(57)【要約】シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性成分と硬化剤とを含む硬化性前駆体樹脂から誘導される樹脂でコーティングされたバッキング材料を含む処理基材（１２）が提供される。結合系に混入された複数の研磨粒子（１６）を含み、前記結合系は、シアン酸エステル樹脂を含む第１の硬化性成分と第１の硬化剤とを含む第１の硬化性前駆体樹脂（１８）から誘導されるメイク樹脂を含み、前記結合系は、シアン酸エステル樹脂を含む第２の硬化性成分と第２の硬化剤とを含む第２の硬化性前駆体樹脂から誘導されるサイズ樹脂（２０）をさらに含む物品も提供される。処理基材（１２）および研磨物品（１０）を製造する方法も提供される。
2005505432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨物品のための処理基材であって、
シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性成分と硬化剤とを含む硬化性前駆体樹脂から誘導される樹脂でコーティングされたバッキング材料を含む処理基材。
【請求項２】
前記硬化性前駆体樹脂が、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、および光開始剤を含有するアクリレート樹脂、およびそれらの組み合わせから選択される材料をさらに含む請求項１に記載の処理基材。
【請求項３】
前記硬化性前駆体樹脂が、約５０〜９９重量％超のシアン酸エステル樹脂と、約０〜約５０重量％のエポキシ樹脂とを含む請求項２に記載の処理基材。
【請求項４】
請求項１に記載のプレサイズ、飽和剤、サブサイズ、および／またはバックサイズ処理基材を含み、結合系に混入された複数の研磨粒子をさらに含む研磨物品。
【請求項５】
研磨物品であって、結合系に混入された複数の研磨粒子を含み、
前記結合系は、シアン酸エステル樹脂を含む第１の放射線硬化性成分と第１の硬化剤とを含む第１の硬化性前駆体樹脂から誘導されるメイク樹脂を含み、
前記結合系は、シアン酸エステル樹脂を含む第２の放射線硬化性成分と第２の硬化剤とを含む第２の硬化性前駆体樹脂から誘導されるサイズ樹脂をさらに含む物品。
【請求項６】
前記第１の硬化性前駆体樹脂が、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、および光開始剤を含有するアクリレート樹脂、およびそれらの組み合わせから選択される材料をさらに含む請求項５に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記アクリレート樹脂が多官能性アクリレートである請求項６に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記エポキシ樹脂が脂肪族または芳香族のエポキシ樹脂である請求項６に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記第１または第２の硬化性前駆体樹脂が、約５０〜９９重量％（ｗｔ％）超のシアン酸エステル樹脂と、約０〜約５０重量％のエポキシ樹脂とをさらに含む請求項６に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記第１の硬化性前駆体樹脂が、約２．５〜約３０重量％のポリエステル樹脂と、約０〜約５０重量％のエポキシ樹脂とをさらに含む請求項６に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記第１の硬化性前駆体樹脂が、約０．１〜約２０重量％のアクリレート樹脂と、約０〜約５０重量％のエポキシ樹脂とをさらに含む請求項６に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記第１および／または第２の放射線硬化性成分中の前記シアン酸エステル樹脂が芳香族シアン酸エステル樹脂である請求項５に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記第１および／または第２の放射線硬化性成分中の前記シアン酸エステル樹脂が、式：
【化１】
2005505432.tif 000019
の芳香族シアン酸エステル樹脂であり、
式中、ｎは、軟質から脆性の範囲の弾性率を前記樹脂に付与するように選択され、ｎは、前記第１および第２の放射線硬化性成分の間で同じでも異なっていてもよく、２種類以上のｎの樹脂が、一方または両方の成分のいずれか中にあってもよい研磨物品。
【請求項１４】
研磨物品を製造する方法であって、
基材を提供するステップと、
シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性メイクコート前駆体樹脂と第１の硬化剤とを含むメイクコート層を前記基材に適用するステップと、
複数の研磨粒子を前記メイクコート層に適用するステップと
前記メイクコート前駆体樹脂を硬化させるステップと、
シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性サイズコート前駆体樹脂と第２の硬化剤とを含むサイズコート層を前記研磨粒子の上に適用するステップと、
前記サイズコート前駆体樹脂を硬化させるステップとを含む方法。
【請求項１５】
前記メイクコートまたはサイズコート前駆体樹脂が、それぞれメイクコート層またはサイズコート層を適用するステップ中に、本質的に溶媒を含有しない請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基材が、未処理の布および処理された布から選択される請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記基材が、前記メイクコート層と実質的に同じ組成を有する樹脂で処理された布である請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記メイクコート層を適用するステップが、前記メイクコート層がプレサイズ層として機能するように未処理の布基材上に対して行われる請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー硬化性シアン酸エステル樹脂を有する被覆基材および被覆研磨物品、ならびに該被覆基材および該研磨物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シアン酸エステル樹脂は、種々の複合材料、接着剤、およびコーティング用途に使用されてきており、たとえば、導電性接着剤、構造用接着剤、保護コーティング、構造用複合材料、研磨バインダー、および半導体封入剤に使用されてきている。
【０００３】
特許文献１には、バッキングと、バッキング上のメイクコートと、複数の研磨粒子とを有する被覆研磨物品が記載されている。このメイクコートの前駆体は、エポキシ樹脂と、ポリエステル成分と、多官能性アクリレート成分と、エポキシ樹脂を架橋させるための硬化剤とを含有するエネルギー硬化性で溶融加工可能な樹脂である。被覆研磨物品の製造方法も記載されている。
【０００４】
特許文献２にも被覆研磨物品が記載されている。この物品は、バッキングと、バッキング上の第１のバインダーと、第１のバインダー中の複数の研磨粒子とを含む。第１のバインダーの前駆体は、エポキシ樹脂と、エチレン−酢酸ビニルコポリマーと、エポキシ樹脂を架橋させるための硬化剤（硬化させると架橋メイクコーティングが形成される）とを含有するエネルギー硬化性で、好ましくは溶融加工可能である樹脂である。バインダーの前駆体は、オレフィン系モノマーのホモポリマーおよびコポリマーを含有しないことが好ましい。第１のバインダーの前駆体は、多官能性アクリレート成分を含有してもよい。
【特許文献１】
米国特許第５，７６６，２７７号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，０７７，６０１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
簡潔に述べると、本発明は、種々の研削用途のための、結合系に混入された複数の研磨粒子を含む研磨物品を提供する。この結合系は、第１の硬化性前駆体樹脂から誘導されるメイク樹脂を含み、この樹脂は、シアン酸エステル樹脂を含む第１のエネルギー硬化性成分と第１の硬化剤とを含む。この結合系は、第２の硬化性前駆体樹脂から誘導されるサイズ樹脂もさらに含み、この樹脂は、シアン酸エステル樹脂を含む第２のエネルギー硬化性成分と第２の硬化剤とを含む。
【０００６】
別の態様においては、本発明は、（１）基材を提供するステップと、（２）シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性メイクコート前駆体樹脂と第１の硬化剤とを含むメイクコート層を前記基材に適用するステップと、（３）複数の研磨粒子を前記メイクコート層に適用するステップと、（４）前記メイクコート前駆体樹脂を硬化させるステップと、（５）シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性サイズコート前駆体樹脂と第２の硬化剤とを含むサイズコート層を前記研磨粒子の上に適用するステップと、（６）前記サイズコート前駆体樹脂を硬化させるステップとを含む研磨物品の製造方法を提供する。
【０００７】
別の態様においては、本発明は、硬化性前駆体樹脂から誘導される樹脂でコーティングされたバッキング材料を含む処理基材を提供する。この硬化性前駆体樹脂は、シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性樹脂と硬化剤とを含む。この樹脂は、たとえば、基材のプレサイズ処理、飽和剤処理、サブサイズ処理、およびバックサイズ処理に有用である。
【０００８】
本明細書で使用される場合、
「シアネートモノマー」または「シアン酸エステルモノマー」は交換可能に使用され、少なくとも１つの−ＯＣＮ基が酸素原子を介して有機基Ｒと結合して少なくとも１つのＲ−ＯＣＮ結合を形成する化学物質（一般にモノマー、オリゴマー、またはプレポリマー）を意味し、工業的有用性および網目形成性から少なくとも２つの−ＯＣＮ基が好ましく、「エネルギー硬化性」は、電磁放射（紫外および可視）、電子ビーム、および温度的（赤外および熱）手段のいずれかの手段、またはこれらの任意の組み合わせ、熱と光の同時使用、または任意の順番での使用、たとえば、熱の後に光、光の後に熱などによる硬化を意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の利点の１つは、高温研削用途の研磨物品を提供することである。これらの物品は、過酷な研削条件に好適な独特の性質を有し、従来のフェノール樹脂系研磨物品と同等の性能を示すことができる。さらに、任意選択の多官能性アクリレート成分は、組成物のレオロジー調整剤として機能し、これによって、布処理剤のバッキングへの浸透と、メイク樹脂中の研磨グリットの方向とをよりよく制御することができる。
【００１０】
本発明の別の利点は、迅速な硬化および加工を含み、硬化サイクル時間が短縮され、さらに基材上に研磨粒子をより適切に配置することができる、高温研削用途の研磨物品を製造する方法を提供することである。
【００１１】
本発明のその他の利点としては、揮発性有機化合物が存在しないこと、平滑なコーティングの結果均一な製品となることが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に有用な基材処理剤、メイク樹脂、およびサイズ樹脂としては、シアン酸エステル樹脂が挙げられ、より好ましくは実質的にシアン酸エステル樹脂からなり、この樹脂は、各樹脂のシアン酸エステルの硬化剤と併用すると、研磨物品の靱性、耐久性、および耐熱性に寄与する。任意に、バッキング処理剤、メイク樹脂、およびサイズ樹脂は、メイクコートの靱性および耐久性に寄与しうるエポキシ樹脂、メイクコートに感圧接着性を付与できるポリエステル成分、および／または樹脂のレオロジーを調整しプロセス変量に対する感度を減少させる多官能性（メタ）アクリレート成分、ならびに組成物をエネルギーに曝露すると硬化できるようにするための配合物の多官能性アクリレート部分の開始剤を含むことができる。
【００１３】
図面を参照すると、図１は、本発明の実施態様による被覆研磨物品１０を示しており、これは基材１２と、基材１２に結合する研磨剤層１４とを含む。
【００１４】
基材１２は、従来の封止コーティングされた研磨基材、または多孔質であり封止されていない基材であってよい。基材１２は好ましくは可撓性である。たとえば、基材１２は、布、紙、不織材料、ポリマーフィルム、金属箔、メッシュ、フォームのバッキング、およびそれらの多層の組み合わせ、または研磨物品に通常使用されるその他のバッキングのいずれであってもよい。不織基材の例としては、スクリム、および本明細書に記載の他の基材材料との積層体が挙げられる。このような不織材料は、セルロース系繊維、合成繊維、またはそれらの混合物で形成されてよい。ポリマーバッキングの例としては、ポリオレフィンフィルムおよびポリエステルフィルムが挙げられる。このようなポリマー基材は、インフレーションフィルムとして提供することができるし、あるいは異なる種類のポリマー材料の積層体として、またはポリマーフィルムと非ポリマータイプのバッキング材料との積層体として提供することもできる。フォーム基材の例としては、天然スポンジ材料、ポリウレタンフォームなどが挙げられる。このようなフォーム基材は、異なる種類のバッキング材料に積層することもできる。メッシュ基材の例としては、ポリマーまたは金属の目の粗いスクリムが挙げられる。
【００１５】
多孔質基材が選択される場合、多孔質基材の間隙にメイクコートが浸透することがある。浸透が制限されない場合には、メイクコートの有効コーティング厚さが軽減することがあり、後に適用した研磨粒子の基材への結合が困難となりうる。硬化させると、望ましくない剛直なまたは脆い基材が得られることがある。本発明では、数種類の選択の任意の１つ以上によって、この望ましくない浸透を制限することができる。たとえば、浸透は、高粘度のメイクコートを選択することによって、プレサイズ、飽和剤、サブサイズ、バックサイズなどの本発明の１種類以上のバッキング処理剤を使用して基材の多孔度を制限することによって、および／または浸透量が望ましくなくなる前にメイクコートを硬化させる加工条件を選択することによって制限することができる。これらの選択のいくつかでは、メイクコートは、工程段階を加えなくてもプレサイズ、飽和剤、またはサブサイズとして実質的に機能する。すなわち、メイク樹脂の１層が、メイク樹脂と、バッキングまたは基材処理剤との両方として機能することができる。プレサイズ、飽和剤、サブサイズ、バックサイズ、シーラントなどの他のコーティングも本発明に有用である。
【００１６】
プレサイズコート、飽和剤コート、バックサイズコート、およびサブサイズコートとしては一般に、熱硬化性樹脂状接着剤、たとえば、フェノール樹脂、エポキシ官能性材料、（メタ）アクリレート樹脂、ラテックス（たとえば、アクリル系ラテックス）、ウレタン樹脂、にかわ、およびデンプンが挙げられる。飽和剤は、多孔質バッキングを飽和し、孔隙を充填し、その結果多孔性が低下し、より高密度で剛性のバッキングが得られる。密度が増加することによって、物品の強度および耐久性が増加する。バッキングの前面、すなわち、研磨剤層が適用される面に適用されるプレサイズコートは、バッキングに大きさを付与することができ、および／または後のコーティングの接着を促進することができる。バッキングの裏面、すなわち研磨剤層が適用される面とは反対側の面に適用されるバックサイズコートは、バッキングに密度を付与し、バッキングを摩耗から保護することができる。サブサイズコートは、飽和剤コートがすでに適用されたバッキングに適用されこのコーティングを充填または平滑化することを除けば、飽和剤コートと同様である。
【００１７】
研磨剤層１４は、メイクコート１８によって基材１２の主面に結合される複数の研磨粒子１６を含む。サイズコート２０は、研磨粒子およびメイクコートの上に適用される。研磨粒子の粒径は典型的には約０．１〜５０００μｍであり、より好ましくは約１０〜１２００μｍである。好ましい研磨粒子としては、使用中に高温が発生する粗い切削および／または過酷な研削用途で使用される粗いグレードの研磨剤として当技術分野で説明される研磨粒子が挙げられる。その他の有用な研磨剤は、平均粒径が典型的には少なくとも約０．１μｍであり、より好ましくは少なくとも約１０μｍである。研磨グリットは、好ましくは平均粒径が約５０００μｍまでであり、より好ましくは約１５００μｍまでであり、最も好ましくは約１２００μｍまでである。有用な研磨粒子の例としては、溶融酸化アルミニウム系材料、たとえば酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、炭化ケイ素、溶融アルミナジルコニア、セリア、二ホウ化チタン、立法晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、天然および合成ダイヤモンド、がーネット、研磨剤凝集体、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１８】
基材１２上の結合系は、研磨粒子１６のコーティングを支持する。研磨粒子１６は、第１のバインダーと呼ばれることもあるメイクコート１８によって基材に固定される。さらに、研磨粒子１６は、粒子の最長寸法が、基材に対して垂直方向に優先的に配向することで、最適の切削速度が得られる。
【００１９】
メイクコート１８は、第１の硬化性前駆体樹脂から誘導され、この前駆体樹脂は、シアン酸エステル樹脂を含む第１の放射線硬化性成分と第１の硬化剤とを含む。メイクコートは、コーティング前に固体の形態であってもよく、ホットメルトとしてコーティングすることができる。あるいは、メイクコートは、バッキングにトランスファーコーティングされる固体フィルムであってもよい。成分を可溶化し加工を促進するために溶媒を加えることが望ましい場合がある。溶媒中、好ましくは有機溶媒中の硬化性前駆体樹脂の溶液には、９９重量％（ｗｔ％）までの量の溶媒を使用することができるが、好ましくは０〜９０重量％の範囲、最も好ましくは０〜７５重量％の範囲の量の溶媒を使用することができる。最も好ましくは、硬化性前駆体樹脂は溶媒を含有しない。
【００２０】
第１の硬化性前駆体樹脂は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、および／またはアクリレート樹脂などの別の樹脂または樹脂の組み合わせと光開始剤とを含んでもよい。
【００２１】
好適なシアン酸エステル樹脂は、シアン酸エステル化合物（モノマーおよびオリゴマー）を含み、そのそれぞれが１つ以上の−ＯＣＮ官能基を有し、典型的にはシアネート当量が約６０〜約５００であり、好ましくは約７５〜約２５０である。このモノマーおよびオリゴマーの分子量は典型的には約１５０〜約２０００の範囲である。分子量が低すぎる場合には、シアン酸エステルは、溶解が困難な結晶構造を有することがある。分子量が高すぎる場合には、シアン酸エステルの他の樹脂との相溶性が低くなることがある。
【００２２】
本発明の好ましい組成物は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはＩＶに従う１種類以上のシアン酸エステルを含む。式Ｉは、
Ｑ（ＯＣＮ）ｐ        Ｉ
で表され、式中、ｐは１〜７、好ましくは２〜７の整数であり、Ｑは、５〜３０個の炭素原子を含有する１価、２価、３価、または４価の芳香族炭化水素と、７〜２０個の炭素原子を含有する０〜５個の脂肪族、脂環式、または多環脂肪族の１価または２価の炭化水素結合基とを含む。任意に、Ｑは、非ペルオキシ酸素、硫黄、非ホスフィノリン、非アミノ窒素、ハロゲン、およびケイ素からなる群より選択される１〜１０個のヘテロ原子を含んでよい。
【００２３】
式ＩＩは、
【化１】
2005505432.tif 000003
で表され、式中、Ｘは、単結合、１〜４個の炭素を有する低級アルキレン基、Ｓ、またはＳＯ２であり、各Ｒ１は独立に、水素、１〜３個の炭素原子を有するアルキル基、またはシアネート基（−ＯＣＮ）であり、ただし、少なくとも１つのＲ１基はシアネート基である。好ましい化合物では、各Ｒ１基は、Ｈ、メチル、またはシアネート基であり、少なくとも２つのＲ１基がシアネート基である。
【００２４】
式ＩＩＩは、
【化２】
2005505432.tif 000004
で表され、式中のｎは０〜約５の数である。
【００２５】
式ＩＶは、
【化３】
2005505432.tif 000005
で表され、式中、各Ｒ２は独立に、
【化４】
2005505432.tif 000006
であり、式中、各Ｒ３は独立に、Ｈ、約１〜約５個の炭素原子を有する低級アルキル基、またはシアン酸エステル基であり、好ましくは水素、メチル、またはシアン酸エステル基であり、ただしこれらのＲ３を合わせたものが少なくとも１つのシアン酸エステルを含む。
【００２６】
有用なシアン酸エステル化合物としては、限定するものではないが、以下のものが挙げられる：１，３−および１，４−ジシアナトベンゼン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ジシアナトベンゼン、２，４−ジメチル−１，３−ジシアナトベンゼン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ジシアナトベンゼン、テトラメチル−１，４−ジシアナトベンゼン、４−クロロ−１，３−ジシアナトベンゼン、１，３，５−トリシアナトベンゼン、２，２’−および４，４’−ジシアナトビフェニル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジシアナトビフェニル、１，３−、１，４−、１，５−、１，６−、１，８−、２，６−、および２，７−ジシアナトナフタレン、１，３，６−トリシアナトナフタレン、ビス（４−シアナトフェニル）メタン、ビス（３−クロロ−４−シアナトフェニル）メタン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナトフェニル）メタン、１，１−ビス（４−シアナトフェニル）エタン、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，３−ジブロモ−４−シアナトフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−シアナトフェニル）エステル、ビス（４−シアナトフェノキシ）ベンゼン、ビス（４−シアナトフェニル）ケトン、ビス（４−シアナトフェニル）チオエーテル、ビス（４−シアナトフェニル）スルホン、トリス（４−シアナトフェニル）ホスフェート、およびトリス（４−シアナトフェニル）ホスフェート。
【００２７】
有用なものとしては、米国特許第３，９６２，１８４号明細書に開示されるようなフェノール樹脂から誘導されるシアン酸エステル、米国特許第４，０２２，７５５号明細書に開示されるようなノボラックから誘導されるシアネート化ノボラック樹脂、米国特許第４，０２６，９１３号明細書に開示されるようなビスフェノール型ポリカーボネートオリゴマーから誘導されるシアネート化ビスフェノール型ポリカーボネートオリゴマー、米国特許第３，５９５，９００号明細書に開示されるようなシアノ末端ポリアリーレンエーテル、および米国特許第４，７４０，５８４号明細書に開示されるようなオルト水素原子を含有しないジシアン酸エステル、米国特許第４，７０９，００８号明細書に開示されるようなジシアネートおよびトリシアネートの混合物、米国特許第４，５２８，３６６号明細書に開示されるような単環式脂肪族機を含有する多環芳香族シアネート、たとえばダウ・ケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）より入手可能なクアルテックスＴＭ７１８７（ＱｕａｒｔｅｘＴＭ  ７１８７）、米国特許第３，７３３，３４９号明細書に開示されるフルオロカーボンシアネート、ならびに米国特許第４，１９５，１３２号明細書および第４，１１６，９４６号明細書に開示されるシアネートも挙げられる。
【００２８】
フェノール−ホルムアルデヒド予備縮合物をハロゲン化シアン化物と反応させることによって得られるポリシアネート化合物も有用である。
【００２９】
好ましいシアン酸エステル樹脂組成物の例としては、たとえば約２５０〜約５０００の低分子量（Ｍｎ）オリゴマー、たとえば、ビスフェノールＡジシアネート、たとえばＡｒｏＣｙＴＭ「Ｂ−３０シアン酸エステル半固体樹脂」（Ｂ−３０  Ｃｙａｎａｔｅ  Ｅｓｔｅｒ  Ｓｅｍｉｓｏｌｉｄ  Ｒｅｓｉｎ）、テトラｏ−メチルビスフェノールＦジシアネートの低分子量オリゴマー、たとえば「ＡｒｏＣｙＴＭＭ−３０シアン酸エステル半固体樹脂」（ＡｒｏＣｙＴＭ  Ｍ−３０  Ｃｙａｎａｔｅ  Ｅｓｔｅｒ  Ｓｅｍｉｓｏｌｉｄ  Ｒｅｓｉｎ）、チオジフェノールジシアネートの低分子量オリゴマー、たとえばＡｒｏＣｙＴＭ「Ｔ−３０」が挙げられ、これらすべては、ニューヨーク州ブルースターのバンティコ（Ｖａｎｔｉｃｏ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｅｗｓｔｅｒ，Ｎ．Ｙ．）より市販されている。
【００３０】
本発明で特に有用な芳香族シアン酸エステル樹脂は、式：
【化５】
2005505432.tif 000007
有し、式中、ｎは、軟質から脆性の範囲の弾性率を樹脂に付与するように選択され、２種類以上のｎの樹脂を組み合わせて使用してもよい。このような材料は、スイスのバーゼルのロンザ・グループ（Ｌｏｎｚａ  Ｇｒｏｕｐ  Ｌｔｄ．，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）よりＰＴ１５、ＰＴ３０、ＰＴ６０、およびＣＴ９０として入手可能である。これらのシアン酸エステルは異なる分子量を有し、種々の官能基数を有し、ＰＴ１５が最低分子量であり（ＰＴ６０が最高分子量である）、ＣＴ９０はＰＴシリーズよりも官能基数が多い。
【００３１】
本発明のシアン酸エステル樹脂は、メイク樹脂の約４０〜約９９重量％（ｗｔ％）を構成し、より好ましくは約５０〜約９９重量％、最も好ましくは約６０〜約９９重量％を構成する。
【００３２】
好適なエポキシ樹脂としては、開環反応によって重合可能な少なくとも１つのオキシラン環を有する有機化合物が挙げられる。このような材料は一般にエポキシドと呼ばれ、モノマーおよびポリマーの両方のエポキシドが含まれ、脂肪族、脂環式、または芳香族であってよい。これらは、液体または固体、またはそれらの混合物であってよく、粘着性接着フィルムを得るためには混合物が有用である。これらの材料は一般に、１分子当たりに平均で少なくとも２個のエポキシ基を有する（好ましくは１分子当たり２個を超えるエポキシ基を有する）。ポリマーのエポキシドとしては、末端エポキシ基を有する線状ポリマー（たとえば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル）、骨格オキシラン単位を有するポリマー（たとえば、ポリブタジエンポリエポキシド）、およびペンダントエポキシ基を有するポリマー（たとえば、メタクリル酸グリシジルポリマーまたはコポリマー）が挙げられる。エポキシ樹脂の分子量は、約７４〜約１００，０００またはそれを超える値まで変動しうる。種々のエポキシ樹脂の混合物も、本発明のホットメルト組成物に有用である。１分子当たりのエポキシ基の「平均」の数は、エポキシ樹脂中のエポキシ基の数を、存在するエポキシ分子の総数で割った数として定義される。
【００３３】
本発明に有用な脂環式エポキシ樹脂は好ましくは、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ＥＲＬ−４２２１）、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシルメチル−５，５’−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン（ＥＲＬ−４２３４）、およびビス（（４−メチル−７−オキサビシクロ（４．１．０）ヘプタ−３−イル）メチルアジペート（ＥＲＬ−４２９９）から選択され、これらすべてはミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）（以下ダウ）より入手可能である。この性質を有する有用なエポキシドのより詳細な一覧については、米国特許第３，１１７，０９９号明細書を参照することができる。
【００３４】
本発明に有用な他の市販の脂環式エポキシドとしては、ビニルシクロヘキセンモノオキシド（ダウ）、シクロヘキセンオキシド（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃ．））、ビニルシクロヘキセンジオキシド（ＥＲＬ  ４２０６ＴＭ、ダウ）、ならびにリモネンオキシド、リモネンジオキシド、およびα−ピネンオキシド（これら３種類は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ・アトケム（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）より入手可能）が挙げられる。さらに、有用なものは脂環式モノ−およびジ−エポキシオリゴ−シロキサンであり、α，ω−ジ−（３，４−シクロヘキセン−２−エチル）シロキサン、たとえばα，ω−ジ−（３，４−シクロヘキセン−２−エチル）−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ジ−（３，４−シクロヘキセン−２−エチル）−ヘキサメチルトリシロキサン、ならびにα−３，４−シクロヘキセン−２−エチルシロキサン、たとえばα−３，４−シクロヘキセン−２−エチルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。これらのエポキシドは、クリベロ（Ｃｒｉｖｅｌｌｏ）ら，Ｊ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ．，Ａ：Ｐｏｌｙ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．２８，４７９〜５０３ページ（１９９０）の方法に従って調製することができる。
【００３５】
種々の他の市販のエポキシ樹脂も本発明で使用することができる。特に、容易に入手可能なエポキシドとしては、オクタデシレンオキシド、エピクロロヒドリン、スチレンオキシド、グリシドール、グリシジル−メタクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（たとえば、テキサス州ヒューストンのリゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より入手可能な「エポン８２８」（ＥＰＯＮ  ８２８）、「エポン１００４」（ＥＰＯＮ  １００４）、および「エポン１００１Ｆ」（ＥＰＯＮ  １００１Ｆ）、およびダウより入手可能な「ＤＥＲ−３３２」および「ＤＥＲ−３３４」）、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル（たとえば、バンティコ（Ｖａｎｔｉｃｏ）の「アラルダイトＧＹ２８１」（ＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＧＹ２８１））、ビニルシクロヘキセンジオキシド（たとえば、ダウの「ＥＲＬ  ４２０６」）、ジペンテンジオキシド(ダウの「ＥＲＬ４２６９」）、エポキシド化ポリブタジエン（たとえば、ＦＭＣコーポレーション（ＦＭＣ  Ｃｏｒｐ．）の「オキシロン２００１」（ＯＸＩＲＯＮ  ２００１））、エポキシ官能性を有するシリコーン樹脂、エポキシシラン、たとえば、ダウより市販されるβ−３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリ−メトキシシランおよびγ−グリシドキプロピルトリメトキシシラン、難燃性エポキシ樹脂（たとえば、ダウより入手可能な臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂である「ＤＥＲ−５４２」）、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（たとえば、バンティコ（Ｖａｎｔｉｃｏ）の「アラルダイトＲＤ−２」（ＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＲＤ−２）、水素化ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリン系エポキシ樹脂（たとえば、リゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）の「エポネックス１５１０」（ＥＰＯＮＥＸ  １５１０）、ならびにフェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル（たとえば、ダウの「ＤＥＮ−４３１」および「ＤＥＮ−４３８」）が挙げられる。
【００３６】
エポキシ樹脂はメイク樹脂の約０〜約５０重量％を構成し、より好ましくは約１０〜約５０重量％を構成し、最も好ましくは約２０〜約４０重量％を構成する。
【００３７】
好適なポリエステル樹脂としては、ヒドロキシル末端材料とカルボキシル末端材料の両方が挙げられ、これらは非晶質でも半結晶質でもよく、このうちヒドロキシル末端材料がより好ましい。本明細書で使用される場合、「非晶質」とは、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によってガラス転移温度を示すが、測定可能な結晶融点は示さない材料を意味する。本明細書で使用される場合、「半結晶質」とは、ＤＳＣによって結晶融点を示すポリエステル成分を意味し、好ましくは最高融点が約１５０℃である。
【００３８】
ポリエステル成分の粘度は、ホットメルトのメイクコートを提供するためには重要である（室温で測定可能な粘度を有する液体であるメイクコートとは対照的である）。したがって、本発明のメイクコートに有用なポリエステル成分は、好ましくはブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）粘度が、ブルックフィールド粘度計モデル番号ＤＶ−ＩＩ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＃ＤＶ−ＩＩ）で２７番スピンドルを使用しサーモセル（ｔｈｅｒｍｏｃｅｌ）アタッチメントを取り付けて測定すると１２１℃で１０，０００ミリパスカルを超える。粘度はポリエステル成分の分子量と関連がある。好ましいポリエステル成分は、数平均分子量が約７５００〜２００，０００であり、より好ましくは約１０，０００〜５０，０００であり、最も好ましくは約２０，０００〜４０，０００である。
【００３９】
本発明のメイクコートに有用なポリエステル成分は、ジカルボン酸（またはそれらのジエステル誘導体）とジオールとの反応生成物を含む。この二酸（またはそれらのジエステル誘導体）は、４〜１２個の炭素原子を含む飽和脂肪酸（未分岐、分岐、または環に５〜６個の原子を有する環状物質も含まれる）および／または８〜１５個の炭素原子を含む芳香族酸であってよい。好適な脂肪酸の例は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカン二酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、２−メチルコハク酸、２−メチルペンタン二酸、３−メチルヘキサン二酸などである。好適な芳香族酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、４，４’−ベンゾフェノンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルメタンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、および４，４’−ジフェニルアミンジカルボン酸が挙げられる。好ましくは、これらの二酸の２つのカルボキシル基の間の構造は、炭素と水素のみを含み、より好ましくはその構造がフェニレン基である。上記二酸のあらゆる混合物も使用することもできる。
【００４０】
ジオールとしては、２〜１２個の炭素原子を有する分岐、未分岐、および環状の脂肪族ジオールが挙げられ、たとえばエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、シクロブタン−１，３−ジ（２’−エタノール）、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、およびネオペンチルグリコールなどが挙げられる。アルキレン基が２〜９個の炭素原子（好ましくは２〜４個の炭素原子）を含むポリ（オキシアルキレン）グリコールなどの長鎖ジオールも使用することができる。上記ジオールのあらゆる混合物を使用することもできる。
【００４１】
有用な市販のヒドロキシル末端ポリエステル材料としては、ニュージャージー州ピスカタウェイのクレアノバ（Ｃｒｅａｎｏｖａ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）より「ダイナポルＳ１４０２」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１４０２）、「ダイナポルＳ１３５８」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１３５８）、「ダイナポルＳ１２２７」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１２２７）、「ダイナポルＳ１２２９」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１２２９）、および「ダイナポルＳ１４０１」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１４０１）などの商品名で入手可能な種々の飽和、線状、半結晶質コポリエステルが挙げられる。クレアノバ（Ｃｒｅａｎｏｖａ，Ｉｎｃ．）より入手可能な有用な飽和線状非晶質コポリエステルとしては、商品名「ダイナポルＳ１３１３」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１３１３）および「ダイナポルＳ１４３０」（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１４３０）の材料が挙げられる。
【００４２】
ポリエステル樹脂は、メイク樹脂の約０〜約５０重量％を構成し、より好ましくは約２〜約４０重量％を構成し、最も好ましくは約２．５〜約３０重量％を構成する。
【００４３】
好適なアクリレート樹脂としては、「多官能性アクリレート」材料が挙げられ、これは、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエステル化合物を意味する。脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、（ポリ）アルキレングリコールおよび（ポリ）グリセロールなどの化合物が挙げられる。（メタ）アクリル酸は、たとえば基本的な式：Ｈ２Ｃ−Ｃ（Ｒ）＝ＣＯＯＨ（式中、Ｒは水素原子またはメチル基である）で表される不飽和カルボン酸を含む不飽和カルボン酸である。多官能性アクリレートは、モノマーまたはオリゴマーであってよい。本発明の目的のためには、用語「モノマー」とは、長鎖（ポリマー鎖または高分子）が形成されるような方法で、同種または別のモノマーと化学結合を形成する能力を本質的に有する小（低分子量）分子を意味する。また、用語「オリゴマー」とは、より長いポリマー鎖を形成できるような方法で、同種または別のオリゴマーと化学結合を形成する能力を本質的に有し、２〜１０個の繰り返し単位を有するポリマー分子（たとえば、二量体、三量体、四量体など）を意味する。モノマーおよびオリゴマーの混合物も、多官能性アクリレート成分として使用することができる。使用される場合、多官能性アクリレートは、好ましくはモノマーである。
【００４４】
代表的な多官能性アクリレートモノマーとしては、たとえば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、およびネオペンチルグリコールジアクリレートが挙げられるが、これらに限定されるものではない。このような多官能性アクリレートの異なる種類の混合物および組み合わせを使用することもできる。本明細書で使用される場合、用語「アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレートを含んでいる。
【００４５】
有用な市販の多官能性アクリレートとしては、商品名「ＳＲ３５１」のトリメチロールプロパントリアクリレート、商品名「ＳＲ４５４」のエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、商品名「ＳＲ２９５」のペンタエリスリトールテトラアクリレート、および商品名「ＳＲ２４７」のネオペンチルグリコールジアクリレートが挙げられ、これらすべてはペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，Ｐａ）より市販される。
【００４６】
多官能性アクリレートモノマーは、各モノマー上に反応可能な複数の官能基を有するため、迅速に硬化して網目構造を形成する。アクリレート官能基が１つしか存在しない場合には、材料の硬化によって線状で非網目構造の分子が得られる。２つ以上の官能基を有する多官能性アクリレートは、所望のポリマー網目構造の形成を促し推進するため、本発明において好ましい。
【００４７】
有用な多官能性アクリレートオリゴマーとしては、市販のポリエーテルオリゴマー、たとえば、ポリエチレングリコール２００ジアクリレート（ペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）より市販される「ＳＲ２５９」）およびポリエチレングリコール４００ジアクリレート（サートマーより市販される「ＳＲ３４４」）などが挙げられる。
【００４８】
その他のオリゴマーとしては、アクリレート化エポキシ、たとえば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂のジアクリレート化エステルなどのエポキシ樹脂のジアクリレート化エステルが挙げられる。市販のアクリレート化エポキシの例としては、ジョージア州スマーナのＵＣＢスペシャルティ・ケミカルズ（ＵＣＢ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）よりエベクリルＴＭ（ＥｂｅｃｒｙｌＴＭ）３５００、３６００、３７００、および３７２０で入手可能なエポキシが挙げられる。
【００４９】
フリーラジカル硬化性の多官能性アクリレート成分の場合、フリーラジカル開始剤をメイク樹脂前駆体に加えると有用であるが、フリーラジカルを誘導し発生させるために電子ビーム源も使用可能であることを理解されたい。フリーラジカル開始剤は好ましくは、樹脂状成分の全量を基準にして０．１〜３重量％の量で加えられる。紫外光に曝露するとフリーラジカル源を生成する有用な光開始剤の例としては、有機過酸化物、アゾ化合物、キノン類、ベンゾフェノン類、ニトロソ化合物、ハロゲン化アシル、ヒドラゾン類、メルカプト化合物、ピリリウム化合物、トリアシルイミダゾール、アシルホスフィンオキシド、ビスイミダゾール、クロロアルキルトリアジン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、チオキサントン類、およびアセトフェノン誘導体、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。可視光に曝露するとフリーラジカル源を生成する有用な光開始剤の例は、米国特許第４，７３５，６３２号明細書に記載されている。紫外光と使用するために好ましいフリーラジカル生成開始剤は、チバ・ガイギー・コーポレーション（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）より商品名「イルガキュア６５１」（ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１）で市販される開始剤である。
【００５０】
一般に、メイク樹脂中に使用される多官能性アクリレートの最適な量は、アクリレート当量に比例し、アクリレート官能性に反比例する。より詳細には、アクリレート樹脂は、メイク樹脂の約０〜約３０重量％を構成し、より好ましくは約０．０５〜約２０重量％を構成し、最も好ましくは約０．１０〜約１０重量％を構成する。
【００５１】
多官能性アクリレートを含むメイク樹脂は、ＵＶ線を曝露した後で粘度がより高くなる。この性質のため、シアネートの相対硬化速度、および樹脂の流動を微調整することができ、研磨粒子のぬれおよび配向の程度を制御することができる。一般に、多官能性アクリレートが少なすぎると、樹脂が容易に流動し、研磨粒子を十分にぬらし、特により厚いコーティングを有する場合には、コーティング表面の下に研磨粒子が埋没する。多官能性アクリレートが多すぎると、シアン酸エステル成分が十分硬化する前に研磨粒子をぬらすのに十分な流動性が樹脂に得られない。この場合、未硬化のメイクコート樹脂は室温で凝集して粘着性となるが、放射線照射した樹脂はゲル化が速すぎて粘着性を失うため、研磨粒子の接着と無機物の重量は小さくなりうる。有用なアクリレートの版には、１時間硬化の後に手でこすることなどによって、無機物の重量および無機物のバッキングへの接着を試験することによって決定される。この方法による、無機物の配向を促進するために好ましいＴＭＰＴＡ（トリメチロールプロパントリアクリレート）の量は２〜６重量％の範囲であった。
【００５２】
一実施態様では、本発明のメイク樹脂は、少なくとも５０重量％のシアン酸エステル樹脂を含み約２．５〜約３０重量％のポリエステル樹脂と約０〜約５０重量％のエポキシ樹脂とをさらに含む第１の硬化性前駆体樹脂を含む。
【００５３】
好適な硬化剤は、メイク樹脂の重合を促進する。硬化剤は、放射線によって活性化され、この放射線は熱または光であってよい。光触媒硬化剤は、化学線によって活性化されることが好ましい。
【００５４】
メイク樹脂の硬化剤は、ライン速度および温度などの所望の工程条件下で樹脂を硬化させるのに十分な量が含まれる。硬化剤は、他の樹脂成分を合わせた重量を基準にして好ましくは約０．０１〜１０重量％（より好ましくは０．１〜３重量％）の量で含まれる。触媒量を増加させると硬化速度が加速するが、より薄い層で適用したメイク樹脂が表面でのみ硬化するのを回避する必要が生じる場合もある。触媒量を増加させると、必要なエネルギー曝露が減少し、使用温度におけるポットライフが短くなることもある。触媒量は、樹脂を硬化させるべき所望の速度、エネルギー源の強度、および樹脂の厚さによって決定される。
【００５５】
メイク樹脂の硬化剤は、放射線硬化性前駆体樹脂の架橋を促進する。硬化剤は、電磁放射線（たとえば、電磁スペクトルの紫外または可視領域の波長を有する光）に曝露することによって、加速粒子（たとえば、電子ビーム放射線）によって、または熱的（たとえば、熱または赤外線）によって活性化させることができる。好ましくは、硬化剤は光活性であり、すなわち、化学線によって活性化する光硬化剤である。
【００５６】
メイク樹脂は、フリーラジカル機構を介して重合させることができるが、配合物のエポキシ部分はカチオン機構を介して重合させることができる。ほとんどの場合、光硬化剤を紫外光または可視光に曝露すると、光硬化剤の種類によってフリーラジカルまたは陽イオンを発生する。次に、フリーラジカルが樹脂の重合を開始する、または陽イオンが樹脂の重合を触媒する。
【００５７】
メイクコートのシアネートとエポキシ樹脂の重合を促進するためにメイクコート配合物に含まれる硬化剤は好ましくは光活性でもあり、すなわち硬化剤は化学線によって活性化する光触媒である。有用な陽イオン性光触媒は酸を生成して、これらの樹脂の重合を触媒する。用語「酸」は、プロトン酸またはルイス酸のいずれをも含みうることを理解されたい。これらの陽イオン性光触媒は、オニウム陽イオンと、金属または半金属のハロゲン含有錯陰イオンとを有するメタロセン塩を含むことができる。他の有用な陽イオン性光触媒としては、有機金属錯陽イオンと、金属または半金属のハロゲン含有錯陰イオンとを有するメタロセン塩が挙げられ、これらは米国特許第４，７５１，１３８号明細書（たとえば、第６欄６５行〜第９欄４５行）により詳細に説明されており、この記載内容を本明細書に援用する。別の例は、米国特許第４，９８５，３４０（第４欄６５行〜第１４欄５０行）、ＥＰ  ３０６  １６１、およびＥＰ  ３０６  １６２に記載される有機金属塩およびオニウム塩である。さらに別の陽イオン性光触媒としては、ＥＰ  １０９  ５８１に記載される、金属が周期表のＩＶＢ族、ＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族、およびＶＩＩＩＢ族の元素から選択される有機金属錯体のイオン性塩が挙げられる。
【００５８】
シアネートおよびエポキシ樹脂の硬化剤としての陽イオン性触媒は好ましくは、樹脂状成分、たとえば、シアネート、エポキシ、アクリレートなどのすべての樹脂状成分の重量の合計を基準にして、約０．１〜３％含まれる。触媒量を増加させると硬化速度が加速するが、より薄い層で適用したメイクコートが表面でのみ硬化するのを回避する必要が生じる場合もある。触媒量を増加させると、必要なエネルギー曝露が減少し、使用温度におけるポットライフが短くなることもある。触媒量は、メイクコートを硬化させるべき所望の速度、エネルギー源の強度、およびメイクコートの厚さによって決定される。多官能性アクリレート成分の硬化のために加えられる開始剤量の選択と同じ方針が適用される。
【００５９】
シアン酸エステルおよびエポキシ樹脂に好ましい硬化剤は陽イオン性光触媒であるが、ある種の潜伏性硬化剤を使用してもよく、たとえばよく知られている潜伏性硬化剤のジシアンジアミドを使用してもよい。
【００６０】
樹脂の硬化に使用される触媒的光開始剤がメタロセン塩触媒である場合は、任意に、米国特許第５，４３６，０６３号明細書に記載されるような第３級アルコールのシュウ酸エステルなどの促進剤によって実施される。使用可能なシュウ酸エステル共触媒としては、米国特許第５，２５２，６９４号明細書に記載される共触媒が挙げられる。好ましくは促進剤は、樹枝状成分を合わせた重量を基準にして、メイクコートの約０．１〜４％を構成する。
【００６１】
本発明に有用な硬化剤の特別な例としては、ＣＯＭ（（シクロペンタジエニル）（ｍ−キシレン）鉄（＋１）ヘキサフルオロアンチモネート（−１））およびＭＭＴ（メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル）が挙げられる。
【００６２】
第２のバインダーと呼ばれる場合もあるサイズコート２０は、メイクコート１８および研磨粒子１６の上に適用される。サイズコートは、第２の硬化性前駆体樹脂から誘導され、この前駆体樹脂は、シアン酸エステル樹脂を含む第２の放射線硬化性成分と第２の硬化剤とを含む。第２の硬化性前駆体樹脂は、エポキシ樹脂などの別の樹脂または樹脂の組み合わせを含んでもよい。
【００６３】
好適な樹脂としては、メイク樹脂中に存在する第１の硬化性前駆体樹脂に有用であるとして前述したすべてのものが挙げられる。
【００６４】
サイズ樹脂は、５０〜１００重量％、より好ましくは７０〜１００重量％のシアン酸エステル樹脂と、任意に５０重量％まで、より好ましくは最大３０重量％のエポキシ樹脂とを含む。
【００６５】
第１および／または第２の硬化性前駆体樹脂は、選択した樹脂組成物を最初に溶媒に溶解することによって、または後述する数種類の低溶剤または無溶剤コーティング法のいずれかによってコーティングすることができる。
【００６６】
望ましい場合もあり、一部の実施態様では好ましいことであるが、本発明の基材処理剤、メイク樹脂、および／または サイズ樹脂層は、任意で種々の任意選択の添加剤、たとえばフィラー、研削助剤、繊維、潤滑剤、目詰まり防止剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、消泡剤、染料、カップリング剤、可塑剤、懸濁剤などを含んでもよい。これらは、その意図する用途のために効果的な量で加えることができる。
【００６７】
本発明に有用なフィラーとしては、シリカ、たとえば石英、ガラスビーズ、ガラスバブル、およびガラス繊維など、ケイ酸塩、たとえばタルク、クレー、長石、マイカ、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、ケイ酸ナトリウムなど、金属炭酸塩および硫酸塩、たとえば硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムなど、セッコウ、バーミキュライト、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、酸化アルミニウム、二酸化チタン、氷晶石、白雪石、および金属亜硫酸塩、たとえば亜硫酸カルシウムなどが挙げられる。好ましいフィラーとしては、氷晶石、長石、および炭酸カルシウムが挙げられる。これらは、その意図する用途のために効果的な量で加えることができる。メイク樹脂では、フィラーの量は好ましくは、シアネート樹脂、硬化剤、および他の任意選択成分を合わせた混合物の約１５〜６０重量％であり、より好ましくは約２５〜５０重量％である。サイズ樹脂では、フィラーの量はより多くてもよく、好ましくは約１５〜７５重量％であり、より好ましくは約４０〜７０重量％である。
【００６８】
研磨剤層１４は、別の樹脂またはスーパーサイズコーティング２２をさらに含んでもよい。スーパーサイズコーティング２２は、研磨粒子間の削り屑（加工品から研磨された材料）の蓄積を防止または軽減するために設けてよく、この削り屑は研磨物品の切削能力を大きく低下させうる。削り屑の知己席を防止するために有用な材料としては、脂肪酸の金属塩（たとえば、ステアリン酸亜鉛またはステアリン酸カルシウム）、リン酸エステルの塩（たとえば、リン酸ベヘニルカリウム）、リン酸エステル、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ワックス、鉱油、架橋したシラン類、架橋したシリコーン類、フルオロケミカル、およびそれらの組み合わせが挙げられる。スーパーサイズコーティング２２は、米国特許第５，４４１，５４９号明細書および第５，４５４，７５０号明細書など研磨技術分野で記載される研削助剤を含んでよい。
【００６９】
フィラー粒子が内部に分散した樹脂状接着剤を含むスリップ防止層などの任意選択のバックサイズコーティング２４を設けることができる。あるいは、バックサイズコーティングは、被覆研磨物品を支持パッドに接合するための感圧接着剤であってもよく、バッキング１２上に設けてもよい。好適な感圧接着剤の例としては、ラテックス、クレープ、ロジン、アクリレートポリマー（たとえば、ポリアクリル酸ブチルおよびポリアクリル酸エステル）、アクリレートコポリマー（たとえば、アクリル酸イソオクチル−アクリル酸）、ビニルエーテル（たとえば、ポリビニルｎ−ブチルエーテル）、アルキド系接着剤、ゴム系接着剤（たとえば、天然ゴム、合成ゴム、および塩素化ゴム）、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００７０】
メイク樹脂および／またはサイズ樹脂に関して前述した樹脂は、さらに、バッキング、または基材処理剤、たとえばプレサイズ、飽和剤、サブサイズ、および／またはバックサイズ処理剤としても有用である。
【００７１】
本発明の処理基材は、最初に前述のように基材を提供し、そして前述のように基材に樹脂層を適用することによって作製される。この樹脂は、基材の片面または両面に適用することができる。
【００７２】
本発明の物品は、最初に前述のように基材を提供し、シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性メイクコート前駆体樹脂と第１の硬化剤とを含むメイクコート層を基材に適用することによって作製される。続いて、複数の研磨粒子がメイクコート層に適用され、メイクコート前駆体樹脂を硬化させる。シアン酸エステル樹脂を含むエネルギー硬化性サイズコート前駆体樹脂と第２の硬化剤とを含むサイズコート層が研磨粒子上に適用される。続いてサイズコート前駆体樹脂を硬化させる。
【００７３】
メイクコート層を適用するステップ、およびサイズコート層を適用するステップは、溶融加工、ナイフコーティング、吹き付けコーティング、粉体コーティング、およびロールコーティングから選択される公知の方法を含む。「溶融加工可能な」組成物とは、たとえば、熱および／または圧力を加えることによって、溶融によって固体から粘稠液体に変化することができ、この時点で被覆研磨物品の基材に容易に適用することができる組成物を意味する。これは「ホットメルトコーティング」と呼ばれることもある。「ホットメルト」コーティングとは、室温（約２０〜２５℃）では固体であるが、溶融して粘稠液体となり被覆研磨物品基材に容易に適用可能となる組成物を意味する。望ましくは、本発明の溶融可能な樹脂、ホットメルト樹脂、または粉体コーティングされる樹脂は、無溶剤系として配合することができる（すなわち、これらは固体状態で１％未満の溶剤を有する）。しかし望ましいのであれば、溶剤または他の揮発分をイク樹脂または樹脂前駆体に混入することもできる。溶剤は、他のコーティング方法では好ましい場合もある。さらなる詳細は米国特許第５，７６６，２７７号明細書（特に、第１０欄４６行〜第１９欄１９行）に見ることができる。
【００７４】
硬化ステップは、電子ビーム放射線を含むあらゆる放射線源によって実施することができ、スペクトルの紫外および可視領域（たとえば、約２００〜８００ｎｍ）で化学線を放出する放射線源を、本発明の放射線硬化性前駆体樹脂を硬化させるために使用することができる。好適な放射線源としては、水銀蒸気放電ランプ、炭素アーク、タングステンランプ、キセノンランプ、レーザー、日光などが挙げられる。重合を実施するために必要な曝露量は、触媒、個々のシアン酸エステル、およびその他の樹脂の種類および濃度、曝露する材料の厚さ、基材の種類、放射線源の強度、および放射線に関連する熱量などの要因に依存する。さらに、当技術分野で公知のように直接加熱または赤外電磁放射線を使用する熱重合を使用して、本発明の放射線硬化性樹脂を硬化させることもできる。本発明の樹脂の硬化のために好ましい放射線源としては、熱および／または光エネルギーが挙げられる。好ましい光エネルギー源は紫外光である。
【００７５】
硬化温度の上昇、および硬化時間の延長の両方によって、より十分な樹脂の硬化が得られるが、温度を上昇させることが最も有効である。ＣＯＭ触媒を含有するシアン酸エステル中にフィラーを使用しても、硬化の動力学に悪影響は生じない。
【００７６】
メイク樹脂の基材への接着は、研削性能にとって重要である。通常、これら２種類の材料の間の接着性が高いと、シェリングが改善され（すなわち、結合系から早期に脱離する砥粒がより少なくなり、砥粒の有効寿命の間中砥粒が維持されるように通常は意図される）、耐摩耗性が向上する。この接着強さは、９０°剥離試験または「ストリップバック（ｓｔｒｉｐ  ｂａｃｋ）」試験によって測定される。布処理樹脂の性質は、接着強さに大きく寄与しうる。
【００７７】
バッキングへの接着性は、未処理基材を使用しても、本発明のバッキング処理で処理した基材を使用しても、本発明で改善することができる。たとえば、一実施態様では、メイクコート層は、未処理の布基材などの多孔質基材に適用される。この実施態様では、メイクコート層は、メイク層として機能するだけでなく、プレサイズ、飽和剤、またはサブサイズ層としても機能し、独立した工程段階を必要とせずに所望の程度で布の孔隙がふさがれる。別の実施態様では、シアネートを含有するバッキング処理配合物がプレサイズコーティングとして多孔質の未処理布基材に適用された後に、メイクコート層が適用される。これに従って作製された試料は、良好なスリップバック試験結果が得られた。
【００７８】
本発明の利点の１つは、公知のフェノール樹脂系よりも熱安定性が高いことである。たとえば、本発明の樹脂は、４４０℃までの重量減で測定して分解はわずかであることが示されたが、フェノール樹脂では２１５℃で徐々に重量の減少が見られた。
【００７９】
本発明の目的および利点を以下の実施例によってさらに説明するが、これらの実施例に記載される個々の材料およびそれらの量、ならびにその他の条件や詳細は、本発明を不当に限定するために構成されたものではない。
【実施例】
【００８０】
試験結果で対照に対する％で報告されるなど他に明記しない限りは、パーセント値は重量を基準としている。
【００８１】
試験方法
Ａ．スイングアーム研削試験
スイングアーム研削試験は主としてシェリング試験であるが、ディスク品質を評価するために切削性能も使用される。評価する研磨ディスクを、ミネソタ州セントポールの３Ｍアブレイシブ・システムズ・ディビジョン（３Ｍ  Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より部品番号０５１１４１４５１９２で注文すれば入手可能な２０．３ｃｍの円形受け板に取り付け、ミネソタ州センタービルのリール・マニュファクチャリング（Ｒｅｅｌ  Ｍｆｇ．Ｉｎｃ．，Ｃｅｎｔｅｒｖｉｌｌｅ，ＭＮ）より入手したスイングアーム（Ｓｗｉｎｇ  Ａｒｍ）試験機に金属ねじ締結具で固定した。厚さが１．８９７ｍｍで、直径３０．５ｃｍ、および厚さ１．８９７ｃｍである４１３０鋼性円筒形工作物の重量を測定し、金属締結具でスイングアーム試験器に固定した。鋼性工作物が研磨物品ディスク上に作用する負荷を４．０ｋｇに設定した。次に、研磨ディスクを３５０ｒｐｍで回転させ、工作物をディスクに対して７°の角度に配置した。試験終了は３５０ｒｐｍで８分間であった。除去された鋼の量（すなわち、全切削量）、および各研磨ディスクの重量減（すなわちシェリング）を記録した。
【００８２】
本発明の物品による工作物の切削量を、対照研磨物品の切削量と比較し、研削後のディスクの重量減を測定することによって、ディスクのシェリング条件を調べた。静電コーティングした無機物を有する対照研磨材による切削を１００％と規定した。ドロップコーティングした無機物の目標値は、対照の７５％であり、静電コーティングした対照材料と比較するとドロップコーティングした対照試料の切削重量と一致した。
【００８３】
Ｂ．Ｅｌｂ研削試験
ニュージャージー州マウンテンサイドのＥＬＢグラインダーズ（ＥＬＢ  Ｇｒｉｎｄｅｒｓ  Ｃｏｒｐ．，Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｉｄｅ，ＮＪ）より商品名ＥＬＢタイプＳＰＡ  ２０３０ＮＤ（ＥＬＢ  Ｔｙｐｅ  ＳＰＡ  ２０３０ＮＤ）で入手した往復台研削装置を使用して、メイクコートおよびサイズコートの性能を評価するための研削試験を実施した。研削装置の周囲９５．７ｃｍの金属ホイールの周囲に、１０７ｃｍ×２．５ｃｍの被覆研磨剤のストリップの末端を取り付け具を使用して取り付け、金属ホイールを回転させると表面速度は１７０４ｍ／分になった。工作物は１０１８製の棒であり、その研磨される表面は１．２７ｃｍ×３５．６ｃｍであった。各試験で、工作物の長手方向軸がテーブル移動方向と並行になるように、工作物を研削装置の往復テーブル上に取り付けた。研削界面における研磨物品の動きと並行方向で、テーブルは９．１ｍ／分の速度で横方向に移動した。テーブルの各移動の終端部で、０．０５１〜０．０８９ｍｍの下方供給増分で金属ホイールをテーブルに向かって移動させた。工作物が研磨物品と接触しなくなるまで摩耗すれば、新しい工作物を往復テーブルに取り付けた。
【００８４】
湿式研削試験および乾式検索試験のそれぞれで、新しい別々の被覆研磨剤試料を使用した。湿式研削試験では、冷却剤として２３Ｌ／分の水を研削界面に供給した。乾式研削試験では、冷却剤として３５０〜５００ｍＬ／分の水を、研削界面から離れていくように、工作物の摩耗面に適用した。テーブルが反対方向に移動するときに、圧縮空気流を使用して、被覆研磨剤接触する前に、工作物表面に残留する水を除去した。研削界面における法線力が２２２．４ニュートンに到達した時点で試験を終了した。工作物から除去された１０１８鋼の全量が、切削量のｇ数で報告される。
【００８５】
Ｃ．シーファー（Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）試験手順
各実施例の被覆研磨物品を直径１０．２ｃｍのディスクにして、感圧接着剤によってフォームのバックアップパッドに固定した。被覆研磨ディスクとバックアップパッドとの組立体を、シーファー（Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）試験装置に取り付け、被覆研磨ディスクで酢酸酪酸セルロースポリマーを研磨した。荷重は４．５ｋｇとした。被覆研磨ディスクの５００回転またはサイクルで試験終了とした。除去された酢酸酪酸セルロースの量を、試験終了時に測定した。
【００８６】
Ｄ．９０°剥離接着試験手順
個別の実施例で示される種々のプレサイズおよびメイクコート組成物で処理したバッキングを使用して被覆研磨物品を作製した。これらの物品について、２５℃で９０°剥離接着試験を行い、処理した布バッキングのメイクコートへの接着性を測定した。
【００８７】
試験を行う被覆研磨物品から、幅約８ｃｍ×長さ２５ｃｍの試験片を作製した。木板（１７．８ｃｍ×７．６ｃｍ×厚さ０．６ｃｍ）の長さの半分に、積層接着剤（後述）をコーティングした。被覆研磨物品の幅全体で長さ方向は最初の１５ｃｍの部分で、研磨粒子を有する面に積層接着剤をコーティングした。被覆研磨物品の研磨粒子を有する面を、板の積層接着剤を有する面と、積層接着剤を有さない被覆研磨物品の１０ｃｍの部分が板から垂れ下がるように接着した。板と被覆研磨物品が均一に接合するように圧力を加えた。積層接着剤で接合させた板と被覆研磨物品とを室温（すなわち約２５℃）で４時間硬化させ、さらに９０℃で１２時間硬化させた。
【００８８】
続いて、試験を行う被覆研磨物品を、被覆研磨物品の幅が５．１ｃｍに減少するように物品の両端で直線に沿って切断した。得られた被覆研磨物品／板複合体を、引張試験機（ミネソタ州イーデンプレーリーのＭＴＳシステム（ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐ．，Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ）のシンテック６Ｗ（ＳＩＮＴＥＣＨ  ６Ｗ））の上部ジョーの固定具に水平に取り付け、被覆研磨物品の垂れ下がった部分の約１ｃｍを、試験機の下部ジョーに取り付け、ジョーの間の距離が１２．７ｃｍになるようにした。試験機のジョーを０．０５ｃｍ／秒の速度で離すと、被覆研磨物品は木板から９０℃の角度で引っ張られ、それによって被覆研磨物品の一部が板から引き離された。被覆研磨物品の層の間で分離が起こった。被覆研磨物品を板から分離するために必要な力は試験機によってチャートで記録され、単位ｋｇ／ｃｍで表される。力が強いほど、メイクコートのプレサイズコートへの接着性、および／またはプレサイズコートのバッキングへの接着性が優れている。
【００８９】
積層接着剤。２３７ｍＬの瓶に、７０ｇのエポキシ（エポン８２８（Ｅｐｏｎ  ８２８）、後述）と、４０ｇのポリアミドアミン（イリノイ州エルジンのヘンケル・アドヒーシブ・コーポレーション（Ｈｅｎｋｅｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｃｏｒｐ．，Ｅｌｇｉｎ，ＩＬ）のバーサミドＴＭ１２５（ＶｅｒｓａｍｉｄＴＭ  １２５））とを投入し、低剪断ミキサーで混合した。
【００９０】
材料：
ナイロンディスク：ナイロンディスク（外径１７．８ｃｍ、内径２．２ｃｍ、および厚さ０．７６ｍｍを、ニューヨーク州マウントオリーブのＢＡＳＦコーポレーション（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐ．，Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＹ）より入手したウルトラミドＴＭ（ＵｌｔｒａｍｉｄＴＭ）ナイロンを押出成形することによって作製した。
【００９１】
布Ａ：サウスカロライナ州スパータンバーグのミリケン（Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣ）より市販される重量約３２６ｇ／ｍ２のオープンエンド紡績糸から作製した１００％のポリエステル４／１朱子織物のバッキング材料。
【００９２】
処理布：布Ａを、９０％レゾールフェノール／１０％ニトリルラテックス樹脂の飽和剤で処理して、重量を４１６ｇ／ｍ２にした後、５５％のＣａＣＯ３、４３％のレゾールフェノール樹脂、および少量の着色用のＦｅ２Ｏ３との混合物でバックサイズ処理して、最終重量は約５１６ｇ／ｍ２となった布。
【００９３】
フィルム：厚さ３ミル（７５μｍ）の微孔質ポリプロピレンフィルム、ミネソタ州セントポールの３Ｍスペシャルティ・マテリアルズ・アンド・マニュファクチャリング（３Ｍ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手可能。
【００９４】
ＰＦ１：フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、フェノールとホルムアルデヒドのモル比が１．５〜２：１、組成物の全重量を基準にして１〜５重量％の金属（Ｉ族およびＩＩ族）水酸化物を触媒として使用。
【００９５】
ＰＦ２：組成物の全重量を基準にして約５０重量％のＣａＣＯ３を充填した組成物ＰＦ１を、固形分が８３重量％になるまで希釈した。
【００９６】
シアン酸エステル：スイスのバーゼルのロンザ・グループ（Ｌｏｎｚａ  Ｇｒｏｕｐ  Ｌｔｄ．，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）よりＰＴ１５、ＰＴ３０、ＰＴ６０、およびＣＴ９０として販売される。
【００９７】
１４０２：クレアノバ（Ｃｒｅａｎｏｖａ）よりダイナポルＳ１４０２（ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１４０２）として販売されるポリエステル樹脂。
【００９８】
ＴＭＰＴＡ：トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）より市販される。
【００９９】
ＥＰ：テキサス州ヒューストンのリゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より入手可能なエポンＴＭ８２８（ＥｐｏｎＴＭ  ８２８）エポキシ樹脂。
【０１００】
ＵＦ２：尿素−ホルムアルデヒド液体樹脂、ケンタッキー州ルイビルのボーデン・ケミカル（Ｂｏｒｄｅｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｃ．，Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）より商品名「デュリットＡ１−３０２９  Ｒ」（Ｄｕｒｉｔｅ  Ａ１−３０２９  Ｒ）で市販される。
【０１０１】
ＡＣＬ：塩化アルミニウム、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ．）より市販される。
【０１０２】
ＰＴＳＯＨ：ｐ−トルエンスルホン酸、アルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）より市販される。
【０１０３】
ＣａＣＯ３：炭酸カルシウムは、ジョージア州アトランタのＪ．Ｍ．フーバー／コーポレーション（Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）より商品名Ｑ３２５で入手した。
【０１０４】
長石：長石は、ノースカロライナ州スプルースパインのＫ−Ｔフェルドスパー・コーポレーション（Ｋ−Ｔ  Ｆｅｌｄｓｐａｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｓｐｒｕｃｅ  Ｐｉｎｅ，ＮＣ）より商品名「ミンスパー３」(ＭＩＮＳＰＡＲ  ３)で入手した。
【０１０５】
氷晶石：氷晶石は、ＲＴＮ氷晶石とも呼ばれ、テキサス州ヒューストンのＴＲインターナショナル・トレーディング（ＴＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｒａｄｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より商品名「ＲＴＮクリオライト」(ＲＴＮ  ＣＲＹＯＬＩＴＥ)を入手した。
【０１０６】
ＮＺＸ５：グレード５０の酸化アルミニウム／酸化ジルコニウム粒子、マサチューセッツ州ウースターのノートン（Ｎｏｒｔｏｎ  Ｃｏ．，  Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，  ＭＡ）より「ノーゾンＴＭ」(ＮＯＲＺＯＮＴＭ)として市販される。
【０１０７】
Ｐ８０：ＡＯグレードＰ８０酸化アルミニウム粒子、オーストリアのフィラッハ（Ｖｉｌｌａｃｈ）のトリーバッハー・シュレイフミッテル（Ｔｒｉｅｂａｃｈｅｒ  Ｓｃｈｌｅｉｆｍｉｔｔｅｌ  ＡＧ）より市販される。
【０１０８】
研磨ディスクの作製
ロンザ（Ｌｏｎｚａ）より入手可能な高温熱硬化性シアン酸エステル樹脂（プリマセットＰＴ（Ｐｒｉｍａｓｅｔ  ＰＴ）シリーズ樹脂ＰＴ１５、ＰＴ３０、ＰＴ６０、ＣＴ９０）、および全固形分を基準にして１重量％の第１の硬化剤（有機金属光触媒ＣＯＭ（（シクロペンタジエニル）（ｍ−キシレン）鉄（＋１）ヘキサフルオロアンチモネート（−１）））、および個々の実施例に記載のフィラーを含む第１の放射線硬化性前駆体からメイク樹脂を調製した。メイク樹脂を好適な溶媒に溶解した後、ナイロンディスク上にはけ塗りした。
【０１０９】
研磨粒子（ＮＺＸ５０）を、メイク樹脂上にドロップコーティングまたは静電コーティングした。無機物の重量は樹脂組成によって変動し、他に明記しない限りはディスク１枚当たり約４２ｇであった。
【０１１０】
コーティングした複合体は、１００℃〜１６０℃まで温度を上昇させて３時間加熱して、溶媒を蒸発させた。コーティングして乾燥させた複合体を、１１８Ｗ／ｃｍのＤ型紫外光（フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）より入手可能）下に５０フィート／分（ｆｐｍ）（１５．１ｍ／分）で３回通すことによって露光した。最後に、複合体を１６０℃に維持したオーブンで終夜加熱して、複合体の完全な硬化を確実にし、後の研削試験中にばらつきがない程度の硬化をさらに確実にした。
【０１１１】
シアン酸エステル樹脂と、１重量％の第２の硬化剤（この場合もＣＯＭ）と、６６重量％のフィラーとの第２の放射線硬化性前駆体を含有するサイズ樹脂配合物を適切な溶媒に溶解し、上記の硬化させた複合体にはけ塗りした。サイズコートした複合体について、メイクコートした複合体と同じ乾燥、硬化、および加熱のサイクルを実施した。
【０１１２】
便宜的に溶媒コーティングを使用したが、無溶媒法（たとえば、溶融コーティング、粉体コーティング、溶射）も有用である。
【０１１３】
フェノール樹脂（ＰＦ１）をメイク樹脂およびサイズ樹脂の両方に使用したことを除けば、上記手順で対照ディスクを作製した。メイク樹脂には４６重量％のＣａＣＯ３フィラーを充填し、サイズ樹脂には６６重量％の氷晶石を充填した。ＮＺＸ５０無機材料は静電コーティングした。樹脂のコーティング重量は、実験ディスクの重量と同等になるように設定した。目標とする乾燥メイクコーティング重量はディスク１枚当たり２ｇであり、乾燥サイズコーティング重量は典型的にはディスク１枚当たり７．５ｇであった。無機材料の重量はディスク１枚当たり４２ｇを目標にした。
【０１１４】
研磨ベルトの作製
５：４：１および７：２：１の比率（重量比）のシアン酸エステル（ＰＴ１５）：エポキシ（ＥＰ）：ポリエステル（１４０２）を第１の放射線硬化性前駆体として使用し、１重量％のＣＯＭを第１の硬化剤として使用し、４６重量％のＣａＣＯ３のフィラーを使用して、上記の一般手順と同様にしてメイク樹脂を調製した。
【０１１５】
シアン酸エステル（ＰＴ６０）を第２の放射線硬化性前駆体として使用し、１重量％のＣＯＭを第２の硬化剤として使用し、６６重量％の氷晶石またはＣａＣＯ３のフィラーを使用して、上記の一般手順と同様にしてサイズ樹脂を調製した。
【０１１６】
個々の実施例では他に明記しない限り、基材は処理布であった。コーティング方法は個々の実施例で議論している。ＮＺＸ５０無機材料は常に静電コーティングした。
【０１１７】
特定の対照試料が比較される場合のベルトとして同じコーティング方法を使用して、フェノール系メイク樹脂およびサイズ樹脂（ＰＦ１）を使用して対照ベルトを作製した。サイズ樹脂のコーティング手順は、メイク樹脂をホットメルトコーティングし、そのため温度上昇ステップを省略したことを除けば、研磨ディスク作製法（前述）と同じであった。
【０１１８】
研削性能にはコーティング重量の影響が大きいと思われるので、比較の前にコーティング重量の組み合わせについてスクリーニングを行った。対照ストリップのコーティング重量を標準（１００％）として使用した。切削性能対サイズコーティング重量のプロットから、望ましいメイクコーティング重量およびサイズコーティング重量を求めた。２×８インチ（５×２０ｃｍ）ストリップ１枚当たりで比較的軽いメイク重量の１．８ｇと、より重いサイズ重量（対照の１２０％）とを組み合わせると最良の研削結果画得られた。この組み合わせを、Ｅｌｂストリップ構造体の目標コーティング重量として使用した。
【０１１９】
実施例１〜３および比較例Ａ
メイク樹脂の調製を一般手順に記載のように行い、シアン酸エステル樹脂（ＰＴ１５）およびポリエステル樹脂（１４０２）を種々の比率で使用し、これをトリクロロエタンに溶解し、６６重量％の氷晶石フィラーと混合し、さらにナイロンディスク基材を使用した。ナイロン基材および無機材料の両方に対して適切な粘着性が維持されるようにするため、ポリエステル樹脂量は約５〜１５重量％の間を選択した。
【０１２０】
サイズ樹脂の調製を一般手順に記載のように行い、シアン酸エステル樹脂（ＰＴ６０）はトリクロロエタンに溶解し、６６重量％の氷晶石フィラーと混合した。試験結果を以下の表に示したが、所望の性能は最低限で対照試料の７５％であった。
【０１２１】
【表１】
2005505432.tif 000008
【０１２２】
これらの実施例は、許容できる切削試験結果でシェリングが改善されたことを示している。
【０１２３】
実施例４〜７および比較例Ｂ
メイク樹脂の調製を一般手順に記載のように行い、シアン酸エステル樹脂（ＰＴ１５）およびＥＰ（エポン８２８（Ｅｐｏｎ  ８２８））を種々の比率で使用し、これをＭＩＢＫに溶解し、さらに６６重量％の氷晶石フィラーと混合し、ナイロンディスク基材上にコーティングした。サイズ樹脂は実施例１〜３のように調製した。
【０１２４】
【表２】
2005505432.tif 000009
【０１２５】
これらの実施例では、性能を犠牲にすることなく、比較的安価なエポキシの有意な量をメイク樹脂に加えることができることが示された。
【０１２６】
実施例８〜１１および比較例Ｃ
これらの実施例は、種々の重量比のシアン酸エステル樹脂（ＰＴ１５）／ＥＰ（エポン８２８（Ｅｐｏｎ  ８２８））／ポリエステル（１４０２）をトリクロロエタンと配合した後にコーティングしたことを除けば、前述の方法で作製した。サイズ樹脂は実施例１〜３のように調製した。
【０１２７】
【表３】
2005505432.tif 000010
【０１２８】
これらの結果は、３成分での組み合わせも良好な性能が得られることを示している。
【０１２９】
実施例１２〜１５および比較例Ｄ
メイク樹脂の配合は、７０重量％のシアン酸エステル樹脂（ＰＴ１５）と３０重量％のＥＰとをＭＩＢＫに溶解し、続いて選択した４６重量％のフィラーと混合して行い、これをナイロンディスク基材にコーティングした。サイズ樹脂は実施例１〜３のように調製した。
【０１３０】
【表４】
2005505432.tif 000011
【０１３１】
この実験からは、ＣａＣＯ３によるシェリングの改善が最も顕著であり、切削性能には影響しなかったことが分かった。
【０１３２】
実施例１６〜１９および比較例Ｅ
フェノール系メイク樹脂（ＰＦ１）および静電コーティングされる無機材料を使用して、上記一般手順に記載されるようにディスクを作製した。
【０１３３】
サイズ樹脂は、種々のシアン酸エステルを使用したことを除けば、上記一般手順に記載されるようにして調製した。材料の性能以外に、切削前の樹脂の物理的状態も、樹脂の選択において考慮した。ＰＴ６０およびＣＴ９０シアン酸エステル樹脂は、室温でガラス状の材料であり、揮発性有機化合物を使用しないサイズ樹脂の適用に粉体コーティング法を使用できることが分かった。さらに、ＰＴ１５シアン酸エステル樹脂は、ホットメルトコーティングが可能な非晶質材料である。
【０１３４】
【表５】
2005505432.tif 000012
【０１３５】
この実験から、種々のシアン酸エステルサイズ樹脂をフェノール系メイク樹脂と使用すると、対照試料と同等の性能が得られることが分かった。
【０１３６】
実施例２０〜２４
シアネートメイク樹脂（５：４：１、前述の通り）およびドロップコーティングされる無機材料を使用して、上記一般手順に記載されるようにしてディスクを作製した。
【０１３７】
シアン酸エステル（ＰＴ１５またはＰＴ６０）をＥＰと混合しＭＩＢＫに溶解してから、６６重量％の氷晶石フィラーと混合したことを除けば、上記一般手順に記載されるようにしてサイズ樹脂を調製した。エポキシの量は、サイズ樹脂中のエポキシの重量％で報告され、サイズ樹脂の残分はシアン酸エステルである。切削は、対照試料に対する％として報告される。シェリングはｇの単位で報告される。
【０１３８】
【表６】
2005505432.tif 000013
【０１３９】
これらの実施例では、シアン酸エステルとエポキシの混合物を使用することで、シアン酸エステル単独と同等またはより優れた性能が得られることが分かった。
【０１４０】
実施例２５〜２７および比較例Ｆ
フェノール系メイク樹脂とドロップコーティングされる無機材料とを使用して、上記一般手順に記載されるようにしてディスクを作製した。
【０１４１】
シアン酸エステル（ＰＴ６０）をＭＩＢＫに溶解した後で選択したフィラーと混合したことを除けば、上記一般手順に記載されるようにしてサイズ樹脂を調製した。
【０１４２】
【表７】
2005505432.tif 000014
【０１４３】
実施例２８〜３２ならびに比較例ＧおよびＨ
前述の「研磨ベルトの作製」の項に記載されるようにして、メイク樹脂およびサイズ樹脂を配合した。溶融混合したメイク樹脂を９０℃まで予備加熱した後、ナイフコーターを使用して６０℃でバッキング上にコーティングした。続いて、無機材料を静電コーティングした。メイク樹脂のコーティング重量は２×８インチ（５×２０ｃｍ）ストリップ１枚当たりで２．１ｇであり、無機材料の重量は同じストリップ上で５．８ｇであった。
【０１４４】
シアン酸エステル樹脂（ＰＴ６０）をＭＩＢＫに溶解し、６６重量％の氷晶石フィラーと混合したものを含有するサイズ樹脂を、メイク樹脂および無機材料をコーティングした基材上に、目標サイズ重量が３１．２ｇの樹脂混合物（７０重量％固形分）で、４インチ×４２インチ（１０ｃｍ×１０７ｃｍ）のストリップ上にはけ塗りした。
【０１４５】
実施例２９〜３１では、シアネート混合物メイク樹脂（５：４：１）およびシアネートサイズ樹脂を使用した。実施例２９では、基材は１６０℃で終夜維持した処理布であり、メイク樹脂のコーティング重量は対照試料の８０％であり、サイズ樹脂のコーティング重量は対照試料の１００％であった。実施例３０は、布Ａバッキングを使用（同様に１６０℃で終夜維持）を使用しメイク樹脂のコーティング重量が対照試料の１００％であったことを除けば、実施例２９と同じ方法を繰り返した。実施例３１は、１６０℃で終夜維持した後にメイク樹脂およびサイズ樹脂を１８０℃で２時間後硬化させたことを除けば、実施例２９と同じ方法を繰り返した。
【０１４６】
実施例３２では、シアネート混合物メイク樹脂（７：２：１）およびシアネートサイズ樹脂を処理布上に使用した。実施例３３は、フェノール系メイク樹脂（ＰＦ１）を使用したことを除けば、同じ方法を繰り返した。これらの試料は１６０℃で終夜維持した。メイク樹脂のコーティング重量は、実施例３２では対照試料の８０％であり、実施例３３では対照試料の１００％であった。サイズ樹脂のコーティング樹脂は、どちらも対照試料の１００％であった。
【０１４７】
布Ａバッキングを使用した場合、メイク樹脂はプレサイズバッキング処理剤としても機能した。この実施例では、バッキング処理およびメイクコーティングを１段階工程にまとめることができることが分かった。
【０１４８】
湿式および乾式の研削結果を以下の表に示す。湿式検索結果は使用した処理または未処理のバッキングの両方で対照試料と同等以上であった。樹脂の後硬化は、対照試料よりもほぼ５０％高い大きく改善された研磨性能が見られた。予想される基準性能である、対照フェノール系ストリップ（フェノール系のメイク樹脂およびサイズ樹脂）を使用した組は、乾式研削結果でも同等であった。
【０１４９】
【表８】
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【０１５０】
【表９】
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【０１５１】
実施例３３
ホットメルトコーティング、ＵＶ硬化、および静電コーティングされる研磨粒子の連続法を使用して、メイク樹脂を調製し、この実施例に無機材料コーティングの導入を行った。投入されるメイク樹脂のコーティング重量は、２×８インチ（５×２０ｃｍ）ストリップ１枚当たりで１．７〜２．１ｇの範囲であった。
【０１５２】
ＰＴ６０サイズ樹脂を、粘度が３００〜６００ｃＰの範囲となるように調製した。フィラー（氷晶石）量は５２重量％に設定し、ＭＩＢＫ中の全固形分は７６重量％に設定した。検索結果は、対照試料の８０％の範囲内であった。
【０１５３】
実施例３４
スポンジ型塗装用ローラーを使用して、７６重量％固形分のＰＴ６０サイズ樹脂（ＭＩＢＫ溶媒中、６６重量％の氷晶石フィラー）をコーティングした。研削性能は向上し、特にシアネートサイズ樹脂をフェノール系メイク樹脂（ＰＦ１）上に使用した場合、乾式研削性能は、ロールコーティング法で作製した対照試料と同等（９５％）であった。
【０１５４】
実施例３５
ＵＶ照射後の樹脂粘度を向上させ、無機材料の配向を改善するために１〜６重量％のＴＭＰＴＡをメイク樹脂に混入したことを除けば、「研磨ベルトの作製」の項に記載のようにしてメイク樹脂を調製した。
【０１５５】
ＴＭＰＴＡを含有しないメイク樹脂材料と比較すると無機材料の配向が顕著に改善されたことが、光学顕微鏡によって観察された。
【０１５６】
実施例３６ならびに比較例ＪおよびＫ
この比較より、ＷＯ  ９９／５６９１４に記載の材料に対する本発明の改善が示された。
【０１５７】
実施例３６では、ＰＴ１５／ＥＰ／ＴＭＰＴＡが重量比（７０：３０：２．５）であるメイク樹脂と、ＰＴ６０シアン酸エステルおよび５２重量％のＣａＣＯ３フィラーのサイズ樹脂とを使用した。
【０１５８】
ＣＥ  ＪおよびＫでは、ＵＦ２／レゾールフェノール樹脂／ＡＣＬ／ＰＴＳＯＨの重量比（８５：１５：１２：１）のメイク樹脂をフィルムにコーティングした。ＣＥ  Ｊでは、ＰＦ１および３５重量％の長石フィラーのサイズ樹脂を使用した。ＣＥ  Ｋでは、ＰＴ６０および５０重量％のＣａＣＯ３フィラーのサイズ樹脂を使用した。
【０１５９】
各試料の研磨剤層には、Ｐ８０無機材料を静電コーティングした。シーファー（Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）試験では２０ポンド（９．０７  ｋｇ）の荷重を５００サイクル使用した。切削された材料の量は単位ｇで報告した。
【０１６０】
【表１０】
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【０１６１】
シーファー（Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）試験結果から、実施例３６の材料および方法で、比較例の材料と同等以上の結果を得たことがわかる。しかし、この試験は、より一般的な粗い研削用途条件での樹脂性能と比較できるほど過酷ではない。すなわち、樹脂はシーファー（Ｓｃｈｉｅｆｅｒ）試験では残留することができるが、はるかに激しく粗い研削試験、たとえば前述のＥｌｂ試験、特に湿式Ｅｌｂ試験には耐えられない。
【０１６２】
実施例３７〜３９および比較例Ｌ（バッキング処理の実施例）
実施例３７およびＣＥ−Ｌの基材は処理布であった。シアネート混合物（７０重量％ＰＴ１５：３０重量％ＥＰ）の３ミル（０．０７６ｍｍ）の層をプレサイズとして使用して、実施例３８および３９の布Ａ基材の処理を行った。
【０１６３】
幅３０．５ｃｍのコーティングナイフおよび台を６６℃に加熱した。ナイフの間隙は２５μｍに設定した。このナイフおよび台を使用して処理布にメイクコート組成物をコーティングした。この布をナイフの下で機械的に引っ張り、手でメイクコートを形成した。
【０１６４】
実施例３７および３９では、ＰＴ１５／ＥＰ／ＴＭＰＴＡの重量比７０：３０：２．５のメイク樹脂を５２重量％（全樹脂重量基準）のＣａＣＯ３フィラーと混合した。ＵＶフュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）ランプを１１８Ｗ／ｃｍ（Ｄ球）で使用し約５ｍ／分（ｍｐｍ）でこのメイクコート組成物を通して放射線照射して、多官能性（メタ）アクリレートを少なくとも部分的に反応させた後、メイクコート組成物中に研磨グリットを静電コーティングした。実施例３８およびＣＥ−Ｌでは、ＰＦ１および５２重量％のＣａＣＯ３フィラーのフェノール系メイク樹脂を使用した。
【０１６５】
メイクコートステップの後に、研磨グリット（ＮＺＸ５０）を静電コーティングし、続いてＰＦ２サイズ樹脂をコーティングした。
【０１６６】
９０°剥離接着試験を使用して、バッキング処理の品質を調べた。値が大きいほど、優れた布処理であることを示している。以下の表は、試験試料の構成および結果を示している。
【０１６７】
【表１１】
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【０１６８】
これらの実施例では、シアネート−エポキシプレサイズ層によって、布基材と従来のフェノール系またはシアネート−エポキシメイク樹脂との両方に対して十分な接着性が得られることが示された。
【０１６９】
本発明の種々の修正および変形は、本発明の範囲および原理を逸脱することなく当業者には明らかとなるであろうし、以上の説明的な実施態様に本発明が不当に限定されるべきではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の一実施態様による被覆研磨物品の一部の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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