる。カレンダー加工に適当な圧力は、１インチ当たりほぼ５０から２０００重量ポンド（ｐｌｉ）であり、１００から１６００ｐｌｉが望ましく、３００から１０００ｐｌｉがさらに望ましく、４００から６００ｐｌｉがまたさらに望ましい。好適な温度は、摂氏２０度から２４０度であり、摂氏２０度から１４０度が望ましく、２０度から４０度がさらに望ましいが、温度を常温とすることがまたさらに望ましい場合もある。カレンダー加工の時間は、ニップ線圧及び／又はシート用研磨性裏材の所望の平滑さを実現するためのカレンダーロールの構成により異なる。例えば、繊維入りロールのような柔らかいカレンダーロールでは、広い接触面をニップ上に形成するように圧縮し、カレンダー加工の時間を長くする。硬質鋼のロールは、圧縮の度合いが弱くて済むため、カレンダー加工の時間は短縮される。装置の一例では、カレンダーニップが硬質鋼ロールと柔らかい繊維入りのロールを有するものがある。他の装置では、例えば、製造用スーパーカレンダー積み重ね配列は、２つ以上のロール、すなわち、約９から１１のロールより成り、垂直に互いに積み重ねられる形態になっていることが望ましい。積み重ねられたロールは、硬質鋼のロールと繊維入りのロールが交互に並べられたものであることが望ましい。このような配置により、紙は、所望の平滑レベルを達成するために、約１６００ｐｌｉまでの種々の圧力と、多くのニップ、例えば１から８までのニップにさらされる。
【００２８】
結果として得られる二層連続塗装は、平滑で無気孔の表面を提供することになり、この表面に、研磨粒子が典型的には接着剤コーティング又は接着剤層により塗布される。連続コーティングはまた、研磨性と裏材を互いに接合し、コーティングされた研磨材裏材を研磨紙へと変換する間に、また完成した研磨紙を使用する間に、機械的変形に対する抵抗力を与える。
【００２９】
研磨性裏材は、紙がカールする傾向を減らし、滑りにくい表面を呈するように、紙の第二の表面に接着されたアモルファスでゴム状のポリマーフィルム層を含むことができる。例としてのみ挙げると、アモルファスでゴム状のポリマーは、ポリエステル・エラストマーとすることができる。他の例として、アモルファスでゴム状のポリマーは、アモルファスゴム状ポリプロピレンとすることができる。一般的にアモルファスゴム状ポリマーフィルム層は、紙の第二の表面に、当業者間でよく知られている溶融押出又は押出キャスティング法によって形成することができる。また別の手法として、前以って形成されたアモルファスゴム状ポリマーのフィルムは紙の第二の側に、この場合も公知の手段で接着することができる。一般的に、アモルファスゴム状ポリマーフィルム層は、研磨紙に必要な条件により、いかなる所望の厚さにすることもできる。例えば、アモルファスポリマーフィルム層は、５マイクロメーターから７５マイクロメーターの厚さとすることができる。他の例として、アモルファスポリマーフィルム層は、１２マイクロメーターから２５マイクロメーターの厚さとすることができる。
【００３０】
研磨性裏材のコーティングされた表面に研磨粒子を付着するために、平滑でコーティングされた表面に接着剤を塗布する。研磨粒子を合成高分子組成物の第二の層に塗布するためには、周知のタイプの接着剤であればいずれを利用することもできる。例えば、接着剤は、例を挙げてみるだけでも、エポキシ樹脂、エポキシエステル、フェノール、ポリウレタン、ポリエステル及びアルキドなど熱硬化性の接着剤とすることができる。アンモニア分散によるエチレン―酢酸ビニル共重合体など水性分散物もまた利用することができる。接着剤の選択に関しては、通常消費者用説明に指示されているものであるが、接着剤はその上に塗布される接着剤と相溶性のあるものでなくてはならない。フェノールは、非常に硬質で目の粗い研磨紙材で粗仕上げ又は成形、特にその製品に防水加工も必要である場合に一番便利である。エポキシ樹脂及びアルキドのようにさらに適応性のある接着剤もまた防水性があり、精製加工品に利用するのに望ましい。乾燥砥ぎの必要な製品には、にかわ及び水性合成樹脂を使用することができる。
【００３１】
接着剤をシート材に塗布するための一般に受け入れられている方法は、いずれも使用することができ、これらは、ロール、リバースロール、グラビア、及びマイヤー・ロッドコート法を含む。一般的には、紙の変形を最小限に抑えるために、紙に著しい張力をかけないことが望ましく、これは、特に接着剤が熱硬化性である場合に言えることである。高温はまた紙に変形を及ぼす傾向があるので、硬化温度は、約摂氏１２５度以下に抑えられるのが望ましい。
【００３２】
一般的に、当業者間で知られ、共通に使用されている研磨材であればいずれを利用することもできる。そうした材料はかなり粗いものからかなり微細なものまで異なるものがある。例としてのみ挙げると、そうした研磨材の例にはシリコンカーバイド、酸化アルミニウム、ガーネット、ダイアモンドが含まれる。
【００３３】
一実施形態においては、接着剤は、溶剤又はキャリアに溶解させるか分散させて、混合物が加圧塗布ニップにより研磨性裏材に塗布される。研磨砥粒はその後、溶剤又はキャリアが蒸散する前に、かつ、接着剤がまだ液状のうちに、移動中の研磨性裏材上に付着させられる。砥粒は、例えば静電手段により、研磨効果、切断効果が最大になるように方向付け或いは整列させることができる。付着させた後に、粒子に対して外部から圧力を加えると、それにより粒子の整列を破壊させ、或いは粒子を裏材内に押し込んでしまう結果となり、そのいずれも好ましくないため、そのような圧力は加えない方が望ましい。溶剤又はキャリアが蒸散した後、接着剤と砥粒の載った研磨性裏材はオーブンに通され、そこで素材は時間にして数分から数時間の範囲で加熱され、接着剤を硬化させ、砥粒をしっかりと接着させる。
【００３４】
必要であれば、接着剤又はその他の材料による一又はそれ以上の層を研磨粒子の層の上に形成してもよい。このような層は、すべての研磨粒子がシート状研磨紙材上にさらにしっかり固定されるようにし、使用中の研磨材の損失を減らし、シート状研磨紙の寿命を増長する。
【００３５】
一般的に、当業者間で知られ、普通に使用されている研磨材であれば、いずれも利用することができる。そうした材料は、かなり粗いものからかなり微細なものまで異なるものがある。説明目的のためだけであるが、例示的な研磨材としては、シリコンカーバイド、酸化アルミニウム、ガーネット、ダイアモンドがある。
【００３６】
必要であれば、接着剤又はその他の材料による一又はそれ以上の層を研磨粒子の層の上に形成することができる。このような層は、すべての研磨粒子がシート状研磨紙材上にさらにしっかり固定されるようにし、使用中の研磨材の損失を減らし、シート状研磨紙の寿命を増長する。例えば、砥粒が裏材にしっかり留め付けられた後、研磨粒子の層全体に「粒径」コーティングを用いることができる。粒径コーティングは、粒子をさらにしっかりと留め付け、粒子が整列したままの状態となって最大の切断効果が出せるようにする硬質の熱硬化性樹脂又はにかわとすることができる。
（テスト方法）
【００３７】
コーティングされた紙の代表サンプルが、以下に概要を説明したテスト方法に沿って相対湿度５０±２％でかつ温度、摂氏２３±２度において２４時間条件を整えられた後、標準ＴＡＰＰＩ条件の下でテストされた。
【００３８】
坪量：坪量とは、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４１０に記載された、紙の単位面積ごとの重量の値を指す。坪量を決定するには、面積のはっきりしている紙を精密スケールで計量し、一単位面積当たりの重量が平方メーターごとにグラムで表されたものが計算される。カリフォルニア州ミルピタス所在のＡ＆Ｄ  Ｗｅｉｇｈｉｎｇ社で２００１年に製造され、少数第３位まで正確に測定するＡ＆ＤモデルＨＲ  ６０  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｂａｌａｎｃｅを試料の計量に使用した。
【００３９】
キャリパ（厚さ）：キャリパ（厚さ）とは、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４１１に記されているように、紙の厚みを計測したものである。ニューヨーク、アミティービルのＴｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ＴＭＩ）で製造されたシリーズ「４００」のＰｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒが測定用に使用された。あらかじめ条件を整えたサンプルが該装置に挿入され、デジタル読み出し装置がサンプルの厚さを表示する。
【００４０】
張力：張力の強さとは、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４９４に記された、紙試料を破断するのに必要とされる単位幅ごとの力を計測したものである。ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のＴｈｗｉｎｇ―Ａｌｂｅｒｔ社で１９９９年に製造されたＥＪＡ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒを張力並びに伸縮特性の計測に使用した。１５ミリ幅のサンプルが４インチのジョースパンに挿入され、サンプルは分速12インチのショースピードにて引っ張られる。最高時の張力の強さ並びに伸びが電子読み出しＣＲＴ表示装置に表示される。四つのサンプルのテスト結果を平均して、テスト値を決定した。
【００４１】
伸縮性：伸縮性とは、試料がＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４９４に記されているように張力テストの対象となった場合の破断時の伸びの程度のパーセンテージを計測したものである。伸縮性は、張力テスト用に記されている通りに計測された。
【００４２】
引裂：引裂強度とは、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４１４に記載されるようにＥｌｍｅｎｄｏｒｆ  Ｔｅａｒテスターを使用して引裂を開始し、特定の長さまで引き裂くのに必要とされる、紙の平面に対して垂直な力を計測したものである。Ｔｈｗｉｎｇ―Ａｌｂｅｒｔ社で１９９８年に製造されたＰｒｏＴｅａｒ  Ｅｌｍｅｎｄｏｒｆ  Ｔｅａｒ  Ｔｅｓｔｅｒが紙試料の引裂強度を計測するのに使用された。正確に６３ミリメートルの幅を持つサンプルが、テスターのジョーに裁置されクランプされる。サンプルの横断方向にナイフを使って、最初の２０ミリのスリットを形成し、４３ミリの長さの引き裂き用径路が残るようにした。振り子を放し、その結果としてサンプルの引裂が生じるようにする。サンプルを引き裂くために行われた作業の結果は、デジタル読み出し装置に表示される。四つのサンプルのテスト結果を平均して、テスト値を決定した。
【００４３】
ハガティ平滑度：ハガティ平滑度は、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―５３８に記されるように、試料及びコーティングされた紙に押し付けられて加圧されたリングの間の空気の流れを計測して求められる。流れの速度は、紙のコーティングされた側の表面粗さと関係している。インディアナ州ニュー-オルバニー所在のＴｅｃｈｎｉｄｙｎｅ社で１９９７年に製造されたＭｏｄｅｌ  ５３８  Ｐａｐｅｒ  Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｅｒがテストの実施に使用された。サンプルは自動機器に挿入され、デジタル読み出し装置が空気の流れの速度を秒速立法センチで表す。
【００４４】
ベック平滑度：ベック平滑度は、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―４７９に記されるように３８ミリリットルの空気がコーティングされた紙に押し付けられたリングを通過する時間を計測して求められる。このテストは、非常に平滑な紙に、より適している。この検討に用いられるベック平滑度テスターは、１９９９年にオランダＭｅｓｓｍｅｒ Ｂｕｃｈｅｌ社により製造されたＭｏｄｅｌ  Ｋ５３３である。これはサンプルをテスト用にガラス板上に裁置する機能を含む電子モデルである。このテスト装置は、決められた容量の空気がガラス板とサンプルの間を通過する時間を自動的に計測する。十例のサンプルの結果が平均され、テスト値を決定した。
【００４５】
ハガティ気孔率：ハガティ気孔率とは、ＴＡＰＰＩテスト法Ｔ―５３６に記されるように、紙の平面の空気の通過に対する紙の抵抗力を計測したものである。２０００年にＴｅｃｈｎｉｄｙｎｅ社で製造されたＭｏｄｅｌ  １  ｐｏｒｏｓｉｔｙ  Ｔｅｓｔｅｒがサンプルのテストに使用された。サンプルは装置の裏材とキャビネット筐体の間のスロットに置かれる。テスト実施後、デジタル読み出し装置が紙を通過する空気の流れの速度を秒速センチメートルで表示する。四つのサンプルのテスト結果を平均して、テスト値を決定した。
【実施例１】
【００４６】
この実施例に使用された紙は、一般に市販されている飽和紙（ジョージア州アルファレッタＮｅｅｎａｈ  Ｐａｐｅｒ社製、Ｂｌｕｅ  “Ａ”  ｗｅｉｇｈｔ）であった。シートのサイズは、８．５×１１インチ（およそ２２×２８センチ）であった。飽和前の紙の坪量は、１平方メートルあたり約６２グラム（ｇｓｍ）であった。飽和剤は、ニトリル―ブタジエンゴムラテックスであり、飽和紙の坪量を９０ｇｓｍとするに十分のレベルで準備された。
【００４７】
粘度４０センチポアズ、全固形分４９％のニトリル及び塩化ポリビニル格子の水性混合物を、１８番マイヤー・ワイヤを巻いたロッドで紙のワイヤー側に塗布し、紙を摂氏１０５度のオーブンで乾燥した。塗布されたコーティング液は、乾燥後の重量分析で１３ｇｓｍと測定された。ほぼ同じ塗膜重量の第二の層が、似たような方法で第一の層に直接塗布され、再度紙を乾燥した。紙の平滑度がテストされ、ハガティ平滑度測定計、ベック平滑度測定計の両者により、単層の比較例サンプルで得られたものより著しく平滑であることがわかった。鋼製カレンダーロールと繊維入りロールの間で５００ｐｌｉ、摂氏２３度にて行ったサンプルの次のカレンダー加工では、平滑度の値は概してこれらの機器で計測された膜の平滑度の値と同じ値をとるという結果となった。図１は上記の要領にて作製された片面塗布研磨紙１０の単層コーティングした表面１２の電子顕微鏡写真（ほぼ１００倍の線倍率）である。表面１２を覆う塗膜１４の紙の繊維１６は多数のピンホール１８及び空隙２０を含んでいる。図２は上記の要領にて作製された、二重塗布研磨紙３０の２層コーティングした表面３２の電子顕微鏡写真（ほぼ１００倍の線倍率）である。表面３２を覆う塗膜３４の紙の繊維３６は多数のピンホール３８及び空隙４０を含んでいる。片面塗布研磨紙１０と比較すると、二重塗布研磨紙３０は、紙の表面に存在するピンホール及び空隙が少なく小さめであり、外見もさらに平滑である。単層塗布研磨性裏材並びに二重塗布研磨性裏材の物理的特性テストの結果は、表１に示されている。特筆すべきは、二重塗布し、スーパーカレンダー加工された紙の平滑さの著しい改善である。
【００４８】
表１―物理的特性
単層紙                  二層紙
坪量、ｇｓｍ                          １１５                  １２３
キャリパ、ｍｍ                        ０．１６７              ０．１４５
乾燥引張強度、ｋｇ／１５ｍｍ  ＭＤ    ９．０                  ８．４
ＣＤ    ４．６                  ６．６
乾式延伸倍率、％              ＭＤ    ３．６                  ４．０
ＣＤ    １１．７                １０．４
引裂、ｇｍｓ                  ＭＤ    ９５                    ９３
ＣＤ    １０５                  ９２
ハガティ平滑度、ｃｃ／ｓｅｃ．        １９０                  ２７
ベック平滑度、ｓｅｃ．／３８ｍｌ      ４５                    １４００
シェフィールド気孔率、ｃｃ／ｓｅｃ．  ０                      ０
【００４９】
その他のサンプルが、第一の層並びに第二の層の塗膜の重量を変えて類似した方法で用意された。重い方の第一の塗膜層は２２―２６ｇｓｍであり、その上に１２ｇｓｍの最上層が形成され、その結果のベック平滑度の値が１２，９００秒以上であり、これは計器の最上限である。
電子顕微鏡写真により、コーティングされた第二の層は研磨性裏材のピンホールを除去していることがわかる。
【００５０】
本発明に関するこれらの及び他の変更形態及び変形形態が、特に添付する請求の範囲により特定的に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、当業者により実施されることができる。加えて、種々の実施形態は全般的にまた部分的に変更され得るものと理解されるべきである。さらに、当業者は、前述の記載が例を示すためのみのものであり、本発明はこれに限られるものではなく、さらに詳細に関して添付の請求の範囲に記載されるものと認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】単層塗布研磨性裏材のコーティングされた表面の顕微鏡写真である。
【図２】二重塗布研磨性裏材のコーティングされた表面の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  片面塗布研磨紙
１２  表面
１４  塗膜
１６  紙の繊維
１８  ピンホール
２０  空隙
３０  二重塗布研磨紙
３２  表面
３４  塗膜
３６  紙の繊維
３８  ピンホール
４０  空隙
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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