JP2003534137A

JP2003534137A - 研磨物品およびガラスの研削方法

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Publication number: JP2003534137A
Application number: JP2001580030A
Authority: JP
Inventors: アシュトス・エヌ・ムジュムダー; トッド・ジェイ・クリスティアンソン; マーク・ジー・シュワベル
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2003-11-18
Also published as: ATE302092T1; KR20030001457A; DE60022099T2; CN100343019C; WO2001083166A1; AU2000277465A1; EP1276593A1; EP1276593B1; KR100733948B1; CN101092024A; DE60022099D1; CN1452535A; US7044835B2; US20030181144A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、ガラスワークピースの表面を研削または研磨するための固定研磨物品（１０）に関する。ガラスを研削するための研磨物品（１０）は、ダイヤモンド粒子と任意に他の研磨粒子とを有する凝集体を含有する研磨複合体（１１）を有する。研磨複合体（１１）はバッキング（１４）と一体的に成形される。ガラスの研削に使用する場合、本発明の研磨物品（１０）は、高いストック除去速度が得られるが、滑らかな表面仕上げも得られる。研磨物品の研削特性を向上させるために潤滑剤を使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、ガラスを研削および研磨するための研磨物品、ならびにその使用方
法に関する。

【０００２】発明の背景ガラス物品は、レンズ、プリズム、鏡、ＣＲＴスクリーン、およびその他の品
目の形態で家庭、オフィス、および工場で広範囲にわたって見られる。これらの
ガラス表面の多くは、表面が工学的に透明であり欠陥および／または不完全部が
見られないことが必要な光学部品に使用される。欠陥、不完全部、さらには微細
なスクラッチが存在すると、ガラス物品の光学的透明性を妨害する場合がある。
場合によってはこれらの欠陥、不完全部、および／または微細なスクラッチが原
因で、ガラスを通して正確に見ることができなくなる場合がある。光学部品に使
用されるガラス表面は、欠陥、不完全部、および／またはスクラッチが実質的に
全く存在しないことが必要がある。

【０００３】多くのガラス表面は湾曲しているか、あるいはそれと関連する半径を有する。
これらの半径および湾曲は、一般にはガラス成形工程で形成される。しかしなが
ら、ガラス成形工程の結果として、成形型分割線、粗い表面、小さい点およびそ
の他の小さな不完全部などのような欠陥がガラスの外面に存在する場合がある。
これらの欠陥および／または不完全部は小さくても、ガラスの光学的透明性に影
響しやすい。研磨仕上げ工程はこのような不完全部および／または欠陥をなくす
ために広く使用されている。通常、研磨仕上げは、研削、仕上げ、および研磨の
３つの主工程に含まれる。

【０００４】通常、ガラス仕上げは遊離研磨スラリーを使用して実施される。遊離研磨スラ
リーは、水などの液体媒体に分散させた複数の研磨粒子を含む。遊離スラリーに
使用される最も一般的な研磨粒子は軽石、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、ガー
ネットなどである。遊離研磨スラリーは、分散剤、潤滑剤、脱泡剤などの他の添
加剤を任意に含んでもよい。ほとんどの場合、ガラス表面とラップパッドの間に
遊離研磨スラリーが存在するように、仕上げが行われるガラス表面とラップパッ
ドとの間に遊離研磨スラリーが注入される。ラップパッドは、ゴム、フォーム、
ポリマー材料、金属、鋼材などの任意の材料から作製することができる。通常、
ガラスワークピースとラップパッドの両方は互いに対して回転する。通常、この
工程は１つ以上の段階を含み、各段階で順次より微細な表面仕上がガラス上で行
われる。

【０００５】粗研削段階は、所望の湾曲または半径を完成させ、酸化アルミニウムまたはガ
ーネットの粗いスラリーを使用する金属ボタンラップを含む研磨剤系でガラス表
面の粗研削を行うことによって鋳造欠陥を除去する。しかしながら、この粗研削
工程の研磨用具によってガラス表面に粗いスクラッチが形成されるため、得られ
るガラス表面は光学的に透明な状態に直接研磨するのに十分正確でないし十分滑
らかでもない。研削工程の目的は、迅速に適度の精度で大量のガラスを除去しな
がら、できるだけ小さなスクラッチパターンが残るようにすることである。通常
、これらのスクラッチは、より微細なスラリーとより軟質のパッドを使用する「
仕上げ」および「研磨」として一般に知られるさらなる工程で除去される。

【０００６】表面の粗さは、スクラッチまたはスクラッチパターンが主な原因であり、これ
らは肉眼で見える場合も見えない場合もある。スクラッチパターンは表面に沿っ
た一連の山と谷として定義することができる。ＲｔｍおよびＲａは研磨産業で使
用される粗さの一般的な尺度であるが、正確な測定手順は、表面粗さ評価に使用
される装置の種類によって変動しうる。

【０００７】Ｒａは、表面粗さプロファイルが表面の平均線から逸脱する値の算術平均であ
る平均粗さ高さ値として規定される。一般に、Ｒａ値が小さいほど、仕上げがよ
り滑らかになる。測定は、測定装置によって設定される評価長さ内の表面の平均
線の上下の両方の点で行われる。ＲａとＲｔｍ（以下に規定）は、半径５μｍの
先端がダイヤモンドのスタイラスであるプロフィルメータープローブによって測
定され、結果はマイクロメートル（μｍ）で記録される。これらの逸脱測定値は
合計され、次に測定数で割って平均値が求められる。

【０００８】Ｒｔは、山から谷へまでの最大の高さとして規定される。Ｒｔｍは、５つの連
続する評価長さにわたって測定され、各評価長さにおける山から谷までの最大高
さの平均である。一般に、Ｒｔｍ値が低ければ、仕上げがより滑らかとなる。異
なる種類の市販のプロフィルメーターで同じ仕上げガラス表面を測定した場合に
、必然的ではないがＲａおよびＲｔｍの値がわずかに変動する場合がある。

【０００９】全体的な仕上げ工程の最終段階は、ガラス物品の表面をより滑らかかつ光学的
に透明にする研磨段階である。一般に遊離スラリーによって欠陥、不完全部、お
よび／または微細なスクラッチが実質的に存在しない光学的に透明な表面が得ら
れるので、ほとんどの場合この研磨段階は遊離研磨スラリーを使用して行われる
。通常、遊離研磨スラリーは水に分散させたセリア研磨粒子を含む。

【００１０】遊離研磨スラリーは微細加工および研磨段階に広く利用され、光学的に透明な
表面仕上げをガラス物品に提供するが、遊離研磨スラリーはそれらに関する多く
の欠点を有する。このような欠点としては、必要となる大量のスラリーの取り扱
いに関する不都合、研磨粒子の沈降を防止し研磨界面において研磨粒子濃度を均
一にするために必要な撹拌、ならびに遊離研磨スラリーの調製、取り扱い、およ
び廃棄または回収再利用のための追加装置の必要性が挙げられる。さらに、品質
および分散安定性を保証するために、スラリー自体を定期的に分析する必要があ
り、そのため余分な人時が必要となりコストがかかる。さらに、遊離研磨スラリ
ーと接触するスラリー供給装置のポンプヘッド、バルブ、供給ライン、研削ラッ
プ、およびその他の部分は、最終的に望ましくない摩耗が生じる。さらに、粘稠
液体である遊離研磨スラリーは容易に飛び散り防止が困難であるので、スラリー
を使用する段階は通常非常に雑然としたものとなる。

【００１１】当然ながら、遊離研磨スラリー仕上げ段階の代わりにラップ仕上げ研磨製品、
被覆研磨製品、または固定研磨製品を使用する試みが行われている。一般に、ラ
ップ仕上げ研磨剤は、バインダー中に分散させた複数の研磨粒子を含む研磨コー
ティングを有するバッキングを含む。例えば、米国特許第４，２５５，１６４号
、第４，５７６，６１２号、第４，７３３，５０２号、および欧州特許出願第６
５０，８０３号は種々の固定研磨物品および研磨方法を開示している。固定研磨
物品を開示している他の参考文献としては、米国特許第４，６４４，７０３号、
第４，７７３，９２０号、および第５，０１４，４６８号が挙げられる。

【００１２】しかしながら、遊離研磨スラリーが完全に固定研磨剤で置き換えられたわけで
はない。場合によっては固定研磨剤では、光学的に透明で欠陥、不完全部、およ
び／または微細なスクラッチが実質的に存在しない表面が得られない。別の場合
では、固定研磨剤はガラス物品の研磨により長時間必要であり、そのため遊離研
磨スラリーを使用するよりもコストがかかる。同様に、場合によっては、固定研
磨剤に関連するコストが遊離研磨スラリーと比較すると高いことを正当化できる
ほど、十固定研磨剤の寿命が十分長いわけではない。したがって、場合によって
は固定研磨剤は遊離研磨スラリーほど経済的に望ましくない。

【００１３】ガラス産業で求められているのは、遊離研磨スラリーに関連した不都合を示さ
ずに、高速ストック除去を提供することで、合理的な時間でガラス表面を有効か
つ経済的に研削できる研磨物品である。

【００１４】発明の要約本発明の一態様は、ガラスワークピースを研削および研磨するための研磨物品
を目的としている。本発明の研磨物品は、バッキングと、永久バインダー中、好
ましくはガラスバインダー中に分散したダイヤモンド粒子を有する研磨凝集体を
含む少なくとも１つの三次元研磨コーティングとを有し、凝集体は、有機バイン
ダー中に分散しバッキングに一体的に接合する。好ましい研磨物品の１つでは、
凝集体が分散する有機バインダーはエポキシバインダーである。

【００１５】少なくとも１つの三次元研磨コーティングは、複数の研磨複合体を含むことが
好ましい。複数の研磨複合体は、精密に成形された複合体、不規則に成形された
複合体、あるいは円筒形または平坦な先端部を有する任意の他の成形後形状など
の精密に成形された複合体であってよい。

【００１６】研磨物品中の凝集体は、ダイヤモンド粒子（その他の非ダイヤモンド硬質研磨
粒子と混合してもよい）、軟質無機研磨粒子、およびそれらの混合物を含む。一
実施態様では、ダイヤモンド研磨粒子と酸化アルミニウム粒子の混合物を有する
凝集体が提供されることが好ましい。好ましい一実施態様では、凝集体は約６〜
３０部のダイヤモンド、約１２〜４０部の酸化アルミニウム、および約３０〜８
２部のガラスバインダーを有する。ダイヤモンド粒子などの個々の研磨粒子は、
凝集体とともに有機樹脂に混入してもよい。

【００１７】ダイヤモンド研磨粒子は、約１５重量％〜５０％、好ましくは約３０重量％〜
４０重量％、より好ましくは約２０重量％〜３５重量％で研磨複合体中に存在す
る。

【００１８】本発明の一実施態様では、５０μｍのダイヤモンド粒子を有する凝集体を有す
る研磨物品は、１秒当たり少なくとも３０μｍのガラスを除去し、Ｒａが約０．
９μｍ以下の平均表面仕上げが得られる。

【００１９】本発明の別の実施態様では、２５μｍのダイヤモンド粒子を有する凝集体を有
する研磨物品は、１秒当たり少なくとも１５μｍのガラスを除去し、Ｒａが約０
．６５μｍ以下の平均表面仕上げが得られる。

【００２０】本発明のさらに別の実施態様では、２０μｍのダイヤモンド粒子を有する凝集
体を有する研磨物品は、１秒当たり少なくとも１２μｍのガラスを除去し、Ｒａ
が約０．５μｍ以下の平均表面仕上げが得られる。

【００２１】本発明のさらに別の実施態様では、１５μｍのダイヤモンド粒子を有する凝集
体を有する研磨物品は、１秒当たり少なくとも１０μｍのガラスを除去し、Ｒａ
が約０．４μｍ以下の平均表面仕上げが得られる。

【００２２】本発明のさらに別の実施態様では、６μｍのダイヤモンド粒子を有する凝集体
を有する研磨物品は、１秒当たり少なくとも３μｍのガラスを除去し、Ｒａが約
０．２μｍ以下の平均表面仕上げが得られる。

【００２３】一部の実施態様では、油系エマルションなどの潤滑剤の使用は、研削界面の冷
却剤としての水の使用よりも好ましいことが分かった。ガラス表面の研削中に潤
滑剤を使用することによって、水を使用する場合よりも、切削速度の増加、より
微細な仕上げ、研磨物品の摩耗量の減少、あるいは研磨物品の実用寿命の延長が
可能となる。

【００２４】ＲＰＰ試験手順本明細書に開示される試験データの一部は、このＲＰＰ試験手順を使用して試
験を行った。

【００２５】「ＲＰＰ」手順は、「ＢｕｅｈｌｅｒＥｃｏｍｅｔ２」パワーヘッドを取
り付けた「ＢｕｅｈｌｅｒＥｃｏｍｅｔ４」可変速度グラインダー・ポリッ
シャー（どちらも、ＢｕｅｈｌｅｒＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．（イリノ
イ州ＬａｋｅＢｌｕｆｆ）より市販される）を使用する。通常この試験は、６
０ポンド（２６７Ｎ）の力でモーター速度を５００ｒｐｍに設定した条件で実施
され、これによって、ガラス試験用ブランクの表面積にわたって約２５．５ｐｓ
ｉ（約１８０ｋＰａ）の界面圧力が得られる。界面圧力は、条件を変えた試験で
増減させることができる。

【００２６】ＣｏｒｎｉｎｇＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ニューヨーク州Ｃｏｒｎｉｎｇ
）より市販され商品名「ＣＯＲＮＩＮＧ＃９０６１」で市販される直径２．５
４ｃｍ（１インチ）、厚さ約１．０ｃｍの３つの平坦な円形ガラス試験用ブラン
クを用意する。

【００２７】このガラス材料をグラインダー・ポリッシャーのパワーヘッド内に配置する。
グラインダー・ポリッシャーのｌ２インチ（３０．５ｃｍ）アルミニウムプラッ
トホームは反時計回りに回転し、ガラス試験用ブランクが内部に固定されたパワ
ーヘッドは時計回りに３５ｒｐｍで回転する。

【００２８】試験される研磨物品は、直径２０．３ｃｍ（８インチ）の円形に打ち抜き、シ
ョアＡ硬度約６５デュロメータの押出スラブ材フォームウレタンのバッキングパ
ッド上に感圧接着剤で直接接着する。このウレタンバッキングを、厚さ約３０ｍ
ｍの押出スラブ開放気泡軟質フォームパッドに取り付ける。このパッド組立体を
、グラインダー／ポリッシャーのアルミニウムプラットホーム上に置く。水道水
を流速約３リットル／分で研磨物品上に噴霧し、研磨物品表面とガラス試験用ブ
ランクの間を潤滑にする。

【００２９】ガラス試験用ブランクの初期表面仕上げを、ＴａｙｌｏｒＨｏｂｓｏｎ（英
国Ｌｅｉｃｅｓｔｅｒ）より市販され商品名「ＳＵＲＴＲＯＮＩＣ３」で市販
されるダイヤモンドスタイラスプロフィルメーターで評価する。ガラス試験用ブ
ランクの初期厚さおよび重量も記録する。

【００３０】ガラス試験用ブランクは前述のグラインダーで研削する。グラインダーの研削
時間間隔は１０秒間に設定する。しかしながら、研磨物品がガラス試験用ブラン
ク表面で安定するまでグラインダーは計時を始めないので、研磨物品がガラス試
験用ブランク表面と接触する実際の時間は設定時間よりも長い可能性がある。す
なわち、ガラス表面で研磨物品が若干弾んだりスキップする可能性があり、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は計時
を始める。したがって、実時間研削間隔、すなわち研磨物品とガラス表面の接触
は約１２秒である。研削後、最終表面仕上げと最終重量または厚さがそれぞれ記
録される。

【００３１】所望の仕様に実際のガラスワークピースを研削するのに必要な実時間（速度）
は、使用する研磨装置、研磨物品の下のバッキングパッド、研磨材の回転速度、
研磨対象の表面積の大きさ、接触圧、研磨粒子の粒径、除去されるガラス量、研
削される表面の初期条件等などの多数の要因に依存して変化することが理解でき
るであろう。上述のＲＰＰ手順によって、本発明による物品および方法と従来の
ガラス研削技術とを比較するために利用可能な基準性能特性が簡単に得られる。

【００３２】ＣＰＰ試験手順本明細書に開示される試験データの一部は、このＣＰＰ試験手順を使用して試
験を行った。

【００３３】ＣＰＰ試験手順では、ＣＲＴスクリーンの製造に一般に使用される注文製の回
転ポリッシャーを使用する。この試験は実際のＣＲＴスクリーン（対角線が約４
３ｃｍ（約１７インチ））を使用して実施される。４５ｒｐｍで反時計回りに回
転するプレートに取り付けられたスクリーンホルダーにスクリーンを取り付ける
。ホルダーに取り付けたとき、研磨されるスクリーン表面が上を向く。

【００３４】試験を行う研磨物品は、直径約５３．５ｃｍ（２１インチ）であり、研磨剤は
研磨物品の中心から最大約２４ｃｍ（９１／２インチ）延在して取り付けられ
ている。研磨物品の中央７．６ｃｍ（３インチ）の部分には研磨剤が取り付けら
れていない。中央には３．２ｃｍ（１．２５インチ）の穴も存在し、ここに研磨
物品をドームに取り付けるための中空ボルトが挿入され、これによって研磨中に
研磨物品の中央に冷却剤が注入される。研磨物品は、フック−ループ取付システ
ムを使用してゴム製バックアップ材料（ショアＡ値２０）に取り付けられる。次
にこのバックアップ材料は、感圧接着剤を使用して湾曲したドームに取り付けら
れる。さらに、研磨物品とゴム製バックアップの組立体をドームにしっかり固定
するためにセンターボルトが使用される。ドームの曲率は１４００ｍｍであり、
この値はこの試験手順で使用されるＣＲＴスクリーンの曲率に近い。研磨物品と
ＣＲＴスクリーンが面するように６本のボルトを使用してドームをポリッシャー
に取り付ける。ドーム中央がスクリーン中央と７５ｍｍずれ、さらにドームが水
平位置から３．４°傾斜するようにドームが配置される。これによって、研磨さ
れる表面の湾曲を考慮した場合のスクリーンと研磨物品の適合性が最良となる。

【００３５】この試験は、スクリーン速度４５ｒｐｍ（反時計方向）、研磨物品速度７００
ｒｐｍ（時計方向）、全体の力１３５０ポンドの条件で実施され、スクリーンの
表面積にわたって平均界面圧力１１ｐｓｉが得られる。界面圧力は、種々の条件
で試験を行った場合には増減することもある。

【００３６】試験開始前に、スクリーンの重量および表面粗さを記録する。ＭａｈｒＣｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能な商品名「ＰＥＲＴＨＯＭＥＴＥＲ」のダイヤ
モンドスタイラスプロフィルメーターを使用して、表面仕上げ（Ｒａ、Ｒｍａｘ
）を記録する。研磨物品表面とガラス表面の間を潤滑にするために、流速約６ガ
ロン／分（２０リットル／分）の冷却剤が研磨物品の中央から圧送される。研磨
材とスクリーンを所望の速度で回転させながら、研磨物品を下降させてガラス表
面と接触させる。グラインダーの研削時間間隔は３０秒間に設定する。研削後、
スクリーンの表面仕上げおよび最終重量を記録する。

【００３７】所望の仕様に実際のＣＲＴスクリーンを研削するのに必要な実時間（速度）は
、使用する研磨装置、研磨物品の下のバッキングパッド、研磨物品の回転速度、
研磨される表面の大きさ、接触圧、研磨粒子の粒径、使用される潤滑剤の種類、
および研削される表面の初期条件等などの多数の要因に依存して変化することが
理解できるであろう。上述のＣＰＰ手順によって、本発明による物品および方法
と従来のガラス研削技術とを比較するために利用可能な基準性能特性が簡単に得
られる。

【００３８】発明の詳細な説明本発明は、バッキングと、バッキング表面に接合するバインダー中に分散した
ダイヤモンド、ダイヤモンド粒子を含む凝集体、またはセリア粒子を含むことが
好ましい少なくとも１つの三次元研磨コーティングと、を有する研磨物品を使用
したガラス表面の仕上げ、すなわち研削および研磨のための物品および方法に関
する。研磨コーティングは、バインダー前駆体と、複数の研磨粒子または研磨凝
集体、好ましくはダイヤモンドまたはセリア研磨粒子、あるいはダイヤモンド粒
子を含む凝集体、またはそれらの組合せとから構成されるバインダーを含む。

【００３９】ガラスの最終用途は家庭または商業環境にある場合があり、装飾目的や構造用
目的に使用されることがある。ガラスは少なくとも１つの仕上げ面を有する。ガ
ラスは比較的平坦な場合もあるし、あるいはガラスに関連してある輪郭を有する
場合もある。これらの輪郭は、曲線の形状またはコーナーである場合もある。ガ
ラス表面またはワークピースの例としては、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の一部が挙げられる。ＣＲＴスクリーンは、
テレビセット、コンピュータモニタなどの装置で使用されるディスプレイ表面に
広範囲に見られる。ＣＲＴスクリーンは、約１０ｃｍ（４インチ）〜約１００ｃ
ｍ（４０インチ）以上のサイズ（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面を有し、ある曲率半径が存在する。

【００４０】図面を参照すると、本発明による研磨物品１０の一実施態様が図１と２に示さ
れている。図１は、一体的に成形されたバッキング１４と、その一方の主面上に
搭載された複数の研磨複合体１１とを有する研磨物品１０の斜視図である。複合
体１１は菱形であり、末端部または上面１２と基部１３とを有する。研磨複合体
１１は、有機バインダー中に分散した複数の研磨粒子を含む。研磨粒子は、異な
る種類の研磨材料の混合物の場合もある。複合体１１は、基部１３に沿ってバッ
キング１４と一体的に成形される。ほとんどすべての場合、バッキング１４は、
複合体１１の間のランドエリアとして見ることができる。複合体１１は、有機樹
脂と研磨粒子、ならびに充填剤、顔料、カップリング剤などの任意の別の選択可
能な添加剤を含む。

【００４１】図２は研磨物品１０の上面図であり、この場合もバッキング１４上の上面１２
を有する複合体１１を示している。複合体１１はバッキング１４の表面全体の上
にある場合もあるし、あるいは図２に示されるようにバッキング１４の一部は複
合体で覆われずに残る場合もある。複合体１１は、対称的で規則的にバッキング
１４上に配置される。

【００４２】隣接する研磨複合体の基部１３は、バッキングまたはランドエリア１４によっ
て互いに分離されることが好ましい。このように分離することによって、少なく
とも一部で研磨複合体間を流体媒体が自由に流れることができる。この流体媒体
の自由な流れは、切削速度が優れた表面仕上げ、またはガラス研削中の平坦性の
増加に寄与しやすい。研磨複合体の間隔は、直線１ｃｍ当たり約０．３個の研磨
複合体〜直線１ｃｍ当たり約１００個の研磨複合体、好ましくは直線１ｃｍ当た
り約０．４個〜約２０個の研磨複合体、より好ましくは直線１ｃｍ当たり約０．
５個〜１０個の研磨複合体、さらにより好ましくは約０．６個〜３．０個の研磨
複合体の範囲を変動しうる。研磨物品の一態様では、少なくとも複合体約５個／
ｃｍ^２、好ましくは少なくとも複合体１００個／ｃｍ^２が存在する。本発明のさ
らなる実施態様では、複合体の面積間隔は複合体約１個〜１２，０００個／ｃｍ^２である。

【００４３】研磨複合体の好ましい形状の１つは、図３に示されるような略円筒形であり、
図３は円形研磨複合体３１を有する研磨物品３０の上面図である。バッキング３
４は複合体３１の間に見ることができる。図３では、バッキング３４の表面全体
（複合体間のランドエリアを除く）は複合体３１で覆われている。研磨複合体３
１の高さは研磨物品３０全体で一定であることが好ましいが、研磨複合体が様々
な高さを有することも可能である。複合体の高さは、約１０μｍ〜約２５，００
０μｍ（２．５ｃｍ）、好ましくは約２５〜約１５，０００μｍ、より好ましく
は約１００〜約１０，０００μｍ、さらにより好ましくは約１，０００〜約８，
０００μｍの値となりうる。少なくとも円筒形複合体の場合には、複合体の直径
は、約１，０００〜２５，０００μｍ（１．０ｍｍ〜２．５ｃｍ）、好ましくは
５，０００〜２０，０００μｍの値となりうる。特に好ましい形状としては、高
さが約９，５００μｍ（０．９５ｃｍ）で基部の直径が約１５，９００μｍ（１
．５９ｃｍ）である円筒形が挙げられる。隣接する円筒の基部の間は約３，２０
０μｍである。別の好ましい形状としては、高さが約６，３００μｍ（０．６３
ｃｍ）で基部の直径が約７，９００μｍ（０．７９ｃｍ）である円筒形が挙げら
れる。隣接する円筒の基部の間は約２，４００μｍである。

【００４４】図４はくさび型またはパイ型の研磨物品４０の上面図である。複合体４１は弓
形部分に配列され、複合体の間にランドエリア４４が存在する。複合体４１は形
状および寸法が同一ではない。

【００４５】一部の用途では、得られる研磨物品の研削能力を向上させるために、研磨複合
体中に金属接合セグメントを有することが望ましい場合がある。このセグメント
は、例えば、電位めっき、ホットプレス、焼結、あるいはその他の任意の公知の
方法によって形成することができる。ダイヤモンド粒子などの研磨粒子は、セグ
メント全体に不規則に分布する場合もあるし、あるいは正確な間隔で配置される
場合もある。研磨粒子は層中に存在する場合もあるし、セグメント全体に均一に
分布する場合もある。金属接合研磨セグメントの例は、１９９７年１２月４日出
願の米国特許出願第０８／９８４，８９９号に教示されている。セグメントは、
研磨複合体の側端部内に完全に嵌合する、すなわち複合体の上面の上または側壁
から離れて延在しない場合もある。ガラスまたはビトリファイド接合、セラミッ
ク、またはガラス−セラミック接合によって接合させたセグメントも使用するこ
とができる。

【００４６】図５は、バッキング５４上に研磨複合体５１を有する研磨物品５０の上面図で
ある。研磨複合体５１の一部には、金属接合研磨セグメント５５が埋め込まれて
いる。

【００４７】図６Ａおよび６Ｂは、それぞれ複合体６１の側面図と上面図を示している。図
６Ａは、バッキング（図示していない）と隣接する基部６３と上面６２とを有す
る複合体６１を示している。複合体６１の高さはＨである。一般に複合体の高さ
は、約１０μｍ〜約３０，０００μｍ（２．５ｃｍ）、好ましくは約２５〜約１
５，０００μｍ、より好ましくは約１００〜約１０，０００μｍである。一部の
実施態様では、複合体６１は角錐または円錐などのわずかにテーパーの付いた形
状が望ましいこともある。図６Ａは、複合体６１のテーパーを画定する基部６３
と側壁６６の間の内角αを有する複合体６１を示している。角度αは９０°（す
なわち複合体のテーパーが存在しない）〜約４５°の範囲を取ることができる。
好ましくは角度αは７５°〜８９．９°であり、より好ましくは８０°〜８９．
７°であり、さらにより好ましくは８０°〜８７°である。テーパー付き複合体
は使用中の複合体の破壊の制御が容易になる場合があり、また複合体の成形に使
用される工具から複合体を取り外しやすくなると考えられる。また図６Ａには半
径ｒも示されており、これは側壁６６が上面６２と出合うコーナーの内半径であ
る。丸いコーナーは材料（すなわち樹脂と研磨粒子）の完全な充填と工具からの
除去がより容易であるため、わずかに丸いまたは丸みのついたコーナーを有する
ことが一般に好ましい。

【００４８】図６Ｂは複合体６１の上面図である。基部６３の直径Ｄ_Ｏは上面６２の直径Ｄ_Ｔよりも大きい。６１などの円形複合体の場合、Ｄ_Ｏは約１，０００μｍ〜約２
５，０００μｍ（２．５ｃｍ）となることができる。同様にＤ_Ｔは約５００μｍ
〜約５０，０００μｍとなることができる。正方形、長方形、三角形、星形など
のその他の断面形状の場合は、複合体の直径はＤＯとＤＴの差であり、複合材６
１のテーパー（角度αと直接関係がある）と高さＨとによって決定される。

【００４９】研磨複合材の形状は識別できる任意の形状を有し、立方体、ブロック、円筒、
角柱、長方形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、十字、または平坦な上面を有
する柱などの任意の幾何学的形状であってよい。米国特許第５，６８１，２１７
号には半球形が記載されている。研磨物品は、異なる研磨複合体形状の混合物を
有することができる。複合体の基部の断面形状が上面と異なる場合も考慮される
。例えば、研磨複合体の基部が正方形で、上面が円形であってもよい。

【００５０】研磨複合体の基部は互いに接触する場合があるし、隣接する研磨複合体の基部
が互いに分離している場合もある。この規定による接触は、隣接する複合体が共
通の研磨ランド材料、または複合体の向かい合う側壁間で接触し延在する橋状構
造を共有する配列も包含しているものと理解されたい。研磨ランド材料は、研磨
複合体の形成に使用される同じ研磨スラリー、またはバッキングの形成に使用さ
れるスラリーから一般に形成される。

【００５１】図１、２、および４に示される研磨物品は、複数のこのような物品に使用され
るように設計されている。これらのパイ型またはくさび形物品は、３６０°の円
形を完成させるようにバックアップパッド上に全体的に配置される。次に、この
研磨物品の円はＴＶおよびＣＲＴスクリーンなどのガラスワークピースの研削に
使用される。別の場合には、バックアップパッド上に配置してバックアップパッ
ド全体を覆うために、図３や５に示されるような物品１つのみが必要となる。

【００５２】バッキングの表面積の少なくとも２０％は研磨複合体で覆われ、通常表面積の
約９０％以下が覆われる。厳密な研削工程によって異なるが、研削は研磨物品全
体で行われる場合もあるし、あるいは別の領域よりもある領域に集中する場合も
ある。

【００５３】Ａ．バインダー複数の凝集体を互いに接合する研磨複合体のバインダーは、未硬化または未重
合状態の樹脂であるバインダー前駆体から形成される。研磨物品の製造中、バイ
ンダー前駆体の重合または硬化が行われ、それによってバインダーが形成される
。バインダー前駆体は、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、および／またはこのような樹脂の組合せおよび混合物であってよい。

【００５４】好ましいバインダー前駆体の１つは、フリーラジカル機構で重合する樹脂また
は樹脂混合物である。この重合過程は、バインダー前駆体を適切な触媒とともに
熱エネルギーまたは放射線エネルギーなどのエネルギー源に曝露することによっ
て開始する。放射線エネルギーの例としては、電子ビーム、紫外光、または可視
光が挙げられる。

【００５５】フリーラジカル硬化性樹脂の例としては、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、エチレン系不飽和モノマー、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モノマー、少なくとも１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モノマー、少なくとも１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モノマー、ならびにそれら混合物およ
び組合せが挙げられる。アクリレートという用語は、アクリレートとメタクリレ
ートを包含している。

【００５６】好ましいバインダー前駆体の１つは、ウレタンアクリレートオリゴマー、また
はウレタンアクリレートオリゴマーとエチレン系不飽和モノマーの混合物を含む
。好ましいエチレン系不飽和モノマーは、一官能性アクリレートモノマー、二官
能性アクリレートモノマー、三官能性アクリレートモノマー、またはそれらの組
合せである。これらのバインダー前駆体から得られるバインダーは、研磨物品に
所望の性質を付与する。特に、これらのバインダーによって、研磨物品の寿命全
体にわたって研磨粒子を強固に保持する靭性、耐久性、および持続性の媒体が得
られる。ダイヤモンド研磨粒子は従来のほとんどの研磨粒子よりも実質的に寿命
が長いため、ダイヤモンド研磨粒子と併用する場合にこのバインダーの化学的性
質は特に有用である。ダイヤモンド研磨粒子と関連する長寿命の利点を最大限生
かすためには、靭性で耐久性のバインダーが望ましい。したがって、ウレタンア
クリレートオリゴマーまたはウレタンアクリレートオリゴマーおよびアクリレー
トモノマーの混合物とダイヤモンド研磨粒子とのこの組合せによって、長寿命で
耐久性の研磨コーティングが得られる。

【００５７】アクリル化ウレタンの例としては、ＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐ．（ニュージャー
ジー州Ｈｏｂｏｋｅｎ）より市販される商品名「ＰＨＯＴＯＭＥＲ」（例えば「
ＰＨＯＴＯＭＥＲ６０１０」）、ＵＣＢＲａｄｃｕｒｅＩｎｃ．（ジョー
ジア州Ｓｍｙｒｎａ）より市販される「ＥＢＥＣＲＹＬ２２０」（分子量１，
０００の六官能性芳香族ウレタンアクリレート）、「ＥＢＥＣＲＹＬ２８４」
（１，６−ヘキサンジオールジアクリレートで希釈した分子量１，２００の脂肪
族ウレタンジアクリレート）、「ＥＢＥＣＲＹＬ４８２７」（分子量１，６０
０の芳香族ウレタンジアクリレート）、「ＥＢＥＣＲＹＬ４８３０」（テトラ
エチレングリコールジアクリレートで希釈した分子量１，２００の脂肪族ウレタ
ンジアクリレート）、「ＥＢＥＣＲＹＬ６６０２」（トリメチロールプロパ
ンエポキシトリアクリレートで希釈した分子量１，３００の三官能性芳香族ウレ
タンアクリレート）、および「ＥＢＥＣＲＹＬ８４０」（分子量１，０００の
脂肪族ウレタンジアクリレート）、ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏｍｐａｎｙ（ペンシ
ルバニア州ＷｅｓｔＣｈｅｓｔｅｒ）より市販される「ＳＡＲＴＯＭＥＲ」（
例えば、「ＳＡＲＴＯＭＥＲ９６３５、９６４５、９６５５、９６３−Ｂ８０
、９６６−Ａ８０」など）、ならびにＭｏｒｔｏｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ（イリノイ州Ｃｈｉｃａｇｏ）より市販される「ＵＶＩＴＨＡＮＥ」（例えば
「ＵＶＩＴＨＡＮＥ７８２」）として知られるアクリル化ウレタンが挙げられ
る。

【００５８】エチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマー、あるいはアクリレートモノマー
またはオリゴマーは、一官能性、二官能性、三官能性、または四官能性、あるい
はそれを超える官能性の場合がある。アクリレートという用語は、アクリレート
とメタクリレートの両方を含む。エチレン系不飽和バインダー前駆体としては、
炭素、水素、および酸素、ならびに任意に窒素およびハロゲンの原子を含有する
モノマーおよびポリマーの両方の化合物が挙げられる。エチレン系不飽和モノマ
ーまたはオリゴマーは、分子量が約４，０００未満であることが好ましく、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によって得られるエステルが好ましい。エチレン
系不飽和モノマーの代表例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、スチレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロ
ピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、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、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート、およびペンタエリスリトールテトラメタクリレートが挙げられる
。その他のエチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマーとしては、カルボン酸の
モノアリル、ポリアリル、およびポリメタリルエステルおよびアミド、例えば、
フタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、およびＮ，Ｎ−ジアリルアジパミドが
挙げられる。さらに別の窒素含有化合物としては、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−トリス（２−メタクリロキシエチル
）−ｓ−トリアジン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチル−アクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニル−ピロリドン、および
Ｎ−ビニル−ピロリドン、ならびにＲａｄｃｕｒｅＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓよ
り市販される「ＣＭＤ３７００」が挙げられる。エチレン系不飽和希釈剤また
はモノマーの例は、米国特許第５，２３６，４７２号および第５，５８０，６４
７号に見ることができる。

【００５９】一般に、これらのアクリレートモノマー間の比率は、ダイヤモンド研磨粒子、
および最終研磨物品に望まれる任意の添加剤または充填剤の重量％によって変動
する。通常、これらのアクリレートモノマーは、約５重量部〜約９５重量部のウ
レタンアクリレートオリゴマーに対して約５重量部〜約９５重量部のエチレン系
不飽和モノマーの範囲である。その他の有用となりうるバインダーおよびバイン
ダー前駆体に関するさらなる情報は、ＰＣＴＷＯ９７／１１４８４号および米
国特許第４，７７３，９２０号に見ることができる。

【００６０】アクリル化エポキシはエポキシ樹脂のジアクリレートエステルであり、例えば
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が挙げられる。アクリ
ル化エポキシの例としては、「ＣＭＤ３５００」、「ＣＭＤ３６００」、お
よび「ＣＭＤ３７００」（すべてＲａｄｃｕｒｅＳｐｅｃｉａｌｔｉｅより
市販される）ならびに、「ＣＮ１０３」、「ＣＮ１０４」、「ＣＮ１１１」、「
ＣＮ１１２」、および「ＣＮ１１４」（すべてＳａｒｔｏｍｅｒＣｏｍｐａｎ
ｙより市販される）が挙げられる。

【００６１】ポリエステルアクリレートの例としては、ＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎより市販される「ＰＨＯＴＯＭＥＲ５００７」および「ＰＨＯＴＯＭＥＲ
５０１８」が挙げられる。

【００６２】アミノプラストモノマーは、少なくとも１つのペンダントα，β−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よい。このような材料の例としては、
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、ｏ−またはｐ−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、およびそれらの組合せが挙げられる。こ
れらの材料については、米国特許第４，９０３，４４０号および第５，２３６，
４７２号にさらなる記載がある。

【００６３】少なくとも１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、およ
び少なくとも１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４，６５２，２７４号により詳細に記載されている。好ましいイソ
シアヌレート材料はトリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリ
レートである。

【００６４】フリーラジカル硬化性樹脂を硬化または重合させる方法によるが、バインダー
前駆体は硬化剤（触媒または開始剤としても知られている）をさらに含むことが
できる。硬化剤が適切なエネルギー源に曝露すると、重合過程を開始させるフリ
ーラジカル源を生成する。

【００６５】別の好ましいバインダー前駆体はエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂はオキシ
ラン環を有し、開環反応によって重合する。このようなエポキシド樹脂としては
、モノマー性エポキシ樹脂およびポリマー性エポキシ樹脂が挙げられる。好まし
いエポキシ樹脂の例としては、２，２−ビス−４−（２，３−エポキシプロポキ
シ）−フェニルプロパン、ビスフェノールのジグリシジルエーテル（Ｓｈｅｌｌ
ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（テキサス州Ｈｏｕｓｔｏｎ）より市販される「Ｅ
ＰＯＮ８２８」、「ＥＰＯＮ１００４」、および「ＥＰＯＮ１００１Ｆ」
、ならびにＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ（ミシガン州Ｍｉｄｌａｎｄ）より
市販される「ＤＥＲ−３３１」、「ＤＥＲ−３３２」、および「ＤＥＲ−３３４
」が挙げられる）が挙げられる。その他の好適なエポキシ樹脂としては、脂環式
エポキシ、フェノールホルムアルデヒドノボラックのグリシジルエーテル（例え
ば「ＤＥＮ−４３１」および「ＤＥＮ−４２８」）が挙げられ、ＤｏｗＣｈｅ
ｍｉｃａｌＣｏ．より市販されている。有用な多官能性エポキシ樹脂の例は、
「ＭＹ５００」、「ＭＹ５１０」、「ＭＹ７２０」、および「Ｔａｃｔｉ
ｘ７４２」（すべてＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ（ニ
ューヨーク州Ｂｒｅｗｓｔｅｒ）より市販される）、ならびにＳｈｅｌｌの「Ｅ
ＰＯＮＨＰＴ１０７６」および「ＥＰＯＮ１０３１」である。フリーラジ
カル硬化性樹脂とエポキシ樹脂の混合物が、米国特許第４，７５１，１３８号お
よび第５，２５６，１７０号にさらに記載されている。

【００６６】研磨物品中の研磨粒子と混合する場合、バインダー材料は高耐熱性であること
が好ましい。特に、好ましくは硬化したバインダーはガラス転移温度（すなわち
Ｔｇ）が少なくとも１５０℃であり、好ましくは少なくとも１６０℃である。一
部の実施態様では、Ｔｇは少なくとも１７５℃であることが望ましい。最高で２
００℃までのＴｇが一部の実施態様で好ましくなりうる。研削工程中は大量の熱
が発生し、研磨物品、特にバインダーは、最小限の劣化で研削温度に耐えられる
べきである。エポキシが高温抵抗性であることは一般に知られており、例えば、
ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｏｌｙｍｅｒｓａｎｄＣｏｍｐｏｓ
ｉｔｅｓ，ｐｐ．２５８−３１８，ｅｄＪａｃｑｕｅｌｉｎｅＩ．Ｋｒｏｓ
ｃｈｗｉｔｚ，１９９１を参照されたい。一般に多官能性エポキシは高耐熱性と
なる。

【００６７】Ｂ．バッキング材料バッキングは研磨複合体を支持する機能を果たす。バッキングはバインダー前
駆体を硬化条件にさらした後にバインダーと接着可能となるべきであり、得られ
る研磨物品が長寿命となるようの強靱で耐久性であるべきである。さらに、本発
明の方法に使用される物品がガラスの表面輪郭、半径、および不規則構造に適合
できるように、バッキングは十分に可撓性であるべきである。

【００６８】バッキングは、ポリマーフィルム、紙、バルカナイズドファイバー、成形また
は注型エラストマー、処理不織バッキング、または処理織物であってよい。ポリ
マーフィルムの例としては、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が挙げられる。紙を含めた不織材
料は、必要な性質を選るために、熱硬化性または熱可塑性のいずれかの材料を含
浸させてもよい。上記の任意のバッキング材料は、充填剤、繊維、染料、顔料、
湿潤剤、カップリング剤、可塑剤などの添加剤をさらに含むことができる。バッ
キングは、ＤｕＰｏｎｔＣｏｍｐａｎｙ（デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ
）より入手可能な織物ＮＯＭＥＸＴＭ^ＴＭなどの補強スクリムまたは織物も含む
ことができる。

【００６９】場合によっては、一体的に成形されたバッキング、すなわち、織物などのバッ
キングに複合体を別個に取り付ける代わりに複合体と隣接させて直接成形したバ
ッキングが好ましい。複合体を成形した後で複合体の裏側の上にバッキングを成
形または注型する場合もあるし、複合体とバッキングを同時に成形または注型す
る場合もある。バッキングは、熱または放射線硬化性の熱可塑性または熱硬化性
樹脂から成形することができる。代表的で好ましい熱硬化性樹脂の例としては、
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
系不飽和樹脂、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、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい熱可塑性樹
脂の例としては、ポリアミド樹脂（例えばナイロン）、ポリエステル樹脂、およ
びポリウレタン樹脂（ポリウレタン−尿素樹脂を含む）が挙げられる。好ましい
熱可塑性樹脂の１つは、ポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオール
とイソシアネートの反応生成物から誘導されるポリウレタンである。バッキング
の化学的性質は、複合体の化学的性質と同一または類似していてもよい。

【００７０】Ｃ．研磨粒子本発明による研磨物品は複数の研磨粒子も有する。これらの研磨粒子、個々の
研磨粒子、１種類の研磨粒子の凝集体、または研磨粒子の組合せ、あるいはそれ
らの組合せとして存在することができる。

【００７１】研磨粒子の平均粒度は好ましくは約０．０１μｍ（小型粒子）〜５００μｍ（
大型粒子）、より好ましくは約０．２５μｍ〜約５００μｍ、さらにより好まし
くは約３μｍ〜約４００μｍ、最も好ましくは約５μｍ〜約５０μｍである。場
合によっては、研磨粒子の粒径は「メッシュ」または「グレード」として記載さ
れるが、どちらも一般的に知られる研磨粒子のふるい分け方法である。

【００７２】研磨粒子はモース硬度が少なくとも８であることが好ましく、より好ましくは
少なくとも９である。そのような研磨粒子の例としては、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、ダイ
ヤモンド（天然および合成）、立方晶窒化ホウ素、およびそれらの組合せが挙げ
られる。ガーネット、酸化鉄、アルミナジルコニア、ムライト、およびセリアな
どのより軟質の研磨粒子を使用することもできる。研磨粒子は、表面処理やコー
ティングをさらに含んでもよく、例えばカップリング剤や金属またはセラミック
コーティングを含んでもよい。

【００７３】研磨凝集体の例を図７に示す。研磨凝集体７０は、永久バインダー７２中に分
散しこれによって互いに保持された個々の研磨粒子７４を含む。好ましくは、研
磨粒子７４は個々のダイヤモンド粒子である。凝集体に使用される個々の研磨粒
子の粒径は通常約０．２５〜約１００μｍの範囲である。永久バインダー７２は
前述のようにガラス、セラミック、金属、または有機バインダーであってよく、
通常は研磨粒子：バインダーの比率が約１：４〜４：１で存在する。ある実施態
様では、粒子とバインダーがほぼ同量であることが好ましい。好ましい永久バイ
ンダーは、ＳｐｅｃｉａｌｔｙＧｌａｓｓＩｎｃ．（フロリダ州Ｏｌｄｓｍ
ａｒ）より市販される「ＳＰ１０８６」ガラス粉末である。凝集体は非研磨剤ま
たは充填剤粒子を含んでもよい。研磨凝集体については、米国特許第４，３１１
，４８９号、第４，６５２，２７５号、および第４，７９９，９３９にさらなる
詳細が記載されている。

【００７４】一般に、ダイヤモンド粒子などの個々の粒子を含む凝集体粒子の平均粒度は、
約２０μｍ〜約１０００の範囲である。多くの場合、凝集体中の個々の研磨粒子
が約１５μｍ以上であれば、全体の凝集体は通常約１００〜約１０００μｍであ
り、好ましくは約１００〜約４００μｍ、より好ましくは約２１０〜約３６０μ
ｍである。しかしながら、個々の研磨粒子の平均粒度が約１５μｍ以下の場合は
、全体の凝集体は多くの場合約２０〜約４５０μｍであり、好ましくは約４０〜
約４００μｍ、より好ましくは約７０〜約３００μｍである。

【００７５】凝集体に使用される研磨粒子は、前述のものなどの任意の公知の研磨粒子であ
ってよい。さらに、２種類以上の研磨粒子の混合物を凝集体に使用してもよい。
研磨粒子の混合物は同じ比率で存在してもよいし、一方の種類の研磨粒子がもう
一方の種類よりも有意に多くてもよいし、あるいは異なる研磨粒子の任意の組合
せであってもよい。混合研磨粒子は同じ平均粒度または同じ粒径分布の場合もあ
るしそうでない場合もある。

【００７６】好ましい凝集体の一例は、ダイヤモンド研磨粒子と酸化アルミニウム研磨粒子
が凝集体全体で均一になった混合物を有する凝集体である。この研磨粒子の混合
物はダイヤモンド：酸化アルミニウムが約１：４である。研磨粒子の重量とほぼ
同じ量のガラスバインダーが凝集体の構造化に使用される。

【００７７】ガラス研削の場合、研磨物品にはダイヤモンド研磨粒子またはダイヤモンドを
含む研磨凝集体が使用されることが好ましい。これらのダイヤモンド研磨粒子は
天然または合成のダイヤモンドであってよく、「樹脂接合ダイヤモンド」、「の
こ刃グレードダイヤモンド」、または「金属接合ダイヤモンド」を考慮してもよ
い。単結晶ダイヤモンドは、ごつごつした形状の場合もあるし、あるいは針状形
状の場合もある。単結晶ダイヤモンド粒子は、金属コーティング（例えば、ニッ
ケル、アルミニウム、銅など）、無機コーティング（例えばシリカ）、または有
機コーティングなどの表面コーティングを含んでもよい。本発明の研磨物品は、
ダイヤモンドと他の研磨粒子との混合物を含んでもよい。ガラス研磨の場合は、
研磨物品にはセリア研磨粒子が使用されると好ましい。

【００７８】三次元研磨コーティング、すなわち研磨複合体は約０．１重量部の研磨粒子〜
９９重量部の研磨粒子、および１重量部のバインダー〜９９．９重量部のバイン
ダーを有することができ、ここで用語「バインダー」は任意の充填剤および／ま
たは研磨粒子以外のその他の添加剤を含む。個々の研磨粒子の凝集体が研磨コー
ティングに使用される場合、個々の研磨粒子の量または凝集体の量を記載するこ
とができる。

【００７９】研磨コーティング中の研磨粒子の好ましい量は、全体の研磨物品の構成および
それが使用される工程に左右される。例えば、工程中に水道水を使用するガラス
研磨用途に研磨構造体が使用される場合、ダイヤモンド研磨粒子の特に有用な範
囲は研磨複合体コーティング中に１〜３重量％のダイヤモンドであり、５０％の
ダイヤモンド粒子を有する凝集体が使用される場合は、これは研磨コーティング
中の凝集体の範囲が約２〜６％に相当する。研磨物品が研磨複合体の主要研磨剤
としてセリア粒子を含有する場合、セリア粒子は好ましくは１〜９５重量部、よ
り好ましくは１０〜９５重量部の量で存在し、残分がバインダーである。

【００８０】鉱油エマルションなどの潤滑剤が使用される実施態様では、研磨コーティング
は好ましくは約１〜５０重量部の研磨粒子と約５０〜９９重量部のバインダーを
含み、さらにより好ましくは約５〜４０重量部の研磨粒子と約６０〜９５重量部
のバインダーを含み、５０重量％の研磨粒子を有する凝集体が使用される場合、
これは好ましい凝集体範囲で２〜１００部、より好ましくは１０〜８０部の凝集
体に相当する。

【００８１】別の実施態様では、研磨コーティングは好ましくは約１５〜５０部の研磨粒子
を含み、より好ましくは３０〜４０部の研磨粒子、さらにより好ましくは約２０
〜３５部の研磨粒子、最も好ましくは約３０〜３５部含み、５０重量％の研磨粒
子を有する凝集体が使用される場合、これは研磨コーティング中の凝集体の範囲
が３０〜１００部、６０〜８０部、４０〜７０部、および６０〜７０部の凝集体
に相当する。

【００８２】凝集体のみを有し凝集体を互いに接合させるもの以外のバインダーは存在しな
い研磨コーティングも実現可能であると考えられる。このような実施態様では、
研磨コーティングは、凝集体に使用されるバインダーによって互いに保持される
。バインダーを軟化させる温度に凝集体を加熱することで、バインダーがわずか
に流動して複数の凝集体を接合させるが、凝集体構造は壊れないようにすること
によって、このような研磨コーティングを形成させることができる。例えば、ガ
ラスバインダーが凝集体に使用される場合、ガラスバインダーが軟化して隣接す
る凝集体に移動するのに十分な温度に凝集体が加熱される。冷却後、凝集体は研
磨コーティングを形成する。

【００８３】好ましい研磨コーティングの例としては、凝集体と個々のダイヤモンド研磨粒
子の両方が有機バインダー樹脂全体に分散したものが挙げられる。この凝集体は
、ダイヤモンド粒子：酸化アルミニウム粒子：ガラスバインダーの比が１：４：
５である。凝集体は研磨コーティング全体の約６６重量％を占め、さらに別の５
％の研磨コーティングは個々のダイヤモンド粒子によって占められ、コーティン
グの残りが有機バインダーである。

【００８４】ＬＯＨＯｐｔｉｃａｌより市販される「Ｋ−４０」潤滑剤と併用するのに好
ましい研磨コーティングの例は、６６％の凝集体と３４％のバインダーを含むコ
ーティングであり、この凝集体は平均粒度２５μｍのダイヤモンド粒子５０％と
ガラスバインダー５０％である。

【００８５】研磨凝集体の製造手順ダイヤモンド凝集体は、一時的バインダー、永久バインダー（例えば、ガラス
、セラミック、金属）、および単独の研磨粒子を、成分をぬらして成形可能なペ
ーストを形成するのに十分な量の溶剤とともに互いに混合することによって作製
することができる。一時的（例えば犠牲的）または永久的のいずれかの任意の増
孔剤をペーストに加えてもよい。しかしながら永久バインダーが有機バインダー
である場合は、一時的バインダーは必要ではない。得られた成形可能なペースト
を、好適な成形型に入れ、乾燥させ、硬化した凝集体を取り出す。凝集体はスク
リーンなどの分粒手段を使用して個々の凝集体に分離して、空気中、不活性雰囲
気中、または還元性雰囲気中で称することによって、最終乾燥凝集体が得られる
。有機永久バインダーの場合には、粒子の焼成は行われず、有機バインダーを硬
化させる方法で処理が行われる。

【００８６】研磨凝集体を製造する方法の１つでは、複数のキャビティを有する製造工具ま
たは成形型を使用する。これらのキャビティは所望の研磨複合体の実質的に逆の
形状をしており、これによって研磨複合体の形状の形成と配置が行われる。これ
らのキャビティは、円筒、ドーム、角錐、長方形、切頭角錐、角柱、立方体、円
錐、切頭円錐、あるいは上面の断面が三角形、正方形、円形、長方形、六角形、
八角形などである任意の形状などの任意の幾何学的形状であってよい。

【００８７】研磨スラリーは、ダイコーティング、減圧ダイコーティング、吹き付け、ロー
ルコーティング、転写コーティング、ナイフコーティングなどの任意の従来技術
によって成形型のキャビティにコーティングすることができる。平坦な頂部また
は比較的まっすぐな側壁を有するキャビティを成形型が有する場合は、空気の取
り込みを最小限にするためにコーティング中に減圧装置を使用することが好まし
い。

【００８８】成形型はベルト、シート、連続シートまたはウェブ、輪転グラビアロールなど
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、また
はダイであることができ、また成形型はニッケルめっき表面などの金属、合金、
セラミックまたはプラスチックであってよい。製造工具、それらの製造、材料な
どに関するさらなる情報は、米国特許第５，１５２，９１７号および第５，４３
５，８１６号にみることができる。

【００８９】研磨スラリーが熱硬化性バインダー前駆体を含む場合は、一般に最初にエネル
ギー源に曝露することによってバインダー前駆体の硬化または重合が行われる。
放射線エネルギーは好ましいエネルギー源の１つである。放射線エネルギー源と
しては、電子ビーム、紫外光、または可視光が挙げられる。

【００９０】研磨凝集体を製造するための製造工具のさらなる詳細は、米国特許第５，１５
２，９１７号（製造される被覆研磨物品が製造ツールの逆のレプリカである）、
および米国特許第５，４３５，８１６号にさらに記載されている。

【００９１】Ｄ．添加剤本発明の研磨凝集体、研磨コーティング、およびバッキングは、研磨粒子表面
改質添加剤、カップリング剤、充填剤、発泡剤、繊維、増孔剤、帯電防止剤、硬
化剤、懸濁剤、光増感剤、潤滑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、染料、ＵＶ安定
剤、および酸化防止剤などの添加剤を有することができる。これらの材料の量は
、希望する性質が得られるように選択される。

【００９２】カップリング剤は、バインダーと研磨粒子、ならびに任意の充填剤粒子の間に
会合性架橋を形成することができる。カップリング剤の例としては、シラン類、
チタネート類、およびジルコアルミネート類が挙げられる。カップリング剤は、
バインダー前駆体に直接加えてもよく、バインダー前駆体の約０〜３０重量％、
好ましくは０．１〜２５重量％がカップリング剤となることができる。あるいは
、カップリング剤は任意の粒子表面に、粒子とカップリング剤の重量を基準にし
て通常約０〜３重量％のカップリング剤を適用することもできる。市販のカップ
リング剤の例としては、ＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（コネティカット州Ｄ
ａｎｂｕｒｙ）より市販される「Ａ１７４」および「Ａ１２３０」が挙げられる
。市販のカップリング剤のさらに別の例は、ＫｅｎｒｉｃｈＰｅｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌｓ（ニュージャージー州Ｂａｙｏｎｎｅ）より商品名「ＫＲ−ＴＴＳ
」で市販されるイソプロピルトリイソステロイルチタネートである。

【００９３】研磨凝集体または研磨コーティングは、さらに充填剤粒子を任意に含むことが
できる。一般に充填剤の平均粒度は０．１〜５０μｍの範囲であり、通常１〜３
０μｍの範囲である。本発明に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、マール、トラバーチン、大理石、および
石灰石）、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、および炭酸マグネシ
ウム）、シリカ（例えば、石英、ガラスビーズ、ガラスバブル、およびガラス繊
維）、シリケート、（例えば、タルク、クレイ（モンモリロナイト）、長石、マ
イカ、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ならびに含水および無水ケイ酸カリウム）
、金属硫酸塩（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
アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウム）、セッコウ、バーミキュライト、
木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、金属酸化物（例えば、酸化カ
ルシウム（石灰）、酸化アルミニウム、酸化第二スズなどの酸化スズ、二酸化チ
タン）、金属亜硫酸塩（例えば亜硫酸カルシウム）、熱可塑性粒子（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、ポリウレタン、ナイロン粒子）、
および熱硬化性粒子（例えば、フェノール樹脂バブル、フェノール樹脂ビーズ、
ポリウレタンフォーム粒子）などが挙げられる。充填剤は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としては、塩化ナトリウム、カリウム氷
晶石、ナトリウム氷晶石、塩化アンモニウム、テトラフルオロホウ酸カリウム、
テトラフルオロホウ酸ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウム、および塩化マ
グネシウムが挙げられる。金属充填剤の例としては、スズ、鉛、ビスマス、コバ
ルト、アンチモン、カドミウム、鉄、チタンが挙げられる。その他の種類の充填
剤としては、硫黄、有機硫黄化合物、黒鉛、および金属硫化物が挙げられる。

【００９４】凝集体または研磨コーティングのいずれか、あるいはその両方は、充填剤また
は増孔剤である他の材料を含むことができる。凝集体またはコーティングの迅速
な破壊が望まれる構造体には孔隙が望ましい場合もある。増孔剤の例としては、
犠牲になる有機材料が挙げられ、例えば、凝集体または研磨コーティング内であ
る体積を占有し、焼成や溶解などによって後に除去するために有機材料を使用す
ることができる。犠牲増孔剤はスチレン球やデキストリン粉末である。孔隙は、
ガラスまたはアルミナ中空ビーズまたはバブルなどの永久増孔剤や発泡無機材料
によって形成することもできる。

【００９５】懸濁剤の一例は、ＤｅＧｕｓｓａＣｏｒｐ．（ニュージャージー州Ｒｉｄｇ
ｅｆｉｅｌｄＰａｒｋ）より商品名「ＯＸ−５０」で市販される表面積が１５
０ｍ^２／ｇ未満の非晶質シリカ粒子である。懸濁剤を添加することによって、研
磨スラリーの全体の粘度を低下させることができる。懸濁剤の使用については、
米国特許第５，３６８，６１９号にさらに詳細に記載されている。

【００９６】ある実施態様では、研磨粒子の沈降を制御可能な研磨スラリーが製造されるこ
とが望ましい場合がある。例えば、ダイヤモンド研磨粒子が全体的に均一に混合
された研磨スラリーを製造することができる。複合体とバッキングをスラリーか
ら注型または成形した後で、ダイヤモンド粒子を制御された速度で沈降させるこ
とができ、その場合、ダイヤモンド粒子がもう沈降しないと思われる時点までに
有機樹脂が硬化すると、ダイヤモンド粒子はバッキングから離れ複合体中にのみ
存在することになる。

【００９７】バインダー前駆体は、硬化剤をさらに含むことができる。硬化剤は、重合また
は架橋過程を開始および完了させてバインダー前駆体をバインダーに変化させる
のに有用な材料である。硬化剤という用語は、開始剤、光開始剤、触媒、および
活性化剤を包含している。硬化剤の量および種類は、バインダー前駆体の化学的
性質に大きく依存する。

【００９８】エチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマー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または電離放射線源（γ線またはＸ線）
である場合、重合を開始するフリーラジカルが発生する。しかしながら、バイン
ダー前駆体が電子線に曝露される場合にも開始剤を使用することも本発明の範囲
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、フリーラジカ
ルを発生させるために開始剤が存在してもよい。紫外光または熱に曝露するとフ
リーラジカルを発生する開始剤（すなわち開始剤）の例としては、有機過酸化物
、アゾ化合物、キノン類、ニトロソ化合物、ハロゲン化アシル、ヒドラゾン類、
メルカプト化合物、ピリリウム化合物、イミダゾール類、クロロチリアジン類、
ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、ジケトン類、フェノン類、およびそ
れらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。紫外光に曝露
することでフリーラジカルを発生する市販の光開始剤の例としては、Ｃｉｂａ
ＧｅｉｇｙＣｏｍｐａｎｙ（ニュージャージー州Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ）より市
販される商品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１」および「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８
４」、ならびにＭｅｒｃｋ＆Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（
ニュージャージー州Ｒａｈｗａｙ）より市販される「ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３
」が挙げられる。可視光に曝露することでフリーラジカルを発生する開始剤の例
は、米国特許第４，７３５，６３２号に見ることができる。可視光に曝露するこ
とでフリーラジカルを発生する別の光開始剤としては、ＣｉｂａＧｅｉｇｙ
Ｃｏｍｐａｎｙより市販される商品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ３６９」が挙げられ
る。

【００９９】通常、開始剤は、バインダー前駆体の重量を基準にして０．１〜１０重量％、
好ましくは２〜４重量％の範囲の量で使用される。さらに、開始剤は、研磨粒子
および／または充填剤粒子などの粒子状材料に加える前にバインダー前駆体に分
散させることが好ましい、均一に分散させることが好ましい。

【０１００】一般に、放射線エネルギー、好ましくは紫外光または可視光をバインダー前駆
体に曝露することが好ましい。場合によっては、ある種の研磨粒子および／また
はある種の添加剤は紫外光および可視光を吸収し、そのためバインダー前駆体の
適切な硬化が困難となる。この現象は、特にセリア研磨粒子および炭化ケイ素研
磨粒子の場合に発生する。全く予想外なことに、ホスフェート含有光開始剤、特
にアシルホスフィンオキシド含有光開始剤を使用するとコン問題を克服しやすい
ことが分かった。このような光開始剤の例は、２，４，６−トリメチルベンゾイ
ルジフェニルホスフィンオキシドであり、ＲＡＳＦＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（
ノースカロライナ州Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）より商品名「ＬＵＣＩＲＩＮＴＰＯ
」で市販されている。市販のアシルホスフィンオキシドの別の例としては、商品
名「ＤＡＲＯＣＵＲ４２６３」および「ＤＡＲＯＣＵＲ４２６５」が挙げら
れ、どちらもＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓより市販され
ている。

【０１０１】任意に、硬化性組成物は、空気中または窒素などの不活性雰囲気中のいずれか
で重合が行われる光増感剤または光開始剤系を含むことができる。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３級アミノ基およびそれらの混
合物を有する化合物を含む。カルボニル基を有する好ましい化合物としては特に
、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、
および光増感剤として作用しうるその他の芳香族ケトンが挙げられる。好ましい
第３級アミンとしては特に、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、およびジメ
チルアミノエチルベンゾエートが挙げられる。一般に、光増感剤または光開始剤
系の量は、バインダー前駆体重量を基準にして、約０．０１〜１０重量％、より
好ましくは０．２５〜４．０重量％を変動しうる。光増感剤の例としては、商品
名「ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥＩＴＸ」、「ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥＱＴＸ」、「
ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥＰＴＸ」、「ＱＵＡＮＴＩＣＵＲＥＥＰＤ」の光増感
剤が挙げられ、これらすべてはＢｉｄｄｌｅＳａｗｙｅｒＣｏｒｐ．（ニュ
ーヨーク州ＮｅｗＹｏｒｋ）より市販されている。

【０１０２】高耐熱性エポキシ樹脂が使用される場合、好ましい硬化剤は芳香族アミンおよ
び無水物である。市販の芳香族アミン硬化剤としては、Ａｌｂｅｍａｒｌｅの「
ＥＴＨＡＣＵＲＥ１００」および「ＥＴＨＡＣＵＲＥ３００」が挙げられる
。

【０１０３】研磨物品の製造方法研磨物品の製造のための第１の工程は、最終研磨物品が得られる研磨スラリー
を調製することである。研磨スラリーは、バインダー前駆体、研磨粒子または凝
集体、および任意の添加剤を任意の好適な混合方法で互いに混合することによっ
て調製される。混合方法の例としては、低剪断混合および高剪断混合が挙げられ
、高剪断混合が好ましい。研磨スラリーの粘度を低下させるために混合工程で超
音波エネルギーを併用することもできる。通常、研磨粒子または凝集体はバイン
ダー前駆体に少しずつ加えられる。研磨スラリーは、バインダー前駆体、研磨粒
子または凝集体、および任意の添加剤の均一混合物であることが好ましい。必要
であれば、粘度を低下させるために溶剤を加えてもよい。混合中または混合後の
いずれかに減圧することによって、研磨スラリー中の気泡量を最小限にすること
ができる。場合によっては、研磨スラリーの粘度を低下させるために、一般に約
３０℃〜約１００℃の範囲に加熱することが好ましい。

【０１０４】研磨物品は、ガラス研削に望ましい構造に応じて任意の所望の形状または形態
に変換することができる。このような変換は、切断、打ち抜き、または任意の好
適な手段によって実施することができる。

【０１０５】本発明の研磨物品は一体的に成形されたバッキングを有することが好ましく、
すなわち研磨複合体は樹脂バッキングと直接接合し、バッキングは複合体上に注
型または成形され、このとき複合体はなお成形型のキャビティ内に存在する。好
ましくは、研磨複合体の有機樹脂が完全に硬化する前にバッキングの成形が行わ
れ、それによって複合体とバッキングの間の接着性が向上する。バッキングの接
着性を向上させるために、バッキングを注型する前に複合体表面にプライマーま
たは接着促進剤を導入することが望ましい場合もある。

【０１０６】一実施態様では、バッキングの厚さは約１ｍｍ〜２ｃｍであり、より好ましく
は厚さが約０．２５ｃｍ〜１ｃｍである。曲率または半径を有するかもしれない
任意のバックアップパッドに適合できるようにするため、得られる研磨物品は弾
性および適合性となるべきである。場合によっては、あらかじめ成形された曲率
を有するバッキングに成形することが望ましいこともある。

【０１０７】バッキングは、複合体と同じ樹脂から注型または成形される場合があるし、異
なる材料から注型される場合もある。特に有用なバッキング樹脂の例としては、
ウレタン、ポリ尿素、エポキシ、アクリレート、およびアクリル化ウレタンが挙
げられる。バッキングは内部に研磨粒子を含有しないことが好ましく、その理由
はそのような粒子は一般に研磨目的には使用されないからである。しかし、充填
剤、繊維、またはその他の添加剤はバッキングに混入してもよい。繊維は、バッ
キングと研磨複合体の間の接着性を向上させるためにバッキングに混入すること
ができる。本発明のバッキングに有用な繊維の例としては、シリケート、金属、
ガラス、炭素、セラミック、および有機材料から製造された繊維が挙げられる。
バッキングへの使用が好ましい繊維は、ケイ酸カルシウム繊維、鋼繊維、ガラス
繊維、炭素繊維、セラミック繊維、および高弾性率有機繊維である。

【０１０８】一部の用途では、耐久性および引き裂き抵抗性のより高いバッキングが望まし
い場合もあり、これはスクリム材料などを成形バッキング内に混入することによ
って実現可能である。バッキングの成形中に、樹脂（未硬化）がすでに満たされ
たキャビティ上にスクリムまたはその他の材料を置いた後にスクリムの上に別の
樹脂層を適用することができるか、あるいは未硬化の成型バッキング上にスクリ
ムまたはその他の材料を置くことが可能である。バッキング樹脂が浸透して材料
を取り込めるように、スクリムまたは追加のバッキング材料は十分多孔質である
ことが好ましい。

【０１０９】一般に、有用なスクリム材料は軽量で糸目の粗い繊維である。好適な材料とし
ては、金属またはワイヤメッシュ、織物、例えば綿、ポリエステル、レーヨン、
ガラス布、あるいは繊維などのその他の補強材料が挙げられる。スクリムまたは
補強材料は、樹脂のスクリムに対する接着性を増加させるために予備処理するこ
とができる。

【０１１０】ＣＲＴスクリーンを研削するための装置および方法特に好ましいポリッシャーの１つは、ＣＲＴスクリーンの工業的製造作業に一
般的に使用される注文製作の回転ポリッシャーである。これと同じポリッシャー
をＣＰＰ試験手順で使用する。このポリッシャーは、対角線が３５〜５３ｃｍ（
１４〜２１インチ）のＣＲＴスクリーンを保持することができるように調節可能
なホルダーを有する。ホルダーの４つのコーナーは、スクリーンの中央を装置の
中心軸に合わせられるように適切に調整できる必要がある。ホルダーは、時計回
りまたは反時計回りの方向に最大１０００ｒｐｍの速度で回転か伊能なフラット
パネル上に置かれる。ＣＲＴスクリーンをホルダーに取り付ける場合、研磨され
る表面が上に向けられる。

【０１１１】試験を行う研磨物品は、ラップヘッドまたはドームと呼ばれる固定具に取り付
けられる。ドームの曲率は、研削する表面の曲率とよく一致するように選択され
る。フラットＣＲＴスクリーンの場合、フラットドームが使用される。フラット
ドーム以外に、装置には７００ｍｍ〜１８００ｍｍの曲率のドームが取り付けら
れる。これによって、種々の寸法および曲率のスクリーンの研削が可能になる。

【０１１２】試験を行う研磨物品は、直径は最大約４８ｃｍ（１９インチ）であってよく、
バッキング材料の直径は最大約５６ｃｍ（２２インチ）であってよい。この物品
は、研磨複合体が存在しない約７．６ｃｍ（３インチ）の中央領域を有する。こ
の中央部分は３．２ｃｍ（１．２５インチ）の穴も有し、この穴は、研磨物品を
ドームに取り付けるための中空ボルトを挿入することができ、研磨に使用中に研
磨物品の中央に冷却剤を注入することができる。

【０１１３】通常、ポリウレタン材料、ゴム材料、エラストマー、ゴム系フォーム、または
その他の任意の好適な適合性材料から製造された支持パッドに研磨物品が接合さ
れる。支持パッド材料の硬度および／または圧縮率は、所望の研削特性（切削速
度、研磨物品の製品寿命、およびガラスワークピースの表面仕上げ）が得られる
ように選択される。

【０１１４】支持パッドは、連続で比較的平坦な表面を有することができるし、あるいは一
連の上昇および下降部分の不連続表面を有することができ、その表面に研磨物品
が固定される。不連続表面の場合は、研磨物品は上昇部分にのみ固定される。支
持パッドの不連続表面は、水の所望の流体流動が得られ、所望の研削特性（切削
速度、研磨物品の製品寿命、およびガラスワークピースの表面仕上げ）が得られ
るように選択される。支持パッドは、円形、長方形、正方形、楕円形などの任意
の形状であってよい。

【０１１５】感圧接着剤、フック−ループ取付具、機械的取付具（パッドの周囲に沿ったリ
ング取付装置を含むことができる）、磁気取付具、または永久接着剤によって支
持パッドに研磨物品を固定することができる。取付具は、研磨物品を支持パッド
にしっかりと取り付けられ、過酷なガラス研削（湿潤環境、発熱、および圧力）
に耐えられるべきである。

【０１１６】研磨物品を支持パッドに固定するためにフック−ループ型取付システムが使用
される場合、ループ構造を研磨物品の裏面に取り付けてフックをバックアップパ
ッド上に取り付けることができるし、あるいはこのシステムは逆にフックを研磨
物品の裏面に取り付けてループ構造をバックアップパッド上に取り付けることが
できる。フック−ループ型取付システムは、米国特許第４，６０９，５８１号、
第５，２５４，１９４号、および第５，５０５，７４７号、ならびにＰＣＴＷ
Ｏ９５／１９２４２号にさらに記載されている。

【０１１７】ガラス表面と研磨物品を接触させる力は、一般に液圧または空気圧システムの
いずれかによって供給される。ある実施態様では、液圧システムは空気圧システ
ムよりも好ましいが、その理由は、液圧システムは空気圧システムよりも短時間
で最終圧力を達成可能であり、これによって最終ガラス表面が得られるまでの研
削時間が短縮されるからである。ある実施態様では、空気圧システムは液圧より
も好ましく、その理由は空気圧システムはシステムの「遊び」または「許容性」
がより高いからである。空気圧システム内の空気は液圧システムの流体よりも圧
縮が容易であり、圧縮によって緩衝作用を得て、ガラス表面と研磨物品の間の接
触をより穏やかにすることができる。

【０１１８】一般的に冷却剤と呼ばれる液体の存在かでガラスを研削することが好ましい。
この液体は研削中に熱が発生するのを防止し、研削界面から削り屑を除去する。
「削り屑」は、研磨物品によって削り取られた実際のガラス屑を表すために使用
される用語である。場合によっては、ガラス削り屑は、研削されるガラスの表面
を損傷することがある。したがって、削り屑を界面から除去することが望ましい
。

【０１１９】場合によっては、「潤滑剤」と呼ばれる液体の存在下でガラスを研削すること
が好ましい。好適な潤滑剤としては、アミン、鉱油、灯油、ミネラルスピリット
、パイン油、油の水溶性エマルション、ポリエチレンイミン、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、ホウ酸アミン、ホウ酸、カルボン酸アミン、インドール、チ
オアミン塩、アミド、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリエチルトリアジン、カル
ボン酸、２−メルカプトベンゾチアゾールナトリウム、イソプロパノールアミン
、トリエチレンジアミン四酢酸、プロピレングリコールメチルエーテル、ベンゾ
トリアゾール、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム、およびヘキシ
レングリコールの１種類以上の水溶液が挙げられる。潤滑剤は、腐食防止剤、真
菌抑制剤、安定剤、界面活性剤、および／または乳化剤を含むこともできる。

【０１２０】ガラス表面を研削する場合に本発明の研磨物品と併用することができる市販の
潤滑剤の例としては、ＡｍｅｒａｔｒｏｎＰｒｏｄｕｃｔｓより市販される「
ＢＵＦＦ−Ｏ−ＭＩＮＴ」、ＩｎｔｅｒｓｕｒｆａｃｅＤｙｎａｍｉｃｓより
市販される「ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ３００ＨＴ」および「６０５ＨＴ」、Ｃｉ
ｎｃｉｎｎａｔｉｃＭｉｌａｃｒｏｎより市販される「ＣＩＭＴＥＣＨＧＬ
２０１５」、「ＣＩＭＴＥＣＨＣＸ−４１７」、および「ＣＩＭＴＥＣＨ１
００」、Ｒｈｏｄｅｓより市販される「ＤＩＡＭＯＮＤＫＯＯＬ」および「Ｈ
ＥＡＶＹＤＵＴＹ」、ＬＯＨＯｐｔｉｃａｌより市販される「Ｋ−４０」、
ＱｕａｋｅｒＳｔａｔｅより市販される「ＱＵＡＫＥＲ１０１」、Ｃａｓｔ
ｒｏｌＩｎｄｕｓｔｒｉａｌより市販される「ＳＹＮＴＩＬＯ９９３０」お
よび「ＳＡＦＥＴＹ−ＣＯＯＬ１３０」、ＭａｓｔｅｒＣｈｅｍｉｃａｌよ
り市販される「ＴＲＩＭＨＭ」および「ＴＲＩＭＶＨＰＥ３２０」、ＮＣ
ＨＣｏｒｐ．より市販される「ＬＯＮＧＬＩＦＥ２０／２０」、Ｂｌａｓ
ｅＳｗｉｓｓｌｕｂｅより市販される「ＢＬＡＳＥＣＵＴ８８３」、Ｄｕ
Ｂｏｉｓより市販される「ＩＣＦ−３１ＮＦ」、Ｓａｌｅｍより市販される「Ｓ
ＰＥＣＴＲＡ−ＣＯＯＬ」、ＢｒｅｎｔＡｍｅｒｉｃａより市販される「ＣＨ
ＥＭＣＯＯＬ９０１６」、ＴｅｘａｎＮｔａｌより市販される「ＳＵＲＣＯ
ＯＬＫ−１１」、Ｎｏｒｉｔａｋｅより市販される「ＡＦＴ−Ｇ」、およびＤ
ｅｖｏｏｎより市販される「ＲＵＳＴＬＩＣＫ」が挙げられる。

【０１２１】ガラス研削中に潤滑剤を使用することで、水を使用する場合と比較して、切削
速度の増加、より微細な仕上げ、研磨物品の摩耗量の減少、あるいは研磨物品の
耐用寿命の延長が可能となる。一実施態様では、潤滑剤を使用することで、物品
のＧ比が増加する。「Ｇ比」は、加工中に失われる研磨物品の量（質量）と関連
する除去されるワークピース量（質量）として規定される。

【０１２２】前述したように、ガラスまたは研磨物品あるいはその両方は、研削工程中に移
動する。この動きは、回転、不規則、直線、または種々の組合せであってもよい
。回転運動は、回転工具に研磨ディスクを取り付けることによって実施すること
ができる。不規則軌道運動は不規則軌道工具によって実施可能であり、直線運動
は連続的研磨ベルトによって実施可能である。ガラス表面と研磨物品は同じ方向
に回転する場合もあるし、反対の方向の場合もある。使用される研磨物品に依存
するが操作ｒｐｍは最高約４，０００ｒｐｍまでの範囲をとることができる。ガ
ラスと研磨物品の相対的な運動も、ガラスの寸法に依存する。ガラスが比較的大
きい場合は、研削中に研磨物品を移動させガラスは静止させることが好ましい場
合もある。

【０１２３】ＣＲＴスクリーンなどのガラス表面の研削に使用する場合、本明細書に記載さ
れる研磨物品は、大量の材料を除去し、さらに比較的短時間で平滑な平面が得ら
れる。研削中は、好ましくは約０．１ｋｇ／ｃｍ^２〜約２ｋｇ／ｃｍ^２、より好
ましくは約０．２５〜１．２５ｋｇ／ｃｍ^２、さらにより好ましくは約０．４〜
０．８５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で、研磨物品がガラス表面に押し付けられる。この
力が強すぎると、研磨物品はスクラッチの深さを減少させることができず、むし
ろスクラッチ深さが増加する場合がある。また、研磨物品が過度に摩耗しうる。
力が弱すぎると、研磨物品は、十分なガラス材料を効率的に除去することができ
ない。

【０１２４】実施例以下の非限定的実施例によって本発明をさらに説明する。他に明記しない限り
、すべての部、パーセンテージ、比率などは重量を基準にしている。実施例全体
にわたって、以下の材料の略記を使用している。ＡＤＩ：ＵｎｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（ノースカロライナ州
Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）より商品名「ＡＤＩＰＲＥＮＥＬ−１００」で市販され
るポリテトラメチルグリコール／トルエンジイソシアネートプレポリマー、ＡＥＲ：ＣａｂｏｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（イリノイ州Ｔｕｓｃｏｌａ）
より商品名「ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＭ５」で市販される非晶質ヒュームドシリカ
充填剤、ＡＭＩ：ＡｌｂｅｍａｒｌｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ルイジアナ州Ｂａｔ
ｏｎＲｏｕｇｅ）より商品名「ＥＴＨＡＣＵＲＥ３００」で市販される芳香
族アミン（ジメチルチオトルエンジアミン）、ＡＰＳ：ＩＣＩＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇ
ｔｏｎ）より商品名「ＦＰ４」および「ＰＳ４」で市販される陰イオンポリエス
テル界面活性剤、Ａ−１１００：ＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（コネティカット州Ｄａｎｂ
ｕｒｙ）より市販されるシランγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ＢＤ：Ｍｏｎｓａｎｔｏ（マサチューセッツ州Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）より
商品名「ＢＵＴＶＡＲＤＩＳＰＥＲＳＩＯＮ」で市販され、ダイヤモンド粒子
の一時的バインダーとして使用するポリビニルブチラール樹脂、ＣａＣＯ３：ＥＣＣＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌより商品名「Ｍｉｃｒｏｗ
ｈｉｔｅ」で市販される炭酸カルシウム充填剤、ＣＥＲＩＡ：Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ（コネティカット州Ｓｈｅｌｔｏｎ
）より商品名「ＰＯＬＩＳＨＩＮＧＯＰＡＬＩＮＥ」で市販される酸化セリウ
ム、ＣＭＳＫ：ＮＹＣＯ（ニューヨーク州Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ）より商品名「ＷＯ
ＬＬＡＳＴＯＣＯＡＴ４００」で市販される処理メタケイ酸カルシウム充填剤
、ＤＥＸ：Ａ．Ｅ．ＳｔａｌｅｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎ
ｙ（イリノイ州Ｄｅｃａｔｕｒ）より商品名「Ｓｔａｄｅｘ２３０」で市販さ
れ、ダイヤモンド粒子用一時的バインダーとして使用されるデキストリン、ＤＩＡ：ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ（オハイオ州Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔ
ｏｎ）より商品名「ＲＶＧ」、「ＴｙｐｅＷ」で市販される工業用ダイヤモン
ド粒子、ＤＩＡ２：ＢｅｔａＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州Ａｎａ
ｈｅｉｍＨｉｌｌｓ）より商品名「ＭｅｔａｌＢｏｎｄ」で市販される工業
用ダイヤモンド粒子（種々の粒径）、ＥＰＯ：ＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（テキサス州Ｈｏｕｓｔｏｎ
）より商品名「ＥＰＯＮ８２８」で市販されるエポキシ樹脂、ＥＴＨ：ＡｌｂｅｍａｒｌｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ルイジアナ州Ｂａｔ
ｏｎＲｏｕｇｅ）より商品名「ＥＴＨＡＣＵＲＥ１００」で市販される芳香
族アミン（ジエチルトルエンジアミン）、ＧＬＰ：ＳｐｅｃｉａｌｔｙＧｌａｓｓ，Ｉｎｃ．（フロリダ州Ｏｌｄｓｍ
ａｒ）より製品番号「ＳＰ１０８６」で市販される粒径約３２５メッシュのガ
ラス粉末、黒鉛：ＤｉｘｏｎＴｉｃｏｎｄｅｒｏｇａＣｏｍｐａｎｙ（テキサス州Ｂ
ｕｍｅｔ）の一部門ＳｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＧｒａｐｈｉｔｅＣｏｍｐａ
ｎｙより商品名「ＧｒａｄｅＮｏ．２００−０９ＧｒａｐｈｉｔｅＰｏｗ
ｄｅｒ」で市販される黒鉛粉末、ＫＢＦ４：ＡｔｏｔｅｃｈＵＳＡ，Ｉｎｃ．（サウスカロライナ州Ｒｏｃｋ
Ｈｉｌｌ）より市販されるフルオロホウ酸カリウムを、７８μｍ未満まで粉砕
したもの、Ｋ−ＳＳ：ＰＱＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ペンシルバニア州Ｖａｌｌｅｙ
Ｆｏｒｇｅ）より商品名「ＫＡＳＯＬＶＳＳ」で市販される無水ケイ酸カリウ
ム、Ｋ−１６：ＰＱＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ペンシルバニア州Ｖａｌｌｅｙ
Ｆｏｒｇｅ）より商品名「ＫＡＳＯＬＶ１６」で市販される含水ケイ酸カリウ
ム、Ｍｏｌｙ：ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（ウィスコン
シン州Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ）より市販される二硫化モリブデン、ＲＩＯ：赤色酸化鉄顔料粒子、ＲＮＨＤＩＡ：ＡｍｅｒｉｃａｎＢｏａｒｔｓＣｒｕｓｈｉｎｇＣｏ
ｍｐａｎｙＩｎｃ．（フロリダ州ＢｏｃａＲａｔｏｎ）より市販されるＴｙ
ｐｅＲＢを、所望の粒径にさらに分粒しＣｏｕｌｔｅｒＭｕｌｔｉｓｉｚｅ
ｒを使用して測定した工業用ダイヤモンド粒子（種々の粒径）、ＳＩＬ：ＯＳｉＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．より商品名「ＳＩＬＷＥ
ＴＬ−７６０４」で市販される界面活性剤、ＳＲ３３９：ＳａｒｔｏｍｅｒＣｏｍｐａｎｙ（ペンシルバニア州Ｅｘｔｏ
ｎ）より商品名「ＳＲ３３９」で市販されるアクリル酸２−フェノキシエチル、ＴＦＳ：ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ（ミシガン州Ｍｉｄｌａｎ
ｄ）より商品名「７」で市販されるトリフルオロプロピルメチルシロキサン消泡
剤、ＵＲＥ：ＵｎｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（ノースカロライナ州
Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）より商品名「ＡＤＩＰＲＥＮＥＬ−１６７」で市販され
るポリテトラメチレングリコール／トルエンジイソシアネートプレポリマー、ＶＡＺＯ：ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（
ウィスコンシン州Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ）より市販される９８％の１，１’−アゾ
ビス（シクロヘキサノンカルボニトリル、およびＷ−Ｇ：ＮＹＣＯＭｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ．（ニューヨーク州Ｗｉｌｌｓ
ｂｏｒｏ）より商品名「ＮＹＡＤＧＳｐｅｃｉａｌ」で市販されるケイ酸
カルシウム繊維。

【０１２５】製造工具製造工具は、ＴＥＦＬＯＮ^ＴＭブランドのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）の厚さ２５．０ｍｍのシートにテーパー穴のパターンを開けて作製した。
得られたポリマー製の製造工具は円筒型キャビティを有した。各円筒の高さは約
６，３００μｍであり、直径は約７，９００μｍであった。隣接する円筒の基部
の間の間隔は約２，４００μｍであった。

【０１２６】試験手順Ｉ：実施例１〜２この試験手順では、「ＢＵＥＨＬＥＲＥＣＯＭＥＴ２」パワーヘッドを取
り付けた「ＢＵＥＨＬＥＲＥＣＯＭＥＴ４」可変速度グラインダー（どちら
もＢｕｅｈｌｅｒＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．より市販される）を使用し
た。この試験は、モーター速度設定５００ｒｐｍで、ガラス試験用ブランクの表
面積にわたって２５．５ｐｓｉ（約１８０ｋＰａ）または１５ｐｓｉ（約１０６
ｋＰａ）のいずれかのガラス／研磨物品界面圧力の条件を使用して実施した。

【０１２７】ＣｏｒｎｉｎｇＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販される商品名「ＣＯＲＮ
ＩＮＧ＃９０６１」の直径２．５４ｃｍ（１インチ）、厚さ約１．０ｃｍの３つ
の平坦な円形ガラス試験用ブランクを用意した。ガラス材料をグラインダーのパ
ワーヘッド内に配置した。グラインダーの３０．５ｃｍ（１２インチ）のアルミ
ニウムプラットホームは反時計回りに回転し、ガラス試験用ブランクが固定され
たパワーヘッドは３５ｒｐｍで時計回りに回転した。

【０１２８】研磨物品は、直径約２０ｃｍ（８インチ）の円形に打ち抜き、ショアＡ硬度約
９０デュロメーターのウレタン製バッキングパッド上に感圧接着剤で直接接着し
た。このウレタン製バッキングパッドは、軟質フォームのシートから切断した厚
さ約３０ｍｍの開放気泡軟質フォームパッドに取り付けた。このパッド組立体を
グラインダーのアルミニウムプラットホーム上に置いた。研磨物品の表面とガラ
ス試験用ブランクとの間を潤滑にするため、流速約３リットル／分の水道水を研
磨物品上に吹き付けた。

【０１２９】上述のグラインダーを使用してガラス試験用ブランクを研削した。グラインダ
ーの研削時間間隔は１０秒間に設定した。しかしながら、研磨物品がガラス試験
用ブランク表面で安定するまでグラインダは計時を始めなかったので、研磨物品
がガラス試験用ブランク表面と接触する実際の時間は設定時間よりも長いことが
分かった。すなわち、ガラス表面で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になる時点でグライ
ンダーは計時を始めた。したがって、研削時間間隔を１０秒に設定した場合、実
時間研削間隔、すなわち研磨物品とガラス表面の接触は約１２秒であった。

【０１３０】１０秒間の研削後、表面仕上げとガラスの厚さを記録した。次に、ガラスは３
分間研削を行い、その後に再び厚さを測定した。この厚さは、次の１０秒間の研
削試験の開始点となった。

【０１３１】実施例１実施例１として、ＴＥＦＬＯＮ^ＴＭブランドＰＴＦＥ成形型に、表１の処方に
従って調製した研磨スラリーを充填した。パートＡおよびパートＢを調製し、８
０℃に加熱し、続いてミキシングチップから成形型のキャビティに供給した。

【０１３２】次に、充填された柱状キャビティを、別のミキシングチップからパートＡとパ
ートＢとを供給することによって、表２に示すバッキング配合物で約６．４ｍｍ
の深さまで覆った。成形型のまわりの壁部は、バッキングの所望の厚さで維持す
る。一定で均一な厚さを保つため、硬化サイクル中はバッキング樹脂の上にアル
ミニウムカバープレートを載せた。続いて研磨物品全体を１６５℃で１５時間硬
化させた。

【０１３３】硬化後、成形型から試料を取り出し、試験のため直径２０ｃｍの円形に切り取
った。前述のように研削試験を実施し、それらの結果を表３に示す。表３は、７
２分間で２つの界面圧力２５．５ｐｓｉ（１７５．８ｋＰａ）および１５ｐｓｉ
（１０５．５ｋＰａ）で記録した１７回の研削測定を記載している。記載の各測
定値は、約１２秒間の研削時間（装置は１０秒間に設定したが、前述したように
実際の研削時間は約１２秒間であった）で除去されたガラス材料の量である。

【０１３４】ＲａとＲｚは各データ点の終了時に測定した。すべての１２秒間の測定後の平
均の表面仕上げは、Ｒａ＝１．２μｍ、Ｒｚ＝８．０μｍであった。

【０１３５】

【表１】表１：研磨スラリーの処方

【０１３６】

【表２】表２：バッキングの処方

【０１３７】

【表３】表３：研削データ

【０１３８】実施例２研磨スラリー処方が表４に記載され、表５に記載のバッキング処方が表５に記
載されることを除けば、実施例１に記載のようにして実施例２を調製した。前述
のように実施例２の試験を行い、それらの結果を表６に示す。表６は、１１７分
間で２つの界面圧力２５．５ｐｓｉ（１７５．８ｋＰａ）および１５ｐｓｉ（１
０５．５ｋＰａ）で記録した１４回の研削測定を記載している。記載の各測定値
は、約１２秒間の研削時間（装置は１０秒間に設定したが、前述したように実際
の研削時間は約１２秒間であった）で除去されたガラス材料の量である。

【０１３９】ＲａとＲｚは各データ点の終了時に測定した。すべての１２秒間の測定後の平
均の表面仕上げは、Ｒａ＝０．８μｍ、Ｒｚ＝５．８μｍであった。

【０１４０】

【表４】表４：研磨スラリーの処方

【０１４１】

【表５】表５：バッキングの処方

【０１４２】

【表６】表６：研削データ

【０１４３】Ａ．ダイヤモンド凝集体試料の調製手順各ダイヤモンド凝集体試料の成分を以下の表７に示す。

【０１４４】

【表７】表７：ダイヤモンド凝集体試料１〜４

【０１４５】各凝集体試料のすべての成分をプラスチックビーカーに入れ、スパチュラを用
いて手で混合して、ダイヤモンド分散体を調製した。次にこのダイヤモンド分散
体を、ガムドロップ型キャビティを有する９ミルの不規則パターンのプラスチッ
ク工具、または１４ミルの平坦に頂部を切断した角錐のプラスチック工具に、可
撓性プラスチックスパチュラを使用してコーティングして、凝集体を成形した。
プラスチック工具の製造方法は、米国特許第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅ
ｒら）に記載されている。成形した凝集体試料を、成形型中で終夜室温で乾燥さ
せた。超音波ホーンを使用して成形凝集体試料を成形型から取り出した。次に凝
集体試料を、７０メッシュスクリーン（９ミルの場合）または４０メッシュスク
リーン（１４ミルの場合）でふるい分けして、試料を互いに分離させた。分離後
、凝集体の粒径は約１７５〜約２５０μｍ（９ミルの場合）および約３５０〜４
００μｍ（１４ミルの場合）の範囲であった。

【０１４６】ふるい分けした凝集体試料をアルミナ製サガーに入れ、２．０℃／分で室温から４００℃まで、４００℃で１時間保持、２．０℃／分で４００℃から７２０℃まで、７２０℃で１時間保持、２．０℃／分で７２０℃から室温まで、ののサイクルで空気中で焼成した。

【０１４７】次に、前述のように凝集体を７０メッシュスクリーンでふるい分けした。

【０１４８】次に、凝集体のエポキシ樹脂系との接着性を向上させるために、焼成した凝集
体試料をシラン溶液で処理した。このシラン溶液は、１．０ｇのＡ−１１００シ
ランと９９．０ｇの水とを混合して調製した。

【０１４９】凝集体試料をシラン溶液でぬらし、過剰分は流し出した。シラン溶液で処理し
た凝集体試料を次に９０℃オーブンに入れて３０分間乾燥させた。乾燥した凝集
体試料を前述のように７０メッシュスクリーンでふるい分けした。

【０１５０】Ｂ．実施例３〜６および比較例Ａ〜Ｄの調製手順実施例３〜６および比較例Ａ〜Ｄとして、実施例１のＰＴＦＥ成形型に、表８
の処方に従って調製した研磨スラリーを充填した。パートＡとパートＢは別々に
プラスチックビーカー中で高剪断ミキサーで混合し、別々に減圧オーブンに入れ
て気泡を除去した後、体積比２：１の混合カートリッジに２部のＡ対１部のＢで
合わせて充填した。次に、得られた研磨スラリーを自動ミキシングチップから成
形型のキャビティに供給した。

【０１５１】次に、充填した柱状キャビティを、表９のバッキング配合物で深さ約６．４ｍ
ｍ（１／４インチ）まで覆った。パートＢの成分は、プラスチックビーカー中で
高剪断ミキサーを使用して混合し、減圧オーブンに試料を入れて気泡を除去し、
次にパートＡとパートＢを低剪断ミキサーで混合し、気泡の取り込みが最小限に
なるようにした。成形型のまわりの壁部は、バッキングの所望の厚さに維持した
。一定で均一な厚さを保つため、硬化サイクル中はバッキング樹脂の上にアルミ
ニウムカバープレートを載せた。成形型を閉じて、室温で１〜２時間硬化させ、
次に１６５℃のオーブンで４時間硬化させた。オーブンから成形型を取り出して
、成形型を開けた。成形研磨試料を成形型から取り出し、Ｂｕｅｈｌｅｒラップ
用の３０．４８ｃｍ（１２インチ）プラテンに載せた。

【０１５２】これらの成形研磨試料は、直径３０．４８ｃｍ（１２インチ）のバッキングと
、直径１．５９ｃｍ（５／８インチ）の柱状研磨剤を有した。中央の円形領域（
１５．２４ｃｍ（６インチ））には柱状研磨剤が存在しないように柱状研磨剤を
バッキングに接合させた。

【０１５３】

【表８】

【０１５４】

【表９】

【０１５５】試験手順ＩＩ：実施例３〜６以下のことを除けば、試験手順ＩＩは試験手順Ｉと同じであった。

【０１５６】研磨物品を直径約３０．４５ｃｍ（１２インチ）の円形に打ち抜き、ショアＡ
硬度約６０デュロメーターで厚さ１２．５ｍｍのネオプレンバッキングパッドに
直接感圧接着剤で接着した。このパッド組立体をグラインダーのアルミニウムプ
ラットホーム上に置いた。

【０１５７】ＭａｈｒＣｏｒｐ．より市販され商品名「ＰＥＲＴＨＯＭＥＴＥＲ」で市販
されるダイヤモンドスタイラスプロフィルメーターを使用して、ガラス試験用ブ
ランクの初期表面仕上げを評価した。ガラス試験用ブランクの初期重量も記録し
た。

【０１５８】ガラス試験用ブランクは１２秒間〜数分間研削した。すべてのデータは規格化
し、１２秒間の研磨で除去される平均ガラスストックとして記載した。

【０１５９】研削後、最終表面仕上げおよび最終重量を記録した。研削時間によるガラス試
験用ブランクの重量変化を、除去されたガラスストックのグラム数で示す。切削
速度（除去されたガラスストック（単位ｇ））、Ｒａ、およびＲｍａｘの値を記
録した。

【０１６０】表１０に示される実施例３の研削試験結果から、ダイヤモンド凝集体を含有す
る研磨物品は、種々の圧力で安定したストック除去速度が得られることが分かる
。

【０１６１】表１１に示される実施例６および比較例Ｄの研削試験結果から、ダイヤモンド
凝集体を含有する研磨物品のストック除去速度は、同じ粒径の個々のダイヤモン
ド粒子を有する研磨物品のストック除去速度よりも有意に速いことが分かる。

【０１６２】表１２に示される比較例Ｃおよび実施例４の研削試験結果から、ダイヤモンド
凝集体を有する研磨物品のストック除去速度は、より大きな粒径の個々のダイヤ
モンド粒子を有する研磨物品のストック除去速度よりも有意に速いことが分かる
。

【０１６３】

【表１０】表１０：実施例３の研削データおよび条件

【０１６４】

【表１１】表１１：比較例Ｄおよび実施例６のストック除去速度

【０１６５】

【表１２】表１２：比較例Ｃおよび実施例４の研削データ

【０１６６】比較例Ｂおよび実施例５の表面平滑性データ（ＲａおよびＲｍａｘ）を以下の
表１３に示す。これらのデータは本発明の３つの優位性を示している。第１に、
Ｒａデータは、ダイヤモンド凝集体を有する実施例５による表面仕上げが、個々
のダイヤモンド粒子を有し同様のストック除去速度である比較例Ｂよりも細かい
ことを示している。第２に、ＲａおよびＲｍａｘのデータは、ダイヤモンド凝集
体を有する実施例５が比較的高速で表面仕上げが向上しているが、個々のダイヤ
モンド粒子を有する比較例Ｂでは向上していないことを示している。最後に、Ｒ
ｍａｘデータは、ダイヤモンド凝集体を有する実施例５によるスクラッチ深さは
、個々のダイヤモンド粒子を有し同様のストック除去速度である比較例Ｂよりも
小さいことを示している。

【０１６７】表１３：比較例Ｂおよび実施例５の表面平滑性

【表１３】

【０１６８】比較例Ａおよび実施例４の表面平滑性データ（ＲａおよびＲｍａｘ）を以下の
表１４に示す。これらのデータは本発明の３つの優位性を示している。第１に、
Ｒａデータは、ダイヤモンド凝集体を有する研磨物品による表面仕上げが、個々
のダイヤモンド粒子を有し同様のストック除去速度である研磨物品よりも細かい
ことを示している。第２に、ＲａおよびＲｍａｘのデータは、ダイヤモンド凝集
体を有する研磨物品が比較的高速で表面仕上げが向上しているが、個々のダイヤ
モンド粒子を有する研磨物品では向上していないことを示している。最後に、Ｒ
ｍａｘデータは、ダイヤモンド凝集体を有する研磨物品によるスクラッチ深さは
、個々のダイヤモンド粒子を有し同様のストック除去速度である研磨物品よりも
小さいことを示している。

【０１６９】

【表１４】表１４：比較例Ａおよび実施例４の表面平滑性

【０１７０】試験手順ＩＩＩ：実施例７〜１１ハンドヘルドサンダー（Ｆｌｅｘより市販される、モデルＬＷ６０３ＶＲ、
１，０００〜２，８００ｒｐｍ、１，５００Ｗ）を使用して、５μｍ酸化アルミ
ニウムディスク（３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮより市販される２６８ＸＡＴｒ
ｉｚａｃｔ^ＴＭフィルムＰＳＡディスク、Ａ５ＭＩＣ）でＣＲＴスクリーンの小
さな領域（約１７．７８ｃｍ×１７．７８ｃｍ）を粗くした。このサンダーは２
，４００ｒｐｍで作動させ、サンダー中央の穴から水を供給した。試験する研磨
物品をこのサンダーに取り付けた。ＣＲＴスクリーンのあらかじめ粗くした領域
を、２，４００ｒｐｍで３０秒間研磨した。研磨中に発生する遊離セリアスラリ
ー量から目視によって柱状材料の破壊を調べた。破壊試験の評価は１〜５であり
、１が「わずかな破壊」であり５が「過度の破壊」である。最良の評価は、３の
「中程度の破壊」である。柱状研磨剤の過度の破壊は、優れた研磨性能が得られ
るが、研磨パッド寿命が短くなる。柱状研磨剤の破壊が不十分であると、寿命は
長くなるが、研磨性能は低下する。

【０１７１】柱状材料のバッキングへの接着は非常に重要である。柱状材料のバッキングへ
の接着性が低いと、柱状材料は研磨中にバッキングからはずれる可能性がある。
接着性試験の結果は、研磨後にバッキングからはずれた柱状材料のパーセンテー
ジを測定することで求められる。

【０１７２】実施例７〜１１の調製手順製造工具は、ＴＥＦＬＯＮ^ＴＭブランドのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）の厚さ２５．０ｍｍのシートにテーパー穴のパターンを開けて作製した。
得られたポリマー製の製造工具は円筒型キャビティを有した。各円筒の高さは約
約４ｍｍであり、直径は約４．８ｍｍであった。隣接する円筒の基部の間の間隔
は約２．４ｍｍであった。

【０１７３】実施例７〜１１では、表１５の処方に従って調製した研磨スラリーを成形型に
充填した。高剪断ミキサーを使用して成分をプラスチックビーカー中で混合し、
気泡を除去するために減圧オーブンに入れ、続いて、カートリッジに充填した。
得られた研磨スラリーは自動ミキシングチップで成形型のキャビティに供給した
。

【０１７４】表１６に従って最初に高剪断ミキサーを使用してパートＢの成分をプラスチッ
クビーカー中で混合し、試料を減圧オーブンに入れて気泡を除去し、次に低剪断
ミキサーでパートＡをパートＢと混合することで気泡の取り込みを最小限にしな
がらバッキングを調製した。次に、充填した柱状キャビティを、自動ミキシング
チップで供給した配合物で深さ約６．４ｍｍまで覆った。成形型のまわりの壁部
は、バッキングの所望の厚さに維持した。一定で均一な厚さを保つため、硬化サ
イクル中はバッキング樹脂の上にアルミニウムカバープレートを載せた。成形型
を閉じて、室温で１〜２時間硬化させ、次に１６５℃のオーブンで４時間硬化さ
せた。オーブンから成形型を取り出して、成形型を開けた。

【０１７５】

【表１５】表１５：実施例７〜１１の研磨スラリーの処方（重量部）

【０１７６】

【表１６】表１６：実施例７〜１１のバッキングの処方（重量部）

【０１７７】接着試験結果を表１７に示す。

【０１７８】

【表１７】表１７：実施例７〜１１の破壊および接着性試験結果

【０１７９】実施例１２〜１４の調製手順実施例１２〜１４について、実施例７〜１１のＰＴＦＥ成形型に、表１８の処
方に従って調製した研磨スラリーを充填した。高剪断ミキサーを使用して成分を
プラスチックビーカー中で混合し、気泡を除去するために減圧オーブンに入れ、
続いてカートリッジに充填した。次に、得られた研磨スラリーを自動ミキシング
チップで成形型のキャビティに供給した。

【０１８０】次に、充填した柱状キャビティを、自動ミキシングチップで配合物を供給する
ことによって、表１９のバッキング配合物で深さ約４．０ｍｍまで覆った。バッ
キング配合物は、高剪断ミキサーを使用してパートＡおよびＢの成分をプラスチ
ックビーカー中で混合し、試料を減圧オーブンに入れて気泡を除去し、それによ
って気泡の取り込みを最小限にすることによって調製した。成形型のまわりの壁
部は、バッキングの所望の厚さに維持した。一定で均一な厚さを保つため、硬化
サイクル中はバッキング樹脂の上にアルミニウムカバープレートを載せた。成形
型を閉じて、室温で１〜２時間硬化させ、次に１６５℃のオーブンで４時間硬化
させた。オーブンから成形型を取り出して、成形型を開けた。

【０１８１】成形研磨試料は、直径２０．３ｃｍ（８インチ）および厚さ４ｍｍのバッキン
グと、直径４．８ｍｍ（３／１６インチ）および高さ４．０ｍｍの柱状研磨剤を
有した。

【０１８２】

【表１８】表１８：実施例１２〜１４の柱状研磨剤の処方（重量部）

【０１８３】

【表１９】表１９：実施例１２〜１４のバッキングの処方

【０１８４】試験手順ＩＶ：実施例１２〜１４この試験手順では、ＢｕｅｈｌｅｒＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．より市
販されるＢｕｅｈｌｅｒＥＣＯＭＥＴ３ポリッシャーを使用した。通常の窓
ガラスから得た３インチ（７．６２ｃｍ）のディスクをサンドブラストしたもの
に、８．４９ｐｓｉ（５８．５ＫＰａ）および５００ｒｐｍのプラテン速度でＢ
ｕｅｈｌｅ装置を使用して均一で平坦な表面仕上げを形成することで、実施例１
２〜１４の条件を整えた。

【０１８５】８インチ（２０．３２ｃｍ）Ａ１０グレードガラス修復ディスク（３Ｍより商
品名３Ｍ２６８ＸＡＴｒｉｚａｃｔで市販される）を取り付けたＢｕｅｈｌ
ｅｒ装置を約１．２３ｐｓｉ（８．４８ＫＰａ）および５００ｒｐｍで使用して
、２インチ（５．０８ｃｍ）のＣＲＴガラスのディスク（Ｐｈｉｌｉｐｓより市
販される）を約３０秒間予備粗面化処理した。これによって均一な入力仕上げＲ
ａ約０．０７μｍを得た。

【０１８６】次に、予備粗面化処理したＣＲＴガラスディスクを使用した実施例の試験を、
Ｂｕｅｈｌｅｒ装置を１９．１ｐｓｉ（１３１．７ＫＰａ）およびプラテン速度
５００ｒｐｍで使用して行った。水流は６６０ｃｃ／分に固定した。Ｍａｈｒ
Ｃｏｒｐより商品名Ｐｅｒｔｈｏｍｅｔｅｒで市販されるダイヤモンドスタイラ
スプロフィルメーターを使用して、表面仕上げの測定を１５秒間隔で行い、最大
４５秒間繰り返した。

【０１８７】実施例１２〜１４の表面仕上げデータを表２０にまとめる。これらのデータは
、黒鉛および二硫化モリブデンをそれぞれ有する実施例１３と実施例１４ａは１
５秒間で表面粗さが０．０７０μｍから０．００９μｍまでと比較的減少してい
るが、対照試料（黒鉛または二硫化モリブデンを含有しない実施例１２）では同
じことに４５秒要することを示している。

【０１８８】

【表２０】表２０：実施例１２〜１４の表面仕上げデータ（Ｒａのμｍ値）

【０１８９】実施例１５〜２０および比較例Ｅ〜Ｈ実施例１５〜２０および比較例Ｅ〜Ｈについて、表２１の処方に従って調製し
た研磨スラリーをＰＴＦＥ成形型に充填した。高剪断ミキサーを使用してプラス
チックビーカー中でパートＡとパートＢを別々に混合し、続いてこれらを混合し
た。表２３の処方に従って調製した凝集体であるパートＣをＡ：Ｂ混合物に加え
た。得られた研磨スラリーを成形型のキャビティに注入した。

【０１９０】異なる粒径のダイヤモンドを凝集体に使用したことを除けば、２．８％のダイ
ヤモンド凝集体を含む同じ処方から、比較例Ｅ〜Ｈのそれぞれを作製した。比較
例Ｅでは凝集体バッチ５を使用し、比較例Ｆでは凝集体バッチ６を使用し、比較
例Ｇでは凝集体バッチ７を使用し、比較例Ｈでは凝集体バッチ８を使用した。凝
集体バッチは表２３に従って調製した。

【０１９１】バッキングについては、高剪断ミキサーを使用してパートＢの成分をプラスチ
ックビーカー中で混合し、次に低剪断ミキサーを使用してパートＡをパートＢと
混合して、気泡の取り込みが最小限になるようにした。充填した柱状キャビティ
を、表２２のバッキング配合物で深さ約６．４ｍｍ（１／４インチ）まで覆った
。成形型のまわりの壁部は、バッキングの所望の厚さに維持した。一定で均一な
厚さを保つため、硬化サイクル中はバッキング樹脂の上にアルミニウムカバープ
レートを載せた。成形型を閉じて、室温で１〜２時間硬化させ、次に１６５℃の
オーブンで４時間硬化させた。オーブンから成形型を取り出して、成形型を開け
た。成形された研磨物品を成形型から取り出した。

【０１９２】成形研磨試料は、直径５５．８８ｃｍ（２２インチ）のバッキングと、直径１
．５９ｃｍ（５／８インチ）の柱状研磨剤を有した。中央の円形領域（７．６２
ｃｍ（３インチ））には柱状研磨剤が存在しないように柱状研磨剤をバッキング
に接合させた。ディスク中央に１．２５インチ（３．１８ｃｍ）の穴が切り取ら
れ、これによって、研磨物品を回転ポリッシャーのドームに取り付けるための中
空ボルトを挿入することができ、さらに研磨中に研磨物品の中央に冷却剤を注入
できた。次に、前述のＣＰＰ試験手順を使用して研磨物品の試験を行った。

【０１９３】

【表２１】表２１：研磨スラリーの処方（重量部）

【０１９４】

【表２２】表２２：バッキングの処方

【０１９５】ダイヤモンド凝集体バッチの調製手順表２３に記載の各凝集体バッチのすべての成分をプラスチックビーカーに入れ
、スパチュラを使用して手で混合し、ダイヤモンド分散体を調製した。

【０１９６】

【表２３】表２３：ダイヤモンド凝集体バッチ５〜８の処方

【０１９７】方形波またはガムドロップ型のいずれかキャビティを有する１４ミル（３５５
μｍ）の平坦頂部または９ミル（２２５μｍ）不規則パターンのいずれかのプラ
スチック工具に、プラスチックスパチュラを使用してダイヤモンド分散体をコー
ティングした。プラスチック工具の製造方法は、米国特許第５，１５２，９１７
号（Ｐｉｅｐｅｒら）に記載されている。成形した凝集体を、成形型中で終夜室
温で乾燥させ、超音波ホーンを使用して成形型から取り出した。凝集体をふるい
分けして、試料を互いに分離させた。分離後、凝集体の粒径は約１７５〜約２５
０μｍの範囲であった。ふるい分けした凝集体試料をアルミナ製サガーに入れ、１．５℃／分で室温から４００℃まで、４００℃で２時間保持、１．５℃／分で４００℃から７２０℃まで、７２０℃で１時間保持、２．０℃／分で７２０℃から室温まで、のサイクルで空気中で焼成した。

【０１９８】次に、９ミルの不規則の場合は７０メッシュスクリーン、１４ミルの平坦頂部
の場合は４０メッシュスクリーンを使用して焼成凝集体をふるい分けした。エポ
キシ樹脂系との接着性を向上させるために、１．０ｇのＡ−１１００シランと９
９．０ｇの水道水とを混合して調製したシラン溶液で凝集体をコーティングした
凝集体をこのシラン溶液でぬらし、過剰分は流し出した。次に、処理した凝集体
を９０℃オーブンに入れて３０分間入れ、再びふるい分けを行った。

【０１９９】試験手順Ｖ：実施例１５〜２０および比較例Ｅ〜Ｈ前述のＣＰＰ試験手順を使用し、回転ポリッシャーを使用して、実施例１５〜
２０および比較例Ｅ〜Ｈの試験を行った。試料研磨物品は曲率１４００ｍｍのド
ームに取り付けた。研磨物品と支持パッドはフック−ループ取付システムによっ
てドームに取り付けた。試験を行うＣＲＴスクリーンは対角線で４３ｃｍ（１７
インチ）であった。

【０２００】界面圧力約０．４ｋｇ／ｃｍ^２〜２ｋｇ／ｃｍ^２で反対方向に、研磨物品とＣ
ＲＴスクリーンを回転させた。好ましい速度は、研磨物品の場合７００ｒｐｍで
あり、スクリーンの場合４５ｒｐｍであった。潤滑剤（ＬＯＨＯｐｔｉｃａｌ
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ（ウィスコンシン州Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ／Ｇｅｒｍａｎｔ
ｏｗｎ）の「Ｋ−４０」）を水道水と混合して４％溶液を調製し、この潤滑剤溶
液を研磨物品の中央から２０リットル／分（６ガロン／分）で注入した。

【０２０１】

【表２４】表２４：冷却剤として水および潤滑剤を使用した試験結果（試験圧力０．８１ｋ
ｇ／ｃｍ^２）

【０２０２】

【表２５】表２５：冷却剤として水および潤滑剤を使用した場合のＧ比の比較試験結果Ｗ＝水Ｌ＝４重量％のＫＯＨ

【０２０３】表２４および２５は、水の代わりに冷却剤として使用すると、潤滑剤によって
研磨物品の性能の向上が可能であることを示している。潤滑剤は研磨物品の性能
を２通りに向上させることができる。表２４から分かるように、潤滑剤が存在す
るとストック除去速度が各実施例で最大５０％向上する。表２５では、水の代わ
りに潤滑剤を使用することで、Ｇ比が２倍に向上した。

【０２０４】

【表２６】表２６：比較例Ｅ〜Ｈおよび実施例１７〜２０の試験結果

【０２０５】

【表２７】表２７：比較例Ｆと実施例１５、１６、および１８の試験結果

【０２０６】表２６および２７は本発明の２つの優位性を示している。表２６のデータから
分かるように、凝集体濃度、すなわちダイヤモンド濃度が増加することによって
、ストック除去速度が１００％を超えて増加する。これはすべてのダイヤモンド
粒径について言える。第２に、表２７のデータから分かるように、凝集体濃度お
よびダイヤモンド濃度が増加すると、摩耗速度が有意に低下する。凝集体濃度が
２．８９重量％から６０重量％増加することによって、実施例１８のＧ比は１６
から１５００に増加する。

【０２０７】実施例１７〜２６ダイヤモンド凝集体を有する実施例１７〜２０は前述している。ダイヤモンド
および酸化アルミニウム粒子を有する凝集体を有する実施例２１〜２６について
は後述する。

【０２０８】

【表２８】表２８：実施例２１〜２６の研磨スラリーの処方（重量部）

【０２０９】表２８の成分を使用し、表２２の同一のバッキング処方を使用したことを除け
ば、実施例１５〜２０と同様にして実施例２１〜２６を調製した。各実施例の酸
化アルミニウム粒子の平均粒度はダイヤモンド粒子よりもわずかに小さかった。

【０２１０】実施例２１〜２６のそれぞれは、異なる粒径のダイヤモンドが凝集体中に存在
することを除けば、６０％の凝集体を含有する同じ処方から調製した。実施例２
１には凝集体バッチ９を使用し、実施例２２には凝集体バッチ１０を使用し、実
施例２３には凝集体バッチ１１を使用し、実施例２４には凝集体バッチ１２を使
用し、実施例２５には凝集体バッチ１３を使用し、実施例２６には凝集体バッチ
１４を使用した。凝集体バッチは表２９に従って作製した。

【０２１１】

【表２９】表２９：ダイヤモンド凝集体バッチ９〜１４の処方

【０２１２】

【表３０】表３０：比較例Ｅ〜Ｈおよび実施例１７〜２４の構成

【０２１３】ＣＰＰ試験手順を使用して、回転ポリッシャーによる種々の実施例の試験を行
った。

【０２１４】

【表３１】表３１：凝集体へのＡｌ_２Ｏ_３およびダイヤモンドの使用をダイヤモンドと比較
した試験の結果

【０２１５】表３１は、凝集体中にダイヤモンド粒子以外の研磨粒子が存在することの優位
性を示している。実施例２１〜２４は、表３０に記載されるように、凝集体中に
ダイヤモンドに加えて酸化アルミニウムを使用した。表３１から分かるように、
凝集体中に酸化アルミニウムを使用した研磨物品のストック除去速度は、凝集体
に酸化アルミニウムを使用しないが凝集体濃度は同じ研磨物品のストック除去速
度よりも１０％〜７５％速かった。すべてのダイヤモンド粒径に関してこのこと
が言えた。

【０２１６】ＣＰＰ試験手順に従って実施例２１〜２６の試験を行った。、水または４重量
％のＫ−４０潤滑剤のいずれかを冷却剤として使用し、種々の圧力で試験を行っ
た。潤滑剤の流速は２０リットル／分（６ガロン／分）であった。結果を表３２
〜３４に示す。

【０２１７】

【表３２】表３２：ＬＯＨ潤滑剤を使用し種々の研削圧力で試験した実施例２１〜２５のス
トック除去速度（ｇ／３０秒）

【０２１８】

【表３３】表３３：Ｇ比Ｗ＝水Ｌ＝４重量％のＫ−４０

【０２１９】

【表３４】表３４：実施例２１〜２５の表面仕上げ

【０２２０】２０μｍおよび４５μｍのダイヤモンド粒子を使用した実施例２３および２６
について、空気圧荷重および液圧荷重のいずれかで界面圧力を加えて前述のＣＰ
Ｐ試験手順に従って回転ポリシャーで試験を行った。空気圧荷重システムと液圧
荷重システムは、希望に応じて除去したり交換したりすることができる。

【０２２１】

【表３５】表３５：空気圧荷重および液圧荷重下におけるストック除去速度（ｇ／３０秒）

【０２２２】表３５のデータは、液圧荷重と比べると、研磨物品に荷重をかけるために空気
圧システムを使用する方が有利であることを示している。空気圧荷重を使用する
ストック除去速度は、液圧荷重下のストック除去速度よりも２５〜５０％速い。
さらに、液圧荷重でなく空気圧荷重を使用することで研磨物品の摩耗性が有意に
向上した。

【０２２３】本発明の範囲および意図から逸脱しない本発明の種々の変形および変更は当業
者には明らかになるであろうし、さらに本明細書に記載される説明的実施態様に
本発明が不当に制限されるべきではないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による研磨物品の一実施態様の斜視図である。

【図２】図１の研磨物品の上面図である。

【図３】本発明による研磨物品の別の実施態様の上面図である。

【図４】本発明による研磨物品の第３の実施態様の上面図である。

【図５】本発明による研磨物品の第４の実施態様の上面図である。

【図６Ａ】本発明の研磨複合体の側面図である。

【図６Ｂ】図６Ａの研磨複合体の上面図である。

【図７】本発明による凝集体の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者マーク・ジー・シュワベルアメリカ合衆国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 Ｆターム(参考） 3C063 AA03 BA24 BB02 BB03 BB08 BB19 BC03 BC08 BG01 BG08 BG22 CC24 EE01 EE15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機樹脂によってバッキングに一体的に成形された複数の研
磨複合体を含むガラス研削用研磨物品であって、前記複合体は、永久バインダー
中に分散した単結晶ダイヤモンド粒子を有する凝集体を含み、（ａ）前記単結晶ダイヤモンド粒子が約１５〜５０重量部の量で存在し、（ｂ）前記有機樹脂と前記永久バインダーの組合せが約５０〜８５重量部の量
で存在する、ガラス研削用研磨物品。
【請求項２】前記単結晶ダイヤモンド粒子が約２０〜３５重量部の量で存
在し、前記有機樹脂と前記永久バインダーの前記組合せが約６５〜８０重量部の
量で存在する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項３】前記有機樹脂に分散した複数の単結晶ダイヤモンド粒子をさ
らに含む、請求項２に記載の研磨物品。
【請求項４】前記永久バインダーがガラス、セラミック、金属、および有
機材料からなる群より選択される、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項５】前記有機樹脂がエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の研磨
物品。
【請求項６】前記エポキシ樹脂のＴｇが最低でも約１５０℃である、請求
項５に記載の研磨物品。
【請求項７】前記エポキシ樹脂のＴｇが最低でも約１７５℃である、請求
項６に記載の研磨物品。
【請求項８】前記バッキングがウレタン樹脂を含む、請求項１に記載の研
磨物品。
【請求項９】前記凝集体が、前記永久バインダー中に分散した酸化アルミ
ニウム粒子をさらに含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１０】前記単結晶ダイヤモンド粒子が約６〜３０部の量で存在し
、前記酸化アルミニウム粒子が約１２〜４０部の量で存在し、前記永久バインダ
ーが約３０〜８２部の量で存在する、請求項９に記載の研磨物品。
【請求項１１】ガラスＣＲＴスクリーンの表面の研削方法であって、（ａ）前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して許容できる表
面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研削する工程を
含み、前記研磨物品が、（ｉ）有機樹脂と凝集体研磨粒子とを含む複数の研磨複合体であって、前記
凝集体が永久バインダー中に分散したダイヤモンド粒子を含む複数の研磨複合体
と、（ｉｉ）前記複数の研磨複合体と一体的に成形されたバッキングと、を含む方法。
【請求項１２】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）平均粒度が約５０μｍのダイヤモンド粒子を含む凝集体を含む研磨物品
を使用することと、（ｂ）１秒当たり少なくとも２０μｍのガラスを除去することと、（ｃ）約０．９Ｒａ以下の平均表面仕上げを得ることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）平均粒度が約２５μｍのダイヤモンド粒子を含む凝集体を含む研磨物品
を使用することと、（ｂ）１秒当たり少なくとも１２μｍのガラスを除去することと、（ｃ）約０．６５以下の平均表面仕上げを得ることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）平均粒度が約２０μｍのダイヤモンド粒子を含む凝集体を含む研磨物品
を使用されることと、（ｂ）１秒当たり少なくとも１０μｍのガラスを除去することと、（ｃ）約０．５Ｒａ以下の平均表面仕上げを得ることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）平均粒度が約１５μｍのダイヤモンド粒子を含む凝集体を含む研磨物品
を使用することと、（ｂ）１秒当たり少なくとも８μｍのガラスを除去することと、（ｃ）約０．４Ｒａ以下の平均表面仕上げを得ることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）平均粒度が約６μｍのダイヤモンド粒子を含む凝集体を含む研磨物品を
使用することと、（ｂ）区画当たり少なくとも３μｍのガラスを除去することと、（ｃ）約０．２Ｒａ以下の平均表面仕上げを得ることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して許容できる表
面を得るために、冷却剤の存在下で、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物
品で研削する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、冷却剤の存在下で、前記ＣＲＴスクリーンの前記
表面を研磨物品で研削する前記工程が、（ａ）前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して許容できる表
面を得るために、潤滑剤の存在下で、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物
品で研削する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、潤滑剤の存在下で、前記ＣＲＴスクリーンの前記
表面を研磨物品で研削する前記工程が、（ａ）前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して許容できる表
面を得るために、鉱油を含む潤滑剤の存在下で、前記ＣＲＴスクリーンの前記表
面を研磨物品で研削することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）空気圧加圧システムを有する研削装置を使用して前記ＣＲＴスクリーン
の前記表面を研削することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】前記ＣＲＴスクリーンの前記表面からストックを除去して
許容できる表面を得るために、前記ＣＲＴスクリーンの前記表面を研磨物品で研
削する前記工程が、（ａ）空気圧様加圧システムを有する研削装置を使用して前記ＣＲＴスクリー
ンの前記表面を研削することを含む、請求項１１に記載の方法。