(57)【要約】【課題】非平面的な形状を含むワークピースの表面を研磨するための研磨ブラシ、及び研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材を提供する。【解決手段】研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材が、第１の有機材料から成る第１の部分と、該第１の部分に接合される、第１の有機材料とは異なる第２の有機材料から成る第２の部分と、を含み、少なくとも第１の有機材料が発泡体、フェルト、不織布から選択される多孔質有機材料である。第１の部分は、所定の長さを有する研磨ブラシ用毛材の長手方向の先端に位置し、第２の部分は第１の部分から研磨ブラシ用毛材の固定端にかけて伸長する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平面的な形状を含むワークピースの表面を研磨するための研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材であって、
第１の有機材料から成る第１の部分と、該第１の部分に接合される、前記第１の有機材料とは異なる第２の有機材料から成る第２の部分と、を含み、
少なくとも前記第１の有機材料が発泡体、フェルト、不織布から選択される多孔質有機材料である、研磨ブラシ用毛材。
【請求項２】
前記第１の部分は所定の長さを有する前記研磨ブラシ用毛材の長手方向の先端に位置し、前記第２の部分は前記第１の部分から前記研磨ブラシ用毛材の固定端にかけて伸長する、請求項１に記載された研磨ブラシ用毛材。
【請求項３】
前記第１の有機材料及び／又は前記第２の有機材料が、ポリウレタン・ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリウレア樹脂を含み、前記第１の有機材料の密度が、０．３ｇ／ｃｍ３以上１．２ｇ／ｃｍ３以下の範囲にある、請求項１に記載された研磨ブラシ用毛材。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載された研磨ブラシ用毛材のいずれかを備えて成る研磨ブラシ。
【請求項５】
非平面的な形状を含むワークピースの表面を研磨するための研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材の製造方法であって、
略直方体のケーキ状物であって、多孔質有機材料から成る第１の層及び又は第３の層と、該第１の層及び又は第３の層に接合された第２の層であって、前記多孔質有機材料とは異なる有機材料から成る第２の層を備えて成るケーキ状物を得ることと、
前記ケーキ状物を、両端部又は一方の端部に前記多孔質有機材料から成る先端部を備え、該先端部に接合された、前記有機材料から成る軸部を備えた研磨ブラシ用毛材を得るようにスライスすることと、を含む研磨ブラシ用毛材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨ブラシ及び該ブラシを構成する毛材に関する。特に、非平面的な表面形状を含むワークピースの研磨に適するように構成された研磨ブラシ、研磨ブラシ用毛材、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン等モバイル端末の操作ディスプレイであるタッチスクリーンのカバーガラスとして、化学強化ガラス(アルミノケイ酸ガラス)やサファイアガラスが使われている。カバーガラス形状は平面形状だけではなく、審美性、操作性等デザイン性の要求により非平面形状を含むものが増えている。このようなカバーガラスの製造工程では、ワークピース（被研磨物）の平面及び／又は非平面が研磨される。
【０００３】
例えば、凹状表面を有するガラス材料から成るワークピースの研磨工程では、ワークピースの凹状表面を加工面となるように研磨装置のキャリア上に固定し、キャリアに対向して配置された研磨ブラシを回転させながらワークの表面に押圧することで研磨が行われ得る。このような研磨において研磨パッドを用いると、ワークピースの非平面形状を有する表面に追従、当接できないため所望の研磨ができず、このため、プレートに多数のブラシ毛を植毛、固定した研磨ブラシが使用される場合がある。
【０００４】
研磨ブラシのブラシ毛の材料としてフェルトや、ポリウレタン樹脂を含侵させたポリエステル系不織布、ナイロン毛、豚毛などを使用することができる。ポリウレタン樹脂を含侵させたポリエステル系不織布を短冊状にしたものをブラシ毛とし、これを複数束ねて固定したブラシは、その吸水性によりスラリーを多く保持でき、研磨性に優れる。しかしながら、弾性が低く変形回復力が極めて乏しいため、短時間の使用でプレートに固定されたブラシ毛の根本の部分が曲がってしまい、その後は研磨性が急激に低下するという欠点がある。ナイロン毛を用いたブラシは、さまざまな研磨に使用されるが、ワークピースがガラスから成る場合、表面に微小な傷（スクラッチ）が入りやすく好ましくない。豚毛は天然物であり、必ずしも安定的に入手可能でなくコストも高いため好ましくない。
【０００５】
従来、ガラス等各種材料から成る被研磨材料の表面が曲面等であっても研磨精度が良好で研磨研削能が大きく、機械的強度や耐摩耗性に優れた研磨研削ブラシのための毛材として、ガラス質繊維の長繊維を引揃えて樹脂で結合し所定の断面積を有する毛材において、ガラス質繊維にポリエステル繊維等を組み合わせたり、樹脂を発泡させて多孔質とする度合によって毛材の腰の強さを調整することが提案された（特開平４−３６７６１３号公報：特許文献１）。
【０００６】
ガラス基板の表面に付着した研磨剤や不純物を除去する洗浄工程で使用される洗浄用ブラシの複数のブラシ片が、長方形の先端面を有し、ポリビニルアセタール系多孔質素材から構成され、柔軟性と適度な反発弾性を有し、変形状態と変形解除状態を頻繁に繰り返しながら洗浄面をブラッシングする際にガラス基板の表面にキズをつけるのを防止することが提案された（特開２０１０―２２７７６６号公報：特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３６７６１３号公報
【特許文献２】特開２０１０―２２７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来提案された研磨ブラシ用毛材は、ブラシ毛としての強度はあってもワークピースに所望の表面性状を与えられなかったり、ワークピースに傷をつけることはなくても研磨速度が不十分であったり摩耗しやすいなど、研磨において必要な各種性能を十分に満たすものではなかった。
【０００９】
概して、研磨工程は粗研磨、中研磨、仕上げ研磨等の複数の段階を含み、これらは一連の工程として自動化されることがある。研磨工程の自動化では、例えば、キャリア上にワークピースを固定配置し、複数の段階に応じて予め複数セットされた研磨ブラシを、順次ワークピースに当接させて研磨が行われる。このとき、十分な表面性状を形成できなかったり、短時間の使用でブラシが根元から折れ曲がったりするとブラシの交換が必要になり、その頻度によっては研磨工程全体の効率が低下する。このため、連続的な研磨に必要な性能を十分に満たす研磨ブラシが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一つの態様は、非平面的な形状を含むワークピースの表面を研磨するための研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材であって、第１の有機材料から成る第１の部分と、該第１の部分に接合される、第１の有機材料とは異なる第２の有機材料から成る第２の部分と、を含み、少なくとも第１の有機材料が発泡体、フェルト、不織布から選択される多孔質有機材料であることを特徴とする。
【００１１】
研磨ブラシに要求される複数の特性（研磨精度、研磨速度、形状維持性等）をすべて同時に満たすことは困難であるが、本発明によれば、研磨ブラシ用毛材（ブラシ毛）を部分に分けて望ましい特性のために優位な材料から構成し、これらを組み合わせることで、要求されるすべての特性を同時に満たすことができる。望ましい特性のために優位な材料として、少なくとも第１の部分は多孔質有機材料から成り、第２の部分は多孔質有機材料又は非多孔質有機材料から成る。
【００１２】
好適に、第１の部分は、所定の長さを有する研磨ブラシ用毛材の長手方向の先端に位置し、第２の部分は第１の部分から研磨ブラシ用毛材の固定端にかけて伸長する。
【００１３】
このように研磨ブラシ毛を部分で分けてそれぞれ異なる有機材料で構成することにより、多様な特性に優れた研磨ブラシを得ることができる。
【００１４】
好適に、第１の有機材料及び／又は第２の有機材料は、ポリウレタン・ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリウレア樹脂から成る。好適に、第１の有機材料の密度は、０．３ｇ／ｃｍ３以上１．２ｇ／ｃｍ３以下の範囲にある。
【００１５】
ポリウレタン・ポリウレア混合物、ポリウレタン、ポリウレアは所定の密度の範囲で好ましい研磨特性を示し、且つ接着性に優れる。上記のようにすることで、毛材を構成するために必ずしも別途接着剤を使用しなくても、複数の材料の接合部分を長時間の研磨において破断しないよう強固に接合することができる。
【００１６】
本発明の他の態様は、上記のような研磨ブラシ用毛材のいずれかを備えて成る研磨ブラシである。
【００１７】
本発明のもう一つの態様は、非平面的な形状を含むワークピースの表面を研磨するための研磨ブラシを構成する研磨ブラシ用毛材の製造方法であって、略直方体のケーキ状物であって、多孔質有機材料から成る第１の層及び又は第３の層と、該第１の層及び又は第３の層に接合された第２の層であって、第１の層及び又は第３の層を形成する多孔質有機材料とは異なる有機材料から成る第２の層を備えて成るケーキ状物を得ることと、該ケーキ状物を、両端部又は一方の端部に多孔質有機材料から成る先端部を備え、該先端部に接合された、有機材料から成る軸部を備えた研磨ブラシ用毛材を得るようにスライスすることと、を含む。
【００１８】
上記のようにすることで、研磨性等各種特性に優れた、研磨ブラシ用毛材を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スマートフォンのカバーガラスのように曲面を有するワークピースの研磨において従来よりも優れた特性、すなわち研磨効率や耐久性を兼ね備えた研磨ブラシ毛及び研磨ブラシが得られる。本発明に係るブラシ毛及び研磨ブラシはワークピース表面の傷つき（スクラッチ）を十分に低減させることができ、ワークピースの形状の欠陥等を効率よく除去することができ、従来よりも耐摩耗性に優れ、望ましい使用持続性を備える。本発明に係る研磨ブラシを研磨装置に取り付けて使用することによりブラシの交換の頻度が低減され、研磨工程を効率的に自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、例示的なワークピース３００ａ〜３００ｆの模式的な側面図を示す。
【図２】図２は、本発明に係る研磨ブラシ及び研磨中のワークピースの模式的な側面図を示す。
【図３】図３（Ａ）は、本発明に係る一つの実施形態の研磨ブラシ毛の平面図及び側面図を模式的に示す。図３（Ｂ）は、本発明に係る他の実施形態の研磨ブラシ毛の平面図及び側面図を模式的に示す。
【図４】図４は本発明に係る一つの実施形態の研磨ブラシの写真である。
【図５】図５は耐久性試験方法を模式的に説明するための図である。
【図６】図６は研磨性試験方法を模式的に説明するための図である。
【図７】図７は本発明に係る一つの実施形態の研磨ブラシ毛の製造方法を模式的に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明のさまざまな特徴が、本発明の限定を意図するものではない好適な実施例とともに説明される。図面は説明の目的で単純化、概略化され、尺度も必ずしも一致しない。
【００２２】
図１に、本発明に係る研磨ブラシの例示的なワークピース３００に含まれるカバーガラス材３００ａ〜３００ｆの側面図が模式的に示される。カバーガラス材３００ａは、全体が湾曲した主表面Ｓ１、Ｓ２を備え、主表面Ｓ１は凹状、主表面Ｓ２は凸状である。カバーガラス材３００ｂ、３００ｃは、表裏の主表面及び主表面の間の端面（ベベル部、エッジ部）がいずれも平面形状を持ち、カバーガラス材３００ｄ、３００ｅは、表裏の主表面は平面形状であり端面はラウンド形状を含む。カバーガラス材３００ｆの主表面は一方が平面、他方が凸面である。これらの形状は例示的なものであり、本発明は、主表面の面内の肉厚が一定でないワークピース（図示せず）や、周縁部を折り曲げるなどしてさらに立体的に成形されたワークピース（図示せず）の研磨にも適する。
【００２３】
図２に、本発明に係る研磨ブラシ１００が模式的に示される。研磨ブラシ１００は、多数のブラシ毛１、１、１、・・・と、これらの多数の研磨ブラシを植毛、固定するためのプレート１０１を含む。多数の研磨ブラシは、図示のように短冊状であってよい。研磨ブラシ１００は、短冊状の研磨ブラシ毛を複数（例えば、２本、４本、６本、８本、１０本以上等）束ねて、プレート１０１の穴に挿入固定することにより構成されてよい。研磨ブラシ１００の多数の研磨ブラシ毛１、１、１、・・・は、ワークピース３００の表面形状に追従、変形しながら当接して研磨を行うことができる。
【００２４】
ここで、研磨ブラシ用毛材１は、ポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア混合物等高分子材料の多孔質の度合い（密度）に応じて、非平面ワークピースに対して、有利な研磨特性を有する場合がある。具体的に、密度の範囲は、０．３〜１．２ｇ／ｃｍ３にあることが好ましい。この密度の範囲において密度が低いほど、非平面ワークピースの研磨における材料の除去率はより高く、衝撃に対してより破損しにくくなる。一方、密度が低くなるほど、耐摩耗性に乏しく劣化が速く、ブラシの交換頻度が高くなる。いずれの特性がより求められるかに応じて、密度範囲を上記範囲内で選択することもできるが、本来は、求められるすべての特性を備えることが好ましい。
【００２５】
これらに鑑みて、図３（Ａ）に、本発明に係る一つの実施形態のブラシ毛１ａの平面図（上図）、側面図（下図）が模式的に示され、図３（Ｂ）に、本発明に係る他の実施形態のブラシ毛１ｂの平面図（上図）、側面図（下図）が模式的に示される。研磨ブラシ毛は概して、研磨プレート１０１に固定される部分（破線で示される）と、プレート１０１の表面から外側に突出する部分（実線で示される）とを有し、ブラシ毛１ａ、１ｂは概して、突出する部分に言及する。ブラシ毛１ａ、１ｂは、所定の高さＴを有し、例示的なＴは約１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあってよく、好適に約１５〜８０ｍｍの範囲にある。先端の長さｔ１は、ワークに当接し研磨するために必要十分な長さがあればよく、軸の長さｔ２は、先端を弾力的に支持するために必要十分な長さがあればよい。ｔ１とｔ２の比は１：５〜１０の範囲にあってよい。例示的なｔ１は、約１〜８ｍｍの範囲にあってよい。ブラシ毛１ａ、１ｂの断面形状は一辺の長さがＬである正方形であってよく、例示的なＬは０．１〜６ｍｍの範囲にあってよく、好適に、２．５〜３．５ｍｍの範囲にある。断面形状は円形、多角形等任意であり得る。
【００２６】
本発明の目的に従って、ブラシ毛１ａは、第１の有機材料から成る先端１０と、該先端に接合された、第２の有機材料からなる軸１１とを含む。先端１０は、研磨中、主にワークピース表面に当接する部分であり、軸１１は、先端１０とブラシ毛のプレート１０１に固定される部分との間に伸長する。
【００２７】
ブラシ毛１ｂは、第１の有機材料から成る表面部分２０、２０と、これらの間に位置する支持部分２１とを含む。表面部分２０、２０は、例えば、研磨装置（図示せず）に取り付けられた研磨ブラシが回転するときに、その回転方向ｄ１やｄ２に関して前面となることによりワークピースに主に当接する部分である。支持部分２１は、主にワークピースに当接する表面部分２０、２０を支持する部分となる。
【００２８】
先端１０（表面部分２０）を構成する第１の有機材料は多孔質有機材料であることが好ましい。軸１１（支持部分２１）を構成する第２の有機材料は、第１の有機材料と異なる有機材料であり、多孔質であってよく、多孔質でなくてもよい。本発明によれば、ブラシ毛の先端１０（表面部分２０）を研磨性等に優れた多孔質有機材料とし、軸１１（支持部分２１）を、ブラシ毛自体の形状維持性を改良するように、弾性が高く変形回復力に優れた樹脂とし、これらの組み合わせにより全体として研磨性、耐衝撃性、及び耐摩耗性に優れたブラシ毛とすることができる。ブラシ毛１ａ、１ｂを用いた研磨ブラシによれば、ワークピースの表面を傷つけることなく、高い研磨速度を有し、根元が折れ曲がりにくく、長時間の使用でも研磨性能が低下しにくい。
【００２９】
有機材料は、天然／合成繊維、樹脂等を含む。多孔質とは、内部に多数の空隙が存在し表面から内部にかけて連通していることであり、多数の空隙は連続構造であってもよく、独立構造であってもよい。多孔質有機材料は、多孔質（ポーラス）構造である繊維織物、羊毛等の天然繊維から成るフェルト、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、メタアラミド繊維等から成る不織布や、それらに樹脂、例えば、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアクリル、有機ゴム系樹脂（ラテックス）等を含侵させた樹脂含浸フェルト／不織布を含む。多孔質有機材料は、物理発泡、化学発泡による乾式加工や湿式加工によって樹脂に混合した溶剤あるいは固形物を気化、溶出させたことにより多孔質に形成された樹脂材料（発泡体）であってもよい。多孔質樹脂材料は、発泡剤等を使用して形成されたことにより、発泡剤等なしに形成された場合よりも密度が低下した材料であり得る。
【００３０】
第１の多孔質有機材料としては、天然物としては獣毛、人工の化合物としては有機ゴム系樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの共重合物、混合物、又は複合化した材料であってよい。例えば、第１の多孔質有機材料は、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ、フェノール、尿素メラミン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイソプレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアクリル、テフロン（登録商標）から選択されてよく、本発明の目的に従う限り、これらに限定されなくてよい。第１の多孔質有機材料の形態は繊維状、板状、ケーキ状、シート状であってよく、これらに限定されない。
【００３１】
第１の多孔質有機材料は、無機物フィラー又は有機物フィラーを強化材又は研磨砥粒としてさらに含んでもよい。無機物フィラーは、例えば、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、ジルコニア、酸化鉄、二酸化マンガン、酸化チタン、ダイヤモンド、シリコンカーバイド、ホウ素カーバイド等の化合物、タルク、カオリン、モンモリロナイト等の粘土系材料、ガラスファイバー等の無機繊維状フィラー等であってよい。有機物フィラーは、例えば、中空粒子、ポリエステルファイバー、ポリアミドファイバー、セルロースファイバー（ナノセルロースファイバーを含む）等の繊維状フィラーであってよい。
【００３２】
好適に、第１の多孔質有機材料は、樹脂を含侵させた不織布である。または、第１の多孔質有機材料は、ポリウレタン・ポリウレア混合物、ポリウレタン、又はポリウレアである。第１の有機材料の密度の範囲は０．３〜１．２ｇ／ｃｍ３である。
【００３３】
なお、密度は、所定の大きさの円形ダンベルで材料シートを打ち抜き、その厚さを図って体積を計算し、重量から計算することで求められる。
【００３４】
第２の材料は有機材料であればよく、多孔質であってもよいが必須ではない。軸（支持部分）に求められる物性は反発力、へたりに対する耐久性であり、そのような特性は多孔性よりも材料本来の物性へ依存すると考えられる。好ましい物性のための第２の材料は有機ゴム系樹脂、熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂であってよく、それらの共重合物、混合物、複合材料であってよい。例示的な第２の有機材料として、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ、フェノール、尿素メラミン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイソプレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、ポリアクリル、テフロン（登録商標）等が挙げられる。
【００３５】
第２の有機材料として、特にポリウレタン・ポリウレア混合物、ポリウレタン、ポリウレアが好ましい。先端１０や表面部分２０によってワークピースの傷つき性や研磨性、摩耗性等が主に制御されるが、それらの特性は軸１１や支持部分２１の弾性力によってより適切に制御することができると考えられる。ポリウレタン・ポリウレア混合物、ポリウレタン、ポリウレアは高弾性で変形回復力に優れており、先端や表面部分との強度バランスを細かく調整することが容易であるため、軸や支持部分に特に好ましい。
【００３６】
第２の有機材料も第１の有機材料と同様に、無機物／有機物フィラー等を強化材として含んだものであってよく、多孔質であってもよい。
【００３７】
実施例、比較例に係る研磨ブラシ用毛材が以下のように作製された。
【００３８】
比較例１
比較例１のブラシ毛は以下のように得られた。直方体のキャビティを有する金型（図示せず）にポリエステルポリオール系ＴＤＩプレポリマー（５．４％ＮＣＯ）（トリレンジイソシアネート（４８％ＮＣＯ）にポリエステルポリオールやジエチレングリコールなどを反応させたプレポリマーであって、プレポリマーの全重量に対してイソシアネート基全重量が５．４％のもの）１００重量部、硬化剤としてＭＯＣＡ１７重量部、ポリオール８重量部、シリコーン系整泡剤０．４重量部、水０．４４重量部を混合攪拌した液状物を流し込み、初期流動性がなくなったところで、１２０℃のオーブンに入れて一昼夜キュアして、密度が０．４１ｇ／ｃｍ３のポリウレタン・ポリウレア樹脂（樹脂Ａ）のケーキ状物を得た。このケーキ状物を厚さ３ｍｍのシートにスライスし、さらに３ｍｍ幅に裁断して３ｍｍ角の短冊状に加工して比較例１のブラシ毛（Ｂ１）が得られた。
【００３９】
比較例２
比較例２のブラシ毛（Ｂ２）は、ポリエステル系ファイバにポリウレタン樹脂を含浸させた密度０．３４ｇ／ｃｍ３の厚さ３ｍｍの不織布シート（樹脂含浸不織布シート）を３ｍｍ幅に裁断して３ｍｍ角の短冊状に加工して得られた。
【００４０】
実施例１
図３（Ａ）のような実施例１のブラシ毛が以下のように作製された。初めに先端を形成するように、比較例２と同様の樹脂含浸不織布シートが金型の直方体のキャビティ（図示せず）の一方の壁面に鉛直に配置された。その後、軸を形成するように、ポリエステルポリオール系ＴＤＩプレポリマー（５．４％ＮＣＯ）１００重量部、硬化剤としてＭＯＣＡ１７重量部、ポリオール８重量部、シリコーン系整泡剤０．４重量部、水０．１４重量部を混合攪拌した液状物を金型に流し込み、初期流動性がなくなったところで、１２０℃のオーブンに入れて一昼夜キュアし、密度が０．８０ｇ／ｃｍ３のポリウレタン・ポリウレア樹脂（樹脂Ｄ）と樹脂含浸不織布シートとが接合されたケーキ状物を得た。樹脂含浸不織布シートと樹脂Ｄとは、強固に接合していた。このような強固な接合は、樹脂Ｄの接着力に加え、流し込んだ液状物が樹脂含浸不織布シートの空隙に浸透したこと、樹脂含浸不織布シートに含まれる樹脂（ポリウレタン樹脂）と液状物とが反応したこと等によると考えられる。ケーキ状物を厚さ３ｍｍのシートにスライスし、次にそのシートを３ｍｍ幅に裁断し３ｍｍ角の短冊状に加工することで実施例１のブラシ毛（Ｂ３）が得られた。
【００４１】
実施例２
図３（Ｂ）のような実施例２のブラシ毛が以下のように作製された。初めに支持部分を形成するために、ＰＴＭＥＧ系ＴＤＩプレポリマー（１０．０％ＮＣＯ）（トリレンジイソシアネート（４８％ＮＣＯ）にポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＥＧ）やジエチレングリコールなどを反応させたプレポリマーであって、プレポリマーの全重量に対してイソシアネート基全重量が１０．０％のもの）１００重量部、ＭＯＣＡ３０重量部を混合攪拌した液状物を金型に流し込み、初期流動性がなくなったところで、１２０℃のオーブンに入れて一昼夜硬化させ、密度が１．１５ｇ／ｃｍ３のポリウレタン・ポリウレア樹脂（樹脂Ｂ）ケーキを得た。該ケーキを厚さ１ｍｍのシートにスライスすることにより、支持部分を構成するための樹脂Ｂシート材を得た。続いて表面部分を形成するために、ＰＴＭＥＧ系ＴＤＩプレポリマー（９．３％ＮＣＯ）（トリレンジイソシアネート（４８％ＮＣＯ）にポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＥＧ）やジエチレングリコールなどを反応させたプレポリマーであって、プレポリマーの全重量に対してイソシアネート基全重量が９．３％のもの）１００重量部、硬化剤としてＭＯＣＡ２１重量部、シリコーン系整泡剤０．４重量部、水０．４６重量部、フィラーとして酸化セリウム３０重量部を混合攪拌した液状物を金型に流し込み、初期流動性がなくなったところで、１２０℃のオーブンに入れて一昼夜キュアし、密度０．４３ｇ／ｃｍ３のポリウレタン・ポリウレア樹脂（樹脂Ｃ）ケーキを得た。該ケーキを厚さ１ｍｍのシートにスライスすることで、表面部分を構成するための樹脂Ｃシート材が得られた。樹脂Ｃシート材２枚のそれぞれ片面に、接着剤としてポリエステルポリオール系ＴＤＩプレポリマー（５．４％ＮＣＯ）をＭＥＫ溶剤で５０％希釈したものをスプレーで塗布し風乾した後、樹脂Ｂシート材を挟むようにして貼り合わせ、加圧した状態で１２０℃で一昼夜保持することで、層間が強固に接合された３層シートが得られた。該３層シートを３ｍｍ幅に裁断しおよそ３ｍｍ角の短冊状に加工することで実施例２のブラシ毛（Ｂ４）が得られた。
【００４２】
実施例３
実施例３として、接着剤の表面部分に対する支持を調べるために、図３（Ｂ）の支持部分を接着剤で代用したブラシ毛が作製された。初めに、表面部分を形成するために、比較例１と同様にして密度０．４１ｇ／ｃｍ３のポリウレタン・ポリウレア樹脂（樹脂Ａ）ケーキを得た。該ケーキを厚さ１．５ｍｍのシートにスライスすることで、表面部分を構成する樹脂Ａシート材が得られた。これら樹脂Ａシート材２枚のそれぞれ片側に実施例２と同様に作製された接着剤を塗布し加圧した状態で１２０℃で一昼夜保持することで、２層シートが得られた。該シートを３ｍｍ幅に裁断しておよそ３ｍｍ角の短冊状に加工することで実施例３のブラシ毛（Ｂ５）が得られた。
【００４３】
耐久性試験
図５を参照し、上記のように作製された比較例、実施例のブラシ毛Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５をそれぞれ４本セットにしたものを円盤Ｐ１の上面から１８ｍｍ突出するように固定し、該円盤を回転軸Ａ１の周りに高速回転（１８８０ｒｐｍ）させながらガラス板Ｗ１の厚さ１０ｍｍの端面に繰り返しぶつけるようにし、全数（４本）が破損するまでの時間（ｓｅｃ）を測定した。
【００４４】
研磨性試験
図６を参照し、比較例、実施例のブラシ毛Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５を４本セットにしたものを、直径２０ｃｍのブラシ基板Ｐ２の上面からの突出部分が２５ｍｍになるように多数固定した比較例１、２（ブラシ毛Ｂ１、Ｂ２）、及び実施例１、２、３（ブラシ毛Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５）の研磨ブラシが作製された。図４は、ブラシ毛Ｂ３を使用して作製された研磨ブラシの写真である。それぞれの研磨ブラシが研磨装置の上下移動可能な上部テーブル（図示せず）に固定され、回転可能な下部テーブルＰ３に所定サイズの円柱状の３枚のガラスワークピースＷ２、Ｗ３、Ｗ４が配置された。研磨ブラシのブラシ毛の先端が下部テーブルＰ３の上面の高さになるように、研磨ブラシの高さが調整された。下部テーブルを回転軸Ａ２の周りに１４３ｒｐｍで回転させ、ブラシ基板Ｐ２を貫通するホースを介して研磨スラリーを滴下しながら（図示せず）３０分１セットで研磨を行い、ワークピースを３枚とも入れ替えトータルで３セットの研磨を行い、研磨前後のワークピースの重量減少分からワークピースの厚さ変化に換算することで研磨速度（μｍ／ｈｒ）を算出した。
【００４５】
以下の表１にそれぞれの試験結果が示される。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１に示されているように、比較例１のブラシ毛は、耐久性は高かったが研磨速度に劣り、実際の研磨の現場で要求される速度で研磨を行うことができなかった。比較例２は、研磨速度は高かったが、耐久性が極めて弱く、実際の研磨の現場では使用に耐えなかった。
【００４８】
実施例１のブラシ毛は、高い研磨速度を実現し且つ耐久性も十分であった。実施例２のブラシ毛も、従来のブラシ毛に比較して、研磨速度と耐久性のバランスに優れ、自動化された研磨工程等において実用性を有するものだった。実施例３のブラシ毛も従来のブラシ毛よりは研磨速度と耐久性のバランスはよかったが、研磨速度は実施例１や実施例２よりは低下した。
【００４９】
本発明に係るブラシ毛を用いて、用途や研磨装置に従って各種の研磨ブラシを作製することができる。例示的な研磨ブラシはブラシ基板（プレート）が硬質塩化ビニルから成り、直径は７７０ｍｍ、厚さは１５ｍｍであり、上面にブラシ毛を取り付けるための３０００個の孔を持ち、これらの孔に２〜５ｍｍ角のブラシ毛が、孔毎に４〜１０本のブラシ毛が、プレートの上面から２５ｍｍ突出するように固定され得る。
【００５０】
図７を参照して、実施例１のブラシ毛の作製においては、ケーキ状物の作製は、樹脂含浸不織布等先端を構成するシート材を金型の対向する壁面（図示せず）に二枚配置し、これらの間に樹脂を流し入れてケーキ状物Ｃを形成するようにしてもよい。該ケーキ状物Ｃをスライスすることで、両端に先端１０、１０を持つブラシ毛１ａ、１ａを得ることができる。これを中央で折り曲げて研磨ブラシのプレートに固定することができ、二本分のブラシ毛が効率よく得られる。
【００５１】
本発明の思想及び態様から離れることなく多くのさまざまな修正が可能であることは当業者の知るところである。したがって、言うまでもなく、本発明の態様は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ    ブラシ毛１
１ｂ    ブラシ毛２
１０    先端
１１    軸
２０    表面部分
２１    支持部分
【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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【図６】
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【図７】
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