(57)【要約】  メーク層、研磨粒子層、及びサイズ層が、複数の離散した島、又は形体のパターンを特徴とする被覆パターンに従って裏張り上に被覆されている研磨材物品が提供される。研磨材物品を貫通して延在する複数の開口が、粉塵抽出のために、研磨材物品の主表面上に分布している。研磨材物品の製造の簡略化及び容易化を図るために、開口の実質的に全てが、研磨粒子から離間している。
2017514716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する裏張りであって、前記主表面が上面である、裏張りと、
前記主表面に接触し、かつ前記主表面上に所定のパターンで延在するメーク樹脂と、
前記メーク樹脂に接触し、かつ前記主表面の平面に垂直な方向から見て前記メーク樹脂に略位置合わせされた研磨粒子と、
前記主表面及び前記メーク樹脂の両方の上に延在するサイズ樹脂であって、前記研磨粒子及び前記メーク樹脂の両方に接触する、サイズ樹脂と、
研磨材物品を貫通して延在し、かつ前記主表面上に分布する多数の開口であって、前記開口の実質的に全てが、前記研磨粒子から離間している、多数の開口と、を備える、研磨材物品。
【請求項２】
主表面を有する裏張りと、
２次元パターンに従って配置されている、前記主表面上の複数の離散した島であって、各島が、
前記裏張りに接触するメーク樹脂と、
前記メーク樹脂に接触する研磨粒子と、を含む、複数の離散した島と、
前記主表面上に配設され、かつ前記メーク樹脂、前記研磨粒子、及び前記裏張りに接触する、サイズ樹脂と、
研磨材物品を貫通して延在し、かつ前記主表面上に分布する多数の開口であって、前記研磨粒子の実質的に全てとの接触を回避する、多数の開口と、を備える、研磨材物品。
【請求項３】
前記サイズ樹脂に接触し、かつ前記主表面の平面に垂直な方向から見て前記サイズ樹脂に略位置合わせされたスーパーサイズ樹脂を更に含み、前記スーパーサイズ樹脂が増強された潤滑性を提供する、請求項１又は２に記載の研磨材物品。
【請求項４】
前記研磨粒子の平均サイズが６８マイクロメートル〜２７０マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大３０パーセントである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項５】
前記研磨粒子の平均サイズが６８マイクロメートル〜２７０マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大２０％である、請求項４に記載の研磨材物品。
【請求項６】
前記研磨粒子の平均サイズが６８マイクロメートル〜２７０マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大１０％である、請求項５に記載の研磨材物品。
【請求項７】
前記研磨粒子の平均サイズが０．５マイクロメートル〜６８マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大７０パーセントである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項８】
前記研磨粒子の平均サイズが０．５マイクロメートル〜６８マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大６０％である、請求項７に記載の研磨材物品。
【請求項９】
前記研磨粒子の平均サイズが０．５マイクロメートル〜６８マイクロメートルの範囲であり、前記メーク樹脂の被覆率が最大５０％である、請求項８に記載の研磨材物品。
【請求項１０】
前記パターンが、形体の複数の複製されたクラスタを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項１１】
各クラスタが、多角形に配置された３つ以上の略円形の形体を有する、請求項１０に記載の研磨材物品。
【請求項１２】
各クラスタが、六角形に配置された７つの略円形の形体を有する、請求項１１に記載の研磨材物品。
【請求項１３】
前記パターンが、略円形の形体のランダムアレイである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項１４】
前記研磨粒子の本質的に全てが、前記メーク樹脂と前記サイズ樹脂の組み合わせによって封入されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項１５】
前記メーク樹脂の被覆率が最大３０パーセントである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の研磨材物品。
【請求項１６】
前記メーク樹脂の被覆率が最大１０％である、請求項１５に記載の研磨材物品。
【請求項１７】
裏張りの主表面にメーク樹脂を適用することと、
前記メーク樹脂を研磨粒子で少なくとも部分的に被覆し、これにより前記研磨粒子が前記裏張りにわたって所定のパターンで延在することと、
前記メーク樹脂を硬化させることと、
サイズ樹脂を、前記メーク樹脂及び前記研磨粒子で被覆された領域に沿って、前記裏張りに適用することと、
前記サイズ樹脂を硬化させることと、
切断装置を前記所定のパターンに対して位置合わせすることと、
前記位置合わせを用いて、前記裏張りを貫通する複数の開口を形成し、これにより前記開口の実質的に全てがあらゆる被覆研磨粒子から離間することと、を含む、研磨材物品を製造する方法。
【請求項１８】
前記切断装置が、レーザードリル、機械式ドリル、穿孔器、ダイカッター、機械式ミル、及びウォータージェット切断機からなる群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記切断装置がレーザードリルであり、前記複数の開口を形成することが、前記開口をレーザー穿孔することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記切断装置を位置合わせすることが、
前記研磨材物品上の、前記所定のパターンに対して既知の位置に、少なくとも１つの基準マーカーを配置することと、
前記切断装置の基準フレームとして用いるために、前記少なくとも１つの基準マーカーを認識することと、を含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
被覆研磨材物品、及びその製造方法が提供される。より詳細には、パターン化された被覆を有する被覆研磨材物品、及び関連方法が提供される。
【背景技術】
【０００２】
被覆研磨材は、多様な商業及び工業用途において研磨、研削、及び艶出し作業で一般的に使用される。これらの作業は、木材、木材に類する材料、プラスチック、ガラス繊維、軟質金属、エナメル表面、及び塗装表面など様々な基材に対して実施される。被覆研磨材によっては、湿潤又は乾燥環境のいずれでも使用できるものがある。湿潤環境における一般的な用途としては、フィラー研磨、パテ研磨、プライマー研磨、及び塗装仕上げが挙げられる。
【０００３】
一般に、これらの研磨材物品は、研磨粒子が上に接着される紙又はポリマー裏張りから構成される。研磨粒子は、通常、研磨作業中に粒子を裏張りに固定する強靭な弾性バインダーを使用して接着される。製造プロセスでは、これらのバインダーは多くの場合、裏張り及び粒子を被覆するために流動可能な状態で加工され、その後、続いて所望の構造を閉じ込めるように硬化されて、完成した研磨製品になる。
【０００４】
一般的な構造において、裏張りは主表面を有し、この主表面は最初に「メーク」層で被覆される。次いで、メーク層上に研磨粒子が堆積され、結果として、メーク層に少なくとも部分的に粒子が埋め込まれるようになる。その後、メーク層の硬化（例えば、架橋）によって粒子が固定する。次いで、「サイズ」層と呼ばれる第２の層が、そのメーク層及び研磨粒子を覆うように被覆し、また硬化される。サイズ層は、粒子を更に安定化させて、また研磨材物品の強度及び耐久性をも増強させる。任意選択的に、被覆研磨材物品の特性を修正するための付加的な層を追加してもよい。
【０００５】
被覆研磨材物品は、特定の性能特性に基づいて評価し得る。第１に、そのような物品は、切削と仕上げの適切なバランス、すなわち、材料を被加工物から除去する際の許容できる効率と、仕上げ面の許容できる平滑度の適切なバランスを取る必要がある。第２に、研磨材物品は、過剰な「負荷（loading）」、あるいは研磨粒子の間に破片又は削り屑が閉じ込められて被覆研磨材の切削能力を妨げたときに起こる目詰まり（clogging）を更に回避しなければならない。第３に、研磨材物品は、可撓性、及び長期にわたって使用できる耐久性の両方を備え得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
被覆研磨材の耐用年数に影響を及ぼす最大の問題は、恐らく負荷の問題である。研磨粒子同士の間のスペースに削り屑又は破片が蓄積すると、こうしたコンタミナントによって、研磨材と被加工物との間の有効な接触が妨げられる。更に、研磨材及び被加工材料の性質によっては、研磨作業は多数の粒子を生じさせ、これら粒子が浮遊物となって、吸入害を引起す可能性がある。この問題を軽減するために個人保護具を着用することができるが、それでもなおこれらの粒子は厄介であり、作業領域全域に広がって、操作者に害を与える。
【０００７】
粉塵抽出開口は、破片及び削り屑がそこを通って被覆研磨材と被加工物表面との界面から排出され得る導管のアレイを提供することによって、負荷の兆候を回避する方法を提供する。典型的な構造では、粉塵抽出開口は真空源に接続され、研磨作業中に粒子をフィルタに向かわせて隔離する。粉塵抽出開口の使用は、多くの国で法律によって定められている。
【０００８】
粉塵抽出が有益であるにもかかわらず、粉塵抽出開口を有する被覆研磨材の製造は、特定の技術的問題を提起する。いくつかの問題点は、鉱物研磨材を使用している被覆研磨材物品を変換するために光エネルギーを使用する場合に顕在化する。第１に、鉱物層を有する層を変換するためにレーザーを使用すると、火花が生じて変換が不完全になる傾向があり、抽出開口は少なくとも部分的に閉塞されたままとなる。第２に、鉱物層にドリル穿孔するために必要な高いエネルギーは、裏張り及び／又は裏張りを工具に連結するために用いられる隣接する取付機構の溶融又は焼け焦げを招く場合が多い。第３に、鉱物層を切断するために必要な時間は、被覆研磨材の変換プロセス全体を大幅に減速させ、それによって製造効率に影響を与える。最後に、大量の破片排出物が生成され、それが配管内に蓄積するか、又はフィルタ塞ぐ可能性がある。粉塵抽出開口を形成するために用いられる切断面は、鉱物研磨材と繰り返し接触することから、経時的に摩耗又は損傷するので、上記した問題は、ダイカッティングなどの他の変換方法にも影響を及ぼす。
【０００９】
提供される被覆研磨材は、粉塵抽出開口を鉱物層から空間的に分離させることによって、上記の技術的問題を克服する。その結果、被覆研磨材物品を、例えば、裏張りのみ又は裏張り及びサイズコートのみを介して変換することが可能である。有利には、これにより、変換速度を高め、破片排出を低減し、フィルタの目詰まりに付随するダウンタイムを減少させ、製造プロセス中の火花を軽減することが可能となる。
【００１０】
一態様において、研磨材物品が提供される。研磨材物品は、主表面を有する裏張りであって、主表面は上面である、裏張りと、主表面に接触し、かつ主表面上に所定のパターンで延在するメーク樹脂と、メーク樹脂に接触し、かつ主表面の平面に垂直な方向から見てメーク樹脂と略位置合わせされた研磨粒子と、主表面及びメーク樹脂の両方の上に延在するサイズ樹脂であって、研磨粒子及びメーク樹脂の両方に接触する、サイズ樹脂と、研磨材物品を貫通して延在し、かつ主表面上に分布する多数の開口であって、開口の実質的に全てが研磨粒子から離間している、多数の開口と、を備える。
【００１１】
別の態様では、主表面を有する裏張りと、２次元パターンに従って配置されている、主表面上の複数の離散した島であって、各島が、
裏張りに接触するメーク樹脂、
及びメーク樹脂に接触する研磨粒子を含む、離散した島と、主表面上に配設され、かつメーク樹脂、研磨粒子、及び裏張りに接触する、サイズ樹脂と、研磨材物品を貫通して延在し、かつ主表面上に分布する多数の開口であって、開口は、研磨粒子の実質的に全てとの接触を回避する、多数の開口と、を備える研磨材物品が提供される。
【００１２】
更に別の態様では、研磨材物品の製造方法は、裏張りの主表面にメーク樹脂を適用することと、メーク樹脂を研磨粒子で少なくとも部分的に被覆し、これにより研磨粒子が裏張り上に所定のパターンで延在することと、メーク樹脂を硬化させることと、サイズ樹脂を、メーク樹脂及び研磨粒子で被覆された領域に沿って、裏張りに適用することと、サイズ樹脂を硬化させることと、切断装置を所定のパターンに対して位置合わせすることと、位置合わせを用いて、裏張りを貫通する複数の開口を形成し、これにより開口の実質的に全てがあらゆる被覆研磨粒子から離間することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態による研磨材物品の前駆体の上面図である。
【図２】図１で参照した研磨材物品の上面図である。
【図３Ａ】図１及び図２の研磨材物品の拡大された断片的な上面図である。
【図３Ｂ】図１、図２、及び図３Ａに示す研磨材物品の断片的な垂直断面図である。
【図４】図１〜図３Ｂで参照した研磨材物品の裏面平面図である。
【図５】別の実施形態による研磨材物品の平面図である。
【図６】更に別の実施形態による研磨材物品の平面図である。
【図７】提供された研磨材物品を製造するために使用されるステンシルの上面図である。
【図８】図７で参照したステンシルの拡大図である。
【００１４】
定義
本明細書において使用されるとき、
「形体」とは、選択的な被覆プロセスで画定される像を指す。
「被覆率」とは、選択的な被覆プロセスを受ける領域上の形体によって覆い隠される裏張りの表面積のパーセンテージを指す。
「直径」は、物体の最長寸法を指す。
「粒径」は、粒子の最長寸法を指す。
「クラスタ」とは、相互に近接して位置する形体の群を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的な一実施形態による被覆研磨材前駆体が図１に示されており、番号１００により表されている。任意選択的に、及び図示のように、研磨材前駆体１００は、概して平坦であり、平面図で円形形状を有する。研磨材前駆体１００は、平面状上面１０４と平面状底面１０９（図４で見ることができる）とを有する裏張り１０２を含み、これらの上面及び底面はそれぞれこの頁の平面に対して平行である。多数の離散した研磨材クラスタ１０６が、所定のパターンに従って裏張り１０２の上面１０４に結合される。図１に示すように、クラスタ１０６は、以下により詳細に記載する局所的不均一性はあるものの、全体として、上面１０４全体にわたって均一に分配されている。
【００１６】
この特定の研磨材前駆体１００では、各研磨材クラスタ１０６は、裏張り１０２上に略六角形のパターンで配置された７つの離散した研磨材形体１０８を含んでいる。図の研磨材形体１０８は、平面図で略円形である。図１に示す被覆パターンは、優れた切削及び仕上げをもたらすことが見出されている六角形の形体の細密配置を示す。
【００１７】
更に図１に示すように、形体１０８のクラスタ１０６は、裏張り１０２上の複数の特定の位置に形体１０８を配することを回避する２次元空間パターンに従って、裏張り１０２上に被覆されている。これらの位置は、ここではスペース１０５として特徴付けられ、該スペース１０５には研磨材は存在しない。任意選択的に、及び図示のように、スペース１０５は、メーク樹脂１１６及び研磨材クラスタ１０６によって表わされる２次元パターンを分断する、又は２次元パターンからのズレをもたらす。ここでは、スペース１０５は渦巻きパターンに従って配置されている。ここでも同様に、与えられるスペース１０５のパターンに特に制限はなく、スペース１０５の任意の様々な２次元配置のアレイを用いることができることを理解すべきである。
【００１８】
スペース１０５のサイズは均一であってもよく、又は裏張り１０２の中心に近づいたときにサイズが変化してもよい。図１の例では、裏張り１０２の外縁に直近のスペース１０５のサイズは、裏張り１０２の中心に向けて配置されるスペース１０５よりもわずかに大きくなっているが、これは重要ではない。更に、スペース１０５は、略円形であってもよく、又は細長い若しくは不規則な形状（１又は複数）を有してもよい。
【００１９】
研磨材クラスタ１０６自体は六角形アレイで配置されており、このアレイ内の各クラスタ１０６は、６つの等距離隣接物を有する（縁部効果を除く）。代替実施形態では、形体１０８はクラスタ状でなく、その代りに、スペース１０５の周辺領域内で裏張り１０２に沿って均一に広がる。スペース１０５の周辺領域内の研磨材クラスタ１０６を略一様に分布させることで、有利には、最終研磨材物品を操作する際の性能を一貫した予測可能なものとすることができる。
【００２０】
図２は、研磨材前駆体１００から得た例示的な被覆研磨材物品１５０を示す。研磨材物品１５０は、裏張り１０２の上面１０４から底面１０９まで延在する開口、つまり貫通孔を形成することができる装置を使用して、研磨材前駆体１００を変換することによって得られる。そのような装置の例としては、レーザー、機械式ドリル、穿孔器、ダイカッター、機械式ミル、及びウォータージェット切断機が挙げられる。研磨材前駆体１００を図のように変換することによって、所定のパターンに従って配置された複数の粉塵抽出開口１０７を設ける。
【００２１】
注目すべき点として、開口１０７は各スペース１０５内に選択的に位置付けられており、開口１０７の実質的に全てが、裏張り１０２の上面１０４に平行な方向に沿って、最近接研磨材クラスタ１０６、又はその研磨材形体１０８から離間している。更に、裏張り１０２の上面１０４に垂直な方向から見たときに、開口１０７の明確な縁部は、概して、研磨材クラスタ１０６、又はその研磨材形体１０８と接触しない又は交わらない。
【００２２】
いくつかの実施形態では、全開口１０７の少なくとも８０パーセント、少なくとも８２パーセント、少なくとも８５パーセント、少なくとも８７パーセント、少なくとも９０パーセント、少なくとも９２パーセント、少なくとも９４パーセント、少なくとも９６パーセント、少なくとも９８パーセント、又は少なくとも９９パーセントは、最近接研磨材クラスタ１０６、又はその研磨材形体１０８から離間している。同一又は代替実施形態では、裏張り１０２の上面１０４に垂直な方向から見て、開口１０７の明確な縁部の少なくとも８０パーセント、少なくとも８２パーセント、少なくとも８５パーセント、少なくとも８７パーセント、少なくとも９０パーセント、少なくとも９２パーセント、少なくとも９４パーセント、少なくとも９６パーセント、少なくとも９８パーセント、又は少なくとも９９パーセントは、研磨材クラスタ１０６、又はその研磨材形体１０８と接触していない又は交わっていない。
【００２３】
図のように、開口１０７は、上面１０４及び底面１０９に垂直な方向に沿って配向される。しかしながら、この通りでなくてもよく、所望の場合には、開口１０７のうちのいくつか又は全てが、それらの機能性を損なうことなく、これらの面に対して鋭角で延在してもよい。同様に、開口１０７のうちの少なくともいくつかは、事実上変数である断面寸法（例えば、直径）を有することが可能である。例えば、開口１０７のうちのいくつか又は全てが、裏張り１０２の上面１０４又は底面１０９のいずれかに近づいたときに拡開してもよい。
【００２４】
再度図２を参照すると、各クラスタ１０６を取り囲みかつ隣り合うクラスタ１０６の間に位置する、上面１０４の研磨材を有しない領域１１０（スペース１０５を含む）は、研磨鉱物を欠いている。研磨作業中、これらの研磨材を有しない領域１１０は、裏張り１０２に沿って概ね平らとなり、研磨材が被加工物に接触する切削領域から削り屑、粉塵、及び他の破片をそれに沿って排出させることができる扁平溝を提供する。
【００２５】
図３Ａは、研磨材形体１０８の構成要素を拡大図で示し、図３Ｂは、２つの隣接する研磨材形体１０８を断面で示す（正確な縮尺ではない）。図３Ａ及び図３Ｂが示すように、各研磨材形体１０８は、裏張り１０２の上面１０４上に界面１１８に沿って優先的に堆積させたメーク樹脂１１２の層を含む。メーク樹脂１１２は、裏張り１０２の選択的な領域を被覆し、それによって、裏張り１０２上に、各研磨材形体１０８に対する基層、すなわち研磨材の「島」を形成する。
【００２６】
複数の研磨粒子１１４はメーク樹脂１１２と接触し、上面１０４から離れる方向に概ね延びている。粒子１１４は、上面１０４の平面に垂直な方向から見たときに、メーク樹脂１１２と略位置合わせされている。換言すれば、粒子１１４は、上面１０４の、メーク樹脂１１２で被覆されている領域にわたって概ね延在するが、上面１０４の、メーク樹脂１１２で被覆されていない領域にわたっては概ね延在しない。任意選択的に、及び図示のように、メーク樹脂１１２に対する粒子１１４の機械的保持を増強するために、粒子１１４のいくつかはメーク樹脂１１２に部分的に埋め込まれている。
【００２７】
図３に更に示すように、サイズ樹脂１１６は、メーク樹脂１１２及び粒子１１４の両方に接触し、メーク樹脂１１２及び粒子１１４の両方の上並び周辺に延在する。サイズ樹脂１１６は、上面１０４上に層として均一に適用されて、研磨材形体１０８、メーク樹脂１１２、及び、上面１０４の、メーク樹脂１１２で被覆されていない領域の全てを覆うことができる。これは図１〜図３Ｂに示される実施形態である。
【００２８】
しかしながら、別の選択肢として、サイズ樹脂１１６は、上面１０４の平面に垂直な方向から見たときにメーク樹脂１１２及び粒子１１４の両方と略位置合わせされるように、選択被覆されてもよい。この実施形態では、サイズ樹脂１１６は、上面１０４の、メーク樹脂１１２で被覆されている領域にわたって概ね延在するが、上面１０４の、メーク樹脂１１２で被覆されていない領域にわたっては概ね延在しない。メーク樹脂とサイズ樹脂とが相互に略位置合わせされる被覆研磨材構造体に関する詳細は、米国特許出願公開第２０１２／００００１３５号（Ｅｉｌｅｒｓら）、並びに国際特許公開第ＷＯ２０１３／１０１５７５号（Ｊａｎｓｓｅｎら）及び同第ＷＯ２０１４／００８０４９号（Ｅｉｌｅｒｓら）に開示されている。
【００２９】
粒子１１４はメーク樹脂１１２に「略位置合わせ」されていると本明細書において記載されているが、粒子１１４自体は事実上離散しており、それらの粒子同士の間に位置する小さな間隙を有することを理解すべきである。したがって、粒子１１４は、下にあるメーク樹脂１１２の領域全体を覆っているとは限らない。図２Ｂに示すように、逆に言えば、サイズ樹脂１１６がメーク樹脂１１２及び粒子１１４と「位置合わせ」されている一方、サイズ樹脂１１６は、任意選択的に、メーク樹脂１１２及び粒子１１４で覆われた領域と比較してやや過大な領域上に延在し得ることを理解すべきである。図示されている実施形態においては、メーク樹脂１１２が、サイズ樹脂１１６、粒子１１４、及び裏張り１０２で完全に封入されている。
【００３０】
いくつかの実施形態では、パターンは、１平方センチメートル当たり少なくとも約３０の形体、少なくとも約３２の形体、少なくとも約３５の形体、少なくとも約４０の形体、又は少なくとも約４５の形体である面密度を有する多数の形体を含む。いくつかの実施形態では、パターンは、１平方センチメートル当たり最大約３００の形体、最大約２７５の形体、最大約２５０の形体、最大約２２５の形体、又は最大約２００の形体である面密度を有する多数の形体を含む。
【００３１】
選択肢として、研磨材形体１０８は、少なくとも約０．１ミリメートル、少なくとも約０．１５ミリメートル、又は少なくとも約０．２５ミリメートルの平均形体直径を有し得る。更なる選択肢として、平均形体直径は、最大約１．５ミリメートル、最大約１ミリメートル、又は最大約０．５ミリメートルであり得る。こうした構成は、当技術分野で開示されている従来の研磨材物品に比べて、切削及び仕上げ性能全般の有意かつ驚くべき改善をもたらすことが認められた。
【００３２】
裏張り１０２上の研磨材形体１０８は、必ずしも離散させる必要はない。例えば、隣接する研磨材形体１０８に関連したメーク樹脂１１２は、研磨材形体１０８が相互に接触するか、又は相互に連結するようにごく近接していてもよい。いくつかの実施形態では、研磨材形体１０８のうちの２つ以上が、ある研磨材クラスタ１０６内で相互に連結していてもよいが、別の研磨材クラスタ１０６内では研磨材形体１０８同士が相互に連結されない。
【００３３】
いくつかの実施形態では、形体１０８を取り囲む裏張り１０２の上面１０４上に、メーク樹脂１１２で被覆されているが粒子１１４を含まない領域があってもよい。それぞれメーク樹脂１１２、サイズ樹脂１１６、及び粒子１１４のうちの１つ以上を含まない１つ以上の追加の樹脂の島が存在することは、研磨材前駆体１００の性能を著しく低下させ得ないことは理解すべきである。
【００３４】
好ましくは、図示するように、裏張り１０２の厚さは均一である。結果として、上面１０４がメーク樹脂１１２に接触する界面１１８は、上面１０４の、メーク樹脂１１２に接触していない領域と略同一平面上にある。略均一な厚さを有する裏張り１０２は、剛性の変動を軽減させ、かつ物品１５０の、被加工物への適合性を向上させる点で好適である。この態様は、裏張り１０２にかかる応力を均一に分散させるので、物品１５０の耐久性が向上し、その耐用年数が延長するという点で、更に有益である。
【００３５】
図４は、研磨材物品１５０の底面１０９を示す。底面１０９は、任意選択的に、作業中に研磨材物品１５０の回転を駆動するための適切な電動工具に対する解除可能な連結を容易にする構成を有する。様々な非限定的な例では、底面１０９は、仮接着剤層、面ファスナー機構のうちの片方、又は電動工具上に配置された相補的な表面と嵌合する、微細複製された表面を含むことができる。
【００３６】
図５及び図６は、図２の研磨材物品１５０の形体に共通している特定の形体を有する他の例示的な実施形態による研磨材物品２５０、３５０を示す。
【００３７】
研磨材物品２５０は、研磨材物品１５０と同様に、略円形で平坦な形状を有する裏張り２０２を使用する。裏張り２０２の上面２０４上には、複数の細長い研磨材形体２０８が配設される。図のように、研磨材形体２０８は上面２０４にわたってジグザグ状のストライプパターンで延在し、図５に示すように隣接する研磨材形体２０８の間でそれらと並行して延びる溝２３０を形成する。この例示的な実施形態では、形体２０８は上面２０４を完全に横断しており、溝２３０とは交わらない。研磨材形体２０８は、前述の研磨材形体と構造的に類似しており、図３Ｂに示すような同一の広がりを持つメーク樹脂層、研磨粒子層、及びサイズ樹脂層を有している。
【００３８】
研磨材形体２０８の間の溝２３０には、裏張り２０２及びサイズ樹脂を貫通する開口２０７のアレイが位置している。研磨材物品１５０の開口１０７と同様に、開口２０７は、裏張り２０２の上面２０４に平行な方向に沿って研磨材形体２０８の研磨粒子から離間している。
【００３９】
図６の研磨材物品３５０は、図５の研磨材物品とあらゆる点で同様であるが、同じパターンの研磨材形体３０８及び開口３０７が、紙やすりとして使用可能な矩形の裏張り３０２上に配置されている。紙やすりは一般に、操作者の手又はエアーファイルボード（air file board）に巻き付けた状態で、被加工物に対して適用される。
【００４０】
研磨材物品２５０、３５０に付随する他の選択肢及び利点は研磨材物品１５０と同様であるので、ここでは繰り返さない。
【００４１】
いくつかの実施形態では、研磨材物品１５０、２５０、３５０は、裏張りの大部分が研磨粒子で被覆されていないことから、高度な可撓性を示す。可撓性が高いほど、それに応じて研磨材物品１５０、２５０の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
他の被覆パターン
上記の研磨材物品は、研磨材形体の特定の２次元の被覆パターンを使用する。他の被覆パターンも可能であり、いくつかのパターンは他のパターンを超える特定の利点を提供する。
【００４３】
一部の実施形態において、パターンは、複数の複製された多角形クラスタ、及び／又は形体（三角形、正方形、菱形、及びこれらに類するものの形状のものを含む）を含む。例えば、それぞれのクラスタが３つ以上の略円形の研磨材形体を有する、三角形クラスタを使用し得る。研磨材形体は、下にある裏張りの剛性を局所レベルで増大させるため、好ましい方向に沿って屈曲可撓性が増強されるように、研磨材物品のパターンを調整することができる。
【００４４】
被覆パターンは、秩序立ったものである必要はない。例えば、代替実施形態は、形体のランダムな又は不規則的なアレイを有するパターンを提示する。簡潔にするため、これら実施形態についてここでは検討しないが、米国特許公開第２０１２／００００１３５号（Ｅｉｌｅｒｓら）、並びに国際特許公開第ＷＯ２０１３／１０１５７５号（Ｊａｎｓｓｅｎら）及び同第ＷＯ２０１４／００８０４９号（Ｅｉｌｅｒｓら）に記載されている。
【００４５】
研磨材物品は好ましくは、所望の用途に適合する（上面のパーセンテージとして測定された）研磨材被覆率を有する。考慮事項の１つは、研磨材被覆率の増加は、研磨粒子と被加工物との間の切削領域が拡張されるという点で有利であるということである。別の考慮事項は、研磨材被覆率の低下は、研磨材を有しない領域のサイズを増大させるということである。研磨材を有しない領域のサイズを増大させると、それに応じて粉塵及び破片を取り除くためのスペースを大きくすることができ、研磨作業中の望ましくない負荷を回避するのに役立ち得る。
【００４６】
一部の実施形態では、研磨粒子の平均サイズ（すなわち、平均研磨材粒径）は約７０マイクロメートル〜２５０マイクロメートルの範囲であり、一方、メーク樹脂は、裏張り１０２の上面の最大３０パーセント、より好ましくは最大２０パーセント、最も好ましくは最大１０パーセントを覆うのが好ましい。他の実施形態では、研磨粒子の平均サイズは約２０マイクロメートル〜７０マイクロメートルの範囲であり、一方、メーク樹脂は、裏張りの上面の最大７０パーセント、より好ましくは最大６０パーセント、最も好ましくは最大５０パーセントを覆うのが好ましい。
【００４７】
裏張り上のメーク樹脂の厚さもまた、研磨材物品の切削及び仕上げ性能に実質的な影響を与え得る。メーク樹脂の平均層厚は、少なくとも一部には、研磨粒子１１４の平均研磨材粒径に基づいて選択されてもよい。好ましくは、平均メーク層厚は、平均研磨材粒径の少なくとも約３３パーセント、少なくとも約４０パーセント、又は少なくとも約５０パーセントである。平均メーク層厚が平均研磨材粒径の最大約１００パーセント、最大約８０パーセント、又は最大約６０パーセントであるのが更に好ましい。
【００４８】
メーク／鉱物の高さとサイズの組み合わせが、研磨性能に驚くべきかつ有意な影響を与え得ることが判明した。メーク樹脂の高さが低すぎると、鉱物の固定が損なわれる場合がある。メーク樹脂の高さが過度になると、鉱物は流動メーク樹脂に完全に埋め込まれて、鉱物の切断面が完全に隠れてしまう場合がある。最後に、メーク樹脂の高さが過度になり、鉱物が埋め込まれず、その代わりに完全に露出してしまうと、結果として生じる研磨動作の仕上がりが損なわれる場合がある。こうした効果は、メーク被覆樹脂の高さ、及びメーク樹脂／鉱物とサイズ被覆樹脂の組み合わせの望ましい範囲に影響を与えると考えられる。
【００４９】
裏張り
裏張りは、被覆研磨材物品（封止被覆研磨材裏張り及び多孔性の非封止裏張りなど）を作製するために当該技術分野において既知である種々の材料から構築され得る。好ましくは、裏張りの厚さは、概して約０．０２〜約５ミリメートルの範囲であり、より好ましくは約０．０５〜約２．５ミリメートルの範囲で、最も好ましくは約０．１〜約０．４ミリメートルの範囲であるが、これらの範囲外の厚さも有用であり得る。
【００５０】
裏張りは、任意の数の種々の材料（被覆研磨材の製造時に裏張りとして慣例的に使用されるものを含む）から作製し得る。例示的な可撓性裏張りとしては、ポリマーフィルム、（プライム化フィルムを含む）、例えば、ポリオレフィンフィルム（例えば、２軸配向ポリプロピレン、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、セルロースエステルフィルムを含むポリプロピレン）、金属箔、メッシュ、気泡（例えば、天然スポンジ材料又はポリウレタンフォーム）、布（例えば、ポリエステル、ナイロン、絹、綿、及び／又はレーヨンを含む繊維製又は糸製の布）、スクリム、紙、被覆紙、加硫紙、バルカンファイバー、不織布材料、これらの組み合わせ、並びにその処理済みのバージョンが挙げられる。裏張りはまた、２種類の材料（例えば、紙／フィルム、布／紙、フィルム／布）の積層体であり得る。布裏張りは、編組み状又はステッチボンド式である。
【００５１】
一部の実施形態において、裏張りは、使用中横方向（すなわち面内）に膨張収縮が可能な薄い形状適合性のある高分子フィルムである。好ましくは、そのような裏張り材料のストリップは、幅５．１センチメートル（２インチ）、長さ３０．５センチメートル（１２インチ）、及び厚さ０．１０２ミリメートル（４ミル）で、２２．２ニュートン（５重量ポンド）の長手方向の静荷重を受けて、ストリップの元の長さに対して、少なくとも０．１％、少なくとも０．５％、少なくとも１．０％、少なくとも１．５％、少なくとも２．０％、少なくとも２．５％、少なくとも３．０％、又は少なくとも５．０％伸びる。好ましくは、裏張りのストリップは、ストリップの元の長さに対して２０％まで、１８％まで、１６％まで、１４％まで、１３％まで、１２％まで、１１％まで、又は１０％まで長手方向に伸びる。裏張り材料の伸びは、弾性（完全にはね返る）、非弾性（はね返りなし）、又は双方のいくらかの混合であってもよい。この特性は、研磨粒子と下にある基材との間の接触を促進するのに役立ち、基材が隆起領域及び／又は陥凹領域を含む場合には特に有益であり得る。
【００５２】
裏張りで使用可能な形状適合性の高い重合体としては、特定のポリオレフィン共重合体、ポリウレタン類、及びポリ塩化ビニルが挙げられる。特に好ましいポリオレフィン共重合体の１つは、エチレンアクリル酸樹脂（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から商品名「ＰＲＩＭＡＣＯＲ  ３４４０」で入手可能）である。任意選択的に、エチレンアクリル酸樹脂は、二分子層フィルムの１つの層であり、他の層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）キャリアフィルムである。この実施形態では、ＰＥＴフィルムは裏張り自体の一部ではなく、研磨材物品の使用前に剥離される。
【００５３】
いくつかの実施形態では、裏張りは、少なくとも１０、少なくとも１２、又は少なくとも１５重量キログラム毎平方センチメートル（ｋｇｆ／ｃｍ２）（１．５メガパスカル（ＭＰａ））の弾性率を有する。いくつかの実施形態では、裏張り１０２は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２まで、１００ｋｇｆ／ｃｍ２まで、又は３０ｋｇｆ／ｃｍ２まで（２０ＭＰａまで、１０ＭＰａまで、又は３．０ＭＰａまで）の弾性率を有する。裏張りの１００％伸長（元の長さの２倍）時の引張り強度は、少なくとも２００ｋｇｆ／ｃｍ２、少なくとも３００ｋｇｆ／ｃｍ２、又は少なくとも３５０ｋｇｆ／ｃｍ２（少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも３０ＭＰａ、又は少なくとも３５ＭＰａ）である。裏張りの引張り強度は、９００ｋｇｆ／ｃｍ２まで、７００ｋｇｆ／ｃｍ２まで、又は５５０ｋｇｆ／ｃｍ２まで（９０まで、７０まで、又は５５まで）であり得る。これらの特性を備えた裏張りは、米国特許第６，１８３，６７７号（Ｕｓｕｉら）に詳しく説明される様々な選択肢及び利点を提供することができる。
【００５４】
裏張り材料の選択は、被覆研磨材物品の意図する用途に依存し得る。この裏張りの厚さ及び滑らかさはまた、被覆研磨材物品のこのような特性が、例えば被覆研磨材物品の意図される用途又は使用に応じて変化し得る場合、被覆研磨材物品の所望の厚さ及び滑らかさをもたらすうえで好適でなければならない。
【００５５】
裏張りは任意選択的に、飽和剤、プレサイズ層、及び／又はバックサイズ層のうちの少なくとも１つを有し得る。これらの材料の目的は、典型的には、裏張りを封止すること、及び／又は裏張りの糸若しくは繊維を保護することにある。裏張りが布材料である場合、典型的には、これらの材料の少なくとも１つが用いられる。プレサイズ層又はバックサイズ層を加えると、更に、裏張りの前面及び／又は裏面のいずれかの上により滑らかな表面をもたらすことができる。米国特許第５，７００，３０２号（Ｓｔｏｅｔｚｅｌら）に記載されているように、他の任意選択で用いられる層も当該技術分野において既知である。
【００５６】
研磨粒子
被覆研磨材物品に適した研磨粒子には、任意の既知の研磨粒子、又は研磨材物品で使用可能な材料が含まれる。有用な研磨粒子としては、例えば、溶融酸化アルミニウム、熱処理済みの酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、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、ザクロ石、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子類、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩類、炭酸金属塩（炭酸カルシウム（例えば、チョーク、方解石、泥灰土、トラバーチン、大理石、及び石灰石）など、炭酸マグネシウムカルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム）、シリカ（例えば、石英、ガラス玉類、ガラス球類、及びガラス繊維類）、ケイ酸塩類（例えば、タルク、粘土類、（モンモリロナイト）長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム）、硫酸金属塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウム）、石膏、アルミニウム三水和物、グラファイト、金属酸化物類（例えば、酸化錫、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン、並びに亜硫酸金属塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、及び金属粒子類（例えば、錫、鉛、銅）が挙げられる。
【００５７】
また、熱可塑性物質から形成されるポリマー研磨粒子類（例えば、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類、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）、架橋ポリマーから成形されるポリマー研磨粒子類（例えば、フェノール樹脂類、アミノプラスト樹脂類、ウレタン樹脂類、エポキシ樹脂類、メラミン−ホルムアルデヒド、アクリレート樹脂類、アクリル化イソシアヌレート樹脂類、尿素−ホルムアルデヒド樹脂類、イソシアヌレート樹脂類、アクリル化ウレタン樹脂類、アクリル化エポキシ樹脂類）、及びこれらの組み合わせを使用することも可能である。他の例示の研磨粒子は、例えば米国特許第５，５４９，９６２号（Ｈｏｌｍｅｓら）に記載されている。
【００５８】
研磨粒子は、典型的には、約０．１〜約２７０マイクロメートル、より望ましくは約１〜約１３００マイクロメートルの範囲の平均サイズを有する。研磨粒子の被覆重量は、例えば、使用されるバインダー前駆体、研磨粒子を適用するプロセス、及び研磨粒子の寸法に依存し得るが、典型的には約５〜約１３５０グラム／平方メートルの範囲である。
【００５９】
メーク樹脂及びサイズ樹脂
当該技術分野において既知のメーク樹脂及びサイズ樹脂の広範な選択肢のいずれかを用いて、研磨粒子を裏張りに固定することができる。樹脂は、典型的には、裏張り上に選択的に堆積させるのに適したレオロジー特性及び湿潤特性を有する１つ以上のバインダーを含む。
【００６０】
バインダーは、典型的には、バインダー前駆体を（例えば、熱的手段を介して、又は電磁放射線若しくは微粒子放射線を用いて）硬化させることによって形成される。有用な第１及び第２バインダー前駆体は研磨技術分野において既知であり、例えば、フリーラジカル重合可能なモノマー及び／又はオリゴマー、エポキシ樹脂類、アクリル樹脂類、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ウレタン樹脂類、フェノール樹脂類、尿素ホルムアルデヒド樹脂類、メラミンホルムアルデヒド樹脂類、アミノプラスト樹脂類、シアネート樹脂類、又はこれらの組み合わせが挙げられる。有用なバインダー前駆体には熱硬化樹脂類及び放射線硬化樹脂類が含まれ、これらは、例えば熱的に及び／又は放射線への露光により硬化することができる。
【００６１】
例示的な放射線硬化型架橋アクリレートバインダーは、米国特許第４，７５１，１３８号（Ｔｕｍｅｙら）及び同第４，８２８，５８３号（Ｏｘｍａｎら）に説明される。
【００６２】
スーパーサイズ樹脂
任意選択的に、１つ以上の追加のスーパーサイズ樹脂層が被覆研磨材物品に適用される。スーパーサイズ樹脂としては、例えば、粉砕助剤、及び抗負荷材料を挙げることができる。一部の実施形態において、スーパーサイズ樹脂は、研磨作業中に増強された潤滑性を提供する。
【００６３】
硬化剤
上記のメーク樹脂、サイズ樹脂、及びスーパーサイズ樹脂はいずれも、任意選択的に１つ以上の硬化剤を含む。硬化剤には、感光性又は熱的に感応性のものが含まれ、好ましくは少なくとも１つのフリーラジカル重合反応開始剤、及び少なくとも１つのカチオン性重合触媒を含み、それらは同じでも異なってもよい。硬化中の加熱を最小限に抑えながら、バインダー前駆体の可使時間を維持するために、本実施形態で用いられるバインダー前駆体は好ましくは感光性であり、より好ましくは光開始剤及び／又は光触媒を含む。
【００６４】
光開始剤及び光触媒
光開始剤は、少なくとも部分的に重合（例えば、硬化）する能力のある、バインダー前駆体のフリーラジカル重合性成分である。有用な光開始剤には、多官能性アクリレートをフリーラジカル的に光硬化させるのに有用であることが既知のものが含まれる。例示的な光開始剤としては、商品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９」でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されているビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド；ベンゾイン及びその誘導体、例えばαメチルベンゾインなど；αフェニルベンゾイン；αアリルベンゾイン；αベンジルベンゾイン；ベンジルジメチルケタル（例えば、商品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１」でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販のもの）、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテルのようなベンゾインエーテル；アセトフェノン及びその誘導体、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（例えば、商品名「ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３」でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているもの）が挙げられる。本明細書中で定義されている光触媒は、化学放射線に露光された場合に、バインダー前駆体（例えば、オニウム塩及び／又はカチオン性有機金属化合物塩）を少なくとも部分的に重合する能力のある活性種を形成する材料である。好ましくは、オニウム塩光触媒は、ヨードニウム錯塩及び／又はスルホニウム錯塩を含む。本実施形態の実用に役立つ芳香族のオニウム塩類は、典型的には、スペクトルの紫外線領域内でのみ感光性である。ただし、これらは既知の光分解可能な有機ハロゲン化合物用の感光剤を介して近紫外（スペクトルの可視範囲）に感作し得る。有用な市販の光触媒としては、商品名「ＵＶＩ−６９７６」でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能である芳香族スルホニウム錯塩が挙げられる。本発明で有用な光重合開始剤及び光触媒は、バインダー前駆体の光硬化性（すなわち、電磁波放射によって架橋可能な）成分の総量に基づいて、０．０１〜１０重量パーセントの範囲、望ましくは０．０１〜５、最も望ましくは０．１〜２重量パーセントの範囲の量で存在し得るが、これらの範囲外の量も有用であり得る。
【００６５】
充填剤
上記の研磨材被覆は任意選択的に、１つ以上の充填剤を含む。充填剤は典型的には、樹脂内に分散した有機粒子又は無機粒子であり、例えば、バインダー前駆体若しくは硬化バインダーの特性のいずれか、又はその両方を修正することも、及び／又は例えば、単なるコスト節減のために使用することも可能である。被覆研磨材において、充填剤は、例えば、裏張り内の孔及び通路をブロックし、その穿孔を減じて、メーカーの塗膜が効率的に接着できる表面を提供するように存在し得る。充填剤を少なくとも特定の程度まで追加すると、典型的には硬化バインダーの強靭性及び耐久性が増大する。無機粒子充填剤は、一般的に、約１マイクロメートル〜約１００マイクロメートル、より好ましくは約５〜約５０マイクロメートル、時には更には約１０〜約２５マイクロメートルの範囲の充填剤粒径を有する。研磨材物品の最終用途に応じて、充填剤は典型的に、１．５〜４．５の範囲の比重を有する。好ましくは、平均充填剤粒径は平均研磨材粒径よりも著しく小さい。有用な充填剤の例としては、金属炭酸塩、例えば、炭酸カルシウム（チョーク、方解石、泥灰土、トラバーチン、大理石、又は石灰石の形態）、炭酸マグネシウムカルシウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸マグネシウムなど；シリカ、例えば、石英、ガラスビーズ、ガラス球、及びガラス繊維など；ケイ酸塩類、例えば、タルク、粘土類、長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ナトリウム−カリウムアルミナシリケート、及びケイ酸ナトリウムなど；硫酸金属塩、例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウムなど；石膏；バーミキュライト；木粉；アルミナ三水和物；カーボンブラック；金属酸化物、例えば、酸化カルシウム（ライム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン、アルミナ水和物、アルミナ一水和物など；並びに金属亜硫酸塩、例えば、亜硫酸カルシウムなどが挙げられる。
【００６６】
粘性促進剤
本実施形態の他の有用な任意選択的な添加剤としては、粘性促進剤又は増粘剤が挙げられる。これらの添加剤は、コスト節約の手段として又は加工助剤として本実施形態の組成物に追加することが可能であり、そのように形成された組成物の特性に有意な悪影響を及ぼさない量で存在し得る。分散粘性の増加は、一般に増粘剤濃度、重合度、化学剤組成物、又はそれらの組み合わせの関数である。好適な市販の増粘剤の例としては、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓから「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  Ｍ−５」という商品名で入手できるものが挙げられる。
【００６７】
他の機能性添加剤
本実施形態において他の有用な任意選択的な添加剤としては、消泡剤、潤滑油、可塑剤、粉砕助剤、希釈剤、着色剤、及び加工助剤が挙げられる。有用な消泡剤としては、「ＦＯＡＭＳＴＡＲ  Ｓ１２５」（供給元：Ｃｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ））が挙げられる。有用な加工助剤としては、「ＢＹＫ  Ｗ−９８５」（供給元：Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ，ＧｍｂＨ（Ｗｅｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ））等の重合性混合物全体に研磨粒子を分散させる補助になる酸性ポリエステル分散剤が挙げられる。
【００６８】
製造法
研磨材前駆体の調製
ここで図１、図３Ａ、及び図３Ｂを参照して、研磨材前駆体１００の例示的な製造方法について記述するものとする。この方法は、裏張り１０２の上面１０４の、上面１０４上の所定のアレイを示す複数の離散した領域内に、メーク樹脂１１２を選択的に適用することから始まる。次に、研磨粒子１１４を、メーク樹脂１１２の離散した領域と位置合わせして適用し、メーク樹脂１１２を硬化させる。任意選択的に、鉱物をシート全体に適用し、次にメーク樹脂１１２を含まない領域から除去することができる。次に、サイズ樹脂１１６を、研磨粒子１１４、メーク樹脂１１２、及び裏張り１０２のあらゆる残りの未被覆領域の上にフラッド被覆する。次に、サイズ樹脂１１６を硬化させて研磨材前駆体１００を得る。
【００６９】
メーク樹脂１１２の選択的な適用は、接触法、非接触法、又はその両方の何らかの組み合わせを用いて達成されてもよい。好適な接触法は、ステンシル又は編組み状スクリーン等の型板を物品の裏張りに取り付けて、被覆する必要のない領域を被覆対象から除外することを含む。非接触法としては、インクジェット式印刷、及び型板を必要とせずに、裏張り上にパターンを選択的に被覆できる他の技術が挙げられる。
【００７０】
適用可能な接触法の１つとしては、ステンシル印刷が挙げられる。ステンシル印刷では、樹脂遮断ステンシルを支持するためのフレームを使用する。ステンシルは、樹脂の移動を可能にして輪郭のはっきりした像を基材上に生成するための開口領域を有する。スクリーンステンシル全体にわたってローラー又はスキージを動かし、樹脂又はスラリーを付勢して開口領域内へと移動させる。
【００７１】
スクリーン印刷はまた、スクリーン状の絹又は他の微細なメッシュにデザインを課し、ブランク域を不浸透性物質で被覆し、樹脂又はスラリーを強制的にメッシュに通過させて印刷表面上へ移動させる、ステンシル版画方法でもある。好都合にも、スクリーン印刷を用いると、低プロファイル及び忠実度が高い形体の印刷が可能になる。スクリーン印刷の例示的な用途は、米国特許第４，７５９，９８２号（Ｊａｎｓｓｅｎら）に記載されている。
【００７２】
図７は、パターン化された被覆研磨材前駆体１００を調製する際に使用可能なステンシル３５１を示す。図示の通り、ステンシル３５１は、略平らな本体３５２と、本体３５２を貫通して延在している複数の穿孔３５４とを含む。任意選択的に、図に示すように、剛性のフレーム３５６が本体３５２の４つの辺全てを取り囲む。ステンシル３５１は、ポリマー、金属、又はセラミック材料製であってよく、好ましくは薄型である。金属及び編組み状プラスチックの組み合わせも利用可能である。これらによって、ステンシルの可撓性が増強する。金属ステンシルをパターンにエッチングし得る。他の好適なステンシル材料は、厚さが１〜２０ミル（０．０７６〜０．５１ミリメートル）の範囲であり、より好ましくは３〜７ミル（０．１３〜０．２５ミリメートル）の範囲であるポリエステルフィルムを含む。
【００７３】
図８は、ステンシル３５１の形体を更に詳細に示している。図に示す通り、穿孔３５４は、物品１５０について上述したような、クラスタ及び形体の六角形配置を取る。いくつかの実施形態では、本体３５２に穿孔３５４を切り抜くようにレーザーを自動的に誘導するコンピュータに好適なデジタル画像をアップロードすることによって、穿孔を精密な方法で形成する。
【００７４】
ステンシル３５１を好都合に用いることで、精密に定義された被覆パターンを提供し得る。一実施形態においては、ステンシル３５１を裏張り１０２上にオーバレイし、メーク樹脂１１２をステンシル３５１に適用することによって、メーク樹脂１１２の層を選択的に裏張り１０２に適用する。いくつかの実施形態では、メーク樹脂１１２は、スキージ、ドクターブレード、又は他の刃状装置を使用して単一パスで適用され、ステンシル３５１はメーク樹脂１１２が硬化する前に除去される。当初の印刷パターンを歪める外部流れが最小限に留まるよう、メーク樹脂１１２の粘度が十分に高いことが好ましい。
【００７５】
一実施形態では、鉱物粒子１１４は、粉体被覆プロセス又は静電被覆プロセスを使用してメーク樹脂１１２の層に堆積させることができる。静電被覆では、研磨粒子１１４を電界内で適用することによって、粒子１１４の長軸が上面１０４に垂直な状態で、粒子１１４を有利に整列させることが可能である。一部の実施形態においては、被覆裏張り１０２全体が鉱物粒子１１４で被覆され、粒子１１４が粘着性のメーク樹脂１１２で被覆された領域に優先的に結合する。粒子１１４が、メーク樹脂１１２上に優先的に被覆された後、メーク樹脂１１２が部分的又は完全に硬化される。いくつかの実施形態では、研磨材物品前駆体１００を高温に曝す、化学線に曝す、又はその両方の組み合わせを用いることによって硬化工程を行い、メーク樹脂１１２を架橋する。任意の過剰な粒子１１４は、次に裏張り１０２の被覆されていない領域から除去することができる。次に、硬化したメーク樹脂１１２、研磨粒子１１４、及び裏張り１０２の未被覆領域にサイズ樹脂１１６を均一に適用し、続いて硬化させて、最終研磨材物品１５０を作る。
【００７６】
上記最終被覆工程の代替方法として、研磨材物品１５０の可撓性を更に向上させるために、サイズ樹脂１１６を、メーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４と位置合わせして適用してもよい。この構成を得るために、被覆された裏張り１０２の上にステンシル３５１を再度重ね合わせ、既に硬化したメーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４と穿孔３５４とを位置合わせした状態で位置決めする。次に、サイズ樹脂１１６をステンシル３５１の上に塗り広げることによって、サイズ樹脂１１６を硬化したメーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４に優先的に適用する。メーク樹脂１１２と同様に、サイズ樹脂１１６は、硬化する前にサイズ樹脂１１６が流れて研磨粒子１１４及びメーク樹脂１１２の露出領域を封入するのを可能にする初期粘性を有している。次に、ステンシル３５１を除去し、サイズ樹脂１１６を硬化させて、完成した研磨材物品１５０を得る。
【００７７】
更なる代替方法として、サイズ樹脂１１６は、ロールコーティング操作を用いて、メーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４と位置合わせして適用されてもよい。この構成は、例えば、メイヤーロッドを使用してサイズ樹脂１１６を供給ロール上に計量しながら、ゴム被覆流体供給ロールとステンレススチールニップロールとの間に被覆された裏張り１０２を通すことによって得ることができる。次に、サイズ樹脂１１６を硬化させて完成した研磨材物品１５０を得ることができる。
【００７８】
更なる別の代替方法として、サイズ樹脂１１６は、裏張り１１０の研磨材の無い領域の上を部分的に覆った状態で、メーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４と位置合わせして適用されてもよい。ここでは、例示的な構成は、メイヤーロッドを使用してサイズ樹脂を供給ロール上に計量した後、アニロックス−フレキソ印刷−押圧ニップロール塗装機を使用して、又は３つ若しくは４つのロールニップによるコーティング操作を用いて、フレキソロールコーティング操作を行うことによって得ることができる。その場合、速度、計量、及びロールの間隔（roll gapping）を併せて用いてサイズ樹脂１１６の高さを制御して、前述の範囲のサイズ樹脂構成のいずれかを作製する。最後に、サイズ樹脂１１６を硬化させて完成した研磨材物品１５０を得る。
【００７９】
スクリーン印刷又はフレキソ印刷は精密かつ複製可能なパターンを提供し得るが、スクリーン又はステンシル３５１の製作には著しい労働費及び材料費を要し得る。これらのコストは、スクリーン又はステンシルを必要としないでパターン化された被覆を得る代替被覆方法を使用することにより回避することができる。有利には、説明した技術のそれぞれを使用してパターン化された被覆研磨材を作成することができ、パターンは高くランダム化されたものから厳密に管理され予測可能であるパターンまでに及び得る。これら代替の被覆方法については、以下のサブセクションで説明する。
【００８０】
一例として、メーク樹脂１１２を裏張り１０２の上に直接スプレー被覆して、全く融合しない不規則なパターンの微細ドット（又は被覆面積）を提供することが有利であり得る。ドットの大きさ及び融合の度合いは、空気圧、ノズルの大きさ及び幾何学形状、コーティングの粘度、並びに裏張り１０２からのスプレーの距離等のいくつかの要因によって制御することができる。テンプレートが使用されないので、被覆研磨材物品はそれぞれ、独自の二次元の形状のドットの大きさ及び分布を呈する。後に続く製造工程もテンプレートを必要としない。一実施形態では、例えば、研磨粒子１１４は静電塗装によってメーク樹脂１１２に注入され、その結果、粒子はメーク層に少なくとも部分的に埋め込まれる。メーク樹脂１１２が硬化したら、次に、サイズ樹脂１１６を前述の通りに適用することができる。
【００８１】
別のアプローチは低表面エネルギーを有する裏張りを使用する。一実施形態では、裏張り１０２全体を低表面エネルギーの材料から作ることが可能である。あるいは、低表面エネルギー材料の薄層を従来の裏張り材料のフェイスに適用することが可能である。フッ素化重合体、シリコーン、及びいくらかのポリオレフィンが挙げられる低表面エネルギー材料は、分散力（例えば、ファンデルワールス）によって液体と相互作用し得る。メーク樹脂１１２は裏張り１０２を覆って連続的に被覆されるとき、低表面エネルギー表面から自発的に「玉を形成する」、又はディウェットする。この方法で、メーク樹脂１１２の離散した島が裏張り１０２にわたって均等に分布され、次に、既に説明した技術を使って研磨粒子１１４及びサイズ樹脂１１６を被覆することができる。
【００８２】
更に別の実施形態では、裏張りの面に沿って化学的に異なる表面を選択的に配置することによって、メーク樹脂１１２のパターンを容易にすることができ、それによって化学的にパターン化された表面がもたらされる。化学的パターン化は、低エネルギー表面のパターンを高エネルギー表面に置くことによって、又は逆に、高エネルギー表面のパターンを低エネルギー表面に置くことによって達成することができる。これは、当該技術分野において既知の様々な表面改質方法のうちのいずれかを使用して行うことができる。表面処理の代表的な方法としては、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２３１４９５号（Ｃｉｌｉｓｋｅら）、同第２００７／０２３４９５４号（Ｃｉｌｉｓｋｅら）、及び米国特許第６，３５２，７５８号（Ｈｕａｎｇら）に記載されているコロナ処理、米国特許第５，８９１，９６７号（Ｓｔｒｏｂｅｌら）及び同第５，９００，３１７号（Ｓｔｒｏｂｅｌら）に記載されている火炎処理、並びに米国特許第４，５９４，２６２号（Ｋｒｅｉｌら）に記載されている電子ビーム処理が挙げられる。
【００８３】
そのようなパターン層の作成は、例えば、裏張りを機械的に研磨又はエンボス加工することによっても容易にすることができる。これらの方法は米国特許第４，８７７，６５７号（Ｙａｖｅｒ）で詳細に説明される。別の可能性として、低表面エネルギーの裏張りは、上述のスプレー適用と組み合わせて使用されてもよい。
【００８４】
被覆方法はまた、樹脂が固体で堆積される方法が含まれてもよい。これは、例えば、適切な大きさの重合体ビーズで裏張り１０２を粉体被覆することによって達成することができる。重合体ビーズは、ポリアミド、エポキシ、又はいくらかの他のメーク樹脂１１２から作ることが可能で、ビーズが被覆表面にわたって均一に分布されることを可能にする粒度分布を有する。任意選択的に、次に部分的又は完全に溶融した重合体ビーズに熱を加えてメーク樹脂１１２の離散した島を形成する。樹脂がべとついている間に、樹脂の島を研磨粒子１１４で被覆することができ、樹脂を硬化させる。任意選択的に、被覆プロセス中に、樹脂の島の融合を避けるために、上述の表面改質した裏張りを使用することができる。
【００８５】
粉体被覆は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）放出の排除、スプレーしぶきを容易に再利用する能力、及び製造プロセス中に生じた有害廃棄物の総括的な削減を含む顕著な長所を提供する。
【００８６】
転化率
研磨材前駆体１００の変換は、裏張り１０２上のメーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４に対する、好適な切断装置の位置合わせによって支援されるのが好ましい。位置合わせプロセスは、直接的又は間接的のいずれであってもよい。例えば、直接位置合わせでは、概して暗色である研磨粒子１１４自体は、切断装置と被覆研磨材パターンを位置合わせするための視覚的指標としての役割を果たすことができる。間接位置合わせでは、研磨粒子１１４及びメーク樹脂１１２は、裏張り１０２上に位置する１つ以上のノッチ、ライン、突起、又は他の基準マーカーと予め位置合わせされた領域に沿って被覆されてもよく、続いてこれらを使用して切断装置を研磨材パターンに対して位置合わせする。基準マーカーは、メーク樹脂１１２及び研磨粒子１１４で被覆する前に又は後に、裏張り１０２上に配置されてもよい。
【００８７】
いくつかの実施形態では、位置合わせは、例えば、研磨材前駆体上に配置された１つ以上の基準マーカーの位置を認識して位置特定することができるカメラを備えたデジタル撮像システムによって支援される。有利には、カメラはコンピュータによりアクセス可能であり、コンピュータもまた、裏張り１０２に開口１０７を形成するために用いられる切断装置を制御する。あるいは、切断装置は、１つ以上の基準マーカーに基づく研磨材前駆体１００のアラインメントを容易にするベースに機械的に固定されてもよい。マーカーが物理的形体である場合、ベースは、１つ以上の基準マーカーに対して固有の定まった配向でのみ、研磨材前駆体１００をベースに実装させることができる。
【００８８】
許容範囲の位置合わせが達成された時点で、切断装置は、裏張りを貫通する複数の開口を形成するために使用可能な基準フレームを有することとなり、それによって、開口の実質的に全てが、あらゆる被覆研磨粒子から正確に離間される。任意の切断装置を使用することができるが、研磨材前駆体１００の高速かつ高精度の変換を可能にするレーザードリルが好ましい。
【００８９】
被覆研磨粒子から離間した位置に開口を配置することによって、多くの利益を提供する。第１に、研磨材前駆体１００を変換するために用いられる切断装置に加わる負担を軽減することができ、変換をより迅速及び効果的に生じさせることができる。例えば、レーザー変換が必要とするエネルギーは少ないので、ライン速度をより高速にすることができ、物理的な切断刃は摩滅せず、切断刃を頻繁に交換する必要がない。第２に、鉱物研磨材を回避すると切断面がより均一となり、よりきれいな開口縁部がもたらされ、かつ変換の際の欠陥が減少する。第３に、レーザー変換に関し、研磨材前駆体１００にドリル穿孔するために必要となる電力レベルが低下することにより、裏張り及び／又は裏張りを工具に結合するために用いられる取付機構が予想外に溶融又は焼け焦げる（これは通常高い電力レベルで生じる）危険性も減少する。最後に、研磨材が切断ゾーンから離間していることから、このプロセスは研磨粒子からの破片排出を減少させる。
【００９０】
ランダムな、さもなければ予め定められていない被覆パターンに関しては、変換装置は、いくつかの実施形態では、穿設された開口が被覆研磨粒子から空間的に分離されるように研磨材前駆体１００上のドリル加工位置を決定するために、カメラ又は他のセンサを使用する場合がある。
【００９１】
追加的な形体
別の選択肢として、裏張り１０２、２０２は、上面１０４、２０４から反対側の方向に面するスクリム又は不織布材料等の繊維状材料を含んでもよい。好都合にも、繊維状材料は、物品１５０、２５０の電動式ツールへの連結を容易にし得る。一部の実施形態において、例えば、裏張り１０２、２０２にはフックアンドループアタッチメントシステムの半分が含まれ、もう半分は電動式ツールに固定されたプレート上に配設される。あるいは、この目的に感圧接着剤を使用してもよい。このような付着システムでは、物品１５０、２５０を電動工具に固定する一方で、研磨作業の間に物品１５０、２５０を都合良く置換できる。
【００９２】
付加的な選択肢、及びこれらの研磨材物品の利点は、米国特許第４，９８８，５５４号（Ｐｅｔｅｒｓｏｎら）、同第６，６８２，５７４号（Ｃａｒｔｅｒら）、同第６，７７３，４７４号（Ｋｏｅｈｎｌｅら）、及び同第７，３２９，１７５号（Ｗｏｏら）に記載されている。
【実施例】
【００９３】
特に注記がない限り、実施例及び明細書の残りの箇所における全ての部、百分率、比などは重量による。実施例において用いられる全ての試薬は、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）などの一般化学品供給業者から入手したか、又は入手可能であり、あるいは従来の方法によって合成されてもよい。
【００９４】
下記の略号を用いて実施例を説明する。
【００９５】
【表１】
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【００９６】
ＢＹＫ−１７９４：無公害のシリコーン無含有ポリマー除泡剤（商品名：「ＢＹＫ−１７９４」、供給元：Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ，ＧｍｂＨ（Ｗｅｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ））
【００９７】
ＣＭ−５：（商品名：「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  Ｍ−５」、供給元：Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ））
【００９８】
ＣＰＩ−６９７６：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモン酸塩／プロピレンカーボネート光開始剤（商品名：「ＣＹＲＡＣＵＲＥ  ＣＰＩ  ６９７６」、供給元：Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））
【００９９】
ＣＷＴ−Ｂ：Ｃ−ウェイトオリーブブラウン紙（供給元：Ｗａｕｓａｕ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗａｕｓａｕ，ＷＩ））、その後、スチレンブタジエンゴムで飽和させて耐水加工が施される。
【０１００】
ＣＷＴ：Ｃ−ウェイトオリーブブラウン紙（供給元：Ｗａｕｓａｕ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗａｕｓａｕ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ））、その後、スチレンブタジエンゴムで飽和させて耐水加工が施される。
【０１０１】
Ｄ−１１７３：α−ヒドロキシケトン光開始剤（商品名：「ＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３」、供給元：ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ））
【０１０２】
Ｉ−８１９：ビスアシルホスフィン光開始剤（商品名：「ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９」、供給元：ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
【０１０３】
Ｐ８０：８２グリッドの茶色酸化アルミニウム（供給元：Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｎｉａｇａｒａ  Ｆａｌｌｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ））と一般的な８０ゾル−ゲル誘導アルミナ（供給元：３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））との７０：３０重量パーセントブレンド
【０１０４】
ＭＸ−１０：ナトリウム−カリウムアルミナシリケート充填剤（商品名：「ＭＩＮＥＸ  １０」、供給元：Ｃａｒｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ａｄｄｉｓｏｎ，ＩＬ））
【０１０５】
ＳＲ−３５１：トリメチロールプロパントリアクリレート（商品名：「ＳＲ３５１」、供給元：Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＵＳＡ，ＬＬＣ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））
【０１０６】
ＵＶＲ−６１１０：３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート（供給元：Ｄａｉｃｅｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ））
【０１０７】
Ｗ−９８５：酸性ポリエステル界面活性剤（商品名：「ＢＹＫ  Ｗ−９８５」、供給元：Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ，ＧｍｂＨ（Ｗｅｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ））
【０１０８】
エポキシアクリレートのメーク被覆樹脂
３８７．８グラムのＵＶＲ  ６１１０、１６６．２グラムのＳＲ−３５１、及び６．０グラムのＷ９８５を３２ｏｚ（０．４７リットル）の黒いプラスチック製容器に入れ、高速ミキサーを使用して７０°Ｆ（２１．１℃）で５分間分散させた。更にミキサーを作動させた状態で、４００．０グラムのＭＸ−１０を約１５分かけて徐々に添加した。３０．０グラムのＣＰＩ−６９７６、及び１０．０グラムのＩ−８１９を樹脂に加え、均一になるまで（約５分）分散させた。最後に、３．８グラムのＣＭ−５を、均質に分散するまで約１５分かけて徐々に添加した。
【０１０９】
エポキシアクリレートのサイズ被覆樹脂
１００８．０グラムのＵＶＲ−６１００及び４３２．０グラムのＳＲ−３５１を１２８ｏｚ（３．７９リットル）の黒いプラスチック製容器に入れ、高速ミキサーを使用して７０°Ｆ（２１．１℃）で５分間分散させた。更にミキサーを作動させた状態で、４５．０グラムのＣＰＩ−６９７６及び１５．０グラムのＤ−１１７３を樹脂に加えて、均一になるまで（約５分）分散させた。
【０１１０】
（実施例１）
表１に列挙する条件に従ってモデル「ＥＡＧＬＥ  ５００Ｗ  ＣＯ２」レーザー（供給元：Ｐｒｅｃｏ  Ｌａｓｅｒ，Ｉｎｃ．（Ｓｏｍｅｒｓｅｔ，ＷＩ））を使用して、厚さ５ミル（１２７．０μｍ）のポリエステルフィルムの３１インチ×２３インチ（７８．７４×５８．４２ｃｍ）のシートに穿孔することによって、ステンシルを調製した。
【０１１１】
【表２】
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【０１１２】
ステンシルは、４つの入れ子状態の５．７５インチ（１４．６１ｃｍ）のディスクからなるパターンを有し、各ディスクは、総ディスク面積の１１．５％に相当する、六角形アレイパターンで均等に分布した直径４５ミル（１．１４ｍｍ）の一連の穿孔を有していた。粉塵抽出開口のレーザー穿孔に先立って、六角形アレイパターンの間の一連の領域（渦状腕構成）をブランクのまま残した。これらブランク領域は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名「６００ＬＬ  ＣＬＥＡＮ  ＳＡＮＤ  ＡＢＲＡＳＩＶＥ  ＤＩＳＣ」で入手した研磨ディスク（６インチ（１５．２４ｃｍ））内の、合計で１７０個の直径１８ｍｍの穿孔に相当した。各ディスクの外周を超える直径１２５ミル（３．１７５ｍｍ）の３つのスペースも、後続のレーザー穿孔位置合わせ用にブランクのまま残した。ステンシルを、２３×３１インチ（５８．４２×７８．７４ｃｍ）のアルミニウム製フレームの中に、テープを使用してピンと張って取り付けた。次に、フレームに入れられたステンシルをスクリーン印刷機（モデル「ＡＴ−２００Ｈ／Ｅ」、Ａｔｍａ  Ｃｈａｍｐ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔａｉｐｅｉ，Ｔａｉｗａｎ））の中に取り付け、ＣＷＴ−Ｂ紙の１４×２０インチ（３５．５６×５０．８０ｃｍ）シートを真空によってスクリーン印刷機に固定した。約７５グラムのエポキシアクリレートのメーク被覆樹脂を、７０°Ｆ（２１．１℃）にて、ステンシルの上にウレタンスキージを使用して塗り広げ、続いて紙の裏張りの上に印刷した後、紙をスクリーン印刷機から直ちに取り外した。
【０１１３】
Ｐ８０鉱物を１４×２０インチ（３５．５６×５０．８０ｃｍ）のプラスチック鉱物トレイの上に均一に広げて鉱物床を作製した。次に、エポキシアクリレートで被覆したＣＴＷ−Ｂ紙を、真空で保持することによって鉱物床の上方１インチ（２．５４ｃｍ）に吊るし、金属プレート及び被覆された紙にわたって１０〜２０キロボルトのＤＣを印加することによって、研磨鉱物を被覆面に静電的に移動させた。次いで、鉱物で被覆されたサンプルを、Ｄバルブを１個具備するＵＶプロセッサ（モデル「ＤＲＳ−１１１」、Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ））に１６．４ｆｔ／分（５．０ｍ／分）で通し（総線量２，８１４ｍＪ／ｃｍ２に相当）、乾燥したペイントブラシを使用して余剰研磨鉱物を除去した。スチール製トップローラとショアＡ硬度９０のゴム製ボトムローラとを有するロールコータ（Ｅａｇｌｅ  Ｔｏｏｌ，Ｉｎｃ．（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）より入手）をサイズコートに浸し、５ｍ／分の速度でエポキシアクリレートのサイズコートを適用した。サイズ被覆樹脂は、紙の印刷されたパターン化された研磨材の上を完全に覆って適用され、また、研磨材の無い領域内では、その一部のみに適用された。次に、被覆された紙を、４００Ｗ／インチ（１５７．５Ｗ／ｃｍ）で順次動作する２個のＶバルブを使用するＵＶプロセッサ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｕｒｒａｙ  Ｈｉｌｌ，ＮＪ）から入手）に、４０．０ｆｔ／分（１２．１９ｍ／分）のウェブ速度（総線量８９４ｍＪ／ｃｍ２に相当）で１回通して硬化させた後、２８４°Ｆ（１４０℃）にて５分間熱硬化させた。
【０１１４】
接着剤転写テープ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名「３００ＬＳＥ」で入手）の片面からライナーを除去し、鉱物被覆された紙を、ゴムローラを用いて手動で、露出した接着剤に積層した。組立体から余剰の転写テープを切り取り、転写テープの反対側からライナーを除去した後、ブラッシュトナイロンループファブリックを、ゴムローラを用いて手動で、露出した接着剤に積層した。続いて、入れ子状態のシートから個々のディスクを切り取った。
【０１１５】
透明な４ミル（１０１．６μｍ）のポリエステルフィルムのテンプレートを、粉塵抽出開口を有する６インチ（１５．２４ｃｍ）の研磨ディスク（商品名「６００ＬＬ  ＣＬＥＡＮ  ＳＡＮＤ  ＡＢＲＡＳＩＶＥ  ＤＩＳＣ）で入手）から作製した。ナイロンループで裏打ちされた研磨ディスクの１つを、モデル「Ｍ−８００  ＳＹＮＲＡＤ  ＥＶＯＬＵＴＩＯＮ  １００」レーザー（Ｅｕｒｏｌａｓｅｒ  ＧｍｂＨ（Ｌｕｅｎｅｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ））の真空テーブルの上のテンプレートと位置合わせして固定した。次に、ディスクの研磨材の無い領域に、作動距離約２．５４ｃｍ、ライン速度１５０ｍｍ／秒、及び出力１００ワットで、粉塵抽出開口をレーザー穿孔した。
【０１１６】
得られた有孔研磨材物品の概略を図４に示す。
【０１１７】
（実施例２）
ＣＷＴ−Ｂ紙をＣＷＴ−Ｗに代えて、実施例１に概説した基本手順に従って研磨ディスクを作製した。
【０１１８】
比較例Ａ
実施例１に概説した基本手順に従って、粉塵抽出開口を有さない研磨ディスクを作製した。
【０１１９】
比較例Ｂ
実施例２に概説した基本手順に従って、粉塵抽出開口を有さない研磨ディスクを作製した。
【０１２０】
サンプルを以下の摩耗試験に供した。試験結果を表２に記載する。粉塵抽出を有する及び有さない複製サンプルを、実施例及び比較例ごとに全部で４つについて試験した。直径６インチ（１５．２４ｃｍ）の研磨ディスクを、直径６インチ（１５．２４ｃｍ）、開口数２５の支持パッド（部品番号「０５８６５」、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙより入手）に装着した。次に、この組立体を、ＸＹテーブルの上に配設されたデュアルアクションサンダーに取り付け、１８×２４インチ（４５．７２×６０．９６ｃｍ）の塗装パネルをテーブルに固定した。デュアルアクションサンダーを８５ｐｓｉ（５８６ｋＰａ）の空気圧で作動させ、研磨材物品を１５ｌｂｓ（６．８０ｋｇ）の荷重にて２．５度の角度でパネル押し当てて付勢した。次に、工具を、２０ｉｎ／秒（５０．８ｃｍ／秒）の速度でパネルの幅に沿ってＹ方向に横断するように設定した。パネルの長さに沿った横断は、１回目と３回目の通過が２．６０ｉｎ／秒（６．６０ｃｍ／秒）の速度であり、２回目の通過は０．９ｉｎ／秒（２．２９ｃｍ／秒）であった。１分通過、次に２分通過、次に１分通過（合計研磨時間４分）からなる合計で３サイクルのうちの各サイクルで、パネルの長さに沿ったそのような通過を７回行った。各サイクルの前と後のパネルの質量を測定して、各サイクル毎の総損失質量、並びに３サイクルが終わった時点の累積質量をグラム単位で求めた。３回目の通過後の重量を１回通過後の重量で割って試験中の性能低下を示すことによって、切削寿命を測定した。
【０１２１】
【表３】
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【０１２２】
上記で触れた特許及び特許出願の全てを、参照により本明細書に明確に援用するものである。本明細書において提供され、参照した図は、正確な縮尺ではない。上記に述べた実施形態は本発明を例示するものであり、他の構造もまた可能である。したがって、本発明は、上記に詳細に説明し、添付図面に示した実施形態に限定されるものと見なされるべきではなく、以下の特許請求の範囲の正当な範囲及びその均等物によってのみ限定されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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