(57)【要約】  一体型集塵システムを備える研磨物品。研磨物品は、開口がある多孔質研磨層と、チャネルがある第１の濾材と、第２の濾材と、チャネルがある第３の濾材と、第４の濾材と、任意の接合層とを含む。多孔質研磨層の開口は、チャネルと協働して、粒子が研磨表面から濾材に流れるようにする。
2010513046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨表面を有し、第１の表面と、前記第１の表面と対向する第２の表面と、少なくとも１つのバインダーによって前記第１の表面に固着された複数の研磨粒子と、前記研磨表面から多孔質研磨層の前記第２の表面まで延びている複数の開口とを有する基材を含む、多孔質研磨層と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第１の濾材であって、前記第１の濾材の第１の表面は、前記多孔質研磨層の第２の表面に隣接し、前記第１の濾材は、複数のチャネル側壁によって形成される複数の別個のチャネルを含み、前記チャネルは、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の表面まで延びており、前記第１の濾材は、０．５〜１０ミリメートルの範囲の高さを有する、第１の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第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の表面は、前記第１の濾材の第２の表面に隣接している、第２の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第３の濾材であって、前記第３の濾材の第１の表面は、前記第２の濾材の第２の表面に隣接し、前記第３の濾材は、複数のチャネル側壁によって形成される複数の別個のチャネルを含み、前記チャネルは、前記第３の濾材の第１の表面から前記第３の濾材の第２の表面まで延びており、前記第３の濾材は、０．５〜１０ミリメートルの範囲の高さを有する、第３の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第４の濾材であって、前記第４の濾材の第１の表面は、前記第３の濾材の第２の表面に隣接している、第４の濾材と、
を含む研磨物品。
【請求項２】
前記多孔質研磨層が有孔被覆研磨材を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項３】
前記多孔質研磨層がスクリーン研磨材を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項４】
前記第１及び第３の濾材のチャネル側壁が、ポリマーフィルムを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項５】
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、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムが構造化表面を含む、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムが静電荷を含む、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記第１の濾材の複数のチャネルが、少なくとも約０．１ミリメートルの平均有効円直径を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記第２の濾材が不織布を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記不織布が、ポリオレフィン繊維を含むと共に、１平方メートルあたり１０〜７０グラムの範囲の坪量を有する、請求項９に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記不織布が電荷を含む、請求項９に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記第４の濾材が不織布を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記不織布が、ポリオレフィン繊維を含むと共に、１平方メートルあたり５０〜２００グラムの範囲の坪量を有する、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記不織布が接着剤を含む、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１５】
前記不織布が電荷を含む、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１６】
前記多孔質研磨層の第２の表面と前記第１の濾材の第１の表面とが同一の広がりを持ち、前記第１の濾材の第２の表面と前記第２の濾材の第１の表面とが同一の広がりを持ち、前記第２の濾材の第２の表面と前記第３の濾材の第１の表面とが同一の広がりを持ち、前記第３の濾材の第２の表面と前記第４の濾材の第１の表面とが同一の広がりを持つ、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１７】
研磨表面を有し、第１の表面と、前記第１の表面と対向する第２の表面と、少なくとも１つのバインダーによって前記第１の表面に固着された複数の研磨粒子と、前記研磨表面から多孔質研磨層の前記第２の表面まで延びている複数の開口とを有する基材を含む、多孔質研磨層と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第１の濾材であって、前記第１の濾材の第１の表面は、前記多孔質研磨層の第２の表面に隣接し、前記第１の濾材は、複数のチャネル側壁によって形成される複数の別個のチャネルを含み、前記チャネルは、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の表面まで延びている、第１の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第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の表面は、前記第１の濾材の第２の表面に隣接している、第２の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第３の濾材であって、前記第３の濾材の第１の表面は、前記第２の濾材の第２の表面に隣接し、前記第３の濾材は、複数のチャネル側壁によって形成される複数の別個のチャネルを含み、前記チャネルは、前記第３の濾材の第１の表面から前記第３の濾材の第２の表面まで延びている、第３の濾材と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面を有する第４の濾材であって、前記第４の濾材の第１の表面は、前記第３の濾材の第２の表面に隣接している、第４の濾材と、
前記第４の濾材の第２の表面に固着された接合層であって、２つの部分からなる機械的噛み合いシステムのループ部分又はフック部分を含む接合層と、を含む研磨物品であって、
前記第２及び第４の濾材が、不織布を含む、研磨物品。
【請求項１８】
前記第１、第２、第３、及び第４の濾材が、接着剤によって相互に固着される、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項１９】
前記第１、第２、第３、及び第４の濾材が、溶接部によって相互に固着される、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項２０】
研磨表面及び裏面を有する多孔質被覆研磨物品を準備する工程と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面、並びに、積み重ね体として設計され相互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チャネルを含む第１の濾材を準備する工程であって、前記チャネルは、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の表面まで延びている、工程と、
第２の濾材を準備する工程と、
第１の表面、及び前記第１の表面と対向する第２の表面、並びに、積み重ね体として設計され相互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チャネルを含む第３の濾材を準備する工程であって、前記チャネルは、前記第３の濾材の第１の表面から前記第３の濾材の第２の表面まで延びている、工程と、
第４の濾材を準備する工程と、
前記第４の濾材を前記第３の濾材に、前記第３の濾材を前記第２の濾材に、前記第２の濾材を前記第１の濾材に、前記第１の濾材を前記研磨層の裏面に固着させる工程と、
を含む研磨物品作製法。
【請求項２１】
２つの部分からなる機械的噛み合いシステムのループ部分又はフック部分を含む接合層を前記第４の濾材に固着させる工程を更に含む、請求項２０に記載の研磨物品作製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、研磨物品に関する。更に詳細には、本発明は、一体型集塵システムを備える研磨物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨物品は、工業において研磨用途、研削用途、及び磨き用途で使用される。これらは、ベルト、ディスク、シート等のような、様々なサイズの、多種多様に加工された形状で得ることができる。
【０００３】
一般に「シート製品」（すなわち、ディスク又はシート）の形状の研磨物品を使用する場合は、研磨物品を研磨成形用具に実装する又は取り付けるためのバックアップパッドを使用する。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集塵孔を有する。集塵孔は、一般的に真空源に接続され、研磨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、集塵手段を伴う一体型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、削り屑は複合集塵システムで収集される。しかし、集塵システムは、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、集塵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ことがあり、使用者の研磨工具の操作を妨げる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，０５８，２４７号
【特許文献２】米国特許第４，８９４，０６０号
【特許文献３】米国特許第５，６７９，３０２号
【特許文献４】米国特許第６，５７９，１６１号
【特許文献５】米国特許公開第２００４／０１７０８０１号
【特許文献６】米国特許出願第１１／４２３，８２９号
【特許文献７】米国特許第６，２８０，８２４号
【特許文献８】米国特許第６，４５４，８３９号
【特許文献９】米国特許第６，５８９，３１７号
【特許文献１０】米国特許第５，０６９，４０３号
【特許文献１１】米国特許第５，１３３，５１６号
【特許文献１２】米国特許第５，６９１，８４６号
【特許文献１３】米国特許第５，５１４，１２０号
【特許文献１４】米国特許第５，１７５，０３０号
【特許文献１５】米国特許第４，６６８，５５８号
【特許文献１６】米国特許第４，７７５，３１０号
【特許文献１７】米国特許第３，５９４，８６３号
【特許文献１８】米国特許第５，０７７，８７０号
【特許文献１９】米国特許第ＲＥ３０，７８２号
【特許文献２０】米国特許第ＲＥ３１，２８５号
【特許文献２１】米国特許第５，４９６，５０７号
【特許文献２２】米国特許第５，４７２，４８１号
【特許文献２３】米国特許第４，２１５，６８２号
【特許文献２４】米国特許第５，０５７，７１０号
【特許文献２５】米国特許第４，５９２，８１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。中央真空システムの有無にかかわらず使用できる研磨物品の提供が特に望まれていると思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は概して、研磨物品に関する。更に詳細には、本開示は、チャネルがある少なくとも２つの濾材を有する一体型集塵システムを備える研磨物品に関する。チャネルがある２つの濾材を組み合わせることは、チャネルがある２つの単一の濾材の寸法の合計に匹敵する寸法を有する、チャネルがある単一の濾材を上回る利点をもたらすことが分かっている。すなわち、例えば、本発明のチャネルがある５ミリメートルの２つの濾材の組み合わせを含む研磨物品は、チャネルがある１０ミリメートルの単一の濾材を含む同等の研磨物品を上回る性能上の利点をもたらすことが立証されている。
【０００９】
ある１つの態様では、本開示は、開口がある多孔質研磨層と、チャネルがある第１の濾材と、第２の濾材と、チャネルがある第３の濾材と、第４の濾材と、任意の接合層とを含む研磨物品を提供する。多孔質研磨層の開口はチャネルと協動して、粒子が研磨表面から濾材に流れるようにする。この研磨層は、第１の表面と、第１の表面と対向する第２の表面と、少なくとも１つのバインダーによって第１の表面に固着された複数の研磨粒子と、研磨表面から多孔質研磨層の第２の表面まで延びている複数の開口を有する基材とを含む。第１及び第２の濾材はそれぞれ、その濾材の第１の表面からその濾材の第２の表面まで延びている複数のチャネルを含む。
【００１０】
本開示の研磨物品の多孔質研磨層は、有孔被覆研磨材、スクリーン研磨材、不織布研磨材、又は当該技術分野において既知のその他の多孔質研磨材であることができる。
【００１１】
いくつかの態様では、チャネルがある濾材のチャネルは、チャネル側壁を形成するポリマーフィルムの積み重ね体から形成させる。このポリマー側壁は、構造化表面及び／又は電荷を含むことができる。
【００１２】
いくつかの態様では、第２及び第４の濾材は不織布を含む。いくつかの態様では、第２及び第４の濾材のそれぞれは、濾過材料の組み合わせ（例えば、類似の又は異なる濾過材料からなる２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の層など）を含む。この不織布は、ポリオレフィン繊維で形成されることができると共に、１平方メートルあたり１０〜２００グラムの範囲の坪量を有することができる。
【００１３】
ある態様では、接合層は、感圧性接着剤であるか、又は、２つの部分からなる機械的噛み合いシステムのループ部分若しくはフック部分を含む。
【００１４】
本開示の研磨物品の研磨物品は、例えば、塗料、プライマー、木材、プラスチック、繊維ガラス、及び金属を含む様々な表面を研磨するのに有用である。製造者が所定の用途に合わせて研磨物品の性能を最適化できるように、濾材の量及び種類を修正することができる。研磨物品は、中央真空システムの有無に関わらず使用できるよう設計することができる。いくつかの実施形態では、一体型真空システムを有するツール、又は中央真空システムに接続されたツールと共に、研磨物品を用いることができる。
【００１５】
別の態様では、本開示は、一体型集塵機能を有する研磨物品を作製する方法を提供する。
【００１６】
本開示の研磨物品の研磨物品に関する上記要約は、本開示の研磨物品の研磨物品のあらゆる実施の開示された各実施形態を説明することを意図するものではない。後に続く図面及び「発明を実施するための形態」が、説明に役立つ実施形態を更に詳しく例証する。端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれる全ての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、４、４．８０、及び５が含まれる）。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本開示による代表的な研磨物品の、物品を形成する層を示すために一部を切り取ってある斜視図。
【図１Ｂ】図１Ａに示されている研磨物品の断面図。
【図２】一体型の接合境界面を有する、本開示による代表的な研磨物品の断面図。
【図３Ａ】本開示による代表的な多孔質研磨層の図。
【図３Ｂ】図３Ａに示されている多孔質研磨層の断面図。
【図４】本開示による代表的な多孔質研磨層の、研磨層を形成する構成要素を示すために一部を切り取ってある上面図。
【図５Ａ】本開示による、積み重なったフィルム層を含む代表的な第１の濾材層の斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａに示されている代表的な第１の濾材層の一部分の上面図。
【図６】本開示による、有孔主部を含む代表的な第１の濾材層の斜視図。
【図７】実施例において「ＡＭ」として識別される研磨層の写真。
【００１８】
これらの図は理想化されたものであって、単に本開示の研磨物品を説明することを意図しており、非限定的である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１Ａは、例示的な研磨物品１０２の一部を切り取った斜視図を示す。図１に示されているように、研磨物品１０２は、多孔質研磨層１０４と、第１の濾材１２０と、第２の濾材１４０と、第３の濾材１６０と、第４の濾材１８０と、任意の接合層１４６とを有する。
【００２０】
第１の濾材１２０及び第３の濾材１６０は、後述のように、別個のチャネルを有する。第２の濾材１４０及び第４の濾材１８０は典型的には、例えば不織繊維ウェブのような繊維性材料から作られている。
【００２１】
多孔質研磨層１０４は、粒子が多孔質研磨層１０４を通って流れるようにする複数の開口を含む。粒子は、研磨物品中の濾材によって捕捉される。
【００２２】
図１Ｂは、図１Ａに示されている研磨物品の断面図を示している。図１Ｂに示されているように、研磨物品１０２は複数の層を含む。第１の濾材１２０は、第１の表面１２２と、第１の表面１２２と対向する第２の表面１２４とを含む。第２の濾材１４０は、第１の表面１４２と、第１の表面１４２と対向する第２の表面１４４とを含む。第３の濾材１６０は、第１の表面１６２と、第１の表面１６２と対向する第２の表面１６４とを含む。第４の濾材１８０は、第１の表面１８２と、第１の表面１８２と対向する第２の表面１８４とを含む。
【００２３】
第１の濾材１２０の第１の表面１２２は、多孔質研磨層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。第２の濾材１４０の第２の表面１４４は、第３の濾材１６０の第１の表面１６２に隣接している。第３の濾材１６０の第２の表面１６４は、第４の濾材１８０の第１の表面１８２に隣接している。接合層１４６は、第４の濾材１８０の第２の表面１８４に隣接している。
【００２４】
本開示の研磨物品の接合層は、接着剤の層と、シート材と、成形主部、又はこれらの組み合わせからなることができる。このシート材は、例えば、２つの部分からなる機械的噛み合いシステムのループ部分又はフック部分を含むことができる。別の実施形態では、接合層は、感圧性接着剤の層と共に、取扱中に接着剤の層を保護するための任意の剥離ライナーを含む。いくつかの好ましい実施形態では、接合層は多孔質で、空気を通せる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品の接合層は、不織布、織布、又は編布のループ材料を含む。このループ材料を用いて、相補的な噛み合い構成要素を有するバックアップパッドに研磨物品を固着できる。
【００２６】
ループ接合層に適した材料は、織布材及び不織布材の双方を含む。フックと噛み合う直立ループを形成させるために、織布及び編布の接合層材は、その布地構造中に含まれるループ形成フィラメント又はヤーンを有することができる。不織布のループ接合境界面の材料は、からみ合う繊維によって形成されるループを有することができる。一部の不織布ループ接続中間材料では、直立したループ形成のために不織布ウェブを通してヤーンを縫製することでループが形成される。
【００２７】
ループ接合層として用いるのに適した有用な不織布としては、エアレイド、スパンボンド、スパンレース、結合メルトブローンウェブ、結合カーデッドウェブが挙げられるが、これらに限らない。不織布材料は、例えば、ニードルパンチ、ステッチボンド、水流交絡（hyrdoentangled）、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結合させることができる。使用する織布又は不織布材は、天然繊維（例えば、木材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）、又は天然繊維と合成繊維との混合物から作製することができる。いくつかの実施形態では、接合層は、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンから作製する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、接合層を通る空気の流れをあまり大きくは妨げない開口構造を有するループ接合層を選択する。いくつかの実施形態では、接合層材は、少なくとも部分的に、材料の多孔性に基づき選択する。更なる実施形態では、ループ接合層は、接合層に加えて第４の濾材としても機能するように選択する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品の接合層は、フック材料を含む。本開示の研磨物品の研磨物品で有用なフック材料を形成するのに用いる材料は、当該技術分野において既知の多種多様な方法のうちの１つで作製してよい。本開示で使用される接合層を作製するのに有用なフック材料の作製に好適ないくつかのプロセスには、例えば、（低コストのフックファスナについての）米国特許第５，０５８，２４７号（トーマス（Thomas）ら）、（おむつファスナについての）米国特許第４，８９４，０６０号（ネステガード（Nestegard））、（「機械的ファスナ用マッシュルーム型フックストリップを作成する方法（Method for making a mushroom-type hook strip for a mechanical fastener）」という名称の）米国特許第５，６７９，３０２号（ミラー（Miller）ら）、及び米国特許第６，５７９，１６１号（チェスリー（Chesley）ら）に記載される方法が含まれ、そのそれぞれは参照により本明細書に組み込まれる。
【００３０】
フック材料は、例えば、米国特許公開第２００４／０１７０８０１号（セス（Seth）ら）に報告されているポリマー網目材のような多孔質材料であってよく、この特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。別の実施形態では、空気が通るようにフック材料を穿孔してよい。孔は、当業者に既知のいずれかの方法を使用して、フック材料内に形成することができる。例えば、孔は、フック材料のシートから、例えばダイ、レーザー、又は当業者に既知の他の穿孔器具を使用して切り取ることができる。別の実施形態では、フック材料は、孔と共に形成されることができる。
【００３１】
図２は、一体型の接合境界面を有する、本開示による代表的な研磨物品の断面図を示している。図２に示されているように、研磨物品２０２は複数の層を含む。第１の濾材２２０は、第１の表面２２２と、第１の表面２２２と対向する第２の表面２２４とを含む。第２の濾材２４０は、第１の表面２４２と、第１の表面２４２と対向する第２の表面２４４とを含む。第３の濾材２６０は、第１の表面２６２と、第１の表面２６２と対向する第２の表面２６４とを含む。第４の濾材２８０は、第１の表面２８２と、第１の表面と対向する接合境界面２８４とを含む。図１Ａ及び１Ｂに示されている実施形態とは異なり、第４の濾材は、一体型の接合境界面を含む。いくつかの実施形態では、一体型の接合境界面は、２つの部分からなる機械的噛み合いシステムのループ部分として機能することができる。このループは、不織布ウェブの繊維によって、織るか若しくは編むか、又は形成させることができる。別の実施形態では、接合境界面として機能するように、感圧性接着剤を第４の濾材に直接塗布する。
【００３２】
本開示の研磨物品の研磨物品内の各種の層は、例えば膠剤、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、スプレー接着剤、熱接着、超音波結合など、いずれかの好適な接合形状を用いてつなぎ合わせることができる。いくつかの実施形態では、例えば、３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州セントポール（St. Paul, Minnesota））から入手可能な「３Ｍブランドスーパー７７接着剤（3M BRAND SUPER 77 ADHESIVE）」などのスプレー接着剤を多孔質研磨層の片側に塗布することによって、これらの層を相互に付着させる。別の実施形態では、ホットメルトスプレーガン、ホットメルト押出成形機又は櫛状シムを備える押出成形機のいずれかを用いてホットメルト接着剤を層の片面に塗布する。更なる実施形態では、前成形した接着剤メッシュが、合わされる層の間に定置される。いくつかの実施形態では、例えば２００６年６月１３日に出願された米国特許出願第１１／４２３，８２９号（サンダーズ（Sanders）ら）に開示されているように、溶接部によって研磨物品内の各種の層をつなぎ合わせる。
【００３３】
本開示の研磨物品の、多孔質研磨層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固着されている。いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品の、多孔質研磨層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阻害しない方法で相互に固着されている。多孔質研磨層と第１の濾材との間、又は、第１の濾材と第２の濾材との間に接着剤を組み込むことによって、研磨物品を通る粒子流のレベルを少なくとも部分的に制限することができる。制限のレベルは、例えば、別個の接着領域（例えば、噴霧スプレー又は欠けている押出成形型（starved extrusion die））、個別の接着ライン（例えば、ホットメルト回転スプレー（hot melt swirl-spray）又は模様付きロール塗布機）などの不連続な方法で、層間に接着剤を塗布することにより、最小限に抑えることが可能である。いくつかの実施形態では、層の外辺部の近くに接着剤を塗布する。
【００３４】
本開示の研磨物品の接合層は、濾材からの空気の流れを妨げない方法で濾材に固着されている。いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品の接合層は、濾材からの空気の流れを実質的に阻害しない方法により濾材に固着されている。シート材料を含む接合層と濾材との間に接着剤を組み込むことによって、接合層を通る空気流のレベルを少なくとも部分的に制限することができる。制限のレベルは、例えば、別個の接着領域（例えば、噴霧スプレー又は欠けている押出成形型（starved extrusion die））、個別の接着ライン（例えば、ホットメルト回転スプレー（hot melt swirl-spray）又は模様付きロール塗布機）などの不連続な方法で、接合層のシート材料と濾材との間に接着剤を塗布することにより、最小限に抑えることが可能である。
【００３５】
本開示において有用な接着剤は、感圧性接着剤及び非感圧性接着剤の両方を含む。感圧性接着剤は通常、室温で粘着性があり、軽く指で圧を与える程度で表面に粘着でき、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含有ゴム；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−イソプレン及びスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー類、エチレン−プロピレン−ジエンポリマー類及びスチレン−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コポリマー類；及び上記の混合物の一般的な組成物に基づくものが挙げられる。更に、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。
【００３６】
図３Ａは、本開示による多孔質研磨層を形成するのに用いる代表的な被覆研磨材の図を示している。図３Ｂは、図３Ａに示されている多孔質研磨層の一部分の断面図を示している。図３Ｂに示されているように、多孔質研磨層３０４は、第１の表面３０８及び第２の表面３１０を有する基材３０６と、メイクコート３１４と、複数の研磨粒子３１２と、サイズコート３１５とを含む。メイクコート及びサイズコートは、それぞれ又は総称して「バインダー」と称することができる。図３Ａに示されているように、多孔質研磨層３０４は、複数の孔３１６を含む（図３Ｂには図示せず）。
【００３７】
図４は、本開示による多孔質研磨層を形成するのに用いる代表的なスクリーン研磨材の上面図を示している。図４は、研磨層を形成する構成要素を示すために一部を切り取った部分を含む。図４に示されているように、多孔質研磨層４０４は、オープンメッシュ基材４０６と、メイクコート４１４と、複数の研磨粒子４１２と、サイズコート４１５とを含む。多孔質研磨層４０４は、多孔質研磨層を貫通する複数の開口４１６を含む。開口４１６は、オープンメッシュ基材４０６の開口４１８によって形成されている。
【００３８】
オープンメッシュ基材は、例えば有孔フィルム、不織布、織布、又は編布などを含む任意の多孔質材料から作製することができる。図４に示されている実施形態では、オープンメッシュ基材４０６は有孔フィルムである。裏材用のフィルムは、金属、紙、又はプラスチックから製造することができ、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が含まれる。いくつかの実施形態では、オープンメッシュ基材は、穿孔された又はスリットのある、及び伸張されたシート材料から製造される。いくつかの実施形態では、オープンメッシュ基材は、ファイバーグラス、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製造される。
【００３９】
オープンメッシュ基材４０６の開口４１８は一般的には、図４に示されているように、正方形であることができる。別の実施形態では、開口の形状は他の幾何学的形状であってもよく、例えば、矩形状、円形状、楕円形状、三角形状、平行四辺形状、多角形状、又はこれら形状の組み合わせが挙げられる。オープンメッシュ基材４０６の開口４１８は、図４に示されているように、寸法も配置も均一にすることができる。他の実施形態では、例えば、ランダムな開口の配置パターンを用いることにより、開口の寸法又は形状を変えることにより、又はランダムな配置、ランダムな形状、及びランダムな寸法の任意の組み合わせにより、開口を不均一に配置してもよい。
【００４０】
別の態様では、織布又は編布基材を有するスクリーン研磨材を用いて、本開示における多孔質研磨層を形成することができる。織布基材は、典型的には、第１の方向に延伸する一般に平行な複数の縦糸要素、及び第２の方向に延伸する一般に平行な複数の横糸要素を含む。オープンメッシュ基材の横糸要素及び縦糸要素が交差して、複数の開口を形成する。織布のオープンメッシュ基材内に正方形の開口を形成させるように、第２の方向を第１の方向と垂直にすることができる。いくつかの実施形態では、第１及び第２の方向は交差してひし形模様を形成する。開口の形状はその他の幾何学的形状であってもよく、例えば、矩形状、円形状、楕円形状、三角形状、平行四辺形状、多角形状、又はこれら形状の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、縦糸及び横糸要素は、ワン・オーバー・ワン（one-over-one）の平織りに共に織られているヤーン（yarns）である。
【００４１】
縦糸及び横糸要素は当業者に既知の任意の方法で組み合わされてもよく、例えば、織る（weaving）、ステッチボンド、又は接着剤結合するなどが挙げられる。縦糸及び横糸要素は、繊維、フィラメント、糸、ヤーン、又はそれらの組み合わせであり得る。縦糸及び横糸要素は当業者に既知の様々な材料から作られてもよく、例えば、合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、及び金属が挙げられる。いくつかの実施形態では、縦糸及び横糸要素は、熱可塑性材料又は金属ワイヤの単繊維を含む。いくつかの実施形態では、織布のオープンメッシュ基材は、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンを含む。
【００４２】
多孔質研磨層は、スクリーン研磨材であろうと、有孔被覆研磨材であろうと、その他の研磨材であろうと、異なる開口面積を有する開口を含んでよい。多孔質研磨層の開口の「開口面積」とは、多孔質研磨層の厚さにわたって測定した場合の開口の面積（すなわち、３次元の物体が通り抜けられる開口を形成する材料の外辺部によって画定される面積）を指す。本開示で有用な多孔質研磨層は典型的に、１つの開口あたり少なくとも約０．５平方ミリメートルの平均開口面積を有する。いくつかの実施形態では、多孔質研磨層は、１つの開口あたり少なくとも約１平方ミリメートルの平均開口面積を有する。更なる実施形態では、多孔質研磨層は、１つの開口あたり少なくとも約１．５平方ミリメートルの平均開口面積を有する。
【００４３】
典型的には、多孔質研磨層は、１つの開口あたり約１００平方ミリメートル未満の平均開口面積を有する。いくつかの実施形態では、多孔質研磨層は、１つの開口あたり約５０平方ミリメートル未満の平均開口面積を有する。更なる実施形態では、多孔質研磨層は、１つの開口あたり約１０平方ミリメートル未満の平均開口面積を有する。
【００４４】
多孔質研磨層は、織布である、有孔である又はそのほかに関わらず、多孔質研磨層を通過する空気の量、並びに研磨層の有効面積及び性能に影響を及ぼす総開口面積を含んでもよい。多孔質研磨層の「総開口面積」とは、多孔質研磨層の外辺部によって形成される領域にわたって測定した場合の、開口の累計開口面積を指す。本開示で有用な多孔質研磨層は、研磨層１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面積（すなわち１パーセントの開口面積）を有する。いくつかの実施形態では、多孔質研磨層は、研磨層１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面積（すなわち３パーセントの開口面積）を有する。更なる実施形態では、多孔質研磨層は、研磨層１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面積（すなわち５パーセントの開口面積）を有する。
【００４５】
典型的には、本開示で有用な多孔質研磨層は、研磨層１平方センチメートルあたり約０．９５平方センチメートル未満の総開口面積（すなわち９５パーセントの開口面積）を有する。いくつかの実施形態では、多孔質研磨層は、研磨層１平方センチメートルあたり約０．９平方センチメートル未満の総開口面積（すなわち９０パーセントの開口面積）を有する。更なる実施形態では、多孔質研磨層は、研磨層１平方センチメートルあたり約０．８０平方センチメートル未満の総開口面積（すなわち８０パーセントの開口面積）を有する。
【００４６】
上述のように、多孔質研磨層は、有孔被覆研磨材であろうと、被覆スクリーン研磨材であろうと、不織布研磨材であろうと、その他の研磨材であろうと、複数の研磨粒子と、少なくとも１つのバインダーとを含む。いくつかの実施形態では、研磨層は、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を含む。いくつかの実施形態では、基材に、例えば、プリサイズ、バックサイズ、サブサイズ、又は飽和などのような、処理を行うことができる。
【００４７】
一般的に、被覆研磨材のメイク層は、メイク層前駆体によって少なくとも基材（処理済み又は未処理）の一部をコーティングすることによって調製される。次に、第１バインダー前駆体を含むメイク層前駆体に、少なくとも部分的に研磨粒子を埋め込み（例えば、静電コーティングにより）、メイク層前駆体を少なくとも部分的に硬化する。研磨粒子の静電コーティングは、典型的には垂直に（erectly）配向した研磨粒子を提供する。本開示の研磨物品との関連では、「垂直に配向した」という用語は、大多数の研磨粒子の長い方の寸法が、裏材に対して実質的に垂直に（すなわち６０〜１２０度で）配向する特徴を指す。研磨粒子を垂直に配向するための別の技術を使用することも可能である。
【００４８】
続いて、メイク層及び研磨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、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。いくつかの被覆研磨物品においては、スーパーサイズ（supersize）がサイズ層の少なくとも一部に適用される。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。
【００４９】
バインダーは、典型的には、バインダー前駆体を（例えば、熱的手段によって、又は電磁放射線若しくは微粒子放射線を用いて）硬化す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技術分野において既知であり、例えば、遊離ラジカル重合可能なモノマー及び／又はオリゴマー、エポキシ樹脂類、アクリル樹脂類、ウレタン樹脂類、フェノール樹脂類、尿素ホルムアルデヒド樹脂類、メラミンホルムアルデヒド樹脂類、アミノプラスト樹脂類、シアネート樹脂類、又はこれらの組み合わせが挙げられる。有用なバインダー前駆体には熱硬化樹脂類及び放射線硬化樹脂類が含まれ、これらは、例えば熱的に及び／又は放射線に暴露することにより硬化することができる。
【００５０】
本開示に有用な被覆研磨材に好適な研磨粒子は、研磨物品に一般的に使用される、任意の既知の研磨粒子又は研磨材であることができる。被覆研磨材に有用な研磨粒子の例には、例えば、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、ダイヤモンド、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（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）など、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）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。研磨粒子はまた、例えばバインダーなどの更なる構成要素を含む粒塊又は合成物であってもよい。特定の研磨用途に使用される研磨粒子を選択する際に使用される基準には、一般に、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。
【００５１】
本開示で有用な被覆研磨材は、研磨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、及び懸濁化剤のような任意の添加物を更に含むことができる。これら材料の量は望ましい性質を提供するために選択される。添加剤はまた、バインダーに組み込まれても、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、又はそれらの組み合わせでもよい。
【００５２】
図５Ａは、積み重なったフィルム層を含む、本開示の第１の濾材及び第３の濾材として有用である代表的な濾材の斜視図を示している。図５Ｂは、図５Ａに示されている代表的な濾材層の一部分の上面図を示している。図５Ａに示されているように、濾材層は、厚み又は高さＨを有する。様々な用途に適応するために、第１及び第３の濾材の高さを変えることができる。例えば、特定の研磨用途において、大きな粒子を保持する機能を有する研磨物品が必要な場合には、第１又は第３の濾材の高さを増大させることができる。例えば、研磨物品の所望の剛性といったその他のパラメーターによって、第１及び第３の濾材の高さを画定することができる。いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品の第１と第３の濾材は、研磨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。
【００５３】
本開示で有用な第１及び第３の濾材は典型的には、少なくとも約０．５ミリメートルの平均高さを有する。いくつかの実施形態では、第１の濾材は、少なくとも約１ミリメートルの平均高さを有する。更なる実施形態では、第１の濾材は、少なくとも約３ミリメートルの平均高さを有する。
【００５４】
典型的には、本開示で有用な第１及び第３の濾材はそれぞれ、約３０ミリメートル未満の平均高さを有する。いくつかの実施形態では、第１及び第３の濾材はそれぞれ、約２０ミリメートル未満の平均高さを有する。更なる実施形態では、第１及び第３の濾材はそれぞれ、約１０ミリメートル未満の平均高さを有する。
【００５５】
図５Ｂに示されているように、本開示で有用な代表的な第１又は第３の濾材は、第１又は第３の濾材５２０の高さ全体に及ぶチャネル５２６の側壁５２８を形成する、ポリマーフィルムからなる積み重ね体５３２を含む。側壁５２８は、結合区域５３４でつなぎ合わされる。本開示の研磨物品の研磨物品内に含めることのできる第１及び第３の濾材としては、例えば、米国特許第６，２８０，８２４号（インスレー（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（チャン（Zhang）ら）に記載されている濾材が挙げられ、これらの各特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００５６】
本開示に使用することができる第１と第３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などのポリオレフィン類、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、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、及びポリスチレンを含む。ポリマーフィルム層は、アクリレート類又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、又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ることができる。いくつか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又はポリスチレンの混合物で形成される。
【００５７】
ポリマーフィルム層は、例えば米国特許第６，２８０，８２４号（インスレー（Insley）ら）に報告されているように、１つ又は両方の面の上に画定された構造化表面を有してよく、この特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。この構造化表面は、例えば、ピラミッド、立方体の角部、Ｊフック、キノコの頭状などの直立した茎部若しくは突起、連続的若しくは断続的な隆起部、間を通るチャネルを有する方形若しくはＶ型の隆起部、又は、これらの組み合わせの形状であることができる。これらの突起は、均一、ランダム又は断続的、あるいは隆起部などのその他の構造と組み合わせることが可能である。隆起型の構造体は、均一、ランダムな断続、相互に平行、又は、交角若しくは非交角で伸ばすことができ、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などと組み合わせることができる。一般的に、縦横比が高い構造は、全体又はフィルムの一部分のみに延長することができる。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。
【００５８】
構造化表面は、米国特許第５，０６９，４０３号及び同第５，１３３，５１６号（いずれもマランティック（Marantic）ら）、ベンソン（Benson）らの同第５，６９１，８４６号、ジョンストン（Johnston）らの同第５，５１４，１２０号、ルー（Lu）らの同第５，１７５，０３０号、バーバー（Barber）らの同第４，６６８，５５８号、フィッシャー（Fisher）らの同第４，７７５，３１０号、エルブ（Erb）らの同第３，５９４，８６３号、又はメルビー（Melbye）らの同第５，０７７，８７０号に開示されている方法など、構造化フィルムを形成するいずれの既知の方法によっても作製することができる。これらの方法はいずれも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００５９】
図６は、有孔主部を含む、本開示で有用な別の代表的な第１又は第３の濾材層の斜視図を示している。図６に示されているように、濾材６２０は、濾材の第１の表面から第２の表面まで延びているチャネル側壁６２８を有する複数のチャネル６２６を含む。図６に示す濾材は、例えば、フォーム、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各種の材料より構築されることができる。いくつかの実施形態では、第１の濾材は穿孔された多孔質フォーム材料から作製される。更なる実施形態では、第１の濾材は有孔又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。いくつかの実施形態では、有孔主部を第１の濾材として利用し、その有孔主部はファイバーグラス、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレンから作製される。
【００６０】
第１及び第３の濾材は、各濾材の第１の表面から第２の表面まで延びている別個のチャネルを有する。このチャネルは、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できる。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、有効円直径に関して説明することができる。
【００６１】
本開示で有用な別個のチャネルを有する濾材は典型的には、平均有効円直径が少なくとも約０．１ミリメートルのチャネルを有する。いくつかの実施形態では、濾材は、平均有効円直径が少なくとも約０．３ミリメートルのチャネルを有する。更なる実施形態では、濾材は、平均有効円直径が少なくとも約０．５ミリメートルのチャネルを有する。
【００６２】
典型的には、本開示で有用な別個のチャネルを有する濾材は、平均有効円直径が約２ミリメートル未満のチャネルを有する。いくつかの実施形態では、濾材は、平均有効円直径が約１ミリメートル未満のチャネルを有する。更なる実施形態では、濾材は、平均有効円直径が約０．５ミリメートル未満のチャネルを有する。
【００６３】
本開示の研磨物品の濾材は、第１、第２、第３、及び第４の濾材を含め、電荷を帯びることができる。電荷は、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性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ような無極性のポリマーが含まれる。
【００６４】
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、接触帯電、帯電した粒子をウェブに噴霧、及び水噴射又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、そのいずれも本開示の研磨物品の濾材を帯電するのに使用してよい。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。帯電方法の例は、米国特許第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号（ナカオ（Nakao））に開示されている。
【００６５】
第２及び第４の濾材は、濾過製品、特に空気濾過製品で従来使われている広範な種類の多孔質濾材を含むことができる。第２の濾材と第４の濾材は、同一にも、相互に異なるものにもできる。第２及び／又は第４の濾材は、繊維性材料、フォーム、多孔質膜、薄片などであることができる。いくつかの実施形態では、第２及び／又は第４の濾材は、繊維性材料を含む。第２及び／又は第４の濾材は、不織布繊維ウェブのような繊維性濾過ウェブであることができるが、織布ウェブ及び編布ウェブも用いることができる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、第２及び／又は第４の濾材は、直径約１００ミクロン未満、場合によっては約５０ミクロン未満、場合によっては直径約１ミクロン未満の繊維寸法を有する繊維性材料を含む。第２及び第４の濾材では、広範な坪量を用いることができる。所望に応じて、第２及び第４の濾材は、濾材の１つ以上の層（ウェブ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の濾材の坪量は、第１の濾材の坪量よりも小さい。
【００６７】
第２の濾材の坪量は典型的には、１平方メートルあたり約２グラム〜１平方メートルあたり約２００グラムの範囲である。いくつかの実施形態では、第２の濾材は、１平方メートルあたり約５グラム〜１平方メートルあたり約１００グラムの範囲である。更なる実施形態では、第２の濾材は、１平方メートルあたり約１０グラム〜１平方メートルあたり約７０グラムの範囲である。
【００６８】
第４の濾材の坪量は典型的には、１平方メートルあたり約１０グラム〜１平方メートルあたり約１０００グラムの範囲である。いくつかの実施形態では、第４の濾材は、１平方メートルあたり約３０グラム〜１平方メートルあたり約５００グラムの範囲である。更なる実施形態では、第４の濾材は、１平方メートルあたり約５０グラム〜１平方メートルあたり約２００グラムの範囲である。
【００６９】
第２及び第４の濾材は、混合物及びブレンドを含め、広範な有機高分子材料から作製することができる。好適な濾材は、市販されている広範な材料を含む。この材料としては、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、ポリトリフルオロクロロエチレンのようなポリオレフィン類；又はポリ塩化ビニル；ポリスチレンのような芳香族ポリアレーン類；ポリカーボネート類；ポリエステル類；及びこれらの混合物（ブレンド又はコポリマーを含む）が挙げられる。いくつかの実施形態では、材料には、分岐アルキルラジカルのないポリオレフィン類、及びそれらのコポリマーが含まれる。更なる実施形態では、材料には、熱可塑性繊維形成物質（例えば、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ようなポリオレフィン類）が含まれる。その他の好適な材料としては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）のような熱可塑性ポリマー；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）のような非熱可塑性繊維；デュポン（DuPont）からノーメックス（NOMEX）及びケブラー（KEVLAR）という商標名で入手可能な繊維のようなポリアミド繊維若しくはポリイミド繊維；並びに、異なるポリマーからなる繊維混合物が挙げられる。
【００７０】
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、メルトブローイング、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を含む従来の不織布手法によるウェブで形成されることができる。所望に応じて、例えば、コロナ放電電極若しくは高密度電界の利用、又は化学コーティングプロセスを含む既知の方法によって、繊維又はウェブを帯電させることができる。繊維形成の間、繊維を濾材ウェブに形成する前若しくは繊維を濾材ウェブに形成している間、又は濾材ウェブの形成の後に繊維は帯電させることができる。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、帯電させることができる。第２及び／又は第４の濾材は、感圧性接着剤を含むポリマーバインダー又は接着剤でコーティングされた繊維を含むことができる。
【００７１】
本開示の文脈内における第１、第２、第３、及び第４の濾材の序数的な呼称は、指定された層のみに関するものであり、本発明の研磨物品内で用いてよいその他の任意の層は除く。例えば、図１Ａに示されている実施形態が、多孔質研磨層１０４と第１の濾材１２０との間に、例えば任意の濾過層のような追加の材料層を有するとしても、第１の濾材１２０は、実際には研磨層から離れた「第２の」層であるにもかかわらず、本開示の目的上では、依然として第１の濾材と称される。同様に、第２の濾材１４０と第３の濾材１６０との間に追加の材料層が配置されても、第２の濾材１４０及び第３の濾材１６０の呼称は変わらない。
【００７２】
本開示の研磨物品の研磨物品は、高い送達速度で大量の粒子を捕集するのに有効であることが分かっている。本開示で用いられる複数の濾過構成要素は、現在の研磨物品の欠点を解消することが分かっている。特定の理論に束縛されることを望まないが、本開示の研磨物品の場合には、所定の構成要素（例えば第１の濾材）が、その第１の構成要素の故障モードに対処して補正を行って、全体の効率性を高く保つと共に、それらの構成要素と併用される研磨材の性能と適合するレベルまで性能を高めることのできる第２の構成要素（例えば第２、第３、又は第４の濾材）によって補助されうるように、複数の濾過構成要素は機能できると考えられる。
【００７３】
本発明の利点及び他の実施形態は、次の実施例により更に例証されるが、これらの実施例に列挙される特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細が、本発明を過度に制限すると解釈されてはならない。全ての部及び割合は、特に指定のない限り、重量によるものである。
【実施例】
【００７４】
実施例全体を通して、以下の略称を使用する。
【００７５】
【表１】
2010513046.tif 000003
【００７６】
サンプル作製の説明
（実施例１）
直径約１２．７ｃｍ（５インチ）のディスクである接合材ＡＴ、濾材１（ＦＭ１）、濾材２（ＦＭ２）、及び濾材３（ＦＭ３）を、それぞれの基材の大きなシートからダイカットした。直径約１２．７ｃｍ（５インチ）のこれらディスクをサンプルディスクの構築に使用した。３Ｍ社（3M Company）から「スーパー７７スプレー接着剤（SUPER 77 SPRAY ADHESIVE）」という商品名で市販されている感圧性接着剤を、直径約１２．７ｃｍ（５インチ）のディスクである接合材ＡＴのループ状でない側面に塗布し、約３０秒間、摂氏２５度で乾燥させた。接着剤の乾燥重量は、１平方センチメートルあたり約１２ミリグラム（ｍｇ／ｃｍ２）であった。感圧性接着剤を塗布するすべての工程において、この乾燥手順を用いた。濾材ＦＭ１ディスクを、ＡＴの接着剤被覆表面に積層して２層構造体を形成し、２つのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。続いて、同様の量の感圧性接着剤をＦＭ１ディスクの露出面にスプレーし、乾燥させた。ＦＭ３ディスクを、ＦＭ１の接着剤被覆表面に積層して３層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。次に、３Ｍ社（3M Company）の３Ｍホットメルト接着剤（3M Hot Melt Adhesive）３７６４−ＰＧの薄い流動性ビードを、ＦＭ３の反対側の面に、その外径に沿って塗布した。接着剤のビードがまだ流動性を有している間に、ＦＭ２ディスクをＦＭ３に積層して、４層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。積層中に圧力を加えて、接着剤のビードが、ＦＭ３及びＦＭ２の双方にしっかり接触できるようにした。このホットメルト接着剤を冷却及び硬化させた。続いて、３Ｍホットメルト接着剤（3M Hot Melt Adhesive）３７６４−ＰＧの薄い流動性ビードを、ＦＭ３の新たなディスクの上の表面、すなわち上面に、その外径に沿って塗布した。接着剤のビードがまだ流動性を有している間に、ＦＭ３ディスクを４層構造体のＦＭ２に積層して５層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。積層中に圧力を加えて、接着剤のビードが、ＦＭ３及びＦＭ２の双方にしっかり接触できるようにした。このホットメルト接着剤を冷却及び硬化させた。続いて、研磨材ＡＭのディスクの裏面、すなわち非研磨面を、同様の量の感圧性接着剤でスプレーコーティングした。この接着剤を乾燥させた。接着剤被覆ＡＭ表面と、５層構造体のＦＭ３の露出側面を合わせて積層することによってサンプルディスクを形成して６層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。
【００７７】
比較例Ａ
以下の変更点以外は実施例１と同様にして、比較例Ａを作製した。比較例Ａの構造体では、実施例１の構造体の第４の層であるＦＭ２、実施例１の構造体の第５の層であるＦＭ３、及び、ホットメルト接着剤を塗布する２回の工程を用いなかった。接着剤被覆ＡＭ表面と、３層構造体のＦＭ３の露出側面を合わせて積層することによって、サンプルディスクを形成して４層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。
【００７８】
比較例Ｂ
以下の変更点以外は比較例Ａと同様にして、比較例Ｂを作製した。ＦＭ３のディスクの代わりに、基材の大きいシートからダイカットした濾材４（ＦＭ４）のディスクを使用した。接着剤被覆ＡＭ表面と、３層構造体のＦＭ４の露出側面を合わせて積層することによって、サンプルディスクを形成して４層構造体を形成し、これらのディスクが実質的に同一の広がりを持つようにした。
【００７９】
研磨試験の手順
１２．７センチメートル（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）」という商品名で入手可能な直径１２．７ｃｍ（５インチ）、厚さ０．９５ｃｍ（３／８インチ）のフォーム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、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「２１０３３」に次いで取り付けられた。このサンダーから、ホース・袋アセンブリを外した。
【００８０】
事前に重量を計測した４５．７ｃｍ×７６．２ｃｍ（１８インチ×３０インチ）のゲル被覆ガラス繊維強化プラスチックパネル（ミネソタ州ホワイトベアレーク（White Bear Lake）のホワイトベア・ボートワークス（Whitebear Boatworks）製）に、ディスクの研磨面を接触させた。サンダーを垂直位で２０秒間、１平方インチあたり６３０．９キロパスカル（Ｋｐａ）（９１．５ポンド）のエアライン圧で動作させた。２０秒の間隔の後、試験パネルの表面を横断するように圧縮空気を吹き付けることによって洗浄した試験パネルと、バックアップパッドを備えるサンプルの重量を再び計測した。サンプルを備えるバックアップパッドをサンダーの上に再び置いて、パネルの研磨を続けた。研磨、サンプルディスク及び洗浄したパネルの重量の再計測、研磨の継続というこの手順を、２０秒、２０秒、３０秒、３０秒、３０秒、３０秒、３０秒、３０秒、３０秒、及び３０秒という追加の時間間隔で持続させた（すなわち、総研磨時間は５分であった）。場合によっては、後半の３０秒の時間間隔の一部を省くことによって、５分よりも短い総持続時間を用いた。
【００８１】
各試験間隔につき、以下の測定を行った。
【００８２】
「切削量」：プラスチックパネルから除去された物質の重量（単位はグラム）
「保持量」：サンプルディスク内で捕集された削りくずの重量（単位はグラム）
「ＤＥ％」：保持量／切削量の比率に１００を乗じたもの
実施例１、並びに、比較例Ａ及びＢを「サンプル作製の説明」に従って作製し、「研磨試験の手順」を用いて試験した。各時間間隔での切削量、保持量、及びＤＥ％の結果は表１に、累計研磨時間での切削量、保持量、及びＤＥ％の結果は表２にそれぞれ示されている。
【００８３】
【表２】
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表１
【００８４】
【表３】
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表２
【００８５】
本発明の構造及び機能の詳細に加えて、上記説明及び実施例に記載される本開示の研磨物品の多数の特徴及び利点においてさえ、本開示は例示に過ぎないことを理解されたい。本発明の原理の範囲内において、の意味によって示される最大限の範囲まで、細部を、特に、濾材層の形、寸法、及び配列、並びに、作製及び使用方法の点で、変更することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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