(57)【要約】  本開示は研磨物品（１０）を提供する。研磨物品（１０）は、使用方向と、ｙ軸と、ｙ軸及び使用方向に直交しているｚ軸とを有する。研磨物品（１０）は、バッキング（１２）と、バッキングに取り付けられた成形研磨粒子とを更に含む。成形研磨粒子（１４）の約５％〜約１００％は、独立して、第１の側面（１６）と、第１の側面（１６）と反対側の第２の側面（１８）と、第１の側面（１６）に第１のエッジ（２４）で接続され、かつ第２の側面（１８）に第２のエッジ（２６）で接続された、先端面（２０）と、約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキング（１２）と先端面（２０）との間のすくい角（３０）と、約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ（１６）及び第２のエッジ（１８）と交差する線（５２）と研磨物品（１０）の使用方向（２２）との間のｚ方向回転角（５０）と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の使用方向を有する研磨物品であって、前記研磨物品は、
バッキングに取り付けられた研磨粒子を含み、同一試験条件下で、前記研磨物品と接触するワークピースから除去される材料の量が、前記研磨物品が前記第１の使用方向とは異なる第２の方向に移動されたときに除去される前記ワークピースの材料の量よりも多い、研磨物品。
【請求項２】
前記第１の使用方向において、少なくとも１５％多くの材料が除去される、請求項２に記載の研磨物品。
【請求項３】
前記第１の使用方向において、少なくとも５０％多くの材料が除去される、請求項２又は３に記載の研磨物品。
【請求項４】
前記材料が、研削手順Ａ及び研削手順Ｂのうちの少なくとも１つに従って除去される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項５】
使用方向と、ｙ軸と、前記ｙ軸及び前記使用方向に直交しているｚ軸と、を有する研磨物品であって、前記研磨物品は、
バッキングと、
前記バッキングに取り付けられた成形研磨粒子と、を含み、前記成形研磨粒子の約５％〜約１００％が、独立して、
第１の側面と、
前記第１の側面と反対側の第２の側面と、
第１のエッジにおいて前記第１の側面に接続され、かつ第２のエッジにおいて前記第２の側面に接続された、先端面と、
約１０度〜約１１０度の範囲の、前記バッキングと前記先端面との間のすくい角と、
約１０度〜約１７０度の範囲の、前記第１のエッジ及び前記第２のエッジと交差する線と前記研磨物品の前記使用方向との間のｚ方向回転角と、
を有する、研磨物品。
【請求項６】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが、セラミック成形研磨粒子である、請求項５に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの前記すくい角が、約８０度〜約１００度の範囲である、請求項５又は６に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの前記すくい角が、約８５度〜約９５度の範囲である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの前記ｚ方向回転角が、約８０度〜約１００度の範囲である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの前記ｚ方向回転角が、約８５度〜約９５度の範囲である、請求項５〜９のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの切削チップにおいて、前記バッキングと後面又はエッジとの間の逃げ角が、約９０度〜約１８０度の範囲である、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのエッジが、ｘ−ｙ平面内で前記バッキングと実質的に整列している、請求項５〜１１のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記成形研磨粒子の約５０％〜約１００％の前記すくい角が実質的に同じである、請求項５〜１２のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記成形研磨粒子の約９０％〜約１００％の前記ｚ方向回転角が実質的に同じである、請求項５〜１３のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１５】
粉砕研磨粒子を更に含む、請求項５〜１４のいずれか一項に記載の研磨物品。
【請求項１６】
請求項５〜１５のいずれか一項に記載の研磨物品の使用方法であって、
前記成形研磨粒子をワークピースと接触させることと、
前記研磨物品及び前記ワークピースのうちの少なくとも１つを、前記使用方向に互いに対して移動させることと、
前記ワークピースの材料の一部分を除去することと、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記使用方向が第１の方向であり、同一試験条件下で前記ワークピースから除去される前記材料の一部分が、前記第１の方向において、前記第１の方向とは異なる第２の方向においてよりも大きい、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記物品が、前記第２の方向に移動されて前記ワークピースを仕上げる、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記使用方向が直線方向又は回転方向である、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ワークピースが、鋼、アルミニウム、これらの合金、木材、又はこれらの混合物を含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
研磨粒子、及び研磨粒子を含む研磨物品は、品物の製造において、広範な材料及び表面の研磨、仕上げ又は研削に有用である。したがって、研磨粒子又は研磨物品のコスト、性能、又は寿命を改善することが引き続き必要とされている。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は研磨物品を提供する。研磨物品は、使用方向と、ｙ軸と、ｙ軸及び使用方向に直交しているｚ軸とを有する。研磨物品は、バッキングと、当該技バッキングに取り付けられた成形研磨粒子を更に含む。成形研磨粒子の約５％〜約１００％は、独立して、第１の側面と、第１の側面と反対側の第２の側面と、第１の側面に第１のエッジで接続され、かつ第２の側面に第２のエッジで接続された、先端面と、約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、を有する。
【０００３】
本開示は、第１の使用方向を有する研磨物品を更に含む。研磨物品は、バッキングに取り付けられた研磨粒子を含む。同一試験条件下で、研磨物品と接触するワークピースから除去される材料の量は、研磨物品が第１の使用方向とは異なる第２の方向に移動されたときに除去されるワークピースの材料の量よりも多い。
【０００４】
本開示は、第１の使用方向を有する研磨物品を更に含む。研磨物品は、バッキングに取り付けられた研磨粒子を含む。同一試験条件下で、研磨物品と接触するワークピースの表面粗さは、研磨物品が第１の使用方向とは異なる第２の使用方向に移動されたときのワークピースの表面粗さよりも大きい。
【０００５】
本開示は、研磨物品の製造方法を更に提供する。この方法は、成形研磨粒子を配向させることと、成形研磨粒子をバッキングに接着させることと、を含む。研磨粒子の約５％〜約１００％は成形されており、独立して、第１の側面と、第１の側面と反対側の第２の側面と、第１の側面に第１のエッジで接続され、かつ第２の側面に第２のエッジで接続された、先端面と、約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、を有する。
【０００６】
本開示は、研磨物品の使用方法を更に含む。この方法は、成形研磨粒子をワークピースと接触させることと、研磨物品をワークピースに対して使用方向に移動させることと、ワークピースの一部分を除去することと、を含む。研磨粒子の約５％〜約１００％は成形されており、独立して、第１の側面と、第１の側面と反対側の第２の側面と、第１の側面に第１のエッジで接続され、かつ第２の側面に第２のエッジで接続された、先端面と、約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図面は必ずしも原寸に比例して描かれていないが、図面における同様の符号は、いくつかの図全体を通して実質的に類似の構成要素を記述する。異なる接尾文字を有する同様の符号は、実質的に類似の構成要素の異なる事例を表す。図面は、例示的ではあるが限定的ではなく、本明細書で論じられる様々な実施形態を全般的に示す。
【０００８】
【図１Ａ】様々な実施形態による、研磨ベルトの側面図である。
【０００９】
【図１Ｂ】様々な実施形態による、研磨ベルトの正面図である。
【００１０】
【図１Ｃ】様々な実施形態による、研磨ベルトの底面図である。
【００１１】
【図２】様々な実施形態による、成形研磨粒子を有する研磨ベルトの側面図である。
【００１２】
【図３】様々な実施形態による、研磨ディスクの底面図である。
【００１３】
【図４】様々な実施形態による、研磨物品の製造方法の概略図である。
【００１４】
【図５】様々な実施形態による、図４の方法による成形研磨粒子の配向を示す概略図である。
【００１５】
【図６】様々な実施形態による、図４の方法による成形研磨粒子の配向を示す概略図である。
【００１６】
【図７】様々な実施形態による、図４の方法による成形研磨粒子の配向を示す概略図である。
【００１７】
【図８】様々な実施形態による、研削手順Ａからのデータのプロットである。
【００１８】
【図９】様々な実施形態による、研削手順Ｂからのデータのプロットである。
【００１９】
【図１０】様々な実施形態による、研削手順Ｃからのデータのプロットである。
【００２０】
【図１１】様々な実施形態による、逆方向に研磨された表面分析手順Ｄの基材の２Ｄカラー等高線図である。
【００２１】
【図１２】様々な実施形態による、順方向に研磨された表面分析手順Ｄの基材の２Ｄカラー等高線図である。
【００２２】
【図１３】様々な実施形態による、逆方向に研磨された表面分析手順Ｄの基材の３Ｄ画像である。
【００２３】
【図１４】様々な実施形態による、順方向に研磨された表面分析手順Ｄの基材の３Ｄ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、開示された主題のいくつかの実施形態について細部にわたって言及する。実施形態の諸例は部分的に添付の図面に示されている。開示されている主題は、列挙された請求項に関連して記述されるが、例示されている主題は、これらの請求項を開示されている主題に限定することを意図しないことが理解される。
【００２５】
この文書全体にわたって、範囲の形式で表される値は、その範囲の限界として明示的に記載されている数値を含むだけでなく、その範囲内に含まれる全ての個々の数値又は部分範囲も、各数値及び部分範囲が明示的に記載されている場合と同様に含むように、柔軟に解釈すべきである。例えば、「約０．１％〜約５％」又は「約０．１％〜５％」という範囲は、約０．１％〜約５％だけでなく、示された範囲内の各値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及び部分範囲（例えば、０．１％〜０．５％、１．１％〜２．２％、３．３％〜４．４％）も含むと解釈すべきである。「約Ｘ〜Ｙ」という記述は、特に断りのない限り、「約Ｘ〜約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、「約Ｘ、Ｙ、又は約Ｚ」という記述は、特に断りのない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。
【００２６】
本文書において、「１つの（a）」、「１つの（an）」、又は「その（the）」という用語は、文脈上明確な別段の指示がない限り、１つ以上を含めるために使用される。「又は」という用語は、特に断りのない限り非排他的な（nonexclusive）「又は」を指すために使用される。「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」という記述は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を有する。加えて、本明細書で用いられている特に定義されていない表現又は用語は、説明のみを目的としており、限定するためではないと理解されるべきである。節の見出しの使用はいずれも、本文書の読み取りを補助することを意図しており、限定と解釈すべきではなく、節の見出しに関連する情報は、その特定の節の中又は外に存在し得る。
【００２７】
本明細書に記載の方法において、行為は、時間的又は操作上の順序が明示的に記載されている場合を除いて、本開示の原理を逸脱することなく任意の順序で行うことができる。更に、特定の行為が別個に行われることが請求項で明示的に記載されていない限り、それらの行為は同時に行うことができる。例えば、Ｘするという特許請求されている行為及びＹするという特許請求されている行為は、単一の操作で同時に行うことができ、結果として生じるプロセスは特許請求されているプロセスの文言上の範囲内に入る。
【００２８】
本明細書で使用される「約」という用語は、値又は範囲のある程度の変動性、例えば、記述されている値の又は記述されている範囲の限界の１０％以内、５％以内、又は１％以内を許容することができ、かつ正確な記述されている値又は範囲を含む。
【００２９】
本明細書で使用される「実質的に」という用語は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％、若しくは少なくとも約９９．９９９％以上等の大部分若しくはほとんど又は１００％を指す。
【００３０】
本開示の様々な実施形態によれば、研磨物品が開示される。研磨物品は、研磨ベルト、研磨シート、又は研磨ディスクなどの多くの異なる研磨物品から選択することができる。図１Ａ〜図１Ｃは、研磨ベルト１０の様々な図である。図１Ａはベルト１０の側面図であり、図１Ｂはベルト１０の正面図であり、図１Ｃはベルト１０の底面図である。図１Ａ〜図１Ｃは、多数の同じ特徴を示し、同時に説明される。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、研磨ベルト１０は、ｚ軸と、ｚ軸に直交するｙ軸とを有する。研磨ベルト１０の使用方向２２は、ｚ軸及びｙ軸の両方に直交するｘ軸に沿って一方向に延びる。図１Ａに関しては、使用方向２２は左から右であり、図１Ｂに関しては、使用方向２２は頁から読者に向かい、図１Ｃに関しては、使用方向２２は頁下部から頁上部である。
【００３１】
研磨ベルト１０は、成形研磨粒子１４が取り付けられたバッキング１２を含む。バッキング１２は、任意の望ましい程度の可撓性を有することができる。バッキング１２は任意の好適な材料を含むことができる。例えば、バッキング１２は、ポリマーフィルム、金属箔、織布、編布、紙、加硫繊維、不織材、発泡体、スクリーン、積層体、又はこれらの組み合わせを含むことができる。バッキング１２は、様々な添加剤を更に含むことができる。好適な添加剤の例としては、着色剤、加工助剤、強化繊維、熱安定剤、紫外線安定剤、及び抗酸化剤が挙げられる。有用な充填剤の例としては、粘土、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、タルク、粘土、雲母、木粉、及びカーボンブラックが挙げられる。
【００３２】
図示するように、少なくとも１つの成形研磨粒子１４のエッジは、バッキング１２と実質的に接触している。更なる実施形態では、エッジ又はエッジ部分はバッキング１２と接触しないことが可能であり得る。
【００３３】
成形研磨粒子１４は、研磨粒子の少なくとも一部分が所定の形状を有する任意の研磨粒子である。所定の形状は、例えば、成形前駆体研磨粒子を形成するために使用される金型キャビティから複製することができる。成形研磨粒子１４が金型キャビティ内に形成される実施形態では、所定の幾何学的形状は、成形研磨粒子１４を形成するために使用された金型キャビティを実質的に複製し得る。成形研磨粒子１４はまた、成形研磨粒子が押出成形によって形成される例では、ダイの形状を複製し得る。成形研磨粒子１４はまた、成形研磨粒子１４又は研磨物品が積層造形プロセスによって形成される場合、プログラム、例えばコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）プログラムに見られる形状を複製し得る。成形研磨粒子１４は、例えば機械的粉砕操作によって形成されたランダムサイズの粉砕研磨粒子を指すものではない。
【００３４】
成形研磨粒子１４は、多くの幾何学的特徴部を含む。例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、成形研磨粒子１４は、第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８を含む。成形研磨粒子１４の表面は、エッジで接合される。例えば、先端面２０は、エッジ２４で第１の側面１６に接合され、エッジ２６で第２の側面１８に更に接合される。操作中、先端面２０は、使用方向２２を基準にして成形研磨粒子１４の先端面であり、後面２８は、先端面２０に対して反対側に配置されている。いくつかの実施形態では、先端面２０、後面２８のいずれか又は両方は、２つの表面の交差部に形成されたエッジであってもよい。
【００３５】
第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８は、任意の好適な形状を有することができる。例えば、第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８は、正多角形又は不規則多角形であり得る多角形の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、多角形の形状は、三角形の形状、四角形の形状、五角形の形状、六角形の形状、七角形の形状、又は八角形の形状に実質的に合致し得る。他の、より高次の多角形の形状は、本開示の範囲内である。多角形の形状が四角形の形状に実質的に合致する実施形態では、四角形の形状は、例えば、正方形、矩形、又は台形であり得る。多角形の形状が三角形の形状に実質的に合致する実施形態では、三角形の形状は、例えば、直角三角形、不等辺三角形、二等辺三角形、鋭角三角形、又は鈍角三角形であり得る。いくつかの実施形態では、三角形の形状は、正三角形ではない。
【００３６】
第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８は、同じ形状を有することも異なる形状を有することもできる。加えて、第１の側面１６及び第２の側面１８は、表面積、最大長さ寸法、最大幅寸法、又はこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つが、実質的に同じサイズ又は実質的に異なるサイズであることができる。先端面２０及び後面２８は各々、表面積、最大長さ寸法、最大幅寸法、又はこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つが、各第１の側面１６及び第２の側面１８よりも小さくなり得る。
【００３７】
第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれかは、実質的に平面又は非平面であり得る。加えて、第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれかは、互いに対して実質的に平行又は非平行に延びることができる。第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれかが非平面である実施形態では、それらの表面は、実質的に凹状又は凸状の形状を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれか１つの一部分は実質的に平面であり得、同じ表面の別の部分は非平面であり得る。いくつかの実施形態では、第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれか１つの一部分は実質的に凸状であり得、同じ表面の別の部分は実質的に凹状であり得る。
【００３８】
第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれか１つの形状又はプロファイルに応じて、エッジ２４及び２６などの任意のエッジは、直線状、テーパ状、又は湾曲状であり得る。特定の表面を他の表面に接続するエッジは、同じ長さであることも異なる長さであることもできる。例えば、図１Ｂに示すように、エッジ２４とエッジ２６とは平行であり、ｚ方向に同じ長さを有する。これにより、成形研磨粒子１４の切削チップ（cutting tip）３１が、ｘ−ｙ平面に対して平行に延びる。切削チップ３１は、先端面２０及び後面２８に沿った変曲点を指すと理解される。他の実施形態では、エッジ２４及び２６は異なる長さであり、切削チップ３１は、ｘ−ｙ平面に対して非平行であるように角度が付けられている。切削チップ３１は、少なくとも約６０ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約９０ミクロン、又は少なくとも約１００ミクロンの曲率半径を有する鋭い先端を有さなくてもよい。
【００３９】
第１の側面１６、第２の側面１８、先端面２０、及び後面２８のいずれか１つは、開口部、凹面、凸面、溝、隆起、破損面、低丸み率、又は鋭い先端を有する１つ以上の端点を有する外辺部などの更なる形状特徴部を含むことができる。
【００４０】
成形研磨粒子１４は、研磨ベルト１０のいくつかの性能特性を達成するようにバッキング１２に対して位置決めできる。成形研磨粒子１４の位置決めは、バッキング１２に対する成形研磨粒子１４の様々な異なる角度によって特徴付けることができる。
【００４１】
例えば、すくい角３０は、バッキング１２と先端面２０又は切削チップ３１との間で測定される角度によって特徴付けることができる。図１Ａに示すように、すくい角３０は約９０度である。しかしながら、他の実施形態では、すくい角３０は、約１０度〜約１７０度、約８０度〜約１００度、約８５度〜約９５度範囲の値から選択でき、又は約１０度、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、又は約１７０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。すくい角３０の値は、研磨ベルト１０の意図された目的に合わせて選択できる。例えば、すくい角３０が９０度以下である場合、研磨物品は、ワークピースから材料を除去すること、ワークピースへの深い切込みを達成すること、又はワークピースから大きい切屑片を除去することに十分に適し得る。逆に、すくい角３０が９０度を超える場合、研磨ベルト１０は、上記の特性のいくつかをなおも有し得るが、ワークピースの表面の仕上げに更により良く適し得る。
【００４２】
研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、成形研磨粒子１４の一定割合が実質的に同じすくい角３０を有することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％のすくい角３０が実質的に同じであるか、若しくは約９０％〜約１００％、又は約５０％、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい。研磨粒子１４又は研磨ベルト１０の１００％が同じすくい角３０を共有することは、研磨ベルト１０における一貫した性能を達成するのに望ましい場合がある。しかしながら、研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、異なるすくい角を有することが望ましい場合がある。例えば、研磨ベルト１０のいくつかの実施形態は、複数の列（row）の研磨粒子１４を含んでもよい。図１Ａに関して、３つの列４０、４２、及び４４が示されているが、研磨ベルト１０の他の実施形態は、より少ない又はより多くの列を含むことができる。図示するように、列４０、４２、又は４４の各々は、ｙ方向に延び、隣接する列（例えば、４０と４２及び４２と４４）はｘ方向に互いに離間している。複数列を含む実施形態では、１つの列の各研磨粒子１４が同じすくい角３０を有することが可能である。例えば、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じすくい角３０を有することができる。更に、列４２の成形研磨粒子１４の各々は、同じすくい角３０を有することができるが、このすくい角３０は、列４２の成形研磨粒子１４のすくい角とは異なり得る。更に、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じすくい角３０を有することができるが、このすくい角３０は、列４２及び４０の成形研磨粒子１４のすくい角とは異なり得る。このようにして、研磨ベルト１０内にすくい角３０の勾配を作ることができる。
【００４３】
逃げ角４６は、後面２８の変曲点においてバッキング１２と切削チップ３１との間で測定される角度によって特徴付けられる。図１Ａに示すように、逃げ角４６は、バッキング１２と切削チップ３０との間で後面２８に沿って測定される。様々な実施形態において、逃げ角４６は、約９０度〜約１８０度、約１２０度〜約１４０度の範囲であってもよく、又は約９０度、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５度、又は約１８０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。いくつかの実施形態では、すくい角３０と逃げ角４６との間の差は、約５度〜約５０度、約１０度〜約４０度の範囲であってもよく、又は約５度、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は約５０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。逃げ角４６の値は、研磨ベルト１０の意図された目的に合わせて選択できる。例えば、逃げ角４６がより高い値に近づくにつれて、研磨ベルト１０は表面を仕上げることが可能となり得る（例えば、使用方向２２が第２の使用方向に逆転された場合）。更に、逃げ角がより高い値である場合、ワークピースから除去された材料の排出が可能になり、研磨ベルト１０の詰まりを防止するのに役立つ場合がある。しかしながら、いくつかの実施形態では、逃げ角４６がより低い値を有することは、操作中に研磨ベルト１０に力が加えられたときに、研磨粒子１４のバッキングへの取り付けを強化するのに役立ち得る。
【００４４】
研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、成形研磨粒子１４の一定割合が実質的に同じ逃げ角４６を有することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％、若しくは約９０％〜約１００％、又は約５０％、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい％の逃げ角４６が実質的に同じである。研磨粒子１４又は研磨ベルト１０の１００％が同じ逃げ角４６を共有することは、研磨ベルト１０における一貫した性能を達成するのに望ましい場合がある。しかしながら、研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、異なる逃げ角４６を有することが望ましい場合がある。例えば、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じ逃げ角４６を有することができる。更に、列４２の成形研磨粒子１４の各々は、同じ逃げ角４６を有することができるが、この逃げ角４６は、列４２の成形研磨粒子１４の逃げ角とは異なる。更に、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じ逃げ角４６を有することができるが、この逃げ角４６は、列４２及び４０の成形研磨粒子１４の逃げ角とは異なる。このようにして、研磨ベルト１０内に逃げ角４６の勾配を作ることができる。
【００４５】
抜け勾配α４８は、バッキング１２と第１の側面１６及び第２の側面１８のうちいずれか１つとの間で測定される角度によって特徴付けられる。図１Ｂに示すように、抜け勾配α４８は約９０度である。しかしながら、他の実施形態では、抜け勾配α４８は、約９０度〜約１３０度、約９５度〜約１２０度の範囲であり得、又は約９０度、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５度、又は約１３０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、成形研磨粒子１４の一定割合が実質的に同じ抜け勾配α４８を有することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％の抜け勾配α４８が実質的に同じであるか、若しくは約９０％〜約１００％、又は約５０％、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい。研磨粒子１４又は研磨ベルト１０の１００％が抜け勾配α４８を共有することは、研磨ベルト１０における一貫した性能を達成するのに望ましい場合がある。しかしながら、研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、異なる抜け勾配α４８を有することが望ましい場合がある。例えば、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じ抜け勾配α４８を有することができる。更に、列４２の成形研磨粒子１４の各々は、同じ抜け勾配α４８を有することができるが、この抜け勾配α４８は、列４２の成形研磨粒子１４の抜け勾配とは異なる。更に、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じ抜け勾配α４８を有することができるが、この抜け勾配α４８は、列４２及び４０の成形研磨粒子１４の抜け勾配とは異なる。このようにして、研磨ベルト１０内に抜け勾配α４８の勾配を作ることができる。あるいは、同じ列内の隣接する成形研磨粒子の抜け勾配α４８は異なっていて、ｙ方向に勾配を作り出すことができる。
【００４６】
成形研磨粒子１４を特徴付ける更なる角度は、ｚ方向回転角５０であり得る。図１Ｃに示すように、ｚ方向回転角５０は、第１のエッジ２４及び第２のエッジ２６と交差する線５２と、使用方向２２との間に画定することができる。Ｚ方向回転角５０は、約１０度〜約１７０度、約８０度及び約１００度、約８５度及び約９５度の範囲であってもよく、又は約１０度、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、又は約１７０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。
【００４７】
研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、成形研磨粒子１４の一定割合が実質的に同じｚ方向回転角５０を有することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％のｚ方向回転角５０が実質的に同じであるか、若しくは約９０％〜約１００％、又は約５０％、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい。研磨粒子１４又は研磨ベルト１０の１００％が同じｚ方向回転角５０を共有することは、研磨ベルト１０における一貫した性能を達成するのに望ましい場合がある。しかしながら、研磨ベルト１０のいくつかの実施形態では、異なるｚ方向回転角５０を有することが望ましい場合がある。例えば、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じｚ方向回転角５０を有することができる。更に、列４２の成形研磨粒子１４の各々は、同じｚ方向回転角５０を有することができるが、このｚ方向回転角５０は、列４２の成形研磨粒子１４のｚ方向回転角とは異なる。更に、列４４の成形研磨粒子１４の各々は、同じｚ方向回転角５０を有することができるが、このｚ方向回転角５０は、列４２及び４０の成形研磨粒子１４のｚ方向回転角とは異なる。このようにして、研磨ベルト１０内にｚ方向回転角５０の勾配を作ることができる。あるいは、同じ列内の隣接する成形研磨粒子のｚ方向回転角５０は異なっていて、ｙ方向に勾配を作り出すことができる。
【００４８】
図１Ａ〜図１Ｃは、直角三角形と合致する概ね三角形の形状を有する研磨粒子１４を示す。しかしながら、上記の観点から、研磨ベルト１０の任意の成形研磨粒子１４が、多くの他の好適な形状のうちの１つを有することが可能である。一例として、図２は、成形研磨粒子１４Ａを含む研磨ベルト１０Ａの側面図を示す。図示するように、成形研磨粒子１４Ａは、概ね三角形の形状を有するが、先端面２０Ａは凸状部分３２及び凹状部分３４の両方を有する。先端面２０Ａが非線形である場合などの実施形態では、バッキング１２と線５４との間の角度を測定することによって、すくい角３０を決定できる。線５４は、切削チップ３１の接線である。
【００４９】
図１Ａ〜図１Ｃ及び図２は、研磨物品が、直線運動に適応した研磨ベルト又は研磨シートである実施形態を示す。しかしながら、他の実施形態では、研磨物品は、回転運動に適応した研磨ディスクであり得る。図３は、研磨ディスク６０の底面図である。研磨ディスク６０は、中心軸６２を中心に回転運動するように適応している。回転使用方向２２Ａは、研磨ディスク６０の外周部６４の接線で決定できる。
【００５０】
研磨ディスク６０において、成形研磨粒子１４は、研磨ベルト１０と同じ特性を有することができる。例えば、成形研磨粒子は、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２に関連して本明細書に記載された同じすくい角３０、抜け勾配α４８、逃げ角４６、及びｚ方向回転角５０特性を有することができる。すくい角３０、抜け勾配α４８、及び逃げ角４６の各々は、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２に関連して上に記載した方法と一致する方法で測定及び決定できる。研磨ディスク６０中の各成形研磨粒子１４のｚ方向回転角５０を測定するために、個々の成形研磨粒子１４の質量中心６６を決定する。線６８を、中心軸６２から質量中心６６を通って外周６４まで引く。外周６４の接線は、線６８と外周６４の交点において、使用方向２２Ａを表し、これを質量中心６６及び先端面２０を通過するように成形研磨粒子１４上に重ねる。次いで、重ねた接線２２Ａと線５２との間でＺ方向回転角５０を測定する。
【００５１】
成形研磨粒子１４は、任意の研磨物品中の研磨粒子の１００重量％を占めることができる。あるいは、成形研磨粒子１４は、バッキング１２上に分布した研磨粒子のブレンドの一部であってもよい。ブレンドの一部として存在する場合、成形研磨粒子１４は、ブレンドの約５重量％〜約９５重量％、約１０重量％〜約８０重量％、約３０重量％〜約５０重量％の範囲であってもよく、又は約５重量％、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は約９５重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。ブレンドにおいて、研磨粒子の残部は、従来の粉砕研磨粒子を含んでもよい。粉砕研磨粒子は、概ね機械的粉砕操作によって形成され、複製された形状を有さない。研磨粒子の残部はまた、他の成形研磨粒子を含むことができ、その例としては、正三角形の形状（例えば、平面三角形成形研磨粒子又は四面体の各面が正三角形である四面体成形研磨粒子）が挙げられる。
【００５２】
研磨ベルト１０又は研磨ディスク６０などの任意の研磨物品は、成形研磨粒子１４、又は成形研磨粒子１４と粉砕研磨粒子とのブレンドを、バッキング１２に接着させるためのメイクコートを含むことができる。研磨物品は、成形研磨粒子をメイクコートに接着させるためのサイズコートを更に含んでもよい。メイクコート、サイズコート、又はその両方は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリレート樹脂、アミノプラスト樹脂、メラミン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びこれらの混合物などの任意の好適な樹脂を含むことができる。加えて、メイクコート、サイズコート、又はその両方は、充填剤、研削助剤、湿潤剤、界面活性剤、染料、顔料、カップリング剤、接着促進剤、又はこれらの混合物を含むことができる。充填剤の例としては、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、粘土、メタケイ酸カルシウム、ドロマイト、硫酸アルミニウム、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００５３】
成形研磨粒子１４は、多くの好適な方法で形成することができ、例えば、成形研磨粒子１４は、複数操作プロセスに従って作製することができる。このプロセスは、任意の材料又は前駆体分散材料を使用して実施することができる。簡潔に述べると、成形研磨粒子がモノリシックセラミック粒子である実施形態の場合、このプロセスは、対応する物に変換することができる種晶添加又は種晶非添加の前駆体分散体（例えば、アルファアルミナに変換することができるベーマイトゾル−ゲル）のいずれかを作製する操作と、成形研磨粒子１４の所望の外形を有する１つ以上の金型キャビティを前駆体分散体で充填する操作と、前駆体分散体を乾燥させて前駆体成形研磨粒子を形成する操作と、前駆体成形研磨粒子１４を金型キャビティから取り出す操作と、前駆体成形研磨粒子１４をか焼して、か焼された前駆体成形研磨粒子１４を形成する操作と、次いで、か焼された前駆体成形研磨粒子１４を焼結して、成形研磨粒子１４を形成する操作と、を含み得る。次に、このプロセスを、アルファアルミナ含有成形研磨粒子１４に関連して、より詳細に説明する。他の実施形態では、金型キャビティをメラミンで充填して、メラミン成形研磨粒子を形成してもよい。
【００５４】
このプロセスは、セラミックに変換することができる前駆体の種晶添加又は種晶非添加の分散体のいずれかを提供する操作を含むことができる。前駆体が種晶添加される例では、前駆体に、鉄の酸化物（例えば、ＦｅＯ）を種晶添加することができる。前駆体分散体は、揮発性成分である液体を含むことができる。一例では、揮発性成分は水である。分散体は、分散体の粘度を十分に低くし、金型キャビティの充填及び金型表面の複製を可能にするために十分な量の液体を含むことができるが、後に続く液体の金型キャビティからの取り出しが非常に高価になるような大量の液体を含むことができない。一例において、前駆体分散体は、２重量％〜９０重量％の、酸化アルミニウム一水和物（ベーマイト）粒子等のセラミックに変換することができる粒子、及び少なくとも１０重量％、又は５０重量％〜７０重量％、又は５０重量％〜６０重量％の、水等の揮発性成分を含む。逆に、いくつかの実施形態において、前駆体分散体は、３０重量％〜５０重量％又は４０重量％〜５０重量％の固形分を含む。
【００５５】
好適な前駆体分散体の例としては、酸化ジルコニウムゾル、酸化バナジウムゾル、酸化セリウムゾル、酸化アルミニウムゾル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な酸化アルミニウム分散体としては、例えば、ベーマイト分散体及び他の酸化アルミニウム水和物分散体が挙げられる。ベーマイトは、公知の技術によって調製すること、又は市販のものを入手することができる。市販のベーマイトの例としては、両方ともＳａｓｏｌ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手可能な商標名「ＤＩＳＰＥＲＡＬ」及び「ＤＩＳＰＡＬ」を有する製品、又はＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な商標名「ＨＩＱ−４０」を有する製品が挙げられる。これらの酸化アルミニウム一水和物は、比較的純粋であり、即ち、一水和物以外の水和物相を含んでいたとしても比較的少量しかなく、かつ高表面積を有する。
【００５６】
得られる成形研磨粒子１４の物理的特性は、概ね、前駆体分散体に使用される材料の種類に依存し得る。本明細書で使用するとき、「ゲル」は、液体中に分散した固体の３次元ネットワークである。
【００５７】
前駆体分散体は、改質用添加剤又は改質用添加剤の前駆体を含んでいてもよい。改質用添加剤は、研磨粒子のいくつかの所望の特性を強化するため、又は後に続く焼結ステップの有効性を高めるために機能することができる。改質用添加剤又は改質用添加剤の前駆体は、水溶性塩などの可溶性塩の形態とすることができる。これらは金属含有化合物を含むことができ、マグネシウム、亜鉛、鉄、ケイ素、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、イットリウム、プラセオジム、サマリウム、イッテルビウム、ネオジム、ランタン、ガドリニウム、セリウム、ジスプロシウム、エルビウム、チタンの酸化物の前駆体、及びこれらの混合物とすることができる。前駆体分散体中に存在できるこれらの添加剤の特定の濃度は、変更することができる。
【００５８】
改質用添加剤又は改質用添加剤の前駆体を導入することによって、前駆体分散体はゲルになり得る。前駆体分散体はまた、蒸発によって分散体中の液体含有量を低減するために、一定期間にわたって熱を加えることによりゲルに誘導することもできる。前駆体分散体はまた、核形成剤を含んでいてもよい。本開示に好適な核形成剤としては、アルファアルミナ、アルファ酸化第二鉄若しくはその前駆体、酸化チタン及びチタン酸塩、酸化クロム、又は転移の核となる任意の他の材料の微粒子を挙げることができる。核形成剤を使用する場合、その量は、アルファアルミナの転移をもたらすのに十分な量とするべきである。
【００５９】
解膠剤を前駆体分散体に添加し、より安定なヒドロゾル又はコロイド状前駆体分散体を製造することができる。好適な解膠剤は、酢酸、塩酸、ギ酸及び硝酸等の、一塩基酸又は酸化合物である。多塩基酸も使用できるが、多塩基酸は前駆体分散体を急速にゲル化することがあり、取り扱い又は追加成分の導入を困難にする。ベーマイトの一部の市販供給源は、安定な前駆体分散体の形成を助ける（吸収されたギ酸又は硝酸等の）酸タイターを含む。
【００６０】
前駆体分散体は、任意の好適な手段によって形成することができる。例えば、ゾルゲルアルミナ前駆体の場合、酸化アルミニウム一水和物を、解膠剤を含有する水と混合することによって、又は酸化アルミニウム一水和物のスラリーを形成し、そこに解膠剤を添加することによって形成できる。
【００６１】
消泡剤又は他の好適な化学物質を添加し、気泡を形成する傾向又は混合中に空気が混入する傾向を低減することができる。湿潤剤、アルコール、又はカップリング剤等の追加の化学物質を必要に応じて添加することができる。
【００６２】
更なる操作は、少なくとも１つの金型キャビティを有する金型、又は金型の少なくとも１つの主表面に形成された複数のキャビティ（cavity）を有する金型を提供すること、を含み得る。いくつかの例では、金型は、生産工具として形成され、該生産工具は、例えば、ベルト、シート、連続ウェブ、輪転グラビアロール等のコーティングロール、コーティングロール上に取り付けられたスリーブ、又はダイとすることができる。一例では、生産工具はポリマー材料を含むことができる。好適なポリマー材料の例としては、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、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、若しくはこれらの組み合わせ等の熱可塑性樹脂、又は熱硬化性材料が挙げられる。一例では、工具全体がポリマー材料又は熱可塑性材料から作製される。別の例では、前駆体分散体が乾燥している間にセラミック前駆体分散体と接触する工具表面、例えば複数のキャビティ表面は、ポリマー材料又は熱可塑性材料を含み、工具の他の部分は、他の材料から作製することができる。好適なポリマーコーティングを金属工具に適用して、例として表面張力特性を変更してもよい。
【００６３】
ポリマー工具又は熱可塑性生産工具は、金属マスター工具から複製することができる。マスター工具は、生産工具に望ましいものの逆パターンを有することができる。マスター工具は、生産工具と同一の方法で作製することもできる。一例では、マスター工具は、金属（例えばニッケル）で作製し、ダイヤモンドターニング加工される。一例では、マスター工具は、ステレオリソグラフィを使用して少なくとも部分的に形成される。ポリマーシート材料は、マスター工具とともに、２つを一緒に加圧成形することによりポリマー材料がマスター工具パターンでエンボス加工されるように、加熱することができる。ポリマー又は熱可塑性材料をまた、マスター工具上に押し出し又はキャスティングし（cast）、次いで加圧成形することもできる。熱可塑性材料を冷却し、固化させ生産工具を生産する。熱可塑性生産工具を利用する場合、熱可塑性生産工具を歪めて寿命を制限し得るような過度の熱を生じないよう注意が必要である。
【００６４】
キャビティへは、金型の天面又は底面にある開口部（opening）からアクセスすることができる。いくつかの例では、キャビティは、金型の全厚にわたって延びることができる。あるいは、キャビティは、金型の厚さの一部分にわたってのみ延びることができる。一例では、天面は、実質的に一様な深さを有するキャビティを備えた金型の底面と実質的に平行である。金型のうちの少なくとも１つの側、即ちキャビティが形成される側は、揮発性成分を除去するステップの間、周囲の外気に曝露したままにすることができる。
【００６５】
キャビティは、成形研磨粒子１４を作製するための特定の３次元形状を有する。深さの寸法は、天面から底面の最下点までの垂直距離と等しい。所与のキャビティの深さは、一様とすることができ、又はその長さ及び／若しくは幅に沿って変化することができる。所与の金型のキャビティは、同一の形状又は異なる形状とすることができる。
【００６６】
更なる操作は、金型内のキャビティに前駆体分散体を（例えば、従来の技法によって）充填すること、を伴う。いくつかの例では、ナイフロールコーター又は真空スロットダイコーターを使用することができる。必要に応じて、金型からの粒子の取り出しを支援するために離型剤を使用することができる。離型剤の例としては、ピーナッツ油又は鉱油、魚油等の油、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、及び黒鉛が挙げられる。概して、離型剤を所望の場合、金型の単位面積当たり、約０．１ｍｇ／ｉｎ２（０．６ｍｇ／ｃｍ２）〜約３．０ｍｇ／ｉｎ２（２０ｍｇ／ｃｍ２）、又は約０．１ｍｇ／ｉｎ２（０．６ｍｇ／ｃｍ２）〜約５．０ｍｇ／ｉｎ２（３０ｍｇ／ｃｍ２）の離型剤が存在するように、水又はアルコールなどの液体中のピーナッツ油などの離型剤が、前駆体分散体が接触する生産工具の表面に適用される。いくつかの実施形態において、金型の天面は、前駆体分散体でコーティングされる。前駆体分散体は、天面上にポンプ注入することができる。
【００６７】
更なる操作では、スクレーパ又はならし棒を使用し、前駆体分散体を金型のキャビティに完全に押し入れることができる。キャビティに入らない前駆体分散体の残りの部分は、金型の天面から除去し、再利用することができる。いくつかの例では、前駆体分散体のごく一部分が天面に残ることがあり、他の例において、天面には分散体が実質的にない。スクレーパ又はならし棒により適用される圧力は、１００ｐｓｉ（０．６ＭＰａ）未満、又は５０ｐｓｉ（０．３ＭＰａ）未満、又は更には１０ｐｓｉ（６０ｋＰａ）未満とすることができる。いくつかの例では、前駆体分散体の露出した表面は、天面を実質的に超えて延びていない。
【００６８】
これらの例では、キャビティの露出した表面は成形研磨粒子の平面になることが望まれ、キャビティを（例えば、マイクロノズルアレイを使用して）オーバーフィルし、前駆体分散体をゆっくりと乾燥させることが望ましい場合がある。
【００６９】
更なる操作では、揮発性成分を除去し、分散体を乾燥すること、を伴う。揮発性成分は、高速の蒸発速度により除去することができる。いくつかの例では、蒸発による揮発性成分の除去は、この揮発性成分の沸点を上回る温度で生じる。乾燥温度の上限は、金型を作製する材料によって決まることが多い。ポリプロピレン工具に関しては、温度はプラスチックの融点未満とするべきである。一例では、約４０〜５０％の固形分の水分散体及びポリプロピレン製金型に関しては、乾燥温度は、約９０℃〜約１６５℃、又は約１０５℃〜約１５０℃、又は約１０５℃〜約１２０℃であることができる。温度が高くなると、生産速度を改善することができるが、ポリプロピレン工具が劣化し、金型としての耐用寿命が制限されることもある。
【００７０】
乾燥中、前駆体分散体が収縮し、多くの場合、キャビティ壁からの後退（retraction）を引き起こす。例えば、キャビティが平坦な壁を有する場合、得られる成形研磨粒子１４は、少なくとも３つの凹状の主側面を有する傾向があり得る。本発明で、キャビティ壁を凹状にする（キャビティ容積が増加する）ことによって、少なくとも３つの実質的に平面の主側面を有する成形研磨粒子１４を得ることが可能であることが分かった。凹部の度合いは、概ね、前駆体分散体の固形分含有量に依存する。
【００７１】
更なる操作は、得られた前駆体成形研磨粒子１４を金型キャビティから取り出すこと、を伴う。前駆体成形研磨粒子１４は、重力、振動、超音波振動、真空、又は加圧空気のプロセスを、単独で又は組み合わせて金型に使用し、金型キャビティから粒子を取り出すことによって、キャビティから取り出すことができる。
【００７２】
前駆体成形研磨粒子１４は、金型の外で更に乾燥させることができる。前駆体分散体を、金型内で所望のレベルに乾燥させる場合には、この追加の乾燥ステップは不要である。しかし、場合によっては、この追加の乾燥ステップを採用し、金型内に前駆体分散体が滞留する時間を最低限にすることが経済的であり得る。前駆体成形研磨粒子１４は、１０〜４８０分間、又は１２０〜４００分間、５０℃〜１６０℃、又は１２０℃〜１５０℃の温度で乾燥させる。
【００７３】
更なる操作は、前駆体成形研磨粒子１４をか焼すること、を伴う。か焼の間、本質的に全ての揮発性材料は除去され、前駆体分散体に存在していた様々な成分が金属酸化物に変換される。前駆体成形研磨粒子１４は、概ね、４００℃〜８００℃の温度に加熱され、遊離水、及び９０重量％を超える任意の結合揮発性材料が除去されるまで、この温度範囲内で維持される。任意選択のステップにおいて、含浸プロセスによって改質用添加剤を導入することが望ましい場合がある。水溶性塩は、か焼された前駆体成形研磨粒子１４の孔に含浸することによって導入できる。次いで、前駆体成形研磨粒子１４を再び予備焼成する。
【００７４】
更なる操作は、か焼された前駆体成形研磨粒子１４を焼結して粒子を形成すること、を伴い得る。ただし、前駆体が希土類金属を含むいくつかの例では、焼結は必須ではない場合がある。焼結前は、か焼された前駆体成形研磨粒子１４は完全に緻密ではなく、したがって、成形研磨粒子１４として使用するための所望の硬度に欠けている。焼結は、か焼された前駆体成形研磨粒子１４を、１０００℃〜１６５０℃の温度に加熱することによって行われる。か焼された前駆体成形研磨粒子１４を焼結温度に曝露して、このレベルの変換を得るための時間の長さは、様々な要因に依存するが、５秒〜４８時間が可能である。
【００７５】
他の実施形態において、焼結ステップの持続時間は１分間〜９０分間の範囲である。焼結後、成形研磨粒子１４は、１０ＧＰａ（ギガパスカル）、１６ＧＰａ、１８ＧＰａ、２０ＧＰａ、又はこれらを超えるビッカース硬度を有することができる。
【００７６】
例えば、か焼温度から焼結温度まで材料を急速に加熱すること、及び前駆体分散体を遠心分離し、スラッジ及び／又は廃棄物を除去することなどの、追加の操作を使用して、記載したプロセスを変更することができる。更に、必要に応じて、２つ以上のプロセスステップを組み合わせることによってこのプロセスを変更することができる。
【００７７】
成形研磨粒子１４は、研磨業界で認知されている規定公称等級に従って、個々にサイズ決めすることができる。研磨業界で認知されている等級規格としては、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute、米国国家規格協会）、ＦＥＰＡ（Federation of European Producers of Abrasives、欧州研磨材生産者連盟）及びＪＩＳ（日本工業規格）によって公布されているものが挙げられる。ＡＮＳＩ等級表記（すなわち規定公称等級）としては、例えばＡＮＳＩ４、ＡＮＳＩ６、ＡＮＳＩ８、ＡＮＳＩ１６、ＡＮＳＩ２４、ＡＮＳＩ３６、ＡＮＳＩ４６、ＡＮＳＩ５４、ＡＮＳＩ６０、ＡＮＳＩ７０、ＡＮＳＩ８０、ＡＮＳＩ９０、ＡＮＳＩ１００、ＡＮＳＩ１２０、ＡＮＳＩ１５０、ＡＮＳＩ１８０、ＡＮＳＩ２２０、ＡＮＳＩ２４０、ＡＮＳＩ２８０、ＡＮＳＩ３２０、ＡＮＳＩ３６０、ＡＮＳＩ４００及びＡＮＳＩ６００が挙げられる。ＦＥＰＡ等級表記としては、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６、Ｆ１８、Ｆ２０、Ｆ２２、Ｆ２４、Ｆ３０、Ｆ３６、Ｆ４０、Ｆ４６、Ｆ５４、Ｆ６０、Ｆ７０、Ｆ８０、Ｆ９０、Ｆ１００、Ｆ１２０、Ｆ１５０、Ｆ１８０、Ｆ２２０、Ｆ２３０、Ｆ２４０、Ｆ２８０、Ｆ３２０、Ｆ３６０、Ｆ４００、Ｆ５００、Ｆ６００、Ｆ８００、Ｆ１０００、Ｆ１２００、Ｆ１５００及びＦ２０００が挙げられる。ＪＩＳ等級の表記としては、ＪＩＳ８、ＪＩＳ１２、ＪＩＳ１６、ＪＩＳ２４、ＪＩＳ３６、ＪＩＳ４６、ＪＩＳ５４、ＪＩＳ６０、ＪＩＳ８０、ＪＩＳ１００、ＪＩＳ１５０、ＪＩＳ１８０、ＪＩＳ２２０、ＪＩＳ２４０、ＪＩＳ２８０、ＪＩＳ３２０、ＪＩＳ３６０、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ６００、ＪＩＳ８００、ＪＩＳ１０００、ＪＩＳ１５００、ＪＩＳ２５００、ＪＩＳ４０００、ＪＩＳ６０００、ＪＩＳ８０００、及びＪＩＳ１０，０００が挙げられる。
【００７８】
既に記載されている材料に加えて、少なくとも１つの磁性材料が、個々の成形研磨粒子１４に含まれるか、又はコーティングされてもよい。磁性材料の例としては、鉄；コバルト；ニッケル；様々なグレードでＰｅｒｍａｌｌｏａｌｌｏｙとして市販されているニッケルと鉄の様々な合金；Ｆｅｒｎｉｃｏ、Ｋｏｖａｒ、ＦｅｒＮｉＣｏ  Ｉ、又はＦｅｒＮｉＣｏ  ＩＩとして市販されている鉄、ニッケル、及びコバルトの様々な合金；様々なグレードでＡｌｎｉｃｏとして市販されている鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、及び場合によっては銅及び／又はチタンの様々な合金；Ｓｅｎｄｕｓｔ合金として市販されている鉄、ケイ素、及びアルミニウムの合金（重量比約８５：９：６）；Ｈｅｕｓｌｅｒ合金（例えば、Ｃｕ２ＭｎＳｎ）；ビスマス化マンガン（Ｂｉｓｍａｎｏｌとしても知られる）；希土類の磁化可能材料、例えば、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ユーロピウム酸化物、ネオジムと鉄とホウ素の合金（例えば、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）、及びサマリウムとコバルトの合金（例えば、ＳｍＣｏ５）；ＭｎＳｂ；ＭｎＯＦｅ２Ｏ３；Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２；ＣｒＯ２；ＭｎＡｓ；フェライト、例えば、フェライト、マグネタイト；亜鉛フェライト；ニッケルフェライト；コバルトフェライト、マグネシウムフェライト、バリウムフェライト、及びストロンチウムフェライト；イットリウム鉄ガーネット；及びこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、磁化可能材料は、８〜１２重量％（ｗｔ％）のアルミニウム、１５〜２６重量％のニッケル、５〜２４重量％のコバルト、最大で６重量％の銅、最大で１％のチタンを含有する合金であり、１００重量％にするための残部は鉄である。いくつかの他の実施形態では、例えば、マグネトロンスパッタリングを含む物理蒸着（ＰＶＤ）などの蒸着技術を用いて、磁化可能なコーティングを研磨粒子１４上に堆積させることができる。
【００７９】
これらの磁化可能材料を含むことにより、成形研磨粒子１４が磁場に応答することが可能になる。成形研磨粒子１４のいずれも、同じ材料を含んでもよく、又は異なる材料を含んでもよい。加えて、存在する場合、成形研磨粒子１４及び粉砕研磨粒子は、同じ材料を含んでもよく、又は異なる材料を含んでもよい。
【００８０】
本明細書に記載の研磨物品は、多くの好適な方法に従って製造できる。本明細書に記載の方法は、バッキング１２上の成形研磨粒子１４の少なくとも一部の正確な配置を可能にできる。これにより、小表面２０の正確かつ所定の整列を可能にできる。これにより、成形研磨粒子１４の様々な所定のパターンの形成も可能にできる。例えば、研磨ベルト１０において、成形研磨粒子１４のｚ方向回転角５０は、成形研磨粒子１４によって形成されたパターンが複数の平行線を含むように位置決めできる。更なる例として、研磨ディスク６０において、成形研磨粒子１４のｚ方向回転角５０は、成形研磨粒子１４によって形成されたパターンが複数の円を含むように位置決めできる。
【００８１】
本明細書に記載の研磨物品は、任意の好適な方法に従って製造できる。概して述べると、研磨物品は、すくい角３０、ｚ方向回転角５０、逃げ角４６、抜け勾配α４８、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを達成するようにバッキング１２上の成形研磨粒子１４の少なくとも一部分を配向することによって形成できる。本方法は、成形研磨粒子１４をバッキング１２に接着させること、を更に含み得る。
【００８２】
研磨粒子１４を配向することは、例えば、バッキング１２内に１つ以上のキャビティを含むことによって達成できる。キャビティは、すくい角３０、ｚ方向回転角５０、逃げ角４６、抜け勾配α４８、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つが所定の値を達成するように、個々の成形研磨粒子１４がバッキング１２上に位置決めされるようなやり方で成形できる。
【００８３】
バッキング１２内にキャビティを含むことにより、研磨粒子１４を、意図した配向を達成しながら、バッキング１２にドロップコーティング又は静電コーティングすることが可能になる。概ね理解されるように、ドロップコーティング技術では、研磨粒子１４のバルク供給物はホッパーを通って供給され、重力下でバッキング１２上に落ち、キャビティ内に着地する。キャビティがなければ、バッキング１２と接触した時の研磨粒子１４の空間的配向は、全ての方向において全体的にランダムである。しかし、キャビティにより、ランダムな空間配向がなくなる。
【００８４】
他の実施形態では、成形研磨粒子１４の正確な配向は、分配ツール又はスクリーンを使用して達成できる。分配ツール又はスクリーンは、複数の壁によって画定される１つ以上のスロットを含むことができる。スロットは、２つの端部上で開放し得る。一方の端部は成形研磨粒子１４を受容するように構成でき、他方の端部はバッキング１２と接触できる。バッキング１２は、任意選択的に、その上に分配されたメイクコートを有することができる。スロットは、個々の成形研磨粒子１４がバッキング１２上に位置決めされて、その結果すくい角３０、ｚ方向回転角５０、逃げ角４６、抜け勾配α４８、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つが所定の値を達成するように、設計される。キャビティに適切に入らない粒子を分配ツールから払い除けることができ、追加の粒子を分配ツールと接触させて、空のスロットに入れることができる。
【００８５】
成形研磨粒子１４を含む分配ツールは、成形研磨粒子１４がメイクコートに接着する際に、任意の好適な時間にわたってバッキング１２と接触させておくことができる。成形研磨粒子１４とメイクコートとの間の良好な接着のために十分な時間が経過した後、生産工具を除去し、サイズコートを成形研磨粒子１４の上に任意選択的に配置する。
【００８６】
他の実施形態では、成形研磨粒子１４の正確な配向は、回転生産工具を使用して達成できる。回転生産工具は円形であり、外表面上に複数のキャビティを含む。キャビティの各々は、特定の配向で成形研磨粒子１４を受容するように設計される。各キャビティが充填される確率を高めるために、過剰な成形研磨粒子１４を生産工具と接触させる。キャビティに入らない成形研磨粒子１４は、後で使用するために回収される。キャビティ内に固定されると、成形研磨粒子１４は、バッキング１２と接触し、これがウェブとして供給され得る。バッキング１２は、その上に予め配置されたメイクコートを有することができ、その結果、成形研磨粒子１４は接触するとバッキング１２に接着し、生産工具から取り出される。
【００８７】
他の実施形態では、成形研磨粒子１４の正確な配向は、少なくともいくつかの磁性材料を含む成形研磨粒子を使用して達成できる。磁性材料を含む成形研磨粒子は、バッキング１２上にランダムに配列され得る。次いで、すくい角３０、ｚ方向回転角５０、逃げ角４６、抜け勾配α４８のうちの少なくとも１つを達成するように成形研磨粒子１４が回転及び整列されるやり方で、成形研磨粒子１４を磁場に曝露することができる。適切に配向されると、成形研磨粒子１４は、メイクコート及び任意選択的にサイズコートを用いてバッキング１２に接着され得る。このプロセスの結果、すくい角３０、ｚ方向回転角５０、逃げ角４６、抜け勾配α４８、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つが所定の値を達成するように、個々の成形研磨粒子１４がバッキング１２上に位置決めされる。このプロセスの一例は、図４〜図７に関連して以下で更に詳細に記載される。
【００８８】
図４は、メイク層前駆体１２０がその上に配置されたバッキング１１５を含むウェブ１１０を示し、当該ウェブはウェブ経路１１２に沿ってダウンウェブ方向１１４（例えば、機械方向）に移動する。ウェブ１１０は、ダウンウェブ方向１１４に垂直なクロスウェブ方向（図示せず）を有する。メイク層前駆体１２０は、第１の硬化性バインダー前駆体（図示せず）を含む。磁化可能な粒子１３２（成形研磨粒子１４に対応する構造を有する）は、適用された磁場１４０の一部分を通って、メイク層前駆体１２０上に落下する。磁化可能な粒子１３２の少なくとも一部は、研磨粒子である。磁化可能な粒子１３２は、ホッパー１７５から供給され、下方傾斜分配面（dispensing surface）１８５を下方に移動した後、ウェブ１１０上に主に堆積される。下方傾斜分配面１８５を下方に移動する間に、磁化可能な研磨粒子の最も長い側面は、適用された磁場１４０と整列する傾向がある。様々なウェブ取り扱い用構成要素１８０（例えば、ローラー、コンベヤーベルト、フィードロール、及び巻き取りロール）が、ウェブ１１０を取扱う。
【００８９】
本方法全体を通して、少なくとも磁化可能な研磨粒子がメイク前駆体層へ移動するまで、磁化可能な粒子は、適用された磁場によって連続的に配向され、その最長軸は磁力線１６５と実質的に平行（又は逆平行）に整列される。移動後、適用された磁場は、磁化可能な研磨粒子に配向影響を及ぼし続ける場合があるが、これは必須ではない。
【００９０】
概して、本開示の実施に使用される適用磁場は、影響（例えば、吸引及び／又は配向）を受ける磁化可能な粒子の領域の磁場強度が少なくとも約１０ガウス（１ｍＴ）、少なくとも約１００ガウス（１０ｍＴ）、又は少なくとも約１０００ガウス（０．１Ｔ）であるが、これは必須ではない。
【００９１】
適用された磁場は、例えば、１つ以上の永久磁石及び／若しくは電磁石、又は磁石と強磁性部材との組み合わせによって提供され得る。好適な永久磁石としては、磁化可能な材料を含む希土類磁石が本明細書に上述されている。適用された磁場は、静磁場又は変動（例えば、振動）磁場であり得る。上方及び／又は下方磁性部材（１５２、１５４）は、各々がＮ極とＳ極とを有し、モノリシックであってもよく、又は複数の構成要素の磁石（１５４ａ、１５４ｂ）及び／若しくは磁化可能体から構成されてもよい。複数の磁石から構成される場合、所与の磁性部材内の複数の磁石は、その構成要素の磁石が互いに最も接近する磁力線に対して連続的及び／又は共整列（例えば、少なくとも実質的に平行）であり得る。ステンレス鋼製リテーナ１５６、１５８ａ、及び１５８ｂは、磁石を定位置に保持する。ステンレス鋼３０４又は等価物は、その非磁性の特徴から好適であるが、磁化可能な材料も使用できる。軟鋼製マウント１６２、１６４は、ステンレス鋼リテーナ１５６、１５８ａ及び１５８ｂをそれぞれ支持する。鋼製マウントが図４に示されているが、マウントは、磁化可能であるか否かにかかわらず、任意の寸法的に安定な材料で作製されていてよい。
【００９２】
下方傾斜分配面は、磁化可能な粒子が当該面を下方に移動し、ウェブ上に分配され得ることを条件として、任意の好適な角度で傾斜してもよい。好適な角度は、１５〜６０度の範囲であってもよいが、他の角度も使用されてもよい。場合によっては、例えば、粒子の移動を促進するために、下方傾斜分配面を振動させることが望ましくなり得る。
【００９３】
下方傾斜分配面は、任意の寸法的に安定な材料で構成されてもよく、非磁化可能であってもよい。例としては、アルミニウムなどの金属、木材、及びプラスチックが挙げられる。
【００９４】
図５〜図７は、図４の全般的プロセスを示しており、適用された磁場１４０内での下方傾斜分配面１８５の位置に応じて、下方傾斜分配面１８５からウェブ１１０上に移動する位置における磁化可能な粒子１３２の整列を示す。
【００９５】
例えば、図５に示す構成では、磁化可能な成形研磨粒子１３２はウェブ１１０上に分配され、そこで磁力線１６５はウェブ１００との９０度未満のダウンウェブ角度αを形成し、それにより、粒子は、ウェブに移動したときに、長いエッジが右から左に向かって上方に傾斜する配向を達成する。図示するように、磁化可能な成形研磨粒子１３２は、下方傾斜分配面１８５を滑り降り、それらの最長エッジが磁力線１６５と整列した配向を始める。磁化可能な成形研磨粒子１３２は、ウェブ１１０のメイク層前駆体１２０に接触すると、ダウンウェブに傾いている。重力及び／又は下方磁性部材は、磁性成形研磨粒子をメイク層前駆体１２０上に静置させ、硬化後、粒子はバッキング１１５に実質的に接着する。磁化可能な成形研磨粒子１３２の大部分は、名目上の（nominal）すくい角（例えば、表示方向（例えば、アップウェブ又はダウンウェブ）における磁化可能な成形研磨粒子のバッキングと先端エッジとの間の角度）が、アップウェブ方向に約９０度で接着される。
【００９６】
ここで図６に示す構成を参照すると、磁化可能な成形研磨粒子１３２は、ウェブ１１０に移動したときに、それらの最長エッジが右から左又は左から右のいずれかで上方に傾斜する配向を達成するように整列する。磁化可能な成形研磨粒子１３２は、下方傾斜分注面１８５を滑り降り、それらの最長エッジが磁力線１６５と整列した配向を始める。磁化可能な成形研磨粒子１３２はウェブ１１０上に分配され、ここで磁力線１６５はウェブ１１０に対してほぼ垂直である。磁化可能な成形研磨粒子１３２は、それらの最長エッジがバッキングに対してほぼ垂直である状態でウェブ１１０上に配置される。これにより、粒子は、それらの最長エッジを中心に回転できるようになる。下方磁性部材及び／又は重力は、磁化可能な成形研磨粒子１３２をメイク層前駆体１２０上に静置させ、硬化後、粒子はバッキング１１５に接着される。磁化可能な成形研磨粒子のほぼ等しい割合は、アップウェブ方向に面したようにダウンウェブ方向に面して名目上９０度のすくい角を有する。
【００９７】
図７に示される構成では、磁化可能な成形研磨粒子１３２は、ウェブに移動したときに、それらの長いエッジが左から右に上方に傾斜する配向を達成するように整列する。磁化可能な成形研磨粒子１３２が下方傾斜分注面１８５を滑り降りると、粒子はそれらの最長エッジが磁力線１６５と整列した配向を始める。磁化可能な成形研磨粒子１３２はバッキング上に分配され、ここで磁力線１６５のウェブ１００とのダウンウェブ角βは９０度を超える。粒子がウェブに接触すると、粒子はダウンウェブ方向前方に傾く。下方磁性部材及び／又は重力は、磁化可能な成形研磨粒子１３２をメイク層前駆体１２０上に静置させ、硬化後、粒子はバッキング１１５に接着される。磁化可能な成形研磨粒子１３２の大部分は、ダウンウェブ方向に約９０度のすくい角でウェブ１１０に接着される。
【００９８】
磁化可能な粒子は、硬化性バインダー前駆体上にコーティングされると、第１の硬化ステーション（図示せず）で少なくとも部分的に硬化されて、磁化可能な粒子を定位置にしっかりと保持する。いくつかの実施形態では、追加の磁化可能及び／又は非磁化可能な粒子（例えば、充填剤研磨剤粒子及び／又は研磨助剤粒子）を、硬化前にメイク層前駆体に適用することができる。
【００９９】
コーティングされた研磨物品の場合、硬化性バインダー前駆体はメイク層前駆体を含み、磁化可能な粒子は、磁化可能な研磨粒子を含む。サイズ層前駆体は、少なくとも部分的に硬化したメイク層前駆体及び磁化可能な研磨粒子の上に適用されてもよいが、これは必須ではない。存在する場合、サイズ層前駆体は、その後、第２の硬化ステーションで少なくとも部分的に硬化され、任意選択的に、少なくとも部分的に硬化したメイク層前駆体を更に硬化させる。いくつかの実施形態では、スーパーサイズ層は、少なくとも部分的に硬化したサイズ層前駆体上に配置される。
【０１００】
様々な実施形態によれば、研磨ベルト１０又は研磨ディスク６０などの研磨物品を使用する方法は、成形研磨粒子１４をワークピース又は基材と接触させること、を含む。ワークピース又は基材は、鋼、鋼合金、アルミニウム、プラスチック、木材、又はこれらの組み合わせなどの多くの異なる材料を含むことができる。接触すると、研磨物品及びワークピースのうちの１つは、互いに対して使用方向２２に移動され、ワークピースの一部分が除去される。
【０１０１】
様々な実施形態によれば、基材又はワークピースへの切込み深さは、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも約５０μｍ、又は少なくとも約６０μｍであり得る。基材又はワークピースの一部分は、研磨物品によって切屑として除去される。研削サイクル後の切屑の回収から取られる切屑の最大平均寸法又は長さは、少なくとも約１２００μｍミリメートル、少なくとも約１２５０μｍ、少なくとも約１３００μｍ、少なくとも約１３５０μｍ、少なくとも約１４００μｍ、少なくとも約１４５０μｍ、少なくとも約１５００μｍ、少なくとも約１５００μｍ、少なくとも約１５５０μｍ、少なくとも約１６００μｍ、又は少なくとも約１６５０μｍであり得る。
【０１０２】
様々な実施形態によれば、研磨物品の切削速度は、少なくとも約１００ｍ／分、少なくとも約１１０ｍ／分、少なくとも約１２０ｍ／分、少なくとも約１３０ｍ／分、少なくとも約１４０ｍ／分、少なくとも約１５０ｍ／分、少なくとも約１６０ｍ／分、少なくとも約１７０ｍ／分、少なくとも約１８０ｍ／分、少なくとも約１９０ｍ／分、少なくとも約２００ｍ／分、少なくとも約３００ｍ／分、少なくとも約４００ｍ／分、少なくとも約５００ｍ／分、少なくとも約１０００ｍ／分、少なくとも約１５００ｍ／分、少なくとも約２０００ｍ／分、少なくとも約２５００ｍ／分、少なくとも約３０００ｍ／分、又は少なくとも約４０００ｍ／分であり得る。
【０１０３】
使用方向２２は、図１Ａ〜図１Ｃ、図２及び図３に示されるように、表示される第１の方向である。研磨物品は、使用方向２２とは異なる第２の方向に移動させることが可能である。第２の方向は、使用方向２２に対して約１度〜３６０度、約１６０度〜約２００度、約１度、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２６５、２７０、２７５、２８０、２８５、２９０、２９５、３００、３０５、３１０、３１５、３２０、３２５、３３０、３３５、３４０、３５０、３５５又は約３６０度の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい角度で回転した方向であり得る。
【０１０４】
様々な実施形態によれば、本明細書に記載の研磨物品は、使用方向２２に移動されたときに、任意の他の使用方向とは対照的に、いくつかの利点を有することができる。例えば、同一の適用力、切削速度、又はこれらの組み合わせにおいて、ワークピースから除去される材料の量、ワークピースから除去される切屑の長さ、ワークピースの切込深さ、ワークピースの表面粗さ、又はこれらの組み合わせは、第１の方向において任意の他の第２の方向においてよりも大きい。
【０１０５】
例えば、第１の使用方向において、少なくとも約１０％多くの、又は少なくとも約１５％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約１００％、少なくとも約１２０％、少なくとも約１３０％、少なくとも約１４０％、少なくとも約１５０％多く材料が基材又はワークピースから除去される。いくつかの実施形態では、第１の使用方向において、約１５％〜約５００％多く、若しくは約３０％〜約７０％、若しくは約４０％〜約６０％、又は約１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、１０５％、１１０％、１１５％、１２０％、１２５％、１３０％、１３５％、１４０％、１４５％、１５０％、１５５％、１６０％、１６５％、１７０％、１７５％、１８０％、１８５％、１９０％、１９５％、２００％、２０５％、２１０％、２１５％、２２０％、２２５％、２３０％、２３５％、２４０％、２４５％、２５０％、２５５％、２６０％、２６５％、２７０％、２７５％、２８０％、２８５％、２９０％、２９５％、３００％、３０５％、３１０％、３１５％、３２０％、３２５％、３３０％、３３５％、３４０％、３４５％、３５０％、３５５％、３６０％、３６５％、３７０％、３７５％、３８０％、３８５％、３９０％、３９５％、４００％、４０５％、４１０％、４１５％、４２０％、４２５％、４３０％、４３５％、４４０％、４４５％、４５０％、４５５％、４６０％、４６５％、４７０％、４７５％、４８０％、４８５％、４９０％、４９５％、又は約５００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより多くの材料が除去される。除去される材料の量は、初期切削（例えば、切削サイクルの最初の切削）又は合計切削（例えば、切削サイクルの設定数にわたって除去される材料の量の合計）を参照することができる。
【０１０６】
ワークピースを研削するための手順は、本明細書の実施例にて研削手順Ａ及びＢに記載されている。研削手順Ａに従って測定したワークピースの初期切削は（研磨物品が使用方向に走行するとき）、少なくとも約９グラム、少なくとも約９．５グラム、少なくとも約１０グラム、少なくとも約１０．５グラム、少なくとも約１１グラム、少なくとも約１１．５グラム、少なくとも約１２グラム、少なくとも約１２．５グラム、少なくとも約１３グラム、少なくとも約１３．５グラム、少なくとも約１４グラム、少なくとも約１４．５グラム、少なくとも約１５グラム、少なくとも約１５．５グラム、少なくとも約１６グラム、少なくとも約１６．５グラム、少なくとも約１７グラム、少なくとも約１７．５グラム、少なくとも約１７．８グラム、少なくとも約１８グラム、少なくとも約１８．５グラム、少なくとも約１９グラム、少なくとも約１９．５グラム、少なくとも約２０グラム、少なくとも約２０．５グラム、少なくとも約２１グラム、少なくとも約２１．５グラム、少なくとも約２２グラム、少なくとも約２２．５グラム、少なくとも約２３グラム、少なくとも約２３．５グラム、少なくとも約２４グラム、少なくとも約２５．５グラム、又は少なくとも約２５グラムであり得る。研削手順Ａによるワークピース測定における合計切削は（研磨物品が使用方向に走行するとき）、少なくとも約６５グラム、少なくとも約７０グラム、少なくとも約７５グラム、少なくとも約８０グラム、少なくとも約８５グラム、少なくとも約９０グラム、少なくとも約９５グラム、少なくとも約１００グラム、少なくとも約１０５グラム、少なくとも約１１０グラム、少なくとも約１１５グラム、少なくとも約１１８．３７グラム、少なくとも約１２０グラム、又は少なくとも約１２５グラムであり得る。研削手順Ｂに従って測定したワークピースの初期切削は（研磨物品が使用方向に走行するとき）、少なくとも約９ｍｍ、少なくとも約９．５ｍｍ、少なくとも約１０ｍｍ、少なくとも約１０．５ｍｍ、少なくとも約１１ｍｍ、少なくとも約１１．５ｍｍ、少なくとも約１２ｍｍ、少なくとも約１２．５ｍｍ、少なくとも約１３ｍｍ、少なくとも約１３．５ｍｍ、少なくとも約１４ｍｍ、少なくとも約１４．５ｍｍ、少なくとも約１５ｍｍ、少なくとも約１５．５ｍｍ、少なくとも約１６ｍｍ、少なくとも約１６．５ｍｍ、少なくとも約１７ｍｍ、少なくとも約１７．５ｍｍ、少なくとも約１８ｍｍ、少なくとも約１８．４７ｍｍ、少なくとも約１９ｍｍ、少なくとも約１９．５ｍｍ、少なくとも約２０ｍｍ、少なくとも約２０．５ｍｍ、少なくとも約２１ｍｍ、少なくとも約２１．５ｍｍ、少なくとも約２２ｍｍ、少なくとも約２２．５ｍｍ、少なくとも約２３ｍｍ、少なくとも約２３．５ｍｍ、少なくとも約２４ｍｍ、少なくとも約２５．５ｍｍ、又は少なくとも約２５ｍｍであり得る。研削手順Ｂによるワークピース測定における合計切削は（研磨物品が使用方向に走行するとき）、少なくとも約１７２ｍｍ、少なくとも約１８０ｍｍ、少なくとも約１９０ｍｍ、少なくとも約２００ｍｍ、少なくとも約２１０ｍｍ、少なくとも約２２０ｍｍ、少なくとも約２３０ｍｍ、少なくとも約２４０ｍｍ、少なくとも約２５０ｍｍ、少なくとも約２６０ｍｍ、少なくとも約２７０ｍｍ、少なくとも約２８０ｍｍ、少なくとも約２９０ｍｍ、少なくとも約３００ｍｍ、少なくとも約３１０ｍｍ、少なくとも約３２０ｍｍ、少なくとも約３３０ｍｍ、少なくとも約３４０ｍｍ、少なくとも約３５０ｍｍ、少なくとも約３６０ｍｍ、少なくとも約３７０ｍｍ、少なくとも約３８０ｍｍ、少なくとも約３９０ｍｍ、少なくとも約４００ｍｍ、少なくとも約４１０ｍｍ、少なくとも約４２０ｍｍ、少なくとも約４３０ｍｍ、少なくとも約４４０ｍｍ、少なくとも約４５０ｍｍ、少なくとも約４６０ｍｍ、少なくとも約４７０ｍｍ、少なくとも約４８０ｍｍ、少なくとも約４８５．２９ｍｍ、少なくとも約４９０ｍｍ、少なくとも約５００ｍｍ、少なくとも約５１０ｍｍ、少なくとも約５２０ｍｍ、少なくとも約５３０ｍｍ、少なくとも約５４０ｍｍ、少なくとも約５５０ｍｍ、少なくとも約５６０ｍｍ、少なくとも約５７０ｍｍ、少なくとも約５８０ｍｍ、少なくとも約５９０ｍｍ、又は少なくとも約６００ｍｍであり得る。
【０１０７】
更なる例として、基材又はワークピースへの切込みの深さは、第１の使用方向において少なくとも約１０％深くなり得、又は少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約１００％、少なくとも約１２０％、少なくとも約１３０％、少なくとも約１４０％、少なくとも約１５０％深くなり得る。いくつかの実施形態では、第１の使用方向において約１０％〜約５００％深く、若しくは約３０％〜約７０％、若しくは約４０％〜約６０％深く、又は約１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、１０５％、１１０％、１１５％、１２０％、１２５％、１３０％、１３５％、１４０％、１４５％、１５０％、１５５％、１６０％、１６５％、１７０％、１７５％、１８０％、１８５％、１９０％、１９５％、２００％、２０５％、２１０％、２１５％、２２０％、２２５％、２３０％、２３５％、２４０％、２４５％、２５０％、２５５％、２６０％、２６５％、２７０％、２７５％、２８０％、２８５％、２９０％、２９５％、３００％、３０５％、３１０％、３１５％、３２０％、３２５％、３３０％、３３５％、３４０％、３４５％、３５０％、３５５％、３６０％、３６５％、３７０％、３７５％、３８０％、３８５％、３９０％、３９５％、４００％、４０５％、４１０％、４１５％、４２０％、４２５％、４３０％、４３５％、４４０％、４４５％、４５０％、４５５％、４６０％、４６５％、４７０％、４７５％、４８０％、４８５％、４９０％、４９５％、又は約５００％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより深い。
【０１０８】
更なる例として、研磨物品を第１の使用方向２２に移動することによって切断されたワークピース又は基材の算術平均粗さ値（Ｓａ）は、全く同じ条件ではあるが第２の移動方向に切断された対応する基材又はワークピースよりも高くなり得る。例えば、表面粗さは、ワークピース又は基材が第１の方向に切断されたときに、約３０％大きくなり得、又は約４０％大きく、約５０％大きく、約６０％大きく、約７０％大きく、約８０％大きく、約９０％大きく、約１００％大きく、約１１０％大きく、約１２０％大きく、約１３０％大きく、約１４０％大きく、約１５０％大きく、約１６０％大きく、約１７０％大きく、約１８０％大きく、約１９０％大きく、約２００％大きく、約２１０％大きく、約２２０％大きく、約２３０％大きく、約２４０％約２５０％大きく、約２６０％大きく、約２７０％大きく、約２８０％大きく、約２９０％大きく、約３００％大きく、約３１０％大きく、約３２０％大きく、約３３０％大きく、約３４０％大きく、約３５０％大きく、約３６０％大きく、約３７０％大きく、約３８０％大きく、約３９０％大きく、約４００％大きく、約４１０％大きく、約４２０％大きく、約４３０％大きく、約４４０％大きく、約４５０％大きく、約４６０％大きく、約４７０％大きく、約４８０％大きく、約４９０％大きく、又は約５００％大きくなり得る。算術平均粗さ値は、約１０００〜約２０００、約１０００〜約１１００の範囲、又は約１０００、１０５０、１１００、１１５０、１２００、１２５０、１３００、１３５０、１４００、１４５０、１５００、１５５０、１６００、１６５０、１７００、１７５０、１８００、１８５０、１９００、１９５０、又は約２０００の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくなり得る。
【０１０９】
研磨物品を第１の使用方向２２に移動させることが望ましい場合があるが、研磨物品を第１の使用方向２２以外の第２の移動方向に移動させるいくつかの理由がある。例えば、基材又はワークピースを研磨物品と接触させ、研磨物品を第２の方向に移動させることは、基材又はワークピースの仕上げに有益となり得る。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、発明者らは、第２の方向への移動により、基材又はワークピースが逃げ角４６に曝露される場合があり、逃げ角はすくい角３０とは異なる、仕上げ用途により適した値を有すると仮定する。
(実施例)
【表１】
2021522075.tif 000003
【０１１０】
磁石装置（ＭＡ１）のアセンブリ
上方磁石アセンブリＵＭ１を、各々が幅１０．１６ｃｍ×奥行７．６２ｃｍ×厚さ５．０８ｃｍで、グレードＮ５２磁性材料（ＳＭ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｐｅｌｈａｍ，ＡＬ）から）の厚み方向に磁化された、３つの同一の矩形磁石から形成した。これらの３つの磁石を、幅１５．０８ｃｍ×奥行７．６２ｃｍ×厚さ５．０８ｃｍの磁石アセンブリを形成し、各磁石の磁極が同じ方向を向き、同一平面内に同極を有するように配列した。この磁石配列を、エポキシ樹脂（ＤＰ４６０、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））を用いて、１０１８鋼のプレート（幅１１０．１６ｃｍ×奥行１２．７ｃｍ×厚さ７．６２ｃｍ）に接着し、厚さ０．４７６ｃｍの３０４ステンレス鋼のシートで覆った。
【０１１１】
第１の下方磁石アセンブリＬＭ１を、反対極が鋼板からそっぽを向いていることを除いて、ＵＭと同一の様式で形成した。
【０１１２】
第２の下方磁石アセンブリＬＭ２を、各々が幅１０．１６ｃｍ×奥行１５．２４ｃｍ×厚さ５．０８ｃｍで、グレードＮ５２磁性材料（ＳＭ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｐｅｌｈａｍ，ＡＬ）から）の厚み方向に磁化された、３つの同一の矩形磁石から形成した。これらの３つの磁石を、幅１５．０８ｃｍ×奥行１５．２４ｃｍ×厚さ５．０８ｃｍの磁石アセンブリを形成し、各磁石の磁極がＬＭ１と同じ方向を向き、同一平面内に同極を有するように配列した。この磁石配列を、エポキシ樹脂（ＤＰ４６０、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））を用いて、１０１８鋼のプレート（幅１１０．１６ｃｍ×奥行２０．３２ｃｍ×厚さ７．６２ｃｍ）に接着し、厚さ０．４７６２５ｍの３０４ステンレス鋼のシートで覆った。
【０１１３】
ＬＭ１とＬＭ２とを組み合わせることにより、複合下方磁性アセンブリＬＭ３を形成した。ＬＭ１及びＬＭ２を、幅１５．０８ｃｍ×奥行２２．８６ｃｍ×厚さ５．０８ｃｍの磁石アセンブリを形成し、３０．４８ｃｍ×５．０８ｃｍの磁石面が接触し、各磁石の磁極が同じ方向を向き、同一平面内に同極を有するように配列した。ＬＭ１及びＬＭ２の両方を、１０１８鋼のプレート（幅１１０．１６ｃｍ×奥行２７．９４ｃｍ×厚さ２．５４ｃｍ）にボルト止めして、ＬＭ３を作製した。
【０１１４】
ＬＭ３を、両方の後部エッジが整列した状態で、１５．２４ｃｍの間隙を有する上方磁石ＵＭに平行に位置決めした。ＵＭ１及びＬＭ３は、互いに向かい合う両極を有して、磁石装置ＭＡ１を作製した。
【０１１５】
磁化可能な研磨粒子（ＭＡＰ１）の調製
マグネトロンスパッタリングによる物理蒸着を使用してＡＰ１を３０４ステンレス鋼でコーティングした。Ｂａｒｂｅｅら（Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，１９７９，ｖｏｌ．６３，ｐｐ．１４３−１５０）に記載されている３０４ステンレス鋼スパッタターゲットを、フェライト磁性体心立方型として堆積させた。３０４ステンレス鋼フィルムコーティングした研磨粒子（例えば、磁化可能な研磨粒子）の調製に使用される装置は、米国特許第８，６９８，３９４号（ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されていた。物理蒸着は、５１．９４グラムのＡＰ１上に、１０ミリトル（１．３３パスカル）のアルゴンスパッタリングガス圧で、１．０キロワットで４時間実施した。コーティングされたＡＰ１中の金属コーティングの重量パーセントは約０．６５％であり、コーティング厚さは約１ミクロンである。
【０１１６】
磁化可能な研磨粒子（ＭＡＰ２）の調製
マグネトロンスパッタリングによる物理蒸着を使用してＡＰ２を３０４ステンレス鋼でコーティングした。Ｂａｒｂｅｅら（Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，１９７９，ｖｏｌ．６３，ｐｐ．１４３−１５０）に記載されている３０４ステンレス鋼スパッタターゲットを、フェライト磁性体心立方型として堆積させた。３０４ステンレス鋼フィルムコーティングした研磨粒子（すなわち、磁化可能な研磨粒子）の調製に使用される装置は、米国特許第８，６９８，３９４号（ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されていた。物理蒸着は、５１．９４グラムのＡＰ２上に、１０ミリトル（１．３３パスカル）のアルゴンスパッタリングガス圧で、１．０キロワットで４時間実施した。コーティングされたＡＰ２中の金属コーティングの重量パーセントは約０．６５％であり、コーティング厚さは約１ミクロンである。
【０１１７】
実施例１
商標名「ＰＯＷＥＲＳＴＲＡＩＴ」でＭｉｌｌｉｋｅｎ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手した、３００〜４００ｇ／ｍ２の坪量を有する未処理ポリエステル布を、７５部のエポキシ樹脂（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、商標名「ＥＰＯＮ  ８２８」でＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓから入手）、１０部のトリメチロールプロパントリアクリレート（商標名「ＴＭＰＴＡ」でＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｉｎｃ．（Ｗｏｏｄｌａｎｄ  Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手）、８部のジシアンジアミド硬化剤（商標名「ＤＩＣＹＡＮＥＸ  １４００Ｂ」でＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手）、５部のノボラック樹脂（商標名「ＲＵＴＡＰＨＥＮ  ８６５６」でＭｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏ）から入手）、１部の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（商標名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１」光開始剤でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手）、及び０．７５部の２−プロピルイミダゾール（商標名「ＡＣＴＩＲＯＮ  ＮＸＪ−６０  ＬＩＱＵＩＤ」でＳｙｎｔｈｒｏｎ（Ｍｏｒｇａｎｔｏｎ，Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手）を有する組成物を用いて、１１３ｇ／ｍ２の坪量でプレサイズした。
【０１１８】
５２部のレゾールフェノールホルムアルデヒド樹脂の７５重量％水溶液（１〜５％の金属水酸化物で触媒された、１．５：１〜２．１：１（ホルムアルデヒド：フェノール）縮合物、Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手）、４５部のメタケイ酸カルシウム（商標名「Ｍ４００  ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴ」でＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）、及び２．５部の水を含む、フェノール性メイク樹脂２０９ｇ／ｍ２で、布製バッキングをコーティングした。
【０１１９】
研磨粒子ＭＡＰ１は、図４に示すように、バッキングが磁石装置ＭＡ１を通過しているときに、傾斜分配路を介してメイク樹脂コーティングしたバッキングに分配された。図４に示すように、傾斜分配路の端部は、バッキングの表面から１．２７ｃｍ、上方磁石の底部後角部から１５．８７ｃｍであった。ＭＡＰ１のコーティング重量は４８０グラム／ｍ２であった。研磨粒子ＭＡＰ１をバッキング上にコーティングした直後、研磨粒子ＡＰ３をバッキング上に３７６グラム／ｍ２のコーティング重量でコーティングした。
【０１２０】
研磨剤コーティングしたバッキングを９０℃のオーブンに１．５時間入れ、メイク樹脂を部分的に硬化させた。４５．７６部のレゾールフェノールホルムアルデヒド樹脂の７５重量％水溶液（１〜５％の金属水酸化物で触媒された、１．５：１〜２．１：１（ホルムアルデヒド：フェノール）縮合物、Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手）、４．２４部の水、２４．１３部の氷晶石（Ｓｏｌｖａｙ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅｓ，ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ））、２４．１３部のメタケイ酸カルシウム（商標名「Ｍ４００  ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴ」でＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）、及び１．７５部の赤色酸化鉄からなるサイズ樹脂を、７１２ｇ／ｍ２の坪量のバッキング材料の各ストリップに適用し、このコーティングしたストリップを９０℃のオーブンに１時間入れ、続いて１０２℃にて８時間入れた。硬化後、コーティングした研磨剤のストリップを、当該技術分野で既知のとおり、ベルトに変換した。
【０１２１】
比較例Ａ
商標名「ＰＯＷＥＲＳＴＲＡＩＴ」でＭｉｌｌｉｋｅｎ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手した、３００〜４００ｇ／ｍ２の坪量を有する未処理ポリエステル布を、７５部のエポキシ樹脂（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、商標名「ＥＰＯＮ  ８２８」でＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手）、１０部のトリメチロールプロパントリアクリレート（商標名「ＳＲ３５１」でＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｉｎｃ．（Ｗｏｏｄｌａｎｄ  Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手）、８部のジシアンジアミド硬化剤（商標名「ＤＩＣＹＡＮＥＸ  １４００Ｂ」でＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手）、５部のノボラック樹脂（商標名「ＲＵＴＡＰＨＥＮ  ８６５６」でＭｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏ）から入手）、１部の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（商標名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１」光開始剤でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手）、及び０．７５部の２−プロピルイミダゾール（商標名「ＡＣＴＩＲＯＮ  ＮＸＪ−６０  ＬＩＱＵＩＤ」でＳｙｎｔｈｒｏｎ（Ｍｏｒｇａｎｔｏｎ，Ｎｏｒｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手）からなる組成物を用いて、１１３ｇ／ｍ２の坪量でプレサイズした。
【０１２２】
５２部のレゾールフェノールホルムアルデヒド樹脂の７５重量％水溶液（１〜５％の金属水酸化物で触媒された、１．５：１〜２．１：１（ホルムアルデヒド：フェノール）縮合物、Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手）、４５部のメタケイ酸カルシウム（商標名「Ｍ４００  ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴ」でＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）、及び２．５部の水からなるフェノール性メイク樹脂２０９ｇ／ｍ２で、布製バッキングをコーティングした。
【０１２３】
研磨粒子ＭＡＰ２は、図４に示すように、バッキングが磁石装置ＭＡ１を通過しているときに、メイク樹脂コーティングしたバッキングに分配された。図４に示すように、傾斜分配路の端部は、バッキングの表面から１．２７ｃｍ、上方磁石の底部後角部から１５．８７ｃｍであった。ＭＡＰ１のコーティング重量は４８０グラム／ｍ２であった。研磨粒子ＭＡＰ１をバッキング上にコーティングした直後、研磨粒子ＡＰ３をバッキング上に３７６グラム／ｍ２のコーティング重量でコーティングした。
【０１２４】
研磨剤コーティングしたバッキングを９０℃のオーブンに１．５時間入れ、メイク樹脂を部分的に硬化させた。４５．７６部のレゾールフェノールホルムアルデヒド樹脂の７５重量％水溶液（１〜５％の金属水酸化物で触媒された、１．５：１〜２．１：１（ホルムアルデヒド：フェノール）縮合物、Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から入手）、４．２４部の水、２４．１３部の氷晶石（Ｓｏｌｖａｙ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅｓ，ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ））、２４．１３部のメタケイ酸カルシウム（商標名「Ｍ４００  ＷＯＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴ」でＮＹＣＯ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ，ＮＹ）から入手）、及び１．７５部の赤色酸化鉄を有するサイズ樹脂を、７１２ｇ／ｍ２の坪量のバッキング材料の各ストリップに適用し、このコーティングしたストリップを９０℃のオーブンに１時間入れ、続いて１０２℃にて８時間入れた。硬化後、コーティングした研磨剤のストリップを、当該技術分野で既知のとおり、ベルトに変換した。
【０１２５】
比較例Ｂ
比較例Ｂは、商標名キュービトロンＩＩクロスベルト９９１ＦＺ、グレード３６＋、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）で入手した研磨研削ベルトである。
【０１２６】
比較例Ｃ
比較例Ｂは、商標名キュービトロンＩＩクロスベルト９８４Ｆ、グレード３６＋、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）で入手した研磨研削ベルトである。
【０１２７】
研削試験手順Ａ
研削試験手順Ａを用いて、実施例１の研磨ベルト、比較例Ａの研磨ベルト、及び比較例Ｃの研磨ベルトの有効性を評価した。ワークピースはアルミニウム６０６１バーであり、これを５．０８ｃｍ×９１．４４ｃｍに沿って研磨ベルトにあてがった。直径２０．３ｃｍ、７０のデュロメータショアＡ、鋸歯状（ランド対溝比１：１）のゴム製コンタクトディスクを使用した。ベルトを、毎分５５００表面フィート（ＳＦＭ）で走行させた。１０〜１５ポンド（４．５３〜６．８ｋｇ）の垂直抗力を混用して、ベルトの中央部分に対してワークピースを付勢した。この試験は、１５秒間の研削（１サイクル）後にワークピースの重量損失を測定すること、を含んだ。次にワークピースを冷却し、再び試験した。試験は、１５試験サイクル後に完了した。サイクル１は、各実施例の初期切削と呼ばれる。実施例１及び比較例Ｃでは、試験は、第１の使用方向の順方向及び反対の第２の使用方向の逆方向で実施した。切削を、グラム単位で各サイクル後に記録した。
【０１２８】
研削手順Ａ（アルミニウム）の結果を、本明細書の表１に示す。データのプロットもまた、図８に提供する。
【表２】
2021522075.tif 000004
【０１２９】
研削試験手順Ｂ（木材）
商標名ＣＯＬＬＩＮＳ  ＰＩＮＥ  ＰＡＲＴＩＣＬＥ  ＢＯＡＲＤ（Ｃｏｌｌｉｎｓ  Ｃｏ．（Ｐｏｒｔｌａｎｄ  Ｏｒｅｇｏｎ））で入手した長さ４０．６ｃｍ×３０．４８ｃｍ×厚さ１．６ｃｍのパーティクルボードのワークピースを、そのエッジ３０．４８ｃｍが実施例Ａ及び比較例Ｂの研磨ベルトによって研磨される位置で試験治具に固定した。研磨ベルトは各々５．０８ｃｍ×９１．４４ｃｍの寸法を有するエンドレス研磨ベルトであった。各試験において、研磨ベルトは、黒鉛被覆圧盤によってバックアップした。各試験で、ベルトが毎分５５００表面フィートの供給速度で移動しているときに、ボードを研磨ベルトに押し込んだ。総力１５ポンドの力をボードに加え、ボードを１０秒間の研削時間にわたって研磨ベルトと接触させた。ボードをベルトから取り除き、ボードから除去された材料の量を測定した。このプロセスを合計２５サイクル繰り返した。サイクル１は、各実施例の初期切削と呼ばれる。実施例１及び比較例Ｂでは、試験は、第１の使用方向の順方向及び反対の第２の使用方向の逆方向で実施した。除去されたパーティクルボード材料の量を、ｍｍ単位で各サイクル後に記録した。研削手順Ｂ（パーティクルボード）の結果を、本明細書において表２に示す。データのプロットもまた、図９に提供する。
【表３】
2021522075.tif 000005
【０１３０】
ベルト力データ手順Ｃ
実施例の研磨ベルト、比較例Ａの研磨ベルト、及び比較例Ｂの研磨ベルト。試験ベルトは、各々５．０８ｃｍ×９１．４４ｃｍの寸法を有するエンドレスベルトであった。研磨ベルトを、２０．６ｃｍの鋼製コンタクトホイールを取り付けたベルトサンダーに装着した。長さ４０．６ｃｍ×３０．４８ｃｍ×厚さ１．６ｃｍのパーティクルボードワークピース（ＣＯＬＬＩＮＳ  ＰＩＮＥ  ＰＡＲＴＩＣＬＥ  ＢＯＡＲＤ，Ｃｏｌｌｉｎｓ  Ｃｏ．（Ｐｏｒｔｌａｎｄ  Ｏｒｅｇｏｎ））を、そのエッジ上がエンドレス研磨ベルトによって研磨される位置で試験冶具に固定した。ワークピースのエッジの近接表面と研磨ベルトの表面との間で１０ｍｍの干渉をもたらすように、試験冶具を調節した。ベルトサンダーを１７５３ｍ／分の表面速度になるように起動し、ワークピースを４０．６ｃｍの寸法に沿って１５０ｍｍ／秒の速度で進ませた。実施例１及び比較例Ｂでは、試験を、第１の使用方向の順方向及び反対の第２の使用方向の逆方向で実施した。比較例Ｂについては、試験を、第２の使用方向の逆方向で実施した。切削を、グラム単位で各サイクル後に記録した。
【０１３１】
木材の指定の体積が研磨により除かれるときの、研磨ベルト／ワークピース接触面における垂直抗力を測定した。この第１の行程の後に、パーティクルボードのエッジを研磨ベルトから引き取り、その開始位置に戻し、更なる１０ｍｍの干渉をもたらすように調節し、更なる研磨行程を進ませた。このプロセスを合計２５行程繰り返した。研削手順Ｃの結果を、本明細書の表３に示す。データのプロットもまた、図１０に提供する。
【表４】
2021522075.tif 000006
【０１３２】
ワークピース表面分析手順Ｄ
研削手順Ａから、順方向に走行させた実施例１のワークピースの一部分並びに逆方向に走行させた実施例１のワークピースを、Ｋｅｙｅｎｃｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｉｔａｓｃａ  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手可能な商標名ＫＥＹＥＮＣＥ  ＶＫ−Ｘ２５０共焦点レーザー顕微鏡で入手した顕微鏡を用いて分析した。１０倍対物レンズを使用した。１０倍対物レンズは、１ｍｍ×１．４３ｍｍの視野を有する。より大きい領域を解析するために、３×３の配列の個別の画像をスティッチングすることによって画像を作成した。これにより、最終画像の２．９ｍｍ×３．９ｍｍの視野が得られた。
【０１３３】
次いで、スティッチングした画像をＫｅｙｅｎｃｅ  Ｍｕｌｔｉ−ｆｉｌｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して分析した。２Ｄカラー等高線図を図１１及び図１２に示す。図１１は、逆方向に走行した実施例１の基材を示し、図１２は、順方向に走行した実施例１の基材を示す。試料間の相違を示すため、各表面の３Ｄ画像も作成した。図１３は、逆方向に走行した実施例１の基材の３Ｄ画像を示し、図１４は、順方向に走行した実施例１の基材を示す。更に、各表面の表面仕上げの測定値を記録し、表４に示す。
【０１３４】
言及されるパラメータには、算術平均高さ（Ｓａ）が含まれる。Ｓａは、Ｒａ（線の算術平均高さ）の面への拡張である。これは、表面の算術平均と比較した各点の高さの差を絶対値として表す。このパラメータは、概ね表面粗さを評価するために使用される。
【０１３５】
スキューネス（Ｓｓｋ）もまた、粗さ形状の偏り度を表す測定されたＳｓｋ値であった。Ｓｓｋが０より大きいことは、高さ分布が平均平面上方（山）に偏っていることを意味し、Ｓｓｋが０に等しいことは、高さ分布（山及び谷）が平均平面の周辺で対称であることを意味し、Ｓｓｋが０未満であることは、高さ分布が平均平面の下方（谷）に偏っていることを意味する。
【０１３６】
最大山高さ（Ｓｐ）も測定した。Ｓｐは、画定された領域内で最大の山の高さである。最大谷深さ（Ｓｖ）も測定した。Ｓｖは、画定された領域内での最大の谷の深さの絶対値を示す。Ｓａ、Ｓｓｋ、Ｓｐ、及びＳｖの各々は、ＩＳＯ  ２５１７８として知られる規格に従って測定した。
【表５】
2021522075.tif 000007
【０１３７】
ワークピース切屑分析手順Ｅ
順方向に走行した実施例１のワークピースから切屑の一部分を収集した。順方向に走行した比較例Ｃのワークピースからも切屑の一部分を収集した。
【０１３８】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、それぞれの切屑部分を分析した。日本電子（ＪＥＯＬ  Ｌｔｄ）（東京）から商標名ＪＳＭ−７６００Ｆ電界放出型走査電子顕微鏡で入手可能な電界放出型走査電子顕微鏡を使用して、切屑の画像を撮影した。Ｊｅｏｌ  ＪＳＭ−７６００Ｆを使用した画像を、傾斜４５度、３３倍で撮影し、スティッチングにより２×２の合成画像とした。
【０１３９】
Ｋｅｙｅｎｃｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｉｔａｓｃａ  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から、商標名ＫＥＹＥＮＣＥ  ５０００デジタル顕微鏡で入手可能な顕微鏡を使用して、実施例１及び比較例Ｃから収集した切屑の平均長さを測定した。平均長さを、２値画像分析を使用して測定して、最大対角長を計算した。
【０１４０】
分析は、実施例１から収集した７８個の切屑の平均長さが１７７２μｍであることを示した。更なる分析は、比較例Ｃから収集した８９個の切屑の平均長さが１１０９μｍであったことを示した。
【０１４１】
追加の実施形態
以下の例示的な実施形態を示すが、その番号付けは重要度を示すものと解釈されるものではない。
【０１４２】
実施形態１は、使用方向と、ｙ軸と、ｙ軸及び使用方向に直交しているｚ軸とを有する研磨物品であって、
バッキングと、
バッキングに取り付けられた成形研磨粒子と、を含み、成形研磨粒子の約５％〜約１００％が、独立して、
第１の側面と、
第１の側面と反対側の第２の側面と、
第１のエッジにおいて第１の側面に接続され、かつ第２のエッジにおいて第２の側面に接続された、先端面と、
約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、
約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、
を有する、研磨物品を提供する。
【０１４３】
実施形態２は、第１の使用方向を有する研磨物品であって、研磨物品は、
バッキングに取り付けられた研磨粒子を含み、同一試験条件下で、研磨物品と接触するワークピースから除去される材料の量は、研磨物品が第１の使用方向とは異なる第２の方向に移動されたときに除去されるワークピースの材料の量よりも多い、研磨物品を提供する。
【０１４４】
実施形態３は、第１の使用方向において、少なくとも１５％多くの材料が除去される、実施形態２に記載の研磨物品を提供する。
【０１４５】
実施形態４は、第１の使用方向において、少なくとも５０％多くの材料が除去される、実施形態２又は３に記載の研磨物品を提供する。
【０１４６】
実施形態５は、第１の使用方向において、約１０％〜約５００％多くの材料が除去される、実施形態２に記載の研磨物品を提供する。
【０１４７】
実施形態６は、第１の使用方向において、約３０％〜約７０％多くの材料が除去される、実施形態１又は５に記載の研磨物品を提供する。
【０１４８】
実施形態７は、第１の使用方向において、約４０％〜約６０％多くの材料が除去される、実施形態１又は５〜６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１４９】
実施形態８は、研磨粒子の約５〜約１００％が、成形研磨粒子であって、独立して、
第１の側面と、
第１の側面と反対側の第２の側面と、
第１のエッジにおいて第１の側面に接続され、かつ第２のエッジにおいて第２の側面に接続された、先端面と、
約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、
約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、
を有する、成形研磨粒子である、実施形態２〜７のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５０】
実施形態９は、材料が研削手順Ａ及び研削手順Ｂのうちの少なくとも１つに従って除去される、実施形態２〜８のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５１】
実施形態１０は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも９グラムである、実施形態９に記載の研磨物品を提供する。
【０１５２】
実施形態１１は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも１１グラムである、実施形態９又は１０に記載の研磨物品を提供する。
【０１５３】
実施形態１２は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも１７．８グラムである、実施形態９〜１１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５４】
実施形態１３は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときの１５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも６５グラムである、実施形態９〜１２のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５５】
実施形態１４は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときの１５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも１１８．３７グラムである、実施形態９〜１３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５６】
実施形態１５は、研磨物品が研削手順Ａに従って使用方向に走行されたときの１５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも１２０グラムである、実施形態９〜１４のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１５７】
実施形態１６は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも９ｍｍである、実施形態９に記載の研磨物品を提供する。
【０１５８】
実施形態１７は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも１１ｍｍである、実施形態９又は１６に記載の研磨物品を提供する。
【０１５９】
施形態１８は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときのワークピースの初期切削が少なくとも１８．４７ｍｍである、実施形態９、１６又は１７のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６０】
実施形態１９は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときの２５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも１８０ｍｍである、実施形態９又は１６〜１９のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６１】
実施形態２０は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときの２５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも１８７ｍｍである、実施形態９又は１６〜１９のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６２】
実施形態２１は、研磨物品が研削手順Ｂに従って使用方向に走行されたときの２５サイクル後のワークピースの合計切削が少なくとも４８５．２９ｍｍである、実施形態９又は１６〜２０のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６３】
実施形態２２は、第１の使用方向を有する研磨物品であって、
バッキングに取り付けられた研磨粒子であって、同一試験条件下で、研磨物品で研磨されたワークピースの平均表面粗さが、研磨物品が第１の使用方向とは異なる第２の使用方向に移動されたときに研磨されたワークピースの平均表面粗さよりも大きい、研磨粒子、を含む、研磨物品を提供する。
【０１６４】
実施形態２３は、平均表面粗さが、第１の使用方向において少なくとも９０％大きい、実施形態２２に記載の研磨物品を提供する。
【０１６５】
実施形態２４は、平均表面粗さが、第１の使用方向において少なくとも１０５％大きい、実施形態２２又は２３に記載の研磨物品を提供する。
【０１６６】
実施形態２５は、平均表面粗さが、第１の使用方向において約１０％〜約５００％大きい、実施形態２２に記載の研磨物品を提供する。
【０１６７】
実施形態２６は、研磨粒子の約５〜約１０％が、成形研磨粒子であって、独立して、
第１の側面と、
第１の側面と反対側の第２の側面と、
第１のエッジにおいて第１の側面に接続され、かつ第２のエッジにおいて第２の側面に接続された、先端面と、
約１０度〜約１１０度の範囲の、バッキングと先端面との間のすくい角と、
約１０度〜約１７０度の範囲の、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と研磨物品の使用方向との間のｚ方向回転角と、
を有する、成形研磨粒子である、実施形態２２〜２５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６８】
実施形態２７は、ワークピースが研削手順Ａ及び研削手順Ｂのうちの少なくとも１つに従って研磨された、実施形態９〜２６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１６９】
実施形態２８は、約２５％〜約１００％が、第１の側面と、第２の側面と、先端面と、すくい角と、ｚ方向回転角と、を有する、実施形態１〜２７のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７０】
実施形態２９は、約５０％〜約１００％が、第１の側面と、第２の側面と、先端面と、すくい角と、ｚ方向回転角と、を有する、実施形態１〜２８のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７１】
実施形態３０は、バッキングが、ポリマーフィルム、金属箔、織布、編布、紙、加硫繊維、不織材、発泡体、スクリーン、積層体、又はこれらの組み合わせを含む可撓性バッキングである、実施形態１〜２９のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７２】
実施形態３１は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが、セラミック成形研磨粒子である、実施形態１〜３０のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７３】
実施形態３２は、成形研磨粒子が、独立して、αアルミナ、ゾルゲル由来のαアルミナ、又はこれらの混合物を含む、実施形態１〜３１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７４】
実施形態３３は、成形研磨粒子が、独立して、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、焼結酸化アルミニウム、炭化ケイ素材料、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナ−ジルコニア、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、又はこれらの組合せを含む、実施形態１〜３２のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７５】
実施形態３４は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面及び第２の側面が多角形の形状を構成する、実施形態１〜３３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１７６】
実施形態３５は、第１の側面及び第２の側面の多角形の形状が、独立して、正多角形又は不規則多角形である、実施形態３４に記載の研磨物品を提供する。
【０１７７】
実施形態３６は、第１の側面及び第２の側面の多角形の形状が、独立して三角形の形状又は四角形の形状である、実施形態３３又は３４に記載の研磨物品を提供する。
【０１７８】
実施形態３７は、多角形の形状が四角形の形状である、実施形態３６に記載の研磨物品を提供する。
【０１７９】
実施形態３８は、四角形の形状が、台形、正方形、又は矩形を含む、実施形態３７に記載の研磨物品を提供する。
【０１８０】
実施形態３９は、多角形の形状が三角形の形状である、実施形態３６に記載の研磨物品を提供する。
【０１８１】
実施形態４０は、三角形の形状が、直角三角形、不等辺三角形、二等辺三角形、鋭角三角形、又は鈍角三角形を含む、実施形態３９に記載の研磨物品を提供する。
【０１８２】
実施形態４１は、三角形の形状が正三角形を含まない、実施形態３９又は４０に記載の研磨物品を提供する。
【０１８３】
実施形態４２は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが、三角形の形状を有する第３の側面を更に含み、
先端面は三角形の形状を有し、
成形研磨粒子は、四面体である、実施形態３９〜４１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８４】
実施形態４３は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの切削チップにおいて、バッキングと後面又はエッジとの間の逃げ角が、約９０度〜約１８０度の範囲である、実施形態１〜４２のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８５】
実施形態４４は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの切削チップにおいて、バッキングと後面又はエッジとの間の逃げ角が、約１２０度〜約１４０度の範囲である、実施形態１〜４３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８６】
実施形態４５は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面及び第２の側面が、表面積、最大長さ寸法、及び最大幅寸法のうちの少なくとも１つについて実質的に同じサイズである、実施形態１〜４４のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８７】
実施形態４６は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面及び第２の側面が、表面積、最大長さ寸法、及び最大幅寸法のうちの少なくとも１つについて異なるサイズである、実施形態１〜４５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８８】
実施形態４７は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面、第２の側面、及び先端面が実質的に平面である、実施形態１〜４６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１８９】
実施形態４８は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面、第２の側面、及び先端面のうちの少なくとも１つが実質的に非平面である、実施形態１〜４６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９０】
実施形態４９は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面、第２の側面、及び先端面が、互いに実質的に平行である、実施形態１〜４６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９１】
実施形態５０は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面、第２の側面、及び先端面が互いに実質的に非平行である、実施形態１〜４６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９２】
実施形態５１は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１の側面、第２の側面、及び先端面のうちの少なくとも１つが凹形状を有する、実施形態１〜４６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９３】
実施形態５２は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つに関して、
第１の側面は凹形状を有し、第２の側面は実質的に平面である、
第１の側面は凸形状を有し、第２の側面は凹形状を有する、又は
第１の側面は内向きに成形されており、第２の側面は内向きに成形されている、実施形態４６に記載の研磨物品を提供する。
【０１９４】
実施形態５３は、成形研磨粒子の少なくとも１つが、開口部、凹面、凸面、溝、隆起、破損面、低丸み率、又は鋭い先端を有する１つ以上の端点を有する外辺部を含む少なくとも１つの形状特徴部を含む、実施形態１〜２８のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９５】
実施形態５４は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが開口部を含む、実施形態１〜５３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９６】
実施形態５５は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１のエッジと第２のエッジとが実質的に平行である、実施形態１〜５４のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９７】
実施形態５６は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１のエッジ及び第２のエッジがテーパ状である、実施形態１〜５５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９８】
実施形態５７は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第１のエッジ及び第２のエッジが湾曲している、実施形態１〜５５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１９９】
実施形態５８は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの第２の側面と先端面との間の抜け勾配αが、約９５度〜約１３０度の範囲である、実施形態１〜５５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２００】
実施形態５９は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの切削チップが、ｙ方向と実質的に整列している、実施形態１〜５８のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０１】
実施形態６０は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのすくい角が、約８０度〜約１００度の範囲である、実施形態１〜５９のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０２】
実施形態６１は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのすくい角が、約８５度〜約９５度の範囲である、実施形態１〜６０のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０３】
実施形態６２は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのｚ方向回転角が、約８０度〜約１００度の範囲である、実施形態１〜６１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０４】
実施形態６３は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのｚ方向回転角が、約８５度〜約９５度の範囲である、実施形態１〜６２のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０５】
実施形態６４は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つに関して、
第１の側面及び第２の側面は、正三角形の形状を含まない三角形の形状を有し、
第１のエッジと第２のエッジとは、実質的に平行であり、
すくい角は、約８０度〜約１１０度の範囲であり、
ｚ方向回転角は、約８０度〜約１１０度の範囲である、
実施形態１〜６３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０６】
実施形態６５は、三角形の形状が直角三角形である、実施形態６４に記載の研磨物品を提供する。
【０２０７】
実施形態６６は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つのエッジが、ｘ−ｙ平面内でバッキングと実質的に整列している、実施形態１〜６５のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０８】
実施形態６７は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが磁場に応答する、実施形態１〜６６のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２０９】
実施形態６８は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが磁場を有する、実施形態１〜６７のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１０】
実施形態６９は、磁性材料が、成形研磨粒子の表面を少なくとも部分的にコーティングする、実施形態６８に記載の研磨物品を提供する。
【０２１１】
実施形態７０は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つが、モノリシック研磨粒子である、実施形態６９に記載の研磨物品を提供する。
【０２１２】
実施形態７１は、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％のすくい角が実質的に同じである、実施形態１〜７０のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１３】
実施形態７２は、成形研磨粒子の約９０％〜約１００％のすくい角が実質的に同じである、実施形態１〜７１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１４】
実施形態７３は、成形研磨粒子の約５０％〜約１００％のｚ方向回転角が実質的に同じである、実施形態１〜７２のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１５】
実施形態７４は、成形研磨粒子の約９０％〜約１００％のｚ方向回転角が実質的に同じである、実施形態１〜７３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１６】
実施形態７５は、粉砕研磨粒子を更に含む、実施形態１〜７４のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２１７】
実施形態７６は、粉砕研磨粒子と成形研磨粒子とが異なる材料を含む、実施形態７５に記載の研磨物品を提供する。
【０２１８】
実施形態７７は、成形研磨粒子が、成形研磨粒子と粉砕研磨粒子とのブレンドを約５重量％〜約９５重量％含む、実施形態７５又は７６に記載の研磨物品を提供する。
【０２１９】
実施形態７８は、ベルト、ディスク、又はシートを含む、実施形態１〜７７のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２２０】
実施形態７９は、成形研磨粒子をバッキングに接着させるメイクコートを更に含む、実施形態１〜７８のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２２１】
実施形態８０は、成形研磨粒子をメイクコートに接着させるサイズコートを更に含む、実施形態７９に記載の研磨物品を提供する。
【０２２２】
実施形態８１は、メイクコート及びサイズコートのうちの少なくとも１つが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリレート樹脂、アミノプラスト樹脂、メラミン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びこれらの混合物を含む、実施形態７９又は８０に記載の研磨物品を提供する。
【０２２３】
実施形態８２は、メイクコート及びサイズコートのうちの少なくとも１つが、充填剤、研削助剤、湿潤剤、界面活性剤、染料、顔料、カップリング剤、接着促進剤、又はこれらの混合物を含む、実施形態７８〜８１のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２２４】
実施形態８３は、充填剤が、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、粘土、メタケイ酸カルシウム、ドロマイト、硫酸アルミニウム、又はこれらの混合物を含む、実施形態８２に記載の研磨物品を提供する。
【０２２５】
実施形態８４は、研磨物品がディスクを含み、ｚ方向回転角が先端面を円周方向に位置決めし、成形研磨粒子によって作り出されたパターンが複数の円を含む、実施形態１〜８３のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２２６】
実施形態８５は、研磨物品がシート又はベルトを含み、ｚ方向回転角が、成形研磨粒子によって作り出されたパターンが複数の平行線を含むような角度で、実質的に平面の表面を位置決めする、実施形態１〜８４のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０２２７】
実施形態８６は、
成形研磨粒子を配向することと、
成形研磨粒子をバッキングに接着させることと、
を含む、実施形態１〜８５のいずれか１つに記載の研磨物品を製造する方法を提供する。
【０２２８】
実施形態８７は、成形研磨粒子を配向することが、ｚ方向回転配向を有する少なくとも１つの成形研磨粒子をもたらすように成形されたバッキングのキャビティ内に、成形研磨粒子の少なくとも１つを堆積させること、を含む、実施形態８７に記載の方法を提供する。
【０２２９】
実施形態８８は、成形研磨粒子を配向することが、成形研磨粒子の少なくとも１つをスクリーンに通して、ｚ方向回転配向を有する少なくとも１つの成形研磨粒子をもたらすこと、を含む、実施形態８７に記載の方法を提供する。
【０２３０】
実施形態８９は、少なくとも１つの成形研磨粒子を配向させることが、少なくとも１つの成形研磨粒子を転写ツールの個々のキャビティ内に配置することと、少なくとも１つの成形研磨粒子をバッキングと接触させて、ｚ方向回転配向を有する少なくとも１つの成形研磨粒子をもたらすことと、を含む、実施形態８８に記載の方法を提供する。
【０２３１】
実施形態９０は、少なくとも１つの成形研磨粒子を配向することが、少なくとも１つの成形研磨粒子を磁場に曝露すること、を含む、実施形態８９に記載の方法を提供する。
【０２３２】
実施形態９１は、少なくとも１つの成形研磨粒子を磁場中で回転させることを更に含む、実施形態９０に記載の方法を提供する。
【０２３３】
実施形態９２は、成形研磨粒子をバッキングに接着させることが、成形研磨粒子をバッキングの少なくとも一部分の上に配置されたメイクコートと接触させること、を含む、実施形態８７〜９１のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２３４】
実施形態９３は、成形研磨粒子をバッキングに接着させることが、成形研磨粒子の少なくとも一部分並びにメイクコート及びバッキングのうちの少なくとも１つの上にサイズコートを配置することを更に含む、実施形態９２に記載の方法を提供する。
【０２３５】
実施形態９４は、実施形態１〜８５のいずれか１つに記載の研磨物品又は実施形態８６〜９３のいずれか１つに記載の方法により作製された研磨物品を使用する方法であって、
成形研磨粒子をワークピースと接触させることと、
研磨物品及びワークピースのうちの少なくとも１つを、使用方向に互いに対して移動させることと、
ワークピースの一部分を除去することと、を含む、方法を提供する。
【０２３６】
実施形態９５は、成形研磨粒子のうちの少なくとも１つの切削チップがワークピースと接触する、実施形態９４に記載の方法を提供する。
【０２３７】
実施形態９６は、切削チップが、少なくとも６０ミクロンの曲率半径を有する鋭い先端を含まない、実施形態９５に記載の方法を提供する。
【０２３８】
実施形態９７は、ワークピースへの切込深さが少なくとも１０μｍである、実施形態９４〜９６のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２３９】
実施形態９８は、ワークピースへの切込深さが少なくとも３０μｍである、実施形態９４〜９７のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４０】
実施形態９９は、研磨物品の切削速度が少なくとも１００ｍ／分である、実施形態９４〜９８のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４１】
実施形態１００は、研磨物品の切削速度が少なくとも３００ｍ／分である、実施形態９４〜９９のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４２】
実施形態１０１は、ワークピースの少なくとも一部分が、研磨物品によって切屑として除去される、実施形態９４〜１００のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４３】
実施形態１０２は、１回の研削サイクルで生成された個々の切屑の最長平均寸法が、少なくとも１２００μｍミリメートルである、実施形態１０１に記載の方法を提供する。
【０２４４】
実施形態１０３は、１回の研削サイクルで生成された個々の切屑の最長平均寸法が、少なくとも１７７２μｍである、実施形態１０１又は１０２に記載の方法を提供する。
【０２４５】
実施形態１０４は、切屑が低炭素鋼を含む、実施形態１０２又は１０３に記載の方法を提供する。
【０２４６】
実施形態１０５は、使用方向が第１の方向であり、同一試験条件下で、ワークピースから除去される材料の量が、第１の方向において、第１の方向とは異なる第２の方向においてよりも大きい、実施形態９４〜１０４のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４７】
実施形態１０６は、使用方向が第１の方向であり、同一試験条件下で、ワークピースから同量の材料を除去するために必要な力の大きさが、使用方向が第１の方向とは異なる第２の方向である場合に同じ送り込み速度で同量の材料を除去するために必要な力の大きさよりも小さい、実施形態９４〜１０５のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２４８】
実施形態１０７は、ワークピース送り込み速度が約１１０ｍｍ／秒〜約２００ｍｍ／秒である、実施形態１０６に記載の方法を提供する。
【０２４９】
実施形態１０８は、ワークピース送り込み速度が約１４０ｍｍ／ｓ〜約１６０ｍｍ／ｓである、実施形態１０６又は１０７に記載の方法を提供する。
【０２５０】
実施形態１０９は、物品が、第２の方向に移動されてワークピースを仕上げる、実施形態１０５に記載の方法を提供する。
【０２５１】
実施形態１１０は、使用方向が直線方向又は回転方向である、実施形態９８〜１０９のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５２】
実施形態１１１は、使用方向が回転方向であり、ｚ方向回転角が、第１のエッジ及び第２のエッジと交差する線と回転方向への接線との間にある、実施形態１１０に記載の方法を提供する。
【０２５３】
実施形態１１２は、研磨物品がベルト又はシートであり、使用方向がｙ軸及びｚ軸に直交するｘ軸に沿っている、実施形態１１１に記載の方法を提供する。
【０２５４】
実施形態１１３は、ワークピースが、鋼、アルミニウム、これらの合金、木材、又はこれらの混合物を含む、請求項９４〜１１２のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５５】
実施形態１１４は、研磨物品に適用された力で除去されるワークピース材料の量が、正三角形を有する成形研磨粒子を含む対応する研磨物品よりも大きい、実施形態９４〜１１３のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５６】
実施形態１１５は、研磨物品が第１の使用方向に移動されたとき、ワークピース材料の算術平均粗さ値が約１０００〜約２０００の範囲である、実施形態９４〜１１４のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５７】
実施形態１１６は、研磨物品が第１の使用方向に移動されたとき、ワークピース材料の算術平均粗さ値が約１０００〜約１１００の範囲である、実施形態９４〜１１５のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５８】
実施形態１１７は、ワークピース材料の算術平均粗さ値が、研磨物品が第１の使用方向に移動されたときに、研磨物品が第２の使用方向に移動されたときよりも高い、実施形態９４〜１１６のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【０２５９】
用いた用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用したものであり、そのような用語及び表現を使用する際、図示及び記載する特徴又はその一部分の均等物を除外する意図はなく、本開示の実施形態の範囲内で様々な修正形態が可能であることが理解される。したがって、特定の実施形態及び任意選択の特徴によって、本開示を具体的に開示したが、本明細書に開示する概念の修正形態及び変形形態を、当業者であれば用いることができ、そのような修正形態及び変形形態は、本開示の実施形態の範囲内であると見なされることが理解されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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