(57)【要約】内蔵型繊維性バフ研磨物品。内蔵型繊維性バフ研磨物品は、熱硬化性バインダー、研磨粒子、及び潤滑剤を含む硬化した付着性コーティングを有する少なくとも１つのスパンレース不織布層を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性バインダー、研磨粒子、及び潤滑剤を含む硬化した付着性コーティングを有する少なくとも１つのスパンレース不織布層を含む、内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項２】
前記硬化した付着性コーティングを形成する、前記スパンレース不織布に適用された付着性スラリーが、界面活性剤を含む、請求項１に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項３】
前記硬化した付着性コーティングを形成する、前記スパンレース不織布に適用された付着性スラリーが、湿潤剤を更に含む、請求項１又は２に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項４】
前記スパンレース不織布の坪量が、１平方メートル当たり３０グラム〜１平方メートル当たり１３０グラムである、請求項１、２、又は３に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項５】
前記研磨粒子の平均粒径が、５０マイクロメートル以下である、請求項１、２、３、又は４に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項６】
前記潤滑剤がステアリン酸を含む、請求項１、２、３、４、又は５に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項７】
前記潤滑剤が鉱油を含む、請求項１、２、３、４、又は５に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項８】
前記潤滑剤が、ステアリン酸及び鉱油を含む、請求項１、２、３、４、又は５に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【請求項９】
前記研磨粒子が、酸化クロム、酸化アルミニウム、又は炭化ケイ素のうち少なくとも１つを含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８に記載の内蔵型繊維性バフ研磨物品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［背景］
バフ車又はバフは一般に、一緒に積み重ねられているか又は固定されている繊維性物質の層から形成されている。固定法としては、例えば、圧縮、縫合、ステープリング、接着剤結合、プラスチック又は金属のクリンチリング、及びこれらの組み合わせが挙げられる。バフ車は典型的にはシャフトに取り付けられており、回転するように支持されている。バフは長い間、一般に審美上の目的で修正しなければならない表面を有する場合の多い機械加工部品、型打ち部品、及び鋳造物品のような品目の仕上げを行うのに用いられてきた。バフ研磨は、典型的には、表面のより厳密な取り代処理の後に行う仕上げプロセスである。
【０００２】
バフは、「カット」バフ又は「カラー」バフのいずれかとして分類されることが多い。カットバフはより強力であり、典型的には、バフと加工物との間の中圧から高圧である、より粗いバフ研磨化合物と共に用いられ、加工物をバフの回転方向に対して前進させる。この結果、加工物上のキズが取り除かれ、均一なマット仕上げが得られる。カラーバフは典型的には、バフと加工物との間の中圧から低圧である、より細かなバフ研磨化合物と共に用いられ、加工物をバフの回転方向に対して前進させる。カラーバフを用いると、加工物の表面内のキズが更に取り除かれ、反射する鏡面仕上げが得られる。
【０００３】
［発明の概要］
バフは、ほとんどの場合、三体研磨メカニズムによって表面を磨くのに用いられる。駆動させたバフは、エネルギーを加工物に伝達するが、研磨作用は、周辺で用いられるがバフの表面には結合されない、研磨組成物の「バフ研磨化合物」によってもたらされる。加工物とバフの表面との間に置かれた不結合バフ研磨化合物は、加工物表面を磨き、その結果、バフ研磨を継続するにつれて、加工物表面にできたキズが減少及び縮小していく。このような三体システムによって所望の仕上げが得られるが、安定した仕上げを得るにはバフ研磨化合物を頻繁に適用しなければならず、望ましくないことに、バフ研磨化合物が隣接表面に移る場合があり、加工物表面上に後で取り除かなければならない残留物が残る。研磨組成物を周辺で用いる代わりに、バフの作業面に対して硬化させるか、又は予め含浸させる、二体研磨システムを用いることによってこれらの短所を解決する試みは、カットバフ及びカラーバフではうまくいっていない。したがって、バフ研磨化合物をバフ車に適用する必要性が実質的に排除されるように、バフ研磨用の研磨組成物を予め含浸させたカットバフ及び／又はカラーバフに対する必要性が存在する。
【０００４】
本発明は、外部のバフ研磨化合物をバフ車の周辺又は表面に適用しなくても機能する内蔵型繊維性バフ研磨物品に関する。すなわち、１つの実施形態では、本発明は、熱硬化性バインダー、研磨粒子、及び潤滑剤を含む硬化した付着性コーティングを有する少なくとも１つのスパンレース不織布層を含む、内蔵型繊維性バフ研磨物品にある。本発明の内蔵型バフは、金属表面上にブライト仕上げを行うことができ、耐用期間が長く、耐摩損性、耐ダスティング性、耐スミヤリング性、及び耐糸引き性を有する。
【０００５】
本説明は、あくまで例示的な実施形態を説明するものであって、例示的な構成体において具現化される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いことを、当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】内蔵型繊維性バフ研磨物品の１つの実施形態。
【図２】内蔵型繊維性バフ研磨物品の第２の実施形態。
【図３】内蔵型繊維性バフ研磨物品の第３の実施形態。
【図４】内蔵型繊維性バフ研磨物品の第４の実施形態。
【図５】内蔵型繊維性バフ研磨物品の第５の実施形態。
【０００７】
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。
【０００８】
［定義］
本明細書で使用する場合、「内蔵型繊維性バフ研磨物品」は、そのバフ研磨物品を形成する繊維性物質に予め適用したか、又は予め含浸させたバフ研磨用研磨組成物を含むバフ研磨物品を意味する。このバフ研磨用研磨組成物はカットバフ研磨又はカラーバフ研磨に適しており、バフ研磨物品の初期製造中に、製造業者によりバフ研磨物品に適用される。したがって、作業表面をバフ研磨する目的でバフ研磨物品を最初に使用する前に、又はそれを使用している最中に、作業者がバフ研磨化合物をバフ研磨物品に適用する必要がない。
【０００９】
本明細書で使用する場合、「硬化」は、前駆体の固化について説明する目的で用いるとき、硬化（例えば、熱若しくはその他の手段による重合及び／又は架橋）、乾燥（例えば、揮発性溶媒の除去）、及び／又は単なる冷却を指す。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「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。
【００１１】
［詳細な説明］
本発明の内蔵型繊維性バフ研磨物品は、熱硬化性バインダー前駆体、研磨粒子、及び潤滑剤を含む付着性スラリーを含浸させた、少なくとも１つのスパンレース布層を含む。
【００１２】
［繊維性バフ研磨材］
本発明の実施に有用な繊維性バフ研磨材は、いずれかの既知のウェブ形成システムによって作製してよい。いくつかの実施形態では、繊維性バフ研磨材は、スパンボンドされていても、水流交絡されていても、メルトブローされていてもよい。いくつかの実施形態では、繊維性バフ研磨材は乾式不織布である。いくつかの実施形態では、繊維性バフ研磨材はエアレイド不織布である。いくつかの実施形態では、繊維性バフ研磨材は、カーディング及びクロスラッピングによって形成される。短繊維を用いるウェブ形成法が典型的であり、スパンボンド又はメルトブローのような連続的フィラメントシステムを用いてよい。有用な短繊維長としては、０．７５インチ（１９ｍｍ）以上４インチ（１０２ｍｍ）以下が挙げられる。いくつかの実施形態では、プレボンドコーティングを適用して、不織布の一体性を高めてもよい。
【００１３】
繊維性バフ研磨材の繊維構成要素は、合成であっても、人造であっても、天然由来であってもよい。代表的な合成繊維は、ポリエステル（ポリ（エチレンテレフタレート）又はポリ（ブチレンテレフタレート）など）、ポリアミド（ポリ（ヘキサメチレンアジペート）又はポリカプロラクタムなど）、及びポリオレフィン（ポリエチレン又はポリプロピレンなど）である。代表的な人造繊維としては、セルロースアセテート、レーヨン、及びリヨセルが挙げられる。いくつかの実施形態では、綿、ジュート、ラミー、亜麻、及びウールのような天然繊維は、単独で又は組み合わせで有用である。いくつかの実施形態では、２つ、３つ、又は更には４つ以上の繊維構成要素のブレンドを用いてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態では、繊維のデニールは、０．１デニール（０．１１ｄｔｅｘ）超であってよい。いくつかの実施形態では、繊維の寸法は、２０デニール（２２．５ｄｔｅｘ）未満であってよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の繊維デニールの混合物が有用であることもある。
【００１５】
いくつかの実施形態では、内蔵型繊維性バフ研磨物品の繊維性バフ研磨材はスパンレース布である。スパンレース布は、繊維性物質から形成されるウェブに一連の高圧水流を衝突させる、水流交絡プロセスによって作製される。通常、繊維性物質は孔面で支持され、水流交絡プロセスは織布に類似し得る、交絡した有孔布をもたらす。スパンレース布は、通常、高引張り強度及び低剛性率を呈し、良好な風合及び柔らかな手触りを備えた丈夫な布をもたらす。スパンレース布は、耐糸引き性であることが多い。
【００１６】
スパンレース布裏材の調製に有用な繊維は、通常、短繊維であるが、連続的フィラメントのウェブを用いてよい。有用な短繊維は、通常、合成又は人造であるが、綿又はジュートなどの天然繊維も有用であり得る。有用な合成又は人造繊維材料は、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリリック、ポリイミド、リヨセル、及びレーヨンを含む。２つ以上の繊維材料のブレンドも有用である。例えば、７５％のナイロン及び２５％の綿、又は５０％のポリエステル及び５０％のレーヨンのブレンドが有用である。目付けは限定されないが、通常、１平方メートルあたり３０〜１３０ｇの範囲である。好適なスパンレース布は、例えば、Ｕｎｉｍｉｎａｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｖｉｌａ  Ｍａｒｉａ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）から「ＳＰＬＥＮＤＥＸ」／「ＳＰＬＥＮＤＯＴＥＸ」として入手可能である。
【００１７】
いくつかの実施形態では、好適なスパンレース布は、縦方向に５００Ｎ／５０ｍｍ以下、縦方向に４００Ｎ／５０ｍｍ以下、又は縦方向に３００Ｎ／５０ｍｍ以下、かつ横方向に３００Ｎ／５０ｍｍ以下、横方向に２００Ｎ／５０ｍｍ以下、又は横方向に１５０Ｎ／５０ｍｍ以下の引張り強度を呈する。いくつかの実施形態では、好適なスパンレース布は、縦方向に少なくとも５０Ｎ／５０ｍｍ、又は縦方向に少なくとも１００Ｎ／５０ｍｍ、かつ横方向に少なくとも３０Ｎ／５０ｍｍ、又は横方向に少なくとも５０Ｎ／５０ｍｍの引張り強度を呈する。引張り強度の数字は、５０ｍｍ幅の試験ストリップに対しての数字である。更に、上記のいずれかの上限値及び下限値を用いる縦方向及び横方向の引張り範囲が好適である。
【００１８】
［付着性スラリー］
付着性スラリーは、研磨粒子、潤滑剤、及び熱硬化性バインダー前駆体の水性分散液を含む。有用な付着性スラリーは、使用中、所望の研磨効果（カット又はカラーバフ研磨）を最大化し、バフの可撓性を最大化し、スミヤリング（バフ研磨構成要素の、加工物上への不要な移動）及びダスティングを最小化するように配合する。硬化した付着性コーティングの有用な範囲は、１１〜４０重量％の熱硬化性バインダー、２０〜５０重量％の鉱物、及び２０〜４５重量％の潤滑剤である。
【００１９】
［熱硬化性バインダー］
好適な熱硬化性樹脂及びこれらの前駆体としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素−アルデヒド樹脂、ペンダント不飽和カルボニル基などを有するアミノプラスト樹脂（米国特許第４，９０３，４４０号に記載されるように分子又はオリゴマー当たり少なくとも１．１ペンダントα，β不飽和カルボニル基を有するものを含む）、少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアヌレート樹脂などのアクリレート化樹脂（トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレートなど）、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、及び少なくとも１つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体が挙げられる。上記の樹脂の混合物も使用可能であると理解される。用語「アクリレート化」は、モノアクリレート化、モノメタアクリレート化、マルチアクリレート化、及びマルチメタアクリレート化モノマー、オリゴマー、及びポリマーを含むことを意味する。
【００２０】
好ましいエポキシ樹脂は、水性乳濁液及び有機溶媒分散液である。付着性スラリーで用いるのに好適な水性エポキシ乳濁液としては、２，２−ビス［４（２，３−エポキシプロキシ）フェニル］プロパン（ビスフェノールＡのグリシジルエーテル）であって、商品名「Ｅｐｏｎ  ８２８」、「Ｅｐｏｎ  １００４」、及び「Ｅｐｏｎ  １００１Ｆ」としてＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能な材料、並びにＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能な「ＤＥＲ−３３１」、「ＤＥＲ−３３２」、及び「ＤＥＲ−３３４」が挙げられる。他の好適なエポキシ樹脂としては、石炭酸塩ホルムアルデヒドノボラック樹脂のグリシジルエーテル（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能な「ＤＥＮ−４３１」及び「ＤＥＮ４３８」）及びレゾルシノールグリシジルエーテルが挙げられる。
【００２１】
また、付着性スラリーで有用なエポキシ樹脂の有機溶媒分散液は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂のグリシジルエーテルと、芳香族炭化水素の混合物を含み、Ｗｏｒｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）から市販される、商品名「Ａｒｏｍａｔｉｃ  １００」として知られるものなどの有機溶媒とを含んでよい。この説明に一致する樹脂のエポキシ当量は、通常かつ好ましくは、約１００〜約５００の範囲のエポキシ当量を有する。有機溶媒と組み合わせてコーティング可能な付着性スラリーを形成できる、１つの特に好ましいエポキシ樹脂は、前述の約１８５〜約１９５の範囲のエポキシ当量を有する、商品名「ＥＰＯＮ  ８２８」として知られるものである。
【００２２】
上述のように、付着性スラリーで有用な種類のエポキシ樹脂は、エポキシ樹脂のオキシラン基と反応して架橋バインダーを形成する硬化剤を必要とする。有用な硬化剤は、通常かつ好ましくは、アミド及びイミダゾールから選択される。１つの有用なアミドは、Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販される、商品名「ＶＥＲＳＡＭＩＤ  １２５」として知られるポリアミドである。有用なイミダゾールは、２−エチル−４−メチルイミダゾールの１００％固体バージョンであり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐａ．）から市販される、商品名「ＥＭＩ−２４」として知られるものである。このイミダゾールは、通常かつ好ましくは、水性エポキシ樹脂と共に用いる際に水で希釈する。好ましいイミダゾールは、約１０〜４０％の固体、より好ましくは２５％の固体を有する。エポキシ樹脂の有機溶媒分散液と共に用いる場合、このイミダゾールは、通常かつ好ましくは、１００％の固体として用いられる。
【００２３】
熱硬化性樹脂として付着性スラリーで有用なフェノール樹脂及び尿素−アルデヒド樹脂としては、米国特許第５，１７８，６４６号の第１５〜１７欄に開示されるものが挙げられる。これらの樹脂は、アルデヒド及び非アルデヒドの反応生成物を含む。フェノール樹脂は、その熱特性、可用性、低コスト、及び取り扱いやすさから、好ましい。一般的な用語「フェノール」は、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂並びに他のフェノール由来化合物及びアルデヒドを含む樹脂を含む。フェノール樹脂及び尿素−アルデヒド樹脂は、好ましくは３０〜９５％固体、より好ましくは６０〜８０％固体であり、任意の希釈剤の添加前の粘度は、約７５０〜約１５００ｃｐｓの範囲（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計、第２スピンドル、６０ｒｐｍ、２５℃）であり、少なくとも約２００、好ましくは約２００〜７００の範囲の分子量（数平均）を有する。
【００２４】
レゾールフェノール樹脂は、アルカリ系触媒によって触媒されることができ、フェノールに対するホフムアルデヒドのモル比は１以上、通常、１．０〜３．０であるので、ペンダントメチロール基を示す。アルデヒドとレゾールフェノール樹脂のフェノール成分との間の反応を触媒するのに好適なアルカリ系触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、有機アミン、及び炭酸ナトリウムが挙げられ、これら全ては、水に溶解された触媒の溶液である。米国特許第５，１７８，６４６号に開示されるように、未硬化のレゾールフェノール樹脂は、本明細書に記載の特性及び構造を有する反応性希釈剤と組み合わされてよい。
【００２５】
熱硬化性樹脂の成分として有用なアルデヒドとしては、環状鎖、直鎖、及び分枝鎖のアルキルアルデヒド（飽和であっても、不飽和であってもよい）、並びに芳香族アルデヒドが挙げられる。好ましくは、アルデヒドは、約３００未満の分子量を有し、より粘度の低いバインダー前駆体溶液を提供する。好適なアルデヒドの例としては、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、プロパノール、ヘキサナール、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、及び他の低分子量アルデヒドが挙げられる。ホルムアルデヒドは、その可用性、低コスト、硬化した樹脂特性のため、また、低粘度の研削助剤前駆体組成物を提供するため、好ましい。
【００２６】
付着性スラリーで有用な、市販のフェノール樹脂の例としては、「Ｖａｒｃｕｍ」（Ｄｕｒｅｚ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．より）、「Ａｅｒｏｆｅｎｅ」（Ａｓｈｌａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．より）、「Ｂａｋｅｌｉｔｅ」（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅより）、「Ｒｅｓａｆｅｎ」（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ  ｄｏ  Ｂｒａｓｉｌ  ＳＡより）、及び「Ｐｒｅｆｅｒｅ  」（Ｄｙｎｅａ  Ｂｒａｓｉｌ  ＳＣＰより）の商品名で知られるものが挙げられる。フェノールの重量当たり２重量％のＫＯＨを有する、標準的な７０％固体（ホルムアルデヒド対フェノールのモル比は１．９６：１．０）のフェノール樹脂は、Ｎｅｓｔｅ  Ｒｅｓｉｎｓ  Ｃａｎａｄａ（Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能である。
【００２７】
また、ポリアクリロニトリル、スチレンアクリロニトリルコポリマー、スチレンブタジエンコポリマー、及びこれらの組み合わせなど他のバインダー組成物を用いてよい。しかし、これらのバインダーを用いると、上記で開示した熱硬化性バインダーよりも効果の低いバフ研磨物品がもたらされる。
【００２８】
［潤滑剤］
内蔵型繊維性バフ研磨物品で用いる潤滑剤の例としては、脂肪酸（例えば、ステアリン酸）、脂肪酸の金属塩（例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛）、固体潤滑剤（例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）、グラファイト、及び二硫化モリブデン）、鉱油及び鉱ろう（微粉化ろうを含む）、カルボン酸エステル（例えば、ステアリン酸ブチル）、ポリ（ジメチルシロキサン）流体、ガム、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。このような潤滑剤及び商業的供給源は、当業者に既知である。その他の好適な潤滑剤は、当業者であれば、本開示を査読すれば分かるであろう。
【００２９】
有用な潤滑剤としては、例えば、「ＺＩＮＣＵＭ  ＳＷ」、「ＺＩＮＣＵＭ  ＡＶ」、「ＣＥＡＳＩＴ  ＳＷ」及び「ＣＥＡＳＩＴ  ＡＶ」（Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ  Ｄｏ  Ｂｒａｓｉｌ  Ｓ．Ａ．（Ａｍｅｒｉｃａｎａ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）より）、「ＣＯＭＡＸ  Ａ」、「ＣＯＭＡＸ  Ｔ」、「ＱＵＩＭＩＰＥＬ  ＣＯＡＴ  ９３２７」及び「ＱＵＩＭＩＰＥＬ  ＣＯＡＴ  ９３３０」（Ｑｕｉｍｉｐｅｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ  Ｑｕｉｍｉｃａ  ＬＴＤＡ（Ｐｉｒａｃａｉａ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）より）、「Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ」（Ｎａｃｉｏｎａｌ  ｄｅ  Ｇｒａｆｉｔｅ  ＬＴＤＡ（Ｉｔａｐｅｃｅｒｉｃａ，ＭＧ，Ｂｒａｚｉｌ）より）、「Ｍｉｎｅｒａｌ  Ｏｉｌ  ＵＳＰ  Ｇｒａｄｅ  Ａｇｅｃｏｍ  ａｎｄ  Ｄｒａｋｅｏｌ」（Ａｇｅｃｏｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔｏｓ  ｄｅ  Ｐｅｔｒｏｌｅｏ（Ｍａｕａ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）より）が挙げられる。
【００３０】
［研磨粒子］
好適な研磨粒子は、バフ研磨作業に有用なものである。研磨粒子は、任意の好適な組成物の粒子であってよいが、酸化クロム、酸化アルミニウム、か焼微紛化酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、又は炭化ケイ素を含むものが典型的である。適切な研磨粒度分布としては、中位粒径が５０マイクロメートル以下、３０マイクロメートル以下、又は１５マイクロメートル以下の分布が挙げられる。
【００３１】
［その他の任意の添加剤］
付着性スラリー中で有益であり得るその他の任意の添加剤は、界面活性剤、湿潤剤、消泡剤、着色剤、及びカップリング剤である。
【００３２】
アニオン性界面活性剤は、潤滑剤を付着性スラリーに組み込むのに有益である。有効なアニオン性界面活性剤の例は、「Ａｅｒｏｓｏｌ  ＯＴ−７５」としてＣｙｔｅｃ  Ｄｏ  Ｂｒａｓｉｌ  Ｌｔｄａ．（Ｓａｏ  Ｐａｕｌｏ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）から入手可能なジオクチルスルホコハク酸ナトリウムである。
【００３３】
湿潤剤は、スパンレース繊維性バフ研磨材への付着性スラリーの含浸を促進するのに有用である。有用な湿潤剤としては、Ｇａｐ  Ｑｕｉｍｉｃａ  Ｌｔｄａ．（Ｇｕａｒｕｌｈｏｓ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）から入手可能な「ＮｏｐｃｏＷｅｔ  ＢＲ」のような、少なくとも部分的に非イオン性である界面活性剤が挙げられる。
【００３４】
カップリング剤は、繊維性バフ研磨材とバインダーと研磨鉱物との間の付着性を向上させるのに有用である。有用なカップリング剤としては、いずれもＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能な「Ｚ−６０２０  Ｓｉｌａｎｅ」及び「Ｚ−６０４０  Ｓｉｌａｎｅ」が挙げられる。
【００３５】
酸化鉄、酸化チタン、又はカーボンブラックのような着色剤又は色素を加えて、異なるバフ研磨物品及び／又はバフ研磨物品のタイプを視覚的に識別するようにしてもよい。いくつかの実施形態では、酸化クロムのような色素も研磨粒子として機能してもよい。
【００３６】
［付着性スラリー含浸プロセス］
本発明の内蔵型繊維性バフ研磨物品は、研磨粒子、熱硬化性バインダー、潤滑剤、並びに、任意で湿潤剤及び／又は界面活性剤を含む付着性スラリーを、ある長さの好適な繊維性物質に含浸させてから、繊維上及び繊維性物質の表面上に硬化した付着性コーティングを形成する熱処理工程を行うことによって作製する。付着性スラリーは、いずれかの１つ以上の硬化（熱、又はその他の方法）工程を有する１つ以上の工程で繊維性物質に組み込んでよい。いくつかの実施形態では、付着性スラリーを組み込み、硬化させてから、その後、追加の潤滑剤を含むコーティングを行い、続いて、追加の硬化工程を行う。付着性スラリー及び追加のコーティングは、ロールコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、又は噴霧のような従来の適用手段によって適用してよい。いくつかの実施形態では、コーティングの総乾燥付着重量は、２５ｇｓｍ〜５００ｇｓｍ、又は５０ｇｓｍ〜３００ｇｓｍ、又は１００ｇｓｍ〜２００ｇｓｍである。
【００３７】
硬化工程中に水を除去すると、より望ましい付着性スラリーが親水性相と親油性相とに分離することが明らかになっている。理論に束縛されるものではないが、様々なコーティング構成要素がこれらの別個の相に分液されることは、内蔵型繊維性バフ研磨物品を使用するときのバフ研磨性能の向上に寄与すると本発明者らは考えている。
【００３８】
［内蔵型繊維性バフ研磨物品］
バフは、バフ研磨作業時に典型的に遭遇する厳しい使用条件に耐えることができなければならないだけでなく、予め含浸させた付着性バフ研磨組成物をバフ研磨表面上に保持することができなければならない。内蔵型繊維性バフ研磨物品は、現在知られている任意の設計若しくはスタイル、又は将来的に考えられる任意の設計若しくはスタイルであってもよい。バフの最も一般的な形状が図１〜３によって示されている。
【００３９】
図１は、任意により、縫合するためのものとして知られている好適な糸で、外縁１３と、回転スピンドル又はマンドレルに取り付けるための中央開口部１４との間が１つ以上の円状の縫い目１２で縫合された、繊維性バフ研磨材層１１からなるバフ１０を示している。繊維性バフ研磨材層は概ね円形を有しており、バフの周囲縁である円筒形表面を各層の縁が画定するように積み重ねられている（又はアセンブリ全体が切断されている）。
【００４０】
図２は、好適な糸によって複数の円形縫い目パターン２２で縫合された繊維性バフ研磨材層２１からなるバフ２０を示している。縫合パターンは、同心（図示されている）、らせん、正方形、放射状、放射環状、又はこれらの組み合わせであってよい。バフ２０は、回転スピンドル又はマンドレルに取り付けるための中央開口部２４を有する。
【００４１】
図３は、繊維性バフ研磨材の連続的ストリップを切断して、このストリップを軸方向に揃えた円筒形マンドレルの別々の端部の周りに渦巻状に巻き付け、巻き付けたストリップをその中央で放射状に収縮させて、扁平な「縫いじわ付き」環状部を形成し、プラスチック又は金属のいずれかの剛性クリンチリング３３を環状部の開口部内に設置することによって作製される「縫いじわ付き」バフとして知られるバフ３０を示している。「縫いじわ付き」繊維性バフ研磨材環状部は、厚紙で形成された環状部のような好適な剛性環状部に、ステープリング、縫合、又は接着剤結合によって固定してもよい。
【００４２】
縫合バフの特定の構造は、その最終的用途によって決まることになる。縫合されている布層で形成されたバフは、図２に示されているように、典型的にはカットバフ研磨で用いられる。縫い目の非常に接近した列は、縫合バフの剛性を向上させ、切削性を向上させる。このようなバフの縫合パターンは、同心の縫合、放射状の縫合、正方形の縫合、らせん状の縫合から、放射環状の縫合、及びらせん状の中心を有する放射環状まで、ユーザーのニーズに応じて様々であってよい。同心縫合では、バフを使用するにつれてバフが磨耗すると、密度が不均一になる。バフが縫い目の近くまで磨耗するとバフは堅くなり、縫い目の１つの列を過ぎると柔らかくなる。らせん縫合では、より均一な密度が得られるが、バフ表面は依然として密度のばらつきを有することになる。正方形及び非同心縫合パターンは、バフ研磨を補助し得るポケットを生じさせる。
【００４３】
縫いじわ又はプリーツ付きバフは、その冷気流機能でよく知られており、この機能は、その布のプリーツ又は縫いじわによって提供される。縫いじわ付きバフの構造のタイプも、その最終用途によって決まる。各種の切削及び／又はカラーバフ研磨用途によって異なる硬度が求められることがある。硬度は、マンドレル上のバフの間隔によって多少制御できるが、より一般的には、縫いじわの程度、クリンチリング直径に対するバフの直径、又はバフ布の剛性によって調節する。
【００４４】
図４に示されているように個別のバフ研磨フラップ４１を有する「フラップホイール」構造４０、又は、図５に示されているように個別のバフ研磨フラップ５１を有する「フラップベルト」構造５０を含め、その他の内蔵型繊維性バフ研磨物品も有用であり得る。
【実施例】
【００４５】
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。特に断らないかぎり、本実施例及び本明細書の残りの部分における部、百分率、比などは全て重量に基づいたものである。実施例全体を通して以下の略記を用いる。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
［実施例１−カラーバフ］
付着性スラリー（２７部のフェノール樹脂、４．７部のＰＥＧ−４００、０．４部のＥｍｕｌａｎ  Ａ、３１．８部のステアリン酸乳濁液、０．４部のＱ２、０．３部のＺ−６０４０シアン、１．３部の緑色素、及び３４部のか焼微紛化酸化アルミニウム）で、１００ｇ／平方メートルのポリエステルスパンレース布（Ｕｎｉｍａｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｖｉｌａ  Ｍａｒｉａ，ＳＰ，Ｂｒａｚｉｌ）の「ＳＰＬＥＮＤＥＸ」）の繊維性バフ研磨材をロールコーティングした。コーティングした布を炉で５４秒、１９３℃で加熱し、続いて５４秒、１８５℃で加熱した。乾燥付着重量は１４６ｇｓｍであった。ロールコーターを用いて、第２のコーティング（５３部の水、０．７部のＥｍｕｌａｎ  Ａ、０．１部のＡｅｏｒｓｏｌ  ＯＴ、６部の鉱油、４０部のステアリン酸乳濁液、及び０．１部の消泡剤ＢＣ−１１３７）を適用し、炉で５４秒、１９３℃で加熱し、続いて５４秒、１８５℃で加熱した。両コーティングの総乾燥付着重量は、１９６ｇｓｍであった。
【００４８】
アーバーホールによって５０層の２５ｃｍ直径のディスクをフランジ付きマンドレルの上に積層させることにより、得られた含浸させた繊維性バフ研磨材で内蔵型バフ研磨物品を作製した。層を一体に維持する時点まで、組み立てたディスクをマシン上で圧縮した。内蔵型バフ研磨物品を用いて、黄銅加工物及びアルミニウム加工物を処理した。この試験は、内蔵型バフ研磨物品を１５００ｒｐｍで回転させて行った。バフ研磨実施の前後両方で、マイクロメーター（Ｍａｈｒ  Ｆｅｄｅｒａｌ，Ｉｎｃ（Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅ，Ｒｈｏｄｅ  Ｉｓｌａｎｄ）の「Ｐｅｒｔｈｏｍｅｔｅｒ  Ｍ２」）を用いて表面仕上げを測定した。各加工物の各条件において、３つの測定値を得た。結果は、これら３つの測定値の平均であった。黄銅では、Ｒｚは０．４６マイクロメートルから０．２２マイクロメートルへと減少し、Ｒｍａｘは０．８６マイクロメートルから０．２４マイクロメートルへと減少した。アルミニウムでは、Ｒｚは０．８３マイクロメートルから０．４マイクロメートルへと減少し、Ｒｍａｘは０．９９マイクロメートルから０．４４マイクロメートルへと減少した。
【００４９】
［実施例２−カットバフ］
実施例２のバフ研磨物品は、３５．３部のか焼微紛化酸化アルミニウムの代わりに炭化ケイ素「ＢＳＩＣＳＫ  Ｆ５００」を用いた点を除いて、実施例１と同様に調製した。
【００５０】
実施例２のバフ車は、黄銅及びアルミニウムの両方に関して評価した。バフ研磨作業のバフ研磨実施の前後両方で、マイクロメーター（Ｍａｈｒ  Ｆｅｄｅｒａｌ，Ｉｎｃ（Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅ，Ｒｈｏｄｅ  Ｉｓｌａｎｄ）の「Ｐｅｒｔｈｏｍｅｔｅｒ  Ｍ２」）を用いて表面仕上げを測定した。各加工物の各条件において、３つの測定値を得た。結果は、これら３つの測定値の平均であった。黄銅では、Ｒｚは３．１７マイクロメートルから０．５３マイクロメートルへと減少し、Ｒｍａｘは３．６２マイクロメートルから０．６８マイクロメートルへと減少した。アルミニウムでは、Ｒｚは６．８１マイクロメートルから０．８４マイクロメートルへと減少し、Ｒｍａｘは７．３６マイクロメートルから１．４１マイクロメートルへと減少した。
【００５１】
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一部若しくは全て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。上述の出願において引用された全ての参照、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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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