JP2008546555A - 被覆研磨物品ならびにその製造および使用方法 - Google Patents

被覆研磨物品ならびにその製造および使用方法 Download PDF

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Abstract

被覆研磨物品は、ポリエポキシド、多官能性ウレタン（メタ）アクリレート、非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート、酸性のラジカル重合性モノマー、ジシアンジアミド、光開始剤を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能な裏材処理剤を有する。その製造および使用方法。

Description

本発明による被覆研磨物品は、典型的に、ワークピースを研磨するのに有用であり、また、少なくとも幾つかの実施形態では、製造および研磨工程中に低度のシェリングを示す。
一般に、被覆研磨物品は、裏材に固定された研磨材粒子を有している。さらに典型的には、被覆研磨物品は、２つの対向する主表面を有する裏材と、前記主表面の一方に固定された研磨層とを含む。研磨層は、典型的に、研磨材粒子とバインダーとから構成され、ここで、バインダーは研磨材粒子を裏材に固定する働きをする。
被覆研磨物品の一つの汎用種は、メイク層とサイズ層と研磨材粒子とを含む、研磨層を有する。このような被覆研磨物品の製造では、第１バインダー前駆体を含むメイク層を裏材の一主表面に適用する。研磨材粒子をその後、（例えば、静電コーティングによって）メイク層内に少なくとも部分的に埋め込み、そして第１バインダー前駆体を硬化して（すなわち、架橋して）、前記粒子をメイク層に固定する。次に、第２バインダー前駆体を含むサイズ層をメイク層と研磨材粒子の上に適用した後、そのバインダー前駆体を硬化する。
被覆研磨物品の別の汎用種は、裏材の一主表面に固定された研磨層を含み、この場合、研磨層は、バインダー前駆体と研磨材粒子から構成されるスラリーを裏材の一主表面に適用した後、そのバインダー前駆体を硬化することで提供される。
別の態様では、被覆研磨物品類は、更に、研磨層を覆うスーパーサイズ（supersize）層を含んでもよい。スーパーサイズ層は、典型的に、粉砕助剤類および／または非充填物質類を包含する。
任意に、被覆研磨物品に使用される裏材類は、適用された１つ以上のコーティング類で処理されてもよい。典型的な裏地処理の例は、バックサイズ（backsize）層（すなわち、裏材の、研磨層とは反対側の主表面上のコーティング）、プレサイズ（presize）層または連結（tie）層（すなわち、研磨層と裏材との間に配置された、裏材上のコーティング）、および／または裏材に浸潤する飽和剤である。サブサイズ（subsize）は、予め処理した裏材に適用されること以外は、飽和剤（saturant）と同類である。
しかしながら、研磨層および裏材（処理済みまたは未処理のもの）の個々の選択に依存して、研磨層は、研磨中に、裏材から部分的に分離し、その結果、研磨物品が剥離する場合がある。この現象は、研磨技術分野では、「シェリング（shelling）」として既知である。大抵の場合、シェリングは機能低下をもたらすため、望ましくない。
一態様では、本発明は、主表面を有する裏材と、主表面の少なくとも一部に固定された裏材処理剤と、裏材処理剤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であって、研磨層は、研磨材粒子とバインダー樹脂とを含み、ここで、裏地処理剤は、次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
ｅ）ジシアンアミド、
ｆ）光開始剤、および
ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能である、被覆研磨物品を提供する。
一実施形態では、研磨層は、第１バインダー樹脂を含むメイク層（ここで、メイク層内には研磨材粒子が埋め込まれている）と、メイク層および研磨材粒子に固定された、第２バインダー樹脂を含むサイズ層とを含んで成る。
別の実施形態では、研磨材粒子は、バインダー樹脂内に分散されている。
別の態様では、本発明は、
本発明による被覆研磨物品を提供する工程と、
研磨層の少なくとも一部をワークピースの一表面の少なくとも一部と摩擦接触させる工程と、
被覆研磨物品またはワークピースの少なくとも一方を他方と相対的に移動させて、表面の少なくとも一部を研磨する工程とを含む、ワークピースの研磨方法を提供する。
更に別の態様では、本発明は、
次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
ｅ）ジシアンアミド、
ｆ）光開始剤、および
ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
を含む裏材処理前駆体を裏材の少なくとも一部に配置する工程と、
裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
少なくとも部分的に重合した裏材処理前駆体上に重合性メイク樹脂前駆体を配置する工程と、
メイク樹脂前駆体中に研磨材粒子を少なくとも部分的に埋め込む工程と、
メイク樹脂前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
を含む、被覆研磨物品の製造方法を提供する。
更に別の態様では、本発明は、
次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
ｅ）ジシアンアミド、
ｆ）光開始剤、および
ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
を含む裏材処理前駆体を裏材の少なくとも一部の上に配置する工程と、
裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
少なくとも部分的に重合した裏材処理前駆体上に重合性バインダー前駆体と研磨材粒子とを含むスラリーを配置する工程と、
バインダー前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
を含む、被覆研磨物品の製造方法も提供する。
本発明による被覆研磨物品は、典型的に、ワークピースを研磨するのに有用であり、また、少なくとも幾つかの実施形態では、製造および研磨工程中に低度のシェリングを示す。
本明細書で使用するとき、
「（メタ）アクリル」という用語は、「アクリル」と「メタクリル」の両方を包含し、そして
「非ウレタン」という用語は、
Figure 2008546555
 基を含まないことを表す。
本発明による被覆研磨物品は、第１および第２主表面を有する裏材と、第１主表面の少なくとも一部に固定した裏材処理剤と、裏材処理剤の少なくとも一部に固定した研磨層と、裏材処理剤の少なくとも一部に固定した研磨層とを含む。研磨層は、研磨材粒子とバインダー樹脂とを含む。裏材処理剤は、次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
ｅ）ジシアンアミド、
ｆ）光開始剤、および
ｇ）任意のエポキシ硬化触媒を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能である。
好適な裏材類としては、被覆研磨物品を製造するための、当該技術分野において既知のものが挙げられる。典型的に、裏材は、対向する２つの主表面を有する。裏材の厚さは、一般に、０．０２〜５ミリメートルの範囲、望ましくは、０．０５〜２．５ミリメートル、そしてより望ましくは０．１〜０．４ミリメートルであるが、これらの範囲外の厚さも有用であり得る。
裏材は、可撓性であっても剛性であってもよく、また、被覆研磨材類の製造において裏材として従来利用されるものを包含するあらゆる数の種々様々の材料から製造されていてもよい。例としては、紙、布地、フィルム、高分子発泡体、加硫処理繊維、織物および不織布材料、これら材料の２つ以上の組み合わせが挙げられる。裏材は、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／紙、フィルム／布）。
代表的な可撓性裏材類には、ポリオレフィンフィルム（例えば、二軸配向ポリプロピレンを包含するポリプロピレン、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）などの（下塗り処理したフィルム類を包含する）高分子フィルム、金属箔、メッシュ、スクリム、発泡体（例えば、海綿材料またはポリウレタン発泡体）、布（例えば、ポリエステル、ナイロン、絹、綿、および／またはレーヨンから構成される繊維または糸から製造された布）、紙、加硫処理紙、加硫処理繊維、不織布材料類、およびこれらの組み合わせが包含される。布製の裏材類は、織られていても、縫い合わされていてもよい。
裏材は、例えば、米国特許第５，４１７，７２６号（スタウト（Stout）ら）に記載されているような繊維補強された熱可塑性物質、または例えば、米国特許第５，５７３，６１９号（ベネディクト（Benedict）ら）に記載されているような接合部のないエンドレスベルトであってよい。同様に、裏材は、例えば、米国特許第５，５０５，７４７号（チェスリー（Chesley）ら）に記載されているような、それから突出するフッキング・ステム類を有する高分子基材であってもよい。同様に、例えば、米国特許第５，５６５，０１１号（フォレット（Follett）ら）に記載されているようなループ布地であってもよい。
代表的な剛性裏材類には、金属プレートおよびセラミックプレートが包含される。好適な剛性裏材の別の例は、例えば、米国特許第５，４１７，７２６号（スタウト（Stout）ら）に記載されている。
裏材処理剤は、プレサイズ、サブサイズ、飽和剤、または連結層を含んでいてもよい。本明細書において前述のように構成成分ａ）〜ｇ）を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能な裏材処理剤に加えて、裏材は、例えば、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および／または飽和剤のように、裏材に適用される１つ以上の追加処理（例えば、従来の処理）を有してもよい。典型的に、このような処理は、いかなる順序で適用されてもよい。例えば、構成成分ａ）〜ｇ）を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能なプレサイズを、バックサイズ処理済みの（すなわち、バックサイズ処理した）裏材に適用してよい。裏材処理に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，１０８，４６３号（ブキャナン（Buchanan）ら）；米国特許第５，１３７，５４２号（ブキャナンら）；米国特許第５，３２８，７１６号（ブキャナン）；および米国特許第５，５６０，７５３号（ブキャナンら）に見出すことができる。
本発明による被覆研磨物品類は、次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
ｄ）少なくとも１つの酸性のラジカル重合性モノマー １〜１０％、
ｅ）ジシアンアミド、
ｆ）光開始剤、および
ｇ）任意のエポキシ硬化触媒を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能な少なくとも１つの裏材処理を包含する。
エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも一方との反応によって調製可能な有用なポリエポキシド類は、平均エポキシ官能価が２であるが、これより高い官能価およびこれより低い官能価も有用な場合がある。
ポリエポキシドは液体であっても固体であってもよい。液体であろうと固体であろうと、ポリエポキシドは、本発明による組成物類に溶解し得るように選択され得る。場合によっては、加熱によって、ポリエポキシドの溶解が促進されることがある。
ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦとエピクロロヒドリンとの反応によって形成される有用なポリエポキシドの例としては、例えば、ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリン誘導エポキシ樹脂類、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（当該技術分野では、通常、ＤＧＥＢＡと呼ばれる）およびビスフェノールＦジグリシジルエーテル、並びにテキサス州ヒューストン（Houston）のレゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Resolution Performance Products）から販売されている取引表記「イーポン（EPON）」を有する市販のエポキシ樹脂類（例えば、「イーポン樹脂（EPON RESIN）８２５」、「イーポン樹脂８２８」、「イーポン樹脂１００１Ｆ」、「イーポン樹脂１００２Ｆ」、「イーポン樹脂１００４Ｆ」、「イーポン樹脂１００９Ｆ」、および「イーポン樹脂２００３」）、およびミシガン州ミッドランド（Midland）のダウ・ケミカル・カンパニー（Dow Chemical Company）から販売されている取引表記「Ｄ．Ｅ．Ｒ．」を有する多数のエポキシ樹脂類（例えば、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３２」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３５１」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３５２」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３５４」、および「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３５６」）が挙げられる。
更なるエポキシ樹脂類を、所望により、裏材処理前駆体に添加してもよい。
多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類は、少なくとも２つの（メタ）アクリレート基を有する。多官能性ウレタン（メタ）アクリレートの（例えば、光開始反応または熱開始反応による）ホモ重合によって摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーがもたらされる多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類の例には、モノマー類、オリゴマー類、ポリマー類、およびこれらの混合物が包含される。本明細書で使用されるとき、用語「オリゴマー」は、少数の結合したモノマー単位から構成される分子を指す。オリゴマー類は、一般には１００個未満、そしてより典型的には３０個未満のモノマー単位を有する。
有用な多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類としては、例えば、脂肪族および芳香族多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類が挙げられる。
このような多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類の製造方法は、当該技術分野では周知であり、また多数の多官能性ウレタン（メタ）アクリレート類が市販されている。例としては、ジョージア州スミルナ（Smyrna）のＵＣＢケミカルズ社（UCB Chemicals Corp.）から取引表記「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」として入手可能なもの、並びにペンシルバニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co.）から取引表記「ＣＮ １９６３」、「ＣＮ ９３４」、「ＣＮ ９５３Ｂ７０」、「ＣＮ ９８４」、「ＣＮ ９６２」、「ＣＮ ９６４」、「ＣＮ ９６５」、「ＣＮ ９７２」、「ＣＮ ９７８」として入手可能なものなどの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類が挙げられる。
非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート類には、少なくとも２つの（メタ）アクリレート基を有するモノマー類、オリゴマー類、およびポリマーが包含される。多官能性（メタ）アクリレート類の例としては、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、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、アクリル化エポキシオリゴマー類（例としては、例えばＵＣＢラドキュア（UCB Radcure）から取引表記「エベクリル（EBECRYL）３５００」、「エベクリル３６００」、「エベクリル３７２０」、および「エベクリル３７００」として販売されているものなどのビスフェノール−Ａ系エポキシアクリレートオリゴマー類）、およびアクリル化ポリエステル類（例えば、ＵＣＢラドキュアから取引表記「エベクリル８７０」として販売されているもの）、並びにこれらの混合物が挙げられる。
酸性のフリーラジカル重合性モノマーは、酸性基とラジカル重合可能な基（例えば、（メタ）アクリル基）の両方を有する。酸性基は、例えば、炭素系、イオウ系、またはリン系であってよく、また遊離酸であっても、あるいは部分的にまたは完全に中性状態であってもよい。酸性のフリーラジカル重合性モノマーは、２つ以上の酸性基および／またはラジカル重合可能な基を有してよい。
有用な炭素系の酸性のフリーラジカル重合性モノマー類としては、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類、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル類、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β−カルボキシエチルアクリレートが挙げられる。
有用なイオウ系の酸性のフリーラジカル重合性モノマー類としては、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が挙げられる。
酸性のフリーラジカル重合性モノマー類は、例えば、取引表記「フォトマー（PHOTOMER）４１７３」としてオハイオ州シンシナティ（Cincinnati）のコグニス社（Cognis Corp.）から、並びに取引表記「ＣＮ１１８」、「ＣＤ９０５０」、「ＣＤ９０５１」および「ＣＤ９０５２」としていずれもペンシルバニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Co.）から市販されている。
有用なリン系の酸性のフリーラジカル重合性モノマー類としては、例えば、ビニルホスホン酸が挙げられる。
裏材処理前駆体は、典型的に、ポリエポキシドを少なくとも部分重合（例えば、硬化）するのに有効な量のジシアンジアミド、例えば、構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて０．１〜５重量％のジシアンジアミドを包含する。ジシアンジアミドは、例えば、ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown）のエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ（Air Products and Chemicals）から取引表記「アミキュア（AMICURE）ＣＧ−１２００」および「アミキュア ＣＧ−１４００」として広く市販されている。
光開始剤は、裏材処理前駆体のフリーラジカル重合性構成成分を少なくとも部分的に重合（例えば、硬化）することができる。例えば、光開始剤は、構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて０．０１重量％〜１０重量％までの範囲の量で存在してよい。
有用な光開始剤類には、多官能性アクリレートをフリーラジカル的に光硬化するのに有用として既知のものが包含される。代表的な光開始剤類としては、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン、α−アリルベンゾイン、α−ベンジルベンゾインなどのベンゾインおよびその誘導体類；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（Tarrytown）のチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から取引表記「イルガキュア（IRGACURE）６５１」として市販されているようなもの）、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテルなどのベンゾインエーテル類；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・スペシャリティ・ケミカルズから取引表記「ダロキュア（DAROCUR）１１７３」として市販されているようなもの）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・スペシャリティ・ケミカルズから取引表記「イルガキュア１８４」として市販されているようなもの）、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・スペシャリティ・ケミカルズから取引表記「イルガキュア９０７」として市販されているようなもの）、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・スペシャリティ・ケミカルズから取引表記「イルガキュア３６９」として市販されているようなもの）などのアセトフェノンおよびその誘導体類が挙げられる。
その他の有用な光開始剤類としては、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、アントラキノン類（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類、ベンゾフェノン並びにその誘導体類、そのヨードニウム塩類、およびそのスルホニウム塩類、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］チタンなどのチタン錯体類（例えば、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から取引表記「ＣＧＩ ７８４ＤＣ」として市販されているようなもの）；ハロメチルニトロベンゼン類（例えば、４−ブロモメチルニトロベンゼン）、モノ−およびビス−アシルホスフィン類（例えば、チバ・スペシャリティ・ケミカルズから取引表記「イルガキュア（IRGACURE）１７００」、「イルガキュア１８００」、「イルガキュア１８５０」および「ダロキュア（DAROCUR）４２６５」として市販されているようなもの）が挙げられる。
１つ以上のスペクトル増感剤類（例えば、染料類）を、例えば、特定の化学線源に対する光開始剤の感応性を高めるために、光開始剤と組み合わせて裏材処理前駆体に添加してもよい。
場合によっては、エポキシ硬化触媒を裏材処理前駆体中に包含することが有用であることがある。エポキシ硬化触媒類は、周知であって、例えば、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（例えば、ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown）のエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ（Air Products and Chemicals）から取引表記「イミキュア（IMICURE）ＥＭＩ−２，４」として販売されているようなもの）、および２−プロピルイミダゾール（例えば、ノースカロライナ州モーガントン（Morganton）のシントロン（Synthron）から取引表記「アクチロン（ACTIRON）ＮＸＪ−６０」として販売されているようなもの）などのイミダゾール類；並びに例えば、ニュージャージー州メープル・シェード（Maple Shade）のＣＶＣスペシャルティ・ケミカルズ（CVC Specialty Chemicals）から取引表記「オミキュア（OMICURE）ＢＣ−１２０」として販売されているＢＦ３ジエチルアミンおよびＢＣｌ３アミン錯体を包含する、三フッ化ホウ素および三塩化ホウ素錯体などのルイス酸錯体類が挙げられる。
その他の既知のエポキシ硬化触媒類には、脂肪族および芳香族第３級アミン類が包含され、例えば、ジメチルプロピルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、およびジメチルベンジルアミンが挙げられる。
包含される場合、エポキシ硬化触媒の量は通常、典型的には構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて０．５〜２重量％の量であるが、これより多い量およびこれより少ない量も有用であることがある。
任意に、場合によっては、裏材処理前駆体中に多官能アジリジンを包含することが望ましいこともある。
その他の構成成分に加えて、本発明の裏材処理前駆体は、例えば性能および／または外観を変化させるために、任意の添加物類を含有してもよい。代表的な添加物類としては、充填材類、溶剤類、可塑剤類、湿潤剤類、界面活性剤類、顔料類、カップリング剤類、芳香剤類、繊維類、潤滑剤類、キチソトロピー性物質類、静電気防止剤類、懸濁剤類、顔料類、および染料類が挙げられる。
典型的には、裏材処理前駆体を調製するために十分な混合が生じる条件で前記構成成分を混合することのみが必要である。前記組成物の構成成分が互いに可溶性である場合、組成物は全体的に均質であり得る。混合を促進するために、振動攪拌および／または攪拌を利用してもよい。より高粘度の場合、混合物を加熱して、その粘度を低減してもよい。
裏材処理前駆体の裏材への適用は、様々な方法で行うことができ、例えば、刷毛塗り、噴霧、ロールコーティング、飽和コーティング、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が挙げられる。有機溶剤を裏材処理前駆体に加えて、用いられる特定のコーティング技術を促進してもよい。コーティングされた裏材は、その後、コーティングを（有機溶剤が存在する場合）乾燥させかつ少なくとも部分的に重合させるのに十分な時間と温度で加工し、それによってそれを裏材に固定してもよい。例えば、少なくとも１０秒、２０秒、または３０秒、あるいはそれ以上の任意の時間後、裏材処理前駆体は、例えば、例としては電子ビーム照射、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曝露することによるなどのあらゆる周知技術によって、典型的には少なくとも部分的に重合される。化学線を使用する場合、少なくとも１つの光開始剤が、典型的に、裏材処理前駆体中に存在する。熱エネルギーを用いる場合、少なくとも１つの熱反応開始剤が、典型的に、裏材処理前駆体中に存在する。重合は、空気中、あるいは、例えば、窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で行われてよい。
代表的な一実施形態では、研磨層は、第１バインダー樹脂を含むメイク層と、メイク層に埋め込まれた研磨材粒子類と、メイク層および研磨材粒子に固定された、第２バインダー樹脂を含むサイズ層とを含んで成る。
図１を参照すると、本発明による代表的な被覆研磨物品１００は裏材１１０を有しており、裏材処理剤１２０が裏材１１０の主表面１１５に固定されており、そして研磨層１３０が裏材処理剤１２０に固定されている。研磨層１３０は、メイク層１４０によって裏材処理剤１２０に固定された研磨材粒子１６０と、メイク層１４０および研磨材粒子類１６０に固定されたサイズ層１５０とを順に包含する。
メイク層とサイズ層は、研磨用途での使用に好適ないかなるバインダー樹脂を含んでいてもよい。典型的に、メイク層は、裏材（処理済みまたは未処理のもの）の少なくとも一部にメイク層前駆体をコーティングすることによって調製される。次に、第１バインダー前駆体を含むメイク層前駆体中に研磨材粒子類を（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み、そしてメイク層前駆体を少なくとも部分的に重合する。続いて、メイク層および研磨材粒子の少なくとも一部を、第２バインダー前駆体（第１バインダー前駆体と同一であっても異なっていてもよい）を含むサイズ層前駆体でコーティングし、そしてサイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化することによって、サイズ層が調製される。一実施形態では、メイク層前駆体は、研磨材粒子でコーティングする前に部分的に重合され、そして製造過程のより後の時点で更に重合されてよい。
一実施形態では、サイズ層の少なくとも一部にスーパーサイズを適用してもよい。
有用な第１および第２バインダー前駆体は、研磨技術分野では周知であって、例えば、フリーラジカル重合可能なモノマーおよび／またはオリゴマー、エポキシ樹脂類、フェノール樹脂類、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂類、アミノプラスト樹脂類、シアネート樹脂類、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。
有用な研磨材粒子類は、研磨技術分野では周知であって、例えば、溶融酸化アルミニウム、熱処理済みの酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、ザクロ石、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨材粒子類、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩類、炭酸金属塩（例えば炭酸カルシウム（例えば、チョーク、方解石、泥灰土、トラバーチン、大理石、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、ガラス玉類、ガラス球類、およびガラス繊維類）、ケイ酸塩類（例えば、タルク、粘土類、（モンモリロナイト）長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム）、硫酸金属塩（例えば、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アルミニウム）、石膏、アルミニウム三水和物、グラファイト、金属酸化物類（例えば、酸化錫、酸化カルシウム）、酸化アルミニウム、二酸化チタン）、並びに亜硫酸金属塩（例えば、亜硫酸カルシウム）、金属粒子類（例えば、錫、鉛、銅）、熱可塑性物質から形成されるプラスチック研磨材粒子類（例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、ポリプロピレン、アセタールポリマー類、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ナイロン）、架橋ポリマーから成形されるプラスチック研磨材粒子類（例えば、フェノール樹脂類、アミノプラスト樹脂類、ウレタン樹脂類、エポキシ樹脂類、メラミン−ホルムアルデヒド、アクリレート樹脂類、アクリル化イソシアヌレート樹脂類、尿素−ホルムアルデヒド樹脂類、イソシアヌレート樹脂類、アクリル化ウレタン樹脂類、アクリル化エポキシ樹脂類）、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。有用な研磨材粒子類には、米国特許第４，６５２，２７５号（ブルーカー（Bloecher）ら）；米国特許第４，７９９，９３９号（ブルーカーら）；および米国特許第５，０３９，３１１号（ブルーカー）に記載されているような、バインダー樹脂中に分散された研磨グレイン類を有する研磨材粒塊も包含される。
本発明による被覆研磨物品の別の例示的な実施形態では、研磨層は、バインダー中に分散された研磨材粒子を含む。ここで図２を参照すると、代表的な被覆研磨物品２００は、裏材２１０と、裏材２１０の主表面２１５に固定された裏材処理剤２２０と、裏材処理剤２２０に固定された研磨層２３０とを有する。研磨層２３０は、バインダー２４０中に分散された研磨材粒子類２６０を包含する。
このような被覆研磨物品の製造において、バインダー前駆体と研磨材粒子類を含んで成るスラリーを、典型的には、裏材の一主表面に適用し、そしてその後、バインダー前駆体を少なくとも部分的に硬化する。好適なバインダー前駆体類および研磨材粒子類には、例えば、前述のものが包含される。
別の例示的な実施形態では、本発明による被覆研磨物品は、構造化研磨物品を含んでよい。ここで図３を参照すると、代表的な構造化研磨物品３００は、裏材３１０と、裏材３１０の主表面３１５に固定された本発明による裏材処理剤３２０と、裏材処理剤３２０に固定された研磨層３３０とを有する。研磨層３３０は、複数の精密に成形された研磨材複合体３５５を包含する。研磨材複合体類は、バインダー３５０中に分散された研磨材粒子類３６０を含む。
このような被覆研磨物品の製造では、バインダー前駆体と研磨材粒子類を含むスラリーを、その中に複数の精密に形成された空洞を有するツールに適用し、それによって、前記スラリーを空洞の少なくとも一部に押し込む。次いで、スラリーを少なくとも部分的に重合して、例えば接着剤によるかまたはスラリーの付加重合によって連結層に接着する。好適なバインダー前駆体類および研磨材粒子類には、例えば、本明細書中の前述のものが包含される。
研磨材複合体類は、様々な形状を有してもよく、例えば、立方体、ブロック状、円筒形、プリズム型、角錐形、切頭角錐形、円錐形、切頭円錐形、十字形、および半球形から成る群より選択される形状が挙げられる。研磨材複合体類は、精密に成形されても、精密に成形されていなくてもよい。
構造化研磨材類およびその製造方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）；米国特許第５，８５５，６３２号（ストーツェル（Stoetzel）ら）；米国特許第５，６８１，２１７号（フープマン（Hoopman）ら）；米国特許第５，４３５，８１６号（スパージョン（Spurgeon）ら）；米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）；米国特許第５，３０４，２２３号（パイパーら）；および米国特許第５，０１４，４６８号（ラヴィパティ（Ravipati）ら）に見出すことができる。
所望により、被覆研磨物品類は、更に、例えば、バックサイズ、プレサイズ、および／もしくはサブサイズ（すなわち、連結層と、連結層が固定されている主表面との間のコーティング）、並びに／または裏材の主表面両面をコーティングする飽和剤を含んでもよい。被覆研磨物品類は、更に、研磨コートの少なくとも一部を覆うスーパーサイズを含んでもよい。存在する場合、スーパーサイズは、典型的に、粉砕助剤類および／または非充填物質類を包含する。
本発明による被覆研磨物品類は、例えば、ベルト類、ロール類、ディスク類（穿孔ディスクを包含する）、および／またはシート類に変換されてもよい。ベルト応用では、研磨材シートの２つの自由端を合わせて既知の方法を用いて接合することで、継ぎ目のあるベルトが形成されてもよい。
被覆研磨物品類を製造するための技術および材料の更なる説明は、例えば、米国特許第４，３１４，８２７号（ライサイザー（Leitheiser）ら）；米国特許第４，５１８，３９７号（ライサイザーら）；米国特許第４，５８８，４１９号（コール（Caul）ら）；米国特許第４，６２３，３６４号（コットリンガー（Cottringer）ら）；米国特許第４，６５２，２７５号（ブルーカー（Bloecher）ら）；米国特許第４，７３４，１０４号（ブロバーグ（Broberg））；米国特許第４，７３７，１６３号（ラーキー（Larkey））；米国特許第４，７４４，８０２号（シュワベル（Schwabel））；米国特許第４，７５１，１３８号（タミー（Tumey）ら）；米国特許第４，７７０，６７１号（モンロー（Monroe）ら）；米国特許第４，７９９，９３９号（ブルーカーら）；米国特許第４，８８１，９５１号（ウッド（Wood）ら）；米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）；米国特許第５，４９８，２６９号（ラーミー（Larmie））；米国特許第５，０１１，５０８号（ワルド（Wald）ら）；米国特許第５，０７８，７５３号（ブロバーグら）；米国特許第５，０９０，９６８号（ペロー（Pellow））；米国特許第５，１０８，４６３号（ブキャナンら）；米国特許第５，１３７，５４２号（ブキャナンら）；米国特許第５，１３９，９７８号（ウッド）；米国特許第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）；米国特許第５，２０１，９１６号（バーグ（Berg）ら）；米国特許第５，２０３，８８４号（ブキャナンら）；米国特許第５，２２７，１０４号（バウアー（Bauer））；米国特許第５，３０４，２２３号（パイパーら）；米国特許第５，３２８，７１６号（ブキャナン）；米国特許第５，３６６，５２３号（ローウェンホースト（Rowenhorst）ら）；米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）；米国特許第５，４１７，７２６号（スタウト（Stout）ら）；米国特許第５，４２９，６４７号（ラーミー）；米国特許第５，４３６，０６３号（フォレット（Follett）ら）；米国特許第５，４９０，８７８号（ピーラーソン（Peterson）ら）；米国特許第５，４９２，５５０号（クリッシュナン（Krishnan）ら）；米国特許第５，４９６，３８６号（ブロバーグら）；米国特許第５，５２０，７１１号（ヘルミン（Helmin））；米国特許第５，５４９，９６２号（ホームズ（Holmes）ら）；米国特許第５，５５１，９６３号（ラーミー）；米国特許第５，５５６，４３７号（リー（Lee）ら）；米国特許第５，５６０，７５３号（ブキャナンら）；米国特許第５，５７３，６１９号（ベネディクト（Benedict）ら）；米国特許第５，６０９，７０６号（ベネディクトら）；米国特許第５，６７２，１８６号（チェスリー（Chesley）ら）；米国特許第５，７００，３０２号（ストーツェル（Stoetzel）ら）；米国特許第５，８５１，２４７号（ストーツェルら）；米国特許第５，９１３，７１６号（マッシ（Mucci）ら）；米国特許第５，９４２，０１５号（カラーら）；米国特許第５，９５４，８４４号（ロー（Law）ら）；米国特許第５，９６１，６７４号（ギャグリァルディ（Gagliardi）ら）；米国特許第５，９７５，９８８号（クリスチャンソン（Christianson））；米国特許第６，０５９，８５０号（ライズ（Lise）ら）；および米国特許第６，２６１，６８２号（ロー）に見出すことができる。
本発明による研磨物品類は、被覆研磨物品の研磨層の少なくとも一部をワークピースの一表面の少なくとも一部と研磨層とを摩擦接触させた後、被覆研磨物品またはワークピースの少なくとも一方を他方と相対的に移動させて、その表面の少なくとも一部を研磨するプロセスで、ワークピースを研磨するのに有用である。この研磨プロセスは、例えば、手で行っても、または機械で行ってもよい。所望により、例えば、この研磨プロセスを促進するために、液体（例えば、水、油）および／または界面活性剤（例えば、石鹸、非イオン性界面活性剤）をワークピースに適用してもよい。
本発明の目的および利点を以下の非限定的な実施例によって更に例示するが、これらの実施例の中で挙げる特定の材料および材料の量、並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るべきではない。
特に注記がない限り、実施例および残りの明細書における部、百分率、比などはいずれも重量基準であり、また実施例の中で用いられる試薬はいずれも、例えば、ミズーリ州セントルイス（Saint Louis）のシグマ−アルドリッチ・カンパニー（Sigma-Aldrich Company）などの一般化学品供給業者から入手したか、または入手可能であるか、あるいは従来の方法によって合成されてもよい。
「ＡＤＨＣＵＲ１」：オハイオ州シンシナティ（Cincinnati）のコグニス社（Cognis Corp.）から取引表記「バーサミド（VERSAMIDE）１２５」として市販されている、変性ポリアミドアミン、
「ＡＤＨＣＵＲ２」：ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown）のエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ（Air Products and Chemicals）から取引表記「アンカミン（ANCAMINE）ＡＤ硬化剤」として市販されている、変性脂肪族アミン、
「ＡＦＲ１」：コグニス社（Cognis Corp.）から取引表記「フォトマー（PHOTOMER）４１７３」として市販されている、酸性の芳香族アクリレートオリゴマー、
「ＡＺ１」：ミネソタ州バドネイ・ハイツ（Vadnais Heights）のＨ．Ｂ．ヒューラー・カンパニー（H.B. Fuller Company）から取引表記「ハイドロフレックス（HYDROFLEX）ＸＲ−２９９０」として市販されている、多官能アジリジン、
「ＡＣＲ１」：ジョージア州スミルナ（Smyrna）のＵＣＢラドキュア（UCB Radcure）から取引表記「エベクリル（EBECRYL）８４０２」として入手した、アクリル化脂肪族ウレタン、
「ＡＣＲ２」：ペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー・カンパニー（Sartomer Company）から取引表記「ＳＲ２０５」として入手した、トリエチレングリコールジメタクリレート、
「ＡＣＲ３」：ＵＣＢラドキュア（UCB Radcure）から取引表記「ＴＭＰＴＡ−Ｎ」として入手した、トリメチロールプロパントリアクリレート、
「ＡＣＲ４」：ペンシルベニア州エクストン（Exton）のサートマー・カンパニー（Sartomer Company）から取引表記「ＳＲ３５１」として入手した、トリメチロールプロパントリアクリレート、
「ＤＩＣＹ」：エアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ（Air Products and Chemicals）から取引表記「アミキュア（AMICURE）ＣＧ−１４００」として入手した、ジシアンジアミド（平均粒径１０マイクロメートル未満のもの）、
「ＣＰＡ１」：ウェストバージニア州フレンドリー（Friendly）のＧＥ−シリコーンズ（GE-Silicones）から取引表記「シラン（SILANE） Ａ−１７４ＮＴ」として入手した、シランカップリング剤、
「ＣＵＲ１」：ノースカロライナ州モーガントン（Morganton）のシントロン社（Synthron, Inc.）から取引表記「アクチロンＮＸＪ−６０リキッド（ACTIRON NXJ-60 LIQUID）」として入手した、２−プロピルイミダゾール、
「ＥＰ１」：テキサス州ヒューストン（Houston）のレゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ（Resolution Performance Products）から取引表記「イーポン（EPON）８２８」として入手した、ビスフェノールＡエポキシ官能性物質、
「ＦＩＬ１」：ニューヨーク州ウィルスボロ（Willsboro）のＮＹＣＯミネラルズ社（NYCO Minerals Inc.）から取引表記「４００ウォラスタコート（WOLLASTACOAT）」として入手した、メタケイ酸カルシウム、
「ＦＩＬ２」：ジョージア州アトランタ（Atlanta）のＪ．Ｍ．フーバー・コーポレーション（J.M. Huber Corporation）から取引表記「Ｑ３２５」として入手した、炭酸カルシウム、
「ＧＣ１」：ミリケン社（Milliken and Co.）から取引表記「パワーストレイト（POWERSTRAIGHT）」として市販されている、重さ３２６ｇ／ｍ２の開放端紡糸製の１００％ポリエステルサテン布地から成る未漂白未染色（greige）の布、
「ＬＡ１」：３Ｍカンパニー（3M Company）から取引表記「ジェット・メルト・ブランド接着剤（JET MELT BRAND ADHESIVE）ＰＧ３７７９」として入手した、ポリアミドホットメルト積層接着剤、
「ＬＡ２」：次のようにして調製した積層接着剤：２３７ｍｌのガラス広口瓶にＥＰ１ １００ｇ、ＡＤＨＣＵＲ１ ２８ｇ、ＡＤＨＣＵＲ２ ５ｇ、およびＦＩＬ１ ８０ｇを入れた後、均質になるまで低剪断ミキサーで混合した、
「ＬＴ１」：オハイオ州クリーブランド（Cleveland）のノベオン社（Noveon, Inc.）から取引表記「ハイカー（HYCAR）１５８１」として入手した、ラテックス物質、
「ＭＩＮ１」：３Ｍカンパニー（3M Company）から取引表記「３Ｍキュービトロン研磨材グレイン３２１（3M CUBITRON ABRASIVE GRAIN 321）」として入手した、ＪＩＳ規格４００クラスの研磨材鉱物、
「ＭＩＮ２」：３Ｍカンパニー（3M Company）から取引表記「３Ｍキュービトロン研磨材グレイン３２１（3M CUBITRON ABRASIVE GRAIN 321）」として入手した、ＡＮＳＩ規格８０クラスの研磨材鉱物、
「ＯＸ ５０」：イリノイ州バーノン（Vernon）のデグッサ・コーポレーション（Degussa Corporation）から取引表記「エアロジル（AEROSIL）ＯＸ５０」として入手した、非晶質シリカ、
「ＮＯＶ１」：ドイツ国フリーレンドルフ（Frielendorf）のベークライト社（Bakelite AG）から取引表記「ルタフェン（RUTAPHEN）８６５６Ｆ」として入手した、ノボラック樹脂、
「ＰＩ１」：ニューヨーク州ホーソン（Hawthorne）のチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から取引表記「イルガキュア（IRGACURE）６５１」として入手した、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、
「ＰＩ２」：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から取引表記「イルガキュア（IRGACURE）３６９」として入手した、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
剥離接着（STRIPBACK ADHESION）試験
次のようにして、寸法１７．８ｃｍ×７．６ｃｍ×６ｍｍの木製ボードに積層組成物類ＬＡ１またはＬＡ２をコーティングした。
ＬＡ１を使用した場合、それは、ホットメルト接着剤のグルーガンを用いて分配した。試験しようとする２５ｃｍ×８ｃｍの被覆研磨材ストリップの１５ｃｍの部分を溶融した積層接着剤上に、研磨材側を積層接着剤の方へ向けて部分的に重ねた。次に、研磨材ストリップを所定の位置まで押圧した後、このアセンブリを２５℃まで冷却した。
ＬＡ２を使用した場合、研磨材側も、（前記ボードに加えて）積層接着剤でコーティングした、試験しようとする２５ｃｍ×８ｃｍの被覆研磨材ストリップの１５ｃｍの部分を積層接着剤上に、研磨材側を前記ボードの方へ向けて部分的に重ねた。次に、研磨材ストリップを所定の位置まで押圧した後、２５℃で１２時間および最後に５０℃で４時間硬化した。
木製ボードを、ミネソタ州イーデン・プレーリー（Eden Prairie）のＭＴＳシステムズ・コーポレーション（MTS Systems Corporation）から取引表記「シンテック６Ｗ（SINTECH 6W）」として入手した引っ張り試験機の上顎部に水平に取り付けた。次いで、被覆研磨材の自由端を引っ張り試験機の下顎部に付着させ、そして０．５ｍｍ／秒の速度で、下顎部によって被覆研磨材を木製ボードから９０度の角度で引き剥がした。試験片が破壊するのに必要とされる、試験片の幅１センチメートル当たりのニュートン（Ｎ／ｃｍ）で表される力を記録した。
樹脂の調製
研磨材スラリー１（ＡＳ１）
研磨材スラリーは、次の構成成分を、列挙する順に１８リットル（５ガロン）のバケツに加えることによって調製した：ＡＣＲを９５８３ｇ、ＰＩ２を８６ ９６ｇ、ＦＩＬ１を８６８８ｇ、ＣＰＡ１を３７２ｇ、ＯＸ５０を８７ｇ、ＭＩＮ１を１１１７２ｇ。このスラリーを、カリフォルニア州アデラント（Adelanto）のスコット・ターボン・ミキサー社（Scott Turbon Mixer, Inc.）から入手可能な高剪断ミキサー（モデルＰＨＲ−２Ａ）を用いて、スラリー温度が２６．７℃（８０°Ｆ）に達するまで１３０．９ｒａｄ／秒（１２５０ｒｐｍ）で１時間混合した。
研磨材スラリー２（ＡＳ２）
研磨材スラリーは、次の構成成分を、列挙する順に１８リットル（５ガロン）のバケツに加えることによって調製した：ＡＣＲ４を５９３２ｇ、ＰＩ２を６０ｇ、ＦＩＬ１を５８１７ｇ、ＣＰＡ１を２９０ｇ、ＯＸ５０を２９０ｇ、およびＭＩＮ２を１２６１０ｇ。このスラリーを、スコット・ターボン・ミキサー社（Scott Turbon Mixer, Inc.）から入手可能な高剪断ミキサー（モデルＰＨＲ−２Ａ）を用いて、スラリー温度が２６．７℃（８０°Ｆ）に達するまで１３０．９ｒａｄ／秒（１２５０ｒｐｍ）で１時間混合した。
バックサイズ樹脂１（ＢＳＲ１）
ＢＳＲ１は、フェノール対ホルムアルデヒド比が１．５〜２．１／１のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂２８５ｇ中にＦＩＬ２を４５０ｇとＲＩＯを１５ｇ、２．５重量％水酸化ナトリウムで触媒作用させて、均質になるまで２０℃で機械攪拌することによって調製した。次に、混合物を、水で１キログラムまで希釈した。
バックサイズ樹脂２（ＢＳＲ２）
ＢＳＲ２は、フェノール対ホルムアルデヒド比が１．５〜２．１／１のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂１２０ｇ中にＦＩＬ２を４２０ｇとＲＩＯを１５ｇとＬＴ１を１８０ｇ、２．５重量％水酸化ナトリウムで触媒作用させて、均質になるまで２０℃で機械攪拌することによって調製した。次に、混合物を、水で１キログラムまで希釈した。
布浸潤樹脂１（ＣＳＲ１）
ＣＳＲ１は、フェノール対ホルムアルデヒド比が１．５〜２．１／１のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂１２０ｇ中にＬＴ１を１００ｇ、２．５重量％水酸化ナトリウムで触媒作用させて、均質になるまで２０℃で機械攪拌することによって調製した。次に、混合物を、水で１キログラムまで希釈した。
布処理樹脂１（ＣＴＲ１）
２３６．６ミリリットル（８オンス）のガラス広口瓶に、ＡＣＲ１（８０．３５ｇ）、ＰＩ１を０．６７４ｇ、およびＥＰ１を９．０９ｇ加えて、均質になるまで２０℃において手動で混合した。次に、広口瓶を６０℃に設定したオーブンに３０分間入れた。広口瓶をオーブンから取り出し、次の構成成分を加えて、均質になるまで手動で混合した：ＡＦＲ１を４．５０ｇ、ＡＣＲ２を４．５０ｇ、およびＤＩＣＹを０．８ｇ。コーティング直前に、ＣＵＲ１を０．０９９ｇ加えて、均質になるまで手動で混合した。
布処理樹脂２（ＣＴＲ２）
ＣＴＲ２は、１９リットル（５ガロン）のバケツ内でＥＰ１を１１３０６ｇおよびＰＩ１を１５１ｇ、２０℃において機械攪拌することによって調製した。次に、バケツを７０℃のオーブンに３０分間入れた。バケツをオーブンから取り出し、バケツにＮＯＶ１を７５４ｇとＤＩＣＹを１２０６ｇ加えて、均質になるまで混合した。最後に、樹脂をコーティングする直前に、この組成物にＣＵＲ１を１１４ｇ混入させた。
布処理樹脂３（ＣＴＲ３）
ＣＴＲ３は、１８リットル（５ガロン）のバケツ内でＡＣＲ１を１３６５０ｇとＰＩ１を１５０ｇ、２０℃において機械攪拌することによって調製した。次に、バケツを６０℃のオーブンに４時間入れた。バケツをオーブンから取り出して、コーティング前にバケツにＡＦＲ１を１５０ｇとＡＺ１を７５０ｇ加えて、均質になるまで混合した。
裏材処理
処理済みの布１（ＴＣ１）
布処理樹脂ＣＴＲ１を、３０ｃｍ（１２インチ）幅ウェブの未漂白未染色（greige）の布ＧＣ１の前面に、流動コーティングナイフを用いて適用した。濡れアドオン重量は１５０ｇ／ｍ２であった。次いで、処理済みの布に、ヒュージョン・システムズ社（Fusion Systems Inc.）製紫外線（ＵＶ）ランプ（「Ｄ」型電球）を７．６ｍ／分および１１８ワット／ｃｍ２（１１８Ｊ／ｃｍ２−秒）で照射し、その後、トンネルオーブンにおいて６０℃で３分間加熱することにより熱硬化した。次に、バックサイズ樹脂ＢＳＲ１を布の反対側（裏側）に濡れアドオン重量１２５ｇ／ｍ２でロールコーティングし、その後、樹脂を９０℃、１１０℃および１２０℃において順次３分間隔で熱硬化した。
処理済みの布２（ＴＣ２）
処理済みの布２は、布処理工程の順序が、最初にＢＳＲ１、その次にＣＴＲ１を適用し、その濡れアドオン重量が１９０ｇ／ｍ２であり、そして熱硬化を行わなかったこと以外は、ＴＣ１の調製で用いた方法に従って調製した。
比較用の処理済みの布Ａ（ＣＴＣＡ）
布処理樹脂ＣＴＲ２を、３０ｃｍ（１２インチ）幅ウェブの未漂白未染色（greige）の布ＧＣ１の前面に、流動コーティングナイフを用いて適用した。濡れアドオン重量は１１３ｇ／ｍ２であった。次いで、処理済みの布に、フュージョン・システムズ社（Fusion Systems Inc.）製紫外線（ＵＶ）ランプ（「Ｄ」型電球）を７．６ｍ／分および１１８ワット／ｃｍ２（１１８Ｊ／ｃｍ２−秒）で照射し、その後、トンネルオーブンにおいて１７０℃で１分間および次いで１６０℃で２分間加熱することにより熱硬化した。ＣＴＲ３のタイコートを、前面と同様のコーティングおよび照射手順を用いて、硬化したＣＴＲ２コーティング上に適用した後、トンネルオーブンにおいて１２０℃で３分間加熱することにより熱硬化した。次に、バックサイズ樹脂ＢＳＲ１を布の反対側（裏側）に濡れアドオン重量１２５ｇ／ｍ２でロールコーティングし、その後、樹脂を９０℃、１１０℃および１２０℃において順次３分間隔で熱硬化した。
比較用の処理済みの布Ｂ（ＣＴＣＢ）
比較用の処理済みの布Ｂを、ＧＣ１を約１００ｇ／ｍ２のＣＳＲ１で浸潤することによって調製した後、ＣＴＣＡの調製と同様にして目標重量１００ｇ／ｍ２のＢＳＲ２を用いてバックサイズ処理した。次に、裏材を、濡れアドオン重量２５ｇ／ｍ２で、ＬＴ１を用いてプレサイズ処理した。最後に、裏材を、目標重量１９ｇ／ｍ２のＡＣＲ４でタイコーティングした。
比較用の処理済みの布Ｃ（ＣＴＣＣ）
布処理樹脂ＣＴＲ３を、３０ｃｍ（１２インチ）幅ウェブの未漂白未染色（greige）の布ＧＣ１の前面に、流動コーティングナイフを用いて適用した。濡れアドオン重量は１１３ｇ／ｍ２であった。次いで、処理済みの布に、フュージョン・システムズ社（Fusion Systems Inc.）製紫外線（ＵＶ）ランプ（「Ｄ」型電球）を７．６ｍ／分および１１８ワット／ｃｍ２（１１８Ｊ／ｃｍ２−秒）で照射し、その後、トンネルオーブンにおいて１２０℃で３分加熱することにより熱硬化した。次に、バックサイズ樹脂ＢＳＲ１を布の反対側（裏側）に濡れアドオン重量１２５ｇ／ｍ２でロールコーティングし、その後、樹脂を９０℃、１１０℃および１２０℃において順次３分間隔で熱硬化した。
比較用の処理済みの布Ｄ（ＣＴＣＤ）
比較用の処理済みの布Ｄは、ＢＳＲ１をＢＳＲ２に置き換えたこと以外は、ＣＴＣＣの調製に従って作製した。
被覆研磨物品類
被覆研磨材１（ＣＡ１）
被覆研磨材１は、米国特許出願公開番号２００５／００６０９４７Ａ１（マカードル（McArdle）ら）の段落００８３および００８４に記載の方法に従って調製した。透明なポリプロピレンツールを供給した。このツールは、１．６５ミリメートル（６５ｍｉｌ）四方で深さ０．７６ミリメートル（３０ｍｉｌ）の複数の精密に成形された四角形の底面を持つピラミッド型の空洞を有しており、このピラミッド型の空洞は、それらの底面が互いに隣接するように配置された。研磨スラリーＡＳ１を、コーティング厚０．６４ミリメートル（２５ｍｉｌ）およびコーティング幅約２２．９ｃｍ（９インチ）で裏材ＴＣ１上にナイフコーティングした。スラリーコーティングした裏材を、ニップロール圧力４１４ｋＰａ（６０ｌｂ／ｉｎ２）で透明なポリプロピレンツールの空洞に接触させ、次いで、スラリーに、２つのランプ（ヒュージョン・コープ（Fusion Corp.）から市販されている「Ｄ」型電球）を用いて６００ワット／ｉｎ２（１１８ワット／ｃｍ２）で操作して照射した。コーティングプロセスは、約１５メートル／分（５０フィート／分）で操作した。研磨材をコーティング装置から取り出した後、研磨材を１１５℃（２４０°Ｆ）のオーブンで２４時間加熱した。
被覆研磨材２（ＣＡ２）
被覆研磨材２は、ＡＳ１をＡＳ２に変え、スラリーのナイフコーティング厚を０．８１ミリメートル（３２ｍｉｌ）とし、コーティングプロセス速度を６ｍ／分（２０フィート／分）とし、そしてニップロール圧力を６２０ｋＰａ（９０ｌｂ／ｉｎ２）としたこと以外は、ＣＡ１の作製手順に従って調製した。
被覆研磨材３（ＣＡ３）
被覆研磨材３は、ＴＣ１をＴＣ２に置き換えたこと以外は、ＣＡ１の作製手順に従って調製した。
被覆研磨材４（ＣＡ４）
被覆研磨材４は、ＴＣ１をＴＣ２に置き換えたこと以外は、ＣＡ２の作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｅ（ＣＣＡＥ）
比較用の被覆研磨材Ｅは、ＴＣ１をＣＴＣＡに置き換えたこと以外は、ＣＡ１の作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｆ（ＣＣＡＦ）
比較用の被覆研磨材Ｆは、ＴＣ１をＣＴＣＡに置き換え、そしてコーティングプロセスを１５ｍ／分（５０フィート／分）で操作したこと以外は、ＣＡ２の作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｇ（ＣＣＡＧ）
比較用の被覆研磨材Ｇは、ＣＴＣＡをＣＴＣＢに置き換えたこと以外は、ＣＣＡＥの作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｈ（ＣＣＡＨ）
比較用の被覆研磨材Ｈは、ＣＴＣＡをＣＴＣＢに置き換えたこと以外は、ＣＣＡＦの作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｉ（ＣＣＡＩ）
比較用の被覆研磨材Ｉは、ＣＴＣＡをＣＴＣＣに置き換えたこと以外は、ＣＣＡＥの作製手順に従って調製した。
比較用の被覆研磨材Ｊ（ＣＣＡＪ）
比較用の被覆研磨材Ｊは、ＣＴＣＣをＣＴＣＤに置き換えたこと以外は、ＣＣＡＪの作製手順に従って調製した。
剥離接着（STRIPBACK ADHESION）試験は、上述の方法に従って、精密に成形された被覆研磨物品に関して行った。結果を（下記の）表１に示す。
Figure 2008546555
本発明の種々の修正および変更は、本発明の範囲および精神を逸脱しなければ当業者によって行われてよく、また本発明は、本明細書に記載された例示的な実施形態に不当に限定されるべきではないと理解されるべきである。
代表的な被覆研磨物品の断面図。 別の代表的な被覆研磨物品の断面図。 別の代表的な被覆研磨物品の断面図。

Claims (17)

  1. 主表面を有する裏材と、前記主表面の少なくとも一部に固定された裏材処理剤と、前記裏材処理剤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であって、前記研磨層が研磨剤粒子とバインダー樹脂とを含み、前記裏材処理剤が次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
    ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦのうち少なくとも１つとの反応によって調製可能な少なくとも１のポリエポキシド １〜１２％、
    ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
    ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
    ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
    ｅ）ジシアンジアミド、
    ｆ）光開始剤、および
    ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
    を含む等方性裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合することによって調製可能である被覆研磨物品。
  2. 前記等方性裏材処理前駆体が更にポリエポキシド用の硬化剤も含む、請求項１に記載の被覆研磨物品。
  3. 前記酸性の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類、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル類、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β−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、ならびにこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１に記載の被覆研磨物品。
  4. 前記研磨層が、第１バインダー樹脂を含むメイク層と、前記メイク層および前記研磨材粒子に固定された第２バインダー樹脂を含むサイズ層とを含み、前記研磨材粒子が前記メイク層内に埋め込まれている、請求項１に記載の被覆研磨物品。
  5. 前記研磨層が更にスーパーサイズも含む、請求項４に記載の被覆研磨物品。
  6. 前記裏材が、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および飽和剤から成る群より選択される少なくとも１つの処理剤を含む処理済みの裏材を含む、請求項１に記載の被覆研磨物品。
  7. 請求項１に記載の被覆研磨物品を提供する工程と、
    前記研磨層の少なくとも一部を前記ワークピースの一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ワークピース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、ワークピースの研磨方法。
  8. 前記研磨材粒子が前記バインダー樹脂内に分散されている、請求項１に記載の被覆研磨物品。
  9. 前記研磨層が研磨材複合体を含む、請求項８に記載の被覆研磨物品。
  10. 前記研磨層が精密に成形された研磨材複合体を含む、請求項８に記載の被覆研磨物品。
  11. 前記裏材が高分子フィルムを含む、請求項８に記載の被覆研磨物品。
  12. 次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
    ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも１つとの反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
    ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
    ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
    ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
    ｅ）ジシアンジアミド、
    ｆ）光開始剤、および
    ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
    を含む裏材処理前駆体を裏材の少なくとも一部に配置する工程と、
    前記裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
    前記の少なくとも部分的に重合した裏材処理前駆体上に重合性メイク樹脂前駆体を配置する工程と、
    前記メイク樹脂前駆体中に研磨材粒子を少なくとも部分的に埋め込む工程と、
    前記メイク樹脂前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
    を含む、被覆研磨物品の製造方法。
  13. 前記の少なくとも部分的に重合したメイク樹脂および研磨材粒子の少なくとも一部の上に重合性サイズ樹脂前駆体を配置する工程と、
    前記サイズ樹脂前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
    を更に含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記裏材が、当該裏剤に固定された、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および飽和剤から成る群より選択される少なくとも一つの処理剤を有する処理済みの裏材である、請求項１２に記載の方法。
  15. 次の構成成分ａ）〜ｇ）の総重量に基づいて、
    ａ）エピクロロヒドリンとビスフェノールＡまたはビスフェノールＦの少なくとも１つとの反応によって調製可能な少なくとも１つのポリエポキシド １〜１２％、
    ｂ）ホモ重合することで摂氏５０度未満のガラス転移温度を有するポリマーを生じる少なくとも１つの多官能性ウレタン（メタ）アクリレート ７０〜９０％、
    ｃ）少なくとも１つの非ウレタン多官能性（メタ）アクリレート １〜１０％、
    ｄ）少なくとも１つの酸性のフリーラジカル重合性モノマー １〜１０％、
    ｅ）ジシアンジアミド、
    ｆ）光開始剤、および
    ｇ）任意のエポキシ硬化触媒
    を含む裏材処理前駆体を裏材の少なくとも一部の上に配置する工程と、
    前記裏材処理前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
    前記の少なくとも部分的に重合した裏材処理前駆体上に重合性バインダー前駆体と研磨材粒子とを含むスラリーを配置する工程と、
    前記バインダー前駆体を少なくとも部分的に重合する工程と、
    を含む、被覆研磨物品の製造方法。
  16. 前記裏材が、当該裏材に固定された、プレサイズ、バックサイズ、サブサイズ、および飽和剤から成る群より選択される少なくとも一つの処理剤を有する処理済みの裏材である、請求項１５に記載の方法。
  17. その中に複数の精密に成形された空洞を有する表面を有するツールを提供する工程と、
    前記スラリーを前記空洞の少なくとも一部に押し込む工程と、
    を更に含む、請求項１５に記載の方法。
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