(57)【要約】  本発明は、研磨物品のためのバッキング（１２５）であって、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面（１２６）および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素（２２、２８）を含む第２の反対主面（１２７）を有するシート様高分子基材を含むバッキング（１２５）を提供する。研磨製品（５０）は、バッキング（２９）の少なくとも隆起部分（６３）に研磨コーティング（６２）を被覆することにより提供される。
2005514218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨物品のためのバッキングであって、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面を有するシート様高分子基材を含むバッキング。
【請求項２】
前記第１の主面上の前記模様は均一模様である、請求項１に記載のバッキング。
【請求項３】
前記造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形された平遠心端を有するフィラメントステムを含む、請求項１または２に記載のバッキング。
【請求項４】
前記造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含む、請求項１または２に記載のバッキング。
【請求項５】
ａ．非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面を有するシート様高分子基材を含むバッキングと、
ｂ．少なくとも前記隆起面上の研磨コーティングと
を含む研磨物品。
【請求項６】
前記研磨コーティングは研磨粒子および結合剤を含む、請求項５に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記研磨コーティングは隆起面と窪み面とを含む造形研磨表面を有する、請求項６に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記第１の主面上の前記模様は均一模様である、請求項５に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記第１の主面上の前記模様は無秩序模様である、請求項５に記載の研磨物品。
【請求項１０】
造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形された平遠心端を有するフィラメントステムを含む、請求項５〜９のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含む、請求項５〜９のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記研磨コーティングは、各研磨粒子の少なくとも一部が埋め込まれる結合剤メークコートを含む、請求項５に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記メークコートは、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ニトリルゴム樹脂、ウレタン樹脂、アミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、ウレアホルムアルデヒド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびブタジエンゴム樹脂からなる群から選択された結合剤である、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記メークコートおよび前記研磨粒子上にサイズコートを更に含む、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１５】
前記サイズコートは、フェノール樹脂、α，β−不飽和カルボニル側基を有するアミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン系不飽和樹脂、エチレン系不飽和樹脂、アクリレート化イソシアヌレート樹脂、ウレアホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、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、ビスマレイミド樹脂、弗素変性樹脂およびそれらの組み合わせからなる群から選択された結合剤樹脂である、請求項１４に記載の研磨物品。
【請求項１６】
前記研磨粒子は、融解アルミナ、炭化珪素、アルミナ系セラミックス、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ダイヤモンド、セリア、立方晶窒化硼素、ガーネット、すりガラス、石英およびそれらの組み合わせからなる群から選択された材料を含む、請求項５〜１５のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項１７】
研磨物品のためのバッキングを製造する方法であって、
ａ．溶融高分子材料を押し出して、第１の主面および第２の反対主面を有するシートを形成する工程と、
ｂ．非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む接触面を有する第１のツールに溶融シートの前記第１の主面を接触させて、窪み面と隆起面の対応する模様を前記第１の主面に作る工程と、
ｃ．二部分機械的噛み合い系の一部である造形噛み合い要素および造形噛み合い要素の前駆体からなる群から選択された複数の要素を中に作ることができる接触面を有する第２のツールに溶融シート材料の前記第２の主面を接触させる工程と、
ｄ．前記溶融シートを固化して前記バッキングを形成する工程と
を含む方法。
【請求項１８】
工程（ｃ）および（ｂ）は同時に行われる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリマーシートは、ポリマーシート中で各々が層を含む少なくとも二種の異なるポリマー材料からなる共押出ポリマーシートである、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２のツールは、前記第２の主面上に遠心端と接触端を各々が含む直立ステムを作ることができる接触面を含み、前記遠心端を平坦化する更なる工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２のツールは、前記第２の主面上に接触端を各々が有するフック要素を作ることができるキャビティを有する接触面を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
研磨物品を製造する方法であって、
ａ．溶融高分子材料を押し出して、第１の主面および第２の反対主面を有するシートを形成する工程と、
ｂ．非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む接触面を有する第１のツールに溶融シートの前記第１の主面を接触させて、窪み面と隆起面の対応する模様を前記第１の主面に作る工程と、
ｃ．二部分機械的噛み合い系の一部である造形噛み合い要素および造形噛み合い要素の前駆体からなる群から選択された複数の要素を中に作ることができる接触面を有する第２のツールに溶融シート材料の前記第２の主面を接触させる工程と、
ｄ．前記溶融シートを固化して前記バッキングを形成する工程と、
ｅ．少なくとも前記第１の主面の前記隆起面上に研磨コーティングを提供する工程と
を含む方法。
【請求項２３】
前記研磨コーティングは、
ａ．少なくとも前記第１の主面の隆起面に硬化性結合剤組成物のメークコートを被覆し、
ｂ．前記硬化性組成物のメークコート上に研磨粒子を沈積させ、
ｃ．前記メークコート組成物を少なくとも部分的に硬化させる
ことによって提供される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
硬化性結合剤組成物のサイズコートをメークコートおよび研磨粒子に被覆し、前記サイズコート組成物を硬化させることを更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記研磨粒子は、研磨粒子と硬化性結合剤組成物を混合して、硬化して研磨コーティングを提供する混合物を提供し、少なくとも前記第１の主面の隆起面に前記混合物を被覆し、前記硬化性結合剤組成物を硬化させることにより前記第１の表面に提供される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
研磨粒子を含有する前記硬化性結合剤組成物を被覆した後であるが硬化する前に、隆起面および窪み面を含むツールの表面に前記コーティングを接触させて、前記研磨コーティングに造形面を提供する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
研磨物品のためのバッキングであって、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を一体的に含む第２の反対主面を有するシート様基材を含むバッキング。
【請求項２８】
前記非研磨性の隆起面は前記第１の主面に積層され、前記窪み面は前記第１の主面によって画定される、請求項２７に記載のバッキング。
【請求項２９】
少なくとも前記隆起面上に被覆された研磨コーティングを有する、請求項２７に記載のバッキングを含む研磨物品。
【請求項３０】
被覆研磨物品のための造形バッキングを製造する方法であって、
ａ．第１の主面および二部分機械的接合系の一部を一体的に含む第２の反対主面を有するシート様バッキングを提供する工程と、
ｂ．前記第１の主面に取り付けられた接合端および前記第１の主面から間隔を空けられた遠心端を各々が有する複数の分離した造形構造体であって、同じ平面に一般に整列された遠心端を含む造形構造体を前記第１の主面に被着させる工程と
を含む方法。
【請求項３１】
前記複数の分離した造形構造体は、成形溶融ポリマー構造体を前記第１の主面に被着させ、前記成形溶融ポリマー構造体を冷却させ、前記分離した造形構造体を提供することにより被着される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記バッキングは裏布である、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、研磨製品のためのバッキング、バッキングを製造する方法、およびバッキングを含む研磨製品、研磨製品を製造する方法および研磨製品を用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被覆研磨製品は、典型的には、研磨コーティングを上塗りされている可撓性バッキング材料を含む。研磨コーティングは、一般に、バッキングの上面に最初に被着される典型的には「メーク」コートと呼ばれる第１のコーティングを含み、メークコートが十分にまだ硬化されていない間に、研磨粒子はメークコート中に沈積されて、部分的にメークコート中に埋め込まれることになる。その後、メークコートは少なくとも部分的に硬化され、研磨粒子は、典型的には、メークコートと研磨粒子を覆うサイズコートの添加によって被覆研磨製品内で更に固定される。メークコートとサイズコートの完全硬化後に、被覆研磨製品がもたらされる。被覆研磨製品は、硬化性結合剤中の研磨粒子のブレンドをバッキングの片面に被着させることにより製造された研磨製品も含んでよい。ブレンドは、典型的には、バッキングの上面上に適する手段によって被覆され、その後、硬化される。研磨コーティングの表面は硬化の前に修正して、三次元研磨表面または構造化研磨表面をもたらすため隆起部分および窪み部分を含めてもよい。
【０００３】
場合によって、実際には、研磨コーティング自体に三次元表面を与えるのでなく、バッキングに三次元表面を与えることが望ましい。バッキングに三次元表面を与える場合、研磨コーティングを上に被着させた、得られた表面は、典型的には、隆起面において一般に平坦である窪み面および隆起面を含み、隆起面は一般に同じ平面内に配置されて不連続研磨表面を提供する。
【０００４】
殆どの被覆研磨製品は、矩形シート、ディスク造形品、細長い帯および研磨ベルトを提供するために両端で固定されている細長い帯などの様々な造形品のどれにでも二次加工される。研磨ディスクは、典型的には、オービタルサンダーなどの砂まき装置内で用いられ、従って、被覆研磨ディスクを取り付ける何らかの手段、すなわち、砂まき装置上に含まれた可動パッドを研磨ディスクの非研磨側に必要とする。研磨ディスクを取り付けようとする表面が接着剤コーティングと表面との間の良好な接着層を提供するために適応されている表面でありつつ、研磨ディスクの非研磨側または研磨ディスクを被着させる支持パッドのいずれかの上に感圧接着剤組成物のコーティングを置くことがかなり一般的である。他の機械的接合系は知られている。例えば、研磨物品の裏側はループ基材を含む。ループ基材の目的は、支持パッド上でフックにしっかりと係合させるためのディスクなどの研磨製品のための手段を提供することである。さらに、遠心端を平らにさせた直立フィラメントステムを含むシートも、ループ基材との係合のための噛み合い装置として用いてよい。ループ基材は、研磨シート材料の裏側または研磨シート材料を取り付ける支持体のいずれかに被着させてもよい。この場合、他の側は噛み合い部材、すなわち、平遠心端を有する多数のフックまたはステムを含むシートである。
【０００５】
本発明の前には、（１）研磨コーティングを被覆しようとする表面上に隆起部分および窪み部分を有するバッキングおよび（２）二部分機械的噛み合い系の一部を被着させようとするバッキングの裏側を含んでいた研磨シート材料の製造業者は、多工程運転においてこの結果を達成することを必要とした。典型的には、バッキングは、最初に隆起面および窪み面をもって調製された。その後、研磨コーティングは隆起面に少なくとも被着された。その後の運転は、シート保持フックまたは平遠心端を有するステムなどの二部分機械的噛み合い系の一部を含むシート材料を積層することが必要とされた。
【０００６】
特許文献１（ウッドデル（Ｗｏｏｄｄｅｌｌ）ら）には、複数の接着された研磨セグメントを接着剤によって取り付けさせたバッキングを有する研磨物品が教示されている。これらの接着された研磨セグメントは、規定模様でバッキングに接着剤で固定することが可能である。
【０００７】
特許文献２（アルバートソン（Ａｌｂｅｒｔｓｏｎ））には、圧縮研磨ディスクを製造する方法が教示されている。被覆研磨繊維ディスクの数層は型内に置かれ、その後、熱および圧力を受けて、圧縮中心ディスクを形成する。型は規定模様を有し、その後、その模様は圧縮中心ディスクに転写し、よって模様被覆研磨物品を与える。
【０００８】
特許文献３（ハイウッド（Ｈａｙｗｏｏｄ））には、研磨部分のランドおよび溝が中にある被覆研磨剤が教示されている。接着剤コーティングはバッキングの前面に被着され、その後、この接着剤コーティングは櫛ですいて峰および谷を作る。次に、砥粒は、接着剤中に突き出され、その後、接着剤コーティングが固化する。
【０００９】
特許文献４（ハースト（Ｈｕｒｓｔ））には、バッキング、接着系および接着系によってバッキングに固定される砥粒を含む研磨物品が開示されている。砥粒は、砥粒と接着系とは異なる結合剤の複合材である。砥粒は三次元であり、好ましくは錐体状である。この研磨物品を製造するために、砥粒は最初に成形プロセスを経由して製造される。次に、バッキングが型内に入れられ、その後、接着系および砥粒が入れられる。型は、バッキング上に規定模様を有する砥粒をもたらす模様入りキャビティを型内に有する。
【００１０】
特許文献５（ハギハラ（Ｈａｇｉｈａｒａ））には、研磨剤充填硬化樹脂複合材を含む可撓性研磨ディスクが記載されている。ディスクは成形プロセスによって形成された構造化表面を更に含む。
【００１１】
特許文献６（アントン（Ａｎｔｈｏｎ））は、ラッピング型研磨物品に関連している。結合剤および砥粒は合わせて混合され、その後、グリッドを通してバッキング上に噴霧される。グリッドの存在は模様入り研磨コーティングをもたらす。
【００１２】
特許文献７（ムーア（Ｍｏｏｒｅ））は、模様入りラッピングフィルムに関連する。研磨剤／結合剤樹脂スラリーが調製され、スラリーはマスクを通して被着されて、とびとびの島を形成する。次に、結合剤樹脂が硬化する。マスクはシルクスクリーン、ステンシル、ワイヤまたはメッシュであってもよい。
【００１３】
特許文献８（カクズマレク（Ｋａｃｚｍａｒｅｋ）ら）および特許文献９（チャスマン（Ｃｈａｓｍａｎ）ら）は、バッキングおよびバッキングに接着させた研磨コーティングを含むラッピング研磨物品に関連する。研磨コーティングはラッピングサイズ砥粒およびラジカル重合によって硬化させた結合剤のサスペンジョンを含む。研磨コーティングは、グラビアロールによって模様に造形することが可能である。
【００１４】
特許文献１０（シゲハル（Ｓｈｉｇｅｈａｒｕ）、１９８７年１０月１９日公開）には、基材上に多数の間欠突起を形成する方法が記載されている。前もって硬化させた樹脂のビースは板の両側に同時に押出成形され、その後硬化される。
【００１５】
特許文献１１（カルホウン（Ｃａｌｈｏｕｎ）ら）には、砥粒が強く接着され、所定の横間隔で実質的に平面内に存在する模様入り研磨シートが教示されている。この発明において、砥粒は、各粒が研磨バッキングに本質的に一つずつ被着されるように衝突技術により被着される。これは、精密に制御された砥粒間隔を有する研磨シートをもたらす。
【００１６】
特許文献１２（ツカダ（Ｔｓｕｋａｄａ）ら、１９９０年３月２３日公開）には、規定模様を有するラッピングフィルムを製造する方法が教示されている。研磨剤／結合剤スラリーはツール中の凹みに被覆される。その後、バッキングはツール上に被着され、研磨スラリー中の結合剤は硬化される。次に、得られた被覆研磨剤はツールから取り出される。結合剤は、放射線エネルギーまたは熱エネルギーによって硬化させることが可能である。
【００１７】
特許文献１３（ラビパチ（Ｒａｖｉｐａｔｉ）ら）は、眼用途向けであるラッピングフィルムに関連している。ラッピングフィルムは、接着剤の放射線硬化結合剤中に分散させた砥粒の模様入り表面コーティングを含む。模様入り表面を作るために、研磨剤／硬化性結合剤スラリーは、グラビアロールの表面上に造形され、造形されたスラリーはロール表面から除去され、その後、硬化のための放射線エネルギーを照射される。
【００１８】
特許文献１４（ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ））は、エンボスシート上に研磨剤／接着剤スラリーを均一に被覆して、硬化するとスラリーの表面張力によってベースシートの凹凸に対応して形成される高研磨部分と低研磨部分を有する研磨コーティングを提供するということで研磨シートに関連している。
【００１９】
特許文献１５（ムチ（Ｍｕｃｃｉ））には、複数の精密に造形された研磨複合材を含有する被覆研磨剤で研磨することにより基材上に模様入り表面を提供する方法が教示されている。研磨複合材は無秩序でない配列にあり、各複合材は結合剤に分散させた複数の砥粒を含む。
【００２０】
特許文献１６（ニシオ（Ｎｉｓｉｏ）ら、１９９２年６月２日公開）には、ラッピングテープを製造する方法が教示されている。砥粒および電子ビーム硬化性樹脂を含む研磨スラリーは、凹版ロールまたは陥凹プレートの表面に被着される。その後、研磨スラリーは、結合剤を硬化させる電子ビームを照射され、得られたラッピングテープはロールから取り出される。
【００２１】
特許文献１７（ツセレシン（Ｔｓｅｌｅｓｉｎ））には、複数の峰および谷を有する被覆研磨剤が記載されている。研磨粒子は、複合構造体の表面中に、および複合構造体の表面上に埋め込まれる。
【００２２】
特許文献１８（オオイシ（Ｏｈｉｓｈｉ）には、基材上に複数の微粒子充填樹脂突起を含む表面処理用テープが記載されている。突起は、高価研磨粒子の層が被覆された密間隔ベルナールセルである。
【００２３】
本願と同一譲受人に譲渡された特許文献１９（カルホウン（Ｃａｌｈｏｕｎ））には、研磨物品を製造する方法が教示されている。研磨スラリーは、エンボス基材の凹部に被覆される。得られた構造はバッキングに積層され、研磨スラリー中の結合剤は硬化される。エンボス基材は除去され、研磨スラリーはバッキングに接着する。
【００２４】
本願と同一譲受人に譲渡された特許文献２０（ブルックスブールト（Ｂｒｕｘｖｏｏｒｔ）ら）には、研磨物品を製造する方法が教示されている。研磨剤／結合剤／発泡剤スラリーはエンボスバッキングの凹部にのみ実質的に被覆される。被覆後、結合剤は硬化され、発泡剤は活性化される。これは、エンボスバッキングの表面上でスラリーを発泡させる。
【００２５】
本願と同一譲受人に譲渡された特許文献２１（スパージョン（Ｓｐｕｒｇｅｏｎ）ら）には、研磨物品を製造する方法が教示されている。この特許出願の一態様において、研磨剤／結合剤スラリーは、エンボス基材の凹部に被覆される。放射線エネルギーは、エンボス基材を通して研磨スラリーに伝達されて結合剤を硬化させる。
【００２６】
本願と同一譲受人に譲渡された特許文献２２（フープマン（Ｈｏｏｐｍａｎ））には、機構が精密に造形されるが、研磨粒子自体の間で異なる研磨粒子が教示されている。
【００２７】
特許文献２３（ロメロ（Ｒｏｍｅｒｏ）、１９９７年１０月２２日公開）には、模様入り研磨表面を有する研磨物品が記載されている。研磨粒子は、熱可塑性材料を含む複数の隆起部分および凹部分を有し、隆起部分が接着剤および研磨材料の層を更に含む一方で、凹部分は研磨材料がない。
【００２８】
特許文献２４（サカキバラ（Ｓａｋａｋｉｂａｒａ）ら）には、成形メカニカルファスナーを製造する方法および装置が記載されている。キャビティを形成する噛み合い要素を有するダイホイールは熱可塑性樹脂を押出成形する。ダイホイールは、実質的に均一な剥離力でダイから噛み合い要素の除去に備える冷却手段を有し、よって基材の変形を防ぐ。
【００２９】
特許文献２５（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）は、第１の主面および第２の反対主面を有する研磨物品に関連する。メカニカルファスナーは、一表面上に形成され、精密に造形された研磨複合材は、反対主面上で突起ツールにより被着される。
【００３０】
特許文献２６（ガグリアルディ（Ｇａｇｌｉａｒｄｉ）ら）には、バッキングの表面に一体的に成形された突起を含む複数の研磨補助を有する研磨物品が記載されている。突起は、研磨粒子が峰および谷の少なくとも一部を覆う複数の峰および谷を形成するために等高線状に作られる。
【００３１】
特許文献２７（アーモッド（Ａａｍｏｄｔ）ら）には、噛み合い要素が分画線を有する凸形ヘッドを含むメカニカルファスナーが開示されている。凸形ヘッドは、ステム端上に加熱材料の層を被着させることにより形成される。
【特許文献１】米国特許第２，１１５，８９７号明細書
【特許文献２】米国特許第２，２４２，８７７号明細書
【特許文献３】米国特許第２，７５５，６０７号明細書
【特許文献４】米国特許第３，０４８，４８２号明細書
【特許文献５】米国特許第３，４９８，０１０号明細書
【特許文献６】米国特許第３，６０５，３４９号明細書
【特許文献７】英国特許出願第２，０９４，８２４号明細書
【特許文献８】米国特許第４，６４４，７０３号明細書
【特許文献９】米国特許第４，７７３，９２０号明細書
【特許文献１０】特開昭６２−２３８７２４Ａ号公報
【特許文献１１】米国特許第４，９３０，２６６号明細書
【特許文献１２】特開平０２−０８３１７２号公報
【特許文献１３】米国特許第５，０１４，４６８号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，０１５，２６６号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，１０７，６２６号明細書
【特許文献１６】特開平４−１５９０８４号公報
【特許文献１７】米国特許第５，１９０，５６８号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，１９９，２２７号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，４３７，７５４号明細書
【特許文献２０】米国特許第５，２１９，４６２号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，４３５，８１６号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，６７２，０９７号明細書
【特許文献２３】欧州特許第７０２，６１５号明細書
【特許文献２４】米国特許第５，６９０，８７５号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，７８５，７８４号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，２９９，５０８号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，３０３，０６２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明は研磨物品のための新規バッキングを提供する。バッキングは、研磨コーティングを上に被着させる隆起面および窪み面を保持する主面および二部分機械的締め付け系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む反対主面を含めるために本質的に単一工程で製造される。
【００３３】
第１の実施形態において、本発明は、研磨物品のためのバッキングであって、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面を有するシート様高分子基材を含むバッキングを提供する。第１の主面上の模様は、均一な模様または無秩序模様のいずれかであってもよい。噛み合い要素は、第２の主面に一体的に造形された平遠心端を有するフィラメントステムを含んでもよいか、または第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含んでもよい。
【００３４】
更なる実施形態において、本発明は、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面を有するシート様高分子基材を含むバッキングと、少なくとも前記隆起面上の研磨コーティングとを含む研磨物品を提供する。
【００３５】
隆起面は、好ましくは、同じ平面内に配されて不連続研磨表面を提供する。研磨コーティングは、好ましい構成が隆起面を被覆するだけであるけれども、窪み面および隆起面を含む全体の第１の主面を被覆してもよい。
【００３６】
研磨コーティングは研磨粒子と結合剤の混合物を含んでもよく、硬化性結合剤は、第１の主面に被着させた時に硬化して均一な研磨コーティングを提供する。コーティングは、隆起部分および窪み部分を中に与えて造形研磨コーティングまたは構造化研磨コーティングをもたらすために硬化の前に修正してもよい。
【００３７】
噛み合い要素は、こうした第２の主面に一体的に造形されたフィラメントステムを含んでもよく、各ステムは平遠心端またはフック要素を有し、各ステム要素またはフック要素は第２の主面に一体的に造形されている。
【００３８】
研磨コーティングは、各研磨粒子の少なくとも一部が中に埋め込まれる結合剤メークコートを含んでもよく、メークコートおよび研磨粒子上にサイズコートを更に含んでもよい。
【００３９】
更なる実施形態において、本発明は研磨物品のためのバッキングを製造する方法を提供する。この方法は、
溶融高分子材料を押し出して、第１の主面および第２の反対主面を有する溶融ポリマーシートを形成する工程と、
隆起面と窪み面の模様を含む接触面を有する第１のツールに溶融ポリマーシートの前記第１の主面を接触させて、窪み面と隆起面の対応する模様を前記第１の主面に作る工程と、
二部分機械的噛み合い系の一部である造形噛み合い要素および造形噛み合い要素の前駆体からなる群から選択された複数の要素を中に作ることができる接触面を有する第２のツールに溶融ポリマーシートの前記第２の主面を接触させる工程と、
前記溶融ポリマーシートを固化して前記バッキングを形成する工程と、
前記噛み合い要素中に噛み合い要素のいずれかの前駆体を形成する工程と
を含む。
【００４０】
好ましくは、第１の表面の隆起面および窪み面の模様を形成する工程および第２の主面における噛み合い要素の前駆体である噛み合い要素を形成する工程は同時に行われる。ポリマーシートは、各ポリマー材料がポリマーシート中に層を含む少なくとも二種の異なるポリマー材料を含む共押出ポリマーシートであってもよい。
【００４１】
造形噛み合い要素の前駆体は、好ましくは直立ステムであり、直立ステムは、それらの遠心端を平らにして、ループ化布地に係合可能である平坦ヘッド部分を提供するために成形後に更に処理される。あるいは、噛み合い要素は、フィラメントストランドが第２のツールの接触面に含まれた開口から後退するにつれて現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）でフックを形成する第２のツールの表面上で、適切に造形された成形キャビティを用いることによりフックに成形してもよい。あるいは、フックは直立構成に成形し、後で軟化させ、適切なツールによりフック形状に適切に配置してもよい。
【００４２】
研磨コーティングは、少なくとも第１の表面の隆起面上に被着されて、不連続研磨表面を提供する。前述したように、研磨コーティングは、平滑な構成または造形構成あるいは構造化構成で被着させてもよい研磨粒子と硬化性結合剤のブレンド、あるいは従来のメーク被覆研磨コーティングおよびサイズ被覆研磨コーティングのいずれかであってもよい。
【００４３】
更なる態様において、本発明は研磨物品を製造する方法を提供する。この方法は、
溶融高分子材料を押し出して、第１の主面および第２の反対主面を有する溶融ポリマーシートを形成する工程と、
隆起面と窪み面の模様を含む接触面を有する第１のツールに溶融ポリマーシートの前記第１の主面を接触させて、窪み面と隆起面の対応する模様を前記第１の主面に作る工程と、
二部分機械的噛み合い系の一部である造形噛み合い要素および造形噛み合い要素の前駆体からなる群から選択された複数の要素を中に作ることができる接触面を有する第２のツールに溶融ポリマーシート材料の前記第２の主面を接触させる工程と、
前記溶融シートを固化して前記バッキングを提供する工程と、
前記噛み合い要素中に噛み合い要素のいずれかの前駆体を形成する工程と、
少なくとも前記第１の主面の隆起面上に研磨コーティングを提供する工程と
を含む。
【００４４】
研磨コーティングは、硬化性結合剤組成物のメークコートを少なくとも第１の主面の隆起面に被覆し、硬化性結合剤組成物のメークコート中に研磨粒子を沈積させ、メークコート結合剤組成物を少なくとも部分的に硬化させることにより提供してもよい。好ましくは、硬化性サイズコート組成物は、メークコートおよび研磨粒子上に被覆され、その後、メークコート組成物およびサイズコート組成物は適切なプロセスによって完全に硬化される。
【００４５】
更なる実施形態において、本発明は、製作品を研磨する方法であって、
隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面を有するシート様高分子基材を含むバッキングを含む研磨物品の研磨コーティングを二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面において接触させる工程と、
少なくとも隆起面上に研磨コーティングを提供する工程と、
研磨物品または製作品の少なくとも一方を動かして、製作品の接触面を研磨する工程と
を含む方法を提供する。
【００４６】
製作品は、いかなる材料、例えば、金属、ウール、プラスチックおよび複合材からなる群から選択された材料からも形成してよい。製作品は、再塗装される表面を提供するために研磨してもよい塗装製作品であってもよい。
【００４７】
本発明の研磨物品は、研磨ディスク、研磨ベルトおよび矩形研磨シートなどの様々な従来型造形研磨製品のいずれにも二次加工してよい。本発明の研磨物品の好ましい形状は、第２の主面上に形成された機械的噛み合い要素を受理するための支持パッドを有する従来のオービタルサンダーまたは類似装置に適合するために円形であってもよいパッドの形状を取る。支持パッドは、研磨物品の第２の主面上に提供された要素のための噛み合い要素を含む。
【００４８】
図面の図１〜１０を用いることにより本発明を更に例示する。
【００４９】
上で示した図面のどれもが一定の率での縮尺によることを意図しておらず、本発明をより明確に理解する目的で特定の機構が誇張して示されていることは注意されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
ここで図１を参照すると、微粒子高分子材料を押出機１０に導入してもよいホッパー１１を含む押出機１０を示している。押出機は、模様入りロール１４とベルト１５のキャビティ保持面１６との間で移動する溶融ポリマーシート１２を製造するために適切な押出機ダイから溶融ポリマーシートを溶融し成形する能力を有するこの目的のための従来のいかなる商用押出機であってもよい。好ましい押出機は、溶融した材料シートを形成できる開口を有する押出機ダイが装備された商品名「シングルスクリューエクストルーダー（ＳＩＮＧＬＥ  ＳＣＲＥＷ  ＥＸＴＲＵＤＥＲ）」で、ウィスコンシン州チペワフォールズのジョンソン・プラスチック・マシーナリー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ  Ｃｏ．（Ｃｈｉｐｐｅｗａ  Ｆａｌｌｓ，ＷＩ））によって販売されている押出機である。押出機の運転条件は次の通りである。
【００５１】
押出機ダイを２４８．９℃に加熱した。押出機ダイは１２．７ｍｍ（０．５インチ）の開口を有していた。高分子材料を押出機内で２６．７℃／分の速度で加熱した。
【００５２】
１８℃に加熱されスチールから構成された模様入りロール１４を８．２ｍ／分で回転させた。１８．３℃で維持されたスチール製模様入りロール１４は、約１，７８３個の錐体／ｍ２（１１，５００個の錐体／インチ２）を有する円筒表面上に千鳥錐体を含んでいた。製模様入りロール１４を８．２ｍ／分で回転させた。
【００５３】
直立フィラメントを形成できるキャビティ保持面１６を有するベルト１５をそれぞれロール組１７、１８、１９および２０上で移動させた。ステム２２がベルト表面１６中に形成されつつ、溶融シート１２の上面に同時に複数の隆起部分２１を与えるように、それぞれ模様入り表面ロール１４とロール１７上に保持されたベルト１５のキャビティ保持面１６との間でニップが形成された。上面上に隆起部分２１および低面上にフィラメントステム２２を保持する得られた造形バッキング２３を固化することを可能とし、ベルト１５の表面１６中のステム形成開口からステム２２を取り除くように、ステム形成ベルト表面１６から間隔を空けられた遊びロール１８の上でおよび遊びロール２４の下で移動させた。その後、フック要素前駆体ステム２２を保持するバッキングをそれぞれ３個の積み重ねロール２５、２６および２７のまわりで蛇行式に移動させて、直立ステム２２の遠心端を平らにして平ステム２８を提供した。ロール２５を１４３℃に加熱し、８．２ｍ／分で時計回りに回転させ、ロール２５はスチールから構成されていた。ロール２６を１０℃で冷却し、８．２ｍ／分で時計回りに回転させ、ロール２６はスチールから構成されていた。ロール２７を１４３℃で加熱し、８．２ｍ／分で時計回りに回転させ、ロール２７はスチールから構成されていた。フィラメントステム２８を提供するために平遠心端を形成した後、得られたバッキング材料２９をロール３０として貯蔵のために巻き取った。
【００５４】
図２は、上面４０および下面４１を示すバッキング２９の一部の拡大概略断面図である。上面４０は隆起面４２および窪み面４３を含む。下面４１はループ化布地基材との係合のための平遠心端４５を有する直立ステム４４を含む。バッキングの第２の主面上で用いられる二部分機械的締め付け係の一部である複数の造形噛み合い要素を製造する方法は、米国特許第５，７８５，７８４号明細書（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）に記載されている。
【００５５】
図１に描かれた装置において、エンドレスベルト１５は、溶融熱可塑性材料から直立ステム２２を製造できる表面１６を有する生産ツールである。好ましい溶融熱可塑性材料は、「ＳＲＤ７５８７」という商品名で、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））によって販売されているポリプロピレンである。
【００５６】
図３は、本発明による研磨製品５０の一部の拡大概略断面図である。図３に描かれたバッキングは、隆起面および窪み面を有する上面および二部分機械的締め付け系の一部を含む下面を有する図２に示したバッキングに似ている。図３の場合、機械的締め付け系の一部はフック要素５１を含む。図３の場合、研磨コーティングは研磨粒子５３が中に埋め込まれているメークコート５２を含み、メークコートには後でサイズコート５４が上塗りされる。
【００５７】
図４は、隆起面および窪み面を有する図２に描かれたバッキングに似たバッキングを含むさらに別の一種の研磨製品６０の一部の拡大概略断面図である。図４に描かれた機械的接合系の一部は、米国特許第５，５０５，７４７号（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）に記載されている丸端ステム６１を含む。これらのステムは、図４に描かれた丸端ステムに似た丸端ステムを含む二部分機械的噛み合い系の第２の部分と係合されるであろう。図４は、研磨粒子６６を含む結合剤コーティング６５中で隆起部分６３および窪み部分６４を含む研磨コーティング６２を含む。
【００５８】
各研磨複合材層は、表面修正特性および研磨物品の耐久性にとって重要な成分を含む。研磨複合材層の成分および本発明の他の実施形態を特許出願の以下の節で論じる。
【００５９】
研磨粒子
本発明の研磨粒子は、典型的には、前駆体ポリマーサブユニットを硬化させることにより製造された結合剤に分散した複数の研磨粒子を含む少なくとも一層の研磨複合材層を含む。結合剤は、前駆体ポリマーサブユニットを含む結合剤前駆体から形成される。研磨粒子は結合剤に均一に分散させてもよいか、または別法として研磨粒子は結合剤に不均一に分散させてもよい。得られた研磨粒子がより一定の切削能力を有するように、研磨粒子を結合剤に均一に分散させることが好ましい。
【００６０】
研磨粒子の平均粒子サイズは、約０．０１〜１５００マイクロメートルの範囲、典型的には約０．０１〜５００マイクロメートルの間、最も一般には１〜１００マイクロメートルの間の範囲であることが可能である。研磨粒子のサイズは、典型的には、研磨粒子の最長寸法であると規定される。殆どの場合、粒子サイズの範囲分布がある。場合によって、得られた研磨粒子が研磨対象の製作品上で一定の表面仕上げを提供するように粒子サイズ分布を厳密に制御することが好ましい。
【００６１】
従来の硬い研磨粒子の例には、融解酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色融解酸化アルミニウム、黒色炭化珪素、緑色炭化珪素、二酸化チタン、炭化硼素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド（天然と合成の両方）、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、シリケート、酸化錫、立方晶窒化硼素、ガーネット、融解アルミナジルコニアおよびゾルゲル研磨粒子などが挙げられる。ゾルゲル研磨粒子の例は、米国特許第４，３１４，８２７号明細書（レイセイサー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，６２３，３６４号明細書（コットリンガー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、同第４，７４４，８０２号明細書（シュワベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、同第４，７７０，６７１号明細書（モンロエ（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）および同第４，８８１，９５１号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）において見ることができる。
【００６２】
本明細書で用いられる研磨粒子という用語は、研磨凝集物を形成するためにポリマーと合わせて結合された個々の研磨粒子も包含する。研磨凝集物は、米国特許第４，３１１，４８９号明細書（クレスナー（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ））、同第４，６５２，２７５号明細書（ブロエチャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，７９９，９３９号明細書（ブロエチャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）および同第５，５００，２７３号明細書（ホルムス（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）に更に記載されている。あるいは、研磨粒子は粒子間の引力によって一体に結合されていてもよい。
【００６３】
研磨粒子は研磨粒子に付随した形状も有してよい。こうした形状の例には、ロッド、三角形、錐体、円錐体、中実球および中空球などが挙げられる。あるいは、研磨粒子は無秩序に造形されてもよい。
【００６４】
所望の特性を有する粒子を提供する材料を研磨粒子に被覆することが可能である。例えば、研磨粒子の表面に被着された材料は、研磨粒子とポリマーとの間の粘着力を改善することが示されている。さらに、研磨粒子の表面に被着された材料は、前駆体ポリマーサブユニット中の研磨粒子の分散性を改善する場合がある。あるいは、表面コーティングは、得られた研磨粒子の切削特性を変え、改善することが可能である。こうした表面コーティングは、例えば、米国特許第５，０１１，５０８号明細書（ワルド（Ｗａｌｄ）ら）、同第１，９１０，４４４号明細書（ニコルソン（Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ））、同第３，０４１，１５６号明細書（ロワセ（Ｒｏｗｓｅ）ら）、同第５，００９，６７５号明細書（クンズ（Ｋｕｎｚ）ら）、同第４，９９７，４６１号明細書（マルクホフ−マスニー（Ｍａｒｋｈｏｆｆ−Ｍａｔｈｅｎｙ）ら）、同第５，２１３，５９１号明細書（セリカヤ（Ｃｅｌｉｋｋａｙａ）ら）、同第５，０８５，６７１号明細書（マーチン（Ｍａｒｔｉｎ）ら）および同第５，０４２，９９１号明細書（クンズ（Ｋｕｎｚ）ら）に記載されている。
【００６５】
充填剤
本発明の研磨粒子は充填剤を更に含む研磨コーティングを含んでもよい。充填剤は、０．１〜５０マイクロメートルの間、典型的には１〜３０マイクロメートルの間の平均粒子サイズ範囲を有する微粒子材料である。本発明のために有用な充填剤の例には、金属炭酸塩（炭酸カルシウム、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなど）、シリカ（石英、ガラスビーズ、ガラスバブルおよびガラス繊維など）、シリケート（タルク、白土、モンモリロナイト、長石、マイカ、珪酸カルシウム、メタ珪酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸ナトリウムなど）、金属硫酸塩（硫酸カルシウム、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）、石膏、バーミキュライト、砂糖、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、金属酸化物（酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化錫、二酸化チタン）、金属亜硫酸塩（亜硫酸カルシウムなど）、熱可塑性粒子（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、ポリウレタン、ナイロン粒子など）および熱硬化性粒子（フェノールバブル、フェノールビーズおよびポリウレタン発泡体粒子など）が挙げられる。充填剤はハロゲン化塩などの塩であってもよい。ハロゲン化塩の例には、塩化ナトリウム、カリウム氷晶石、ナトリウム氷晶石、アンモニウム氷晶石、テトラフルオロ硼酸カリウム、テトラフルオロ硼酸ナトリウム、弗化珪素、塩化カリウム、塩化マグネシウムが挙げられる。金属充填剤の例には、錫、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄、チタンが挙げられる。その他の副次的充填剤には、硫黄、有機硫黄化合物、グラファイトならびに金属硫化物および沈殿防止剤が挙げられる。
【００６６】
沈殿防止剤の例は、１５０平方メートル／グラム未満の表面積を有する非晶質シリカ粒子であり、それは「ＯＸ−５０」という商品名でドイツ国レインフェルデンのデグッサ（ＤｅＧｕｓｓａ  Ｃｏｒｐ．）によって販売されている。沈殿防止剤の添加は、研磨スラリーの全体的な粘度を下げることが可能である。沈殿防止剤の使用は、米国特許第５，３６８，６１９号明細書（クラー（Ｃｕｌｌｅｒ））に更に記載されている。
【００６７】
結合剤
本発明の研磨コーティングは、研磨粒子と前駆体ポリマーサブユニットの混合物を含む硬化性研磨複合材層から形成される。硬化性研磨複合材層は、好ましくは、有機前駆体ポリマーサブユニットを含む。前駆体ポリマーサブユニットは、好ましくは、表面を被覆できるように十分に流れることができる。前駆体ポリマーサブユニットの固化は、硬化（例えば、重合および／または架橋）、乾燥（例えば、液体を追い出す）および／または単なる冷却によって達成してもよい。前駆体ポリマーサブユニットは、有機溶媒性組成物、水性組成物または１００％固体（すなわち、実質的に無溶媒）組成物であってもよい。熱可塑性ポリマーまたは材料および／または熱硬化性ポリマーまたは材料の両方、ならびにそれらの組み合わせは、前駆体ポリマーサブユニットとして用いてもよい。前駆体ポリマーサブユニットを硬化させると、硬化性研磨複合材は硬化済み研磨複合材に変換される。好ましい前駆体ポリマーサブユニットは、縮合硬化性樹脂または付加重合性樹脂のいずれかであることが可能である。付加重合性樹脂は、エチレン系不飽和モノマーおよび／またはオリゴマーであることが可能である。使用可能な架橋性材料の例には、フェノール樹脂、ビスマレイミド結合剤、ビニルエーテル樹脂、アルファ，ベータ不飽和カルボニル側基を有するアミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、アクリレート化イソシアヌレート樹脂、ウレアホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、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またはそれらの混合物が挙げられる。
【００６８】
研磨複合材層は、約１重量部〜９０重量部の間の研磨粒子および１０重量部〜９９重量部の前駆体ポリマーサブユニットを含んでもよい。好ましくは、研磨複合材層は、約３０〜８５部の研磨粒子および約１５〜７０部の前駆体ポリマーユニットを含んでもよい。より好ましくは、研磨複合材層は、約４０〜７０部の研磨粒子および約３０〜６０部の前駆体ポリマーサブユニットを含んでもよい。
【００６９】
前駆体ポリマーサブユニットは、好ましくは硬化性有機材料（すなわち、熱および／または電子ビーム、紫外線、可視光線などの他のエネルギー源に供されると、あるいは化学的触媒、水分あるいはポリマーを硬化させるかまたは重合させる他の薬剤を添加すると時間と共に、重合および／または架橋できるポリマーサブユニットまたは材料）である。前駆体ポリマーサブユニットの例には、アルキル化ウレアホルムアルデヒドポリマー、メラミンホルムアルデヒドポリマーおよびアルキル化ベンゾグアナミンホルムアルデヒドポリマーなどのアミノポリマーまたはアミノプラストポリマー、アクリレートおよびメタクリレートアルキルアクリレート、アクリレート化エポキシ、アクリレート化ウレタン、アクリレート化ポリエステル、アクリレート化ポリエーテル、ビニルエーテル、アクリレート化油およびアクリレート化シリコーンを含むアクリレートポリマー、ウレタンアルキドポリマーなどのアルキドポリマー、ポリエステルポリマー、反応性ウレタンポリマー、レゾールポリマーおよびノボラックポリマー、フェノール／ラテックスポリマーなどのフェノールポリマー、ビスフェノールエポキシポリマーなどのエポキシポリマー、イソシアネート、イソシアヌレート、アルキルアルコキシシランポリマーを含むポリシロキサンポリマーまたは反応性ビニルポリマーが挙げられる。得られた結合剤は、モノマー、オリゴマー、ポリマーまたはそれらの組み合わせの形であってもよい。
【００７０】
アミノプラスト前駆体ポリマーサブユニットは、分子またはオリゴマー当たり少なくとも一個のアルファ，ベータ不飽和カルボニル側基を有する。これらのポリマー材料は、米国特許第４，９０３，４４０号明細書（ラーソン（Ｌａｒｓｏｎ）ら）および同第５，２３６，４７２号明細書（カーク（Ｋｉｒｋ）ら）に更に記載されている。
【００７１】
好ましい硬化研磨複合材は、ラジカル硬化性前駆体ポリマーサブユニットから生成される。これらの前駆体ポリマーサブユニットは、熱エネルギーおよび／または放射線エネルギーに供されると迅速に重合することができる。ラジカル硬化性前駆体ポリマーサブユニットの好ましい一種のサブセットは、エチレン系不飽和前駆体ポリマーサブユニットを含む。こうしたエチレン系不飽和前駆体ポリマーサブユニットの例には、アルファ，ベータ不飽和カルボニル側基を有するアミノプラストモノマーまたはオリゴマー、エチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマー、アクリレート化イソシアヌレートモノマー、アクリレート化ウレタンオリゴマー、アクリレート化エポキシモノマーまたはオリゴマー、エチレン系不飽和モノマーまたは希釈剤、アクリレート分散液およびそれらの混合物が挙げられる。アクリレートという用語は、アクリレートとメタクリレートの両方を含む。
【００７２】
エチレン系不飽和前駆体ポリマーサブユニットには、炭素、水素および酸素、ならびに任意に窒素およびハロゲンの原子を含む低分子量化合物と高分子化合物の両方が挙げられる。酸素原子または窒素原子あるいは両方は、一般に、エーテル、エステル、ウレタン、アミドおよびウレア基の形で存在する。エチレン系不飽和モノマーは、一官能性、二官能性、三官能性、四官能性またはなおより高次の官能性であってもよく、アクリレート系モノマーとメタクリレート系モノマーの両方が挙げられる。適するエチレン系不飽和化合物は、好ましくは、脂肪族モノヒドロキシ基または脂肪族ポリヒドロキシ基を含む化合物とアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸またはマレイン酸などの不飽和カルボン酸の反応から製造されたエステルである。エチレン系不飽和モノマーの代表的な例には、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、カプロラクトンメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソデシルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ビニルトルエン、エチレングリコールジアクリレート、ポリ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、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレートおよびペンタエリトリトールテトラメタクリレートが挙げられる。他のエチレン系不飽和材料には、ジアリルフタレート、ジアリルアジペートまたはＮ，Ｎ−ジアリルアジパミドなどのカルボン酸のモノアリルエステル、ポリアリルエステルまたはポリメタアリルエステルまたはアミンが挙げられる。なお他の窒素含有エチレン系不飽和モノマーには、トリス（２−アクリルオキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５−トリ（２−メタクリルオキシエチル）−ｓ−トリアジン、アクリルアミド、メチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンまたはＮ−ビニル−ピペリドンが挙げられる。
【００７３】
好ましい前駆体ポリマーサブユニットは、二種以上のアクリレートモノマーのブレンドを含む。例えば、前駆体ポリマーサブユニットは、三官能性アクリレートモノマーと一官能性アクリレートモノマーのブレンドであってもよい。一種の前駆体ポリマーサブユニットの例は、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートと２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレートのブレンドである。多官能性アクリレートポリマーと一官能性アクリレートポリマーの重量比は、約１部〜約９０部の多官能性アクリレート対約１０部〜約９９部の一官能性アクリレートの範囲であってもよい。
【００７４】
例えば、米国特許第４，７５１，１３８号明細書（タミー（Ｔｕｍｅｙ）ら）に記載されたように、アクリレートポリマーとエポキシポリマーの混合物から前駆体ポリマーサブユニットを配合することも実現可能である。
【００７５】
他の前駆体ポリマーサブユニットには、少なくとも一個のアクリレート側基を有するイソシアヌレート誘導体が挙げられ、少なくとも一個のアクリレート側基を有するイソシアネート誘導体は、米国特許第４，６５２，２７４号明細書（ボエチャー（Ｂｏｅｔｔｃｈｅｒ）ら）に更に記載されている。好ましいイソシアヌレート材料は、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である。
【００７６】
なお他の前駆体ポリマーサブユニットには、ジアクリレートウレタンエステル、およびヒドロキシ末端イソシアネート延長ポリエステルまたはポリエーテルのポリアクリレートウレタンエステルまたはポリメタクリレートウレタンエステルが挙げられる。市販アクリレート化ウレタンの例には、「ウビタン（ＵＶＩＴＨＡＮＥ）７８２」という商品名で、ミシシッピー州モスポイントのモートン・ケミカル（Ｍｏｒｔｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｏｓｓ  Ｐｏｉｎｔ，ＭＳ））によって販売されているもの、ジョージア州スミルナのＵＣＢラドキュア・スペシャルティズ（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｓｍｙｒｎａ，Ｇａ））から販売されている「ＣＭＤ６６００」、「ＣＭＤ８４００」および「ＣＭＤ８８０５」、ニュージャージー州ホボケンのヘンケル（Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｈｏｂｏｋｅｎ，ＮＪ））によって販売されている「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）」樹脂（例えば、フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）６０１０）、ＵＣＢラドキュア・スペシャルティズ（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）によって販売されている「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）２２０」（６官能性芳香族ウレタンアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）２８４」（１，６−ヘキサンジオールジアクリレートで希釈された１２００の脂肪族ウレタンジアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）４８２７」（芳香族ウレタンジアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）４８３０」（テトラエチレングリコールジアクリレートで希釈された脂肪族ウレタンジアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）６６０２」（トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレートで希釈された三官能性芳香族ウレタンアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）８４０」（脂肪族ウレタンジアクリレート）および「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）８４０２」（脂肪族ウレタンジアクリレート）ならびにペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））によって販売されている「サートマー（ＳＡＲＴＯＭＥＲ）」樹脂（例えば、「サートマー（ＳＡＲＴＯＭＥＲ）」９６３５、９６４５、９６５５、９６３−Ｂ８０、９６６−Ａ８０、ＣＮ９８０Ｍ５０など）が挙げられる。
【００７７】
なお他の前駆体ポリマーサブユニットには、ジアクリレートエポキシエステル、およびビスフェノールＡエポキシポリマーのジアクリレートエステルなどのポリアクリレートエポキシエステルまたはポリメタクリレートエポキシエステルが挙げられる。市販されているアクリレート化エポキシの例には、「ＣＭＤ３５００」、「ＣＭＤ３６００」および「ＣＭＤ３７００」という商品名で、ＵＣＢラドキュア・スペシャルティズ（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）によって販売されているものが挙げられる。
【００７８】
他の前駆体ポリマーサブユニットはアクリレート化ポリエステルポリマーであってもよい。アクリレート化ポリエステルは、アクリル酸と二塩基酸／脂肪族ジオール系ポリエステルの反応生成物である。市販されているアクリレート化ポリエステルの例には、ヘンケル（Ｈｅｎｋｅｌ  Ｃｏｒｐ．）によって販売されている商品名「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）５００７」（６官能性アクリレート）および「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）５０１８」（４官能性テトラアクリレート）、ならびにＵＣＢラドキュア・スペシャルティズ（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）によって販売されている「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）８０」（４官能性変性ポリエステルアクリレート）、「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）４５０」（脂肪酸変性ポリエステルヘキサアクリレート）および「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）８３０」（６官能性ポリエステルアクリレート）によって知られているものが挙げられる。
【００７９】
好ましいもう一種の前駆体ポリマーサブユニットは、エチレン系不飽和オリゴマーとエチレン系不飽和モノマーのブレンドである。例えば、前駆体ポリマーサブユニットは、アクリレート官能性ウレタンオリゴマーと一種以上の一官能性アクリレートモノマーのブレンドを含んでもよい。このアクリレートモノマーは、５官能性アクリレートポリマー、４官能性アクリレートポリマー、３官能性アクリレートポリマー、２官能性アクリレートポリマー、１官能性アクリレートポリマーまたはそれらの組み合わせであってもよい。
【００８０】
前駆体ポリマーサブユニットは、米国特許第５，３７８，２５２号明細書（フォレンスビー（Ｆｏｌｌｅｎｓｂｅｅ））に記載されたものに似たアクリレート分散液であってもよい。
【００８１】
熱硬化性ポリマーに加えて、熱可塑性結合剤も用いてよい。適する熱可塑性ポリマーの例には、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルイミド、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、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、アセタールポリマー、ポリ塩化ビニルおよびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００８２】
熱硬化性樹脂と任意にブレンドされた水溶液前駆体ポリマーサブユニットを用いてもよい。水溶液前駆体ポリマーサブユニットの例には、ポリビニルアルコール、にかわ、またはヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロースまたはヒドロキシエチルメチルセルロースなどの水溶性セルロースエーテルが挙げられる。これらの結合剤は米国特許第４，２５５，１６４号明細書（ブトクズ（Ｂｕｔｋｚｅ）ら）で報告されている。
【００８３】
エチレン系不飽和モノマーおよびオリゴマーを含む前駆体ポリマーサブユニットの場合、重合開始剤を用いてもよい。例には、有機過酸化物、アゾ化合物、キノン、ニトロソ化合物、アシルハロゲン化物、ヒドラゾン、メルカプト化合物、ピリウム化合物、イミダゾール、クロロトリアジン、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、ジケトン、フェノンまたはそれらの混合物が挙げられる。市販の適する紫外線活性化光開始剤の例は、ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ））によって販売されている「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１」、「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）１８４」および「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３」などの商品名を有する。もう一種の可視光線活性化光開始剤は、チバ・ガイギー・カンパニー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）」３６９という商品名を有する。適する可視光線活性化開始剤の例は、米国特許第４，７３５，６３２号明細書（オクスマン（Ｏｘｍａｎ）ら）および同第５，６７４，１２２号明細書（クレク（Ｋｒｅｃｈ）ら）で報告されている。
【００８４】
適する開始剤系は光増感剤を含んでもよい。代表的な光増感剤は、カルボニル基または第三アミノ基あるいはそれらの混合基を有してもよい。カルボニル基を有する好ましい光増感剤は、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンズアルデヒド、ｏ−クロロベンズアルデヒド、キサントン、チオキサントン、９，１０−アントラキノンまたは他の芳香族ケトンである。第三アミンを有する好ましい光増感剤は、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、フェニルメチル−エタノールアミンまたはジメチルアミノエチルベンゾエートである。市販されている光増感剤には、ニューヨーク州ニューヨークのビドル・ソーヤー・コープ（Ｂｉｄｄｌｅ  Ｓａｗｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ））によって販売されている「クアンティキュアＩＴＸ（ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥ  ＩＴＸ）」、「クアンティキュアＱＴＸ（ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥ  ＱＴＸ）」、「クアンティキュアＰＴＸ（ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥ  ＰＴＸ）」、「クアンティキュアＥＰＤ（ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥ  ＥＰＤ）」が挙げられる。
【００８５】
一般に、光増感剤または光開始剤系の量は、前駆体ポリマーサブユニットの成分の約０．０１から１０重量％まで、より好ましくは０．２５から４．０重量％まで異なってもよい。
【００８６】
さらに、研磨粒子および／または充填剤粒子などのあらゆる微粒子材料を添加する前に、前駆体ポリマーサブユニットに開始剤を（好ましくは均一に）分散させることが好ましい。
【００８７】
一般に、前駆体ポリマーサブユニットを硬化させるか、または重合させるために、前駆体ポリマーサブユニットに放射線エネルギー、好ましくは紫外線または可視光線を照射することが好ましい。場合によって、特定の研磨粒子および／または特定の添加剤は、紫外線および可視光線を吸収し、それは前駆体ポリマーサブユニットの適切な硬化を妨げうる。これは、例えば、セリア研磨粒子で起きる。ホスフェート含有光開始剤、特にアシルホスフィンオキシド含有光開始剤の使用は、この問題を最小化しうる。こうしたアシルホスフェートオキシドの例は、「ＬＲ８８９３」という商品名で、ドイツ国ルートヴィヒスハーベンのバスフ・コーポレーション（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））によって販売されている２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドである。市販されているアシルホスフィンオキシドの他の例には、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）によって販売されている「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）４２６３」および「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）４２６５」が挙げられる。
【００８８】
結合剤がエポキシまたはビニルエーテルに基づく時、重合を開始させるためにカチオン開始剤を用いてもよい。カチオン開始剤の例には、アリールスルホニウム塩などのオニウムカチオンの塩、およびイオンアレーン系などの有機金属塩が挙げられる。その他の例は、米国特許第４，７５１，１３８号明細書（タミー（Ｔｕｍｅｙ）ら）、同第５，２５６，１７０号明細書（ハーマー（Ｈａｒｍｅｒ）ら）、同第４，９８５，３４０号明細書（パラゾット（Ｐａｒａｚｏｔｔｏ）および同第４，９５０，６９６号明細書で報告されている。
【００８９】
二重硬化光開始剤系および混成硬化光開始剤系も用いてよい。二重硬化光開始剤系において、硬化または重合は、同じかまたは異なる反応メカニズムのいずれかを経由して別個の二工程で行われる。混成硬化光開始剤系において、二つの硬化メカニズムは、紫外線／可視光線または電子ビーム線を照射すると同時に起きる。
【００９０】
バッキング
可撓性バッキングとより硬いバッキングの両方を含む様々なバッキング材料が本発明の研磨物品のために適する。典型的な可撓性バッキングの例には、ポリマーフィルム、下塗高分子フィルム、布地、紙、加琉繊維、不織布、およびそれら処理物ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。溶融高分子材料を用いて隆起部分および機械的噛み合い系の一部の各々を提供することにより、隆起部分および機械的噛み合い系の一部を非高分子バッキングの主面に被着させる場合、非高分子バッキングを用いてもよい。すなわち、非高分子バッキングはプロセスを通して移動され、隆起面およびフックまたはステムを提供するキャビティは溶融ポリマーで充填される。第１の主面上の隆起面の最高点から第２の主面まで測定されたバッキング厚さは、一般には約２０〜５０００マイクロメートルの間、好ましくは５０〜２５００マイクロメートルの間の範囲である。
【００９１】
あるいは、バッキングは連続気泡発泡体および独立気泡発泡体を含む発泡体などの多孔質材料から製造してもよい。
【００９２】
適するバッキングのもう一つの例は米国特許第５，４１７，７２６号明細書（スタウト（Ｓｔｏｕｔ）ら）に記載されている。バッキングは、合わせて積層された二つ以上のバッキング、および米国特許第５，５７３，６１９号明細書（ベネディクト（Ｂｅｎｅｄｉｃｔ）ら）で開示されたように高分子材料中に巻き込まれた強化繊維からなってもよい。
【００９３】
バッキングは、以前に接合系であると技術上みなされていたシート様構造体であってもよい。例えば、バッキングは、第２の反対主面上の噛み合いループおよび比較的平滑な第１の主面を有するループ繊維であってもよい。造形構造体は第１の主面に接着される。ループ繊維の例には、ステッチドループおよびトリコットループなどが挙げられる。適するループ繊維に関する追加的情報は、米国特許第４，６０９，５８１号明細書（オット（Ｏｔｔ））および同第５，２５４，１９４号明細書（オット（Ｏｔｔ））において見られる。あるいは、バッキングは、第２の反対主面から突き出る噛み合いフックおよび比較的平滑な第１の主面を有するシート様構造体であってもよい。造形構造体は第１の主面に接着される。噛み合いフックを有するこうしたシート様構造体の例は、米国特許第５，５０５，７４７号明細書（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）、同第５，６６７，５４０号明細書（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）、同第５，６７２，１８６号明細書（チェスレー（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）および同第６，１９７，０７６号明細書（ブラウンシュウェイ（Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ））において見られる。使用中、噛み合いループまたはフックは、バックアップパッドなどの支持構造体の適切なフックまたはループと相互接続するように設計されている。
【００９４】
造形構造体
造形構造体は、不織布、発泡体（連続気泡発泡体および独立気泡発泡体）、高分子フィルム、高分子材料（熱硬化性ポリマーと熱可塑性ポリマーの両方）を含む適する任意の材料から製造してもよい。熱硬化性ポリマーの例には、フェノール、エポキシ、アクリレート、ウレタン、ウレアホルムアルデヒドおよびメラミンホルムアルデヒドなどが挙げられる。熱可塑性ポリマーの例には、ポリウレタン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、アクリロニトリルブタジエンスチレンおよびスチレンなどが挙げられる。
【００９５】
バッキング隆起部分の高さは約０．０５〜約２０ミリメートル、典型的には約０．１〜約１０ミリメートル、好ましくは約０．２５〜約５ミリメートルの範囲であってもよい。研磨コーティング隆起部分の高さは約５マイクロメートル（μｍ）〜約１０００μｍ、典型的には約２５μｍ〜約５００μｍ、好ましくは約２５μｍ〜約２５０μｍの範囲である。
【００９６】
バッキング隆起部分に対する研磨コーティング隆起部分の高さの比は、約１：１〜１０００：１、典型的には約２：１〜５００：１、好ましくは約５：１〜１００：１の範囲内であってもよい。
【００９７】
造形構造体はバッキングに接着させてもよく、あるいは造形構造体はバッキングと一体であってもよい。
【００９８】
造形バッキング
造形構造体を有するバッキングを製造するために多くの手段がある。一態様において、造形構造体は、バッキングの第１の主面に積層してもよいか、または接着させてもよい。適するいかなる積層技術または接着剤を用いてもよい。もう一つの態様において、造形構造体はバッキングの第１の主面上に形成される。これを達成するために多くの方法がある。
【００９９】
第１の方法において、造形構造体は連続成形プロセスによって成形される。このプロセスにおいて、アクリレートポリマーおよび／またはエポキシポリマーに架橋されうるアクリレート樹脂および／またはエポキシ樹脂から造形構造体を製造することが一般に好ましい。アクリレート樹脂およびエポキシ樹脂に関する追加的詳細は、この特許出願の結合剤節において見られる。図８は、バッキングの第１の主面に造形コーティングを被着させるための装置１２３を例示している。生産ツール１２４は、キャビティ保持接触面１３０、反対バッキング表面１３８および接触面１３０内の適切にサイズが決められたキャビティを有するベルトの形を取っている。第１の主面１２６および第２の主面１２７を有するバッキング１２５はロール１２８から巻き出される。同時に、バッキング１２５はロール１２８から巻き出され、生産ツール１２４はロール１２９から巻き出される。被覆ステーション１３１で造形構造体を形成するために結合剤前駆体を生産ツール１２４の接触面１３０に被覆する。結合剤前駆体は、被覆工程の前に結合剤前駆体の粘度を下げるために加熱することができる。被覆ステーション１３１は、ナイフコータ、ドロップダイコータ、カーテンコータ、真空ダイコータまたは押出ダイコータなどの従来の任意の被覆手段を含むことが可能である。生産ツール１２４の接触面１３０を被覆した後、バッキング１２５および生産ツール１２４は、混合物がバッキング１２５の第１の主面１２６を濡らすように接合される。図８において、混合物は、接触ニップロール１３３によって押し込まれてバッキング１２５に接触し、接触ニップロール１３３はまた、生産ツール／結合剤前駆体／バッキング構造を支持ドラム１３５に対して押し付ける。次に、十分な放射線エネルギー線量は、生産ツール１２４の裏面１３８を通して混合物中に放射線エネルギー源１３７によって伝達されて、結合剤前駆体を少なくとも部分的に硬化させ、よって造形取扱可能構造体１３９を形成させる。その後、生産ツール１２４は造形取扱可能構造体１３９から分離される。造形取扱可能構造体１３９からの生産ツール１２４の分離はロール１４０で行われる。ロール１４０を通過した直後の造形取扱可能構造体１３９と生産ツール１２４の間の角度αは、好ましくは大きく、例えば、３０度を上回って、生産ツール１２４からの造形取扱可能構造体１３９の完全な分離をもたらす。生産ツール１２４は、再使用できるようにロール１４１として巻き直される。造形取扱可能構造体１３９はロール１４３として巻き取られる。結合剤前駆体が完全に硬化されていなかった場合、熱エネルギー源または追加的放射線エネルギー源などの追加的エネルギー源に供することにより完全に硬化させて、造形バッキングを形成することが可能である。あるいは、完全硬化は追加的エネルギー源を使用せずに最終的に起きて、被覆研磨物品を形成する。本明細書で用いられる「完全硬化」という言葉及び同様の言葉は、得られた製品が被覆研磨物品のためのバッキングとして機能するように、結合剤前駆体が十分に硬化されることを意味する。
【０１００】
典型的には、生産ツールは、精密に造形された構造体または不規則に造形された構造体のいずれかの配列を高分子複合層に与えるために用いられる。生産ツールは複数のキャビティを含む表面を有する。これらのキャビティは、高分子構造体の本質的に逆さの形状であり、高分子構造体の形状および配置を生じさせるもとである。これらのキャビティは、研磨剤層が上に被覆される造形構造体のために適する幾何形状とは逆さの形状であるいかなる幾何形状を有してもよい。好ましくは、キャビティの形状は、造形構造体の表面積がバッキングから離れて減少するように選択される。生産ツールは、ベルト、シート、連続シートまたはウェブ、グラビアロールなどの被覆ロール、被覆ロール上に取り付けられたスリーブ、またはダイであることが可能である。バッキングに造形研磨コーティングを被着させるために、同じ装置が用いられる。生産ツールの追加的詳細は、「研磨コーティングの製造」に関する節において見られる。
【０１０１】
造形バッキングを製造するもう一つの方法において、硬化性樹脂をグラビアロールの表面上に被覆することが可能である。バッキングはグラビアロールに接触することになり、硬化性樹脂はバッキングを濡らす。その後、グラビアロールは、硬化性樹脂中に模様またはテキスチャを付与する。次に、樹脂／バッキングの組み合わせはグラビアロールから除去され、得られた構造は、造形ポリマー機構が形成されるように前駆体ポリマーサブユニットを硬化させる条件に供される。このプロセスの変形プロセスは、バッキング上に硬化性樹脂を被覆し、バッキングをグラビアロールに接触させることである。
【０１０２】
グラビアロールは、六角配列、平頭リッジ、格子、球、平頭錐体、立方体、ブロックまたはロッドなどの所望の模様を付与することができる。グラビアロールは、隣接ポリマー機構の間にランド面が存在するように模様を付与することもできる。あるいは、グラビアロールは、バッキングを隣接ポリマー形状間に供するように模様を付与することができる。同様に、グラビアロールは、高分子形状の混合物が存在するように模様を付与することができる。
【０１０３】
さらに別の方法は、スクリーンを通して硬化性樹脂層を噴霧するか、または被覆して、硬化性樹脂層中に模様を作ることである。その後、前駆体ポリマーサブユニットは硬化させて、ポリマー構造体を形成させる。スクリーンは、六角配列、平頭リッジ、格子、球、錐体、平頭錐体、立方体、ブロックまたはロッドなどの所望のいかなる模様も付与することができる。スクリーンは、隣接ポリマー構造体の間にランド面が存在するように模様を付与することもできる。あるいは、スクリーンは、バッキングを隣接ポリマー構造体間に供するように模様を付与することができる。同様に、スクリーンは、高分子形状の混合物が存在するように模様を付与することができる。
【０１０４】
造形バッキングを製造するもう一つの方法は、バッキングの第１の主面上に組織化層、造形層またはエンボス層を積層することである。その後、得られた造形積層物は、研磨剤層を組織化層、造形層またはエンボス層上に被覆するバッキングとして用いることが可能である。この組織化層、造形層またはエンボス層は、例えば、スクリムまたはスクリーンを含むことが可能である。
【０１０５】
造形バッキングを製造するさらに別の方法は、一般に平面のバッキング上に硬化性樹脂を模様被覆することであり、ここで、模様被覆された樹脂機構の寸法が膨張後に増加するように後で膨張させることが可能である成分を樹脂が含有する。この膨張は、好ましくは、樹脂の硬化の前に起きるが、硬化後に起きることも可能である。プロセス条件を変えると膨張できる成分の例には、「ミクロパール（ＭＩＣＲＯＰＥＡＲＬ）」という商品名で、ニューヨーク州バファローのピアス−スチーブンス（Ｐｉｅｒｃｅ−Ｓｔｅｖｅｎｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｂｕｆｆａｌｏ，ＮＹ））によって販売されているような膨張性微小球が挙げられる。この方法の修正は、硬化性樹脂に添加する前にポリマー微小球を膨張させることである。硬化性樹脂は、十分な高さの構造体中に模様被覆され、その後硬化され、高分子発泡体からなる機構を有する造形バッキングをもたらす。
【０１０６】
造形構造体からなるバッキングは、硬化性樹脂の層の連続被覆によって形成することも可能である。ここで、特定波長範囲の電磁放射線、例えば、赤外線を局所的に照射することにより後で模様中で膨張できる成分を樹脂が含有する。好ましくは、硬化性樹脂層は膨張性成分の模様付き膨張後に硬化される。
【０１０７】
さらに別の方法において、バッキングはエンボスさせて造形構造体を作る。例えば、ナイロン、プロピレン、ポリエステルおよびポリエチレンなどの熱可塑性フィルムまたは発泡体を熱エンボスしてもよい。エンボスツールは、造形構造体の所望の形状および寸法の本質的に逆さを有する。
【０１０８】
バッキングおよび／または造形構造体の特定のタイプおよび構造は、多くの要素に応じて、主として所期の研磨剤用途のための最終研磨物品の所望の特性に応じて異なる。例えば、可撓性研磨物品が必要な場合、発泡体バッキングおよび発泡構造体が望ましい場合がある。あるいは、高切削速度が必要な場合、より硬いバッキングが好ましい場合がある。当業者は、適切な特性を示すバッキングおよび造形構造体を配合することができるであろう。
【０１０９】
研磨複合材層
本発明の研磨複合材層は、典型的には、前駆体ポリマーサブユニットに固定され分散された複数の研磨粒子を含むが、カップリング剤、充填剤、発泡剤、繊維、帯電防止剤、開始剤、沈殿防止剤、光増感剤、潤滑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、染料、ＵＶ安定剤および沈殿防止剤などの他の添加剤を含んでもよい。これらの添加剤の量は所望の特性を提供するように選択される。
【０１１０】
研磨複合材は、任意に可塑剤を含んでもよい。一般に、可塑剤の添加は研磨複合材の浸食性を高め、全体的な結合剤組成物を軟化させる。場合によって、可塑剤は前駆体ポリマーサブユニットのための希釈剤として機能する。可塑剤は、好ましくは、相分離を最少化するために前駆体ポリマーサブユニットと適合性である。適する可塑剤の例には、ポリエチレングリコール、ポリ塩化ビニル、ジブチルフタレート、アルキルベンジルフタレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースエステル、シリコーン油、アジペートエステルおよびセバケートエステル、ポリオール、ポリオール誘導体、ｔ−ブチルフェニルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ヒマシ油またはそれらの組み合わせが挙げられる。フタレート誘導体は好ましい可塑剤の一種である。
【０１１１】
研磨粒子または研磨コーティングは、湿潤剤（時には界面活性剤とも呼ばれる）およびカップリング剤を含む表面改質添加剤を更に含んでもよい。カップリング剤は、前駆体ポリマーサブユニットと研磨粒子との間で結合ブリッジを提供することが可能である。さらに、カップリング剤は、結合剤と充填剤粒子との間で結合ブリッジを提供することが可能である。カップリング剤の例には、シラン、チタネートおよびジルコアルミネートが挙げられる。
【０１１２】
さらに、水および／または有機溶媒を研磨複合材に導入してもよい。水および／または有機溶媒の量は、前駆体ポリマーサブユニットおよび研磨粒子の所望の被覆粘度を達成するように選択される。一般に、水および／または有機溶媒は、前駆体ポリマーサブユニットと適合性であるのがよい。水および／または溶媒は、前駆体の重合後に除去してもよいか、または研磨複合材と共に残ってもよい。適する水溶性および／または感水性添加剤には、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルまたはセルロース系粒子が挙げられる。
【０１１３】
エチレン系不飽和希釈剤またはモノマーの例は、米国特許第５，２３６，４７２号明細書（カーク（Ｋｉｒｋ）ら）において見られる。場合によって、これらのエチレン系不飽和希釈剤は、水と適合性である傾向があるので有用である。別の反応性希釈剤は、米国特許第５，１７８，６４６号明細書（バーバー（Ｂａｒｂｅｒ）ら）で開示されている。
【０１１４】
研磨複合構造体の構成
本発明の研磨粒子は、造形された、好ましくは精密に造形された複数の研磨複合構造体を含む少なくとも１層の研磨複合材層を有する研磨コーティングを含む。「研磨複合構造体」という用語と組み合わせた「造形」という用語は、「精密に造形された」研磨複合構造体と「不規則に造形された」研磨複合構造体の両方を意味する。本発明の研磨物品は、バッキング上の所定の配列においてこうした複数の造形研磨複合構造体を含んでもよい。研磨複合構造体は、例えば、バッキング上におよび生産ツールのキャビティ中に保持されている間に前駆体ポリマーサブユニットを硬化させることにより形成することが可能である。
【０１１５】
研磨複合構造体の形状は、様々な幾何構成のいずれであってもよい。典型的には、バッキングと接触している形状の底は、複合構造体の遠心端より大きい表面積を有する。研磨複合構造体の形状は、立方体、円筒体、小柱、平行六面体、錐体、平頭錐体、円錐体、半球体、平頭円錐体または任意の断面を有する柱体などの多くの幾何固体の中から選択してもよい。一般に、錐体構造を有する造形複合材は、底を含めずに３、４、５または６面を有する。底における研磨複合構造体の断面形状は、遠心端における断面形状とは異なってもよい。これらの形状間の遷移は、滑らか且つ連続であってよいか、またはとびとびの段階で起きてもよい。研磨複合構造体は、異なる形状が混合していてもよい。研磨複合構造体は、列方式、スパイラル方式、ヘリックス方式または格子方式で配列してもよく、無秩序に配置してもよい。
【０１１６】
研磨複合構造体を形成する面は、バッキングを基準として垂直であってもよいか、バッキングを基準として傾斜していてもよいか、または遠心端に向けて幅が減少する先細りであってもよい。製造はより困難である場合があるけれども、裏でより遠心端で大きい断面を有する研磨複合構造体も用いてよい。
【０１１７】
各研磨複合構造体の高さは、好ましくは同じであるが、単一固定研磨粒子において異なる高さの複合構造体を有することは可能である。複合構造体の高さは、一般には約２０００マイクロメートル未満、より特に約２５〜１０００マイクロメートルの範囲内であってもよい。研磨複合構造体の直径または断面幅は、約５〜５００マイクロメートルの範囲、典型的には約１０〜２５０マイクロメートルの間であることが可能である。
【０１１８】
研磨複合構造体の底は互いに接触してもよいか、または別法として隣接研磨複合材の底は、ある規定距離だけ互いに離れてもよい。
【０１１９】
研磨複合構造体の直線間隔は、約１〜２４，０００複合材／ｃｍ２、好ましくは少なくとも約５０〜１５，０００研磨複合構造体／ｃｍ２の範囲であってもよい。直線間隔は、複合構造体の濃度がある場所で別の場所より大きいように異なってもよい。複合構造体の面間隔は、約１研磨複合構造体／直線ｃｍ〜約１００研磨複合構造体／直線ｃｍの範囲、好ましくは約５研磨複合構造体／直線ｃｍ〜約８０研磨複合構造体／直線ｃｍの間の範囲である。
【０１２０】
％保持面は、約５〜約９５％、典型的には約１０〜約８０％、好ましくは約２５〜約７５％、より好ましくは約３０〜約７０％の範囲であってもよい。
【０１２１】
造形研磨複合構造体は、好ましくは、所定の模様でバッキング上に並べるか、または前に硬化した研磨複合材層上に並べる。一般に、研磨複合構造体の所定の模様は生産ツール上のキャビティの模様に対応する。従って、模様は物品から物品に複製可能である。
【０１２２】
一実施形態において、本発明の研磨物品は、配列した研磨複合構造体を含んでもよい。単一研磨複合材層に関して、規則的配列は、研磨複合構造体の整列した行および列を指す。もう一つの実施形態において、研磨複合構造体は「無秩序」配列または模様で設計してもよい。これは、研磨複合構造体が特定の行および列で整列されていないことを意味する。例えば、研磨複合構造体は、米国特許第５，６８１，２１７号明細書（フープマン（Ｈｏｏｐｍａｎ）ら）に記載されたように設計してもよい。しかし、複合材の位置が前もって決められ、研磨物品を製造するために用いられる生産ツール中のキャビティの位置に対応するので、この「無秩序」配列が所定の模様であることは言うまでもない。「配列」という用語は、「無秩序」配列と「規則」配列の両方を意味する。
【０１２３】
生産ツール
図５は、図８で描いたような生産ツール１２４を製造するために用いられたロールを示している。ロール１５０の以下の特定の実施形態を生産ツール１２４を製造するために用いた。その後、生産ツール１２４は本発明の研磨複合構造体を製造するために用いた。ロール１５０は、シャフト１５１および回転軸１５２を有する。この場合、模様入り表面は、ロールのまわりの隣接円周溝の第１の組１５３および回転軸１５２に対して３０度の角度で配置された等間隔溝の第２の組１５４を含む。
【０１２４】
図６は、組１５３の溝に垂直の図５の線６−６で取ったロール１５０の模様入り表面の一セグメントの拡大断面図を示している。図６は、模様入り表面が５４．８μｍ離れた峰−峰である距離ｘだけ間隔を空けられた峰、および５３度である角度ｚと合わせて５５μｍの谷−峰の峰高さｙを有することを示している。
【０１２５】
図７は、組１５４の溝に垂直の図５の線７−７で取ったロール１５０の模様入り表面の一セグメントの拡大断面図である。図７は、隣接峰斜面間で角度９９．５度である角度ｗおよび２５０μｍである距離ｔだけ離された谷ならびに５５μｍである谷深さｓを有する溝１５５を示している。
【０１２６】
ロール１５０は、米国特許第５，４３５，８１６号（スパージョン（Ｓｐｕｒｇｅｏｎ）ら）に記載された方法により図４に描いた研磨剤層６２中の造形構造体を形成するための生産ツールを製造するためにも用いてよい。図９は、柱体を有するとともに寸法ａおよびｂによって定義された面を保持する代表的な正方形造形構造体の平面図を示している。
【０１２７】
生産ツールは、精密に造形された研磨複合構造体または不規則に造形された研磨複合構造体のいずれかの配列を研磨複合材層に与えるために用いられる。生産ツールは複数のキャビティを含む表面を有する。これらのキャビティは、研磨複合構造体の本質的に逆さの形状であり、研磨複合構造体の形状および配置を生じさせるもとである。これらのキャビティは、研磨複合材のために適する幾何形状とは逆さの形状であるいかなる幾何形状を有してもよい。好ましくは、キャビティの形状は、研磨複合構造体の表面積がバッキングから離れて減少するように選択される。
【０１２８】
生産ツールは、ベルト、シート、連続シートまたはウェブ、グラビアロールなどの被覆ロール、被覆ロール上に取り付けられたスリーブ、またはダイであることが可能である。生産ツールは、金属（例えばニッケル）、金属合金またはプラスチックから構成することが可能である。金属生産ツールは、フォトリソグラフィー、ローレット切、彫刻、ホブ切、電鋳およびダイヤモンド丸削などの従来のいかなる技術によっても製造することが可能である。金属マスターツールを製造する好ましい方法は米国特許第５，９７５，９８７号明細書（フープマン（Ｈｏｏｐｍａｎ）ら）に記載されている。
【０１２９】
熱可塑性ツールは金属マスターツールを完全に複製することが可能である。マスターツールは、生産ツールのために必要とされる逆さ模様を有する。マスターツールは、好ましくは、金属、例えば、アルミニウム、銅または青銅などのニッケルメッキ金属から製造される。熱可塑性シート材料は、熱可塑性材料とマスターツール模様を互いにプレスすることにより熱可塑性材料をマスターツール模様でエンボスするようにマスターツールに加えて任意に加熱することが可能である。熱可塑性材料は、マスターツール上に押し出すか、またはキャスティングすることも可能であり、その後、プレスすることが可能である。熱可塑性材料は、流れ可能でない状態に冷却され、その後、マスターツールから分離されて、生産ツールをもたらす。生産ツールは、生産ツールからの研磨物品のより容易な剥離を可能にするために剥離コーティングを含んでもよい。こうした剥離コーティングの例には、シリコーンおよびフルオロケミカルが挙げられる。
【０１３０】
適する熱可塑性生産ツールは、米国特許第５，４３５，８１６号明細書（スパージョン（Ｓｐｕｒｇｅｏｎ）ら）で報告されている。生産ツールを形成するために有用な熱可塑性材料の例には、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネートまたはそれらの組み合わせが挙げられる。熱可塑性生産ツールが酸化防止剤および／またはＵＶ安定剤などの添加剤を含有することが好ましい。これらの添加剤は生産ツールの有効寿命を延ばす。
【０１３１】
研磨物品を製造する方法
本発明の研磨物品を製造する多くの方法がある。一態様において、研磨コーティングは複数の精密に造形された研磨複合材を含む。もう一つの態様において、研磨コーティングは、時には不規則に造形された研磨複合材とも呼ばれる非精密造形研磨複合材を含む。精密に造形された研磨複合構造体を有する１層の研磨複合材層を有する研磨物品を製造する好ましい方法は、米国特許第５，１５２，９１７号明細書（ピーパー（Ｐｉｅｐｅｒ）ら）および同第５，４３５，８１６号明細書（スパージョン（Ｓｐｕｒｇｅｏｎ）ら）に記載されている。適する方法の他の記載は、米国特許第５，４５４，８４４号明細書（ヒバード（Ｈｉｂｂａｒｄ）ら）、同第５，４３７，７５４号明細書（カルホウン（Ｃａｌｈｏｕｎ））および同第５，３０４，２２３号明細書（ピーパー（Ｐｉｅｐｅｒ）ら）で報告されている。
【０１３２】
複数の造形研磨複合構造体を有する研磨複合材層を調製するために適する方法は、研磨粒子、前駆体ポリマーサブユニットおよび任意の添加剤を含む硬化性研磨複合材層を調製し、前面を有する生産ツールを提供し、複数のキャビティを有する生産ツールのキャビティに硬化性研磨複合材層を導入し、硬化性研磨複合材層に研磨物品のバッキングまたは以前に硬化した研磨複合材層を導入し、生産ツールのキャビティから物品が離れる前に硬化性研磨複合材層を硬化させて、研磨複合構造体を含む硬化した研磨複合材層を形成することを含む。硬化性研磨複合材は、硬化性研磨複合材層の厚さがその実用厚さ限界以下であるように生産ツールに被着される。
【０１３３】
複数の精密に造形された研磨複合構造体が実質的にない研磨複合材層は、生産ツールとは無関係にバッキングまたは以前に硬化した研磨複合材層上に硬化性研磨複合材層を置き、研磨複合材層を硬化させて、硬化した研磨複合材層を形成させることにより製造される。硬化性研磨複合材層は、硬化性研磨複合材層の厚さがその実用厚さ限界以下であるように表面に被着される。別の研磨複合材層は、上の工程を繰り返すことにより研磨物品に添加してもよい。
【０１３４】
硬化性研磨複合材層は、前駆体ポリマーサブユニット、研磨粒子および任意の添加剤を適する任意の混合技術によって合わせて組み合わせることにより製造される。混合技術の例には、低剪断混合および光剪断混合が挙げられ、高剪断混合は好ましい。硬化性研磨複合材の粘度（粘度は研磨物品の製造において重要である）を下げるため、および／または得られた硬化性研磨複合材層のレオロジーに影響を及ぼすために、超音波エネルギーも混合工程と組み合わせて用いてよい。あるいは、硬化性研磨複合材層は３０〜７０℃の範囲内で加熱するか、微小流動化するか、あるいはボウルミル粉砕して、硬化性研磨複合材を混合してもよい。
【０１３５】
典型的には研磨粒子は、前駆体ポリマーサブユニット中に徐々に添加される。硬化性研磨複合材層が前駆体ポリマーサブユニット、研磨粒子および任意の添加剤の均質混合物であることが好ましい。必要ならば、粘度を下げるために水および／または溶媒が添加される。気泡の生成は、混合工程中または混合工程後のいずれかに真空引によって最少化させてもよい。
【０１３６】
被覆ステーションは、ドロップダイコータ、ナイフコータ、カーテンコータ、真空ダイコータまたはダイコータなどの従来のいかなる被覆手段であることも可能である。好ましい被覆技術は、米国特許第３，５９４，８６５号明細書、同第４，９５９，２６５号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ））および同第５，０７７，８７０号明細書（メルバイ（Ｍｅｌｂｙｅ）ら）で報告された真空流体保持ダイである。被覆中に、気泡の生成は好ましくは最少化される。
【０１３７】
もう一つの変形において、造形可撓性バッキングと造形研磨複合材の両方の造形部分は、一つまたは二つの逐次被覆操作を用いて単一ツールから成形してもよい。あるいは、生産ツールは二つの逐次被覆工程において充填してもよく、第１の工程は、非研磨組成物でツールを部分的にのみ充填し、第２の工程は研磨剤充填樹脂またはスラリーでツールの残りを充填する。バッキングの造形機構の形状と同様に、第１のコーティングの非研磨組成物によって、この第２の研磨剤充填樹脂またはスラリーは、得られた研磨粒子の性能を最適化するように調製してもよい。二工程被覆操作において、第１の被覆操作は、好ましくは、前述した真空流体保持ダイ法または米国特許第５，７４１，５４９号明細書（マイエル（Ｍａｉｅｒ）ら）で報告されたスライドダイ被覆法によって実行される。
【０１３８】
生産ツールが被覆された後、研磨物品のバッキングまたは前に硬化した研磨複合材層、および硬化性研磨複合材の隣接層は、硬化性研磨複合材の隣接層が造形バッキングの表面を濡らすように、任意の手段によって接触するようにされる。硬化性研磨複合材層は、得られた構造を押し込むニップロールに接触することにより造形バッキングに接触するようにされる。ニップロールは、いかなる材料からも製造してよい。しかし、ニップロールは、好ましくは、金属、金属合金、ゴムまたはセラミックスなどの構造材料から製造される。ニップロールの硬度は、約３０から１２０ヂュロメータまで、好ましくは約６０から１００ヂュロメータまで、より好ましくは約９０ヂュロメータまで異なってもよい。
【０１３９】
次に、前駆体ポリマーサブユニットを少なくとも部分的に硬化させるために、エネルギーは、エネルギー源によって硬化性研磨複合材層に伝達される。エネルギー源の選択は、前駆体ポリマーサブユニットの化学的性質、生産ツールのタイプおよび他の加工条件に応じてある程度異なる。エネルギー源は、生産ツールもバッキングも認め得るほどに劣化させるべきではない。前駆体ポリマーサブユニットの部分硬化は、硬化性研磨複合材層が生産ツールにおいて逆さにされた時に流れないような状態に前駆体ポリマーサブユニットが重合されることを意味する。必要ならば、前駆体ポリマーサブユニットは、生産ツールから除去された後に従来のエネルギー源を用いて完全に硬化させてもよい。
【０１４０】
前駆体ポリマーサブユニットの少なくとも部分的硬化後に、生産ツールと研磨物品は分離される。前駆体ポリマーサブユニットが本質的に完全に硬化されていない場合、前駆体ポリマーサブユニットは、時間および／またはエネルギー源への暴露のいずれかによって本質的に完全に硬化させることが可能である。最後に、生産ツールは、生産ツールを再使用できるようにマンドレルに巻き直され、固定研磨物品は、もう一つのマンドレルに巻き取られる。
【０１４１】
この第１の方法のもう一つの変形において、硬化性研磨複合材層は造形バッキング上に被覆され、生産ツールのキャビティ中に被覆されない。硬化性研磨複合材層が被覆されたバッキングは、その後、スラリーが生産ツールのキャビティに流れ込むように生産ツールに接触するようにされる。研磨物品を製造する残りの工程は上で詳述したのと同じである。
【０１４２】
前駆体ポリマーサブユニットを放射線エネルギーによって硬化させることが好ましい。放射線エネルギーはバッキングまたは生産ツールを通して伝達させることができる。造形バッキングまたは生産ツールは、放射線エネルギーを認め得るほどに吸収するべきではない。さらに、放射線エネルギー源は、バッキングも生産ツールも認め得るほどに劣化させるべきではない。例えば、紫外線はポリエステルバッキングを通して伝達することが可能である。あるいは、生産ツールが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルまたはそれらの組み合わせなどの特定の熱可塑性材料から製造される場合、紫外線または可視光線は、生産ツールを通してスラリーに伝達することができる。熱可塑性系生産ツールに関して、固定研磨物品を製造する運転条件は、過剰の熱が発生しないように設定されるべきである。過剰の熱が発生する場合、これは熱可塑性ツールを変形させうるか、または溶融させうる。
【０１４３】
エネルギー源は、熱エネルギー源または電子ビーム、紫外線または可視光線などの放射線エネルギー源であってもよい。必要なエネルギーの量は、前駆体ポリマーサブユニット中の反応性基の化学的性質ならびに結合剤スラリーの厚さおよび密度に応じて異なる。熱エネルギーに関して、約５０℃〜約２５０℃の炉温度は、造形構造体および／またはバッキングに影響を及ぼし、約１５分〜約１６時間の持続期間は一般に十分である。電子ビーム線または電離線は、約０．１〜約１０Ｍｒａｄのエネルギーレベル、好ましくは約１〜約１０Ｍｒａｄのエネルギーレベルで用いてもよい。紫外線は、約２００〜約４００ナノメートルの範囲内、好ましくは約２５０〜４００ナノメートルの範囲内の波長を有する放射線を含む。可視光線は、約４００〜約８００ナノメートルの範囲内、好ましくは約４００〜約５５０ナノメートルの範囲内の波長を有する放射線を含む。
【０１４４】
得られた硬化研磨複合材層は生産ツールの逆さ模様を有する。生産ツール上で少なくとも部分的に硬化または硬化させることにより、研磨複合材層は精密且つ所定の模様を有する。
【０１４５】
不規則に造形された研磨複合材を有する研磨複合材を製造する多くの方法がある。不規則に造形されている一方で、これらの研磨複合材は、それにもかかわらず、複合材の位置が前もって決められているので所定の模様で設計することができる。一つの方法において、硬化性研磨複合材は、硬化性研磨複合材層の厚さが複合材の実用厚さ限界内であるように生産ツールのキャビティ中に被覆されて、研磨複合材を生成する。生産ツールは、精密に造形された複合材の場合に上述したのと同じ生産ツールであってもよい。しかし、硬化性研磨複合材層は、前駆体ポリマーサブユニットが生産ツールから除去されるとその形状を実質的に保持するのに十分に硬化される前に生産ツールから除去される。この後に、前駆体ポリマーサブユニットは硬化される。前駆体ポリマーサブユニットが生産ツールのキャビティ中にある間に硬化されないので、これは、硬化性研磨複合材層が流れ、研磨複合材形状を歪める結果となる。
【０１４６】
不規則に造形された複合材を製造するもう一つの方法において、硬化性研磨複合材はグラビアロールの表面上に被覆することが可能である。造形バッキングはグラビアロールに接触することになり、硬化性研磨複合材はバッキングを濡らす。その後、グラビアロールは、硬化性研磨複合材中に模様またはテキスチャを付与する。次に、スラリー／バッキングの組み合わせはグラビアロールから除去され、得られた構造は、研磨複合材が形成されるように前駆体ポリマーサブユニットを硬化させる条件に供される。このプロセスの変形は、バッキング上に硬化性研磨複合材を被覆し、バッキングをグラビアロールに接触するようにすることである。
【０１４７】
グラビアロールは、六角配列、リッジ、格子、球、錐体、平頭錐体、円錐体、立方体、ブロックまたはロッドなどの所望の模様を与えることができる。グラビアロールは、隣接研磨複合材の間にランド面が存在するように模様を付与することもできる。このランド面は研磨粒子と結合剤の混合物を含むことが可能である。あるいは、グラビアロールは、バッキングを隣接研磨複合形状間に供するように模様を付与することができる。同様に、グラビアロールは、研磨複合材形状の混合物が存在するように模様を付与することができる。
【０１４８】
さらに別の方法は、スクリーンを通して硬化性研磨複合材層を噴霧するか、または被覆して、模様および研磨複合材を作ることである。その後、前駆体ポリマーサブユニットは硬化させて、研磨複合構造体を生成させる。スクリーンは、六角配列、リッジ、格子、球、錐体、平頭錐体、円錐体、立方体、ブロックまたはロッドなどの所望のいかなる模様も付与することができる。スクリーンは、隣接研磨複合構造体の間にランド面が存在するように模様を付与することもできる。このランド面は研磨粒子と結合剤の混合物を含むことが可能である。あるいは、スクリーンは、バッキングを隣接研磨複合構造体間に供するように模様を付与することができる。同様に、スクリーンは、研磨複合材形状の混合物が存在するように模様を付与することができる。このプロセスは米国特許第３，６０５，３４９号明細書（アントン（Ａｎｔｈｏｎ））で報告されている。
【０１４９】
接合系
本発明の研磨粒子は、一般にバックアップパッドと呼ばれる支持構造体に固定してもよい。研磨粒子は、フックおよびループ接合系などの一体機械的接合系によって固定してもよい。
【０１５０】
接合系は、使用中に被覆研磨剤を支持パッドに固定するのに十分な接着強度をもたなければならない。
【０１５１】
造形バッキングの裏側は、平ステム部分またはフック部分などの機械的締め付け系の一体部分を含む。そして、これらのフックまたは平ステムは、被覆研磨粒子とループ布地を含む支持パッドとの間の噛み合いを提供する。
【０１５２】
試験手順
本発明の樹脂組成物および被覆研磨物品を評価するために、以下の試験手順を用いた。
【０１５３】
湿りシファー（ＳＣＨＩＥＦＥＲ）試験
「フッキット（ＨＯＯＫＩＴ）」（商標）ＩＩバッキングという商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（３Ｍ）によって販売されている平噛み合い突起を保持するシート様バッキングに研磨コーティングを積層し、１０．１６ｃｍ（４インチ）のディスクに二次加工した。湿り試験のために垂直に立てられた（ｐｌｕｍｂｅｄ）、メリーランド州ゲーサーズバーグのフレイザー・プレシジョン・カンパニー（Ｆｒａｚｉｅｒ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ））によって販売されているシファー研磨試験器の駆動板にバックアップパッドを固定した。「ポリキャスト（ＰＯＬＹＣＡＳＴ）」アクリルプラスチックという商品名で入手できる外径１０．１６ｃｍ（４インチ）×厚さ１．２７ｃｍ（０．５インチ）のディスク状アクリルプラスチック製作品をシーレ・プラスチックス（Ｓｉｅｌｙｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）（ミネソタ州ブルーミントン（Ｂｌｏｏｍｉｎｇｔｏｎ，ＭＮ））から得た。水流量を６０ｇ／分に設定した。４５４グラム（１ポンド）の分銅を磨耗試験器分銅プラットホーム上に置き、取り付けた研磨剤試験片を製作品上に下げ、機械を作動させた。機械を３０サイクル間隔で９０サイクルにわたり動くように設定した。表面仕上げ値Ｒｚを３０サイクル間隔ごとに作業品上の４箇所で測定し、各試験サンプルを３回行った。
【０１５４】
パネル試験
直径１５．２ｃｍ（６インチ）の円形試験片を研磨剤試験材料から切り出し、ニューヨーク州クラレンスのダイナブレード（Ｄｙｎａｂｒａｄｅ  Ｃｏ．（Ｃｌａｒｅｎｃｅ，ＮＹ））によって販売されている「ダイナブレード（ＤＹＮＡＢＲＡＤＥ）」モデル５６９６４微細仕上げサンダーに取り付けた。３４４ｋＰａ（５０ｐｓｉ）の空気圧力で試験パネルの三つの隣接部分上に１０、２０および３０秒間隔で合計１分にわたり磨耗試験を行った。試験パネルは、ミシガン州ヒルスデールのＡＣＴラボラトリーズ（ＡＣＴ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｉｌｌｓｄａｌｅ，ＭＩ））から得られるブラックベースコート／クリアコート塗装冷間圧延鋼パネル（Ｅ−コート：ＥＤ５０００、プライマー：７６４−２０４、ベースコート：５４２ＡＢ９２１、クリアコート：ＲＫ８０１０Ａ）であった。表面仕上げ値Ｒｚを各試験パネル部分上の５点で測定し、各試験サンプルを３回行った。
【０１５５】
表面仕上げ
Ｒｚは測定長さの平均個別粗度深さであり、ここで、個別粗度深さは、最高点と最低点との間の垂直距離である。
【０１５６】
湿りシファー試験およびパネル試験によって磨耗した製作品の表面仕上げは、「パートメータ（ＰＥＲＴＨＯＭＥＴＥＲ）」ＭＯＤＥＬ  Ｍ４Ｐという商品名で、オハイオ州シンシナチのマー・コーポレーション（Ｍａｒｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ））によって販売されている側面計を用いて測定した。
【実施例】
【０１５７】
以下の略語を実施例において用いた。実施例におけるすべての部、百分率および比は特に指定がない限り重量による。
【０１５８】
ＡＭＯＸ
ジ−ｔ−アミルオキシレート
【０１５９】
ＣＨＤＭ
コネチカット州キングスポートのイーストマン・ケミカル・カンパニー（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＣＴ））によって販売されているシクロヘキサンジメタノール
【０１６０】
ＣＯＭ
η−［キシレン（混合異性体）］−η−シクロペンタジエニル鉄（ＩＩ）−ヘキサフルオロアンチモネート
【０１６１】
ＣＹＲＡＣＵＲＥ６１１０
「シラキュア（ＣＹＲＡＣＵＲＥ）」６１１０という商品名で、ルイジアナ州ハーンビルのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｈａｈｎｖｉｌｌｅ，ＬＡ））によって販売されている脂環式エポキシド樹脂
【０１６２】
ＥＰＯＮ８２８
１８５〜１９２のエポキシ当量を有する「エポン（ＥＰＯＮ）」８２８という商品名で、テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル（Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））によって販売されているビスフェノールＡエポキシ樹脂
【０１６３】
ＥＰＯＮ１１０１Ｆ
５２５〜５５０のエポキシ当量を有する「エポン（ＥＰＯＮ）１００１Ｆ」という商品名で、テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル（Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））によって販売されているビスフェノールＡエピクロルヒドリン樹脂
【０１６４】
ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３
ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３という商品名で、ニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ））によって販売されている２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン
【０１６５】
ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１
「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１」という商品名で、ニューヨーク州アーズリーのチバ・ガイギー・カンパニー（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ａｒｄｓｌｅｙ，ＮＹ））によって販売されている２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニル−１−エタノン
【０１６６】
ＭＩＮＥＸ−３
「ミネックス−３（ＭＩＮＥＸ−３）」という商品名で、カナダ国オンタリオ州のブランプトンのＬ．Ｖ．ロマス（Ｌ．Ｖ．Ｌｏｍａｓ，Ｌｔｄ．（Ｂｒａｍｐｔｏｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ））によって販売されている無水アルミノ珪酸ナトリウムカリウム
【０１６７】
Ｐ３２０ＦＲＰＬ
「アルドルＦＲＰＬ（ＡＬＵＤＯＲＦＲＰＬ）」という商品名で、オーストリア国フィラッハのトレイバッカー・ケミシェ・ベルケ（Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ  Ｗｅｒｋｅ  ＡＧ（Ｖｉｌｌａｃｈ，Ａｕｓｔｒｉａ））によって販売されているＰ３２０グレード酸化アルミニウム
【０１６８】
Ｐ４００ＦＲＰＬ
「アルドルＦＲＰＬ（ＡＬＵＤＯＲＦＲＰＬ）」という商品名で、オーストリア国フィラッハのトレイバッカー・ケミシェ・ベルケ（Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ  Ｗｅｒｋｅ  ＡＧ（Ｖｉｌｌａｃｈ，Ａｕｓｔｒｉａ））によって販売されているＰ４００グレード酸化アルミニウム
【０１６９】
Ｓ−１２２７
「ダイナポル（ＤＹＮＡＰＯＬ）Ｓ−１２２７」という商品名で、ニュージャージー州ピスカタウェーのクレアノバ（Ｃｒｅａｎｏｖａ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ））によって販売されている高分子量ポリエステル
【０１７０】
ＴＭＰＴＡ
「ＳＲ３５１」という商品名で、ペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））によって販売されているトリメチロールプロパントリアクリレート
【０１７１】
ＵＶＩ−６９７４
ルイジアナ州ハーンビルのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｈａｈｎｖｉｌｌｅ，ＬＡ））によって販売されるプロピレンカーボネート中の５０％のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート
【０１７２】
ＣＮ９７３Ｊ７５
ペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））によって販売されているウレタンアクリレート樹脂
【０１７３】
Ｆ８０
「ミクロパール（ＭＩＣＲＯＰＥＡＲＬ）Ｆ８０−ＳＤ１」という商品名で、ニューヨーク州バファローのピアス・スチーブンス（Ｐｉｅｒｃｅ−Ｓｔｅｖｅｎｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｂｕｆｆａｌｏ，ＮＹ））によって販売されている膨張性高分子微小球
【０１７４】
ＳＲ３３９
ペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））によって販売されている２−フェノキシエチルアクリレート
【０１７５】
ＰＤ９０００
「ゼフリム（ＺＥＰＨＲＹＭ）ＰＤ９０００」という商品名で、デラウェア州ウィルミントンのユニケマ（Ｕｎｉｑｅｍａ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））によって販売されているアニオンポリエステル分散剤
【０１７６】
Ａ−１７４
「シルケスト（ＳＩＬＱＵＥＳＴ）Ａ−１７４」という商品名で、ウェストバージニア州フレンドリーのクロンプトン（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐ．（Ｆｒｉｅｎｄｌｙ，ＷＶ））によって販売されているγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
【０１７７】
ＴＰＯ−Ｌ
「ルシリン（ＬＵＣＩＲＩＮ）ＴＰＯ−Ｌ」という商品名で、ドイツ国ルートヴィヒスハーベンのバスフ・ケミカルズ（ＢＡＳＦ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））によって販売されているホスフィンオキシド
【０１７８】
ＧＣ２５００
イリノイ州エルムハーストのフジミ・コープ（Ｆｕｊｉｍｉ  Ｃｏｒｐ．（Ｅｌｍｈｕｒｓｔ，ＩＬ））によって販売されている緑色炭化珪素ミネラル、グレードＪＩＳ２５００
【０１７９】
実施例１（造形機構および機械的接合要素の同時調製）
図１で例示したようなプロセスおよび装置を用いて造形バッキングを形成した。模様入りシリコーンベルト（１５）はステム形成穴を含んでいた。穴は直径０．０４０６ｃｍ（０．０１６インチ）×深さ０．１７７８ｃｍ（０．０７０インチ）であり、クロスウェブ間隔は０．１４１０ｃｍ（０．０５５５インチ）であり、機械方向間隔は０．１３７５９ｃｍ（０．０５４１７インチ）であった。クロスウェブ穴は、クロスウェブ穴の各隣接列から０．０７０６ｃｍ（０．０２７８インチ）オフセットしていた。ベルト温度は６５．６℃（１５０°Ｆ）であった。トップスチールロール（１４）をステムウェブの反対側に接触することになる微小複製模様でエンボスした。模様入りロールを１８．３℃（６５°Ｆ）に温度制御した。
【０１８０】
「ＳＲＤ７５８７」という商品名で、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））によって販売されている幅３５．６〜４０．６ｃｍ（１４〜１６インチ）のポリプロピレン溶融シートを二重マニホールドシートダイから２４８．９℃（４８０°Ｆ）で押し出したが、２９／１のＬ／Ｄを有し６１ｒｐｍで運転する３．８１ｃｍ（１．５インチ）一軸スクリュー押出機（１０）（ウィスコンシン州チペワフォールズのジョンソン・プラスチック・マシーナリー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ  Ｃｏ．（Ｃｈｉｐｐｅｗａ  Ｆａｌｌｓ，ＷＩ））製）によって単一マニホールドからのみフィードした。ジョンソン押出機は、フィード域で２２５℃（４００°Ｆ）から排出域で２４８．９℃（４８０°Ｆ）の範囲の温度分布を有し、アダプター温度は２４８．９℃（４８０°Ｆ）であった。ジョンソン押出機スクリューは、汎用単一フライト設計のスクリューであった。ダイ温度は２４８．９℃（４８０°Ｆ）であった。８．２メートル（２７フィート）／分で回転している模様入りロール１４とシリコーンベルト１５との間のニップに溶融ポリプロピレンを導入した。ニップ圧力は１３７．９ｋＰａ（２０ｐｓｉ）であった。溶融ポリマーを１８．３℃（６５°Ｆ）の冷却模様入りロール表面によって固化し、模様入り反対面を有するベルト製ステムウェブを「テフロン（登録商標）（ＴＥＦＬＯＮ）」被覆ロール上に開放した。こうして製造された基材は、厚さ約０．２５４ｍｍ（１０ミル）であり、一表面上に隆起面と窪み面および各々がほぼ０．４ｍｍ（１７ミル）の直径を有する０．７５ｍｍ（３０ミル）のストークを保持する反対面を有していた。
【０１８１】
図１に描いたように、互いに隣接して積み重ねられて、隣接ロール間でほぼ０．５ｍｍ（２０〜２５ミル）のニップ空隙を提供する直径２５．４ｃｍ（１０インチ）の三つのロール（２５、２６および２７）の組によって提供されたキャッピングステーションに造形バッキングを８．２ｍ／分のウェブ速度で通して、ほぼ０．１ｍｍ（４ミル）の厚さを有する直径０．７６ｍｍ（３０ミル）のキャップを各ストークの端に設けた。この組の外部ロールは１５０℃（３００°Ｆ）で加熱され、内部ロールは１０℃（５０°Ｆ）に冷却された。研磨コーティングが上に被着される表面のコロナプライミングを含む更なる処理のために、こうして加工された造形バッキングを巻き取りロール３０で巻き取った。
【０１８２】
メーク樹脂を次の通り調製した。ＥＰＯＮ１００１Ｆペレット（２５％）およびＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ−１２２７ペレット（２８％）をプレミックスと合わせてコンパウンディングした。プレミックスは、ＥＰＯＮ８２８樹脂（３４．５％）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１（１％）、ＣＨＤＭ（２．８％）、ＴＭＰＴＡ（７．５％）、ＡＭＯＸ（０．６％）およびＣＯＭ（０．６％）を含有している。材料（ＥＰＯＮ１００１Ｆ、ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ−１２２７およびプレミックス）を二軸スクリュー押出機内で組み合わせた。
【０１８３】
実施例１で上述したように調製された造形バッキングの造形構造体の表面にメーク樹脂を１０５℃および２０ｇ／ｍ２の速度で押出被覆し、ＦＵＳＩＯＮ  Ｖバルブを有する「ＥＰＩＱ６０００」という商品名で、メリーランド州ロックビルのフュージョン・システムズ（Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｒｏｃｈｖｉｌｌｅ，ＭＤ））によって販売されているＵＶプロセッサに０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２および３６ｍ／ｍｉｎで一度通すことにより部分的に硬化させた。その後、Ｐ４００ＦＲＰＬ酸化アルミニウムを４５ｇ／ｍ２で静電的に被着させ、７７〜１２２℃の温度範囲で更に硬化させた。
【０１８４】
サイズコートを次の通り調製した。ＴＭＰＴＡ（２２．８％）およびＣＹＲＡＣＵＲＥ６１１０（２２．８％）、ＥＰＯＮ８２８（３０．４％）、ＵＶＩ−６９７４（３％）、ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（１．０％）およびＭＩＮＥＸ−３（２０％）を添加した。サイズを２４ｇ／ｍ２でロール被覆し、０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２でＦＵＳＩＯＮ  Ｄバルブを用いてＵＶプロセッサに３６ｍ／分で通すことにより硬化させ、その後、１１０〜１２０℃の温度範囲で熱硬化させた。
【０１８５】
実施例２
４８ｃｍ×４８ｃｍのステンレススチールマスターツールを用いて、下に記載された所望の造形バッキング機能および造形研磨複合機能のミラー画像三次元模様を有する微小複製ポリプロピレンツールを米国特許第５，４３５，８１６号明細書（スパージョン（Ｓｐｕｒｇｅｏｎ）ら）により製造した。これらのマスターツールをマスキング／化学エッチングプロセスにより製造した。これらのマスターツールから、以下のプロセスを用いて逆さ画像ポリプロピレンツールを製造した。１３５℃の加熱プレスにおいて、金属マスターツールを底板上に置いた。厚さ０．８ｍｍのポリプロピレンシート、その後、厚さ３ｍｍのアルミニウム板をツールの上に置いた。複合材を６１８ｋＰａ（９０ｐｓｉ）で３分にわたりプレスし、その後、除去した。マスターツールのミラー画像をポリプロピレンシートに成形した。その後、バッキング上に非研磨性の造形構造体を製造するために、この成形ポリプロピレンシートをツール型として用いた。
【０１８６】
プレミックス＃１：ディスパーセーター（ＤＩＳＰＥＲＳＡＴＯＲ）という商品名で、ペンシルバニア州リーディングのプレミア・ミル（Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ））によって販売されているミキサーを用いて室温で気泡がなくなるまで６０．８部のＣＮ９７３Ｊ７５、３６．４部のＳＲ３３９および２．８部のＴＰＯ−Ｌを組み合わせた。
【０１８７】
スラリー＃１：その後、３．４部の前もって膨張させたＦ８０を９６．６部のプレミックス＃１に添加し、ディスパーセーター（ＤＩＳＰＥＲＳＡＴＯＲ）ミキサーを用いて均質スラリー＃１に形成した。使用前にＦ８０微小球を１６０℃で６０分にわたり前もって膨張させた。
【０１８８】
その後、表２に記載のように、１．３ｍｍ×１．３ｍｍ×深さ０．３５６ｍｍで２２％の保持面を有する図９に示した配列した正方形柱体を有する微小複製ツールに手塗りによりスラリー＃１を被着させた。２６ｃｍ／分および２７５ｋＰａ（４０ｐｓｉ）のニップ圧力でゴムニップロール組に通すことによりコロナ処理３Ｍ  ＨＯＯＫＩＴ（商標）ＩＩバッキングの平滑側にスラリー充填ツールを、表を下にして積層した。その後、１５７．５ワット／ｃｍ（４００Ｗ／インチ）および９１４ｃｍ／分のウェブ速度で逐次運転において二個のＶ−バルブを用いて、ニュージャージー州マリーヒルのアメリカン・ウルトラバイオレット・カンパニー（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｕｒｒａｙ  Ｈｉｌｌ，ＮＪ））によって販売されているＵＶプロセッサに二度通すことによりスラリーを硬化させた。その後、ツールを除去して、ツールのミラー画像を有する大規模三次元硬化ポリマー発泡体構造が現れた。
【０１８９】
プレミックス＃２：３３．６部のＳＲ３３９を５０．６部のＴＭＰＴＡと手によって混合し、それに８部のＰＤ９０００を添加し、溶解するまで６０℃で保持した。溶液を室温に冷却した。これに２．８部のＴＰＯ−Ｌおよび５部のＡ−１７４を添加し、混合物を均質になるまで再び攪拌した。
【０１９０】
スラリー＃２：ディスパーセータミキサーを用いて６１．５部のＧＣ２５００を３８．５部のプレミックス＃２に導入して、均質スラリー＃２を形成させた。
【０１９１】
その後、図６および７に描いたポリプロピレン微小複製ツールに研磨スラリーを手塗りにより被着させた。ここで、ｓ＝５５μｍ、ｔ＝２５０μｍ、ｗ＝９９．５３度、ｘ＝５４．８４μｍ、ｙ＝５５μｍ、ｚ＝５３．００度。その後、２６ｃｍ／分および２７５ｋＰａ（４０ｐｓｉ）のニップ圧力でゴムニップロール組に通すことにより３Ｍ  ＨＯＯＫＩＴ（商標）ＩＩバッキング付き大規模三次元被覆構造体上に研磨スラリー充填ツールを表を下にして積層した。その後、１５７．５ワット／ｃｍ（４００Ｗ／インチ）および９１４ｃｍ／分のウェブ速度で逐次運転において二個のＶ−バルブを用いて、ＵＶプロセッサに二度通すことによりスラリーを硬化させた。第１のパスで、６ｍｍ石英板を積層物上に置いて、積層物上の圧力を維持した。その後、ツールをバッキングから分離して、三次元発泡体構造の上に硬化した三次元研磨コーティングが現れた。
【０１９２】
実施例３
三次元発泡体構造の上の三次元研磨コーティングを実施例２で略述したように調製した。ここで、表３に記載したように１０ｍｍ×１０ｍｍ×深さ０．５３３ｍｍで９０％の保持面を有する図９に描いた配列した正方形柱体を有する微小複製ツールにスラリー＃１を被着させた。ツールを実施例２で記載されたプロセスにより製造した。
【０１９３】
比較例
４４３５Ａ  ＴＲＩＺＡＣＴ  ＨＯＯＫＩＴ（商標）ＩＩという商品名で、ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されている被覆研磨発泡体ディスク、グレードＰ３０００。
【０１９４】
磨耗試験
湿りシファー（ＳＣＨＩＥＦＥＲ）試験の結果を表１に記載している。
【０１９５】
【表１】
2005514218.tif 000003
【０１９６】
図９と合わせて読まれる表２は、実施例２および３のためのツール寸法を記載している。
【０１９７】
【表２】
2005514218.tif 000004
【０１９８】
実施例４
２．６ｍｍ×２．６ｍｍ×深さ０．５３３ｍｍで４２％の保持面を有する正方形柱体を有する微小複製ツールにスラリー＃１を手塗りにより被着させた。その後、２６ｃｍ／分および２７５ｋＰａ（４０ｐｓｉ）のニップ圧力でゴムニップロール組に通すことによりコロナ処理３Ｍ  ＨＯＯＫＩＴ（商標）ＩＩバッキングの平滑側にスラリー充填ツールを表を下にして積層した。その後、１５７．５ワット／ｃｍ（４００Ｗ／インチ）および９１４ｃｍ／分のウェブ速度で逐次運転において二個のＶ−バルブを用いて、ニュージャージー州マリーヒルのアメリカン・ウルトラバイオレット・カンパニー（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｕｒｒａｙ  Ｈｉｌｌ，ＮＪ））によって販売されているＵＶプロセッサに二度通すことによりスラリーを硬化させた。その後、ツールを除去して、ツールのミラー画像を有する大規模三次元硬化ポリマー発泡体構造が現れた。
【０１９９】
メーク樹脂を次の通り調製した。ＥＰＯＮ１００１Ｆペレット（２５％）およびＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ−１２２７ペレット（２８％）をプレミックスと合わせてコンパウンディングした。プレミックスは、ＥＰＯＮ８２８樹脂（３４．５％）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１（１％）、ＣＨＤＭ（２．８％）、ＴＭＰＴＡ（７．５％）、ＡＭＯＸ（０．６％）およびＣＯＭ（０．６％）を含有している。材料（ＥＰＯＮ１００１Ｆ、ＤＹＮＡＰＯＬ  Ｓ１２２７およびプレミックス）を二軸スクリュー押出機内で組み合わせた。
【０２００】
造形バッキング構造体の表面にメーク樹脂を１０５℃および２０ｇ／ｍ２の速度で押出被覆し、ＦＵＳＩＯＮ  Ｖバルブを有する「ＥＰＩＱ６０００」という商品名で、メリーランド州ロックビルのフュージョン・システムズ（Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｒｏｃｈｖｉｌｌｅ，ＭＤ））によって販売されているＵＶプロセッサに０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２および３０ｍ／ｍｉｎで一度通すことにより部分的に硬化させた。その後、Ｐ３２０ＦＲＰＬ酸化アルミニウムを７０ｇ／ｍ２で静電的に被着させ、７７〜１２２℃の温度範囲で更に硬化させた。
【０２０１】
サイズコートを次の通り調製した。ＴＭＰＴＡ（２２．８％）およびＣＹＲＡＣＵＲＥ６１１０（２２．８％）、ＥＰＯＮ８２８（３０．４％）、ＵＶＩ−６９７４（３％）、Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３（１．０％）およびＭＩＮＥＸ−３（２０％）を添加した。サイズを３１ｇ／ｍ２でロール被覆し、０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２でＦＵＳＩＯＮ  Ｄバルブを用いてＵＶプロセッサに３０ｍ／分で通すことにより硬化させ、その後、１１０〜１２０℃の温度範囲で熱硬化させた。図１０は、実施例４によって製造された研磨物品の上表面の顕微鏡写真を示している。
【０２０２】
実施例５
図１１で例示したようなプロセスおよび装置を用いて基材を形成した。ドーム状の機構３３２の模様を有する接触面を有するシリコーンベルト３３７をそれぞれ二つのニップロール３３３および３３４を含むそれぞれロール組３３３、３３４、３３５および３３８のまわりに巻き付けた。図１２は模様の機構の間隔を示している。図１２に示したように、ドームの底径ｄは７．４ｍｍであり、高さ（図１２で明示していない）は１．３ｍｍであった。各ドームをクロスウェブ方向とダウンウェブ方向の両方で他方から１０．５ｍｍ（中心点から中心点）である距離ａ’で配置した。ステム形成穴を含むシリコーンベルトでキャスティングロール３３６を包んだ。穴の直径は０．０４０６ｃｍ（０．０１６インチ）であり、深さは０．１７７８ｃｍ（０．０７０インチ）であり、クロスウェブ間隔は０．１４１０ｃｍ（０．０５５５インチ）であり、機械方向間隔は０．１３７５９ｃｍ（０．０５４１７インチ）であった。クロスウェブ穴は、クロスウェブ穴の各隣接列から０．０７０６ｃｍ（０．０２７８インチ）オフセットしていた。キャスティングロール温度およびベルト温度は両方共２１．１℃（７０°Ｆ）であった。
【０２０３】
２４／１のＬ／Ｄ比を有し、１５ｒｐｍで運転する直径０．０６４ｍ（２．５インチ）の一軸スクリュー押出機３３０（コネチカット州ポーカツクのデービス・スタンダード・コーポレーション（Ｄａｖｉｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐａｗｃａｔｕｃｋ，ＣＴ））によって販売されている）Ｍｏｄｅｌ  ＤＳ−２５からフィードされた幅０．３５６ｍ（１４インチ）のＥＢＲフィルムダイ（３３１）（テキサス州オレンジのクロエレン（Ｃｌｏｅｒｅｎ  Ｉｎｃ．（Ｏｒａｎｇｅ，ＴＸ））によって販売されている）から、ポリプロピレン（ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））によって販売されているＳＲＤ７５８７）の溶融シートを２４８．９℃（４８０°Ｆ）で押し出した。押出機は、フィード域で１８７．７℃（３７０°Ｆ）から排出域で２４８．９℃（４８０°Ｆ）の範囲の温度分布を有し、アダプター温度は２４８．９℃（４８０°Ｆ）であった。ダイ温度は２４８．９℃（４８０°Ｆ）であった。キャスティングロール３３６のまわりにステム形成ベルトが巻き付いたキャスティングロールと１．２メートル（４フィート）／分で回転しているベルト３３７のドーム模様入りコーティング表面３３２との間のニップに溶融ポリプロピレンを導入した。ニップ圧力は１０３．４ｋＰａ（１５ｐｓｉ）であった。ベルト張力は１７２．４ｋＰａ（２５ｐｓｉ）であった。こうして製造されて得られたバッキング基材３４０は、０．０２２８ｍｍ（９ミル）〜０．２７９ｍｍ（１１ミル）の範囲の底厚さを有していた。第１の表面３４１はドーム状機構模様を有し、各ドーム３４２の底直径は７．４ｍｍであり、高さは１．３ｍｍであった。第２の表面３４３は、複数の０．８８９ｍｍ（３５ミル）ストーク３４４を有し、各々はほぼ０．４ｍｍ（１７ミル）の直径を有していた。図１３は、得られたバッキングの顕微鏡写真を示している。更に加工して機械的ファスナーを形成し、研磨コーティングを被着させるために、こうして加工された基材を巻き取りロール（図示していない）に巻き取った。
【０２０４】
本発明を幾つかの実施形態に関してここで説明した。前述した詳細な説明および実施例は、分かりやすくするのみのために示した。それらから無用の限定を解するべきではない。本発明の範囲から逸脱せずに、記載された実施形態において多くの変更をなすことができることは当業者に明らかであろう。従って、本発明の範囲は、本明細書に記載された厳密な詳細および体系に限定されるべきでなく、クレームおよびクレーム体系の均等物の言葉によって記載された体系によって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明のバッキングを形成するためのプロセスおよび装置を表す概略図である。
【図２】本発明による研磨バッキング製品の一部の拡大概略断面図である。
【図３】本発明による研磨製品のもう一つの実施形態の一部の拡大概略断面図である。
【図４】造形研磨コーティングを有する研磨製品の更なる実施形態の一部の拡大概略断面図である。
【図５】図４で表した研磨製品の造形研磨剤層を作るために有用な生産ツールを製造するためのロールの上面図である。
【図６】表面の詳細を示すために線６−６で取った図５で表したロールの一セグメントの拡大断面図である。
【図７】線７−７で取った図５で表したロールの模様入り表面のもう一つのセグメントの拡大断面図である。
【図８】本発明による研磨物品を製造するための一プロセスの概略図である。
【図９】実施例２および３のためのツーリングを製造するために用いられる模様の拡大平面図である。
【図１０】本発明の研磨物品の光学的顕微鏡写真である。
【図１１】本発明のバッキングを形成するために好ましいプロセスおよび装置を表す概略図である。
【図１２】図１１で表した生産ツール中のキャビティのサイズおよび間隔に関する詳細情報を描いている。
【図１３】図１１で表した装置の使用によって製造されたバッキングの断面の顕微鏡写真である。
【図１】
2005514218.tif 000005
【図２】
2005514218.tif 000006
【図３】
2005514218.tif 000007
【図４】
2005514218.tif 000008
【図５】
2005514218.tif 000009
【図６】
2005514218.tif 000010
【図７】
2005514218.tif 000011
【図８】
2005514218.tif 000012
【図９】
2005514218.tif 000013
【図１０】
2005514218.tif 000014
【図１１】
2005514218.tif 000015
【図１２】
2005514218.tif 000016
【図１３】
2005514218.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月14日(2004.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨物品のためのバッキングであって、非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む第１の主面および二部分機械的噛み合い系の一部である複数の造形噛み合い要素を含む第２の反対主面を有するシート様高分子基材を含み、前記造形噛み合い要素が前記第２の主面に一体的に造形された丸遠心端または平遠心端を有するフィラメントステムを含むか、あるいは前記造形噛み合い要素が前記第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含む、バッキング。
【請求項２】
前記第１の主面上の前記模様は均一模様である、請求項１に記載のバッキング。
【請求項３】
ａ．請求項１に記載のバッキングと、
ｂ．少なくとも前記隆起面上の研磨コーティングと
を含む研磨物品。
【請求項４】
前記研磨コーティングは研磨粒子および結合剤を含む、請求項３に記載の研磨物品。
【請求項５】
前記研磨コーティングは隆起面と窪み面とを含む造形研磨表面を有する、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項６】
前記第１の主面上の前記模様は均一模様である、請求項３に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記第１の主面上の前記模様は無秩序模様である、請求項３に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形された平遠心端を有するフィラメントステムを含む、請求項３〜７のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記造形噛み合い要素は、前記第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含む、請求項３〜７のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記研磨コーティングは、各研磨粒子の少なくとも一部が埋め込まれる結合剤メークコートを含む、請求項３に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記メークコートは、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ニトリルゴム樹脂、ウレタン樹脂、アミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、ウレアホルムアルデヒド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびブタジエンゴム樹脂からなる群から選択された結合剤である、請求項１０に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記メークコートおよび前記研磨粒子上にサイズコートを更に含む、請求項１０に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記サイズコートは、フェノール樹脂、α，β−不飽和カルボニル側基を有するアミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン系不飽和樹脂、エチレン系不飽和樹脂、アクリレート化イソシアヌレート樹脂、ウレアホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、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、ビスマレイミド樹脂、弗素変性樹脂およびそれらの組み合わせからなる群から選択された結合剤樹脂である、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記研磨粒子は、融解アルミナ、炭化珪素、アルミナ系セラミックス、ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ダイヤモンド、セリア、立方晶窒化硼素、ガーネット、すりガラス、石英およびそれらの組み合わせからなる群から選択された材料を含む、請求項３〜１３のいずれか１項に記載の研磨物品。
【請求項１５】
研磨物品のためのバッキングを製造する方法であって、
ａ．溶融高分子材料を押し出して、第１の主面および第２の反対主面を有するシートを形成する工程と、
ｂ．非研磨性の隆起面と窪み面の模様を含む接触面を有する第１のツールに溶融シートの前記第１の主面を接触させて、窪み面と隆起面の対応する模様を前記第１の主面に作る工程と、
ｃ．二部分機械的噛み合い系の一部である造形噛み合い要素および造形噛み合い要素の前駆体からなる群から選択された複数の要素を中に作ることができる接触面を有する第２のツールに溶融シート材料の前記第２の主面を接触させる工程であって、前記造形噛み合い要素が前記第２の主面に一体的に造形された丸遠心端または平遠心端を有するフィラメントステムを含むか、あるいは前記造形噛み合い要素が前記第２の主面に一体的に造形されたフック要素を含む工程と、
ｄ．前記溶融シートを固化して前記バッキングを形成する工程と
を含む方法。
【請求項１６】
工程（ｃ）および（ｂ）は同時に行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリマーシートは、ポリマーシート中で各々が層を含む少なくとも二種の異なるポリマー材料からなる共押出ポリマーシートである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のツールは、前記第２の主面上に遠心端と接触端を各々が含む直立ステムを作ることができる接触面を含み、前記遠心端を平坦化する更なる工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２のツールは、前記第２の主面上に接触端を各々が有するフック要素を作ることができるキャビティを有する接触面を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
研磨物品を製造する方法であって、
ａ．請求項１５に記載の方法により研磨物品のためのバッキングを製造する工程と、
ｂ．少なくとも前記第１の主面の前記隆起面上に研磨コーティングを提供する工程と
を含む方法。
【請求項２１】
前記研磨コーティングは、
ａ．少なくとも前記第１の主面の隆起面に硬化性結合剤組成物のメークコートを被覆し、
ｂ．前記硬化性組成物のメークコート上に研磨粒子を沈積させ、
ｃ．前記メークコート組成物を少なくとも部分的に硬化させる
ことによって提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
硬化性結合剤組成物のサイズコートをメークコートおよび研磨粒子に被覆し、前記サイズコート組成物を硬化させることを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記研磨コーティングは、研磨粒子と硬化性結合剤組成物を混合して、硬化して前記研磨コーティングを提供する混合物を提供し、少なくとも前記第１の主面の隆起面に前記混合物を被覆し、前記硬化性結合剤組成物を硬化させることにより前記第１の表面に提供される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
研磨粒子を含有する前記硬化性結合剤組成物を被覆した後であるが硬化する前に、隆起面および窪み面を含むツールの表面に前記コーティングを接触させて、前記研磨コーティングに造形面を提供する、請求項２３に記載の方法。
【国際調査報告】
2005514218.tif 000018
2005514218.tif 000019
2005514218.tif 000020