JP2004527388A - 多孔性研磨物品 - Google Patents
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Abstract
多孔性ポリマー材料（１４）中に分散した研磨凝集体粒子（１６）から構成される研磨物品研磨物品（たとえば、研削砥石）（１０）、ならびに研磨物品の製造および使用方法。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔性ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成される研磨物品（たとえば、研削砥石）、ならびに研磨物品の製造および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機多孔性基材または泡基材（たとえば、ポリウレタン）上にコーティングした、および／またはその中に分散した研磨粒子を含む研磨物品が、公知である。そのような物品の例としては、パッド、シート、ディスク、および車が挙げられる（たとえば、ハースト（Ｈｕｒｓｔ）の特許文献１、アプトン・ジュニア（Ｕｐｔｏｎ，Ｊｒ．）の特許文献２、同特許文献３、およびトッチ−ギルバート（Ｔｏｃｃｉ−Ｇｕｉｌｂｅｒｔ））の特許文献４を参照のこと）。これらの物品は、金属および木材を含む、さまざまなワークピースを研磨するのに使用されている。それらは、また、「スナッギング」などの粗いディメンショニング作業から、ポリッシングおよびバフ研磨などの細かい仕上げ作業に及ぶ研磨作業に適合している。
【特許文献１】
米国特許第２，７８０，５３３号明細書
【特許文献２】
米国特許第２，８８５，２７６号明細書
【特許文献３】
米国特許第２，９７２，５２７号明細書
【特許文献４】
米国特許第３，２５２，７７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ポリウレタン多孔性マトリックスまたは泡マトリックス中に分散した、および／またはそれに付着した研磨粒子を含む研磨物品は、たとえば、多くの用途のいずれかに使用するための金属（たとえば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンまたはチタン合金）基材上に最終微細表面仕上げを与えるために使用されている。そのような基材を仕上げる際に、望まれるのは、繰り返し、ある部分から他の部分へ、金属表面に仕上げを与え、金属表面の設計特徴に適合し、仕上げた金属表面上に残留研磨物品材料（「スミアリング（ｓｍｅａｒｉｎｇ）」）を残さない能力である。現在の多孔性研磨材または泡研磨材は、これらの各特徴の所望のレベルを同時にもたらさない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、研磨物品（たとえば、研削砥石）を提供する。本発明による研磨物品は、多孔性（すなわち、全体に分散した空隙を有する）ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成され、研磨凝集体粒子が、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成される、研磨物品であって、研磨凝集体粒子が、実質的に一定の断面積と、１ｌｂ（０．４５４ｋｇ）より大きいクラッシュ強度とを有する、研磨物品を含む。好ましくは、ポリマー材料はポリウレタンを含む。
【０００５】
好ましくは、本発明による研磨物品は、少なくとも２５パーセント空隙率、より好ましくは、少なくとも４５パーセント空隙率、さらに好ましくは、空隙率５０〜８５パーセントの範囲を有する。
【０００６】
別の態様において、本発明による研磨物品は、好ましくは、潤滑剤（たとえば、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エステル、固体潤滑剤、および鉱油およびろう、ならびにポリ（ジメチルシロキサン）ガム）から、さらに構成される。
【０００７】
別の態様において、本発明は、
外面を有する、本発明による研磨物品を提供するステップと、
研磨物品の外面の少なくとも一部と、ワークピースの表面とを摩擦接触させるステップと、
研磨物品の外面またはワークピースの表面の少なくとも一方を、他方に対して移動させ、ワークピース表面の少なくとも一部を研磨するステップとを含む、表面を研磨する方法を提供する。この方法は、バフ研磨化合物の使用を含んでもよく、バフ研磨化合物が、研磨物品の外面の少なくとも一部の上にある。
【０００８】
本発明による研磨物品の実施形態は、好ましくは、柔軟であり、心地よく、軽量である。本発明による好ましい研削砥石は、滑らかに動作させることができ、従来の研削砥石より「がたがたいう音」が少ない。さらに、本発明による好ましい研削砥石は、従来の研削砥石より、少ない砥粒材料を利用することができる。本発明による好ましい研磨物品は、また、使用中に「スミア」をつけない傾向がある。典型的には望ましくないスミアは、研磨物品と接触したワークピースが十分に熱くなり、それにより、研磨物品の部分が柔らかくなり、ワークピースに移動する場合に発生することがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
研磨物品物品は、車、ブロック、ディスク、およびベルトを含む、当該技術において知られている、さまざまな形状および構成のいずれであってもよい。図１を参照すると、本発明による研削砥石１０は、内側リングコア１２、多孔性ポリマー材料１４、および研磨凝集体１６から構成される。図２および図２Ａにおいて、本発明による研磨ブロック２０は、多孔性ポリマー材料２４、研磨凝集体２６、および空隙２８から構成される。さらに、たとえば、図３は、取付可能なバッキングプレート３１、多孔性ポリマー材料３４、および研磨凝集体３６から構成される本発明による研磨ディスク３０を示す。
【００１０】
多孔性ポリウレタン材料を含む、多孔性ポリマー材料を作製するための材料が、当該技術において知られている。多孔性ポリウレタン材料は、たとえば、イソシアネート官能性部分（２以上の官能性を有する）（たとえば、ポリイソシアネート）と、２以上の官能性を有する）たとえば、ポリオール）、イソシアネート官能性部分と反応する物質（たとえば、ヒドロキシ官能性物質）、発泡剤（たとえば、水）とを反応させることによって作製することができる。イソシアネート官能性物質およびイソシアネート官能性反応物質は、当量が非常にさまざまである。したがって、反応化学量論は、イソシアネートインデックス（イソシアネート官能性部分の当量を、イソシアネート反応性官能性部分（たとえば、ポリオールまたは水）の当量で割り、１００倍したもの）に基づき、１００のイソシアネートインデックスは、化学量論的平衡（すなわち、１つのイソシアネート官能性が、反応すべき１つのイソシアネート反応性官能性を有すること）を意味する。
【００１１】
本発明による好ましい研磨物品の場合、典型的には、研磨凝集体粒子２重量部あたりポリマー１重量部である。
【００１２】
多孔性ポリマー材料の空隙は、隔離されてもよいし（すなわち、「密封セル」）、および／または相互連通していてもよい（すなわち、「開いたセル」）。多孔性ポリマー材料は、柔軟であっても、堅くてもよい。本発明による研磨物品は、好ましくは、少なくとも２５パーセント空隙率、より好ましくは、少なくとも４５パーセント空隙率、または、５０〜８５パーセント空隙率の範囲さえ有し、パーセント空隙率は、物品体積と、さまざまな成分の材料固体体積部分の合計との差を、物品体積で割り、１００％掛けたものに等しい計算値である。
【００１３】
別の態様において、本発明による研磨物品は、好ましくは、さらに、潤滑剤（たとえば、脂肪酸の金属塩、固体潤滑剤、脂肪酸のエステル、鉱油およびろう、ならびにポリ（ジメチルシロキサン）ガム）から構成される。
【００１４】
好ましくは、多孔性ポリマー材料は、ポリウレタンを含む。使用される「ポリウレタン」という用語は、純ポリウレタン、純ポリ尿素、ポリ尿素ウレタン、およびポリウレタン尿素を含む。ポリウレタンは、ポリオールおよびポリイソシアネートを含む成分を組合せ、反応させることによって、調製することができる。いくつかの実施形態の場合、好ましいポリウレタンは、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、および遊離基源（たとえば、過酸化物）を含む成分を組合せ、反応させることによって、調製することができる。
【００１５】
−ポリオール
ここで使用されるように、「ポリオール」とは、少なくとも２のヒドロキシ官能性を有するヒドロキシ官能性物質を指す。適切なポリオールとしては、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオール、ならびにポリジエンポリオールが挙げられる。有用なポリエステルジオールとしては、アジピン酸、グルタル酸およびフタル酸などの二酸（ｄｉａｃｉｄｓ）と、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、およびジプロピレングリコールなどのジオールとの縮合に基づくものが挙げられる。有用なポリエステルトリオールとしては、上記のものと、トリメチロールプロパンまたはグリセリンなどのトリオールとを組合せた縮合に基づくものが挙げられる。他の有用なポリエステルポリオールとしては、ガンマ−カプロラクトンと二官能性および三官能性出発剤との重合に基づいたポリカプロラクトンポリオールが挙げられる。
【００１６】
有用なポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびそれらのコポリマーおよびブレンド、ならびにグリセロールまたはトリメチロールプロパンなどの三官能性出発剤を組入れたポリプロピレングリコールトリオールが挙げられる。
【００１７】
適切なポリオールとしては、また、化学量論的量より少ない二官能性イソシアネートで鎖伸長されて、ヒドロキシ官能性ポリウレタンオリゴマーを生じるポリオールが挙げられる。
【００１８】
ポリオールの他の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、レゾルシノールビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、トリエタノールアミンなどの短鎖ジオールおよびトリオールが挙げられる。機械的特性を向上させるために、そのような短鎖ジオールおよびトリオールを、たとえば、より長い鎖のポリオールと組合せて使用してもよい。さらに、特性を修正するために、ポリオールにアミンを組入れてもよい。そのようなアミンの例としては、「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ）１００」および「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ）３００」という商品名で、ルイジアナ州バトン・ルージュのアルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐ．，Ｂａｔｏｎ Ｒｏｕｇｅ，ＬＡ）から入手可能なもの、ならびに「ヴァーサリンク（ＶＥＲＳＡＬＩＮＫ）１０００」という商品名で、ペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から入手可能なものが挙げられる。
【００１９】
ポリオールとしては、飽和ポリオール（または「非オレフィン系ポリオール」）が挙げられる。「飽和ポリオール」は、少なくとも２のヒドロキシ官能性を有するヒドロキシ官能性物質を指し、典型的な不飽和の臭素テストに対してネガティブ反応を示し、臭素水溶液にポリオールを滴下態様で加えると、急速な脱色を引起さない。
【００２０】
本発明による研磨物品を作製するためのポリオール源は、当該技術において知られており、たとえば、予め調製された泡系の一部として、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で、ニュージャージー州リンドハースト（Ｌｙｎｄｈｕｒｓｔ，ＮＪ）のポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．））から市販されているものが挙げられる。（この系は、また、ポリイソシアネートとして、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で同様に入手可能なものを含む。）ここで使用されるように、「予め調製された」とは、所望の反応生成物を生成するように最適化された、主要反応成分を含むだけではなく、安定剤、触媒、および発泡剤などのアジュバントを有する組成物を意味する。
【００２１】
ここで使用されるように、「ポリイソシアネート」とは、少なくとも２のイソシアネート官能性を有するイソシアネート官能性物質を指す。適切なポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（４，４’ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート（２，４’ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，２’−ジイソシアネート（４，４’ＭＤＩ）、およびそれらの混合物、およびオリゴマー、およびカルボジイミド、アロファネート（ａｌｌｏｐｈａｎａｔｅｓ）などの変性形態、およびポリオールとの完全または部分反応によって形成され、単独で、または遊離イソシアネートと組合されて、イソシアネート官能性オリゴマーを生じるプレポリマーおよび擬プレポリマーに基づくもの、ならびに、トルエン２，４−ジイソシアネート（２，４ＴＤＩ）、トルエン２，６−ジイソシアネート（２，６ＴＤＩ）、およびこれら２つの混合物、ポリオールとの完全または部分反応によって形成され、単独で、または遊離イソシアネートと組合されて、イソシアネート官能性ウレタンオリゴマーを生じるプレポリマーおよび擬プレポリマーに基づいたイソシアネートが挙げられる。
【００２２】
ポリイソシアネートとしては、飽和ポリイソシアネート（または「非オレフィン系ポリイソシアネート」）が挙げられる。「飽和ポリイソシアネート」は、少なくとも２のイソシアネート官能性を有するイソシアネート官能性物質を指し、典型的な不飽和の臭素テストに対してネガティブ反応を示し、イソシアネート官能性をトリメチルアミンおよびエタノールと反応させて、イソシアネートを、さらに、反応しないようにした後、臭素水溶液にポリイソシアネートを滴下態様で加えると、急速な脱色を引起さない。芳香族イソシアネートは、本明細書の目的で、不飽和であるとみなされない。
【００２３】
本発明による研磨物品を作製するためのポリイソシアネート源は、当該技術において知られており、たとえば、予め調製された泡系の一部として、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で、ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッド）から市販されているものが挙げられる。この系は、また、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名の飽和ポリオールを含む。
【００２４】
任意に、本発明による研磨物品は、遊離基源を含んでもよい。適切な遊離基源としては、有機過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩化合物、およびそれらの組合せが挙げられる。化学線または電離放射線によって発生した遊離基も、適度に小さい寸法または効果的な透明性を有する研磨物品に使用してもよい。
【００２５】
遊離基源物質の好ましい量は、飽和ポリオールと飽和ポリイソシアネートとのポリマー反応生成物の約０．１〜約１０重量％の範囲内（より好ましくは、約１〜約５％の範囲内）である。
【００２６】
適切な有機過酸化物としては、ｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、ヒドロキシヘプチルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、ジ−（ｔ−ブチル）ジペルフタレート（ｄｉ−（ｔ−ｂｕｔｙｌ）ｄｉｐｅｒｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ｔ−ブチルペルアセテート（ｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒａｃｅｔａｔｅ）、ｔ−ブチルペルベンゾエート（ｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｂｅｎｚｏａｔｅ）、ジクミル（ｄｉｃｕｍｙｌ）ペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジ−（ｔ−ブチル）ペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン２，５−ジヒドロペルオキシド、ジセチルペルオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシピバレートが挙げられる。
【００２７】
適切なアゾ化合物としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（メチルイソブチレート）が挙げられる。適切な過硫酸塩開始剤としては、単独の、または重亜硫酸塩などの還元剤と組合せた、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、または過硫酸アンモニウムが挙げられる。他の適切な遊離基源は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００２８】
研磨凝集体粒子は、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成され、研磨凝集体粒子は、実質的に一定の断面積と、１ｌｂ．（０．４５４ｋｇ）より大きいクラッシュ強度を有する。研磨凝集体粒子は、研磨凝集体前駆体粒子を形成し、次に硬化させることによって、作製することができる。好ましくは、研磨凝集体前駆体粒子は、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物を、穴のあいた基材に押し通すことによって形成する。得られた研磨凝集体前駆体粒子を、穴のあいた基材から分離し、放射エネルギーで照射して、研磨凝集体粒子を提供する。好ましくは、押すステップ、分離ステップ、および照射ステップは、垂直および連続的な態様で空間的に配向し、順次的および連続的態様で行う。別の態様において、研磨凝集体粒子は、好ましくは、照射ステップ後、かつ収集される前、固体化され、処理可能である。
【００２９】
砥粒およびバインダのグレードおよびタイプは、さまざまなバインダ硬度および凝集体破壊特徴をもたらすように、選択するか、変えることができる。
【００３０】
放射線硬化性重合可能バインダ前駆体は、また、熱硬化性であってもよい。好ましい放射線硬化性重合可能バインダ前駆体としては、エポキシ樹脂、アクリレート化ウレタン樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂、エチレン性不飽和（ｅｔｈｙｌｅｎｉｃａｌｌｙ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ）樹脂、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樹脂、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誘導体、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、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００３１】
任意に、凝集体粒子は、無機バインダ前駆体および／または変性添加剤をさらに含む。そのような無機バインダ前駆体添加剤の例としては、ガラス粉末、フリット、粘土、フラックス鉱物（ｆｌｕｘｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ）、シリカゾル、およびそれらの組合せが挙げられる。そのような変性添加剤の例としては、カップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤、およびそれらの組合せが挙げられる。研磨凝集体粒子を作製するための潤滑剤の例としては、カルボン酸（たとえば、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸亜鉛）の金属塩、固体潤滑剤（たとえば、（ポリ）テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、黒鉛、および二硫化モリブデン）、ポリ（ジメチルシロキサン）ガム、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００３２】
研磨凝集体粒子を作製するための研削助剤の例としては、ろう、有機ハロゲン化物化合物、ハロゲン化物塩、および金属が挙げられる。そのような研削助剤、およびその市販源は、当該技術において知られている。他の適切な研削助剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。有機ハロゲン化物化合物は、典型的には、研磨中に破壊され、ハロゲン酸または気体ハロゲン化物化合物を放出する。そのような物質の例としては、テトラクロロナフタレン（ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔａｌｅｎｅ）、ペンタクロロナフタレン、およびポリ塩化ビニルのような塩素化ろうが挙げられる。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、アンモニウム氷晶石、カリウムテトラフルオロボエート（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏａｔｅ）、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。金属の例としては、錫、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、および鉄チタンが挙げられる。他の研削助剤としては、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。異なった研削助剤の組合せを使用することも、本発明の範囲内である。好ましい研削助剤は、氷晶石であり、最も好ましい研削助剤は、テトラフルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ４）である。
【００３３】
カップリング剤の例としては、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ベータ（アミノエチル）−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、トリアセトキシビニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのシランが挙げられる。シランカップリング剤の市販源としては、ミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｍｉｄｌａｎｄ ＭＩ）が挙げられる。他の有用なカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ラウリル−ミリスチル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジメタクリルチタネート、イソプロピルトリ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルトリ（ジイソオクチルホスファト）トリ（ジオクチルピロホスファト）チタネート、イソプロピルトリアクリロイルチタネートなどのチタン酸塩が挙げられる。チタネートカップリング剤の市販源としては、ニュージャージー州バイヨンのケンリッチ・ペトロケミカルズ（Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂａｙｏｎｅ，ＮＪ）が挙げられる。
【００３４】
充填剤の例としては、炭酸カルシウム、シリカ、硫酸バリウム、二酸化チタン、長石、カオリン粘土、ケイ酸マグネシウム、および滑石が挙げられる。
【００３５】
カップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤の、市販源を含む源は、当該技術において知られている。他の適切なカップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００３６】
好ましい砥粒サイズは、典型的には、約ＡＮＳＩグレード６０から約ＪＩＳグレード８０００（約２５０〜約１マイクロメートル）の範囲内であるが、この範囲外のサイズも有用であろう。典型的には、研磨粒子のモース（Ｍｏｈ’ｓ）硬度は、少なくとも５、６、７、８、９、または１０でさえある。適切な砥粒としては、溶融酸化アルミニウム（白色溶融アルミナ、熱処理された酸化アルミニウム、および褐色酸化アルミニウムを含む）、炭化ケイ素（緑色炭化ケイ素を含む）、炭化ホウ素、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ザクロ石、トリポリ（微結晶性ＳｉＯ２）、酸化クロム、酸化セリウム、溶融アルミナ−ジルコニア、およびゾル−ゲルで得られた研磨粒子などが挙げられる。ゾル−ゲルで得られた研磨粒子は、シーディングしてもシーディングしなくてもよい。同様に、ゾル−ゲルで得られた研磨粒子は、ランダムな形状であってもよく、または、それらと関連した形状、たとえば、ロッドまたは三角形などであってもよい。ゾルゲル研磨粒子の例としては、米国特許第４，３１４，８２７号明細書（ライサイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，５１８，３９７号明細書（ライサイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，６２３，３６４号明細書（コットリンジャー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、同第４，７４４，８０２号明細書（シュワーベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、同第４，７７０，６７１号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）、同第４，８８１，９５１号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）、同第５，０１１，５０８号明細書（ウォルド（Ｗａｌｄ）ら）、同第５，０９０，９６８号明細書（ペロー（Ｐｅｌｌｏｗ））、同第５，１３９，９７８号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ））、同第５，２０１，９１６号明細書（バーグ（Ｂｅｒｇ）ら）、同第５，２２７，１０４号明細書（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、同第５，３６６，５２３号明細書（ローヴェンホルスト（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ）ら）、同第５，４２９，６４７号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，４９８，２６９号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、および同第５，５５１，９６３号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））に記載されたものが挙げられる。原料源としてアルミナ粉末を使用して作製された焼結アルミナ研磨粒子に関する付加的な詳細は、たとえば、米国特許第５，２５９，１４７号明細書（ファルツ（Ｆａｌｚ））、同第５，５９３，４６７号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ））、および同第５，６６５，１２７号明細書（モルトゲン（Ｍｏｌｔｇｅｎ））にも見出すことができる。他の適切な砥粒は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００３７】
研磨凝集体は、特定のタイプおよび／またはグレードの砥粒、またはそのブレンドを１００％含有することができる。砥粒のブレンドがある場合、ブレンドを形成する砥粒タイプは、同じサイズであってもよい。代わりに、砥粒タイプは、異なった粒度であってもよい。
【００３８】
典型的には、研磨凝集体は、研磨凝集体の総重量に基づいて、５〜９５重量％、より典型的には、４０〜９５重量％の砥粒から構成される。
【００３９】
好ましくは、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物は、比較的高い粘度を有する。別の態様において、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物は、１００％固体である（すなわち、プロセス温度において揮発性溶媒がない）。
【００４０】
放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物を、穴のあいた基材に押し通す方法としては、押出、ミリング、カレンダ加工、およびそれらの組合せが挙げられる。好ましい実施形態において、押す方法は、カナダ、オンタリオ州ウォータールーのカドロ・エンジニアリング社（Ｑｕａｄｒｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｗａｔｅｒｌｏｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）によって製造されるような、サイズリダクションマシンによって行う。
【００４１】
一実施形態において、研磨凝集体前駆体粒子を、放射源を含む第１の硬化ゾーンを通過させることによって照射する。好ましい放射源としては、電子ビーム、紫外線、可視光、レーザ光、およびそれらの組合せが挙げられる。別の実施形態において、研磨凝集体粒子を、第２の硬化ゾーンを通過させ、さらに硬化させる。第２の硬化ゾーン内の好ましいエネルギー源としては、熱（ｔｈｅｒｍａｌ）、電子ビーム、紫外線、可視光、レーザ光、マイクロ波、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００４２】
好ましくは、研磨凝集体粒子は、フィラメント状であり、長さが、約１０〜約２０ミリメートル、より好ましくは、約２０〜約１０ミリメートルの範囲内、さらに好ましくは、約５０〜約２．５ミリメートルの範囲内である。好ましいフィラメント状研磨凝集体粒子は、直径が約０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）〜約１．９ｍｍ（０．０７５インチ）の範囲内であり、長さが約０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）〜約１５ｍｍ（０．５インチ）の範囲内である。したがって、これらの研磨凝集体粒子は、典型的にはＬ／Ｄと呼ばれるアスペクト比を有すると言え、粒子は、長さ直径比を有すると言える。凝集体粒子の断面は、円形または多角形を含む、さまざまな形状のいずれであってもよい。好ましくは、凝集体研磨粒子の断面は、一定である。
【００４３】
形成された研磨凝集体粒子が、大きすぎる場合、たとえば、第１の照射ステップ後、または第２の硬化ゾーンを通過させた後、それらのサイズを小さくしてもよい。サイズを小さくするための好ましい方法は、カドロ・エンジニアリング・インコーポレーテッドによって製造されるようなサイズリダクションマシンによる。研磨凝集体粒子のサイズは、また、たとえば、研磨凝集体前駆体粒子のサイズを調整することによって、調整することができる。研磨凝集体前駆体粒子のサイズは、また、たとえば、使用されるオリフィスサイズによって調整することができる。
【００４４】
研磨凝集体粒子のクラッシュ強度は、最初にフィラメントのような形状である場合、５グラムの凝集体粒子を小さい紙コップに入れ、手で押しつぶして、長さを短くすることによって測定する。押しつぶされた凝集体粒子を、ガラスプレート上に注ぐ。長さが１００ミル（２．５４ｍｍ）未満のサンプルのみを押しつぶした。粒子を押しつぶす力は、平面圧縮部品を装備したフォースゲージを有する、シャティロン（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ）から得られるモデルＤＰＰ−２５クラッシュテスタを使用して測定する。フォースゲージは、０−２５ポンドから示す。フォースゲージの平面圧縮フットを、押しつぶすべき粒子より上の水平位置に配置し、粒子が壊れる（聞こえる音および／または感触）まで、一定の力を手で加える。粒子を壊すのに必要な力を記録し、他の１１のサンプルに対してテストを繰返す。クラッシュテストは、１２の粒子を壊す平均の力である。
【００４５】
本発明による研磨物品を作製するための研磨凝集体粒子に関する付加的な詳細については、２０００年１０月１６日に出願された、米国特許出願第０９／６８８，４８４号明細書、同第０９／６８８，４８６号明細書、および同第０９／６８８，４４４号明細書（カラー（Ｃｕｌｌｅｒ）ら）の同時係属中の出願を参照されたい。
【００４６】
本発明による研磨物品を作製するための潤滑剤の例としては、脂肪酸の金属塩（たとえば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛）、固体潤滑剤（たとえば、（ポリ）テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、黒鉛、および二硫化モリブデン）、鉱油、ろう、脂肪酸エステル（たとえば、ステアリン酸ブチル）、ポリ（ジメチルシロキサン）ガム、およびそれらの組合せが挙げられる。そのような潤滑剤、およびその市販源は、当該技術において知られている。他の適切な潤滑剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００４７】
本発明による研磨物品は、大理石、石膏、フリント、シリカ、酸化鉄、ケイ酸アルミニウム、およびガラス（ガラスバブルおよびガラスビーズを含む）などの希釈粒子をさらに含んでもよい。たとえば、研磨物品は、希釈粒子と砥粒の比が２〜５０重量％であってもよい。
【００４８】
本発明による研磨物品を提供するのを助けるために、「発泡剤」としても知られている起泡剤も使用してもよい。一般に、予め調製されたポリオールは、とりわけ、組成物のフォーミングを引起すのに十分な発泡剤を含有する。より大きい空隙率の泡が望まれる場合、付加的なまたは他の発泡剤、たとえば、水、低沸点の液体（たとえば、シクロペンタン）、および分解して気体を発生する化学物質（たとえば、アゾジカーボンイミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎｉｍｉｄｅｓ）などのアゾ化合物）などを含めてもよい。代わりに、または、さらに、たとえば、空気（または他の周囲の気体）を、乱流混合または泡立てによって、組成物に組入れるか、混入してもよい。
【００４９】
任意に、本発明による研磨物品は、特定の必要な研磨凝集体粒子以外の、個別の砥粒および／または凝集体、ならびに強化繊維、充填剤、および顔料（たとえば、酸化鉄および酸化チタン）を含んでもよい。他の任意の添加剤としては、水などの補助発泡剤が挙げられ、これは、より低い密度の泡を作るのに使用することができる。他の研磨凝集体粒子に関する付加的な詳細は、たとえば、米国特許第４，３１１，４８９号明細書（クレスナー（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ））、同第４，６５２，２７５号明細書（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，７９９，９３９号明細書（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第５，５４９，９６２号明細書（ホームズ（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）、および同第５，９７５，９８８号明細書（クリスチャンソン（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ））に見出すことができる。
【００５０】
典型的には、ポリオールを、潤滑剤などの任意の添加剤とブレンドし、次に、研磨凝集体粒子、および顔料などの任意の添加剤を加え、ブレンドする。最後に加えブレンドする成分は、典型的には、ポリイソシアネートである。しかし、他の混合順序も有用であろう。たとえば、「ディスクパーサーミキサ（ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ ＭＩＸＥＲ）」という商品名で、カリフォルニア州フラートンのモアハウス−コウルズ（Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ−ＣＯＷＬＥＳ，Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，ＣＡ）から入手可能なようなミキサを使用して、特定の必要な研磨凝集体粒子、および潤滑剤などの任意の添加剤を、ポリオール中に分散させてもよい。
【００５１】
これらの成分は、また、連続ミキサを使用して、ともにブレンドしてもよく、成分流れを、計量装置（たとえば、ミキサ内へのギアポンプ）によって計量する。ミキサは、好ましくは、高剪断混合ブレードを含む。連続ミキサは、たとえば、「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」という商品名で、ミシガン州グランド・ラピッズのエッジ・スウィーツ・カンパニー（Ｅｄｇｅ Ｓｗｅｅｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｒａｎｄ Ｒａｐｉｄｓ，ＭＩ）から市販されている。たとえば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョン（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓａｎｆｏｒｄ，ＮＣ）から、「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なようなポンプを使用して、ポリオールおよび非研磨の任意の添加剤を、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。任意に、たとえば、オハイオ州スプリングフィールドのモイノ社（Ｍｏｙｎｏ，Ｉｎｃ，Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ，ＯＨ）から、商品名「モイノ・プログレッシブ・キャビティ・ポンプ（ＭＯＹＮＯ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＶＥ ＣＡＶＩＴＹ ＰＵＭＰ）」（モデルＦＣ２Ｃ ＳＳＥ３ ＤＡＡ）で入手可能なようなポンプを使用して、ポリオール、および潤滑剤または研磨添加剤などの任意の添加剤を、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。任意に、研磨材料を、研磨材のポンプ部品との接触が最小になるように加えてもよい。たとえば、研磨材料を、飽和ポリオール中に予め分散させるのではなく、連続ミキサに直接、ニュージャージー州ピットマンのＫ−トロン・インターナショナル社（Ｋ−Ｔｒｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｍａｎ ＮＪ）から、商品名「Ｋ−トロン・ツイン・スクリュ・ボリュメトリック・フィーダ（Ｋ−ＴＲＯＮ ＴＷＩＮ ＳＣＲＥＷ ＶＯＬＵＭＥＴＲＩＣ ＦＥＥＤＥＲ）」（モデルＴ３５）で入手可能なようなシングルまたはツインスクリュ定量供給機を使用して、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。たとえば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョン（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓａｎｆｏｒｄ，ＮＣ）から、「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なようなポンプを使用して、ポリイソシアネートを、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。
【００５２】
任意に、ポリオール、ならびに比較的細かい研磨粒子および／または充填剤を、ともに混合して、「プリブレンド」組成物を作ってもよく、研磨粒子／充填剤は、最終泡を堅くし、付加的な研磨性質を泡に与えるように作用することができる。次に、研磨凝集体粒子およびポリイソシアネートを、ポリオールプリブレンド組成物に同時に加え、次に、強力かつ迅速に、ともに混合することができる。このブレンドは、バッチプロセスにおいて行うことができ、最終成分流れを、重量ベースで、混合チャンバ内に加え、次に、高剪断ミキサを使用して混合する。
【００５３】
ブレンドは、また、連続ミキサを使用して行ってもよく、成分流れを、計量装置（たとえば、ギアポンプ）によって計量し、流体流れがミキサに入り、ミキサは、高速ミキサブレードを含み、混合された材料が、連続的な態様でミキサを出る。乾燥鉱物流れを、スクリュタイプ定量供給機を使用して、連続ミキサに加えてもよい。
【００５４】
研磨物品は、一般に、鋳型の使用を含む、当該技術において知られている技術を用いて、形成することができる。たとえば、研削砥石を作製するための適切な鋳型は、適切な所望の直径および高さのリングを含み、トップおよびボトムシーリング面（鋳型プレート）、ならびにトップおよびボトムプレートの中心を通るコアピンを有する。鋳型を構成するための材料（たとえば、金属、ボール紙、ガラス繊維、フェノール（ｐｈｅｎｏｌｉｃ）、およびプラスチック）を含む、適切な鋳型は、当該技術において周知である。鋳型から研磨物品を取出すのを容易にするために、剥離ライナ（たとえば、シリコーンコーティング紙）を使用してもよい。
【００５５】
ポリオール／ポリイソシアネート混合物は、典型的には、硬化中に膨張する。鋳型、および研磨物品の所望の空隙率または密度を、選択し、満たす際に、そのような膨張を考慮に入れなければならない。
【００５６】
理論に束縛されたくはないが、研磨物品のデュロメータまたは硬度は、砥粒とポリマーの比（ＡＧ／Ｐ）によって、有意に影響されると考えられ、ＡＧは、凝集体内バインダの重量を含み、この関係におけるポリマーは、多孔性ポリマー材料を指す。デュロメータスケールは、柔らかい材料のショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａから、より堅い材料のショアＤまである。本発明による好ましい物品の場合、ショアＡが、泡材料の適合性および硬度を表示するものである。
【００５７】
一般に、本発明による研磨物品の柔らかさ、適合性、柔軟性、および研磨性能は、たとえば、ＡＧ／Ｐ比を調整することによって、調整することができる。たとえば、砥粒／凝集体の相対量が減少するにつれて、研磨性能が低下するが、車の柔らかさおよび適合性が増す。逆に、砥粒／凝集体のレベルが高くなるにつれて、研磨性能が高くなるが、車の柔らかさおよび適合性が低減する。
【００５８】
研磨凝集体粒子を利用した本発明による研磨物品の場合、研磨物品の適合性、柔らかさ、および研磨性能は、典型的には、同重量の非凝集砥粒を有する同じ研磨物品と比較して、高い。研磨凝集体粒子および泡は、両方とも、同等の多孔性ポリマー材料中の同重量の非凝集砥粒（すなわち、個別の砥粒）からなる類似した研磨物品と比較して、多孔性ポリマー材料のスミアを最小にして、浸食され、連続切削面を提供することができる。典型的には、本発明による研磨物品のＡＧ／Ｐ比は、約０．５〜約３．５の範囲内である。好ましくは、本発明による研磨物品は、密度が、少なくとも４ｇ／立方インチ（０．２４ｇ／ｃｍ３）、より好ましくは、４ｇ／立方インチ（０．２４ｇ／ｃｍ３）から２２ｇ／立方インチ（１．３４ｇ／ｃｍ３）の範囲内であり、ショアＡデュロメータ値が、少なくとも１０、より好ましくは、１０〜９５の範囲内である。
【００５９】
密封鋳型（すなわち、泡前駆体を加え、鋳型をシールする、鋳型）で形成された物品の場合、鋳型を過度に充填すると、空隙空間量が減少する傾向があり、これにより、セル壁厚さが増し、泡適合性が全体的に低下する傾向がある。
【００６０】
多孔性ポリマー材料の性質によって、硬化ステップが必要なことがある。たとえば、好ましい多孔性ポリウレタン材料、ポリオール／ポリイソシアネート混合物は、典型的には、熱によって硬化する。たとえば、この混合物は、典型的には、約２５〜約１００℃の範囲内の温度に加熱し、数分間から数時間（より典型的には、約４５〜６０分間）、維持する。
【００６１】
泡が、たとえば、トップおよびボトム鋳型プレートに、くっつくのを防止するために、剥離ライナと組合せて、使い捨て鋳型リングを使用することも、本発明の範囲内である。そのような鋳型セットアップにより、比較的短い時間の、室温における部分硬化が可能になり、まだ使い捨て鋳型リング内にある部分的に硬化した物品を、鋳型アセンブリから取出し、その後、硬化が完了する。
【００６２】
任意に、鋳型キャビティは、また、反応混合物と一体的に成形し、成形された研磨物品に埋込まれるように、補強織物、スクリム、またはメッシュを収容してもよい。
【００６３】
いくつかの用途および多孔性ポリマー材料の場合、後硬化ステップが必要なことがある。たとえば、多孔性ポリウレタン材料の場合、遊離基源を使用して、ポリオールおよびポリイソシアネート硬化を、典型的には、「硬化」および「後硬化」と呼ばれる、２つの別の段階で行ってもよい。最初に、鋳型を第１の温度で維持しながら、混合物を硬化させる（すなわち、実質的には、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって形成する）。その後、第２の硬化段階（すなわち、後硬化）を、第１の温度より高い第２の温度に物品を加熱することによって行う。第２の温度において、遊離基源が付加的な硬化ステップをもたらし、物品を、より使用に適するようにする。第２の温度は、十分に高く、かつ、遊離基源を分解し、それにより、第２段階の硬化が、実質的に完了するのに十分な期間、維持する。たとえば、典型的には、約２５℃〜約１００℃の範囲内の温度（または、遊離基源の分解温度より５０℃低い温度、どちらか低い方）に混合物を加熱し、数分間から数時間（より典型的には、約４５〜６０分間）、維持する。
【００６４】
研磨物品を部分的に分割して、付加的な適合性などの望ましい特性を与えることも、本発明の範囲内である。たとえば、この分割は、鋳型内に２つの鋳型プレート間に半径方向の挿入物を与え、外径からコアの方に内側に延ばすという形態をとる。半径方向の挿入物は、得られる成形物品中に半径方向の空間を与える。半径方向の挿入物の長さにより、研磨物品の曲げ特性を変えることができる。成形物品中の半径方向の空間の間の研削砥石のセグメントは、研磨物品のフラップを形成することによって、研削砥石の適合性を高めることができる。半径方向の空間の数により、適合性が高くなる。
【００６５】
別の分割方法は、コアの周りの同心リング内に異なった材料を有することであってもよい。たとえば、研磨物品は、多孔性ポリマー材料を含む非研磨の内側同心リングと、研磨材料を含む外側同心リングとを有することができ、さらに適合性のある研削砥石をもたらすことができる。多孔性ポリマー材料の内側同心リングは、たとえば、鋳型内に挿入された泡のダイカットピース、または、予め形成された成形多孔性ポリマー材料リングであってもよい。
【００６６】
本発明による研磨物品は、典型的には、使用前に、ドレッシングする（すなわち、物品の外側スキン層を除去する）。
【００６７】
本発明による研磨物品を使用した研磨は、乾式で行っても、湿式で行ってもよい。湿式研磨の場合、液体を、軽いミストの形態で導入供給して、浸水を完了してもよい。一般に使用される液体の例としては、水、水溶性油、有機潤滑剤、およびエマルションが挙げられる。この液体は、研磨と関連する熱を少なくするのに役立つことができ、および／または潤滑剤として作用することができる。液体は、わずかな量の、殺菌剤、消泡剤などの添加剤を含有してもよい。本発明の研磨物品は、外部に付与される研磨化合物、たとえば、ポリッシングまたはバフ研磨化合物として知られているものなど、とともに使用してもよい。
【００６８】
本発明による研磨物品は、アルミニウムおよびアルミニウム合金、炭素鋼、軟鋼、工具鋼、ステンレス鋼、硬化鋼、黄銅、チタン、ガラス、セラミックス、木材、木材のような材料、プラスチック、ペイント、ペイントされた表面、有機コーティング表面などのワークピースを研磨するのに使用してもよい。
【００６９】
多くの不織布研削砥石の場合、不織布研削砥石の加工面に対して、鋭いワークピース端縁が提供されない限り、研削砥石の加工面が、ガラスのようになり、鈍くなることが、当該技術において知られている。すなわち、不織布研削砥石は、平面に対して使用するだけであれば、熱および残留物が蓄積し、研削砥石が、ガラスのようになり、鈍くなり、切削速度が、大幅に低下する。鋭いワークピース端縁があれば、端縁が不織布表面の浸食を引起し、新しい研磨面を提供する傾向がある。この効果は、研削車では、より小さい程度で起こる。研削車は、典型的には、非常に硬い、剛性車であり、通常、平面研削に適しているだけである。セットアップ車は、不織布研削砥石より、はるかにアグレッシブな傾向があり、可変期間で、より高い切削速度を示す傾向がある。しかし、セットアップ車のアクティブ面は、車の周囲上のみである。車の周囲は、やや急速に磨耗し、車が、付加的な切削に実用的でなくなる傾向がある。
【００７０】
本発明の利点および実施形態を、次の実施例によって、さらに例示するが、これらの実施例に記載された特定の材料およびその量、ならびに他の条件および詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されてはならない。部およびパーセンテージはすべて、特に明記しない限り、重量による。
【実施例】
【００７１】
実施例１
研削砥石は、次のとおり作製した。予め調製された飽和ポリオール（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッドから、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で得られる）８０グラムと、細かく分けられたステアリン酸リチウム潤滑剤４．８グラムとを組合せることによって、混合物を調製した。普通の実験室用３枚刃エアモータミキサによって、混合物を、高速で、強力に撹拌した。
【００７２】
ステアリン酸リチウムが十分に分散すると、予め調製された飽和ポリイソシアネート（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッドから、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で得られる）８０グラムを、撹拌せずに混合物に加え、次に、研磨凝集体粒子４４０グラムを加えた。凝集体は、一般に、２０００年１０月１６日に出願された、米国特許出願第０９／６８８，４４４号明細書の同時係属中の出願に記載されているように調製した。
【００７３】
より具体的には、研磨凝集体は、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＳＲ３５１」という商品名で、ペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から得られる）３８６５グラム、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（「ＳＲ３６８」という商品名でサートマー・カンパニーから得られる）１６５８グラム、クメンヒドロペルオキシド（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー社（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から得られる）２７グラム、シランカップリング剤（３−メタクリルオキシプロピル−トリメトキシシラン、「Ａ−１７４」という商品名で、ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）（現在ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ））から得られる）１８９グラム、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（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９」という商品名で、ニューヨーク州テリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ・コーポレーション（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐ．，Ｔｅｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）から得られる）５４グラム、アモルファスシリカ充填剤（「キャブ−オ−シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）」という商品名で、ジョージア州アルファレッタのキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．，Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ，ＧＡ）から得られる）１０８グラム、およびテトラフルオロホウ酸カリウム（「スペック（ＳＰＥＣ）１０２」という商品名で、オハイオ州クリーブランドのアトテック・ＵＳＡ社（Ａｔｏｔｅｃｈ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）から得られる）３８１１グラムを、＃２混合速度に設定したトレド（Ｔｏｌｅｄｏ）ミキサ（ニューヨーク州ロチェスターのトレド・スケール・コーポレーション（Ｔｏｌｅｄｏ Ｓｃａｌｅ Ｃｏ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）のモデルＴＭ６０）を使用して、１０分間、完全に混合して、プレミックス組成物を作製することによって、調製した。
【００７４】
研磨凝集体スラリーは、プレミックス組成物と、Ｐ−１２０酸化アルミニウム砥粒３７，２６０グラムとを、＃１混合速度に設定した同じミキサを使用して、２０分間、混合することによって、調製した。サイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」という商品名で、カナダ、オンタリオ州ウォータールーのカドロ・エンジニアリング・インコーポレーテッドから得られる（モデル＃１９７））の助けによって、研磨凝集体スラリーを処理して、研磨凝集体粒子にした。サイズリダクションマシンは、インペラおよび固定スペーサでセットアップした。インペラを３５０ｒｐｍでスピンさせながら、スラリーをサイズリダクションマシンのホッパに導入した。円形の１．１４ｍｍ（０．０４５インチ）オリフィスを有し、アローヘッドインペラから５．１ｍｍ（０．２インチ）の間隔をあけられた円錐形スクリーンでセットアップしたサイズリダクションマシンに通して、スラリーを処理した。インペラによって、スラリーを、円錐形スクリーン内の開口部に押し通すにつれて、臨界長さに達し、フィラメント状凝集体前駆体粒子が、スクリーンの外側から離れ、重力によって、高パワーに設定した２つの６００ワット「ｄ」溶融ランプを装備したＵＶ硬化チャンバ（メリーランド州ガイサーズバーグのフュージョン・ＵＶ・システムズ社（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）によって設計され、作られる、モデル＃ＤＲＥ４１０Ｑ）を通って落ちた。フィラメント状凝集体前駆体粒子は、ＵＶ放射に曝されることによって部分的に硬化し、それにより、固体の処理可能な形態になった。研磨凝集体粒子を、熱オーブン内で、６時間、１７７℃（３５０゜Ｆ）で、さらに硬化させた。熱硬化後の研磨凝集体粒子の長さは、約１３ｍｍ（０．５インチ）であった。
【００７５】
次に、得られた、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、ステアリン酸リチウム、研磨凝集体の組成物を、高速で、エアモータミキサによって、約２０秒間、十分に混合した。即時反応を伴わない混合に十分な時間を考慮した、このポリウレタン系のクリーム時間は、約２１秒であった。
【００７６】
得られた混合材料を、迅速に、廃棄物を最小にして、２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）直径、２．５ｃｍ（１インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型に移した。約５０グラムの重量の７．６ｃｍ（３インチ）直径ガラス繊維コアを、鋳型の中心に配置していた。シリコーンコーティング紙の単層を、剥離紙の上のニットスクリムの単層（ニューヨーク州インウッドのアペックス・ミルズ・コーポレーション（Ａｐｅｘ Ｍｉｌｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｉｎｗｏｏｄ，ＮＹ）から「ＴＡ８４」という商品名で得られる）とともに、鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、別のスクリムの単層を、鋳型の頂部の上に配置し、別の剥離紙をスクリムの上に配置し、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、得られた物品を、鋳型から取出し、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱した同じオーブン内に戻し、さらに１２時間、置いた。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３６グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．５ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜４０、空隙率が６２．０％であった。
【００７７】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００７８】
実施例２
実施例２の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製した以外は、実施例１に記載されたように準備した。研磨凝集体粒子の長さは、約１．３ｃｍ（１／２インチ）であった。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３４グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜５０、空隙率が６２．４％であった。
【００７９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８０】
実施例３
実施例３の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、ステアリン酸リチウム潤滑剤を加えず、ガラス繊維コアを使用せず、ニットスクリムを使用しなかった以外は、実施例１に記載されたように準備した。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）１０９グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）１０９グラム、および研磨凝集体粒子４４４グラムを使用して、混合物を調製した。研磨凝集体粒子の長さは、約１．３ｃｍ（１／２インチ）であった。
【００８１】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が５５２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．０４、密度が０．６７ｇ／ｃｍ３（１０．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜５０、空隙率が６７．４％であった。
【００８２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８３】
実施例４
実施例４の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、より少ないステアリン酸リチウム潤滑剤を加え、ニットスクリムを使用しなかった以外は、実施例１に記載されたように準備した。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）１００グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）１００グラム、ステアリン酸リチウム潤滑剤２グラム、および研磨凝集体粒子４００グラムを使用して、混合物を調製した。研磨凝集体粒子は、長さが約１．３ｃｍ（０．５インチ）であった。
【００８４】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６１４グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．０、密度が０．８０ｇ／ｃｍ３（１３．１ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が５０〜６０、空隙率が６０．４％であった。
【００８５】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８６】
実施例５
実施例５の研削砥石は、研磨凝集体粒子のサイズを小さくした以外は、実施例１に記載されたように準備した。研磨凝集体粒子は、１０９グラター（ｇｒａｔｅｒ）スクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」）を１回通過させ、次に、７９Ｇグラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシンを２回通過させて、サイズを小さくした。
【００８７】
研磨凝集体粒子は、Ｌ／Ｄ比が約１〜２であった。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が５７２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８０ｇ／ｃｍ３（１３．１ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が２８〜３２、空隙率が６２．８％であった。
【００８８】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８９】
実施例６
実施例６の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、より少ないステアリン酸リチウム潤滑剤を加え、異なったスクリムを使用した以外は、実施例１に記載されたように準備した。使用したのは、織布スクリム（ニューヨーク州インウッドのアペックス・ミルズ・コーポレーションから「Ｈ６６」という商品名で得られる）であった。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）８０グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）８０グラム、ステアリン酸リチウム潤滑剤２．４グラム、および研磨凝集体粒子４４０グラムから、混合物を調製した。研磨凝集体粒子は、長さが約１．３ｃｍ（０．５インチ）であった。
【００９０】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３５グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６２〜６５、空隙率が６２．６％であった。
【００９１】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００９２】
実施例７
実施例７の研削砥石は、次のとおり作製した。予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）９，７７０グラム、細かく分けられたステアリン酸リチウム潤滑剤１０７７グラム、ｔ−ブチルペロクトエート（ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｃｔｏａｔｅ）（熱活性遊離基源、「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」という商品名で、テキサス州パセデナのアクゾ・ケミカルズ社（ＡＫＺＯ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｐａｓｅｄｅｎａ，ＴＸ）から得られる）４３１グラム、および脱イオン水７２グラムを組合せることによって、混合物を調製した。工業用ミキサ（カリフォルニア州フラートンのモアハウス−コウルズから、「コウルズ・ディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」という商品名で得られる）によって、この混合物を、高速で、強力に撹拌した。ギアポンプ（ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョンから「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で得られる）によって、５６７ｇ／分の速度で、混合物を、ミキサ（ミシガン州グランド・ラピッズのエッジ・スウィーツ・カンパニーから「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」という商品名で得られる）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、５８５ｇ／分の速度で、ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。
【００９３】
研磨凝集体粒子は、ミックス中にアモルファスシリカ充填剤（「キャブ−オ−シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）」を使用せず、ポリエチレングリコールをプレミックスに加え、砥粒が緑色炭化ケイ素（平均粒度が１１．９マイクロメートル、マルチサイザ（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）によって測定されたＤｖ５０％、イリノイ州エルムハーストのフジミ・コーポレーション（Ｆｕｊｉｍｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｌｍｈｕｒｓｔ，ＩＬ）から「ＧＣ１０００」という商品名で得られる）であった以外は、実施例１に記載されたように調製した。プレミックスは、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＳＲ３５１」）５８８グラム、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（「ＳＲ３６８」）２５１．７グラム、クメンヒドロペルオキシド８．１グラム、シランカップリング剤（「Ａ−１７４」）４７．５グラム、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（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９」）１３．８グラム、テトラフルオロホウ酸カリウム９５１．７グラム、およびポリエチレングリコール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから「ＰＥＧ６００」という商品名で得られる）８１０グラムを含有し、＃１混合速度に設定した４．７リットル（５クオート）ホバート（Ｈｏｂａｒｔ）ミキサを使用して、１０分間、混合し、プレミックス組成物を作製した。研磨凝集体スラリーは、プレミックス組成物と、緑色炭化ケイ素（「ＧＣ１０００」）６１５０グラムとを、＃１混合速度に設定した同じミキサを使用して、３０分間、混合することによって、調製した。円形の０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）オリフィスを有し、３００ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラから６．４ｍｍ（０．２５インチ）の間隔をあけられた円錐形スクリーンでセットアップしたサイズリダクションマシン「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」に通して、スラリーを処理した。熱硬化後の研磨凝集体粒子の長さは、約１．３〜２．５ｍｍ（０．０５０インチ〜０．１０インチ）であった。研磨凝集体粒子のＬ／Ｄ比は約２〜４であった。
【００９４】
ツインスクリュ定量供給機（ニュージャージー州ピットマンのＫ−トロン・インターナショナル・インコーポレーテッドから「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」という商品名で得られる）を使用して、約１１３４ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【００９５】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、３７．３秒間、３１．８ｃｍ（１２．５インチ）直径、５．１ｃｍ（２インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。重量が約１６３グラムの１２．７ｃｍ（５インチ）直径ガラス繊維コアを鋳型の中心に配置し、剥離紙を鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、研磨物品を、鋳型から取出し、１１０℃（２３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに６時間、配置した。
【００９６】
得られた研磨物品は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が１２．７ｃｍ（５インチ）、外径が３１．８ｃｍ（１２．５インチ）であった。研削砥石は、重量が１５４０グラム、ＡＧ／Ｐ比が０．４２、密度が０．４２ｇ／ｃｍ３（６．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が４２、空隙率が７４．２％であった。
【００９７】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００９８】
実施例８
実施例８の研削砥石は、次のとおり作製した。ギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、３０４ｇ／分の速度で、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）を、ミキサ（「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、３０４ｇ／分の速度で、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。
【００９９】
研磨凝集体粒子は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用し、研磨凝集体のサイズを小さくした以外は、実施例１に記載されたように調製した。実施例２の熱硬化粒子を、１０９グラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」）を１回通過させ、次に、７９Ｇグラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシンを２回通過させることによって、研磨凝集体粒子のサイズを小さくした。 研磨凝集体粒子は、Ｌ／Ｄ比が約１〜２であった。ツインスクリュ定量供給機（「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」）を使用して、約１５０４ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【０１００】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、３３．８秒間、２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）直径、５．１ｃｍ（２インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。重量が約１６３グラムの７．６ｃｍ（３インチ）直径ガラス繊維コアを鋳型の中心に配置し、剥離紙を鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。
【０１０１】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１２９５グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．４７、密度が０．８５ｇ／ｃｍ３（１３．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６０〜６５、空隙率が６０．２％であった。
【０１０２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１０３】
実施例９
実施例９は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１６６６ｇ／分であった以外は、実施例８に記載されたように準備した。予熱した開いた鋼鋳型に、３５．７秒間、充填した。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。
【０１０４】
充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、研磨物品を、鋳型から取出し、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに６時間、配置した。
【０１０５】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１３３１グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７４、密度が０．８７ｇ／ｃｍ３（１４．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６５〜７０、空隙率が６０．０％であった。
【０１０６】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１０７】
実施例１０
実施例１０は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１８１６ｇ／分であった以外は、実施例９に記載されたように準備した。
【０１０８】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１４９２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．９８、密度が０．９９ｇ／ｃｍ３（１６．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７０〜７５、空隙率が５５．６であった。
【０１０９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１１０】
実施例１１
実施例１１は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１９７６ｇ／分であった以外は、実施例９に記載されたように準備した。
【０１１１】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１５９４グラム、ＡＧ／Ｐ比が３．２５、密度が１．０６ｇ／ｃｍ３（１７．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７５〜８０、空隙率が５３．２％であった。
【０１１２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１１３】
実施例１２
実施例１２の研削砥石は、次のとおり準備した。平均活性水素官能性が２、平均分子量が約２０００のポリテトラメチレンエーテルグリコール（「ポリメグ（ＰＯＬＹＭＥＧ）２０００」という商品名で、ペンシルバニア州コンショホーケンのペン・スペシャルティ・ケミカルズ社（Ｐｅｎｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ，Ｃｏｎｓｈｏｈｏｋｅｎ，ＰＡ）から得られる）を、流体になるまで、５０℃に加熱したオーブン内で溶融した。次の成分をバッチコンテナ内で組合せることによって、混合物を形成した。溶融ポリテトラメチレンエーテルグリコール３３９１グラム、平均活性水素官能性が約２．４〜２．６、平均分子量が約２８００のヒドロキシ末端ポリブタジエン（「ポリ（ＰＯＬＹ）ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」という商品名で、ペンシルバニア州フィラデフィアのアトケム・ノース・アメリカ社（Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｐｈｉａ，ＰＡ）から得られる）１０，９５１グラム、１，４−ブタンジオール（ニュージャージー州マウント・オリーブ（Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）のＢＡＳＦから得られる）２１７０グラム、ジエチルトルエンジアミンＤＥＴＤＡ（ルイジアナ州バトン・ルージュのアルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐ．，Ｂａｔｏｎ Ｒｏｕｇｅ，ＬＡ）から得られる）２２７グラム、脱イオン水９１グラム、ｔ−ブチルペロクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）９８７グラム、テトラ（２，２ジアリオキシメチル）ブチル−ジ（ジトリデシル）ホスフィトチタネート（ｔｅｔｒａ（２，２ ｄｉａｌｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｂｕｔｙｌ−ｄｉ（ｄｉｔｒｉｄｅｃｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｔｏ ｔｉｔａｎａｔｅ）（「ＫＲ−５５」という商品名で、ニュージャージー州バイヨンのケンリッチ・ペトロケミカルズ社（Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｂａｙｏｎｅ，ＮＪ）から得られる）２１３グラム、混合されたＣ７、Ｃ９、およびＣ１１ジアルキルフタレート（「パラチノール（ＰＡＬＡＴＩＮＯＬ）７１１−Ｐ」という商品名で、ニュージャージー州マウント・オリーブのＢＡＳＦから得られる）１７６２グラム、シリコーン界面活性剤（「Ｌ−６０３」という商品名で、コネチカット州グリニッチのウィトコ・コーポレーション（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，ＣＴ）から得られる）５６４グラム、ならびに２つの触媒（ペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から、「ダブコ（ＤＡＢＣＯ）ＤＣ−１」および「ダブコ（ＤＡＢＣＯ）ＤＣ−２」という商品名で得られる）、それぞれ、４６および１６グラム。
【０１１４】
工業用ミキサ（「コウルズ・ディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」）によって、得られた材料を、高速で、強力に撹拌した。ギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、７５４ｇ／分の速度で、この混合物を、ミキサ（「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。
【０１１５】
別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、４２２ｇ／分の速度で、変性４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（「イソナート（ＩＳＯＮＡＴＥ）１４３Ｌ」という商品名で、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から得られる）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。 研磨凝集体粒子は、実施例１に記載されたように調製した。ツインスクリュ定量供給機（「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」）を使用して、約２６７９ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【０１１６】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、１７．２秒秒間、２０．３ｃｍ（８．０インチ）外径、２．５ｃｍ（１インチ）深さ、３．２ｃｍ（１．２５インチ）内径のキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。剥離紙を鋳型の底部に配置していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。２０分後、研磨物品を、鋳型から取出し、１１０℃（２３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに１．７５時間、配置した。
【０１１７】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が３．１８ｃｍ（１．２５インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８．０インチ）であった。研削砥石は、重量が１５４０グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．５８、密度が１．３ｇ／ｃｍ３（２１．３ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が８２〜９２であった。車の加工面を研磨工具でドレッシングして、表面スキンを除去した。
【０１１８】
比較例Ａ
比較例Ａの研削砥石は、研磨凝集体粒子の代わりに、同じＡＧ／Ｐ比のＡＮＳＩグレードＰ１２０グリット酸化アルミニウム砥粒を使用し、最初の硬化が、５４℃（１３０゜Ｆ）で１時間、後硬化が、５４℃（１３０゜Ｆ）で１２時間であった以外は、実施例３に記載されたように準備した。研削砥石は、重量が６２６グラム、密度が１３．４ｇ／立方インチ（０．８２ｇ／ｃｍ３）、ショアＡデュロメータ値が５２、空隙率が５８．７％であった。
【０１１９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２０】
比較例Ｂ
比較例Ｂの研削砥石は、商品名「３Ｍスコッチ−ブライトＣＰＭホイール（３Ｍ ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ ＣＰＭ ＷＨＥＥＬ）」（グレード９Ａミディアム（Ｇｒａｄｅ ９Ａ Ｍｅｄｉｕｍ））で、ミネソタ州セント・ポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から市販されている車であった。この車は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８インチ）、重量が５１１グラムであった。車は、ＡＮＳＩグレード１００酸化アルミニウム研磨材を含有し、密度が０．７４ｇ／ｃｍ３（１２．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７５〜８５であった。この車は、典型的には、ヘビーなバリ取りおよび研削ライン調整に勧められる。車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２１】
比較例Ｃ
比較例Ｃの研削砥石は、商品名「３Ｍスコッチ−ブライト（ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ）ＥＸＬ」（８Ａミディアムユニット化ホイール（８Ａ Ｍｅｄｉｕｍ Ｕｎｉｔｉｚｅｄ Ｗｈｅｅｌ））で、３Ｍカンパニーから市販されている車であった。この車は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８インチ）、重量が４８１グラムであった。この車は、ＡＮＳＩグレード１２０／１５０酸化アルミニウム研磨材のブレンドを含有し、密度が０．８４ｇ／ｃｍ３（１３．８ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が８９〜９０であった。この車は、典型的には、金属のバリ取りおよび仕上げ加工に勧められる。車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２２】
比較例Ｄ
比較例Ｄの研削砥石は、約１３ｍｍ（０．５インチ）の厚さに積重ねられ、同心円状に５つのリングにステッチされた綿織物層から構成され、ステッチの各リングが約９．５ｍｍ（０．３７５インチ）の間隔をあけられた、綿バフ（ノースカロライナ州コノヴァーのジャクソンリー（ＪａｃｋｓｏｎＬｅａ，Ｃｏｎｏｖｅｒ，ＮＣ）から、「コンセントリック・ステッチド・フル・ディスク・バフ（ＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ ＳＴＩＴＣＨＥＤ ＦＵＬＬ ＤＩＳＫ ＢＵＦＦ）」という商品名で得られる）から準備された綿セットアップ車であった。この車を、ホット・ハイド・グルー（ｈｏｔ ｈiｄｅ ｇｌｕｅ）でコーティングし、ＡＮＳＩグレード８０グリット酸化アルミニウムで巻き、硬化させた。車は、機械工具軸を収容するための３．３ｃｍ（１．２５インチ）中心孔を有し、直径が１３．７ｃｍ（５．３７５インチ）であった。
【０１２３】
研磨評価
実施例１および２、ならびに比較例Ｂ、Ｃ、およびＤの研削砥石の研磨性能を、次のとおりに評価した。ドレッシングした車を、モータ駆動軸上に取付けた。制御された圧力（シャティロン・フォース・ゲージ（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ Ｆｏｒｃｅ Ｇａｕｇｅ）によって測定される）、および車の所与の表面速度で、１００８コールドロール鋼テストクーポン、幅２インチ、長さ１１インチ、および厚さ１／１６インチ（５．１ｃｍ×２７．９ｃｍ×．１６ｃｍ）を、回転するテスト車の表面に接触させた。クーポンを、回転する車に接して、振動態様で、前後に移動させた。テストクーポンを、３０秒間、研削砥石と接触させ、その後、３０秒、接触させなかった。テストクーポンを車に対して往復させるのに、６秒かかった。このシーケンスは、４回、繰返し、この評価のテストサイクルである。テストサイクルの総車接触時間は、２分であった。テストクーポンは、１４．６ｃｍ（５．７５インチ）のストローク長さで、１分あたり３６横断の速度で、振動した。各サイクル後、テストクーポンおよび実施例の車の重量を計った。実施例１および２の研削砥石は、各々、がたがた音を立てたり、弾んだりせずに、滑らかに動作した。結果は、以下の表１に示されている。
【０１２４】
［表１］
＊研削砥石は、研磨力に耐えなかった。
【０１２５】
実施例３および４、ならびに比較例Ａの研磨性能も、実施例１および２、ならびに比較例Ｂ〜Ｄについて上で説明されたように評価した。比較例Ａの場合、いくつかの小さいスミアが観察された。実施例３および４の場合、スミアが観察されなかった。結果は、以下の表２に示されている。
【０１２６】
［表２］
【０１２７】
実施例１の研削砥石の研磨性能を、次のとおりに評価した。ドレッシングした車を、モータ駆動軸上に取付けた。６２．４Ｎ（１４ｌｂｓ．）の力（シャティロン・フォース・ゲージによって測定される）で、金属テストクーポン（幅１．５インチ、長さ１１インチ、および厚さ０．５インチ（３．８ｃｍ×２７．９ｃｍ×１．２７ｃｍ）を、回転するテスト車の表面に接触させた。車表面速度は、１１５０ｍ／分（３７７０ｆｔ／分）であった。クーポンを、回転する車に接して、振動態様で、前後に移動させた。テストクーポンを、３０秒間、研削砥石と接触させ、その後、３０秒、接触させなかった。テストクーポンを車に対して往復させるのに、６秒かかった。このシーケンスは、この評価のテストサイクルである。テストクーポンは、１４．６ｃｍ（５．７５インチ）のストローク長さで、１分あたり３６横断の速度で、振動した。 テストクーポンおよび車を、４、８、１６、３２、および６４サイクルの間隔で、重量を計った。クーポン重量差は、「切削」として報告されている。車重量差は、「磨耗」として報告されている。切削を磨耗で割ることによって、研磨効率を計算した。３０４ステンレス鋼テストクーポンおよび１００８コールドロール鋼テストクーポンに対する評価の結果は、それぞれ、表３および表４に報告されている（下記）。
【０１２８】
［表３］
【０１２９】
［表４］
【０１３０】
実施例１および５の研削砥石の研磨性能は、接触圧力が８９．３Ｎ（２０ｌｂｓ．）であった以外は、実施例１および２、ならびに比較例Ｂ〜Ｄの研削砥石について上で説明されたように評価した。切削速度は、表５（下記）に、１サイクルあたり（すなわち、切削時間２分あたり）グラムで、報告されている。
【０１３１】
［表５］
【０１３２】
本発明のさまざまな修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者には明らかになるであろう。また、本発明は、ここに記載された例示的な実施形態に不当に限定されないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明による研削砥石の斜視図である。
【図２】本発明による研磨ブロックの斜視図である。
【図３】本発明による研磨ディスクの斜視図である。
【０００１】
本発明は、多孔性ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成される研磨物品（たとえば、研削砥石）、ならびに研磨物品の製造および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機多孔性基材または泡基材（たとえば、ポリウレタン）上にコーティングした、および／またはその中に分散した研磨粒子を含む研磨物品が、公知である。そのような物品の例としては、パッド、シート、ディスク、および車が挙げられる（たとえば、ハースト（Ｈｕｒｓｔ）の特許文献１、アプトン・ジュニア（Ｕｐｔｏｎ，Ｊｒ．）の特許文献２、同特許文献３、およびトッチ−ギルバート（Ｔｏｃｃｉ−Ｇｕｉｌｂｅｒｔ））の特許文献４を参照のこと）。これらの物品は、金属および木材を含む、さまざまなワークピースを研磨するのに使用されている。それらは、また、「スナッギング」などの粗いディメンショニング作業から、ポリッシングおよびバフ研磨などの細かい仕上げ作業に及ぶ研磨作業に適合している。
【特許文献１】
米国特許第２，７８０，５３３号明細書
【特許文献２】
米国特許第２，８８５，２７６号明細書
【特許文献３】
米国特許第２，９７２，５２７号明細書
【特許文献４】
米国特許第３，２５２，７７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ポリウレタン多孔性マトリックスまたは泡マトリックス中に分散した、および／またはそれに付着した研磨粒子を含む研磨物品は、たとえば、多くの用途のいずれかに使用するための金属（たとえば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンまたはチタン合金）基材上に最終微細表面仕上げを与えるために使用されている。そのような基材を仕上げる際に、望まれるのは、繰り返し、ある部分から他の部分へ、金属表面に仕上げを与え、金属表面の設計特徴に適合し、仕上げた金属表面上に残留研磨物品材料（「スミアリング（ｓｍｅａｒｉｎｇ）」）を残さない能力である。現在の多孔性研磨材または泡研磨材は、これらの各特徴の所望のレベルを同時にもたらさない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、研磨物品（たとえば、研削砥石）を提供する。本発明による研磨物品は、多孔性（すなわち、全体に分散した空隙を有する）ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成され、研磨凝集体粒子が、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成される、研磨物品であって、研磨凝集体粒子が、実質的に一定の断面積と、１ｌｂ（０．４５４ｋｇ）より大きいクラッシュ強度とを有する、研磨物品を含む。好ましくは、ポリマー材料はポリウレタンを含む。
【０００５】
好ましくは、本発明による研磨物品は、少なくとも２５パーセント空隙率、より好ましくは、少なくとも４５パーセント空隙率、さらに好ましくは、空隙率５０〜８５パーセントの範囲を有する。
【０００６】
別の態様において、本発明による研磨物品は、好ましくは、潤滑剤（たとえば、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エステル、固体潤滑剤、および鉱油およびろう、ならびにポリ（ジメチルシロキサン）ガム）から、さらに構成される。
【０００７】
別の態様において、本発明は、
外面を有する、本発明による研磨物品を提供するステップと、
研磨物品の外面の少なくとも一部と、ワークピースの表面とを摩擦接触させるステップと、
研磨物品の外面またはワークピースの表面の少なくとも一方を、他方に対して移動させ、ワークピース表面の少なくとも一部を研磨するステップとを含む、表面を研磨する方法を提供する。この方法は、バフ研磨化合物の使用を含んでもよく、バフ研磨化合物が、研磨物品の外面の少なくとも一部の上にある。
【０００８】
本発明による研磨物品の実施形態は、好ましくは、柔軟であり、心地よく、軽量である。本発明による好ましい研削砥石は、滑らかに動作させることができ、従来の研削砥石より「がたがたいう音」が少ない。さらに、本発明による好ましい研削砥石は、従来の研削砥石より、少ない砥粒材料を利用することができる。本発明による好ましい研磨物品は、また、使用中に「スミア」をつけない傾向がある。典型的には望ましくないスミアは、研磨物品と接触したワークピースが十分に熱くなり、それにより、研磨物品の部分が柔らかくなり、ワークピースに移動する場合に発生することがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
研磨物品物品は、車、ブロック、ディスク、およびベルトを含む、当該技術において知られている、さまざまな形状および構成のいずれであってもよい。図１を参照すると、本発明による研削砥石１０は、内側リングコア１２、多孔性ポリマー材料１４、および研磨凝集体１６から構成される。図２および図２Ａにおいて、本発明による研磨ブロック２０は、多孔性ポリマー材料２４、研磨凝集体２６、および空隙２８から構成される。さらに、たとえば、図３は、取付可能なバッキングプレート３１、多孔性ポリマー材料３４、および研磨凝集体３６から構成される本発明による研磨ディスク３０を示す。
【００１０】
多孔性ポリウレタン材料を含む、多孔性ポリマー材料を作製するための材料が、当該技術において知られている。多孔性ポリウレタン材料は、たとえば、イソシアネート官能性部分（２以上の官能性を有する）（たとえば、ポリイソシアネート）と、２以上の官能性を有する）たとえば、ポリオール）、イソシアネート官能性部分と反応する物質（たとえば、ヒドロキシ官能性物質）、発泡剤（たとえば、水）とを反応させることによって作製することができる。イソシアネート官能性物質およびイソシアネート官能性反応物質は、当量が非常にさまざまである。したがって、反応化学量論は、イソシアネートインデックス（イソシアネート官能性部分の当量を、イソシアネート反応性官能性部分（たとえば、ポリオールまたは水）の当量で割り、１００倍したもの）に基づき、１００のイソシアネートインデックスは、化学量論的平衡（すなわち、１つのイソシアネート官能性が、反応すべき１つのイソシアネート反応性官能性を有すること）を意味する。
【００１１】
本発明による好ましい研磨物品の場合、典型的には、研磨凝集体粒子２重量部あたりポリマー１重量部である。
【００１２】
多孔性ポリマー材料の空隙は、隔離されてもよいし（すなわち、「密封セル」）、および／または相互連通していてもよい（すなわち、「開いたセル」）。多孔性ポリマー材料は、柔軟であっても、堅くてもよい。本発明による研磨物品は、好ましくは、少なくとも２５パーセント空隙率、より好ましくは、少なくとも４５パーセント空隙率、または、５０〜８５パーセント空隙率の範囲さえ有し、パーセント空隙率は、物品体積と、さまざまな成分の材料固体体積部分の合計との差を、物品体積で割り、１００％掛けたものに等しい計算値である。
【００１３】
別の態様において、本発明による研磨物品は、好ましくは、さらに、潤滑剤（たとえば、脂肪酸の金属塩、固体潤滑剤、脂肪酸のエステル、鉱油およびろう、ならびにポリ（ジメチルシロキサン）ガム）から構成される。
【００１４】
好ましくは、多孔性ポリマー材料は、ポリウレタンを含む。使用される「ポリウレタン」という用語は、純ポリウレタン、純ポリ尿素、ポリ尿素ウレタン、およびポリウレタン尿素を含む。ポリウレタンは、ポリオールおよびポリイソシアネートを含む成分を組合せ、反応させることによって、調製することができる。いくつかの実施形態の場合、好ましいポリウレタンは、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、および遊離基源（たとえば、過酸化物）を含む成分を組合せ、反応させることによって、調製することができる。
【００１５】
−ポリオール
ここで使用されるように、「ポリオール」とは、少なくとも２のヒドロキシ官能性を有するヒドロキシ官能性物質を指す。適切なポリオールとしては、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオール、ならびにポリジエンポリオールが挙げられる。有用なポリエステルジオールとしては、アジピン酸、グルタル酸およびフタル酸などの二酸（ｄｉａｃｉｄｓ）と、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、およびジプロピレングリコールなどのジオールとの縮合に基づくものが挙げられる。有用なポリエステルトリオールとしては、上記のものと、トリメチロールプロパンまたはグリセリンなどのトリオールとを組合せた縮合に基づくものが挙げられる。他の有用なポリエステルポリオールとしては、ガンマ−カプロラクトンと二官能性および三官能性出発剤との重合に基づいたポリカプロラクトンポリオールが挙げられる。
【００１６】
有用なポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびそれらのコポリマーおよびブレンド、ならびにグリセロールまたはトリメチロールプロパンなどの三官能性出発剤を組入れたポリプロピレングリコールトリオールが挙げられる。
【００１７】
適切なポリオールとしては、また、化学量論的量より少ない二官能性イソシアネートで鎖伸長されて、ヒドロキシ官能性ポリウレタンオリゴマーを生じるポリオールが挙げられる。
【００１８】
ポリオールの他の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、レゾルシノールビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、トリエタノールアミンなどの短鎖ジオールおよびトリオールが挙げられる。機械的特性を向上させるために、そのような短鎖ジオールおよびトリオールを、たとえば、より長い鎖のポリオールと組合せて使用してもよい。さらに、特性を修正するために、ポリオールにアミンを組入れてもよい。そのようなアミンの例としては、「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ）１００」および「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ）３００」という商品名で、ルイジアナ州バトン・ルージュのアルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐ．，Ｂａｔｏｎ Ｒｏｕｇｅ，ＬＡ）から入手可能なもの、ならびに「ヴァーサリンク（ＶＥＲＳＡＬＩＮＫ）１０００」という商品名で、ペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から入手可能なものが挙げられる。
【００１９】
ポリオールとしては、飽和ポリオール（または「非オレフィン系ポリオール」）が挙げられる。「飽和ポリオール」は、少なくとも２のヒドロキシ官能性を有するヒドロキシ官能性物質を指し、典型的な不飽和の臭素テストに対してネガティブ反応を示し、臭素水溶液にポリオールを滴下態様で加えると、急速な脱色を引起さない。
【００２０】
本発明による研磨物品を作製するためのポリオール源は、当該技術において知られており、たとえば、予め調製された泡系の一部として、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で、ニュージャージー州リンドハースト（Ｌｙｎｄｈｕｒｓｔ，ＮＪ）のポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．））から市販されているものが挙げられる。（この系は、また、ポリイソシアネートとして、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で同様に入手可能なものを含む。）ここで使用されるように、「予め調製された」とは、所望の反応生成物を生成するように最適化された、主要反応成分を含むだけではなく、安定剤、触媒、および発泡剤などのアジュバントを有する組成物を意味する。
【００２１】
ここで使用されるように、「ポリイソシアネート」とは、少なくとも２のイソシアネート官能性を有するイソシアネート官能性物質を指す。適切なポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（４，４’ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート（２，４’ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，２’−ジイソシアネート（４，４’ＭＤＩ）、およびそれらの混合物、およびオリゴマー、およびカルボジイミド、アロファネート（ａｌｌｏｐｈａｎａｔｅｓ）などの変性形態、およびポリオールとの完全または部分反応によって形成され、単独で、または遊離イソシアネートと組合されて、イソシアネート官能性オリゴマーを生じるプレポリマーおよび擬プレポリマーに基づくもの、ならびに、トルエン２，４−ジイソシアネート（２，４ＴＤＩ）、トルエン２，６−ジイソシアネート（２，６ＴＤＩ）、およびこれら２つの混合物、ポリオールとの完全または部分反応によって形成され、単独で、または遊離イソシアネートと組合されて、イソシアネート官能性ウレタンオリゴマーを生じるプレポリマーおよび擬プレポリマーに基づいたイソシアネートが挙げられる。
【００２２】
ポリイソシアネートとしては、飽和ポリイソシアネート（または「非オレフィン系ポリイソシアネート」）が挙げられる。「飽和ポリイソシアネート」は、少なくとも２のイソシアネート官能性を有するイソシアネート官能性物質を指し、典型的な不飽和の臭素テストに対してネガティブ反応を示し、イソシアネート官能性をトリメチルアミンおよびエタノールと反応させて、イソシアネートを、さらに、反応しないようにした後、臭素水溶液にポリイソシアネートを滴下態様で加えると、急速な脱色を引起さない。芳香族イソシアネートは、本明細書の目的で、不飽和であるとみなされない。
【００２３】
本発明による研磨物品を作製するためのポリイソシアネート源は、当該技術において知られており、たとえば、予め調製された泡系の一部として、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で、ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッド）から市販されているものが挙げられる。この系は、また、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名の飽和ポリオールを含む。
【００２４】
任意に、本発明による研磨物品は、遊離基源を含んでもよい。適切な遊離基源としては、有機過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩化合物、およびそれらの組合せが挙げられる。化学線または電離放射線によって発生した遊離基も、適度に小さい寸法または効果的な透明性を有する研磨物品に使用してもよい。
【００２５】
遊離基源物質の好ましい量は、飽和ポリオールと飽和ポリイソシアネートとのポリマー反応生成物の約０．１〜約１０重量％の範囲内（より好ましくは、約１〜約５％の範囲内）である。
【００２６】
適切な有機過酸化物としては、ｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、ヒドロキシヘプチルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、ジ−（ｔ−ブチル）ジペルフタレート（ｄｉ−（ｔ−ｂｕｔｙｌ）ｄｉｐｅｒｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ｔ−ブチルペルアセテート（ｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒａｃｅｔａｔｅ）、ｔ−ブチルペルベンゾエート（ｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｂｅｎｚｏａｔｅ）、ジクミル（ｄｉｃｕｍｙｌ）ペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジ−（ｔ−ブチル）ペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン２，５−ジヒドロペルオキシド、ジセチルペルオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシピバレートが挙げられる。
【００２７】
適切なアゾ化合物としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（メチルイソブチレート）が挙げられる。適切な過硫酸塩開始剤としては、単独の、または重亜硫酸塩などの還元剤と組合せた、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、または過硫酸アンモニウムが挙げられる。他の適切な遊離基源は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００２８】
研磨凝集体粒子は、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成され、研磨凝集体粒子は、実質的に一定の断面積と、１ｌｂ．（０．４５４ｋｇ）より大きいクラッシュ強度を有する。研磨凝集体粒子は、研磨凝集体前駆体粒子を形成し、次に硬化させることによって、作製することができる。好ましくは、研磨凝集体前駆体粒子は、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物を、穴のあいた基材に押し通すことによって形成する。得られた研磨凝集体前駆体粒子を、穴のあいた基材から分離し、放射エネルギーで照射して、研磨凝集体粒子を提供する。好ましくは、押すステップ、分離ステップ、および照射ステップは、垂直および連続的な態様で空間的に配向し、順次的および連続的態様で行う。別の態様において、研磨凝集体粒子は、好ましくは、照射ステップ後、かつ収集される前、固体化され、処理可能である。
【００２９】
砥粒およびバインダのグレードおよびタイプは、さまざまなバインダ硬度および凝集体破壊特徴をもたらすように、選択するか、変えることができる。
【００３０】
放射線硬化性重合可能バインダ前駆体は、また、熱硬化性であってもよい。好ましい放射線硬化性重合可能バインダ前駆体としては、エポキシ樹脂、アクリレート化ウレタン樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂、エチレン性不飽和（ｅｔｈｙｌｅｎｉｃａｌｌｙ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ）樹脂、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樹脂、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誘導体、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、またはそれらの組合せが挙げられる。
【００３１】
任意に、凝集体粒子は、無機バインダ前駆体および／または変性添加剤をさらに含む。そのような無機バインダ前駆体添加剤の例としては、ガラス粉末、フリット、粘土、フラックス鉱物（ｆｌｕｘｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ）、シリカゾル、およびそれらの組合せが挙げられる。そのような変性添加剤の例としては、カップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤、およびそれらの組合せが挙げられる。研磨凝集体粒子を作製するための潤滑剤の例としては、カルボン酸（たとえば、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸亜鉛）の金属塩、固体潤滑剤（たとえば、（ポリ）テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、黒鉛、および二硫化モリブデン）、ポリ（ジメチルシロキサン）ガム、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００３２】
研磨凝集体粒子を作製するための研削助剤の例としては、ろう、有機ハロゲン化物化合物、ハロゲン化物塩、および金属が挙げられる。そのような研削助剤、およびその市販源は、当該技術において知られている。他の適切な研削助剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。有機ハロゲン化物化合物は、典型的には、研磨中に破壊され、ハロゲン酸または気体ハロゲン化物化合物を放出する。そのような物質の例としては、テトラクロロナフタレン（ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔａｌｅｎｅ）、ペンタクロロナフタレン、およびポリ塩化ビニルのような塩素化ろうが挙げられる。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、アンモニウム氷晶石、カリウムテトラフルオロボエート（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏａｔｅ）、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。金属の例としては、錫、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、および鉄チタンが挙げられる。他の研削助剤としては、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。異なった研削助剤の組合せを使用することも、本発明の範囲内である。好ましい研削助剤は、氷晶石であり、最も好ましい研削助剤は、テトラフルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ４）である。
【００３３】
カップリング剤の例としては、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ベータ（アミノエチル）−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、トリアセトキシビニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのシランが挙げられる。シランカップリング剤の市販源としては、ミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｍｉｄｌａｎｄ ＭＩ）が挙げられる。他の有用なカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ラウリル−ミリスチル）チタネート、イソプロピルイソステアロイルジメタクリルチタネート、イソプロピルトリ（ドデシルベンゼンスルホニル）チタネート、イソプロピルトリ（ジイソオクチルホスファト）トリ（ジオクチルピロホスファト）チタネート、イソプロピルトリアクリロイルチタネートなどのチタン酸塩が挙げられる。チタネートカップリング剤の市販源としては、ニュージャージー州バイヨンのケンリッチ・ペトロケミカルズ（Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂａｙｏｎｅ，ＮＪ）が挙げられる。
【００３４】
充填剤の例としては、炭酸カルシウム、シリカ、硫酸バリウム、二酸化チタン、長石、カオリン粘土、ケイ酸マグネシウム、および滑石が挙げられる。
【００３５】
カップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤の、市販源を含む源は、当該技術において知られている。他の適切なカップリング剤、研削助剤、充填剤、界面活性剤、潤滑剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００３６】
好ましい砥粒サイズは、典型的には、約ＡＮＳＩグレード６０から約ＪＩＳグレード８０００（約２５０〜約１マイクロメートル）の範囲内であるが、この範囲外のサイズも有用であろう。典型的には、研磨粒子のモース（Ｍｏｈ’ｓ）硬度は、少なくとも５、６、７、８、９、または１０でさえある。適切な砥粒としては、溶融酸化アルミニウム（白色溶融アルミナ、熱処理された酸化アルミニウム、および褐色酸化アルミニウムを含む）、炭化ケイ素（緑色炭化ケイ素を含む）、炭化ホウ素、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ザクロ石、トリポリ（微結晶性ＳｉＯ２）、酸化クロム、酸化セリウム、溶融アルミナ−ジルコニア、およびゾル−ゲルで得られた研磨粒子などが挙げられる。ゾル−ゲルで得られた研磨粒子は、シーディングしてもシーディングしなくてもよい。同様に、ゾル−ゲルで得られた研磨粒子は、ランダムな形状であってもよく、または、それらと関連した形状、たとえば、ロッドまたは三角形などであってもよい。ゾルゲル研磨粒子の例としては、米国特許第４，３１４，８２７号明細書（ライサイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，５１８，３９７号明細書（ライサイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、同第４，６２３，３６４号明細書（コットリンジャー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、同第４，７４４，８０２号明細書（シュワーベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、同第４，７７０，６７１号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）、同第４，８８１，９５１号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）、同第５，０１１，５０８号明細書（ウォルド（Ｗａｌｄ）ら）、同第５，０９０，９６８号明細書（ペロー（Ｐｅｌｌｏｗ））、同第５，１３９，９７８号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ））、同第５，２０１，９１６号明細書（バーグ（Ｂｅｒｇ）ら）、同第５，２２７，１０４号明細書（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、同第５，３６６，５２３号明細書（ローヴェンホルスト（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ）ら）、同第５，４２９，６４７号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，４９８，２６９号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、および同第５，５５１，９６３号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））に記載されたものが挙げられる。原料源としてアルミナ粉末を使用して作製された焼結アルミナ研磨粒子に関する付加的な詳細は、たとえば、米国特許第５，２５９，１４７号明細書（ファルツ（Ｆａｌｚ））、同第５，５９３，４６７号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ））、および同第５，６６５，１２７号明細書（モルトゲン（Ｍｏｌｔｇｅｎ））にも見出すことができる。他の適切な砥粒は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００３７】
研磨凝集体は、特定のタイプおよび／またはグレードの砥粒、またはそのブレンドを１００％含有することができる。砥粒のブレンドがある場合、ブレンドを形成する砥粒タイプは、同じサイズであってもよい。代わりに、砥粒タイプは、異なった粒度であってもよい。
【００３８】
典型的には、研磨凝集体は、研磨凝集体の総重量に基づいて、５〜９５重量％、より典型的には、４０〜９５重量％の砥粒から構成される。
【００３９】
好ましくは、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物は、比較的高い粘度を有する。別の態様において、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物は、１００％固体である（すなわち、プロセス温度において揮発性溶媒がない）。
【００４０】
放射線硬化性重合可能バインダ前駆体および砥粒を含む組成物を、穴のあいた基材に押し通す方法としては、押出、ミリング、カレンダ加工、およびそれらの組合せが挙げられる。好ましい実施形態において、押す方法は、カナダ、オンタリオ州ウォータールーのカドロ・エンジニアリング社（Ｑｕａｄｒｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｗａｔｅｒｌｏｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）によって製造されるような、サイズリダクションマシンによって行う。
【００４１】
一実施形態において、研磨凝集体前駆体粒子を、放射源を含む第１の硬化ゾーンを通過させることによって照射する。好ましい放射源としては、電子ビーム、紫外線、可視光、レーザ光、およびそれらの組合せが挙げられる。別の実施形態において、研磨凝集体粒子を、第２の硬化ゾーンを通過させ、さらに硬化させる。第２の硬化ゾーン内の好ましいエネルギー源としては、熱（ｔｈｅｒｍａｌ）、電子ビーム、紫外線、可視光、レーザ光、マイクロ波、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００４２】
好ましくは、研磨凝集体粒子は、フィラメント状であり、長さが、約１０〜約２０ミリメートル、より好ましくは、約２０〜約１０ミリメートルの範囲内、さらに好ましくは、約５０〜約２．５ミリメートルの範囲内である。好ましいフィラメント状研磨凝集体粒子は、直径が約０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）〜約１．９ｍｍ（０．０７５インチ）の範囲内であり、長さが約０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）〜約１５ｍｍ（０．５インチ）の範囲内である。したがって、これらの研磨凝集体粒子は、典型的にはＬ／Ｄと呼ばれるアスペクト比を有すると言え、粒子は、長さ直径比を有すると言える。凝集体粒子の断面は、円形または多角形を含む、さまざまな形状のいずれであってもよい。好ましくは、凝集体研磨粒子の断面は、一定である。
【００４３】
形成された研磨凝集体粒子が、大きすぎる場合、たとえば、第１の照射ステップ後、または第２の硬化ゾーンを通過させた後、それらのサイズを小さくしてもよい。サイズを小さくするための好ましい方法は、カドロ・エンジニアリング・インコーポレーテッドによって製造されるようなサイズリダクションマシンによる。研磨凝集体粒子のサイズは、また、たとえば、研磨凝集体前駆体粒子のサイズを調整することによって、調整することができる。研磨凝集体前駆体粒子のサイズは、また、たとえば、使用されるオリフィスサイズによって調整することができる。
【００４４】
研磨凝集体粒子のクラッシュ強度は、最初にフィラメントのような形状である場合、５グラムの凝集体粒子を小さい紙コップに入れ、手で押しつぶして、長さを短くすることによって測定する。押しつぶされた凝集体粒子を、ガラスプレート上に注ぐ。長さが１００ミル（２．５４ｍｍ）未満のサンプルのみを押しつぶした。粒子を押しつぶす力は、平面圧縮部品を装備したフォースゲージを有する、シャティロン（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ）から得られるモデルＤＰＰ−２５クラッシュテスタを使用して測定する。フォースゲージは、０−２５ポンドから示す。フォースゲージの平面圧縮フットを、押しつぶすべき粒子より上の水平位置に配置し、粒子が壊れる（聞こえる音および／または感触）まで、一定の力を手で加える。粒子を壊すのに必要な力を記録し、他の１１のサンプルに対してテストを繰返す。クラッシュテストは、１２の粒子を壊す平均の力である。
【００４５】
本発明による研磨物品を作製するための研磨凝集体粒子に関する付加的な詳細については、２０００年１０月１６日に出願された、米国特許出願第０９／６８８，４８４号明細書、同第０９／６８８，４８６号明細書、および同第０９／６８８，４４４号明細書（カラー（Ｃｕｌｌｅｒ）ら）の同時係属中の出願を参照されたい。
【００４６】
本発明による研磨物品を作製するための潤滑剤の例としては、脂肪酸の金属塩（たとえば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛）、固体潤滑剤（たとえば、（ポリ）テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、黒鉛、および二硫化モリブデン）、鉱油、ろう、脂肪酸エステル（たとえば、ステアリン酸ブチル）、ポリ（ジメチルシロキサン）ガム、およびそれらの組合せが挙げられる。そのような潤滑剤、およびその市販源は、当該技術において知られている。他の適切な潤滑剤は、本明細書を検討後、当業者には明らかであろう。
【００４７】
本発明による研磨物品は、大理石、石膏、フリント、シリカ、酸化鉄、ケイ酸アルミニウム、およびガラス（ガラスバブルおよびガラスビーズを含む）などの希釈粒子をさらに含んでもよい。たとえば、研磨物品は、希釈粒子と砥粒の比が２〜５０重量％であってもよい。
【００４８】
本発明による研磨物品を提供するのを助けるために、「発泡剤」としても知られている起泡剤も使用してもよい。一般に、予め調製されたポリオールは、とりわけ、組成物のフォーミングを引起すのに十分な発泡剤を含有する。より大きい空隙率の泡が望まれる場合、付加的なまたは他の発泡剤、たとえば、水、低沸点の液体（たとえば、シクロペンタン）、および分解して気体を発生する化学物質（たとえば、アゾジカーボンイミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎｉｍｉｄｅｓ）などのアゾ化合物）などを含めてもよい。代わりに、または、さらに、たとえば、空気（または他の周囲の気体）を、乱流混合または泡立てによって、組成物に組入れるか、混入してもよい。
【００４９】
任意に、本発明による研磨物品は、特定の必要な研磨凝集体粒子以外の、個別の砥粒および／または凝集体、ならびに強化繊維、充填剤、および顔料（たとえば、酸化鉄および酸化チタン）を含んでもよい。他の任意の添加剤としては、水などの補助発泡剤が挙げられ、これは、より低い密度の泡を作るのに使用することができる。他の研磨凝集体粒子に関する付加的な詳細は、たとえば、米国特許第４，３１１，４８９号明細書（クレスナー（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ））、同第４，６５２，２７５号明細書（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，７９９，９３９号明細書（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第５，５４９，９６２号明細書（ホームズ（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）、および同第５，９７５，９８８号明細書（クリスチャンソン（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ））に見出すことができる。
【００５０】
典型的には、ポリオールを、潤滑剤などの任意の添加剤とブレンドし、次に、研磨凝集体粒子、および顔料などの任意の添加剤を加え、ブレンドする。最後に加えブレンドする成分は、典型的には、ポリイソシアネートである。しかし、他の混合順序も有用であろう。たとえば、「ディスクパーサーミキサ（ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ ＭＩＸＥＲ）」という商品名で、カリフォルニア州フラートンのモアハウス−コウルズ（Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ−ＣＯＷＬＥＳ，Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，ＣＡ）から入手可能なようなミキサを使用して、特定の必要な研磨凝集体粒子、および潤滑剤などの任意の添加剤を、ポリオール中に分散させてもよい。
【００５１】
これらの成分は、また、連続ミキサを使用して、ともにブレンドしてもよく、成分流れを、計量装置（たとえば、ミキサ内へのギアポンプ）によって計量する。ミキサは、好ましくは、高剪断混合ブレードを含む。連続ミキサは、たとえば、「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」という商品名で、ミシガン州グランド・ラピッズのエッジ・スウィーツ・カンパニー（Ｅｄｇｅ Ｓｗｅｅｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｒａｎｄ Ｒａｐｉｄｓ，ＭＩ）から市販されている。たとえば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョン（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓａｎｆｏｒｄ，ＮＣ）から、「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なようなポンプを使用して、ポリオールおよび非研磨の任意の添加剤を、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。任意に、たとえば、オハイオ州スプリングフィールドのモイノ社（Ｍｏｙｎｏ，Ｉｎｃ，Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ，ＯＨ）から、商品名「モイノ・プログレッシブ・キャビティ・ポンプ（ＭＯＹＮＯ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＶＥ ＣＡＶＩＴＹ ＰＵＭＰ）」（モデルＦＣ２Ｃ ＳＳＥ３ ＤＡＡ）で入手可能なようなポンプを使用して、ポリオール、および潤滑剤または研磨添加剤などの任意の添加剤を、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。任意に、研磨材料を、研磨材のポンプ部品との接触が最小になるように加えてもよい。たとえば、研磨材料を、飽和ポリオール中に予め分散させるのではなく、連続ミキサに直接、ニュージャージー州ピットマンのＫ−トロン・インターナショナル社（Ｋ−Ｔｒｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｍａｎ ＮＪ）から、商品名「Ｋ−トロン・ツイン・スクリュ・ボリュメトリック・フィーダ（Ｋ−ＴＲＯＮ ＴＷＩＮ ＳＣＲＥＷ ＶＯＬＵＭＥＴＲＩＣ ＦＥＥＤＥＲ）」（モデルＴ３５）で入手可能なようなシングルまたはツインスクリュ定量供給機を使用して、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。たとえば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョン（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓａｎｆｏｒｄ，ＮＣ）から、「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なようなポンプを使用して、ポリイソシアネートを、連続ミキサに、連続的に計量供給してもよい。
【００５２】
任意に、ポリオール、ならびに比較的細かい研磨粒子および／または充填剤を、ともに混合して、「プリブレンド」組成物を作ってもよく、研磨粒子／充填剤は、最終泡を堅くし、付加的な研磨性質を泡に与えるように作用することができる。次に、研磨凝集体粒子およびポリイソシアネートを、ポリオールプリブレンド組成物に同時に加え、次に、強力かつ迅速に、ともに混合することができる。このブレンドは、バッチプロセスにおいて行うことができ、最終成分流れを、重量ベースで、混合チャンバ内に加え、次に、高剪断ミキサを使用して混合する。
【００５３】
ブレンドは、また、連続ミキサを使用して行ってもよく、成分流れを、計量装置（たとえば、ギアポンプ）によって計量し、流体流れがミキサに入り、ミキサは、高速ミキサブレードを含み、混合された材料が、連続的な態様でミキサを出る。乾燥鉱物流れを、スクリュタイプ定量供給機を使用して、連続ミキサに加えてもよい。
【００５４】
研磨物品は、一般に、鋳型の使用を含む、当該技術において知られている技術を用いて、形成することができる。たとえば、研削砥石を作製するための適切な鋳型は、適切な所望の直径および高さのリングを含み、トップおよびボトムシーリング面（鋳型プレート）、ならびにトップおよびボトムプレートの中心を通るコアピンを有する。鋳型を構成するための材料（たとえば、金属、ボール紙、ガラス繊維、フェノール（ｐｈｅｎｏｌｉｃ）、およびプラスチック）を含む、適切な鋳型は、当該技術において周知である。鋳型から研磨物品を取出すのを容易にするために、剥離ライナ（たとえば、シリコーンコーティング紙）を使用してもよい。
【００５５】
ポリオール／ポリイソシアネート混合物は、典型的には、硬化中に膨張する。鋳型、および研磨物品の所望の空隙率または密度を、選択し、満たす際に、そのような膨張を考慮に入れなければならない。
【００５６】
理論に束縛されたくはないが、研磨物品のデュロメータまたは硬度は、砥粒とポリマーの比（ＡＧ／Ｐ）によって、有意に影響されると考えられ、ＡＧは、凝集体内バインダの重量を含み、この関係におけるポリマーは、多孔性ポリマー材料を指す。デュロメータスケールは、柔らかい材料のショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａから、より堅い材料のショアＤまである。本発明による好ましい物品の場合、ショアＡが、泡材料の適合性および硬度を表示するものである。
【００５７】
一般に、本発明による研磨物品の柔らかさ、適合性、柔軟性、および研磨性能は、たとえば、ＡＧ／Ｐ比を調整することによって、調整することができる。たとえば、砥粒／凝集体の相対量が減少するにつれて、研磨性能が低下するが、車の柔らかさおよび適合性が増す。逆に、砥粒／凝集体のレベルが高くなるにつれて、研磨性能が高くなるが、車の柔らかさおよび適合性が低減する。
【００５８】
研磨凝集体粒子を利用した本発明による研磨物品の場合、研磨物品の適合性、柔らかさ、および研磨性能は、典型的には、同重量の非凝集砥粒を有する同じ研磨物品と比較して、高い。研磨凝集体粒子および泡は、両方とも、同等の多孔性ポリマー材料中の同重量の非凝集砥粒（すなわち、個別の砥粒）からなる類似した研磨物品と比較して、多孔性ポリマー材料のスミアを最小にして、浸食され、連続切削面を提供することができる。典型的には、本発明による研磨物品のＡＧ／Ｐ比は、約０．５〜約３．５の範囲内である。好ましくは、本発明による研磨物品は、密度が、少なくとも４ｇ／立方インチ（０．２４ｇ／ｃｍ３）、より好ましくは、４ｇ／立方インチ（０．２４ｇ／ｃｍ３）から２２ｇ／立方インチ（１．３４ｇ／ｃｍ３）の範囲内であり、ショアＡデュロメータ値が、少なくとも１０、より好ましくは、１０〜９５の範囲内である。
【００５９】
密封鋳型（すなわち、泡前駆体を加え、鋳型をシールする、鋳型）で形成された物品の場合、鋳型を過度に充填すると、空隙空間量が減少する傾向があり、これにより、セル壁厚さが増し、泡適合性が全体的に低下する傾向がある。
【００６０】
多孔性ポリマー材料の性質によって、硬化ステップが必要なことがある。たとえば、好ましい多孔性ポリウレタン材料、ポリオール／ポリイソシアネート混合物は、典型的には、熱によって硬化する。たとえば、この混合物は、典型的には、約２５〜約１００℃の範囲内の温度に加熱し、数分間から数時間（より典型的には、約４５〜６０分間）、維持する。
【００６１】
泡が、たとえば、トップおよびボトム鋳型プレートに、くっつくのを防止するために、剥離ライナと組合せて、使い捨て鋳型リングを使用することも、本発明の範囲内である。そのような鋳型セットアップにより、比較的短い時間の、室温における部分硬化が可能になり、まだ使い捨て鋳型リング内にある部分的に硬化した物品を、鋳型アセンブリから取出し、その後、硬化が完了する。
【００６２】
任意に、鋳型キャビティは、また、反応混合物と一体的に成形し、成形された研磨物品に埋込まれるように、補強織物、スクリム、またはメッシュを収容してもよい。
【００６３】
いくつかの用途および多孔性ポリマー材料の場合、後硬化ステップが必要なことがある。たとえば、多孔性ポリウレタン材料の場合、遊離基源を使用して、ポリオールおよびポリイソシアネート硬化を、典型的には、「硬化」および「後硬化」と呼ばれる、２つの別の段階で行ってもよい。最初に、鋳型を第１の温度で維持しながら、混合物を硬化させる（すなわち、実質的には、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって形成する）。その後、第２の硬化段階（すなわち、後硬化）を、第１の温度より高い第２の温度に物品を加熱することによって行う。第２の温度において、遊離基源が付加的な硬化ステップをもたらし、物品を、より使用に適するようにする。第２の温度は、十分に高く、かつ、遊離基源を分解し、それにより、第２段階の硬化が、実質的に完了するのに十分な期間、維持する。たとえば、典型的には、約２５℃〜約１００℃の範囲内の温度（または、遊離基源の分解温度より５０℃低い温度、どちらか低い方）に混合物を加熱し、数分間から数時間（より典型的には、約４５〜６０分間）、維持する。
【００６４】
研磨物品を部分的に分割して、付加的な適合性などの望ましい特性を与えることも、本発明の範囲内である。たとえば、この分割は、鋳型内に２つの鋳型プレート間に半径方向の挿入物を与え、外径からコアの方に内側に延ばすという形態をとる。半径方向の挿入物は、得られる成形物品中に半径方向の空間を与える。半径方向の挿入物の長さにより、研磨物品の曲げ特性を変えることができる。成形物品中の半径方向の空間の間の研削砥石のセグメントは、研磨物品のフラップを形成することによって、研削砥石の適合性を高めることができる。半径方向の空間の数により、適合性が高くなる。
【００６５】
別の分割方法は、コアの周りの同心リング内に異なった材料を有することであってもよい。たとえば、研磨物品は、多孔性ポリマー材料を含む非研磨の内側同心リングと、研磨材料を含む外側同心リングとを有することができ、さらに適合性のある研削砥石をもたらすことができる。多孔性ポリマー材料の内側同心リングは、たとえば、鋳型内に挿入された泡のダイカットピース、または、予め形成された成形多孔性ポリマー材料リングであってもよい。
【００６６】
本発明による研磨物品は、典型的には、使用前に、ドレッシングする（すなわち、物品の外側スキン層を除去する）。
【００６７】
本発明による研磨物品を使用した研磨は、乾式で行っても、湿式で行ってもよい。湿式研磨の場合、液体を、軽いミストの形態で導入供給して、浸水を完了してもよい。一般に使用される液体の例としては、水、水溶性油、有機潤滑剤、およびエマルションが挙げられる。この液体は、研磨と関連する熱を少なくするのに役立つことができ、および／または潤滑剤として作用することができる。液体は、わずかな量の、殺菌剤、消泡剤などの添加剤を含有してもよい。本発明の研磨物品は、外部に付与される研磨化合物、たとえば、ポリッシングまたはバフ研磨化合物として知られているものなど、とともに使用してもよい。
【００６８】
本発明による研磨物品は、アルミニウムおよびアルミニウム合金、炭素鋼、軟鋼、工具鋼、ステンレス鋼、硬化鋼、黄銅、チタン、ガラス、セラミックス、木材、木材のような材料、プラスチック、ペイント、ペイントされた表面、有機コーティング表面などのワークピースを研磨するのに使用してもよい。
【００６９】
多くの不織布研削砥石の場合、不織布研削砥石の加工面に対して、鋭いワークピース端縁が提供されない限り、研削砥石の加工面が、ガラスのようになり、鈍くなることが、当該技術において知られている。すなわち、不織布研削砥石は、平面に対して使用するだけであれば、熱および残留物が蓄積し、研削砥石が、ガラスのようになり、鈍くなり、切削速度が、大幅に低下する。鋭いワークピース端縁があれば、端縁が不織布表面の浸食を引起し、新しい研磨面を提供する傾向がある。この効果は、研削車では、より小さい程度で起こる。研削車は、典型的には、非常に硬い、剛性車であり、通常、平面研削に適しているだけである。セットアップ車は、不織布研削砥石より、はるかにアグレッシブな傾向があり、可変期間で、より高い切削速度を示す傾向がある。しかし、セットアップ車のアクティブ面は、車の周囲上のみである。車の周囲は、やや急速に磨耗し、車が、付加的な切削に実用的でなくなる傾向がある。
【００７０】
本発明の利点および実施形態を、次の実施例によって、さらに例示するが、これらの実施例に記載された特定の材料およびその量、ならびに他の条件および詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されてはならない。部およびパーセンテージはすべて、特に明記しない限り、重量による。
【実施例】
【００７１】
実施例１
研削砥石は、次のとおり作製した。予め調製された飽和ポリオール（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッドから、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で得られる）８０グラムと、細かく分けられたステアリン酸リチウム潤滑剤４．８グラムとを組合せることによって、混合物を調製した。普通の実験室用３枚刃エアモータミキサによって、混合物を、高速で、強力に撹拌した。
【００７２】
ステアリン酸リチウムが十分に分散すると、予め調製された飽和ポリイソシアネート（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー・インコーポレーテッドから、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で得られる）８０グラムを、撹拌せずに混合物に加え、次に、研磨凝集体粒子４４０グラムを加えた。凝集体は、一般に、２０００年１０月１６日に出願された、米国特許出願第０９／６８８，４４４号明細書の同時係属中の出願に記載されているように調製した。
【００７３】
より具体的には、研磨凝集体は、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＳＲ３５１」という商品名で、ペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から得られる）３８６５グラム、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（「ＳＲ３６８」という商品名でサートマー・カンパニーから得られる）１６５８グラム、クメンヒドロペルオキシド（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニー社（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から得られる）２７グラム、シランカップリング剤（３−メタクリルオキシプロピル−トリメトキシシラン、「Ａ−１７４」という商品名で、ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）（現在ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ））から得られる）１８９グラム、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（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９」という商品名で、ニューヨーク州テリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ・コーポレーション（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐ．，Ｔｅｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）から得られる）５４グラム、アモルファスシリカ充填剤（「キャブ−オ−シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）」という商品名で、ジョージア州アルファレッタのキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．，Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ，ＧＡ）から得られる）１０８グラム、およびテトラフルオロホウ酸カリウム（「スペック（ＳＰＥＣ）１０２」という商品名で、オハイオ州クリーブランドのアトテック・ＵＳＡ社（Ａｔｏｔｅｃｈ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）から得られる）３８１１グラムを、＃２混合速度に設定したトレド（Ｔｏｌｅｄｏ）ミキサ（ニューヨーク州ロチェスターのトレド・スケール・コーポレーション（Ｔｏｌｅｄｏ Ｓｃａｌｅ Ｃｏ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）のモデルＴＭ６０）を使用して、１０分間、完全に混合して、プレミックス組成物を作製することによって、調製した。
【００７４】
研磨凝集体スラリーは、プレミックス組成物と、Ｐ−１２０酸化アルミニウム砥粒３７，２６０グラムとを、＃１混合速度に設定した同じミキサを使用して、２０分間、混合することによって、調製した。サイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」という商品名で、カナダ、オンタリオ州ウォータールーのカドロ・エンジニアリング・インコーポレーテッドから得られる（モデル＃１９７））の助けによって、研磨凝集体スラリーを処理して、研磨凝集体粒子にした。サイズリダクションマシンは、インペラおよび固定スペーサでセットアップした。インペラを３５０ｒｐｍでスピンさせながら、スラリーをサイズリダクションマシンのホッパに導入した。円形の１．１４ｍｍ（０．０４５インチ）オリフィスを有し、アローヘッドインペラから５．１ｍｍ（０．２インチ）の間隔をあけられた円錐形スクリーンでセットアップしたサイズリダクションマシンに通して、スラリーを処理した。インペラによって、スラリーを、円錐形スクリーン内の開口部に押し通すにつれて、臨界長さに達し、フィラメント状凝集体前駆体粒子が、スクリーンの外側から離れ、重力によって、高パワーに設定した２つの６００ワット「ｄ」溶融ランプを装備したＵＶ硬化チャンバ（メリーランド州ガイサーズバーグのフュージョン・ＵＶ・システムズ社（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）によって設計され、作られる、モデル＃ＤＲＥ４１０Ｑ）を通って落ちた。フィラメント状凝集体前駆体粒子は、ＵＶ放射に曝されることによって部分的に硬化し、それにより、固体の処理可能な形態になった。研磨凝集体粒子を、熱オーブン内で、６時間、１７７℃（３５０゜Ｆ）で、さらに硬化させた。熱硬化後の研磨凝集体粒子の長さは、約１３ｍｍ（０．５インチ）であった。
【００７５】
次に、得られた、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、ステアリン酸リチウム、研磨凝集体の組成物を、高速で、エアモータミキサによって、約２０秒間、十分に混合した。即時反応を伴わない混合に十分な時間を考慮した、このポリウレタン系のクリーム時間は、約２１秒であった。
【００７６】
得られた混合材料を、迅速に、廃棄物を最小にして、２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）直径、２．５ｃｍ（１インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型に移した。約５０グラムの重量の７．６ｃｍ（３インチ）直径ガラス繊維コアを、鋳型の中心に配置していた。シリコーンコーティング紙の単層を、剥離紙の上のニットスクリムの単層（ニューヨーク州インウッドのアペックス・ミルズ・コーポレーション（Ａｐｅｘ Ｍｉｌｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｉｎｗｏｏｄ，ＮＹ）から「ＴＡ８４」という商品名で得られる）とともに、鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、別のスクリムの単層を、鋳型の頂部の上に配置し、別の剥離紙をスクリムの上に配置し、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、得られた物品を、鋳型から取出し、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱した同じオーブン内に戻し、さらに１２時間、置いた。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３６グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．５ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜４０、空隙率が６２．０％であった。
【００７７】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００７８】
実施例２
実施例２の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製した以外は、実施例１に記載されたように準備した。研磨凝集体粒子の長さは、約１．３ｃｍ（１／２インチ）であった。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３４グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜５０、空隙率が６２．４％であった。
【００７９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８０】
実施例３
実施例３の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、ステアリン酸リチウム潤滑剤を加えず、ガラス繊維コアを使用せず、ニットスクリムを使用しなかった以外は、実施例１に記載されたように準備した。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）１０９グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）１０９グラム、および研磨凝集体粒子４４４グラムを使用して、混合物を調製した。研磨凝集体粒子の長さは、約１．３ｃｍ（１／２インチ）であった。
【００８１】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が５５２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．０４、密度が０．６７ｇ／ｃｍ３（１０．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が３０〜５０、空隙率が６７．４％であった。
【００８２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８３】
実施例４
実施例４の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、より少ないステアリン酸リチウム潤滑剤を加え、ニットスクリムを使用しなかった以外は、実施例１に記載されたように準備した。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）１００グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）１００グラム、ステアリン酸リチウム潤滑剤２グラム、および研磨凝集体粒子４００グラムを使用して、混合物を調製した。研磨凝集体粒子は、長さが約１．３ｃｍ（０．５インチ）であった。
【００８４】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６１４グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．０、密度が０．８０ｇ／ｃｍ３（１３．１ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が５０〜６０、空隙率が６０．４％であった。
【００８５】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８６】
実施例５
実施例５の研削砥石は、研磨凝集体粒子のサイズを小さくした以外は、実施例１に記載されたように準備した。研磨凝集体粒子は、１０９グラター（ｇｒａｔｅｒ）スクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」）を１回通過させ、次に、７９Ｇグラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシンを２回通過させて、サイズを小さくした。
【００８７】
研磨凝集体粒子は、Ｌ／Ｄ比が約１〜２であった。得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が５７２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８０ｇ／ｃｍ３（１３．１ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が２８〜３２、空隙率が６２．８％であった。
【００８８】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００８９】
実施例６
実施例６の研削砥石は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用して、研磨凝集体粒子を調製し、より少ないステアリン酸リチウム潤滑剤を加え、異なったスクリムを使用した以外は、実施例１に記載されたように準備した。使用したのは、織布スクリム（ニューヨーク州インウッドのアペックス・ミルズ・コーポレーションから「Ｈ６６」という商品名で得られる）であった。さらに、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）８０グラム、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）８０グラム、ステアリン酸リチウム潤滑剤２．４グラム、および研磨凝集体粒子４４０グラムから、混合物を調製した。研磨凝集体粒子は、長さが約１．３ｃｍ（０．５インチ）であった。
【００９０】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が６３５グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７５、密度が０．８２ｇ／ｃｍ３（１３．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６２〜６５、空隙率が６２．６％であった。
【００９１】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００９２】
実施例７
実施例７の研削砥石は、次のとおり作製した。予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）９，７７０グラム、細かく分けられたステアリン酸リチウム潤滑剤１０７７グラム、ｔ−ブチルペロクトエート（ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｃｔｏａｔｅ）（熱活性遊離基源、「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」という商品名で、テキサス州パセデナのアクゾ・ケミカルズ社（ＡＫＺＯ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｐａｓｅｄｅｎａ，ＴＸ）から得られる）４３１グラム、および脱イオン水７２グラムを組合せることによって、混合物を調製した。工業用ミキサ（カリフォルニア州フラートンのモアハウス−コウルズから、「コウルズ・ディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」という商品名で得られる）によって、この混合物を、高速で、強力に撹拌した。ギアポンプ（ノースカロライナ州サンフォードのゼニス・プロダクツ・ディヴィジョンから「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で得られる）によって、５６７ｇ／分の速度で、混合物を、ミキサ（ミシガン州グランド・ラピッズのエッジ・スウィーツ・カンパニーから「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」という商品名で得られる）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、５８５ｇ／分の速度で、ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。
【００９３】
研磨凝集体粒子は、ミックス中にアモルファスシリカ充填剤（「キャブ−オ−シル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）」を使用せず、ポリエチレングリコールをプレミックスに加え、砥粒が緑色炭化ケイ素（平均粒度が１１．９マイクロメートル、マルチサイザ（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）によって測定されたＤｖ５０％、イリノイ州エルムハーストのフジミ・コーポレーション（Ｆｕｊｉｍｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｌｍｈｕｒｓｔ，ＩＬ）から「ＧＣ１０００」という商品名で得られる）であった以外は、実施例１に記載されたように調製した。プレミックスは、トリメチロールプロパントリアクリレート（「ＳＲ３５１」）５８８グラム、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（「ＳＲ３６８」）２５１．７グラム、クメンヒドロペルオキシド８．１グラム、シランカップリング剤（「Ａ−１７４」）４７．５グラム、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（「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９」）１３．８グラム、テトラフルオロホウ酸カリウム９５１．７グラム、およびポリエチレングリコール（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル・カンパニーから「ＰＥＧ６００」という商品名で得られる）８１０グラムを含有し、＃１混合速度に設定した４．７リットル（５クオート）ホバート（Ｈｏｂａｒｔ）ミキサを使用して、１０分間、混合し、プレミックス組成物を作製した。研磨凝集体スラリーは、プレミックス組成物と、緑色炭化ケイ素（「ＧＣ１０００」）６１５０グラムとを、＃１混合速度に設定した同じミキサを使用して、３０分間、混合することによって、調製した。円形の０．６１ｍｍ（０．０２４インチ）オリフィスを有し、３００ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラから６．４ｍｍ（０．２５インチ）の間隔をあけられた円錐形スクリーンでセットアップしたサイズリダクションマシン「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」に通して、スラリーを処理した。熱硬化後の研磨凝集体粒子の長さは、約１．３〜２．５ｍｍ（０．０５０インチ〜０．１０インチ）であった。研磨凝集体粒子のＬ／Ｄ比は約２〜４であった。
【００９４】
ツインスクリュ定量供給機（ニュージャージー州ピットマンのＫ−トロン・インターナショナル・インコーポレーテッドから「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」という商品名で得られる）を使用して、約１１３４ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【００９５】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、３７．３秒間、３１．８ｃｍ（１２．５インチ）直径、５．１ｃｍ（２インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。重量が約１６３グラムの１２．７ｃｍ（５インチ）直径ガラス繊維コアを鋳型の中心に配置し、剥離紙を鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、研磨物品を、鋳型から取出し、１１０℃（２３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに６時間、配置した。
【００９６】
得られた研磨物品は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が１２．７ｃｍ（５インチ）、外径が３１．８ｃｍ（１２．５インチ）であった。研削砥石は、重量が１５４０グラム、ＡＧ／Ｐ比が０．４２、密度が０．４２ｇ／ｃｍ３（６．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が４２、空隙率が７４．２％であった。
【００９７】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【００９８】
実施例８
実施例８の研削砥石は、次のとおり作製した。ギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、３０４ｇ／分の速度で、予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）を、ミキサ（「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、３０４ｇ／分の速度で、予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。
【００９９】
研磨凝集体粒子は、１．９１ｍｍ（０．０７５インチ）円形開口部を有する円錐形形成スクリーンを使用し、研磨凝集体のサイズを小さくした以外は、実施例１に記載されたように調製した。実施例２の熱硬化粒子を、１０９グラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシン（「カドロ・コミル（ＱＵＡＤＲＯ ＣＯＭＩＬ）」）を１回通過させ、次に、７９Ｇグラタースクリーン、５．１ｍｍ（０．２インチ）スペーサ、および２５２ｒｐｍで動作するアローヘッドインペラでセットアップしたサイズリダクションマシンを２回通過させることによって、研磨凝集体粒子のサイズを小さくした。 研磨凝集体粒子は、Ｌ／Ｄ比が約１〜２であった。ツインスクリュ定量供給機（「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」）を使用して、約１５０４ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【０１００】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、３３．８秒間、２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）直径、５．１ｃｍ（２インチ）深さのキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。重量が約１６３グラムの７．６ｃｍ（３インチ）直径ガラス繊維コアを鋳型の中心に配置し、剥離紙を鋳型の底部に配置していた。鋳型は、５４℃（１３０゜Ｆ）に予熱していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。
【０１０１】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１２９５グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．４７、密度が０．８５ｇ／ｃｍ３（１３．９ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６０〜６５、空隙率が６０．２％であった。
【０１０２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１０３】
実施例９
実施例９は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１６６６ｇ／分であった以外は、実施例８に記載されたように準備した。予熱した開いた鋼鋳型に、３５．７秒間、充填した。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。
【０１０４】
充填した鋳型を、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に配置した。１時間後、研磨物品を、鋳型から取出し、５４℃（１３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに６時間、配置した。
【０１０５】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１３３１グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．７４、密度が０．８７ｇ／ｃｍ３（１４．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が６５〜７０、空隙率が６０．０％であった。
【０１０６】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１０７】
実施例１０
実施例１０は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１８１６ｇ／分であった以外は、実施例９に記載されたように準備した。
【０１０８】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１４９２グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．９８、密度が０．９９ｇ／ｃｍ３（１６．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７０〜７５、空隙率が５５．６であった。
【０１０９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１１０】
実施例１１
実施例１１は、連続ミキサからの凝集体研磨粒子の流量が１９７６ｇ／分であった以外は、実施例９に記載されたように準備した。
【０１１１】
得られた研削砥石は、厚さが５．１ｃｍ（２インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石は、重量が１５９４グラム、ＡＧ／Ｐ比が３．２５、密度が１．０６ｇ／ｃｍ３（１７．４ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７５〜８０、空隙率が５３．２％であった。
【０１１２】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１１３】
実施例１２
実施例１２の研削砥石は、次のとおり準備した。平均活性水素官能性が２、平均分子量が約２０００のポリテトラメチレンエーテルグリコール（「ポリメグ（ＰＯＬＹＭＥＧ）２０００」という商品名で、ペンシルバニア州コンショホーケンのペン・スペシャルティ・ケミカルズ社（Ｐｅｎｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ，Ｃｏｎｓｈｏｈｏｋｅｎ，ＰＡ）から得られる）を、流体になるまで、５０℃に加熱したオーブン内で溶融した。次の成分をバッチコンテナ内で組合せることによって、混合物を形成した。溶融ポリテトラメチレンエーテルグリコール３３９１グラム、平均活性水素官能性が約２．４〜２．６、平均分子量が約２８００のヒドロキシ末端ポリブタジエン（「ポリ（ＰＯＬＹ）ＢＤ Ｒ−４５ＨＴ」という商品名で、ペンシルバニア州フィラデフィアのアトケム・ノース・アメリカ社（Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｐｈｉａ，ＰＡ）から得られる）１０，９５１グラム、１，４−ブタンジオール（ニュージャージー州マウント・オリーブ（Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）のＢＡＳＦから得られる）２１７０グラム、ジエチルトルエンジアミンＤＥＴＤＡ（ルイジアナ州バトン・ルージュのアルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐ．，Ｂａｔｏｎ Ｒｏｕｇｅ，ＬＡ）から得られる）２２７グラム、脱イオン水９１グラム、ｔ−ブチルペロクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）９８７グラム、テトラ（２，２ジアリオキシメチル）ブチル−ジ（ジトリデシル）ホスフィトチタネート（ｔｅｔｒａ（２，２ ｄｉａｌｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｂｕｔｙｌ−ｄｉ（ｄｉｔｒｉｄｅｃｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｔｏ ｔｉｔａｎａｔｅ）（「ＫＲ−５５」という商品名で、ニュージャージー州バイヨンのケンリッチ・ペトロケミカルズ社（Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｂａｙｏｎｅ，ＮＪ）から得られる）２１３グラム、混合されたＣ７、Ｃ９、およびＣ１１ジアルキルフタレート（「パラチノール（ＰＡＬＡＴＩＮＯＬ）７１１−Ｐ」という商品名で、ニュージャージー州マウント・オリーブのＢＡＳＦから得られる）１７６２グラム、シリコーン界面活性剤（「Ｌ−６０３」という商品名で、コネチカット州グリニッチのウィトコ・コーポレーション（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，ＣＴ）から得られる）５６４グラム、ならびに２つの触媒（ペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から、「ダブコ（ＤＡＢＣＯ）ＤＣ−１」および「ダブコ（ＤＡＢＣＯ）ＤＣ−２」という商品名で得られる）、それぞれ、４６および１６グラム。
【０１１４】
工業用ミキサ（「コウルズ・ディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」）によって、得られた材料を、高速で、強力に撹拌した。ギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、７５４ｇ／分の速度で、この混合物を、ミキサ（「ＦＦＨミキサ（ＭＩＸＥＲ）」）の混合ヘッドの入口ポート内にポンピングした。
【０１１５】
別のギアポンプ（「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」）によって、４２２ｇ／分の速度で、変性４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（「イソナート（ＩＳＯＮＡＴＥ）１４３Ｌ」という商品名で、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から得られる）を、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポート内にポンピングした。 研磨凝集体粒子は、実施例１に記載されたように調製した。ツインスクリュ定量供給機（「Ｋ−トロン・モデル（ＴＲＯＮ ＭＯＤＥＬ）Ｔ３５」）を使用して、約２６７９ｇ／分の速度で、研磨凝集体粒子を、ミキサの第３の入口ポートに加えた。混合ヘッドは、入口ストリームを組合せ、激しく混合した。
【０１１６】
得られた混合材料を、６０秒間、廃棄物コンテナに向け、ミキサを安定化させた。６０秒後、混合材料を、１７．２秒秒間、２０．３ｃｍ（８．０インチ）外径、２．５ｃｍ（１インチ）深さ、３．２ｃｍ（１．２５インチ）内径のキャビティを有する鋼鋳型内に向けた。剥離紙を鋳型の底部に配置していた。「混合」材料を鋳型内に均一に分配し、剥離紙を鋳型の頂部の上に配置した。次に、ポリウレタン系の反応の間、密封鋳型を維持するように、鋳型をしっかりとキャッピングした。２０分後、研磨物品を、鋳型から取出し、１１０℃（２３０゜Ｆ）に加熱したオーブン内に、さらに１．７５時間、配置した。
【０１１７】
得られた研削砥石は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が３．１８ｃｍ（１．２５インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８．０インチ）であった。研削砥石は、重量が１５４０グラム、ＡＧ／Ｐ比が２．５８、密度が１．３ｇ／ｃｍ３（２１．３ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が８２〜９２であった。車の加工面を研磨工具でドレッシングして、表面スキンを除去した。
【０１１８】
比較例Ａ
比較例Ａの研削砥石は、研磨凝集体粒子の代わりに、同じＡＧ／Ｐ比のＡＮＳＩグレードＰ１２０グリット酸化アルミニウム砥粒を使用し、最初の硬化が、５４℃（１３０゜Ｆ）で１時間、後硬化が、５４℃（１３０゜Ｆ）で１２時間であった以外は、実施例３に記載されたように準備した。研削砥石は、重量が６２６グラム、密度が１３．４ｇ／立方インチ（０．８２ｇ／ｃｍ３）、ショアＡデュロメータ値が５２、空隙率が５８．７％であった。
【０１１９】
車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２０】
比較例Ｂ
比較例Ｂの研削砥石は、商品名「３Ｍスコッチ−ブライトＣＰＭホイール（３Ｍ ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ ＣＰＭ ＷＨＥＥＬ）」（グレード９Ａミディアム（Ｇｒａｄｅ ９Ａ Ｍｅｄｉｕｍ））で、ミネソタ州セント・ポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から市販されている車であった。この車は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８インチ）、重量が５１１グラムであった。車は、ＡＮＳＩグレード１００酸化アルミニウム研磨材を含有し、密度が０．７４ｇ／ｃｍ３（１２．２ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が７５〜８５であった。この車は、典型的には、ヘビーなバリ取りおよび研削ライン調整に勧められる。車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２１】
比較例Ｃ
比較例Ｃの研削砥石は、商品名「３Ｍスコッチ−ブライト（ＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ）ＥＸＬ」（８Ａミディアムユニット化ホイール（８Ａ Ｍｅｄｉｕｍ Ｕｎｉｔｉｚｅｄ Ｗｈｅｅｌ））で、３Ｍカンパニーから市販されている車であった。この車は、厚さが２．５ｃｍ（１インチ）、内径が７．６ｃｍ（３インチ）、外径が２０．３ｃｍ（８インチ）、重量が４８１グラムであった。この車は、ＡＮＳＩグレード１２０／１５０酸化アルミニウム研磨材のブレンドを含有し、密度が０．８４ｇ／ｃｍ３（１３．８ｇ／立方インチ）、ショアＡデュロメータ値が８９〜９０であった。この車は、典型的には、金属のバリ取りおよび仕上げ加工に勧められる。車は、最初に、研磨工具で車の加工面をドレッシングし、車の表面スキンを除去することによって、評価のために準備した。
【０１２２】
比較例Ｄ
比較例Ｄの研削砥石は、約１３ｍｍ（０．５インチ）の厚さに積重ねられ、同心円状に５つのリングにステッチされた綿織物層から構成され、ステッチの各リングが約９．５ｍｍ（０．３７５インチ）の間隔をあけられた、綿バフ（ノースカロライナ州コノヴァーのジャクソンリー（ＪａｃｋｓｏｎＬｅａ，Ｃｏｎｏｖｅｒ，ＮＣ）から、「コンセントリック・ステッチド・フル・ディスク・バフ（ＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ ＳＴＩＴＣＨＥＤ ＦＵＬＬ ＤＩＳＫ ＢＵＦＦ）」という商品名で得られる）から準備された綿セットアップ車であった。この車を、ホット・ハイド・グルー（ｈｏｔ ｈiｄｅ ｇｌｕｅ）でコーティングし、ＡＮＳＩグレード８０グリット酸化アルミニウムで巻き、硬化させた。車は、機械工具軸を収容するための３．３ｃｍ（１．２５インチ）中心孔を有し、直径が１３．７ｃｍ（５．３７５インチ）であった。
【０１２３】
研磨評価
実施例１および２、ならびに比較例Ｂ、Ｃ、およびＤの研削砥石の研磨性能を、次のとおりに評価した。ドレッシングした車を、モータ駆動軸上に取付けた。制御された圧力（シャティロン・フォース・ゲージ（Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ Ｆｏｒｃｅ Ｇａｕｇｅ）によって測定される）、および車の所与の表面速度で、１００８コールドロール鋼テストクーポン、幅２インチ、長さ１１インチ、および厚さ１／１６インチ（５．１ｃｍ×２７．９ｃｍ×．１６ｃｍ）を、回転するテスト車の表面に接触させた。クーポンを、回転する車に接して、振動態様で、前後に移動させた。テストクーポンを、３０秒間、研削砥石と接触させ、その後、３０秒、接触させなかった。テストクーポンを車に対して往復させるのに、６秒かかった。このシーケンスは、４回、繰返し、この評価のテストサイクルである。テストサイクルの総車接触時間は、２分であった。テストクーポンは、１４．６ｃｍ（５．７５インチ）のストローク長さで、１分あたり３６横断の速度で、振動した。各サイクル後、テストクーポンおよび実施例の車の重量を計った。実施例１および２の研削砥石は、各々、がたがた音を立てたり、弾んだりせずに、滑らかに動作した。結果は、以下の表１に示されている。
【０１２４】
［表１］
【０１２５】
実施例３および４、ならびに比較例Ａの研磨性能も、実施例１および２、ならびに比較例Ｂ〜Ｄについて上で説明されたように評価した。比較例Ａの場合、いくつかの小さいスミアが観察された。実施例３および４の場合、スミアが観察されなかった。結果は、以下の表２に示されている。
【０１２６】
［表２］
実施例１の研削砥石の研磨性能を、次のとおりに評価した。ドレッシングした車を、モータ駆動軸上に取付けた。６２．４Ｎ（１４ｌｂｓ．）の力（シャティロン・フォース・ゲージによって測定される）で、金属テストクーポン（幅１．５インチ、長さ１１インチ、および厚さ０．５インチ（３．８ｃｍ×２７．９ｃｍ×１．２７ｃｍ）を、回転するテスト車の表面に接触させた。車表面速度は、１１５０ｍ／分（３７７０ｆｔ／分）であった。クーポンを、回転する車に接して、振動態様で、前後に移動させた。テストクーポンを、３０秒間、研削砥石と接触させ、その後、３０秒、接触させなかった。テストクーポンを車に対して往復させるのに、６秒かかった。このシーケンスは、この評価のテストサイクルである。テストクーポンは、１４．６ｃｍ（５．７５インチ）のストローク長さで、１分あたり３６横断の速度で、振動した。 テストクーポンおよび車を、４、８、１６、３２、および６４サイクルの間隔で、重量を計った。クーポン重量差は、「切削」として報告されている。車重量差は、「磨耗」として報告されている。切削を磨耗で割ることによって、研磨効率を計算した。３０４ステンレス鋼テストクーポンおよび１００８コールドロール鋼テストクーポンに対する評価の結果は、それぞれ、表３および表４に報告されている（下記）。
【０１２８】
［表３］
［表４］
実施例１および５の研削砥石の研磨性能は、接触圧力が８９．３Ｎ（２０ｌｂｓ．）であった以外は、実施例１および２、ならびに比較例Ｂ〜Ｄの研削砥石について上で説明されたように評価した。切削速度は、表５（下記）に、１サイクルあたり（すなわち、切削時間２分あたり）グラムで、報告されている。
【０１３１】
［表５］
本発明のさまざまな修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者には明らかになるであろう。また、本発明は、ここに記載された例示的な実施形態に不当に限定されないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明による研削砥石の斜視図である。
【図２】本発明による研磨ブロックの斜視図である。
【図３】本発明による研磨ディスクの斜視図である。
Claims (23)
- 多孔性ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成され、前記研磨凝集体粒子が、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成される、研磨物品であって、前記研磨凝集体粒子が、実質的に一定の断面積と、１ｌｂより大きいクラッシュ強度とを有する、研磨物品。
- 前記研磨物品が研削砥石である、請求項１に記載の研磨物品。
- 前記多孔性ポリマー材料が、多孔性ポリウレタンを含む、請求項２に記載の研削砥石。
- 前記多孔性ポリマー材料が、少なくとも２５パーセント空隙率である、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記多孔性ポリマー材料が、５０〜８５％パーセント空隙率の範囲内である、請求項３に記載の研削砥石。
- さらに潤滑剤から構成される、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記潤滑剤が、金属塩、固体潤滑剤、鉱油、およびそれらの組合せからなる群から選択される潤滑剤を含む、請求項６に記載の研削砥石。
- 前記潤滑剤が、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ポリ（テトラフルオロエチレン）、黒鉛、モリジスルフィド（ｍｏｌｙｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）、ステアリン酸ブチル、（ポリ）ジメチルシロキサンガム、およびそれらの組合せからなる群から選択される潤滑剤を含む、請求項６に記載の研削砥石。
- 構成物が、駆動手段を除いて、４ｇ／立方インチ〜２２ｇ／立方インチの範囲内の密度と、１０〜９５の範囲内のショアＡデュロメータ値とを有する、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子が、フィラメント状であり、約１０〜約２０，０００マイクロメートルの長さを有する、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子が、約２０〜約１０，０００マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子が、約５０〜約２５００マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子の前記バインダ前駆体が、エポキシ樹脂、アクリレート化ウレタン樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂、エチレン性不飽和樹脂、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樹脂、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誘導体、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のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記バインダ前駆体が、遊離基開始剤をさらに含む、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記複数の砥粒が、前記研磨凝集体粒子の組成物の４０〜９５重量％を構成する、請求項３に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子が、フィラメント状であり、約１０〜約１５００マイクロメートルの長さを有する、請求項２に記載の研磨物品。
- 前記研磨凝集体粒子が、約２０〜約８００マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項１に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子が、約５０〜約４００マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項１に記載の研削砥石。
- 前記研磨凝集体粒子の前記バインダ前駆体が、エポキシ樹脂、アクリレート化ウレタン樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂、エチレン性不飽和樹脂、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樹脂、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誘導体、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のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の研削砥石。
- 前記バインダ前駆体が、遊離基開始剤をさらに含む、請求項１に記載の研削砥石。
- 前記複数の砥粒が、前記研磨凝集体粒子の組成物の４０〜９５重量％を構成する、請求項１に記載の研削砥石。
- 多孔性ポリマー材料中に分散した研磨凝集体粒子から構成され、前記研磨凝集体粒子が、砥粒と、放射線硬化性重合可能バインダ前駆体から形成されたポリマーマトリックスとから構成される、研磨物品であって、前記研磨凝集体粒子が、実質的に一定の断面積と、１ｌｂより大きいクラッシュ強度とを有し、前記研磨物品が外面を有する、研磨物品を提供するステップと、
前記研磨物品の外面の少なくとも一部と、ワークピースの表面とを摩擦接触させるステップと、
前記研磨物品の外面または前記ワークピースの表面の少なくとも一方を、他方に対して移動させ、前記ワークピース表面の少なくとも一部を研磨するステップと、
を含む、表面を研磨する方法。 - バフ研磨化合物が、前記研磨物品の外面の少なくとも一部の上にある、請求項２１に記載の方法。
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