JP2008502772A - 複合タイ層を有する被覆研磨物品、および同物品の製造方法と使用方法 - Google Patents

複合タイ層を有する被覆研磨物品、および同物品の製造方法と使用方法 Download PDF

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Abstract

被覆研磨物品が複合タイ層を有する。複合タイ層は、多官能性アジリジンを含む第１の重合性組成物をバッキング上に配置する工程と、少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含む第２の重合性組成物を第１の重合性組成物上に配置し、第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させる工程とによって作製可能である。

Description

一般に、被覆研磨物品は、バッキングに固定された研磨粒子を有する。より典型的には、被覆研磨物品は、２つの対向した主面を有するバッキングと前記主面の１つに固定された研磨層とを含む。研磨層は典型的に、研磨粒子とバインダーとからなり、バインダーは、研磨粒子をバッキングに固定するのに役立つ。
被覆研磨物品の１つの一般的なタイプは、メイク層（ｍａｋｅ ｌａｙｅｒ）と、サイズ層と、研磨粒子とを含む研磨層を有する。このような被覆研磨物品を製造するとき、第１のバインダー前駆物質を含むメイク層がバッキングの主面に適用される。次に、研磨粒子が（例えば、静電コーティングによって）メイク層中に少なくとも部分的に埋め込まれ、第１のバインダー前駆物質が硬化されて（すなわち、架橋されて）粒子をメイク層に固定する。次に、第２のバインダー前駆物質を含むサイズ層がメイク層および研磨粒子の上に適用され、その後、バインダー前駆物質を硬化させる。
被覆研磨物品の別の一般的なタイプは、バッキングの主面に固定された研磨層を含み、前記研磨層は、バインダー前駆物質と研磨粒子とからなるスラリーをバッキングの主面上に適用する工程と、次いでバインダー前駆物質を硬化させる工程とによって提供される。
別の態様において、被覆研磨物品は、研磨層を覆うスーパーサイズ層をさらに含んでもよい。スーパーサイズ層は典型的に、粉砕助剤および／または目詰まり防止（ａｎｔｉ−ｌｏａｄｉｎｇ）材料を含有する。
任意に、被覆研磨物品において使用されたバッキングは、１つまたは複数の適用されたコーティングで処理されてもよい。代表的なバッキング処理の例は、バックサイズ（ｂａｃｋｓｉｚｅ）層（すなわち、研磨層の反対側のバッキングの主面上のコーティング）、プレサイズ（ｐｒｅｓｉｚｅ）層またはタイ層（ｔｉｅ ｌａｙｅｒ）（すなわち、研磨層とバッキングとの間に配置されたバッキング上のコーティング）、および／またはバッキングを含浸させる含浸剤である。サブサイズ（ｓｕｂｓｉｚｅ）は、予め処理されたバッキングに適用されることを除いて、含浸剤に似ている。
しかしながら、研磨層および（処理されたまたは処理されていない）バッキングの特定の選択に応じて、研磨層は、研磨する間にバッキングから部分的に分離して、研磨粒子の剥離をもたらすことがある。この現象は、研磨剤技術において「シェリング（ｓｈｅｌｌｉｎｇ）」として公知である。多くの事例において、シェリングは、性能の低下をもたらすので望ましくない。
１つの方法において、バッキングと研磨層との間に配置されたタイ層は、いくつかの被覆研磨物品においてシェリングの問題に対処するために使用されている。
しかし、このような進歩にも関わらず、被覆研磨物品においてシェリングの問題を低減することができる新規な材料および方法が継続して必要とされている。
１つの態様において、本発明は、
少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物を含む第１の重合性組成物をバッキングの少なくとも一部の上に配置する工程と、
少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させて複合タイ層を形成する工程と、
重合性メイク樹脂前駆物質を前記複合タイ層上に配置する工程と、
研磨粒子を前記メイク樹脂前駆物質に埋め込む工程と、
前記メイク樹脂前駆物質を少なくとも部分的に重合させる工程と、
重合性サイズ樹脂前駆物質を、少なくとも部分的に重合されたメイク樹脂前駆物質上に配置する工程と、
前記サイズ樹脂前駆物質を少なくとも部分的に重合させる工程とを含む、被覆研磨物品の製造方法を提供する。
別の態様において、本発明は、
少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物と少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーとを含む第１の重合性組成物をバッキングの少なくとも一部の上に配置する工程と、
少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させて複合タイ層を形成する工程と、
複数の精密造形されたキャビティをその中に有する表面を有する用具を提供し、少なくとも１つのバインダー前駆物質と研磨粒子とを含むスラリーを前記キャビティの少なくとも一部に流入させる工程と、
前記スラリーを前記複合タイ層と接触させる工程と、
前記スラリーを少なくとも部分的に重合させる工程とを含む、被覆研磨物品の製造方法を提供する。
さらに別の態様において、本発明は、
主面を有するバッキングと、
前記主面の少なくとも一部に固定された不均質複合タイ層であって、
少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物を含む第１の重合性組成物の層を前記主面の少なくとも一部の上に配置する工程と、
少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させる工程とによって作製可能である不均質複合タイ層と、
前記複合タイ層の少なくとも一部に固定された研磨層と、を含む被覆研磨物品を提供する。
本発明による被覆研磨物品は典型的に、工作物を研磨するために有用であり、研磨プロセスの間、シェリングの低レベルの制御を示す場合がある。
本明細書中で用いられるとき、用語「（メタ）アクリル」は、「アクリル」と「メタクリル」との両方を含める。
本発明による被覆研磨物品は、主面を有するバッキングと、前記主面の少なくとも一部に固定された複合タイ層と、前記複合タイ層の少なくとも一部に固定された研磨層と、を含む。
適したバッキングには、被覆研磨物品を製造するための本技術分野に公知のバッキングが挙げられる。典型的に、バッキングは２つの対向した主面を有する。バッキングの厚さは一般に、０．０２〜５ミリメートル、望ましくは０．０５〜２．５ミリメートル、より望ましくは０．１〜０．４ミリメートルの範囲であるが、これらの範囲外の厚さもまた有用である。
バッキングは可撓性または硬質であってもよく、被覆研磨材の製造においてバッキングとして通常に用いられる材料を含めて任意の数の様々な材料から製造されてもよい。例を挙げると、紙、布帛、フィルム、ポリマーフォーム、バルカナイズドファイバー、織材料および不織材料、これらの材料の２つ以上の組合せなどがある。また、バッキングは、２つの材料の積層体であってもよい（例えば、紙／フィルム、布帛／紙、フィルム／布帛）。
例示的な可撓性のバッキングには、ポリマーフィルム（プライマー処理フィルムなど）、例えばポリオレフィンフィルム（例えば、二軸延伸ポリプロピレンなどのポリプロピレン、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、セルロースエステルフィルム）、金属箔、メッシュ、スクリム、フォーム（例えば、天然スポンジ材料またはポリウレタンフォーム）、布帛（例えば、ポリエステル、ナイロン、絹、綿、および／またはレーヨンを含む繊維または糸から製造された布帛）、紙、バルカナイズドペーパー、バルカナイズドファイバー、不織材料、およびそれらの組合せなどがある。布帛バッキングは、織られるかまたはステッチボンドされてもよい。
バッキングは、例えば、米国特許第５，４１７，７２６号明細書（スタウト（Ｓｔｏｕｔ）ら）に記載されたような繊維強化熱可塑性樹脂であるか、または例えば、米国特許第５，５７３，６１９号明細書（ベネディクト（Ｂｅｎｅｄｉｃｔ）ら）に記載されたような接合部のないエンドレスベルトであってもよい。同じく、バッキングは、例えば、米国特許第５，５０５，７４７号明細書（チェスレイ（Ｃｈｅｓｌｅｙ）ら）に記載されたような、それから突き出るフッキングステムを有するポリマー基材であってもよい。同様に、バッキングは、例えば、米国特許第５，５６５，０１１号明細書（フォレット（Ｆｏｌｌｅｔｔ）ら）に記載されたようなループ布であってもよい。
例示的な硬質バッキングには、金属プレート、およびセラミックプレートなどがある。適した硬質バッキングの別の実施例が、例えば、米国特許第５，４１７，７２６号明細書（スタウトら）に記載されている。
バッキングは、例えば、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および／または含浸剤など、１つまたは複数の処理剤がそれに適用された処理されたバッキングであってもよい。バッキング処理剤に関するさらに別の詳細は、例えば、米国特許第５，１０８，４６３号明細書（ブキャナン（Ｂｕｃｈａｎａｎ）ら）、米国特許第５，１３７，５４２号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，３２８，７１６号明細書（ブキャナン）、および米国特許第５，５６０，７５３号明細書（ブキャナンら）に見出される。
複合タイ層は典型的に、複合タイ層前駆物質を少なくとも部分的に重合させることによって作製される。複合タイ層前駆物質は典型的に、二段法によって作製される。
第１の工程において、第１の重合性組成物はバッキングの少なくとも一部に適用される。第１の重合性組成物は等方性であり、少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む。第１の重合性組成物は、バッキングの湿潤を促進するために界面活性剤（例えば、カチオン性、アニオン性および／または非イオン性界面活性剤）をさらに含んでもよい。典型的に、第１の重合性組成物は水および／または有機溶剤（例えば、メチルエチルケトン、グリム、プロパノール）を含有し、選択された適用方法（例えば、ナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、または噴霧コーティング）のために適しているレベルまで第１の重合性組成物の粘度および／または固形分を低減させるが、これは必要条件ではない。存在する場合、水または他の溶剤は典型的に、第２の工程の前に（例えば、蒸発によって）少なくとも部分的に除去されるが、これは必要条件ではない。任意に、少なくとも１０、２０、または３０秒もしくはそれ以上の時間、第２の工程を開始する前に経過してもよい。
第１の重合性組成物は典型的に、０．１グラム／ｍ２（ｇｓｍ）〜１０ｇｓｍの範囲の重量で乾燥付加を達成するためにバッキング上にコーティングされるが、重量でより高いおよびより低い乾燥付加もまた、用いられてもよい。
第２の工程において、第２の重合性組成物は、コーティングされた（および任意に乾燥された）第１の重合性組成物の少なくとも一部に適用される。第２の重合性組成物は、少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含み、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす。選択された適用方法（例えば、ナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、または噴霧コーティング）のために適しているレベルに第１の重合性組成物の粘度および／または固形分を低減するために第２の重合性組成物が水または他の溶剤および／または少なくとも１つの反応性希釈剤を含有してもよいが、これは必要条件ではない。第２の重合性組成物は、任意に、フリーラジカル重合を引き起こすことができる硬化剤をさらに含んでもよい。存在する場合、水または他の溶剤は典型的に、複合タイ層前駆物質を形成するために第２の工程の前に（例えば、蒸発によって）少なくとも部分的に除去されるが、これは必要条件ではない。少なくとも３０秒の任意の時間の後、複合タイ層前駆物質は少なくとも部分的に重合される。
第２の重合性組成物は典型的に、０．１グラム／ｍ２（ｇｓｍ）〜４００ｇｓｍ、より典型的には１１０ｇｓｍの範囲の重量で乾燥付加を達成するために少なくとも部分的に乾燥されたコーティングされた第１の重合性組成物上にコーティングされるが、重量でより高いおよびより低い乾燥付加もまた、用いられてもよい。
多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーの特定の混合が二段法の間に行われ、その厚さにわたって（例えば多官能性アジリジンの）濃度勾配を有する２層複合タイ層、または１層複合タイ層をもたらすことができるが、多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマーおよび少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーが混合して等方性タイ層前駆物質を形成するために該方法は典型的に行われない。従って、用語「複合タイ層（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｔｉｅ−ｌａｙｅｒ）」は、複合タイ層が２つの不連続な層を含有することを意味するのではなく、複合タイ層の製造の二段階性質に注目することを意図する。
典型的に、複合タイ層の重量は０．１ｇｓｍ〜４００ｇｓｍ、より典型的には、典型的に１１０ｇｓｍの範囲であるが、より高いおよびより低い重量もまた、用いられてもよい。
本明細書中で用いられるとき、用語「多官能性アジリジン（ｐｏｌｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｚｉｒｉｄｉｎｅ）」は、複数のアジリジニル基を有する種を指す。適した多官能性アジリジンには、例えば、米国特許第３，２２５，０１３号明細書（フラム（Ｆｒａｍ））、米国特許第４，７６９，６１７号明細書（キャンティ（Ｃａｎｔｙ））、および米国特許第５，５３４，３９１号明細書（ワン（Ｗａｎｇ））に開示された多官能性アジリジンがある。特定の例には、トリメチロールプロパントリス［３−アジリジニルプロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）プロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［２−アジリジニルブチレート］、トリス（１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、トリス（２−メチル−１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、ペンタエリトリトールトリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、およびペンタエリトリトールテトラキス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］などがある。また、１つより多い多官能性アジリジンの組合せを用いてもよい。
市販の多官能性アジリジンには、サウスカロライナ州、レーク・ワイリーのＥＩＴ・インク・コーポレーション（ＥＩＴ，Ｉｎｃ．Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌａｋｅ Ｗｙｌｉｅ，Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）から商品名「ＸＡＭＡ−２」（トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）プロパノエート］であると考えられる）および「ＸＡＭＡ−７」（ペンタエリトリトールトリス（ベータ−（Ｎ−アジリジニル）プロピオネート）であると考えられる）として入手可能な多官能性アジリジン、ミネソタ州、ヴァドナイスハイツのＨ．Ｂ．フラー・カンパニー（Ｈ．Ｂ．ＦｕｌｌｅｒＣｏ．，Ｖａｄｎａｉｓ Ｈｅｉｇｈｔｓ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）製の「ハイドロフレックスＸＲ２９９０（ＨＹＤＲＯＦＬＥＸ ＸＲ２９９０）」（トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）プロパノエート］であると考えられる）、およびマサチューセッツ州、ウィルミントンのゼネカ・レジンズ（Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）製の「ネオクリルＣＸ−１００（ＮＥＯＣＲＹＬ ＣＸ−１００）」（トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）−プロパノエート］であると考えられる）などがある。
複合タイ層前駆物質に混入された多官能性アジリジンの量は一般に、多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーの全重量に対して、少なくとも０．１、０．５、１、または２重量パーセントから４、６、８、またはさらに１０重量パーセントまで、もしくはそれ以上の範囲である。
酸性フリーラジカル重合性モノマーは、酸性基とフリーラジカル重合性である基（例えば、（メタ）アクリル基）との両方を有する。酸性基は、例えば、炭素−、硫黄−、またはリンベースであってもよく、遊離酸であるかまたは部分的または完全に中和された状態にあってもよい。酸性フリーラジカル重合性モノマーは、１つより多い酸性基および／またはフリーラジカル重合性基を有してもよい。
有用な炭素ベースの酸性フリーラジカル重合性モノマーには、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、およびベータ−カルボキシエチルアクリレートなどがある。
有用な硫黄ベースの酸性フリーラジカル重合性モノマーには、例えば、２−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などがある。
有用なリンベースの酸性フリーラジカル重合性モノマーには、例えば、ビニルホスホン酸がある。
酸性フリーラジカル重合性モノマーは、例えば、オハイオ州、シンシナティのコグニス・コーポレーション（Ｃｏｇｎｉｓ Ｃｏｒｐ．，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）から商品名「フォトマー（ＰＨＯＴＯＭＥＲ）４１７３」として、および全てペンシルベニア州、エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．，Ｅｘｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から「ＣＮ１１８」、「ＣＤ９０５０」、「ＣＤ９０５１」および「ＣＤ９０５２」として市販されている。
複合タイ層前駆物質中に混入された酸性フリーラジカル重合性モノマーの量は一般に、多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーの全重量に対して、少なくとも１、または２重量パーセントから５、１０、２０、３０、またはさらに４５重量パーセントまで、もしくはそれ以上の範囲である。
少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーは、（例えば、光開始反応または熱開始反応による）オリゴマーのフリーラジカル単独重合が、５０度（℃）以下のガラス転移温度を有するポリマーをもたらすように選択される。本明細書中で用いられるとき、用語「オリゴマー（ｏｌｉｇｏｍｅｒ）」は、少数の連結したモノマー単位からなる分子を指す。オリゴマーは一般に、１００より少ないモノマー単位を有し、より典型的には３０より少ないモノマー単位を有する。
少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する有用なオリゴマーには、例えば、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、脂肪族および芳香族ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、およびそれらの組合せなどがある。
このようなオリゴマーの製造方法は本技術分野に公知であり、多くの有用なフリーラジカル重合性オリゴマーが市販されている。例を挙げると、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、例えばジョージア州、スミルナのＵＣＢ・ケミカルズ・コーポレーション（ＵＣＢ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐ．，Ｓｍｙｒｎａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から商品名「エベクリル（ＥＢＥＣＲＹＬ）２７０」、「エベクリル８８０４」、「エベクリル８８０７」、「エベクリル４８２７」、「エベクリル６７００」、「エベクリル５１２９」、または「エベクリル８４０２」として入手可能な脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、およびペンシルベニア州、エクストンのサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ１９６３」、「ＣＮ９３４」、「ＣＮ９５３Ｂ７０」、「ＣＮ９８４」、「ＣＮ９６２」、「ＣＮ９６４」、「ＣＮ９６５」、「ＣＮ９７２」、「ＣＮ９７８」として入手可能な脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの他、ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、例えばＵＣＢ・ケミカルズ・コーポレーションから商品名「エベクリル８０」、「エベクリル８１」、「エベクリル６５７」、「エベクリル８１０」、「エベクリル４５０」、「エベクリル８７０」、または「エベクリル２８７０」として入手可能なポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーおよびサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ２９２」として入手可能なものや、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、例えばサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ５０１」、「ＣＮ５０２」、「ＣＮ５５０」、「ＣＮ５５１」として入手可能なポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリルオリゴマー、例えばサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ８１６」、「ＣＮ８１７」、「ＣＮ８１８」として入手可能なアクリルオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、例えばサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ１１９」、および「ＣＮ１２１」として入手可能なエポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、およびサートマー・カンパニーから商品名「ＣＮ３０１」として入手可能であるようなポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマーなどがある。
複合タイ層前駆物質に混入されたオリゴマーの量は一般に、多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有するオリゴマーの全重量に対して、少なくとも３０、３５、４０、または４５重量パーセントから５０、６０、７０、８０、９０、またはさらに９５重量パーセントまで、もしくはそれ以上の範囲である。複合タイ層前駆物質は、任意に、複合タイ層前駆物質を少なくとも部分的に重合することができる１つまたは複数の硬化剤をさらに含んでもよい。有用な硬化剤には、フリーラジカル開始剤、例えば、フリーラジカル重合のための光開始剤および／または熱開始剤がある。光開始剤および／または熱開始剤のブレンドを用いてもよい。
有用な光開始剤には、フリーラジカル多官能性アクリレートを光硬化するために有用であるとして公知の光開始剤がある。例示的な光開始剤には、ベンゾインおよびその誘導体、例えばアルファ−メチルベンゾイン、アルファ−フェニルベンゾイン、アルファ−アリルベンゾイン、アルファ−ベンジルベンゾイン、ベンゾインエーテル、例えばベンジルジメチルケタール（例えば、ニューヨーク州、タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から商品名「イルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）６５１」として市販されている）、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテルの他、アセトフェノンおよびその誘導体、例えば２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「ダロキュア（ＤＡＲＯＣＵＲ）１１７３」として市販されている）および１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「イルガキュア１８４」として市販されている）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「イルガキュア９０７」として市販されている）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「イルガキュア３６９」として市販されている）などがある。
他の有用な光開始剤には、例えば、ピバロインエチルエーテル、アニソインエチルエーテル、アントラキノン（例えば、アントラキノン、２−エチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、１−メトキシアントラキノン、またはベンズアントラキノン）、ハロメチルトリアジン、ベンゾフェノンおよびその誘導体、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩、チタン錯体、例えばビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス［２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）フェニル］チタン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「ＣＧＩ７８４ＤＣ」として市販されている）の他、ハロメチルニトロベンゼン（例えば、４−ブロモメチルニトロベンゼン）、モノ−およびビス−アシルホスフィン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商品名「イルガキュア１７００」、「イルガキュア１８００」、「イルガキュア１８５０」、および「ダロキュア４２６５」として市販されているような）などがある。
例えば、化学線の特定の供給源に対する光開始剤の感受性を増加させるために、１つまたは複数のスペクトル増感剤（例えば、染料）を任意の光開始剤と組み合わせて複合タイ層前駆物質に添加してもよい。
適したフリーラジカル熱重合開始剤の例には、過酸化物、例えばベンゾイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ジラウリルペルオキシド、シクロヘキサンペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ヒドロ過酸化物、例えばｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシドおよびクメンヒドロペルオキシドの他、ジシクロヘキシルペルオキシジカーボネート、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、およびｔ−ブチルペルベンゾエートなどがある。市販のフリーラジカル熱重合開始剤の例には、デラウェア州、ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．）から商品名「ヴァゾ（ＶＡＺＯ）」（例えば、「ヴァゾ６４」および「ヴァゾ５２」）としておよびペンシルベニア州、フィラデルフィアのエルフ・アトケム・ノース・アメリカ（Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から商品名「ルシドール（ＬＵＣＩＤＯＬ）７０」として入手可能な開始剤がある。
存在する場合、硬化剤は典型的に、重合を容易にするために有効な量において、例えば、タイ層前駆物質の総量に対して０．０１重量パーセントから１０重量パーセントまでの範囲の量において用いられるが、これらの範囲外の量も有用である。
他の成分に加えて、本発明の複合タイ層前駆物質は、例えば、性能および／または外観を改良するために、任意の添加剤を含有してもよい。例示的な添加剤には、充填剤、溶剤、可塑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、芳香性物質、繊維、潤滑剤、チキソトロピー材料、帯電防止剤、沈殿防止剤、顔料、および染料などがある。
また、例えば、硬化された組成物の粘度および／または物理的性質を調節するために、反応性希釈剤を複合タイ層前駆物質に添加してもよい。適した反応性希釈剤の例には、希釈剤一および多官能性（メタ）アクリレートモノマー（例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート）、ビニルエーテル（例えば、ブチルビニルエーテル）、ビニルエステル（例えば、酢酸ビニル）、およびスチレン系モノマー（例えば、スチレン）などがある。
バッキングへのタイ層前駆物質の適用は、例えば、ブラッシング、噴霧、ロールコーティング、カーテンコーティング、グラビアコーティング、およびナイフコーティングなどの技術を含めて様々な方法で行われてもよい。用いられた特定のコーティング技術を容易にするために、有機溶剤を等方性重合性組成物に添加してもよい。次に、コーティングされたバッキングを、（有機溶剤が存在する場合）乾燥させ、コーティングを少なくとも部分的に重合させ、それによってそれをバッキングに固定するために十分な温度において一定の時間、処理してもよい。
少なくとも３０秒の任意の時間の後、タイ層前駆物質は典型的に、例えば、多数の公知の技術のいずれかによって、例えば、電子線放射線、化学線（すなわち、紫外線および／または可視電磁放射線）、および熱エネルギーに暴露することによって少なくとも部分的に重合される。化学線が使用される場合、少なくとも１つの光開始剤が典型的にタイ層前駆物質中に存在する。熱エネルギーが使用される場合、少なくとも１つの熱開始剤が典型的にタイ層前駆物質中に存在する。重合は空気中でまたは例えば、窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気中で行われてもよい。
１つの例示的な実施形態において、研磨層が、第１のバインダー樹脂を含むメイク層と、前記メイク層に埋め込まれた研磨粒子と、前記メイク層と研磨粒子とに固定された第２のバインダー樹脂を含むサイズ層とを含む。
図１を参照して、本発明による例示的な被覆研磨物品１００はバッキング１１０と、バッキング１１０の主面１１５に固定された本発明による複合タイ層１２０と、複合タイ層１２０に固定された研磨層１３０とを有する。複合タイ層１２０は、それぞれ、第１および第２の、任意に相互に混ぜ合わされた、層１２２および１２３を含む。第１の層１２２は多官能性アジリジンを含み、第２の層１２４は、第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含み、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす。研磨層１３０は、メイク層１４０およびサイズ層１５０によって複合タイ層１２０に固定された研磨粒子１６０を含有する。
メイク層およびサイズ層は、研磨適用に使用するために適しているどんなバインダー樹脂を含んでもよい。典型的に、メイク層は、メイク層前駆物質で（処理されたまたは処理されていない）バッキングの少なくとも一部をコーティングすることによって作製される。次に、研磨粒子は、第１のバインダー前駆物質を含むメイク層前駆物質中に（例えば、静電コーティングによって）少なくとも部分的に埋め込まれ、メイク層前駆物質は少なくとも部分的に重合される。次に、第２のバインダー前駆物質（第１のバインダー前駆物質と同じか、または異なっていてもよい）を含むサイズ層前駆物質でメイク層および研磨粒子の少なくとも一部をコーティングし、サイズ層前駆物質を少なくとも部分的に硬化することによってサイズ層は作製される。１つの実施形態において、メイク層前駆物質は、研磨粒子でコーティングする前に部分的に重合され、製造プロセスのもっと後の時点でさらに重合されてもよい。
１つの実施形態において、スーパーサイズをサイズ層の少なくとも一部に適用してもよい。有用な第１および第２のバインダー前駆物質は研磨技術において公知であり、例えば、フリーラジカル重合性モノマーおよび／またはオリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはそれらの組合せが挙げられる。
有用な研磨粒子は研磨技術において公知であり、例えば、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、金属炭酸塩（炭酸カルシウムなど（例えば、チョーク、カルサイト、マール、トラバーチン、大理石および石灰石）、炭酸マグネシウムカルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム）、シリカ（例えば、石英、ガラスビーズ、ガラス泡およびガラス繊維）ケイ酸塩（例えば、タルク、粘土、（モントモリロン石）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）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、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウム）、石膏、アルミニウム三水和物、黒鉛、金属酸化物（例えば、酸化スズ、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン）および金属亜硫酸塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、金属粒子（例えば、スズ、鉛、銅）、熱可塑性材料から形成されたプラスチック研磨粒子（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、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）、架橋ポリマーから形成されたプラスチック研磨粒子（例えば、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、メラミン−ホルムアルデヒド、アクリレート樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、ウレア−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）、およびそれらの組合せが挙げられる。
本発明による被覆研磨物品の別の例示的な実施形態において、研磨層は、バインダー中に分散された研磨粒子を含んでもよい。図２を参照して、例示的な被覆研磨物品２００は、バッキング２１０と、バッキング２１０の主面２１５に固定された本発明による複合タイ層２２０と、複合タイ層２２０に固定された研磨層２３０とを有する。複合タイ層は、それぞれ、第１および第２の、任意に相互に混ぜ合わされた、層２２２および２２３を含む。第１の層２２２は多官能性アジリジンを含み、第２の層２２４は、第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含み、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす。研磨層２３０は、バインダー２４０中に分散された研磨粒子２６０を含有する。
このような被覆研磨物品を製造するとき、バインダー前駆物質と研磨粒子とを含むスラリーが典型的にバッキングの主面に適用され、次いでバインダー前駆物質が少なくとも部分的に硬化される。適したバインダー前駆物質および研磨粒子には、例えば、上に記載されたバインダー前駆物質および研磨粒子が挙げられる。
別の例示的な実施形態において、本発明による被覆研磨物品は構造化研磨物品を含んでもよい。図３を参照して、例示的な構造化研磨物品３００は、バッキング３１０と、バッキング３１０の主面３１５に固定された本発明による複合タイ層３２０と、複合タイ層３１５に固定された研磨層３３０とを有する。複合タイ層３２０は、それぞれ、第１および第２の、任意に相互に混ぜ合わされた、層３２２および３２３を含む。第１の層３２２は多官能性アジリジンを含み、第２の層３２４は、第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含み、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす。研磨層３３０は、複数の精密造形された研磨複合材３５５を含有する。研磨複合材は、バインダー３５０中に分散された研磨粒子３６０を含む。
このような被覆研磨物品を製造するとき、バインダー前駆物質と研磨粒子とを含むスラリーが、複数の精密造形されたキャビティをその中に有する用具に適用されてもよい。次に、スラリーは、少なくとも部分的に重合され、例えば、接着剤またはスラリーの付加重合によって複合タイ層に付着される。適したバインダー前駆物質および研磨粒子には、上に記載されたバインダー前駆物質および研磨粒子が挙げられる。
研磨複合材は、様々な形状、例えば、立方体、ブロック状、円筒状、角柱状、角錐、切頭角錐、円錐形、切頭円錐形、十字形、および半球形からなる群から選択された形状を有してもよい。
任意に、被覆研磨物品は、例えば、バックサイズ（すなわち、研磨コートを有する主面の反対側のバッキングの主面上のコーティング）、プレサイズおよび／またはサブサイズ（すなわち、複合タイ層と複合タイ層が固定される主面との間のコーティング）、および／またはバッキングの両方の主面をコートする含浸剤をさらに含んでもよい。被覆研磨物品は、研磨コートの少なくとも一部を覆うスーパーサイズをさらに含んでもよい。存在する場合、スーパーサイズは典型的に、粉砕助剤および／または目詰まり防止（ａｎｔｉ−ｌｏａｄｉｎｇ）材料を含有する。
本発明による被覆研磨物品は、例えば、ベルト、ロール、ディスク（穴あきディスクなど）、および／またはシートに変換されてもよい。ベルトの適用については、研磨シートの２つの自由端を公知の方法を用いて一緒に接合して接続ベルトを形成してもよい。
被覆研磨物品を製造するための技術および材料のさらに別の説明は、例えば、米国特許第４，３１４，８２７号明細書（リースエイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）ら）、米国特許第４，５１８，３９７号明細書（リースエイザーら）、米国特許第４，５８８，４１９号明細書（コール（Ｃａｕｌ）ら）、米国特許第４，６２３，３６４号明細書（コトリンガー（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ）ら）、米国特許第４，６５２，２７５号明細書（ブルーチャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、米国特許第４，７３４，１０４号明細書（ブロバーグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ））、米国特許第４，７３７，１６３号明細書（ラーキー（Ｌａｒｋｅｙ））、米国特許第４，７４４，８０２号明細書（シュワベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、米国特許第４，７５１，１３８号明細書（トゥーメイ（Ｔｕｍｅｙ）ら）、米国特許第４，７７０，６７１号明細書（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）ら）、米国特許第４，７９９，９３９号明細書（ブルーチャーら）、米国特許第４，８８１，９５１号明細書（ウッド（Ｗｏｏｄ）ら）、米国特許第４，９２７，４３１号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，４９８，２６９号明細書（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、米国特許第５，０１１，５０８号明細書（ウォールド（Ｗａｌｄ）ら）、米国特許第５，０７８，７５３号明細書（ブロバーグら）、米国特許第５，０９０，９６８号明細書（ぺロウ（Ｐｅｌｌｏｗ））、米国特許第５，１０８，４６３号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，１３７，５４２号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，１３９，９７８号明細書（ウッド）、米国特許第５，１５２，９１７号明細書（ピーパー（Ｐｉｅｐｅｒ）ら）、米国特許第５，２０１，９１６号明細書（バーグ（Ｂｅｒｇ）ら）、米国特許第５，２０３，８８４号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，２２７，１０４号明細書（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、米国特許第５，３０４，２２３号明細書（ピーパーら）、米国特許第５，３２８，７１６号明細書（ブキャナン）、米国特許第５，３６６，５２３号明細書（ローウエンホースト（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ）ら）、米国特許第５，３７８，２５１号明細書（カラー（Ｃｕｌｌｅｒ）ら）、米国特許第５，４１７，７２６号明細書（スタウトら）、米国特許第５，４２９，６４７号明細書（ラーミー）、米国特許第５，４３６，０６３号明細書（フォレットら）、米国特許第５，４９０，８７８号明細書（ピーターソン（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ）ら）、米国特許第５，４９２，５５０号明細書（クリシュナン（Ｋｒｉｓｈｎａｎ）ら）、米国特許第５，４９６，３８６号明細書（ブロバーグら）、米国特許第５，５２０，７１１号明細書（ヘルミン（Ｈｅｌｍｉｎ））、米国特許第５，５４９，９６２号明細書（ホームズ（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）、米国特許第５，５５１，９６３号明細書（ラーミー）、米国特許第５，５５６，４３７号明細書（リー（Ｌｅｅ）ら）、米国特許第５，５６０，７５３号明細書（ブキャナンら）、米国特許第５，５７３，６１９号明細書（ベネディクトら）、米国特許第５，６０９，７０６号明細書（ベネディクトら）、米国特許第５，６７２，１８６号明細書（チェスレイら）、米国特許第５，７００，３０２号明細書（ステゼル（Ｓｔｏｅｔｚｅｌ）ら）、米国特許第５，８５１，２４７号明細書（ステゼルら）、米国特許第５，９１３，７１６号明細書（ミューシ（Ｍｕｃｃｉ）ら）、米国特許第５，９４２，０１５号明細書（カラーら）、米国特許第５，９５４，８４４号明細書（ロー（Ｌａｗ）ら）、米国特許第５，９６１，６７４号明細書（ガグリアルディ（Ｇａｇｌｉａｒｄｉ）ら）、米国特許第５，９７５，９８８号明細書（クリスチャンソン（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ））、米国特許第６，０５９，８５０号明細書（リーセ（Ｌｉｓｅ）ら）、米国特許第および６，２６１，６８２（ロー）に見出すことができる。
被覆研磨物品の研磨層の少なくとも一部が工作物の表面の少なくとも一部と前記研磨層で摩擦接触され、次いで前記被覆研磨物品または前記工作物の少なくとも一方が他方に対して移動されて前記表面の少なくとも一部を研磨する方法において、本発明による研磨物品は工作物を研磨するために有用である。研磨方法は、例えば、手でまたは機械によって行われてもよい。任意に、液体（例えば、水、油）および／または界面活性剤（例えば、セッケン、非イオン性界面活性剤）が、例えば、研磨方法を容易にするために工作物に適用されてもよい。
本発明の目的および利点は以下の非限定的な実施例によってさらに説明されるが、これらの実施例に記載された特定の材料およびそれらの量、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と解釈されるべきではない。
特に記載しない限り、実施例および明細書の他の部分のすべての部、パーセンテージ、比などは重量に基づき、実施例において使用されたすべての試薬は、一般的な化学薬品供給元、例えば、ミズーリ州、セイント・ルイスのシグマ・アルドリッチ・カンパニー（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．，Ｓａｉｎｔ Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から得られたかまたは入手可能であり、もしくは従来の方法によって合成されてもよい。
以下の略語を実施例全体にわたって使用する。
略語の表
Figure 2008502772
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Figure 2008502772
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９０°剥離接着力試験
試験される被覆研磨物品を、幅８ｃｍ×長さ２５ｃｍの試験片に変換する。木の板（１７．８ｃｍ×７．６ｃｍ×０．６ｃｍ）の長さの２分の１を、ホットメルトグルーガン（３Ｍカンパニー製の商品名「ポリガンＩＩホットメルトアプリケーター（ＰＯＬＹＧＵＮ ＩＩ ＨＯＴ ＭＥＬＴ ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲ）」として市販されている）で適用された積層用接着剤１（ＬＡ１）でコーティングする。被覆研磨物品の全幅、しかし長さの最初の１５ｃｍだけを、研磨粒子を支持する面上に積層用接着剤でコーティングする。積層用接着剤を支持しない被覆研磨物品の１０ｃｍが板から突き出すように、研磨粒子を支持する被覆研磨物品の面が積層用接着剤コーティングを含有する板の面に付着される。板と被覆研磨物品とが十分に接着されるように圧力が適用される。２５℃において操作して、被覆研磨物品の幅が５．１ｃｍに低減されるように、試験される研磨物品を物品の両面で直線に沿って切断する。得られた研磨物品／板複合材を、ミネソタ州、エデンプレイリーのＭＴＳシステムズコーポレーション（ＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐ．，Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から商品名「シンテック（ＳＩＮＴＥＣＨ）６Ｗ」として市販されている引張試験機の上側ジョーに取付けられた取付具に水平に設ける。ジョー間の距離が１２．７ｃｍになるように被覆研磨物品の突き出る部分の約１ｃｍを機械の下側ジョーに設けた。機械は０．０５センチメートル／秒（ｃｍ／ｓｅｃ）の速度においてジョーを分離し、被覆研磨物品の一部が板から分離するように被覆研磨物品が木の板から９０°の角度において引っ張られた。このような分離のために必要とされる力（すなわち、ストリップバック力（ｓｔｒｉｐｂａｃｋ ｆｏｒｃｅ）））をキログラム／センチメートル（ｋｇ／ｃｍ）単位で記録する。
複合タイ層を有するバッキングの一般的作製方法
バッキングを９８ｇの水、２ｇのＡＺ１、１滴の非イオン性界面活性剤（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 Ｃｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から商品名「トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−１００」として市販されている）の溶液でコーティングする。ゼロ間隔に設定されたハンドヘルドナイフコータを用いて溶液をバッキング上にコーティングし、約１フィート／秒（０．３ｍ／ｓｅｃ）の速度でバッキングにわたって引いた。コーティングされたバッキングを空気乾燥させる。
次に、フロリダ州、ポンパノビーチのポール・Ｎ・ガードナー・カンパニーから入手できる幅４インチ（１．６ｃｍ）のハンドヘルドコーティングナイフを用いて、フリーラジカル重合性酸性モノマーおよびオリゴマーの固形分１００パーセントの混合物の第２のコーティングをバッキングのＡＺ１のコーティングされた表面上に適用する。ナイフ間隔を２２５マイクロメートルに設定する。次に、得られたタイ層前駆物質のコーティングされたバッキングを、７６１ワット／平方インチ（１１８Ｗ／ｃｍ２）および１６．４フィート／分（５ｍ／分）において「フュージョン Ｄ」電球を用いて、メリーランド州、ゲイサーズバーグのフュージョンＵＶシステムズから得られた、商品名「ＵＶプロセッサ」の紫外線処理装置を一度通過させ、次いで１０〜２０分間１２０℃において加熱して、タイ層がそれに固定されたバッキングをもたらす。得られたタイ層の公称コーティング重量は１１０グラム／ｍ２である。
スラリー樹脂１（ＳＲ１）の調製
１ガロン（４Ｌ）のプラスチック容器に１９１７ｇのＡＣＲ１、１９ｇのＰＩ１、１７３８ｇのＦ２、２２３５のＭＮ２、７４ｇのＡ１および１７ｇのＡ２を入れた。樹脂を１時間２５℃において機械的に攪拌した。
研磨層をタイ層に結合する一般的方法
米国特許出願第１０／６６８，７３６号明細書（コリンズ（Ｃｏｌｌｉｎｓ）ら）の実施例１に記載されているようにスラリー１を精密造形されたキャビティをその中に有する用具上に２〜３ミル（１０１マイクロメートル）のコーティング厚さにおいてハンドヘルドコーティングナイフを用いてタイ層上にコーティングし、次いでタイ層に移した。スラリーを、７６１ワット／平方インチ（１１８Ｗ／ｃｍ２）および５０フィート／分（１５ｍ／分）において「フュージョン Ｄ」電球を用いて、メリーランド州、ゲイサーズバーグのフュージョンＵＶシステムズから得られた、商品名「ＵＶプロセッサ」として得られた２つの紫外線処理装置を一度通過させ、次いで２４時間１２０℃において加熱した。
実施例１〜１２
表１に示されるように、複合タイ層を有するバッキングを、複合タイ層を有するバッキングの一般的作製方法によって作製した。次に、研磨層を複合タイ層に適用した。得られた被覆研磨物品に９０°剥離接着力試験を実施した。表１において、被覆研磨材は、被覆研磨材の範囲内で不良になった。
Figure 2008502772

Figure 2008502772
本発明の様々な変更および改変を本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく当業者は実施することができ、本発明は、ここに示した具体的な実施形態に不当に限定されると理解されるべきでない。
例示的な被覆研磨物品の断面図である。 別の例示的な被覆研磨物品の断面図である。 別の例示的な被覆研磨物品の断面図である。

Claims (45)

  1. 少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物を含む第１の重合性組成物をバッキングの少なくとも一部の上に配置する工程と、
    少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
    前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させて複合タイ層を形成する工程と、
    重合性メイク樹脂前駆物質を前記複合タイ層上に配置する工程と、
    研磨粒子を前記メイク樹脂前駆物質に埋め込む工程と、
    前記メイク樹脂前駆物質を少なくとも部分的に重合させる工程と、
    重合性サイズ樹脂前駆物質を、少なくとも部分的に重合されたメイク樹脂前駆物質上に配置する工程と、
    前記サイズ樹脂前駆物質を少なくとも部分的に重合させる工程とを含む、被覆研磨物品の製造方法。
  2. 前記第１および第２の重合性組成物が同時に少なくとも部分的に重合される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１および第２の重合性組成物が順次に少なくとも部分的に重合される、請求項１に記載の方法。
  4. 前記第１または第２の重合性組成物の少なくとも１つが硬化剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記硬化剤が少なくとも１つのフリーラジカル光開始剤を含む、請求項４に記載の方法。
  6. 前記硬化剤が少なくとも１つのフリーラジカル熱開始剤を含む、請求項４に記載の方法。
  7. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、多官能性アジリジンの量が０．５〜１０パーセントの範囲であり、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が１〜４５パーセントの範囲である、請求項１に記載の方法。
  8. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、多官能性アジリジンの量が２〜４パーセントの範囲であり、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が２〜２０パーセントの範囲である、請求項１に記載の方法。
  9. 前記多官能性アジリジンが、トリメチロールプロパントリス［３−アジリジニルプロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［３（２−メチル−アジリジニル）−プロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［２−アジリジニルブチラート］、トリス（１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、トリス（２−メチル−１アジリジニル）ホスフィンオキシド、ペンタエリトリトールトリス−３−（１−アジリジニルプロピオネート）、ペンタエリトリトールテトラキス−３−（１−アジリジニルプロピオネート）、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  10. 前記酸性フリーラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、およびベータ−カルボキシエチルアクリレート、２−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  11. 少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する前記オリゴマーが、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、脂肪族および芳香族ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  12. メイクまたはサイズ樹脂前駆物質の少なくとも１つが、少なくとも１つのフリーラジカル重合性モノマー、フリーラジカル重合性オリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
  13. 前記バッキングが、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および含浸剤からなる群から選択された少なくとも１つの処理剤を含む処理されたバッキングを含む、請求項１に記載の方法。
  14. スーパーサイズ樹脂前駆物質を、少なくとも部分的に重合されたサイズ樹脂前駆物質の少なくとも一部の上に配置する工程と、前記スーパーサイズ樹脂前駆物質を少なくとも部分的に重合させる工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  15. 少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物と少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーとを含む第１の重合性組成物をバッキングの少なくとも一部の上に配置する工程と、
    少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
    前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させて複合タイ層を形成する工程と、
    複数の精密造形されたキャビティをその中に有する表面を有する用具を提供し、少なくとも１つのバインダー前駆物質と研磨粒子とを含むスラリーを前記キャビティの少なくとも一部に流入させる工程と、
    前記スラリーを前記複合タイ層と接触させる工程と、
    前記スラリーを少なくとも部分的に重合させる工程とを含む、被覆研磨物品の製造方法。
  16. 前記第１および第２の重合性組成物が同時に少なくとも部分的に重合される、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記第１および第２の重合性組成物が順次に少なくとも部分的に重合される、請求項１５に記載の方法。
  18. 第１または第２の重合性組成物の少なくとも１つが硬化剤をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
  19. 前記硬化剤がフリーラジカル光開始剤を含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記硬化剤が少なくとも１つのフリーラジカル熱開始剤を含む、請求項１８に記載の方法。
  21. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が１〜４５パーセントの範囲である、請求項１５に記載の方法。
  22. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、多官能性アジリジンの量が２〜４パーセントの範囲であり、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が２〜２０パーセントの範囲である、請求項１５に記載の方法。
  23. 前記多官能性アジリジンが、トリメチロールプロパントリス［３−アジリジニルプロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）プロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［２−アジリジニルブチレート］、トリス（１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、トリス（２−メチル−１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、ペンタエリトリトールトリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、およびペンタエリトリトールテトラキス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
  24. 前記酸性フリーラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、およびベータ−カルボキシエチルアクリレート、２−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
  25. 少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する前記オリゴマーが、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、脂肪族および芳香族ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
  26. メイクまたはサイズ樹脂前駆物質の少なくとも１つが、少なくとも１つのフリーラジカル重合性モノマー、フリーラジカル重合性オリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはそれらの組合せを含む、請求項１５に記載の方法。
  27. 前記バッキングが、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および含浸剤からなる群から選択された少なくとも１つの処理剤を含む処理されたバッキングを含む、請求項１５に記載の方法。
  28. 主面を有するバッキングと、
    前記主面の少なくとも一部に固定された不均質複合タイ層であって、
    少なくとも１つの多官能性アジリジンを含む等方性組成物を含む第１の重合性組成物の層を前記主面の少なくとも一部の上に配置する工程と、
    少なくとも１つの酸性フリーラジカル重合性モノマーと少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する少なくとも１つのオリゴマーとを含む第２の重合性組成物を前記第１の重合性組成物の少なくとも一部の上に配置する工程であって、前記オリゴマーの単独重合が、５０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーをもたらす工程と、
    前記第１および第２の重合性組成物を少なくとも部分的に重合させる工程とによって作製可能である不均質複合タイ層と、
    前記複合タイ層の少なくとも一部に固定された研磨層と、を含む被覆研磨物品。
  29. 前記研磨層がメイクおよびサイズ層と研磨粒子とを含む、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  30. 前記研磨層が、バインダー中に分散された研磨粒子を含む、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  31. 前記研磨層が、精密造形された研磨複合材を含む、請求項３０に記載の被覆研磨物品。
  32. 第１または第２の重合性組成物の少なくとも１つが硬化剤をさらに含む、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  33. 前記硬化剤が少なくとも１つのフリーラジカル光開始剤を含む、請求項３２に記載の被覆研磨物品。
  34. 前記硬化剤が少なくとも１つのフリーラジカル熱開始剤を含む、請求項３２に記載の被覆研磨物品。
  35. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、多官能性アジリジンの量が０．５〜１０パーセントの範囲であり、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が１〜４５パーセントの範囲である、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  36. 多官能性アジリジン、酸性フリーラジカル重合性モノマー、および少なくとも２つのフリーラジカル重合性基を有するオリゴマーの全重量に対して、多官能性アジリジンの量が２〜４パーセントの範囲であり、酸性フリーラジカル重合性モノマーの量が２〜２０パーセントの範囲である、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  37. 前記多官能性アジリジンが、トリメチロールプロパントリス［３−アジリジニルプロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［３−（２−メチルアジリジニル）プロピオネート］、トリメチロールプロパントリス［２−アジリジニルブチレート］、トリス（１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、トリス（２−メチル−１−アジリジニル）ホスフィンオキシド、ペンタエリトリトールトリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、およびペンタエリトリトールテトラキス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  38. 前記酸性フリーラジカル重合性モノマーが、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、およびベータ−カルボキシエチルアクリレート、２−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、および２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  39. 少なくとも２つのフリーラジカル重合性側基を有する前記オリゴマーが、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、脂肪族および芳香族ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  40. メイクまたはサイズ樹脂前駆物質の少なくとも１つが、少なくとも１つのフリーラジカル重合性モノマー、フリーラジカル重合性オリゴマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂、シアネート樹脂、またはそれらの組合せを含む、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  41. 前記バッキングが、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および含浸剤からなる群から選択された少なくとも１つの処理剤を含む処理されたバッキングを含む、請求項２８に記載の被覆研磨物品。
  42. 請求項２８に記載の被覆研磨物品の前記研磨層の少なくとも一部を工作物の表面の少なくとも一部と摩擦接触させる工程と、
    前記被覆研磨物品または前記工作物の少なくとも一方を他方に対して移動させて前記表面の少なくとも一部を研磨する工程とを含む工作物の研磨方法を含む、工作物の研磨方法。
  43. 請求項２９に記載の被覆研磨物品の前記研磨層の少なくとも一部を工作物の表面の少なくとも一部と摩擦接触させる工程と、
    前記被覆研磨物品または前記工作物の少なくとも一方を他方に対して移動させて前記表面の少なくとも一部を研磨する工程とを含む工作物の研磨方法を含む、工作物の研磨方法。
  44. 請求項３０に記載の被覆研磨物品の前記研磨層の少なくとも一部を工作物の表面の少なくとも一部と摩擦接触させる工程と、
    前記被覆研磨物品または前記工作物の少なくとも一方を他方に対して移動させて前記表面の少なくとも一部を研磨する工程とを含む工作物の研磨方法を含む、工作物の研磨方法。
  45. 請求項３１に記載の被覆研磨物品の前記研磨層の少なくとも一部を工作物の表面の少なくとも一部と摩擦接触させる工程と、
    前記被覆研磨物品または前記工作物の少なくとも一方を他方に対して移動させて前記表面の少なくとも一部を研磨する工程とを含む工作物の研磨方法を含む、工作物の研磨方法。
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