(57)【要約】  裏材と、メークコート樹脂によって裏材に接着された研磨層であって、研磨層は複数の成形研磨粒子を備える、研磨層と、を有する研磨ベルト。第１のベルト側部と第１のベルト側部の反対側の第２のベルト側部。第１のベルト側部及び第２のベルト側部は研削ベルトの長手方向軸線とほぼ位置合わせされている。ベルトは、研磨層中の複数の成形研磨粒子の少なくとも３０％が第１の面を有し、第１の面と長手方向軸線との間の角度が０度超かつ２０度以下であるように裏材上に配置されている。【選択図】図１
2017536254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏材と、メークコート樹脂によって前記裏材に接着された研磨層であって、前記研磨層は複数の成形研磨粒子を備えている、研磨層と、
第１のベルト側部と、前記第１のベルト側部の反対側の第２のベルト側部と、を備えている研磨ベルトであって、前記第１のベルト側部及び前記第２のベルト側部は前記研削ベルトの長手方向軸線とほぼ位置合わせされており、
前記研磨層中の前記複数の成形研磨粒子の少なくとも３０％が第１の面を有し、かつ、前記第１の面と前記長手方向軸線との間の角度が０度超かつ２０度以下であるように前記裏材上に配置されている、
研磨ベルト。
【請求項２】
前記複数の成形研磨粒子は、前記第１の面の反対側の第２の面と、前記第１の面を前記第２の面に接続している側壁と、を備える、クラム１に記載の研磨ベルト。
【請求項３】
前記第１の面及び前記第２の面の両方の外辺が三角形である、請求項２に記載の研磨ベルト。
【請求項４】
前記外辺は正三角形である、請求項３に記載の研磨ベルト。
【請求項５】
前記研磨層中の前記複数の成形研磨粒子の５０％超が第１の面を有し、かつ、前記第１の面と前記長手方向軸線との間の角度が０超かつ２０度以下であるように前記裏材上に配置されている、請求項１、２、３又は４に記載の研磨ベルト。
【請求項６】
前記研磨層中の前記複数の成形研磨粒子の７５％超が第１の面を有し、かつ、前記第１の面と前記長手方向軸線との間の角度が０超かつ２０度以下であるように前記裏材上に配置されている、請求項１、２、３又は４に記載の研磨ベルト。
【請求項７】
前記角度が０超かつ１０度以下である、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の研磨ベルト。
【請求項８】
前記角度が０超かつ５度以下である、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の研磨ベルト。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
Ｇａｇｌｉａｒｄｉの米国特許第５，４８９，２３５号に開示されているような、小さな研磨粒子を硬化樹脂バインダ中に分散させて成形構造体へと成形した、正確に成形された研磨複合材料を有する研磨ベルトは、ベルトの縁部に対しゼロ度又は９０度以外の角度で位置合わせすることができる。図１を参照のこと。研磨ベルト上の研磨複合材料は前のスクラッチパターン（非スクライビングパターン）に交差するスクラッチパターンを作る。交差パターンによって、よりランダムな、より均一でないスクラッチパターンとなり、より精密な表面仕上げをもたらす。
【発明の概要】
【０００２】
例えば、米国特許第８，１４２，５３１号に開示されているような成形研磨粒子は、Ｇａｇｌｉａｒｄｉで開示されている成形研磨複合材料に比して切削の大幅な向上をもたらす。切削が大幅に向上した成形研磨粒子をＧａｇｌｉａｒｄｉで開示されているようなベルト上での位置決めのために回転させようとすると、新たな課題が明らかになった。すなわち、成形研磨粒子がベルトの長手方向軸線に対しゼロ度又は９０度以外の角度で位置合わせされたとき、著しい横力又は横荷重が生じた。ベルトが適切に追従するために横力又は横荷重は相殺しなければならない。Ｇａｇｌｉａｒｄｉで開示されるベルトで研磨複合材料を用いた場合、こうした横力又は横荷重は生じなかった。
【０００３】
本発明者は、成形研磨粒子をベルトの長手方向軸線に対し大きな角度量で回転させた場合、成形研磨粒子の強引な切断により、特に工作物にかかる荷重が大幅に増加するにつれて、ベルトは研削盤の側方へと軌道を外れる傾向があり得ることを発見した。このことは、高い工作物荷重を短時間で印加し、工作物をベルトから取り外し、その後、短時間の高荷重サイクルをもう一度再適用する状況において特に問題となり得る。研削盤のベルト追従システムでは、高ベルト横荷重のサイクルと、それに続くベルト横荷重なしのサイクルとが繰り返される。横荷重が存在しない状態でベルトが適切に追従するよう調節することは、横荷重が存在する場合にベルトが適切に追従しない原因となる場合があり、逆の場合も同様である。この問題は、短く、狭く又は低張力下にあり、大きな寸法の成形研磨粒子を含む研磨ベルトにおいて最も顕著である。
【０００４】
本発明者は、この問題を解決するための１つの手法は、ベルト上の成形研磨粒子の角回転を制限することで研削時に発生する横荷重を制限し、その一方でなお、スクライビングのない、より精巧な工作物の仕上げを提供することであると判断した。
【０００５】
したがって、一実施形態において、本発明は、裏材と、メークコート樹脂によって裏材に接着された研磨層であって、研磨層は複数の成形研磨粒子を備えている、研磨層と、第１のベルト側部と、第１のベルト側部の反対側の第２のベルト側部と、を備えている研磨ベルトであって、第１のベルト側部及び第２のベルト側部は研削ベルトの長手方向軸線とほぼ位置合わせされており、研磨層中の複数の成形研磨粒子の少なくとも３０％が第１の面を有し、かつ、第１の面と長手方向軸線との間の角度が０度超かつ２０度以下であるように裏材上に配置されている、研磨ベルトに関する。
【０００６】
本明細書で使用される「成形研磨粒子」という用語は、少なくとも一部の研磨粒子が所定の形状を有するセラミック研磨粒子を意味する。成形研磨粒子は、例えば、米国特許第５，４８９，２３５号で使用されているような、硬化樹脂バインダ中に分散させ、成形構造体へと成形した研磨粒子から形成された研磨複合材料は除外する。セラミック成形研磨粒子は概ね均質又は実質的に均一であり、小さな研磨粒子を凝集構造体へと結合する有機又は無機バインダそのような（such an）バインダを使用することなくその焼結形状を維持し、ランダムな大きさ及び形状の研磨粒子を生成する破砕又は粉砕プロセスにより得られる研磨粒子は除外する。多くの実施形態では、セラミック成形研磨粒子は、焼結αアルミナの均質構造体を含むか、又は本質的に焼結αアルミナからなる。多くの実施形態では、セラミック成形研磨粒子はベーマイトゾルゲルから作製される。ベーマイトゾルゲルは、成形され、乾燥され、か焼され、焼結されてセラミックαアルミナ成形研磨粒子を形成する。形状は、前駆体成形研磨粒子の形成に用いられた型穴から複製されることが多い。研磨材の破片の場合（例えば、米国特許出願第１２／３３６，８７７号に記載のような）を除き、成形研磨粒子は、一般に、その成形研磨粒子の形成に使用された型穴を実質的に複製する、所定の幾何学形状を有する。型穴は、エンボスロールの表面に存在するか、又は柔軟ベルト若しくは製造工具内に含まれ得る。あるいは、成形研磨粒子は、レーザービームによって乾燥ゾル−ゲルシートから所望の幾何学形状に正確に切り出され得る。好適な成形研磨粒子は以下の非限定的な特許及び公報に開示されている。米国特許出願公開第２０１４２９０１４７号（Ｅｖｅｒｔｓら）、米国特許出願公開第２０１４００７５１８号（Ｂｒｅｄｅｒら）、米国特許出願公開第２０１３３３７２６２号（Ｂａｒｎｅｓら）、米国特許第８８４０６９６号（Ｃｚｅｒｅｐｉｎｓｋｉら）、米国特許第８７５３７４２号（Ａｒｃｏｎａら）、米国特許第８７５８４６１号（Ｃｚｅｒｅｐｉｎｓｋｉら）、米国特許出願公開第２０１３２６３５２５号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ）、米国特許第８７２８１８５号（Ａｄｅｆｒｉｓ）、米国特許出願公開第２０１３０４０５３７号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許出願公開第２０１２２２７３３３号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許第８７６４８６５号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許出願公開第２０１０３１９２６９号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ）、米国特許第８０３４１３７号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許第８１４２５３２号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許第８１４２５３１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許第８１４２８９１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、米国特許第５９８４９８８号（Ｂｅｒｇら）、欧州特許第２６９２８１５号（Ｆｒｅｉら）、欧州特許第２６９２８１４号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）、欧州特許第２６９２８１６号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）、欧州特許第２６９２８１７号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）、欧州特許第２６９２８２０号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）、欧州特許第２６９２８１３号（Ｂｕｅｈｌｅｒら）、欧州特許第２６９２８１９号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）、��び欧州特許第２６９２８２１号（Ｆｕｅｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇら）。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】研磨ベルトの斜視図である。
【図２】成形研磨粒子の斜視図である。
【図３】種々の研磨ベルトの横力対サイクルのグラフである。
【図４】種々の研磨ベルトの切削量対サイクルのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
被覆研磨物品
図１を参照すると、研磨ベルト１０の形態の被覆研磨物品は裏材１２を含み、裏材１２はバインダの第１の層（以下、メークコート樹脂１４と呼ぶ）を有し、バインダの第１の層は裏材１２の第１の主表面１５に塗布されている。メークコート１４に取り付けられている又は部分的に埋め込まれているのは複数の成形研磨粒子１６であり、研磨層１８を形成している。いくつかの実施形態では、研磨層１８は、複数の成形研磨粒子の少なくとも一部が裏材上に既定のパターンで間隔があけられ、配置されているパターン化された研磨層を含む。成形研磨粒子は互いにＸ方向及びＹ方向に既定量間隔があけられ得るとともに、個々の成形研磨粒子の成形研磨粒子の長手方向軸線２０に平行なＺ軸周りの特定の角回転を有し得る。
【０００９】
研磨ベルトは、第１のベルト側部２２と、第２のベルト側部２４と、ベルトの長手方向軸線２６と、を有する。ベルトは、使用のために図１に示す状態のままカートリッジ式研磨機から巻き出され、工作物上に導かれ、その後、巻き戻されるようにすることができる。あるいは、ベルトの端部２８を継ぎ合わせてともに接合し、既知の方法を用いてループの形態のエンドレス研磨ベルトを形成することができる。
【００１０】
成形研磨粒子１６上に、バインダの第２の層（以下、サイズコート樹脂３０と呼ぶ）が塗布され得る。図１では成形研磨粒子の配向をより適切に示すためにサイズコートは最小にされている。メークコート樹脂１４の目的は成形研磨粒子１６を裏材１２にしっかりと固定することであり、サイズコート３０の目的は、成形研磨粒子１６を研磨層内及び裏材に更にしっかりと固定するために研磨層１８中の成形研磨粒子１６を強化することである。
【００１１】
ここで図２を参照すると、成形研磨粒子１６の一実施形態が示されている。成形研磨粒子１６は、第１の面３２と、厚さｔによって隔てられた反対側の第２の面３４と、を有する。第１の面と第２の面とは側壁３６によって互いに接合されている。いくつかの実施形態では、側壁は、米国特許第８，１４２，５３１号に開示されるように第２の面と側壁との間に特定の抜き勾配αを有する傾斜側壁である。成形研磨粒子は、成形研磨粒子の長手方向軸線２０に沿って測定した長さｌを有する。第１の面及び第２の面の外辺はいずれも三角形であり、いくつかの実施形態では、外辺は正三角形である。上記定義に記載したような他の成形研磨粒子を用いることもできる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、研磨層１８中の複数の成形研磨粒子１６の少なくとも３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５パーセントは、第１の面３２とベルトの長手方向軸線２６との間のオフセット角βが０度超かつ２０度以下であるよりも（such than）裏材上に配置されている。他の実施形態では、研磨層１８中の複数の成形研磨粒子１６の少なくとも３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５パーセントは、第１の面３２とベルトの長手方向軸線２６との間のオフセット角βが０度超かつ１０度以下であるよりも（such than）裏材上に配置されている。他の実施形態では、研磨層１８中の複数の成形研磨粒子１６の少なくとも３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５パーセントが、第１の面３２とベルトの長手方向軸線２６との間のオフセット角βが０度超かつ５度以下であるよりも（such than）裏材上に配置されている。後に実施例で示すように、回転する成形研磨粒子を有する研磨層によって発生する横荷重又は横力を制限するための角度βの特定の範囲が示されている。
【００１３】
本明細書で成形研磨粒子を参照して使用する場合、「長さ」という用語は、成形研磨粒子の最大寸法を意味し、通常、成形研磨粒子の長手方向軸線２０に沿うものである。「幅」は、長さに垂直な成形研磨粒子の最大寸法を意味し、通常、成形研磨粒子の長手方向軸線２０に垂直である。用語「厚さ」すなわち「高さ」は、長さ及び幅に垂直である成形研磨粒子の寸法を指す。三角形の成形研磨粒子の長さ及び厚さを示す図２を参照のこと。
【００１４】
成形セラミック研磨粒子は典型的に、１μｍ〜１５０００μｍ、より典型的には１０μｍ〜約１００００μｍ、更により典型的には１５０〜２６００μｍの範囲の長さを有するように選択されるが、他の長さも使用することができる。
【００１５】
成形セラミック研磨粒子は典型的に、０．１μｍ〜３５００μｍ、より典型的には１００μｍ〜３０００μｍ、更により典型的には１００〜２６００μｍの範囲の幅を有するように選択されるが、他の長さも使用することができる。
【００１６】
成形セラミック研磨粒子は典型的に、０．１μｍ〜１６００μｍ、より典型的には１μｍ〜１２００μｍの範囲の厚さを有するように選択されるが、他の厚さも使用することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、成形セラミック研磨粒子は、少なくとも２、３、４、５、６、又はそれ以上のアスペクト比（長さ対厚さ）を有し得る。
【００１８】
メークコート樹脂１４及びサイズコート樹脂３０は樹脂性接着剤を含む。メークコート樹脂の樹脂性接着剤は、サイズコート樹脂の樹脂性接着剤と同じものとすることも異なるものとすることもできる。これらのコートに好適な樹脂性接着剤の例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリレート樹脂、アミノプラスト樹脂、メラミン樹脂、アクリル酸エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びこれらの組み合わせが挙げられる。樹脂性接着剤に加えて、メークコート樹脂若しくはサイズコート樹脂、又は両方のコートは、例えば、充填剤、研削助剤、湿潤剤、界面活性剤、染料、顔料、カップリング剤、接着促進剤、及びこれらの組み合わせのような当該技術分野で既知の添加剤を更に含んでもよい。充填剤の例としては、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、粘土、メタケイ酸カルシウム、ドロマイト、硫酸アルミニウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。実施例に開示しているように、サイズコート上にスーパーサイズコーティングも塗布してもよい。
【００１９】
研削助剤は、被覆された研磨物品に塗布されてよい。研削助剤は粒子材料として定義され、その添加が研磨の化学的及び物理的な工程に顕著な影響を及ぼし、それによって改善された性能をもたらす。研削助剤は、広範な様々な材料を包含し、また無機系又は有機系であり得る。
【００２０】
裏材１２は、紙、フィルム、布、不織布、バルカンファイバ、プラスチックのような研磨物品に使用される任意の適切な材料であり得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、例えば、米国特許出願公開第２０１２／０２３１７１１号及び米国特許第５，４９６，３８６号に開示されているように、成形研磨粒子と粉砕研磨粒子又は希釈剤粒子などの他の研磨粒との組み合わせを使用することができる。いくつかの実施形態では、２０１５年８月１７日出願の、Ｃｏａｔｅｄ  Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ａｒｔｉｃｌｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｏｆ  Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ｐａｒｔｉｃｕｌｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇという名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４５５０５号に開示されているような、二連の、三連の又は更に多くの成形研磨粒子の複合的な成形研磨構造を形成することにより、２つ以上の成形研磨粒子を近接させて配置してもよい。
【００２２】
被覆研磨物品を製造する方法
２０１５年７月２日に出願された係属中の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６９７２６号、２０１５年７月２日公開の公開されている国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／１００２０号、２０１５年７月２日公開の公開されている国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／１０００１８号、２０１５年８月１７日に出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０４５５０５号は、研磨物品の製造方法、研磨物品を製造するための装置、及び研磨粒子位置決めシステムの製造ツーリングを開示しており、参照により本明細書中に援用される。概して、１つの成形研磨粒子又は複数の成形研磨粒子を保持するような寸法の複数のキャビティを有する製造ツールが、精密な位置決め、回転配向及び被覆裏材への成形研磨粒子の転写のために提供され、それにより、Ｘ−Ｙ間隔、及び研磨層中の各成形研磨粒子の少なくとも３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５パーセントのＺ軸周りの回転配向を特定の研削用途のために既定しかつ制御することができるパターン化された研磨層を形成する。成形研磨粒子が製造ツールに配置された後、製造ツーリングとメークコート樹脂が塗布された被覆裏材とを近接させ、成形研磨粒子をツーリング内のキャビティから裏材上に転写し、既定のパターン又は成形研磨粒子を有するパターン化された研磨層を形成する。その後、メークコート樹脂を硬化させ、通常、サイズコート樹脂を塗布し、硬化させ、被覆研磨物品をベルトにする。
【実施例】
【００２３】
本開示の目的及び利点を以下の非限定的な実施例で更に例示する。これらの実施例において列挙されるその特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないと解釈されるべきである。特に指示のない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における全ての部、割合、比率などは、重量による。
【００２４】
成形研磨粒子の調製
成形研磨粒子を米国特許第８，１４２，５３１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）の開示に従い調製した。成形研磨粒子は、辺長０．０６８インチ（１．７３ｍｍ）及び成形型深さ０．０１２インチ（０．３ｍｍ）の正三角形の形状のポリプロピレン製の型穴で、アルミナゾルゲルを成形することによって調製された。乾燥及び焼成後、得られた正三角形の成形研磨粒子は、傾斜側壁の抜き勾配αが約９８度であったこと以外は図１Ａに類似していた。焼成された成形研磨粒子は約１．３ｍｍ（辺長）ｘ厚さ０．２７ｍｍであり、２０メッシュのふるいを通過した。
【００２５】
比較例Ａ
比較実施例Ａの研磨ベルトは３Ｍ（商標）ＣＵＢＩＴＲＯＮ（商標）ＩＩ  ＡＢＲＡＳＩＶＥ  ＣＬＯＴＨ  ＢＥＬＴ  ９８４Ｆ、３６＋ＹＦ−ＷＥＩＧＨＴとして３Ｍ（Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手した。９８４Ｆベルトでは、静電堆積法によって裏材に三角形の成形研磨粒子が塗布されており、したがって、各成形研磨粒子の第１の面はベルトの長手方向軸線に対してランダムに配向されている。
【００２６】
実施例１〜６及び比較例Ｂ
比較例Ｂ
未処理のポリエステルクロス（１平方メートル当たり重量３００〜４００グラム（ｇ／ｍ２）、商標名ＰＯＷＥＲＳＴＲＡＩＴとしてＭｉｌｌｉｋｅｎ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣ）から入手）を、７５部のＥＰＯＮ８２８エポキシ樹脂（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｒｏｄｕｃｔｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手）、１０部のトリメチロールプロパントリアクリレート（ＳＲ３５１としてＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｉｎｃ．（ＷｏｏｄｌａｎｄＰａｒｋ，ＮＪ）から入手）、８部のジシアンジアミド硬化剤（ＤＩＣＹＡＮＥＸ  １４００ＢとしてＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から入手）、５部のノボラック樹脂（ＲＵＴＡＰＨＥＮ  ８６５６としてＭｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ）から入手）、１部の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１光開始剤としてＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐ．（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）から入手）、及び０．７５部の２−プロピルイミダゾール（ＡＣＴＩＲＯＮ  ＮＸＪ−６０  ＬＩＱＵＩＤとしてＳｙｎｔｈｒｏｎ（Ｍｏｒｇａｎｔｏｎ，ＮＣ）から入手）からなる組成物でプレサイズした。
【００２７】
この裏材の１０．１６ｃｍ×１１４．３ｃｍストリップを、１５．２ｃｍ×１２１．９ｃｍ×１．９ｃｍ厚さの積層パーティクルボードにテープで止めた。布製裏材を、５２部のレゾール型フェノール樹脂（ＧＰ  ８３３９  Ｒ−２３１５５ＢとしてＧｅｏｒｇｉａ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）から入手）、４５部のメタケイ酸カルシウム（ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴとしてＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）及び２．５部の水からなる２２９ｇ／ｍ２のフェノールメーク樹脂で、パテナイフを用いて裏材の織り目を埋めて被覆し、余分な樹脂を除去した。
【００２８】
米国特許第８，１４２，５３１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）の開示に従い調製した成形研磨粒子は公称等辺長１．３０ｍｍ及び厚さ０．２７ｍｍ及び側壁角度９８度を有していた。
【００２９】
矩形のアレイで（長さ方向のピッチ＝２．６８ｍｍ、幅方向のピッチ＝１．０７５ｍｍ）配置された一連の垂直配向の三角形の穴（長さ＝１．６９８ｍｍ、幅＝０．６２１ｍｍ、深さ＝１．４７１ｍｍ、底部幅＝０．３６３ｍｍ）を有する製造ツールを、オフセット角βゼロ度の５インチ（１２．７ｃｍ）幅ストリップに切断した。４４インチ（１１１ｃｍ）の全長を得るのに十分なバイアスカットツール部を端と端とを付けて並べ、第２の１５．２ｃｍ×１２１．９ｃｍ×厚さ１．９ｃｍのパーティクルボードに取り付けた。両方の積層パーティクルボードで、寸法１５．２ｃｍの中点で各端から約２．５４ｃｍの位置に、厚みを貫通した直径１．０ｃｍの穴をドリルであけた。各パーティクルボードの穴を係合させるために、各端に直径０．９５ｃｍの垂直ドエルを有するベースを構築し、これによって、まず研磨粒子が充填されたツール（開口側が上向き）の配置、次いでメーク樹脂で被覆された裏材（被覆側が下向き）の配置を位置合わせした。いくつかのばねクランプをパーティクルボードに取り付けて、この構築体を合わせて保持した。クランプで固定したアセンブリをドエルから取り外し、ひっくり返し（これで裏材の被覆側が上向き、ツールの開口側が下向きになる）、ドエルを用いてベースに戻して、位置合わせされた状態を維持した。積層パーティクルボードの裏面をハンマーで繰り返し軽くたたき、研磨粒子をメークコートが施された裏材に転写した。坪量７２７ｇ／ｍ２を有する研磨粒をこうして塗布した。ばねクランプを外し、移動した鉱物を倒してしまわないように、上のボードをドエルから慎重に取り外した。名目上、ほぼ１００パーセントの成形研磨粒子が互いにＸ方向及びＹ方向の既定の距離に配置され、ゼロ度のオフセット角βを有していた。
【００３０】
テープを除去し、研磨被覆された裏材を９０℃の炉に１．５時間入れて、メーク樹脂を部分的に硬化させた。４３．１５部のレゾール型フェノール樹脂（ＧＰ  ８３３９  Ｒ−２３１５５ＢとしてＧｅｏｒｇｉａ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）から入手）、９．７部の水、２２．７５部の氷晶石（Ｓｏｌｖａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ））、２２．７５部のメタケイ酸カルシウム（ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴとしてＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）及び１．６５部の赤色酸化鉄からなるサイズ樹脂を坪量５０３ｇ／ｍ２のストリップそれぞれに塗布し、被覆されたストリップをオーブンに９０℃で１時間、続いて１０２℃で８時間入れた。
【００３１】
次いで、ＣＭＤ３５２０１（ＥＰＩ−ＲＥＺ  ５２２−Ｃ）（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ，Ｉｎｃ．Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ  Ｋｅｎｔｕｃｋｙ）として入手した２９．２部の水性分散体、ＥＭＩ−２４（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）として入手した０．３５部の２−エチル、４−メチルイミダゾール、５３．３部の９８％純粋超微粉砕ＫＢＦ４（９５重量％が３２５メッシュスクリーンを通過、１００重量％が２００メッシュスクリーンを通過）からなるスーパーサイズコーティングを、坪量３００ｇ／ｍ２のストリップそれぞれに塗布し、次いで、被覆されたストリップを１２５℃で３時間硬化させた。硬化後、被覆された研磨ストリップを、従来の接着剤によるスプライシング手法を用いてベルトにした。
【００３２】
実施例１〜６及び比較実施例Ｃ
表１に示すように、実施例１〜６及び比較実施例Ｃをオフセット角β及びコーティング重量以外は比較実施例Ｂと同様に作製した。表１の坪量はそれぞれ２つの複製ベルトから得た平均重量である。
【表１】
2017536254.tif 000003
【００３３】
ベルトトラッキング試験
本発明及び比較例の被覆研磨ベルト構造体を評価するために自動トラッキング及び研削試験を３インチ（７．６２ｃｍ）幅×３６インチ（９１．４４ｃｍ）のベルトに対し行った。加工物は、その研磨対象の表面が０．７５インチ×０．７５インチ（１．９ｃｍ×１．９ｃｍ）の寸法である、３０４ステンレススチール棒であった。直径８インチ（２０．３２ｃｍ）、７０デュロメータのゴム製鋸歯状コンタクトホイールを用いた。ベルトを２７５０ｒｐｍ（５７６０ｆｔ／分（１７５６ｍ／分））で動かした。加工物をベルトの中央部分に１５ポンド（６．８０ｋｇｆ）の垂直力で押し付けた。この試験は、加工物の重量減少を１５秒毎に測定することからなる。研削工程の間、水平（トラッキング）力を測定した。１５秒のサイクル毎に加工物を水中で冷却し、再度試験した。切削速度（グラム／１５秒）が初期の切削速度の２５％のとき又は４０サイクル後のいずれか早い方において試験を完結した。次いで、それぞれのオフセット角（図４を参照）における２つの複製ベルトの平均切削量（グラム）を、それぞれのサイクルの平均横力（図３を参照）とともに記録した。
【００３４】
図３に示されるように、横力（ポンド）はベルトの長手方向軸線と第１の面との間のオフセット角βが増すにつれて増加した。概して、５度以下の角度では、横力は静電気的に被覆されたベルトである比較例Ａとほぼ同じであり、名目上ゼロであった。したがって、５度以下のオフセット角βは静電気的に被覆されたベルトと同じ横力荷重を有していたが、成形研磨粒子がわずかに回転するため、スクライビングのない仕上げが得られる。
【００３５】
オフセット角β３０度において横力曲線の大幅なシフトが起こり、これよりも高いオフセット角については試みなかった。４５度までの更に高いオフセット角では更なる横力の増加が生じるであろう。グラフに示されるように、成形研磨粒子が研磨動作により摩耗するにつれて横力は減少してゼロになり、実際、未知の理由でマイナスになる。このことは、特に新しいときの成形研磨粒子の切削量の大幅な増加が研削時のベルトの横力の増加の原因となったことを裏付けるものである。
【００３６】
特許証のための上記の出願における引用文献、特許、又は特許出願はいずれも、一貫した形でそれらの全容又はその特定の一部を本明細書に参照により援用するものである。組み込まれた参照文献の部分と本出願の部分との間に不一致又は矛盾がある場合は、前述の説明の情報が優先される。特許請求される開示を当業者が実施することを可能にするために示される前述の説明は、特許請求の範囲及びその全ての均等物によって規定される本開示の範囲を限定するものとして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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【国際調査報告】
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