JP2001512375A - ガラス上の透明な表面仕上げを提供するための研磨物品 - Google Patents

ガラス上の透明な表面仕上げを提供するための研磨物品

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Abstract

(57)【要約】 支持材料と、該支持材料の表面に接着された、ウレタンアクリレート低重合体を含有する硬化したバインダー前駆物質を含むバインダー内に分散されたダイヤモンド粒子を含む少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜と、を含む研磨物品が提供される。前記研磨物品は、RPP試験手続きを用いて低減されたRa値によって示されるように表面仕上げを低減させることに伴い急速にガラス素材を取り除くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス上の透明な表面仕上げを提供するための研磨物品 技術分野 本発明は、ガラスを磨くための研磨物品及び同物品の使用方法に関する。 背景技術 ガラス物品は、レンズ、プリズム、鏡、CRTスクリーン及び他の品目の形で家 庭、事務所及び工場で広くみかけられる。これらのガラス表面の多くは、表面が 光学的に透明であると共に可視的な欠陥及び/または不完全性を有しないことを 必要とする光学部品中で用いられる。欠陥、不完全部分及び微細な引掻きでも、 存在する場合、ガラス物品の光学透明度を妨げることがある。いくつかの場合に は、これらの欠陥、不完全部分及び/または微細な引掻きは、ガラスを通して精 確に見る能力を妨げることがある。このように、ガラス表面は本質的に何れの欠 陥、不完全性及び/または引掻きもないことが望ましい。 多くのガラス部品は曲線状であるか、またはそれと対応した半径を含む。これ らの半径及び曲線は一般に、ガラス形成プロセスで生じる。しかしながら、ガラ ス形成プロセスの結果として、金型ライン、粗面、小さな点及び他の小さな不完 全部分などの欠陥がガラスの外面上に存在し得る。これらの欠陥及び/または不 完全部分は、いかに小さくとも、ガラスの光学透明度に影響を及ぼす傾向がある 。研磨手段は、このような不完全部分及び/または欠陥を取り除くために広範囲 に用いられている。研磨手段は一般に、3つの主なカテゴリー、すなわち、研削 仕上、清澄、及び磨きに含まれる。 研削仕上工程は更に、所望の曲線または半径を完成し、前記ガラス部品を研磨 道具で粗く研削仕上げすることによって何れの鋳傷も取り除く。一般にこの研磨 道具は、ダイヤモンド、炭化タングステンまたは立方晶窒化ホウ素などの超硬研 磨剤粒子を含有する。得られたガラス表面は通常、必要とされる近似のの曲率を 有する。しかしながら、この粗研磨プロセスの研磨道具は、得られたガラス表面 が光学的に透明な状態にまで直接磨くのに十分に精密または十分に平滑にならな いように、ガラス表面に粗い引掻きを生じる。 第2の工程は、「清澄」と呼ばれる。清澄工程の目的は、粗研磨プロセスによ って生じた粗い引掻きを改良することである。概して、清澄プロセスは、粗研磨 による深い引掻きを取り除き、磨かれていないが実質的に平滑な表面を提供する 。清澄プロセスはまた、ガラス表面を光学的に透明な表面にまで磨くために、粗 い引掻きを十分に取り除くのがよい。清澄プロセスによりすべての粗い引掻きが 取り除かれない場合には、磨き工程によりこれらの引掻きを取り除いて光学的に 透明な表面を得ることは、非常に難しいことがある。 この清澄プロセスは一般に、粗研磨剤スラリーを用いて行なわれる。前記粗研 磨剤スラリーは、水などの液体媒体中に分散された複数の研磨剤粒子を含む。粗 いスラリーのために用いられる最も一般的な研磨剤粒子は、軽石、炭化ケイ素、 酸化アルミニウムなどである。前記粗研磨剤スラリーは任意に、分散剤、潤滑剤 、脱泡剤などの他の添加剤を含有してもよい。たいていの場合、前記粗研磨剤ス ラリーは、粗研磨剤スラリーが前記ガラス加工物とラップパッドとの間に存在す るように前記ガラス加工物とラップパッドとの間にポンプで入れられる。前記ラ ップパッドは、ゴム、気泡、ポリマー材料、金属、スチールなどの何れの材料か らも作製することができる。一般に、ガラス加工物とラップパッドとの両方が互 いに相対して回転する。この清澄プロセスは、一般に一つ以上の工程を含み、各 工程はガラス加工物上の表面仕上げを徐々により微細に仕上げる。より微細な表 面仕上げが、より軟質の研磨剤粒子、より小さい研磨剤粒子、より軟質のラップ パッド材料及び/または異なった機械条件を利用することを含むいろいろな手段 によって得られる。この清澄作業の後の光学部品の表面仕上げは一般に、だいた い約0.06〜0.13マイクロメータ(Ra)及び/または約0.30より大きく 0.90マイクロメータまでのRtmである。 表面の粗さは一般に、引掻きまたは引掻きパターンのためであるが、それは肉 眼に見える場合も見えない場合もある。引掻きパターンは、表面に沿っての一連 のピーク部及び谷部であると定義することができる。Rtm及びRaは、研摩剤業界 で用いられる粗さの一般的な尺度であるが、しかしながら、正確な測定手続き は表面粗さ評価で利用される設備の種類によって変化することがある。本明細書 で用いたRtm及びRa測定は、商品名SURTRONIC3のランクテイラーホブソン(イギ リス、レスター)プロフィルメーターを用いた以下の方法に基づいている。 Raは、表面粗さ分布の前記表面上の平均ラインからのずれの算数平均の平均粗 さ高さ値と定義される。測定は、ランクテイラーホブソン計測器によって設定さ れたアセスメント長さ内の表面の平均ラインより上及び下の両方の地点でなされ る。(以下に規定する)Ra及びRtmは、プロフィルメータープローブ(半径5マ イクロメータのダイヤモンドを先端に付けた針)で測定され、結果をマイクロメ ータ単位で記録する。これらのずれの測定値を合計してから測定値の数で割り、 平均値を得る。一般に、Ra値が低くなればなるほど、それだけ仕上げがより滑ら かになる。 Rtは、ピーク部から谷部までの最大高さと定義される。Rtmは、各々のアセス メント長さのピーク部から谷部までの最大高さの測定した5つ以上の連続したア セスメント長さの平均である。概して、Rtm値が低くなればなるほど、それだけ 仕上げがより滑らかになる。Ra及びRtm値が、同じ仕上げガラス表面上の測定が 市販のプロフィルメーターの異なった銘柄で行われるとき、必ずというわけでは ないが、わずかに変動することがある。 全プロセスの第3の工程は、ガラス物品上により滑らかな、光学的に透明な表 面を生じる磨き工程である。たいていの場合、本質的に何れの欠陥、不完全部分 及び/または引掻きもない光学的に透明な表面を生じる手段を提供するため、こ の磨き工程は粗研磨剤スラリーを用いて行なわれる。一般に、粗研磨剤スラリー は、水中に分散されたセリア研磨剤粒子を含む。 粗研磨剤スラリーは、ガラス物品上に光学的に透明な表面仕上げを提供する清 澄及び磨き工程で広範囲に利用されるが、粗研磨剤スラリーはそれらと結び付い た多くの不便な点がある。これらの不便な点は、必要とされる多量の前記スラリ ーを取り扱う不便さがあること、前記研磨剤粒子の沈降を妨ぎ、磨き界面の研磨 剤粒子の均一な濃度を確保するために撹拌が必要とされること、前記粗研磨剤ス ラリーを調製し、取り扱い、処分または回収し、再生利用するための追加の設備 が必要とされることなどである。更に、前記スラリー自体、その質及び分散系の 安定性を確保するために定期的に分析されなくてはならず、余分の費用がかかる 人/時間を必要とする。更に、粗研磨剤スラリーと接触するスラリー供給設備の 揚程、弁、供給ライン、研削仕上ラップ、及び他の部分は結局、望ましくない摩 耗を示す。更に、前記スラリーを用いる工程は、粘性液体である粗研磨剤スラリ ーが容易に飛び散り、入れることが難しいため、通常非常に乱雑である。 もちろん、粗研磨剤スラリーの清澄及び磨き工程をラップ仕上げ塗被研摩剤と 取り替える試みは、ある程度成功している。概して、ラップ仕上げ塗被研磨剤は 、研磨剤塗膜が接着された支持材料を含む。この研磨剤塗膜は、バインダー中に 分散された複数の研磨剤粒子を含む。例えば、米国特許第4,255,164号( ブッツェら)、4,576,612号(シュクラら)、4,733,502号(ブラウン )、及び欧州特許出願第650,803号には、いろいろな研磨物品及び磨きプロ セスが開示されている。ラップ仕上げ塗被研磨物品を教示する他の文献は、米国 特許第4,644,703号(カツマレクら)、4,773,920号(チェイスマン ら)、及び5,014,468号(ラビパティら)などである。しかしながら、ラ ップ仕上げ塗被研磨剤は、完全に粗研磨剤スラリーと取って代ったわけではなか った。いくつかの場合、前記ラップ仕上げ塗被研磨剤は、光学的に透明且つ欠陥 、不完全部分及び/または微細な引掻きが本質的にない表面を提供しない。他の 場合には、前記ラップ仕上げ塗被研磨剤は、ガラス物品を磨くのにより長い時間 を必要とし、そのため、粗研磨剤スラリーを用いるのが費用面でより有効である 。同様にいくつかの場合には、ラップ仕上げ塗被研磨剤の耐用寿命は、粗研磨剤 スラリーと比べてラップ仕上げ塗被研磨剤に伴うより高いコストを妥当なものに するほど十分に長くはない。このようにいくつかの場合には、ラップ仕上げ塗被 研磨剤は、粗研磨剤スラリーほどには経済的に望ましくはない。 ガラス業界に望まれるのは、粗研磨剤スラリーに伴う不便な点を示さないが、 ガラス表面が本質的に不完全部分、欠陥及び/または引掻きがないように適当な 時間で効果的且つ経済的にガラス表面を光学透明度にまで磨くことが可能である 研磨物品である。 発明の開示 本発明の一つの実施例は、ガラス加工物を磨くための研磨物品を対象としてい る。前記研磨物品は、支持材料及び、前記支持材料の表面に接着されたダイヤモ ンド粒子を好ましくは含む少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜を含む。 少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜は、複数の研磨複合材料を含むことが好ま しい。前記複数の研磨複合材料は、精密成形された複合材料、不規則成形された 複合材料または、平坦な上部を有する実質的に切頭角錐の形状を含む精密成形さ れた複合材料であってもよい。好ましくは、精密成形された複合材料は、上部よ り最大60%、より好ましくは最大40%、最も好ましくは、最大20%大きい 表面積を規定する下部を有する。 好ましくは、前記バインダーはアクリレート樹脂などのエチレン性不飽和樹脂 を含むバインダー前駆物質から形成される。より好ましくは、前記バインダー前 駆物質は、ウレタンアクリレート低重合体、エチレン性不飽和単量体、及びそれ らのブレンドを含む。前記エチレン性不飽和単量体は好ましくは、単官能性アク リレート単量体、二官能性アクリレート単量体、三官能性アクリレート単量体、 及びそれらの混合物の群から選択される。好ましくは、前記バインダー前駆物質 は、約30重量部〜約70重量部のウレタンアクリレート単量体、約70重量部 〜約30重量部のエチレン性不飽和単量体、より好ましくは約34重量部〜約6 5重量部のウレタンアクリレート低重合体と約46重量部〜約54重量部のエチ レン性不飽和単量体、最も好ましくは約50重量部のウレタンアクリレート低重 合体と約50重量部のエチレン性不飽和単量体を含む。 前記研磨剤粒子は、ダイヤモンド研磨剤粒子を含むことが好ましい。任意に、 前記ダイヤモンド粒子をダイヤモンドでない硬質研磨剤粒子、軟質無機研磨剤粒 子、及びそれらの混合物とブレンドすることができる。好ましくは、研磨剤粒子 の平均の大きさは約0.01マイクロメータ〜約300マイクロメータであり、 より好ましくは約5マイクロメータ〜約150マイクロメータ、最も好ましくは 約9マイクロメータ〜約80マイクロメータである。 本発明の実施例の一つにおいて、前記研磨物品は、磨き時間間隔が約25秒で あるRPP手続きを用いてガラス試験用ブランク上の約1.2μm以上の初期Raを約 0.7μm以下の最終Raにまで低減させることができる。好ましくは、前 記研磨物品に含まれるダイヤモンド粒子は、平均の大きさが約74マイクロメー タである。 本発明の別実施例において、前記研磨物品は、磨き時間間隔が約25秒である RPP手続きを用いてガラス試験用ブランク上の約0.2μm以上の初期Raを約0. 12μm以下の最終Raにまで低減させることができる。好ましくは、前記研磨物 品に含まれるダイヤモンド粒子は平均の大きさが約30マイクロメータ〜約45 マイクロメータである。 本発明の更に別の実施例において、前記研磨物品は、磨き時間間隔が約25秒 であるRPP手続きを用いてガラス試験用ブランク上の約0.05μm以上の初期Ra を約0.05μm以下の最終Raにまで低減させることができる。好ましくは、前 記研磨物品に含まれるダイヤモンド粒子は、平均の大きさが約9マイクロメータ 〜約15マイクロメータである。 これらの研磨剤物品を、非常に微細な表面仕上げをもたらすことができるガラ ス加工物を磨くガラス磨き装置で順次提供することができる。 RPP試験手続き 前記RPP手続は、「Buehler Ecomet2」パワーヘッドに取り付けられる「Buehl er Ecomet4」変速グラインダー−ポリッシャ(両方ともイリノイ州、レーク・ ブラッフのブウェラーインダストリーズリミテッド製)を利用する。前記試験は 、次の条件を用いて行われる。モーター速度を500rpm、50ポンドの力(ガ ラス試験用ブランクの表面積全体にわたり約7.1psi(約50kPa)である)に 設定。 直径7.62cm(3インチ)、厚さ約1.0cmのコ−ニングガラスカンパニー製の 商品名コーニング#9061の平坦な円形ガラス試験用ブランクが提供される。 前記ガラス材料を前記グラインダー−ポリッシャのパワーヘッド中に置く。前記 グラインダー−ポリッシャの12インチのアルミニウムプラットホームは、ガラ ス試験用ブランクがその中へ固定されるパワーヘッドが35rpmで時計回りに回 転する間、反時計廻りに回転する。 試験される研磨物品は、直径20.3cm(8.0インチ)の円形に打ち抜かれ、 約90ジュロメーターのショアA硬度を有する押し出しスラブ材発泡ウレタン支 持パッド上に感圧接着剤で付着させられる。前記ウレタン支持パッドは、厚さ約 30mmの押し出しスラブ連続気泡軟質発泡パッドに結合される。このパッド集成 装置は、グラインダー/ポリッシャのアルミニウムプラットホーム上に置かれる 。水道水が研磨物品の表面とガラス試験用ブランクとの間の潤滑を提供するため に約3リットル/分の流れ速度で研磨物品上に吹付けられる。 ガラス試験用ブランク上に実質的に相似の初期表面仕上げを提供するために( すなわち、前記研磨物品で磨く前に)、各々のガラス試験用ブランクは3M(ミ ネソタ州、セントポール)製の商品名「3M Flexible Diamond M125」のメタ ルボンドダイヤモンド研磨物品で研磨される。これらのダイヤモンド粒子は、平 均粒度が約125マイクロメータである。 ガラス試験用ブランク上の初期表面仕上げをテイラーホブソン(イギリス、レ スター)製の商品名SURTRONIC 3(112/1518−822323)のダイヤ モンド針プロフィルメーターで評価する。ガラス試験用ブランクの初期重量も記 録する。初期表面仕上げ、または本発明による研磨物品を評価するためのRa値は 一般に、3つのカテゴリーに分けられる。約1.2μm以上、約0.2μm以上、 約0.05μm以上。 前記ガラス試験用ブランクは、上述のグラインダー/ポリッシャを用いて磨か れる。前記グラインダー/ポリッシャの磨き時間間隔は15秒または10秒に設 定される。しかしながら、研磨物品とガラス試験用ブランク表面との間の実時間 接触は、研磨物品がガラス試験用ブランク表面上に安定させられるまでグライン ダー/ポリッシャは時間を記録し始めないため、前記の設定時間より大きいこと がある。すなわち、前記ガラス表面上で前記研磨物品が若干弾んだりスキップす ることがあり、研磨物品とガラス表面との間の接触が実質的に一定になる時点で グラインダー/ポリッシャは時間を記録し始める。このように、実時間磨き間隔 、すなわち、研磨物品とガラス表面との間の接触は約25秒以下である。磨いた 後に、最終表面仕上げと最終重量が各々記録される。磨き時間("X"秒)全体に わたるガラス試験用ブランクの重量の変化は、「切削速度」と称され、グラム単 位(取り除かれたガラス素材)/"X"秒で示される。 上述の手続によるRa値にまでガラス加工物を磨くのに必要な実時間(速度)は 、用いた磨き機器、研磨物品の下の支持パッド、研磨の回転速度、磨かれる表面 積の大きさ、接触圧、研磨剤の粒度、磨かれる表面の初期条件など、多くの要因 に依存して変化する。上記のRPP手続きの各々が、本発明による前記物品及び方 法を従来のガラス磨き技術と比較するために用いることができる基準となる性能 特性を簡単に提供する。 本発明の別の実施例は、初期Raを有する前記ガラス加工物を、上記のように、 研磨物品と接触させ、液体を前記ガラス加工物と前記研磨物品との間の界面に適 用し、前記ガラス加工物と前記研磨物品とに互いに相対運動をさせ、初期Raを最 終Raに低減させることによるガラス加工物を磨くための方法を対象としている。 実施例の一つにおいて、前記方法は、約1.2μm以上の初期Raを有する前記ガ ラス加工物を、磨き時間間隔が約25秒であるRPP手続きを用いてガラス試験用 ブランクからガラス素材の約0.75gを取り除くことができる研磨物品と接触 させることを含み、初期Raは約0.7μm以下の最終Raにまで低減される。好ま しくは、前記研磨物品はバインダー中に分散されるダイヤモンド粒子を含む。よ り好ましくは、前記研磨剤粒子の平均の大きさは約74μmである。 別の実施例において、前記方法は、約0.2μm以上の初期Raを有する前記ガラ ス加工物を、磨き時間間隔が約25秒であるRPP手続きを用いてガラス試験用ブ ランクからガラス素材の約0.2gを取り除くことができる研磨物品と接触させ ることを含み、初期Raは約0.05μm以下の最終Raにまで低減される。好まし くは、前記研磨物品はバインダー中に分散されるダイヤモンド粒子を含む。より 好ましくは、前記研磨剤粒子の平均の大きさは約30μm〜約45μmである。 更に別の実施例において、前記方法は、約0.05μm以上の初期Raを有する前 記ガラス加工物を、磨き時間間隔が約25秒であるRPP手続きを用いてガラス試 験用ブランクからガラス素材の約0.02gを取り除くことができる研磨物品と 接触させることを含み、初期Raは約0.05μm以下にまで低減される。好まし くは、前記研磨物品はバインダー中に分散されるダイヤモンド粒子を含む。 より好ましくは、前記研磨剤粒子の平均の大きさは約9μm〜約15μmである 。 ガラス表面を研削仕上げするのに用いた本発明の研磨物品は、驚くべきことに 、比較的短時間で平滑な表面を提供する。理論に縛られることを望まないが、そ れはその所望の特性を有する研磨物品を提供するこのバインダーの化学的性質で あると考えられる。特に、このバインダーの化学的性質は、研磨物品の耐用寿命 全体にわたり研磨剤粒子を確実に保持する強靭且つ耐久性のある、長持ちする材 料を提供すると考えられる。このバインダーの化学的性質は、ダイヤモンド研磨 剤粒子と用いられるとき、特に有効である。ダイヤモンド研磨剤粒子はたいてい の従来の研磨剤粒子より実質的に長持ちするため、強靭且つ耐久性のあるバイン ダーが望ましい。このように、ウレタンアクリレート低重合体またはウレタンア クリレート低重合体とアクリレート単量体とのブレンドとダイヤモンド研磨剤粒 子とを組合せることにより、長持ちして耐久性のある研磨剤塗膜が提供される。 前記研磨剤粒子とバインダーとの化学的性質は、本発明による研磨物品を用いる ことによって改善されたガラス磨きの成果に相乗的な組合せになると仮定されて いる。 本明細書に用いた「精密成形された」は、前記前駆物質が支持材料上に形成さ れると共に製造道具のキャビティをふさいだままバインダー前駆物質を硬化する ことによって形成される研磨複合材料について説明する。これらの研磨複合材料 は、いろいろな側面の交点によって規定される異なった端点を有する異なった端 縁長さの明確な鋭い端縁と境界を接し且つ接合される相対的に平滑に表面仕上げ された側面によって規定される三次元形状を有する。この発明の研磨物品は、複 数のこのような精密成形された研磨剤の配置の意味で「構造化されている」と称 される。前記研磨複合材料はまた、前記研磨複合材料を形成する側面または境界 が垂れて精密でないことを本明細書では意味する不規則な形状を有する。不規則 成形された研磨複合材料において、研磨剤スラリーは第1に、所望の形状及び/ またはパターンに最初に形成される。研磨剤スラリーが形成されるとき、前記研 磨剤スラリー中のバインダー前駆物質は硬化または固化される。一般に、前記形 状を形成することとバインダー前駆物質を硬化することとの間に時間間隔がある 。この時間間隔に、研磨剤スラリーが流出及び/または垂れることによって、前 記 成形された形状に若干の歪みを生じる。前記研磨複合材料はまた、1995年3 月23日公開の第WO95/07797号、1995年8月24日公開の第WO95/ 22436号に記載されているように、単一の研磨物品の大きさ、ピッチまたは 形状がいろいろ異なってもよい。 本明細書中で用いた「境界線」は、各々の研磨剤の実際の三次元形状を限定及 び規定する各々の複合材料の露出表面及び端縁を指す。これらの境界線は、この 発明の研磨物品の横断面が顕微鏡下で見られるとき、容易に可視的でありはっき りと認められる。これらの境界線は、複合材料がそれらの基部で共通の境界に沿 って互いに隣接するときでも、一つの研磨複合材料を他の研磨複合材料と区別し て見分けられる。精密成形された研磨複合材料については、境界線及び端縁は鋭 く、明確に区分されている。比較すると、精密成形された複合材料を有しない研 磨物品においては、境界線と端縁は明確ではなく、すなわち、前記研磨複合材料 はその硬化が完了する前に曲がる。これらの研磨複合材料は、精密成形されるか または不規則成形されるかにかかわらず、実質的に異なったはっきりと認められ る境界によって規定される何れの幾何学的形状であってもよく、前記精密な幾何 学的形状は、立方体、角柱、円錐、ブロック状切頭円錐、角錐状、切頭角錐状、 円筒状、半球状などからなる群から選択される。 本明細書に用いた「テクスチャー」は、各々の三次元複合材料が精密成形され るかまたは不規則成形されるかにかかわらず、前述の三次元複合材料の何れかを 有する磨き層を指す。前記テクスチャーは、すべて実質的に同じ幾何学的形状を 有する複数の研磨複合材料から形成されてもよく、すなわち、前記テクスチャー は規則的であってもよい。同様に、前記テクスチャーは幾何学的形状が研磨複合 材料ごとに異なる不規則パターンであってもよい。 「光学的に透明な表面」は、肉眼に見える本質的に何れの欠陥、不完全部分及 び/または微細な引掻きもない表面を指す。 図面の簡単な説明 図1は、本発明による一つの好ましい研磨剤物品の平面図である。 図2は、図1に示した研磨物品の線2−2に沿っての拡大横断面図である。 図3は、本発明による別の好ましい研磨物品の平面図である。 図4は、図3に示した研磨物品の4−4に沿っての拡大横断面図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明は、支持材料と前記支持材料の表面に接着されたバインダー内に分散さ れたダイヤモンド粒子を好ましくは含む少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜とを 含む研磨物品でガラス加工物を改良する(好ましくは磨く)物品及び方法に関す る。研磨剤塗膜は、バインダー前駆物質と複数の研磨剤粒子、好ましくはダイヤ モンド研磨剤粒子から形成されたバインダーを含む。 前記ガラスの最終用途は家庭または商業環境の場合もある。前記ガラスを装飾 用または構造材のために用いてもよい。前記ガラスは磨かれる少なくとも一つの 表面を有する。前記ガラスは、比較的平坦であるかまたはそれに対応した何らか の外形を有することができる。これらの外形は、曲線または角の形状であっても よい。ガラス加工物の例は、レンズ、プリズム、鏡、CRT(陰極線管)スクリー ンなどの光学部品などである。CRTスクリーンは、テレビセット、コンピュータ モニター、コンピュータ端末などの装置で用いられるディスプレイ表面に広く見 いだされる。CRTスクリーンは、約10cm(4インチ)〜約100cm(40イン チ)以上の大きさ(対角線に沿って測定)の範囲である。CRTスクリーンは凸型 の外側表面を有し、曲率半径がある。磨き中、本発明の研磨物品によりこのCRT スクリーンを磨く。 A.バインダー 前記バインダーは、バインダー前駆物質から形成される。前記バインダー前駆 物質は、未硬化または未重合状態にある樹脂を含む。前記研磨物品の製造中に、 バインダー前駆物質中の樹脂は重合または硬化され、バインダーが形成される。 バインダー前駆物質は、縮合硬化性樹脂、付加重合性樹脂、フリーラジカル硬化 性樹脂及び/またはそれらの組合せ及びブレンドを含んでもよい。 好ましいバインダー前駆物質は、フリーラジカル機構によって重合する樹脂で ある。前記重合プロセスは、前記バインダー前駆物質を適当な触媒とともに、熱 エネルギーまたは放射エネルギーなどのエネルギー源に曝露することによって開 始される。放射エネルギーの例は、電子ビーム、紫外光または可視光などである 。 フリーラジカル硬化性樹脂の例は、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシ 、アクリル化ポリエステル、エチレン性不飽和化合物、ペンダント不飽和カルボ ニル基を有するアミノプラスト誘導体、少なくとも一つのペンダントアクリレー ト基を有するイソシアヌレート誘導体、少なくとも一つのペンダントアクリレー ト基を有するイソシアネート誘導体及びそれらの混合物及び組合せなどである。 用語「アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートを含む。 本発明の好ましい一つのバインダー前駆物質は、ウレタンアクリレート低重合 体、またはウレタンアクリレート低重合体とエチレン性不飽和単量体とのブレン ドを含む。好ましいエチレン性不飽和単量体は、単官能性アクリレート単量体、 二官能性アクリレート単量体、三官能性アクリレート単量体またはそれらの組合 せである。理論に縛られることを望まないが、前記研磨物品にその所望の特性を 提供するのは上記のバインダー前駆物質から生じるバインダーの化学的性質であ ると考えられる。特に、このバインダーの化学的性質は、研磨物品の耐用寿命の 間、研磨剤粒子を確実に保持するための強靭且つ耐久性のある、長持ちする材料 を提供する。このバインダーの化学的性質は、ダイヤモンド研磨剤粒子が大部分 の従来の研磨剤粒子より実質的に長持ちするため、ダイヤモンド研磨剤粒子と用 いるとき、特に有効である。ダイヤモンド研磨剤粒子と結び付いた長い耐用寿命 を十分に利用するために、強靭且つ耐久性のあるバインダーが望ましい。このよ うに、ウレタンアクリレート低重合体またはウレタンアクリレート低重合体とア クリレート単量体とのブレンドとダイヤモンド研磨剤粒子とを組合せることによ り、長持ちして耐久性のある研磨剤塗膜を提供するものである。 アクリル化ウレタンはまた、ヒドロキシ末端イソシアネート伸長ポリエステル またはポリエーテルのアクリレートエステルである。それらは脂肪族または芳香 族であってもよい。市販のアクリル化ウレタンの例は、ニュージャージー州、ホ ボケンのヘンケルコーポレーション製の商品名PHOTOMER(例えば、PHOTOMER 60 10)、ジョージア州、スミルナのUCBラドキュアインク製のEBECRYL 220(分 子量1000の六官能性芳香族ウレタンアクリレート)、EBECRYL 28 4(1,6へキサンジオールジアクリレートで希釈した分子量1200の脂肪族ウ レタンジアクリレート)、EBECRYL 4827(分子量1600の芳香族ウレタンジ アクリレート)、EBECRYL 4830(テトラエチレングリコールジアクリレートで 希釈された分子量1200の脂肪族ウレタンジアクリレート)、EBECRYL 660 2(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した分子量130 0の三官能性芳香族のウレタンアクリレート)、EBECRYL 840(分子量1000 の脂肪族ウレタンジアクリレート)、ペンシルベニア州、ウェストチェスターの サートマーカンパニー製のSARTOMER(例えば、SARTOMER 9635、9645、9 655、963−B80、966−A80など)、イリノイ州、シカゴのモートン インターナショナル製のUVITHANE(例えば、UVITHANE 782)として周知のア クリル化ウレタンなどである。 エチレン性不飽和単量体または低重合体、またはアクリレート単量体または低 重合体は、単官能性、二官能性、三官能性、または四官能か、または更により高 い官能価であってもよい。用語「アクリレート」は、アクリレートとメタクリレ ートとの両方を含む。エチレン性不飽和バインダー前駆物質は、炭素、水素及び 酸素、任意に窒素及びハロゲンの原子を含有する単量体及び重合体化合物を含む 。酸素または窒素原子または両者は一般に、エーテル、エステル、ウレタン、ア ミド及び尿素基中に存在している。エチレン性不飽和化合物は好ましくは、分子 量が約4,000より小さく、脂肪族モノヒドロキシ基または脂肪族ポリヒドロ キシ基を含有する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、マレイン酸などの不飽和カルボン酸との反応から作製される エステルであるのが好ましい。エチレン性不飽和単量体の代表例は、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、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、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及びペンタエリトリト ールテトラメタクリレートなどである。他のエチレン性不飽和樹脂は、ジアリル フタレート、ジアリルアジペート及び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、ポリアリル、ポリメタリルエステル及びアミドなどである。更 に他の窒素含有化合物は、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−アクリルアミドを含む、N,N− ジメチルアクリルアミド、N−ビニル−ピロリドン、N−ビニル−ピペリドン、及 びとラドキュアスペシャルティズ製のCMD 3700などである。エチレン性不飽 和希釈剤または単量体の例は、米国特許第5,236,472号(カークら)及び 5,580,647号(ラーソンら)に見いだすことができる。 概してこれらのアクリレート単量体の重量比は、最終研磨物品中の望ましいダ イヤモンド研磨剤粒子の重量パーセントに依存する。しかしながら、一般に、こ れらのアクリレート単量体は、約5重量部〜約95重量部のウレタンアクリレー ト低重合体、約5重量部〜約95重量部のエチレン性不飽和単量体の範囲である 。好ましくは、これらのアクリレート単量体は、約30重量部〜約70重量部の ウレタンアクリレート低重合体、約30重量部〜約70重量部のエチレン性不飽 和単量体であり、より好ましくは、約34重量部〜約65重量部のウレタンアク リレート低重合体、約46重量部〜約54重量部のエチレン性不飽和単量体であ り、最も好ましくは、50重量部のウレタンアクリレート低重合体、50重量部 のエチレン性不飽和単量体の範囲である。 他の可能性がある有用なバインダー及びバインダー前駆物質に関する別の情報 は、1996年8月8日に出願された譲受人の係属中の特許出願第08/694 ,014号(1995年11月11日に出願された特許出願第08/557,72 7号(ブルックスヴォールトら)の一部、続きである)及び米国特許第4,77 3,920号(チェイスマンら)に見い出される。 アクリル化エポキシは、ビスフェノールAエポキシ樹脂のジアクリレートエス テルなどのエポキシ樹脂のジアクリレートエステルである。市販のアクリル化エ ポキシの例は、ラドキュアスペシャルティズ製のCMD3500、CMD3600及び CMD3700、ペンシルベニア州、ウェストチェスターのサートマー製のCN10 3、CN104、CN111、CN112、CN114などである。 ポリエステルアクリレートの例は、ニュージャージー州、ホボケンのヘンケル コーポレーション製のPhotomer 5007及びPhotomer 5018などである。 アミノプラスト樹脂は、1分子または低重合体中に少なくとも一つのペンダン トアルファ、ベータ−不飽和カルボニル基を有する。これらの不飽和カルボニル 基は、アクリレート、メタクリレートまたはアクリルアミド型の基であってもよ い。このような物質の例は、N−(ヒドロキシメチル)−アクリルアミド、N,N’ −オキシジメチレンビスアクリルアミド、オルト及びパラアクリルアミドメチル 化フェノール、アクリルアミドメチル化フェノールノボラック、及びそれらの組 合せなどである。これらの物質は更に、米国特許第4,903,440号(ラーソ ンら)及び5,236,472号(カークら)に記載されている。 少なくとも一つのペンダントアクリレート基を有するイソシアヌレート誘導体 及び少なくとも一つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体 は、米国特許第4,652,27号(ボエッチャ)に記載されている。好ましいイ ソシアヌレート物質は、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。 フリーラジカル硬化性樹脂が硬化または重合させられる方法に依存して、前記 バインダー前駆物質は更に硬化剤(触媒または開始剤としても周知である)を含 むことができる。前記硬化剤が適当なエネルギー源に曝露されるとき、それは重 合プロセスを開始するフリーラジカル源を生じる。 前記バインダー前駆物質は、エポキシ樹脂を含むことができる。エポキシ樹脂 はオキシランを有し、開環によって重合させられる。このようなエポキシド樹脂 には、単量体エポキシ樹脂及び重合体エポキシ樹脂がある。若干の好ましいエポ キシ樹脂の例は、シェルケミカルカンパニー製の商品名EPON 828、EPON 10 04及びEPON 1001Fとして市販の物質であるビスフェノールのジグリシジ ルエーテルの2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロポキシ)−フェニル)プ ロパン、ダウケミカルカンパニー製のDER−331、DER−332及びDER−3 34などである。他の好適なエポキシ樹脂は、脂環式エポキシ、フェノールホル ムアルデヒトノボラックのグリシジルエーテル(例えば、ダウ・ケミカルカンパ ニー製のDEN−431、DEN−428)などである。フリーラジカル硬化性樹脂と エポキシ樹脂とのブレンドは更に、米国特許第4,751,138号(トュメイら )及び5,256,170号(ハーマーら)に記載されている。 メイク塗料及びサイズ塗料の使用によって前記研磨物品を形成するのがいくつ かの場合にはより好ましいことがある。これらの研磨物品の実施例において、メ イク塗料が支持材料に適用され、前記研磨剤粒子が前記支持材料に適用され、前 記メイク塗料が前記メイク塗料を少なくとも部分的に硬化させるための条件にか け、サイズ塗料が前記研磨剤粒子及びメイク塗料上に適用される。次に、前記構 造体は、前記メイク塗料と及びサイズ塗料を硬化させるのに十分な条件にかけら れる。任意のプレサイズ及びスーパーサイズ塗料もまた、従来技術で周知のよう に適用されてもよい。 B.支持材料 支持材料は、バインダーと研磨剤粒子との組合せによって形成された研磨複合 材料に支持体を提供する働きをする。本発明に有用な支持材料は、バインダー前 駆物質を硬化条件にかけた後にバインダーに付着することができなくてはならず 、本発明の方法で用いられた物品は好ましくは、ガラスの表面の外形、半径及び 凹凸に合致するように、上記条件にかけた後に可撓性である。 多くのガラス磨き用途において、前記支持材料は、得られた研磨物品が長持ち するように、強度があり耐久性がある必要がある。更に、若干の磨き用途におい ては、前記支持材料は、研磨物品がガラス加工物に均一に合致することができる ように、強度があり可撓性である必要がある。これは一般に、前記ガラス加工物 がそれに対応する形状または外形を有するときにいえる。前記支持材料は、ポリ マーフィルム、紙、バルカナイズドファイバー、強度及びなじみ性のこれらの特 性を提供する処理不織支持材料または処理布支持材料であってもよい。ポリマー フィルムの例は、ポリエステルフィルム、コポリエステルフィルム、ポリイミド フィルム、ポリアミドフィルムなどである。紙などの不織布を前記の必要な特性 を提供するために熱硬化性または熱可塑材料のいずれかで飽和させることができ る。 好ましい支持材料の一つは、処理布支持材料である。前記布はJ重量、X重量、 Y重量またはM重量の布であってもよい。前記布を形成する繊維またはヤーンは、 ポリエステル、ナイロン、レーヨン、綿、ガラス繊維及びそれらの組合せからな る群から選択されることができる。前記布は、ニットまたは織布(例えば、ドリ ル、綾織または朱子組織)であってもよく、またはそれはステッチボンドまたは 横糸挿入布であってもよい。生繊維布は、表面模様付け(textured)、毛焼き、糊 抜きまたは生繊維布用の従来の何れかの処理をされてもよい。前記布をポリマー 材料で処理して布を目止めをすると共に布繊維を保護することが望ましい。前記 の処理剤は、プレサイズ、飽和剤またはバックサイズの処理剤の一つ以上を含む 。そのような処理剤の1つは、最初に、プレサイズ塗膜、その後に適用されるバ ックサイズ塗膜、あるいは、飽和剤塗膜、そしてその後に適用されるバックサイ ズ塗膜を含む。支持材料の前側の表面は比較的平滑であることが一般に望ましい 。同じく、前記処理剤の塗り層は、ガラスを磨くことが一般に水の存在下で行な われるため、防水性である布支持材料をもたらすべきである。同様に、前記処理 剤の塗り層は、十分な強度及び可撓性を有する布支持材料をもたらすべきである 。好ましい支持材料処理剤は、アクリレート単量体樹脂とブレンドされた架橋さ れたウレタンアクリレート低重合体である。前記布処理剤の化学的性質は前記バ インダーの化学的性質と同一であるかまたは事実上似ているのはこの発明の範囲 内である。前記布処理剤の化学的性質は更に、充填剤、染料、顔料、界面活性剤 、カップリング剤、可塑剤などの添加剤を含むことができる。 他の処理剤の塗料は、熱硬化性及び熱可塑性樹脂などである。代表的且つ好ま しい熱硬化性樹脂の例は、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂 、エポキシ樹脂、エチレン性不飽和樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、尿 素ホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、ア クリル化エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、及びそれらの混合物などである。 好ましい熱可塑性樹脂の例は、ポリアミド樹脂(例えば、ナイロン)、ポリエステ ル樹脂、及びポリウレタン樹脂(ポリウレタン−尿素樹脂を含む)などである。 好ましい熱可塑性樹脂の一つは、ポリエステルポリオールとイソシアネートとの 反応生成物から得られるポリウレタンである。 C.研磨剤粒子 本発明による研磨物品はまた、複数の研磨剤粒子を含む。用語「研磨剤粒子」 は、研磨剤の凝集塊または複合材料を形成するためにバインダーによって互いに 結合された単一の研磨剤粒子を含むものとする。研磨剤の凝集塊は更に、米国特 許第4,311,489号、4,652,275号及び4,799,939号に記載さ れている。前記研磨剤粒子は更に、カップリング剤または金属またはセラミック 塗料などの、表面処理剤または塗料を含んでもよい。 本発明に有用な研磨剤粒子は、平均粒度が約0.01マイクロメータ(小さい 粒子)〜300マイクロメータ(大きい粒子)、より好ましくは約5マイクロメー タ〜約150マイクロメータ、最も好ましくは約9マイクロメータ〜約80マイ クロメータである。前記研磨剤粒子は、モース硬度が少なくとも8、より好まし くは少なくとも9であるのが好ましい。このような研磨剤粒子の例は、溶融酸化 アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、加熱処理酸化アルミニウム、炭化 ケイ素、アルミナジルコニア、酸化鉄、ダイヤモンド(天然及び合成)、セリア、 立方晶窒化ホウ素、ガーネット、及びそれらの組合せである。 ガラス磨きのために、前記研磨剤物品はダイヤモンド研磨剤粒子を利用するこ とが好ましい。これらのダイヤモンド研磨剤粒子は、天然または合成して作製し たダイヤモンドであってもよい。合成して作製したダイヤモンドに対して、前記 粒子は「樹脂結合ダイヤモンド」、「のこ歯銘柄ダイヤモンド」または「金属結合 ダイヤモンド」であると考えられる。前記ダイヤモンドは、それらに対応したブ ロック状の形状、または針状の形状を有してもよい。前記ダイヤモンド粒子は、 金属塗膜(例えば、ニッケル、アルミニウム、銅など)、無機塗膜(例えば、シリ カ)または有機塗膜などの表面塗膜を含有してもよい。本発明の研磨物品は、ダ イヤモンドと他の研磨剤粒子とのブレンドを含有してもよい。 三次元研磨剤塗膜は、だいたい約0.1重量部〜90重量部の研磨剤粒子と1 0重量部〜99.9重量部のバインダーを含むことができる。しかしながら、ダ イヤモンド研磨剤粒子に伴う出費のため、前記研磨剤塗膜は約0.1〜50部の 研磨剤粒子と約50〜99.9部のバインダーを含むことが好ましい。更に好ま しくは、前記研磨剤塗膜は、約1〜30部の研磨剤粒子と約70〜99部のバイ ンダーを含み、最も好ましくは、前記研磨剤塗膜は、約3〜25部の研磨剤粒子 と約75〜97部のバインダーを含む。 D.添加剤 この発明の塗膜は更に、研磨剤、研磨剤粒子表面改質添加剤、カップリング剤 、充填剤、膨張剤、繊維、静電防止剤、加硫剤、沈殿防止剤、光増感剤、潤滑剤 、湿潤剤、界面活性剤、界面活性剤、顔料、染料、紫外線安定剤及び酸化防止剤 などの任意の添加剤を含むことができる。これらの物質の量は、所望の特性を提 供するよう選択される。 カップリング剤 カップリング剤は、前記バインダーと前記研磨剤粒子との間の会合橋を提供す ることができる。更に、カップリング剤は、バインダーと充填剤粒子の間に会合 橋を提供することができる。カップリング剤の例は、シラン、チタネート及びジ ルコアルミネートなどである。前記カップリング剤を混和するいろいろな手段が ある。例えば、カップリング剤を直接にバインダー前駆物質に添加してもよい。 前記研磨剤塗膜は、だいたい約0〜30重量%、好ましくは0.1〜25重量% のカップリング剤を含有することができる。あるいは、前記カップリング剤を充 填剤粒子の表面に適用することができる。更に別の方式において、前記カップリ ング剤は、前記研磨物品中に取り入れられる前に研磨剤粒子の表面に適用される 。前記研磨剤粒子は、研磨剤粒子及びカップリング剤の重量に対して、だいたい 約0〜3重量%のカップリング剤を含有することができる。市販のカップリング 剤の例は、OSI製の「A174」及び「A1230」などである。商用のカップリ ング剤の更に別の例は、ニュージャージー州、バヨンヌのケンリッチペトロケミ カルズ製の商品名「KR−TTS」のイソプロピルトリイソステロイルチタン酸であ る。 充填剤 前記研磨剤塗膜は更に、任意に充填剤を含むことができる。充填剤はパーティ キュレイト材料であり、一般に平均粒度が0.1〜50マイクロメータ、典型的 には1〜30マイクロメータである。この発明のために有用な充填剤は、金属炭 酸塩(例えば炭酸カルシウム(チョーク、方解石、マール、トラバーチン、大理石 、及び石灰岩)、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 ウムなど)、シリカ(水晶、ガラスビーズ、ガラス気泡、ガラス繊維など)ケイ 酸塩(滑石、粘土、(モントモリロン石)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、アルミニウ ム3水和物、カーボンブラック、金属酸化物(酸化カルシウム(石灰)、酸化アル ミニウム、酸化スズ(例えば、酸化第2スズ)、二酸化チタンなど)及び金属亜硫 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−スチレンブロック共重合体、ポリプロピレン、アセター ル重合体、ポリウレタン、ナイロン粒子)及び熱硬化性粒子(フェノール気泡、 フェノールビーズ、ウレタンフォーム粒子など)である。前記充填剤はまた、ハ ロゲン化物塩などの塩であってもよい。ハロゲン化物塩の例は、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、カリウムテトラフ ルオロボラート、ナトリウムテトラフルオロボラート、フッ化ケイ素、塩化カリ ウム、塩化マグネシウムなどである。金属充填剤の例は、錫、鉛、ビスマス、コ バルト、アンチモン、カドミウム、鉄チタンなどである。その他の充填剤は、硫 黄、有機硫黄化合物、黒鉛及び金属硫化物などである。 沈殿防止剤 沈殿防止剤の例は、ニュージャージー州、リッジフィールドパークのデガッサ コーポレーション製の商品名「OX−50」の表面積150平方メーター未満 /グラムの非晶質シリカ粒子である。沈殿防止剤の添加により、研磨剤スラリー の全体的な粘度を下げることができる。沈殿防止剤の使用は更に、米国特許第5 ,368,619号に記載されている。 硬化剤 前記バインダー前駆物質は更に、硬化剤を含むことができる。硬化剤は、バイ ンダー前駆物質がバインダーに変換されるように重合または架橋プロセスを開始 及び完了するのを助ける物質である。用語「硬化剤」は、開始剤、光開始剤、触 媒及び活性剤を含む。硬化剤の量及び種類は、バインダー前駆物質の化学的性質 に主に依存する。 フリーラジカル開始剤 好ましいエチレン性不飽和単量体または低重合体の重合は、フリーラジカル機 構によって起こる。エネルギー源が電子ビームである場合、電子ビームは重合を 開始するフリーラジカルを生じる。しかしながら、バインダー前駆物質が電子ビ ームに曝露される場合でも開始剤を用いることはこの発明の範囲内である。エネ ルギー源が熱、紫外光、または可視光である場合、開始剤がフリーラジカルを生 み出すために存在していなければならないことがある。紫外光または熱に曝露す るときにフリーラジカルを生み出す開始剤(すなわち、光開始剤)の例は、有機 過酸化物、アゾ化合物、キノン、ニトロソ化合物、アシルハリド、ヒドラゾン、 メルカプト化合物、ピリリウム化合物、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、フェノン及びそれらの混合物 を含むがそれらに制限されない。紫外光に露光するときにフリーラジカルを生み 出す市販の光開始剤の例は、ニュージャージー州、ホーソーンのチバ・ガイギー カンパニー製のIRGACURE 651及びIRGACURE 184、メルク製のDAROCUR 11 73などである。可視光に露光するときにフリーラジカルを生み出す開始剤の例 を米国特許第4,735,632号に見いだすことができる。可視光に露光すると きにフリーラジカルを生じる別の光開始剤は、チバ・ガイギーカンパニー製の商 品名IRGACURE 369である。 一般に、前記開始剤は、バインダー前駆物質の重量に対して0.1〜10重量 %の範囲、好ましくは2〜4重量%の量で用いられる。更に、前記研磨剤粒子及 び/または充填剤粒子などの何れかのパーティキュレイト材料を添加する前に、 前記開始剤を前記バインダー前駆物質中に分散させ、好ましくは均一に分散させ ることが好ましい。 概して、前記バインダー前駆物質を放射エネルギー、好ましくは紫外光または 可視光に露光させることが好ましい。いくつかの場合には、特定の研磨剤粒子及 び/または特定の添加剤は、紫外光及び可視光を吸収し、適切にバインダー前駆 物質を硬化させることを難しくする。この現象は、セリア研磨剤粒子と炭化ケイ 素研磨剤粒子に特にいえる。リン酸塩を含有する光開始剤、特にアクリルホスフ ィンオキサイドを含有する光開始剤を使用することによりこの問題を克服する傾 向があることが予想外に見いだされた。このような光開始剤の例は、ノースカロ ライナ州、シャーロットのBASFコーポレーション製の商品名LUCIRIN TPOの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サイドである。市販のア クリルホスフィンオキサイドの他の例は、メルク製のDAROCUR 4263及びDARO CUR 4265などである。 光増感剤 任意に、前記硬化性組成物は、空気中でまたは窒素などの不活性雰囲気中での 重合に影響を及ぼす光増感剤または光開始剤系を含有することができる。これら の光増感剤または光開始剤系は、カルボニル基または第三アミノ基を有する化合 物及びそれらの混合物などである。カルボニル基を有する好ましい化合物として 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 、及び光増感剤の働きをすることができる他の芳香族ケトンがある。前記好まし い第三アミンとしては、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−エタノールアミン及びジメチルアミ ノエチルベンゾエートがある。概して、光増感剤または光開始剤系の量は、バイ ンダー前駆物質の重量に対して約0.01〜10重量%、より好ましくは0.2 5〜4.0重量%まで変化することができる。光増感剤の例は、QUANTICURE ITX 、QUANTICURE QTX、QUANTICURE PTX、QUANTICURE EPD(全てビドルソーヤーコー ポレーション製)などである。 本発明による研磨物品は、前記支持材料に接着させられた研磨剤塗膜を有する 支持材料を含む。前記研磨剤塗膜が複数の成形された研磨剤複合材料を含むこと が好ましい。これらの研磨複合材料は、精密成形または不規則成形されることが できる。前記研磨複合材料は、精密成形された複合材料はより均一且つばらつき がないため、精密成形されることが好ましい。 図面番号を参照すると、本発明による研磨物品10の好ましい実施例の一つは 、図1及び2のそれぞれ平面図及び拡大断面図に示される。前記研磨物品10は 、その一つの主要な表面上の支持材料12支持及び研磨複合材料16を含む。前 記研磨複合材料16は、バインダー15中に分散された複数の研磨剤粒子14を 含む。研磨剤粒子14は、異なった研磨剤材料の混合物であってもよい。バイン ダー15は研磨複合材料16を支持材料12に結合するために用いることができ る。 プレサイズ塗膜またはタイ層13を任意に研磨複合材料16と支持材料12との 間に挿入することができる。 研磨複合材料16は好ましくは、はっきりと識別される形状を有する。最初は 、前記研磨剤粒子がバインダー15の表面から突き出ないことが好ましい。研磨 物品10が表面を研磨するために用いられているとき、前記組成物は分解して未 使用の研磨剤粒子14を見えるようにする。 前記研磨複合材料の形状は、何れの形状であってもよい。一般に前記支持材料 と接触している前記形状の底部側の断面の表面積は前記支持材料から離隔した前 記複合材料の末端部の表面積より値が大きい。前記複合材料の形状は、立方体、 ブロック状、円筒状、角柱状、矩形、角錐状、切頭角錐状、円錐、切頭円錐、十 字、平坦な上面を有するポスト状などの多くの幾何学形状のなかから選択するこ とができる。別の形状は半球状であり、これは更に、PCT第WO95/22436号 に記載されている。得られた研磨物品は、異なった研磨複合材料の形状の混合を 有することができる。 前記底部の研磨複合材料は互いに隣接することができ、または、隣接した研磨 複合材料の前記底部は、特定の距離だけ互いに分離されていてもよい。隣接のこ の定義は、隣接した複合材料が共通の研磨材料ランド、または前記複合材料の対 面側壁間で接触及び延在する橋状構造体を共有する配列に及ぶと理解されるべき である。前記研磨材料ランドは、前記研磨複合材料を形成するために用いられた 同じ研磨剤スラリーから形成される。前記複合材料は、介在する複合材料が前記 複合材料の中心間に引かれた直接想像線上に位置していないという意味で「隣接 している」。 研磨複合材料16の好ましい形状の一つは一般に、図2に示されるように、平 坦な上部18と外側に向かって開く底部20とを有する切頭角錐である。塗被研 磨物品10の端から端まで一定である研磨複合材料16の高さ「H」を提供する ことが好ましいが、いろいろな高さの研磨複合材料を有することが可能である。 複合材料の高さ「H」は約10〜約1500マイクロメータ、好ましくは約25 〜約1000マイクロメータ、より好ましくは約100〜約600マイクロメー タ、最も好ましくは約300〜約500マイクロメータの値であってもよい。 隣接した研磨複合材料の底部20はランドエリア22によって互いに分離され ていることが好ましい。理論に縛られることを望まないが、このランドエリア2 2または分離部は流体材料が研磨複合材料の間を自由に流動することを可能にす る手段を提供するとみなされている。次いで、流体材料のこの自由な流動は、ガ ラス磨き中のより良好な切削速度の表面仕上げまたは増大した平面度に寄与する 傾向があると考えられている。前記研磨複合材料の間隔は、長さ1cm当たり研磨 複合材料が約1〜約100、好ましくは長さ1cm当たり研磨複合材料が約5〜約 20、より好ましくは長さ1cm当たり研磨複合材料が約5〜約10、最も好まし くは長さ1cm当たり研磨複合材料が約6〜7の間で変化することができる。 前記研磨物品の実施例の1つにおいて、少なくとも5の複合材料/cm2、好ま しくは少なくとも100の複合材料/cm2の面積間隔がある。本発明の更に別の の実施例において、複合材料の面積間隔は約1〜12,000の複合材料/cm2の 範囲である。 矩形または切頭角錐状の形が用いられる場合、底部20は一般に、長さ約10 0〜500マイクロメータである。前記研磨複合材料を形成する側面は、真直ぐ または先細であってもよい。前記側面が先細であれば、以下に論じるように、研 磨複合材料16を製造道具のキャビティから取り除くことは、一般により容易で ある。図2の角「A」は、研磨複合材料16間でそれがランドエリア22と接合 する地点で研磨複合材料16の底部20と交差する想像垂直線から測定される、 すなわち、前記想像線は、ランドエリア22に垂直である。角「A」は、約1度 〜約75度、好ましくは約2度〜約50度、より好ましくは約3度〜約35度、 最も好ましくは約5度〜約15度の範囲であってもよい。 磨き手続きにおいて、研磨物品支持材料12は、少数の例を挙げれば、約90 ジュロメーターのショアーA硬度を有するウレタン支持パッド、または約65ジ ュロメーターのショアーA硬度を有するシリコーン発泡パッドなどの支持パッド 24に結合される。研磨物品支持材料12を支持パッド24上に直接、感圧接着 剤で付着させてもよい。支持パッド24は、磨く間、前記研磨物品のためのクッ ションを提供する発泡パッド26に結合される。次に、前記研磨物品を含む発泡 パッド26は、ポリッシャプラットホーム28上に取り付けられる。 図面3及び4を参照すると、本発明による研磨物品10’の別の好ましい実施 例が、図3及び4にそれぞれ平面図及び拡大断面図で示される。この実施例にお いて、研磨複合材料16’は、図4に示されるように、半球状の形状である。研 磨物品10’は、一つの主表面上に熱可塑性ポリエステルプレサイズ塗膜13で 密封される織ポリエステル支持材料12’を有する。硬化プレサイズ塗膜13’ に、研磨剤粒子及び前記バインダー前駆物質を含むスラリーを、スクリーン(図 示しない)全体に塗布する。半球状研磨複合材料16’は、大きさ及び形が異な っていてもよく、プレサイズ塗膜13’上にランダムまたは均一に分配されるこ とができる。好ましくは、半球状研磨複合材料16’は、平面図の図3では円形 にみえ、同一の直径を有する。 前記個々の研磨複合材料の形状に関係なく、前記支持材料の前記表面積の好ま しくは約20%〜約90%、より好ましくは約40%〜約70%、最も好ましく は約50%〜約60%が研磨複合材料によって覆われる。更に、前記底面及び上 面の間の表面積の差は、好ましくは約0%〜約60%、より好ましくは約0%〜 約40%、最も好ましくは約0%〜約20%である。 精密成形された研磨複合材料の作製方法 研磨物品を作製する第1の工程は、研磨剤スラリーを調製する工程である。前 記研磨剤スラリーは、何れかの好適な混和技術によってバインダー前駆物質、研 磨剤粒子及び任意の添加剤を配合することによって作製される。混和技術の例は 、低剪断及び高剪断混合などであり、高剪断混合が好ましい。超音波エネルギー はまた、研磨剤スラリーの粘度を下げる混合工程と組合せて利用することができ る。一般に、前記研磨剤粒子は、バインダー前駆物質中に徐々に添加される。前 記研磨剤スラリーは、バインダー前駆物質、研磨剤粒子及び任意の添加剤の均一 な混合物であることが好ましい。必要ならば水及び/または溶剤を粘度を下げる ために添加することができる。前記研磨剤スラリー中の空気気泡の量を、混合工 程の間または後に真空を引くことによって最小にすることができる。いくつかの 場合には、約30℃〜約70℃の範囲に前記研磨剤スラリーを加熱し、粘度を下 げることが好ましい。前記研磨剤スラリーがよく塗布されると共に前記研磨剤粒 子及び他の充填剤が塗布前に沈降しないレオロジーを確保するために塗布前にモ ニターされることが重要である。 この方法は一般に、精密な形状を有する研磨複合材料をもたらす。精密な形状 を得るために、前記バインダー前駆物質は、研磨剤スラリーが製造道具の空孔内 に存在している間に実質的に固化されるかまたは硬化される。あるいは、前記製 造道具は、実質的に硬化し、たれて幾分不規則成形された側壁を生ずる前にバイ ンダー前駆物質から取り除かれる。 精密成形された研磨複合材料を含む前記研磨剤物品を製造するための好ましい 方法は、複数のキャビティを含有する製造道具を用いる。これらのキャビティは 、前記所望の研磨複合材料の本質的に逆の形状であり、これにより前記研磨複合 材料の形状が生み出される。キャビティの数/平方単位面積は、研磨複合材料の 対応する数/平方単位面積を有する前記研磨物品をもたらす。これらのキャビテ ィは、円柱、ドーム、角錐、矩形、切頭角錐、角柱、立方体、円錐、切頭円錐ま たは、上面横断面が三角形、正方形、円、矩形、六角形、八角形等である何れか の 形状など何れの幾何学的形状を有することもできる。前記キャビティの寸法は、 研磨複合材料の所望の数/平方単位面積に達するように選択される。前記キャビ ティは、隣接したキャビティ間に間隔を有するパターンのようなドットで存在す ることができ、またはキャビティは互いにぴったりとつけることができる。 前記研磨剤スラリーはダイ塗布、真空ダイ塗布、吹付け、ロール塗布、転写塗 布、ナイフ塗布などの何れかの従来の技術によって製造道具のキャビティ中に塗 布することができる。製造道具が平坦な上部または比較的真直ぐな側壁のいずれ かを有するキャビティを含む場合、何れの空気閉じ込めも最小にするために塗布 中に真空を用いることが好ましい。 前記製造道具はベルト、シート、連続したシートまたはウエブ、輪転グラビア ロールなどの塗布ロール、塗布ロールまたはダイ上に取り付けられたスリーブで あってもよい。前記製造道具は、ニッケル鍍金した表面を含む金属、金属合金、 セラミック、またはプラスチックからなっていてもよい。製造道具、それらの製 造、材料などについての更に別の情報は、米国特許第5,152,917号(ピー パーら)及び5,435,816号(スパージョンら)に見いだすことができる。 一つの好ましい製造道具は、メタルマスクからエンボス加工される熱可塑性の製 造道具である。 前記研磨剤スラリーが熱硬化性バインダー前駆物質を含むとき、前記バインダ ー前駆物質は硬化または重合させられる。この重合は一般に、エネルギー源に曝 露するときに開始される。概して、エネルギーの量は、バインダー前駆物質の化 学的性質、研磨剤スラリーの大きさ、研磨剤粒子の量及び種類と任意の添加剤の 量及び種類などのいろいろな要因に依存する。放射エネルギーは、好ましいエネ ルギー源である。前記放射エネルギー源は電子ビーム、紫外光、または可視光な どである。電子ビーム(イオン化)放射を約0.1〜約10Mradのエネルギー量 、好ましくは約0.1〜約10Mradのエネルギー量で用いることができる。紫外 放射線は、約200〜約400ナノメーターの範囲内、好ましくは約250〜4 00ナノメーターの範囲内の波長を有する非パーティキュレイト放射線を指す。 放射源の好ましい出力は、118〜236ワット/cmである。可視光線は、約4 00〜約800ナノメーターの範囲内、好ましくは約400〜約550ナノメ ーターの範囲の波長を有する非パーティキュレイト放射線を指す。 製造道具が塗布された後、前記支持材料及び前記研磨剤スラリーは、前記研磨 剤スラリーが前記支持材料の表側の表面を湿潤するように、何れかの手段によっ て接触させられる。前記研磨剤スラリーは、例えば、接触ニップロールによって 前記支持材料と接触させられる。次に、本明細書に記載したような何らかの形の エネルギーは、前記バインダー前駆物質を少なくとも部分的に硬化させるための エネルギー源によって前記研磨剤スラリー中に伝えられる。例えば、前記製造道 具は前記道具中のキャビティに含有される前記スラリーに可視光を透過させるた めの透明な材料(例えば、ポリエステル、ポリエチレン、またはポリプロピレン )であってもよい。用語「部分的な硬化」は、研磨剤スラリーが製造道具から取 り除かれるとき研磨剤スラリーが流動しない状態にまでバインダー前駆物質が重 合させられることを意味する。前記バインダー前駆物質は、完全に硬化されない 場合、製造道具から取り除かれた後に何れかのエネルギー源によって硬化される ことができる。この好ましい方法による前記研磨物品を作製する製造道具の使用 に関する他の詳細な説明は、米国特許第5,152,917号(ピーパーら)(製 造される塗被された研磨物品が製造道具の逆レプリカである)、5,435,81 6号(スパージョンら)である。 この第1の方法の別の変型においては、前記研磨剤スラリーを製造道具のキャ ビティ中にではなく、前記支持材料上に塗被することができる。次いで、研磨剤 スラリーによって塗被された支持材料は、研磨剤スラリーが製造道具のキャビテ ィ中に流出するように、製造道具と接触させられる。前記研磨物品を作製するそ の他の工程は、上述の工程と同じである。この方法に対して、前記バインダー前 駆物質は放射エネルギーによって硬化されることが好ましい。前記放射エネルギ ーを前記支持材料を介して及び/または前記製造道具を介して透過させることが できる。放射エネルギーが支持材料または製造道具を介して透過される場合、支 持材料または製造道具は感知できる程度に放射エネルギーを吸収するべきではな い。更に、放射エネルギー源は感知できる程度に支持材料または製造道具を劣化 させるべきではない。例えば、紫外光をポリエステルフィルム支持材料を介して 透過させることができる。 あるいは、製造道具がポリエチレン、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、ポリビニルクロライド、またはそれらの組合せなどの特定の熱可塑性材料 から作製される場合、紫外線または可視光を前記製造道具を介して及び前記研磨 剤スラリー中に透過させることができる。いくつかの場合には、紫外光安定剤及 び/または酸化防止剤を前記熱可塑性の製造道具中に取り入れることが好ましい 。より変形性の材料は処理をより容易にする。熱可塑性物質を基材とする製造道 具については、前記研磨物品を作製するための作業条件は、過度の熱が発生しな いように、設定されるべきである。過度の熱が発生する場合、これは前記熱可塑 性道具を歪めるかまたは溶融させることがある。 前記研磨物品を作製した後、研磨物品を用いる前に、それは好適な形/形状に 転換する前に収縮及び/または加湿することができる。 研磨物品を作製する別の方法は、複数の研磨剤凝集塊を支持材料に接着するこ とである。これらの研磨剤凝集塊は、第1のバインダーによって成形塊を形成す るために互いに接着された複数の研磨剤粒子を含む。次に、得られた研磨剤凝集 塊は、第2のバインダー前駆物質中に分散され、支持材料上に塗布される。次い で、第2のバインダー前駆物質がバインダーを形成するために固化されてから、 前記研磨剤凝集塊は前記支持材料に接着される。 前記研磨剤凝集塊は、上に論じたように、前記任意の添加剤を含むことができ る。前記研磨剤凝集塊は、それらが使用中に分解するように、所望の速度の浸蝕 性を有するべきである。また、この浸蝕速度は、研磨剤粒子の種類、第1のバイ ンダーの種類、添加剤の種類及びそれらの比率によって求めることができる。 前記研磨剤凝集塊は、米国特許第4,311,489号、4,652,275号、 4,799,939号、及び5,500,273号に詳細に説明されているような何 れかの従来のプロセスによって作製することができる。 前記研磨剤凝集塊は、研磨剤スラリーを形成する第2のバインダー前駆物質中 に分散される。研磨物品を作製するその他の工程は、本明細書に論じた同じ工程 であってもよい。あるいは、前記研磨剤スラリーは、ナイフ塗布、ロール塗布、 吹付け、グラビア塗布、ダイ塗布、カーテン塗布または他の従来の塗布技術によ って支持材料上に適用することができる。次に、前記研磨剤スラリーをエネルギ ー源に曝露して前記バインダー前駆物質を硬化させ、前記研磨剤スラリーを研磨 複合材料に変換する。 非精密成形の研磨複合材料を作製する方法 前記研磨物品を作製するための第2の方法は、前記研磨複合材料が非精密成形 または不規則成形される方法に関する。この方法において、前記研磨剤スラリー は、研磨剤スラリーが製造道具から取り除かれるときにエネルギー源に曝露され る。第1の工程は、ドロップダイコータ、ロールコータ、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何れかの従来の技術によっ て研磨剤スラリーで支持材料の前側の側面を塗布することである。必要ならば、 塗布する前に研磨剤スラリーを加熱及び/またはスラリーを超音波にかけて粘度 を下げることが可能である。次に、研磨剤スラリー/支持材料の組合せを製造道 具と接触させる。製造道具は、上述の製造道具と同じ種類であってもよい。製造 道具は、一連のキャビティを含み、前記研磨剤スラリーがこれらのキャビティ中 に流入する。前記研磨剤スラリーを製造道具から取り除くときに、研磨剤スラリ ーはそれに対応したパターンを有する。研磨複合材料のパターンは、製造道具中 のキャビティから形成される。取り除いた後に、前記研磨スラリーを塗布された 支持材料はエネルギー源に曝露されて前記バインダー前駆物質の重合を開始し、 このように研磨複合材料を形成する。研磨剤スラリーを塗被された支持材料を製 造道具から取り除くこととバインダー前駆物質を硬化させることとの間の時間は 、相対的に最小であることが一般に望ましい。この時間が長すぎる場合、前記研 磨剤スラリーは流出し、前記パターンが本質的に消失する程度にまでを変形する 。 この第2の方法の別の変型においては、研磨剤スラリーを支持材料上にではな く、製造道具のキャビティ中に塗被することができる。次に、前記研磨剤スラリ ーが湿潤して支持材料に付着するように、前記支持材料を製造道具と接触させる 。この変型において、例えば、製造道具は輪転グラビアロールであってもよい。 研磨物品を作製するその他の工程は、上述の工程と同じである。 更に別の変型は、パターンを生じるためにスクリーンを介して吹付けまたは研 磨剤スラリーを適用することである。次いで、バインダー前駆物質を硬化または 固化させて研磨複合材料を形成する。 研磨物品に対応したパターンまたは表面模様付きの研磨剤塗膜を有する研磨物 品を作製する更に別の技術は、エンボス加工される支持材料を提供し、そして次 に前記研磨剤スラリーを前記支持材料全体にわたり塗布する。前記研磨剤塗膜は 、パターンまたは表面模様付きの塗膜を提供するために前記エンボス加工された 支持材料の外形に従う。 研磨物品を作製する更に別の方法は、米国特許第5,219,462号に記載さ れている。研磨剤スラリーをエンボス加工された支持材料のくぼみ中に塗布する 。前記研磨剤スラリーは、研磨剤粒子、バインダー前駆物質、及び膨張剤を含有 する。得られた構造物を、前記膨張剤により研磨剤スラリーを支持材料の前側の 表面上で膨張させる条件におく。次に、前記バインダー前駆物質を固化してバイ ンダーを形成し、前記研磨剤スラリーを研磨複合材料に変換する。 前記研磨物品を、ガラス磨きの所望の構成に依存して何れの所望の形状または 所望の形にも変換することができる。この変換は、スリッチング、打ち抜きまた は何れかの好適な手段によって行なうことができる。 ガラスを磨く方法 本発明の方法に従って磨く前に、前記ガラスは一般に、所望の大きさのガラス を得るいろいろな物理的プロセス(研磨を含む)にかけられる。これらの先行プ ロセスは、引掻きを残すかまたは一般に艶なしの表面をもたらすガラス表面の欠 陥をみせることがある。本発明は、引掻き深さ及び欠陥を十分に取り除くと共に 光学透明度にまで磨かれ得る表面を提供するガラス表面を磨く方法に関する。 一般に、本発明の方法の磨き工程で用いられる二つ以上の「磨き」または「清 澄」物品がある。以前では、一定の平均の研磨剤粒度を有する一つの研磨物品は 、非常に高い光沢表面を生じるのに十分ではない。むしろ平均の引掻き深さが連 続的に低減される一連の研磨物品が使用される。使用される第1の研磨物品は一 般に、より大きい粒度を有する研磨剤粒子を含有する。磨きを続けると、使用さ れる研磨物品の研磨剤の粒度は、前記研磨物品を変えることによってユーザによ っ て連続的に低減される。これは、引掻き深さを漸減させる。研磨物品の数、磨き 時間、研磨剤粒子の種類、及び研磨剤粒子の大きさは、磨かれるガラス表面の大 きさ、磨く前にガラス中に存在する引掻き及び/または欠陥の過酷度、ガラスそ れ自身の組成物に依存する。 液体の存在下でガラスを磨くことが好ましい。前記液体は、それに対応したい ろいろな利点を有する。それは、磨く間に熱の発生を妨げ、磨き面から切屑を取 り去る。「切屑」は、前記研磨物品によって研磨される実際のガラス破片につい て述べるために用いられる用語である。いくつかの場合には、前記ガラス切屑は 磨かれているガラスの表面に損傷を与えることがある。このように、界面から切 屑を取り除くことが好ましい。液体の存在下で磨くことはまた、ガラス表面上に より細い仕上げをもたらす。この液体は、水、有機潤滑剤、洗剤、冷却剤または それらの組合せであってもよい。前記液体は更に、磨きを向上させるための添加 剤を含有することができる。水は一般に、好ましい液体である。 磨く間、前記研磨物品がガラス表面に相対運動を与え、約0.35g/mm2〜約 7.0g/mm2、より好ましくは約0.7g/mm2〜約3.5g/mm2、最も好ましく は約5g/mm2の力で前記ガラス表面上に下方へ圧しつけられる。前記の下方へ の力が大きすぎる場合、前記研磨物品は引掻き深さを改善しないことがあり、あ る場合には、前記引掻き深さを増大させることがある。同様に、前記研磨物品は 、下方への力が大きすぎる場合、過度に摩耗することがある。逆に、前記下方へ の力が小さすぎる場合、研磨物品は引掻き深さを効果的に改善せず、光学的に透 明な表面を生じないことがある。 上述のように、前記ガラスまたは前記研磨物品または両方が、磨き工程の間に 互いに対して相対運動を与える。この運動は、回転運動、不規則運動、または直 線運動であってもよい。回転運動は、研磨ディスクを回転バイトに取付けること によって生み出することができる。前記ガラス表面及び研磨物品は、同じ方向ま たは逆の方向に回転することができるが、同じ方向の場合、異なった回転速度で ある。機械については、作動rpmは、使用される研磨物品に依存して、約400 0rpmまで、好ましくは約25rpm〜約2000rpm、より好ましくは約50rpm〜 約1000rpmの範囲であってもよい。例えば、図1及び2に示すよう なディスクが用いられるとき、前記機械の回転速度は約25rpm〜約2000rpm 、一般に約500rpmであってもよい。不規則軌道運動は不規則軌道道具によつ て生みだすことができ、直線運動は連続研摩ベルトによって生みだすことができ る。ガラスと研磨物品との間の相対運動はまた、ガラスの大きさに依存すること がある。ガラスが比較的大きい場合、ガラスを固定したまま、磨く間、研磨物品 を動かすのが好ましいことがある。 多くの場合、研磨物品は支持パッドに接着される。前記支持パッドは一般に、 研磨物品に対する支持を提供する圧縮可能な材料である。同じく支持パッドは、 研磨物品が支持パッドに取付けられるとき得られた物品が、特に、外形に合わせ たまたはそれらに対応する形状を有するガラス加工物のために、必要に応じてガ ラス加工物に合致することができるように、適合した材料から作製される。前記 支持パッドは、ポリウレタン発泡体、ゴム材料、エラストマの他、ゴムを主成分 とする気泡または何れかの他の好適な材料から作製することができる。前記支持 パッド材料の硬度及び/または圧縮率は、所望の磨き特性(切削速度、研磨物品 製品の耐用寿命、及びガラス加工物の表面仕上)を提供するように選択される。 前記支持パッドは、研磨物品がしっかり固定される連続した比較的平坦な表面 を有することができる。あるいは、前記研磨物品が、研磨物品がしっかり固定さ れる一連の隆起部分とより低い部分とが存在する不連続な表面を有することがで きる。不連続な表面の場合、前記研磨物品は、前記隆起部分にだけしっかり固定 されることができる。逆に、前記一つの研磨物品の部分を、研磨物品全体が完全 に支持されないように、2つ以上の隆起部分にしっかり固定することができる。 前記支持パッドの不連続な表面は、水の所望の流体流れと所望の磨き特性(切削 速度、研磨物品製品の耐用寿命、及びガラス加工物の表面仕上げ)を提供するよ うに選択される。 あるいは研磨物品のための支持材料が支持パッドとして役立つのは、この発明 の範囲内である。例えば、支持材料はポリウレタン発泡体などのな発泡支持材料 であってもよい。 前記支持パッドは、円形、長方形、正方形、だ円形など何れの形状でも有する ことができる。前記支持パッドは、大きさ(最長寸法)が約5cm〜1500cm の範囲であってもよい。 取り付け手段 前記研磨物品は、取り付け手段によって支持パッドにしっかり固定される。こ の取り付け手段は、感圧接着剤、フックアンドループ取り付け、機械取り付けま たは永久接着剤であってもよい。取り付け手段は、研磨物品が支持パッドにしっ かり固定されてガラス磨きの苛酷さ(湿潤環境、熱の発生及び圧力)に耐えるこ とができるものであるのがよい。 この発明に適した感圧接着剤の代表例は、ラテックスクレープ、ロジン、アク リル重合体及び共重合体、例えば、ポリブチルアクリレート、ポリアクリレート エステル、ビニルエーテル、例えば、ポリビニルn−ブチルエーテル、アルキド 接着剤、ゴム接着剤、例えば、天然ゴム、合成ゴム、塩化ゴム及びそれらの混合 物などである。前記感圧接着剤は、水または溶剤によって塗布されることができ る。いくつかの場合には、無極性有機溶剤によって塗布されるゴムを主成分とす る感圧接着剤を用いることが好ましい。あるいは、前記感圧接着剤は転写テープ であってもよい。 あるいは、前記研磨物品は、研磨物品を支持パッドにしっかり固定するための フックアンドループ型取り付け装置を含んでもよい。前記ループファブリックが 前記塗被研磨剤の裏面上にあり、フックが前記支持パッド上にあってもよい。あ るいは、前記フックが前記塗被研磨剤の裏面上にあり、前記ループが前記支持パ ッド上にあってもよい。このフックアンドループ取り付け装置は更に、米国特許 第5,254,194号、4,609,581号及び5,505,747号及びPCT第W O95/19242号に更に記載されている。 実施例 以下の試験手続き及び非制限的な実施例が更に、本発明について具体的に説明 する。特に指示しない限り、実施例におけるすべての部、百分率、比率などは重 量部によって示す。 RPP試験手続き 「RPP」手続は、「Buehler Ecomet2」パワーヘッド上に取り付けられる「Bue hler Ecomet4」変速グラインダー−ポリッシャ(両方ともイリノイ州、レーク ブラッフのブウェラーインダストリーズリミテッド製)を利用する。前記試験は 、次の条件を用いて行われる。モーター速度を500rpm、50ポンドの力(ガ ラス試験用ブランクの表面積全体にわたり約7.1psi(約50kPa)である)に 設定。 直径7.62cm(3インチ)、厚さ約1.0cmのコーニングガラスカンパニー製の 商品名コーニング#9061の平坦な円形ガラス試験用ブランクが提供される。 ガラス材料を前記グラインダー−ポリッシャのパワーヘッド中に置く。前記グラ インダー−ポリッシャの12インチのアルミニウムプラットホームは、ガラス試 験用ブランクが中に固定されるパワーヘッドが35rpmで時計回りに回転する間 、反時計廻りに回転する。 試験される研磨物品は、直径20.3cm(8.0インチ)の円形に打ち抜かれ、 約90ジュロメーターのショアA硬度を有するウレタン支持パッド上に直接、感 圧接着剤で付着させられる。前記ウレタン支持パッドは、軟質発泡材のシートか ら切り分けられた厚さ約30mmの連続気泡軟質発泡パッドに結合される。このパ ッド集成装置は、グラインダー/ポリッシャのアルミニウムプラットホーム上に 置かれる。水道水が研磨物品の表面とガラス試験用ブランクとの間の潤滑を提供 するために約3リットル/分の流れ速度で研磨物品上に吹付けられる。 ガラス試験用ブランク上に実質的に似た初期表面仕上げを提供するために(す なわち、前記研磨物品で磨く前に)、各々のガラス試験用ブランクは3M(ミネソ タ州、セントポール)製の商品名「3M Flexible Diamond M125」のメタルボ ンドダイヤモンド研磨物品で研磨される。これらのダイヤモンド粒子は、平均粒 度が約125マイクロメータである。 ガラス試験用ブランク上の初期表面仕上げをテイラーホブソン(イギリス、レ スター)製の商品名SURTRONIC 3(112/1518−822323)のダイヤ モンド針プロフィルメーターで評価した。ガラス試験用ブランクの初期重量も記 録した。初期表面仕上げ、または本発明による研磨物品を評価するためのRa 値は一般に、約1.2μm以上、約0.2μm以上、約0.05μm以上の3つの カテゴリーに分けられる。 前記ガラス試験用ブランクは、上述のグラインダー/ポリッシャを用いて磨か れた。前記グラインダー/ポリッシャの磨き時間間隔は15秒または10秒に設 定された。しかしながら、前記研磨物品とガラス試験用ブランク表面との間の実 時間接触は、研磨物品がガラス試験用ブランク表面上に安定させられるまで前記 グラインダー/ポリッシャは時間を記録し始めないため、前記設定時間より大き いことがわかった。すなわち、前記ガラス表面上で前記研磨物品が若干弾んだり スキップするのが観察され、研磨物品とガラス表面との間の接触が実質的に一定 である時点でグラインダー/ポリッシャは時間を記録し始める。このように、実 時間の磨き間隔、すなわち、研磨物品とガラス表面との間の接触時間は、前記磨 き時間間隔が15秒または10秒に設定されるとき約25秒以下であった。磨い た後に、最終表面仕上げと最終重量が各々記録された。前記磨き時間にわたり前 記ガラス試験用ブランクの重量の変化を、取り除かれたガラス素材のグラムとし て示す。前記切削率(取り除かれたグラム単位のガラス素材)及びRa値を記録し た。 以下の略語が全体を通して用いられる。 材料の説明 UAO イリノイ州、シカゴのモートンインターナショナルインク製の商品名UVI THANE 893のウレタンアクリレート HDDA ペンシルベニア州、エクストンのサートマー社製の商品名SR238の1 ,6−ヘキサンジオールジアクリレート TPDA ペンシルベニア州、エクストンのサートマー社製の商品名SR306のト リプロピレングリコールジアクリレート PH2 ノースカロライナ州、グリーンズボロのチバガイギーコーポレーショ ン製の商品名IRGACURE 369の2−ベンジル−2−N,N−ジメチルアミノ−1− (4−モルホリノ−フェニル)−1−ブタノン光開始剤 ACH デラウェア州、ウィルミントンのデュポンドウヌムール製の商品名VAZ O88の1,1'−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル) ASF ドイツ、デガッサゲーエムベーハー製の商品名AEROSIL R−972の非晶 質シリカ充填剤 TFS ミシガン州、ミッドランドのダウコーニングカンパニー製の商品名「7 」のトリフルオロプロピルメチルシロキサン泡止め剤 DIA ペンシルベニア州、オリファントのウォレンダイヤモンド製の商品名RBの 工業用ダイヤモンド粒子(いろいろな大きさ) SIC マサチューセッツ州、ウスターのノートンカンパニー製の炭化ケイ素研 磨剤粒子(平均の大きさ60マイクロメータ)。 研磨複合材料の表面形状 表面形状Aは、以下の手続によって作製された。製造道具は、隣接した切頭角 錐の集まりからなる鋳肌を有するメタルマスク道具上でポリプロピレン材料を注 型することによって作製された。前記メタルマスク道具は、ダイヤモンド旋削プ ロセスによって作製された。得られたポリマー製造道具は、四辺切頭角錐の形状 であるキャビティを含有した。各々切頭角錐の高さは、約355マイクロメータ (14ミル)であり、各々の底部は1辺当たり約1427マイクロメータ(1. 4mm)であり、前記上部は1辺当たり約1350マイクロメータ(1.35mm) であった。隣接した切頭角錐の底部の間は約445マイクロメータであった。 表面形状Bは上述のように作製されたが、ただし、各々の切頭角錐の高さが約 760マイクロメータであり、各々の底部が1辺当たり約880マイクロメータ であり、前記上部は1辺当たり約640マイクロメータであった。隣接した切頭 角錐の底部の間は、約127マイクロメータであった。これらの表面形状の各々 の複合材料は、精密成形される。 実施例1〜18 実施例1〜9は、高剪断空気ミキサで30分間、表1に記載された成分(左か ら右に記載した順序で添加)を混合することによって調製された。ダイヤモンド (DIA)は、平均粒度が74マイクロメータであった。 研磨物品の作製 上述の混合した研磨剤スラリーは、室温で塗布され、ゴムへらを用いて前記製 造道具のキャビティ(表面形状A)中に適用された。次に、表面にエチレンアク リル酸(EAA)プライマーを有するポリエステルフィルム(厚さ108マイクロ メータ)が、研磨剤スラリーが前記プライマーを有する支持材料の表側の表面を 湿潤するように、研磨剤スラリーを塗布された製造道具と接触させられた。そ の後、紫外線及び可視光線を、前記支持材料を介して及び前記研磨剤スラリー中 に透過させた。2つのランプを直列に用いた。両方のランプは、中圧水銀球を用 いて157.5ワット/cm(400ワット/インチ)で作動する、ニュージャー ジー州、マーレイヒルのアメリカンウルトラバイオレットカンパニー製の紫外線 −可視ランプであった。硬化の速度は、約7.62メーター/分(25フィート /分)であった。紫外光に露光させるとき、前記バインダー前駆物質はバインダ ーに変換され、前記研磨剤スラリーは研磨複合材料に変換された。次に、製造道 具が研磨複合材料/支持材料から取り除かれた。 実施例10〜18を実施例1〜9について記載したのと同様に調製したが、た だし、用いた製造道具は表面形状Bであった。 実施例1〜18が、上記のように、磨き時間間隔が約25秒であるRPP試験手 続きを用いて試験された。入力Raは、約1.4〜1.5マイクロメータであった。 結果を以下の表2に示す。 実施例19及び20(表面形状A)を実施例1〜9に記載したのと同様に調製 したが、用いた成分は以下の表3に記載した。実施例19及び21は、2つのダ イヤモンド粒度約30μmと約45μmとの混合を用いた。実施例20及び22 は、2つのダイヤモンド粒度約9μmと約15μmとの混合を用いた。実施例2 1及び22を実施例19及び20に記載したのと同様に調製したが、ただし、用 いた製造道具は表面形状Bであった。 実施例19及び20は、実施例4、7、8、及び9の研磨物品で磨かれたガラ ス試験用ブランクを用いて試験された。このように、最終Ra値が実施例19〜2 2のための入力Ra値になった。実施例19及び21は、実施例1〜18 のために記載したRPP試験手続きを用いて試験された。これらのガラス試験用ブ ランクは、上記のように、磨き時間間隔が約25秒であるRPP試験手続きを用い て実施例20及び22の研磨物品を用いて磨かれた。このように、実施例4、7 、8、及び9(平均ダイヤモンド粒度約74μm)、実施例19(2つのダイヤモ ンド粒度約30μmと約45μmとのブレンド)、実施例20(2つのダイヤモン ド粒度約9μmと約15μmとのブレンド)の磨き順序で本発明による研磨物品を 含んだ磨き方法が評価された。実施例4、7、8、及び9で磨く前の初期Raは、 約1.4μm以上であった。結果を表4に示す。 表4の結果は、より大きい粒度を有する研磨物品中に炭化ケイ素粒子を添加す ることは、より小さい粒度を有する2つの研磨物品で磨く前の表面仕上げRa値を 改善しないことを示した。しかしながら、全体的な仕上げに悪影響を及ぼさなか った。 比較例A〜F 比較例A〜Fを実施例19について記載したのと同様に調製したが、表5に記載 した成分を用いた。それぞれ1対の実施例(すなわち、AとB、CとD、EとF)につ いては、第1の実施例は表面形状A用い、第2の実施例は表面形状Bを用いた。前 記炭化ケイ素粒子(SIC)は、平均粒度が60マイクロメータであった。 比較例A〜Fを上記のように実施例1〜18と同様に試験した。各々の実施例の 2つの試料を実験し、両方の結果を記載する。結果を以下の表6に示す。Ra及び Rtm値は、試験した各々の研磨物品の5つの測定値の平均である。 前記データは、炭化ケイ素粒子を含む研磨物品が、表2の実施例1〜18に示 されるように本発明による研磨物品より少ないガラス素材を取り除いたことを示 す。更に、表面形状Aと表面形状Bとの間の有意の磨きの差はみられなかった。 比較例G〜S 以下の一連の実施例、比較例G〜Sは、平均粒度約9μm〜約15μmを有する2 0%のダイヤモンド粒子を含む実施例20の能力を示す。比較例G〜Sは、市販の 他の同様な研磨物品である。これらの研磨物品は、実施例4(平均ダイヤモンド 粒度約74μm)及び実施例19(2つのダイヤモンド粒度約30μmと約45 μmとのブレンド)の前記研磨物品で磨いた後にガラス試験用ブランクの 上で試験された。上記の試験手続を用いて、試験された研磨物品を評価したが、 ウレタン連続気泡の軟質発泡パッドの代わりにショアー硬度Aが約65ジュロメ ーターであるシリコーン発泡パッドを用いた。上記の通り、支持パッドにおける 変化は、取り除かれた素材のグラム数とRa値によって示される表面仕上げの両方 とも、磨き性能に影響を与えると思われた。更に、以下の表で言及される「磨き 時間」は、ポリッシャ/グラインダー装置に実際に設定される磨き時間間隔を指 す。実施例4の研磨物品で磨く前の入力Ra値は、約1.4μmであった。 表7のデータは、前記支持パッドの変化は、研磨物品の3つの大きさの範囲を 含む本発明による前記研磨物品を用いて前記ガラス試験用ブランクから取り除か れる素材のグラム数に影響を及ぼすことを明らかにした。しかしながら、実施例 20(2つのダイヤモンド粒度約9μmと約15μmとのブレンド)の研磨物品で 磨いた後、実質的に光学的に透明な表面仕上げが前記ガラス試験用ブランク上に 得られた。 比較例G〜Sについては、磨きが、実施例20及び22について上に記載したよ うに、RPP試験手続きを用いて試験された。結果を以下に示す。 比較例Gは、ミネソタ州、セントポールのミネソタマイニングアンドマニュフ ァクチュアリングカンパニーカンパニー(以下、「3M」と称す)製の商品名「 フレキシブルダイヤモンドM20(3M 6001J)」のメタルボンドダイヤモンド 研磨物品であった。前記ダイヤモンド粒子の平均粒度は約20マイクロメータで あった。 比較例Hは、商品名「3MフレキシブルダイヤモンドM10(3M 6001J)」 のメタルボンドダイヤモンド研磨物品であった。ダイヤモンド粒子の平均粒度は 約10マイクロメータであった。 比較例Iは、3M製の商品名「インペリアルマイクロフィニッシングフィルムS/ C PSA(3M 468L)」の従来の炭化ケイ素ラップ仕上げ研磨物品であった。炭化 ケイ素粒子の平均粒度は約9マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例Iを上記のように試験した。入力Raは、約1.59マ イクロメータであった。 比較例Jは、3M製の商品名「インペリアルマイクロフィニッシングフィルムS/ C PSA(3M 468L)」の従来の炭化ケイ素ラップ仕上げ研磨物品であった。 炭化ケイ素粒子の平均粒度は約15マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例Jが上記のように試験した。入力Raは約1.42マイ クロメータであり、入力Rtmは15.35マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例I及びJを上記のように試験した。入力Raは1.50 マイクロメータであり、入力Rtmは10.56マイクロメータであった。 比較例Kは、3M製の商品名「インペリアルフレカットマイクロフィニッシング フィルムPSA(3M 266L)」の従来の酸化アルミニウムラップ仕上げ研磨物品で あった。前記酸化アルミニウム粒子の平均粒度は、約15マイクロメータであっ た。 実施例4及び19と比較例Kを上記のように試験した。入力Raは1.54マイク ロメータであり、入力Rtmは10.38マイクロメータであった。 比較例Lは、3M製の商品名「インペリアルダイヤモンドラップ仕上げフィルム 3ミル支持材料(3M 662X)」の従来のダイヤモンドラップ仕上げ研磨物品で あった。前記ダイヤモンド粒子の平均粒度は約15マイクロメータであった。 比較例Mは、3M製の商品名「インペリアルダイヤモンドラップ仕上げフィルム 3ミル支持材料(3M 662X)」の従来のダイヤモンドラップ仕上げ研磨物品で あった。前記ダイヤモンド粒子の平均粒度は約9マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例L及びMを上記のように試験した。入力Raは1.41 マイクロメータであった。 比較例Nは、3M製の商品名「インペリアルダイヤモンドラップ仕上げフィルム タイプP PSA(3M 664X)」の従来の樹脂接着ダイヤモンド研磨物品であった 。前記ダイヤモンド粒子の平均粒度は約9マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例Nは、上記のように試験された。入力Raは、約1.3 4マイクロメータであった。 比較例Oは、3M製の商品名「インペリアルダイヤモンドラップ仕上げフィルム タイプB PSA(3M 666X)」の従来の樹脂ビードダイヤモンド研磨物品であっ た。ダイヤモンド粒子の平均粒度は約9マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較的例Oは、上記のように試験された。入力Raは、1.6 0マイクロメータであった。 比較例Pは、3M製の商品名「インペリアルフレカットマイクロフィニッシング フィルムPSA(3M 266L)」の従来の酸化アルミニウムラップ仕上げ研磨物品で あった。前記酸化アルミニウム粒子の平均粒度は、約9マイクロメータであった 。 実施例4及び19と比較例K及びPを上記のように試験した。入力Raは1.72 マイクロメータであり、入力Rtmは11.62マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例Pを上記のように試験した。入力Raは、約1.47マ イクロメータであった。 比較例Qを実施例20について記載したように調製したが、ただし、用いた研 磨剤粒子は、平均粒度約9及び約15マイクロメータの50/50のブレンドを 有する白酸化アルミニウムであった。 実施例4及び19と比較例Qを上記のように試験した。入力Raは約1.51マイ クロメータであった。 比較例Rを実施例20に記載したように調製したが、炭化ケイ素研磨剤粒子を 白酸化アルミニウムの代わりに用いた。 比較例Sは酸化セリウム粒子を含む研磨剤物品であり、下記のように調製した 。研磨剤スラリーは次の成分を含んだ。 BP1 : ペンシルベニア州、エクストンのサートマー社製の商品名1SR 295 のペンタエリトリトールテトラアクリレート BP2 : ペンシルベニア州、エクストンのサートマー社製の商品名1SR 339 1の2−フェノキシエチルアクリレート樹脂 CA1 : コネチカット、ダンバリーのOSIスペシャルティズインク製の商品名1 A−1741の3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランのカップリン グ剤 PH7 : ノースカロライナ州、シャーロットのBASF製の商品名1Lucirin LR 8 8931の2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイ ド液体光開始剤 CEO1 : コネチカット州、シェルトンのローンポーレンク製の平均粒度約0.5 マイクロメータのセリア研磨剤粒子 APS : デラウェア州、ウィルミントンICIアメリカズ製の商品名1FP41及び 「PS4」のアニオンポリエステル界面活性剤。 実施例1の研磨物品を表19に記載した研磨剤スラリー調合物から調製した。 この研磨物品は、上記の調合物を有する酸化セリウムスラリーから調製された 。前記研磨物品は、精密成形された研磨複合材料を含んだ。前記セリア粒子の平 均粒度は約0.3マイクロメータであった。 実施例4及び19と比較例R及びSを上記の試験手続を用いて試験したが、磨き 時間は表20に記載した通りである。入力Raは約1.46マイクロメータであっ た。 比較例G〜Sの研磨剤物品は、上記の実施例20の研磨物品によって得られるそ れらの結果と比較すると、光学的にほぼ透明な表面仕上げを作り出すのに有効で はなかった。Ra値は実施例20の研磨物品を用いて得られるRa値と同じようであ るが、比較例G〜Sの研磨物品で磨かれたガラス試験用ブランクは、全体的な曇り を有する表面仕上げ示し、若干の表面仕上げが深い引掻きを示すのが観察された 。 比較例T〜W 実施例4(平均粒度約74μmの研磨剤粒子)、実施例19(平均粒度約30μ mと約45μmの研磨剤粒子)、実施例20(平均粒度約9μmと約15μmの 研磨剤粒子)に示した三構成の研磨物品装置としての本発明のガラス磨き物品は 、比較例T、U、V及びWのそれぞれ、125μm、35μm、10μm及び5μm の平均粒度を有する酸化アルミニウム研磨剤粒子を含む構造化研磨パッドの装置 と比較される。宙吹き(off-hand)ラップ仕上げのために一般に用いられるこれ らの研磨パッドは、それぞれ、3M(ミネソタ州、セントポール)製の商品名1 25MIC 3M 268XA AO、A35MIC 3M 268XA AO、A10MIC 3M 268XA AO、A5MIC 3M 268XA AOである。 比較例T〜Wの研磨物品のこの装置で磨かれたガラス試験用ブランクは、本発明 の研磨物品について、表7に示される結果と比較するとき微細である表面仕上げ を示さなかった。更に、比較例T〜Wの研磨物品によって生み出された前記表面仕 上げは、本発明の研磨物品によって生み出された表面仕上げよりも曇っているこ とが観察された。この発明の種々の修正および変更がこの発明の範囲と精神とか ら外れることなく実施できることは、当業者には明白であろう。この発明は、こ こに示した具体的な実施例に不当に制限しようとするものでないと理解されるべ きである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,Y U,ZW (72)発明者 ビッサー,ロバート・ジー アメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.支持材料と、 該支持材料の表面に接着された、ウレタンアクリレート低重合体を含有する硬化 したバインダー前駆物質を含むバインダー内に分散されたダイヤモンド粒子を含 む少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜と、を含む研磨物品において、磨き時間間 隔が約25秒であるRPP手続きを用いてガラス試験用ブランク上の約0.05μm 以上の初期Raを約0.05μm以下の最終Raにまで低減させることができる研磨 物品。 2.前記少なくとも一つの研磨剤塗膜が、複数の精密成形された複合材料を含 む請求項1に記載の研磨物品。 3.前記少なくとも一つの研磨剤塗膜が、複数の不規則成形された複合材料を 含む請求項1に記載の研磨物品。 4.前記精密成形された複合材料の各々が、上部より最大約60%大きい表面 積を規定する下部を含む請求項2に記載の研磨物品。 5.前記ダイヤモンド粒子の平均の大きさが約0.01マイクロメータ〜約3 00マイクロメータである請求項1に記載の研磨物品。 6.前記ダイヤモンド粒子の平均の大きさが約74マイクロメータである請求 項1に記載の研磨物品。 7.前記バインダー前駆物質が、単官能性アクリレート単量体、二官能性アク リレート単量体、三官能性アクリレート単量体、及びそれらの混合物からなる群 から選択されるエチレン性不飽和単量体を含む請求項1に記載の研磨物品。 8.請求項1〜7の何れか1項に記載の少なくとも一つの研磨物品を含むガラ ス磨き装置。 9.初期Raを低減させる異なった能力を有する請求項1〜7の何れか1項に記 載の3つの研磨物品を更に含む、請求項8に記載のガラス磨き装置。 10.ガラス加工物を、磨き時間間隔が約25秒であるRPP手続きを用いてガ ラス試験用ブランクからガラス素材の約0.75g以上を取り除くことができる 請求項1〜7の何れか1項に記載の研磨物品と接触させる工程と、 該ガラス加工物と該研磨物品との間の界面に液体を適用する工程と、 該ガラス加工物と該研磨物品とに互いに相対運動をさせる工程と、 前記初期Raを約0.7μm以下に低減させる工程と、を含むガラス加工物を磨 くための方法。 11.非平面陰極線管ガラス物品の凸表面を、 支持材料と該支持材料の表面上の少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜であって 、該支持材料の表面に接着されたバインダー内に分散された複数のダイヤモンド 粒子を含む少なくとも一つの三次元研磨剤塗膜とを含む研磨物品と接触させる工 程と、 該陰極線管ガラス物品の該凸表面と該研磨物品とに水の存在下で互いに相対運 動をさせる工程と、 該陰極線管ガラス物品の該凸表面の表面仕上げを低減させる工程と、を含む非 平面陰極線管ガラス物品を磨くための方法。 12.前記陰極線管ガラス物品の前記表面が請求項11に記載の方法によって 磨かれた陰極線管を含む機器。
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