JP2009535225A - 構造化研磨物品並びにその製造及び使用方法 - Google Patents

Abstract

裏材と、該裏材に添着された構造化研磨層とを含み、該構造化研磨層が、各隆起研磨領域が、本質的に、複数の稠密角錐研磨材複合物からなる複数の隆起研磨領域；及び連続的に隣接し、該隆起研磨領域を互いに分離し、本質的に稠密切頭角錐研磨材複合物からなる網状組織を含む、構造化研磨物品。角錐研磨材複合物の高さは、切頭角錐研磨材複合物の高さより高い。その製造及び使用方法も開示する。

Description

長年、「構造化研磨物品」として一般的に既知の研磨物品の部類は、表面仕上げに用いるために市販されてきている。構造化研磨物品は、裏材に添着された構造化研磨層を有し、典型的には、例えば、所望により界面活性剤を含有する水のような液体と併せて用いられる。構造化研磨層は、結合剤に分散した研磨粒子をそれぞれ有する、複数の成形研磨材複合物（典型的には、微小寸法（minute size）を有する）を有する。多くの場合、成形研磨材複合物は、例えば、様々な幾何学的形状（例えば、角錐）によって正確に成形される。そのような構造化研磨物品の例としては、３Ｍ社（セントポール（St. Paul）、ミネソタ州）により商品名「トリザクト（TRIZACT）」として販売されているものが挙げられる。

構造化研磨物品は、用具（例えば、ディスクサンダー（disk sander）又はランダムオービットサンダー（random orbit sander））に実装されたバックアップパッド（backup pad）と併用される場合が多い。そのような用途では、構造化研磨物品は、典型的には、使用中それらをバックアップパッドに添着する付着境界面層（例えば、フック状フィルム、ループ状布地、又は接着剤）を有する。

従来の構造化研磨物品は、業界特有の湿潤研磨（damp abrading）プロセスで用いる時、研磨材表面が加工物に固着する傾向である、「静摩擦」に関連する問題を有する場合が多い。静摩擦を低減するための一つの解決策は、裏材上に、稠密成形研磨材複合物の領域を分離する非コーティング領域を提供することであるが、製造中、このやり方は、使用中加工物に激しい擦り傷をもたらす、構造化研磨層における異常（例えば、図６に図示したように、成形研磨材複合物に弱く付着した外来の研磨材）を導く可能性がある。

一態様では、本発明は、
対向する第一及び第二主要面を有する裏材と、
外部境界を有し、裏材の第一主要面に添着された構造化研磨層であって、
各隆起研磨領域が、本質的に、第一高さを有する稠密角錐研磨材複合物からなる複数の隆起研磨領域と、
本質的に、第二高さを有する稠密切頭角錐研磨材複合物からなる網状組織であって、連続的に隣接し、隆起研磨領域を互いに分離し、外部境界と同一の広がりを持つ網状組織と、を含み、
角錐研磨材複合物及び切頭角錐研磨材複合物がそれぞれ研磨粒子及び結合剤を含み、第一高さが第二高さより高い構造化研磨層と、を含む、構造化研磨物品に関する。
別の態様では、本発明は、
ａ）本発明によるエンボス加工構造化研磨物品を提供する工程と、
ｂ）加工物を提供する工程と、
ｃ）構造化研磨層の少なくとも一部と、加工物の少なくとも一部とを摩擦により接触させる工程と、
ｄ）加工物の少なくとも１つ及び構造化研磨層を互いに対して移動させ、加工物の表面の少なくとも一部を研磨する工程と、を含む、加工物の研磨方法に関する。
別の態様では、本発明は、
対向する第一及び第二主要面を有する裏材を提供する工程と、
結合剤前駆体に分散した複数の研磨粒子を含む研磨材スラリーを提供する工程と、
主要面と外部境界とを有する生産用具を提供する工程であって、主要面が、
各凹部領域が、本質的に、第一深さを有する稠密角錐穴部からなる複数の凹部領域と、
本質的に、第二深さを有する稠密切頭角錐穴部からなる網状組織であって、連続的に隣接し、凹部領域を互いに分離し、外部境界と同一の広がりを持つ網状組織と、を含み、角錐穴部の深さが切頭角錐研磨穴部の深さより深い、工程と、
研磨材スラリーが角錐穴部及び切頭角錐穴部の少なくとも一部を充填するように、主要面に対して研磨材スラリーを促す工程と、
角錐穴部及び切頭角錐穴部内で、裏材の第一主要面と研磨材スラリーとを接触させる工程と、
結合剤前駆体を少なくとも部分的に硬化し、結合剤を形成し、それにより裏材に付着する複数の角錐研磨材複合物及び切頭角錐研磨材複合物を形成する工程と、
裏材の第一主要面を生産用具から分離する工程と、を含む、構造化研磨物品の製造方法に関する。

本発明による構造化研磨物品は、典型的には、研磨プロセス中比較的低い静摩擦を示し、望ましい摩耗プロファイル特性を有し、連続法により低欠陥率で容易に製造可能である。

本明細書で使用する時、
「研磨材複合物」は、有機結合剤に分散した砥粒の粒子を指し、
「稠密」とは、各角錐研磨材複合物（又は各穴部の開口部）の基部が、無論これが不可能な研磨層又は型の周囲を除いて、その全周囲に沿って隣り合う切頭した又は切頭していない角錐研磨材複合物（又は穴部）に接することを意味し、
「本質的に稠密研磨材複合物からなる」（例えば、切頭角錐研磨材複合物又は角錐研磨材複合物）とは、（例えば、使用される製造プロセスから生じるような）ある程度の変更（例えば、高さ、形状、又は密度）を包含されるが、その変更は構造化研磨物品の研磨特性（例えば、切断、製品寿命、又は結果として生じる表面仕上げの平滑性）に著しい影響を与え得ないことを意味し、
「本質的に稠密穴部からなる」（例えば、切頭角錐穴部又は角錐穴部が）とは、（例えば、使用される製造プロセスから生じるような）ある程度の変更（例えば、高さ、形状、又は密度）は包含されるが、その変更は構造化研磨物品の研磨特性（例えば、切断、製品寿命、又は結果として生じる表面仕上げの平滑性）に著しい影響を与え得ないことを意味する。

本発明による構造化研磨物品は、裏材の第一主要面に添着された構造化研磨層を含む。代表的な構造化研磨物品を、図１Ａ〜１Ｃに示す。ここで図１Ａを参照すると、代表的な構造化研磨ディスク１００は、第一主要面１１５及び第二主要面１１７を備える裏材１１０を有する。任意の接着層１２０は、第一主要面１１５に接触し、それに添着され、それと同一の広がりを持つ。構造化研磨層１３０は、外部境界１５０を有し、裏材１１０の第一主要面１１５（任意の接着層１２０が存在しない場合）又は任意の接着層１２０（存在する場合）のいずれかに接触し、それに添着され、それと同一の広がりを持つ。図１Ｂに図示したように、構造化研磨層１３０は、複数の隆起研磨領域１６０及び網状組織１６６を含む。各隆起研磨領域１６０は、本質的に、第一高さ１６４を有する複数の稠密角錐研磨材複合物１６２からなる。網状組織１６６は、本質的に、第二高さ１７０を有する稠密切頭角錐研磨材複合物１６８からなる。網状組織１６６は、連続的に隣接し、隆起研磨領域１６０を互いに分離し、外部境界１５０と同一の広がりを持つ。角錐研磨材複合物１６２の高さ１６４は、切頭角錐研磨材複合物１６８の高さ１７０より高い。任意の機械的付着境界面層１４０は、第二主要面１１７に添着される。ここで図１Ｃを参照すると、角錐研磨材複合物１６２及び切頭角錐研磨材複合物１６８は、それぞれ研磨粒子１３７及び結合剤１３８を含む。

本発明による角錐研磨材複合物と切頭角錐研磨材複合物の網状組織との組み合わせは、典型的には、廃棄物（例えば、削りくず）除去を容易にし、粉塵の先端を効果的に捕捉し、研磨プロセス中角錐複合物に分布する摩擦圧力の比率を増加させ（特に、手動の研磨プロセスで有用である）、静摩擦を低下させ、研磨プロセス中加工物に激しい擦り傷をもたらす可能性のある外来の硬化研磨材スラリー部分を避けることにより製造を容易にすることが見出されている。

好適な裏材としては、例えば、高分子フィルム（下塗りされた高分子フィルムを含む）、布地、紙、有孔又は無孔高分子発泡体、バルカナイズドファイバー、繊維強化熱可塑性裏材、メルトスパン又はメルトブローン不織布、これらの処理型（例えば、防水処理）及びこれらの組み合わせが挙げられる。高分子フィルムに用いるための好適な熱可塑性ポリマー類としては、例えば、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル類（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド類（例えば、ナイロン−６及びナイロン−６，６）、ポリイミド類、ポリカーボネート類、これらのブレンド、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

典型的には、裏材の少なくとも１つの主要面は平滑である（例えば、第一主要面として機能するために）。

裏材の第二主要面は、滑り耐性又は摩擦コーティングを含んでよい。そのようなコーティングの例としては、接着剤に分散した無機微粒子（例えば、炭酸カルシウム又は石英）が挙げられる。

裏材は、種々の添加剤を含有する場合がある。好適な添加剤の例としては、着色剤、加工助剤、強化用繊維、熱安定剤、紫外線安定剤、及び酸化防止剤が挙げられる。有用な充填剤の例としては、粘土、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、タルク、粘土、雲母、木粉、及びカーボンブラックが挙げられる。幾つかの実施形態では、裏材は、例えば、２層以上の分離層を有する共押出フィルムのような複合フィルムであってよい。

構造化研磨層は、稠密配置で配置された角錐研磨材複合物を有し、隆起研磨領域を形成する。隆起研磨領域は、典型的には同一形状であり、反復パターンに従って裏材上に配置されるが、これらのどちらも必要条件ではない。

角錐研磨材複合物という用語は、角錐の形状、つまり、多角形基部及び共通点（頂点）で交わる三角面を有する立体図形を有する研磨材複合物を指す。好適な角錐形状の種類の例としては、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、及びこれらの組み合わせが挙げられる。角錐は、左右対称（つまり全ての側面が同一である）であっても、左右非対称であってもよい。角錐の高さは、頂点から基部への最小距離である。

切頭角錐研磨材複合物という用語は、切頭角錐の形状、つまり、多角形基部及び共通点で交わる三角面を有し、頂点が切除され、基部に平行な平面で置換された立体図形を有する研磨材複合物を指す。好適な切頭角錐形状の種類の例としては、切頭三角錐、切頭四角錐、切頭五角錐、切頭六角錐、及びこれらの組み合わせが挙げられる。切頭角錐は、左右対称（つまり全ての側面が同一である）であっても、左右非対称であってもよい。切頭角錐の高さは、頂点から基部への最小距離である。

精密仕上げ用途の場合、角錐研磨材複合物（つまり、切頭されていない）の高さは、一般に、１ミル（２５．４マイクロメートル）以上且つ２０ミル（５１０マイクロメートル）以下、例えば、１５ミル（３８０マイクロメートル）、１０ミル（２５０マイクロメートル）、５ミル（１３０マイクロメートル）、２ミル（５０マイクロメートル）未満であるが、より高い高さ及びより低い高さも使用してよい。

連続的な網状組織は、本質的に、連続的に隣接し、隆起研磨領域を互いに分離する稠密切頭角錐研磨材複合物からなる。本明細書で使用する時、「連続的に隣接する」という用語は、網状組織がそれぞれの隆起研磨部分の近位に位置する、例えば、切頭角錐研磨材複合物及び角錐研磨材複合物の稠密配置であることを意味する。網状組織を、直線、曲線、これらの断片、又はこれらの組み合わせに沿って形成してよい。典型的には、網状組織は、構造化研磨層全体にわたって延在し、より典型的には、網状組織は、規則的配列（例えば、交差する平行線又は六角形模様の網状組織）を有する。幾つかの実施形態では、網状組織は、少なくとも、角錐研磨材複合物の高さの少なくとも２倍の幅を有する。

切頭角錐研磨材複合物の高さの角錐研磨材複合物の高さに対する比は、１未満、典型的には、少なくとも０．０５、０．１、０．１５、又はさらに０．２０から０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、０．５又はさらに０．８までの範囲であるが、他の比を使用してよい。より典型的には、比は、少なくとも０．２０から０．３５までの範囲である。

精密仕上げ用途の場合、構造化研磨層の角錐及び／又は切頭角錐研磨材複合物の面密度は、典型的には、平方センチメートルあたり少なくとも１５０、１５００、又はさらに７，８００研磨材複合物（例えば、平方インチあたり少なくとも１，０００、１０，０００、又はさらに少なくとも２０，０００研磨材複合物）から、平方センチメートルあたり７，８００、１１，０００、又はさらに１５，０００もの研磨材複合物まで（例えば、平方インチあたり５０，０００、７０，０００、又はさらに１００，０００もの研磨材複合物まで）の範囲であるが、より高い又はより低い研磨材複合物の密度も使用してよい。

角錐基部の切頭角錐基部に対する比、つまり、角錐研磨材複合物の基部の総面積の切頭角錐研磨材複合物の基部の総面積に対する比は、本発明の構造化研磨物品の切断性能及び／又は仕上げ性能に影響を与える可能性がある。精密仕上げ用途の場合、角錐基部の切頭角錐基部に対する比は、典型的には、０．８〜９の範囲、例えば、１〜８、１．２〜７、又は１．２〜２の範囲であるが、これらの範囲外の比も使用してよい。

個々の研磨材複合物（角錐であろうと、切頭角錐であろうと）は、高分子結合剤に分散した砥粒を含む。

研磨材分野で既知である任意の砥粒を研磨材複合物に含んでよい。有用な砥粒の例としては、酸化アルミニウム、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム（これは、褐色酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、及び白色酸化アルミニウムを含む）、セラミック酸化アルミニウム、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、アルミナ−ジルコニア、クロミア、セリア、酸化鉄、ガーネット、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、及びこれらの組み合わせが挙げられる。修復及び仕上げ用途の場合、有用な砥粒径は、典型的には、少なくとも０．０１、０．１、１、３又はさらに５マイクロメートルから、３５、５０、１００、２５０、５００、又はさらに１５００マイクロメートルまでの平均粒径の範囲であるが、この範囲外の粒径も使用してよい。

砥粒は、例えば、米国特許第４，３１１，４８９号（クレスナー（Kressner））、並びに同第４，６５２，２７５号及び同第４，７９９，９３９号（ともにブルーチャー（Bloecher）ら）に記載されたように、ともに結合して（結合剤以外により）粒塊を形成する場合がある。

砥粒は、その上に表面処理を有してよい。場合によっては、表面処理は、結合剤への付着性を増大させる、研磨粒子の研磨特性、又は同様のものを変化させる場合がある。表面処理の例としては、カップリング剤、ハロゲン化物塩類、シリカ、高融点金属窒化物、及び高融点金属炭化物を含む金属酸化物が挙げられる。

研磨材複合物（角錐であろうと、切頭角錐であろうと）はまた、典型的には、研磨粒子と同じ桁の、希釈剤粒子を含んでよい。そのような希釈剤粒子の例としては、セッコウ、大理石、石灰岩、フリント、シリカ、ガラス気泡、ガラスビーズ、及びケイ酸アルミニウムが挙げられる。

研磨粒子は、結合剤に分散し、研磨材複合物を形成する。結合剤は、熱可塑性結合剤であることができるが、典型的には、熱硬化性結合剤である。結合剤は、結合剤前駆体から形成される。構造化研磨物品の製造中、熱硬化性結合剤前駆体は、重合又は硬化プロセスの開始に役立つエネルギー源に曝露される。エネルギー源の例としては、熱エネルギー並びに電子ビーム、紫外線、及び可視光線を含む放射エネルギーが挙げられる。

この重合プロセス後、結合剤前駆体は固化結合剤に転換される。或いは、熱可塑性結合剤前駆体の場合、研磨物品の製造中、熱可塑性結合剤前駆体は、結合剤前駆体の固化をもたらす程度に冷却される。結合剤前駆体の固化の際、研磨材複合物が形成される。

熱硬化性樹脂には、縮合硬化性樹脂及び付加重合性樹脂という２つの主な部類が存在する。付加重合性樹脂は、放射エネルギーへの曝露により容易に硬化するため、有利である。付加重合樹脂は、カチオン性機構又はフリーラジカル性機構を通して重合することができる。利用されるエネルギー源及び結合剤前駆体の化学的性質に応じて、重合の開始を補助するために硬化剤、反応開始剤、又は触媒が時に好ましい。

典型的な結合剤前駆体の例としては、フェノール樹脂類、尿素ホルムアルデヒド樹脂類、アミノプラスト樹脂類、ウレタン樹脂類、メラミンホルムアルデヒド樹脂類、シアネート樹脂類、イソシアヌレート樹脂類、アクリレート樹脂類（例えば、アクリレート化ウレタン、アクリレート化エポキシ類、エチレン性不飽和化合物類、ペンダントα，β−不飽和カルボニル基を有するアミノプラスト誘導体類、少なくとも１個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類、及び少なくとも１個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類）、ビニルエーテル類、エポキシ樹脂類、並びにこれらの混合物及び組み合わせが挙げられる。アクリレートという用語は、アクリレート類及びメタクリレート類を包含する。幾つかの実施形態では、結合剤は、アクリル、フェノール類、エポキシ類、ウレタン、シアネート類、イソシアヌレート類、アミノプラスト類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。

フェノール樹脂類は、本発明に好適であり、良好な熱的特性を有し、入手しやすく、比較的低コストであり、取り扱いが容易である。フェノール樹脂類には、レゾール及びノボラックという２種類が存在する。レゾールフェノール樹脂類は、１：１以上、典型的には１．５：１．０〜３．０：１．０の間のホルムアルデヒドのフェノールに対するモル比を有する。ノボラック樹脂類は、１：１未満のホルムアルデヒドのフェノールに対するモル比を有する。市販のフェノール樹脂類の例としては、オクシデンタル・ケミカルズ社（Occidental Chemicals Corp.）（ダラス（Dallas）、テキサス州）からの商品名「デュレス（DUREZ）」及び「バーカム（VARCUM）」；モンサント社（Monsanto Co.）（セントルイス（Saint Louis）、ミズーリ州）からの「レジノックス（RESINOX）」；並びにアッシュランド・スペシャリティ・ケミカルズ社（Ashland Specialty Chemical Co.）（ダブリン（Dublin）、オハイオ州）からの「エアロフェン（AEROFENE）」及び「アロタップ（AROTAP）」として既知のものが挙げられる。

アクリレート化ウレタンは、ヒドロキシ末端ＮＣＯ延長ポリエステル又はポリエーテルのジアクリレートエステル類である。市販のアクリレート化ウレタンの例としては、モートン・チオコール・ケミカル（Morton Thiokol Chemical）からの商品名「ウビタン（UVITHANE）７８２」、及びＵＣＢラドキュア（UCB Radcure）（スマーナ（Smyrna）、ジョージア州）からの「ＣＭＤ６６００」「ＣＭＤ８４００」、及び「ＣＭＤ８８０５」として入手可能なものが挙げられる。

アクリレート化エポキシ類は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂のジアクリレートエステルのような、エポキシ樹脂のジアクリレートエステル類である。市販のアクリレート化エポキシ類の例としては、ＵＣＢラドキュアからの商品名「ＣＭＤ３５００」、「ＣＭＤ３６００」、及び「ＣＭＤ３７００」として入手可能なものが挙げられる。

エチレン性不飽和樹脂としては、炭素原子、水素原子、及び酸素原子、さらに所望により窒素原子及びハロゲンを包含する単量体及び高分子化合物の両方が挙げられる。酸素原子若しくは窒素原子又はその両方は、一般に、エーテル基、エステル基、ウレタン基、アミド基、及び尿素基に存在する。エチレン性不飽和化合物は、好ましくは、４，０００グラム／モル未満の分子量を有し、好ましくは、脂肪族モノヒドロキシ基又は脂肪族ポリヒドロキシ基を含有する化合物と、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸等の不飽和カルボン酸との反応から製造されたエステルである。アクリレート樹脂の代表的な例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールメタクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、及びペンタエリトリトールテトラアクリレートが挙げられる。他のエチレン性不飽和樹脂としては、モノアリル、ポリアリル、及びポリメタリルエステル類、並びに、フタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、及びＮ，Ｎ−ジアリルアジパミドのようなカルボン酸のアミド類が挙げられる。さらに他の窒素含有化合物としては、トリス（２−アクリロイル−オキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５−トリ（２−メチルアクリロイルオキシエチル（methyacryloxyethyl））−ｓ−トリアジン、アクリルアミド、メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、及びＮ−ビニルピペリドンが挙げられる。

アミノプラスト樹脂は、１個の分子又はオリゴマーあたり、少なくとも１個のペンダントα，β不飽和カルボニル基を有する。これらの不飽和カルボニル基は、アクリレート、メタクリレート、又はアクリルアミド型基であることができる。そのような物質の例としては、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−オキシジメチレンビスアクリルアミド、オルト及びパラアクリルアミドメチル化フェノール、アクリルアミドメチル化フェノールノボラック、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの物質は、米国特許第４，９０３，４４０号及び同第５，２３６，４７２号（ともにカーク（Kirk）ら）にさらに記載されている。

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類及び少なくとも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類は、米国特許第４，６５２，２７４号（ボエッチャー（Boettcher）ら）にさらに記載されている。一つのイソシアヌレート物質の例は、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレートである。

エポキシ樹脂類は、オキシランを有し、開環によって重合される。そのようなエポキシ樹脂類としては、低分子量のエポキシ樹脂類及びオリゴマーのエポキシ樹脂類が挙げられる。有用なエポキシ樹脂類の例としては、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）−フェニルプロパン］（ビスフェノールのジグリシジルエーテル）が挙げられ、材料は、シェル・ケミカル社（Shell Chemical Co.）（（ヒューストン（Houston）、テキサス州）から「ＥＰＯＮ８２８」、「ＥＰＯＮ１００４」、及び「ＥＰＯＮ１００１Ｆ」として；ダウ・ケミカル社（Dow Chemical Co.）（ミッドランド（Midland）、ミシガン州）から「ＤＥＲ−３３１」、「ＤＥＲ−３３２」、及び「ＤＥＲ−３３４」として入手可能である。他の好適なエポキシ樹脂類としては、ダウ・ケミカル社から商品名「ＤＥＮ−４３１」及び「ＤＥＮ−４２８」として市販されているフェノールホルムアルデヒドノボラックのグリシジルエーテル類が挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂類は、適切なカチオン性硬化剤の添加を含むカチオン性機構を介して重合することができる。カチオン性硬化剤は酸源を発生させ、エポキシ樹脂の重合を開始させる。これらのカチオン性硬化剤としては、オニウムカチオンを有する塩及び金属又は半金属の錯体アニオンを含有するハロゲンを挙げることができる。

他のカチオン性硬化剤としては、有機金属錯体カチオンを有する塩、及び米国特許第４，７５１，１３８号（ツミー（Tumey）ら）にさらに記載される金属又は半金属の錯体アニオンを含有するハロゲンが挙げられる。別の例は、有機金属塩、並びに米国特許第４，９８５，３４０号（パラツォット（Palazzotto）ら）；同第５，０８６，０８６号（ブラウン−ウェンスリー（Brown-Wensley）ら）；及び同第５，３７６，４２８号（パラツォットら）に記載されたオニウム塩である。さらに他のカチオン性硬化剤としては、金属が米国特許第５，３８５，９５４号（パラツォットら）に記載された周期群ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ及びＶＩＩＩＢの元素から選択される金属の有機錯体のイオン性塩が挙げられる。

フリーラジカル硬化性樹脂に関して、場合によっては、研磨材スラリーはフリーラジカル硬化剤をさらに含むことが好ましい。しかしながら、電子ビームエネルギー源の場合、電子ビーム自体がフリーラジカルを発生させるため、硬化剤がいつも必要とされる訳ではない。

フリーラジカル熱反応開始剤の例としては、過酸化物類、例えば、過酸化ベンゾイル、アゾ化合物類、ベンゾフェノン類、及びキノン類が挙げられる。紫外線又は可視光線のいずれかのエネルギー源の場合、この硬化剤は時に光反応開始剤と呼ばれる。フリーラジカル源を発生させる紫外線に曝露された場合の反応開始剤の例としては、有機過酸化物類、アゾ化合物類、キノン類、ベンゾフェノン類、ニトロソ化合物類、アクリルハロゲン化物類、ヒドロゾン類、メルカプト化合物類、ピリリウム化合物類、トリアクリルイミダゾール類、ビスイミダゾール類、クロロアルキルトリアジン類（chloroalkytriazines）、ベンゾインエーテル類、ベンジルケタール類、チオキサントン類、及びアセトフェノン誘導体類、並びにこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。可視光線に曝露された場合、フリーラジカル源を発生させる反応開始剤の例は、米国特許第４，７３５，６３２号（オクスマン（Oxman）ら）に見ることができる。可視光線とともに使用するのに好適な反応開始剤の１つは、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）（タリータウン（Tarrytown）、ニューヨーク）から商品名「イルガキュア（IRGACURE）３６９」として入手可能である。

構造化研磨物品は、典型的には、砥粒及び上述の結合剤樹脂の固化性又は重合性前駆体（つまり、結合剤前駆体）のスラリーを形成し、該スラリーと裏材を接触させ、得られる構造化研磨物品が裏材に添着された複数の成形研磨材複合物を有するような方法で、結合剤前駆体を（例えば、エネルギー源に曝露することにより）固化及び／又は重合させることにより調製される。エネルギー源の例としては、熱的エネルギー及び放射エネルギー（電子ビーム、紫外線、及び可視光線を含む）が挙げられる。

研磨材スラリーは、結合剤前駆体、砥粒及び任意の添加剤を、任意の好適な混合技術によりともに混合することにより製造される。混合技術の例としては、低剪断及び高剪断混合が挙げられるが、高剪断混合が好ましい。超音波エネルギーを混合工程と併用して利用し、研磨材スラリーの粘度を低下させる場合もある。典型的には、研磨粒子は結合剤前駆体にゆっくりと添加される。研磨材スラリー中の空泡の量は、混合工程中又は後のいずれかに真空で引くことにより最小限に抑えることができる。場合によっては、一般に３０〜７０℃の範囲に、研磨材スラリーを加熱し、粘度を低下させることが有用である。

例えば、一実施形態では、スラリーを、その中に成形穴部（所望の構造化研磨層に対応する）を有する生産用具上に直接コーティングし、裏材と接触させてもよく、又は裏材上にコーティングし、生産用具と接触させてもよい。例えば、用具の表面は、本質的に、角錐穴部（例えば、三角錐穴部、四角錐穴部、五角錐穴部、六角錐穴部、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される）；及び切頭角錐穴部（例えば、切頭三角錐穴部、切頭四角錐穴部、切頭五角錐穴部、切頭六角錐穴部、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される）を含む稠密配置の穴部からなってよい。幾つかの実施形態では、切頭角錐穴部の深さの角錐穴部の深さに対する比は、０．２〜０．３５の範囲である。
幾つかの実施形態では、角錐穴部の深さは、１〜１０マイクロメートルの範囲である。幾つかの実施形態では、角錐及び切頭角錐穴部は、それぞれ、平方センチメートルあたり１５０穴部以上の面密度を有する。

この実施形態では、スラリーを、典型的には、次いでスラリーが生産用具の穴部内に存在する間に、固化（例えば、少なくとも部分的に硬化される）又は硬化し、裏材を用具から分離し、それにより構造化研磨物品を形成する。

生産用具は、ベルト、シート、連続的シート若しくはウェブ、輪転グラビアロールのようなコーティングロール、コーティングロール上に実装されたスリーブ、又はダイであることができる。生産用具は、金属（例えば、ニッケル）、合金、又はプラスチックで構成することができる。金属の生産用具は、例えば、型彫り、ボビング（bobbing）、電気鋳造、又はダイヤモンド旋削のような任意の従来の技術により加工することができる。
熱可塑性用具は、金属のマスター工具から複製することができる。マスター工具は、生産用具に所望の反転パターンを有する。マスター工具を、生産用具と同様の方法で製造することができる。マスター工具は、好ましくは、金属、例えば、ニッケルから製造され、ダイヤモンド旋削される。熱可塑性シート材料は、熱可塑性材料が、２つを一緒に圧することによりマスター工具の模様にエンボス加工されるように、任意でマスター工具とともに加熱することができる。熱可塑性材料はまた、マスター工具上に押出成形又はキャスト成形され、次いで圧することもできる。熱可塑性材料を冷却して固化し、生産用具を製造する。好ましい熱可塑性生産用具材料の例としては、ポリエステル、ポリカーボネート類、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン及びこれらの組み合わせが挙げられる。熱可塑性生産用具を利用する場合、熱可塑性生産用具を変形させ得る過剰な熱を発生させないよう注意しなければならない。

生産用具はまた、生産用具から研磨物品の容易な剥離を可能にするため、剥離コーティングを包含してよい。金属用のそのような剥離コーティングの例としては、硬質炭化物、窒化物又はホウ化物コーティングが挙げられる。熱可塑性プラスチック用の剥離コーティングの例としては、シリコーン類及びフッ素性化学物質類が挙げられる。

正確に成形された研磨材複合物を有する構造化研磨物品、及びそれらの製造方法に関するさらに詳細な記述は、例えば、米国特許第５，１５２，９１７号（ピーパー（Pieper）ら）；同第５，４３５，８１６号（スパージョン（Spurgeon）ら）；同第５，６７２，０９７号（フープマン（Hoopman））；同第５，６８１，２１７号（フープマンら）；同第５，４５４，８４４号（ヒバード（Hibbard）ら）；同第５，８５１，２４７号（ステゼル（Stoetzel）ら）；及び同第６，１３９，５９４号（キンケード（Kincaid）ら）に見出され得る。

別の実施形態では、重合性結合剤前駆体、砥粒、及びシランカップリング剤を含むスラリーを、模様付き方式（例えば、スクリーン又はグラビア印刷により）で裏材上に堆積させ、部分的に重合させて、コーティングされたスラリーの少なくとも表面をプラスチックだが非流動性である状態にし、部分的に重合したスラリー配合物上に模様をエンボス加工し、続いてさらに重合させ（例えば、エネルギー源に曝露させることにより）、裏材に添着された複数の成形研磨材複合物を形成してよい。この及び関連する方法により調製される、そのようなエンボス加工構造化研磨物品は、例えば、米国特許第５，８３３，７２４号（ウェイ（Wei）ら）；同第５，８６３，３０６号（ウェイら）；同第５，９０８，４７６号（ニシオ（Nishio）ら）；同第６，０４８，３７５号（ヤン（Yang）ら）；同第６，２９３，９８０号（ウェイら）；及び米国特許出願公開第２００１／００４１５１１号（ラック（Lack）ら）に記載されている。

研磨物品の裏側には、例えば、製品識別番号、銘柄番号、及び／又は製造者のような情報を示すために、従来の実務に従って関連情報を印刷してよい。或いは、裏材の前面に、この同種の情報を印刷してよい。研磨材複合物が、研磨材複合物を通して印刷が判読可能であるのに十分半透明である場合、前面に印刷することができる。

本発明による構造化研磨物品は、所望により、裏材の第二主要面に添着された付着境界面層を有し、例えば、ランダムオービットサンダーのような用具に固定された支持パッド又はバックアップパッドへの構造化研磨物品の固定を容易にし得る。任意の付着境界面層は、接着（例えば、感圧性接着剤）層又は両面接着テープであってよい。任意の付着境界面層は、正常に機能するために、支持パッド又はバックアップパッドに添着された１つ以上の補完要素とともに作用するよう適合させてよい。例えば、任意の付着境界面層は、フック・ループ式取付具用のループ状布地（例えば、それに添着されたフック状構造を有するバックアップパッド又は支持パッドとともに用いるため）、フック・ループ式取付具用のフック状構造（例えば、それに添着されたループ状構造を有するバックアップパッド又は支持パッドとともに用いるため）、又は噛合付着境界面層（例えば、バックアップパッド又は支持パッド上のキノコ様形噛合締結具と噛み合うように設計されたキノコ形噛合締結具）を含んでよい。そのような付着境界面層に関連するさらに詳細な記述は、例えば、米国特許第４，６０９，５８１号（オット（Ott））；同第５，１５２，９１７号（ピーパーら）；同第５，２５４，１９４号（オット）；同第５，４５４，８４４号（ヒバードら）；同第５，６７２，０９７号（フープマン）；同第５，６８１，２１７号（フープマンら）；及び米国特許出願公開第２００３／０１４３９３８号（ブラウンシュワイク（Braunschweig）ら）及び同第２００３／００２２６０４号（アネン（Annen）ら）に見出し得る。

同様に、裏材の第二主要面は、それから突出する複数の一体的に形成されたフックを有してよく、これは例えば、米国特許第５，６７２，１８６号（チェスリー（Chesley）ら）に記載されている。これらのフックは、次いで、構造化研磨物品と、それに添着されたループ状布地を有するバックアップパッドとの間の係合を提供する。

本発明による構造化研磨物品は、それらと併用され得る任意の支持パッドの具体的な形状に応じて、任意の形状、例えば、円形（例えば、ディスク）、楕円形、扇形状縁部、又は矩形（例えば、シート）であることができ、又はそれらはエンドレスベルトの形状を有してよい。構造化研磨物品は、その中に溝又は切れ目を有してよく、穿孔を備えてもよい（例えば、有孔ディスク）。

本発明による構造化研磨物品は、一般に、加工物、特にその上に硬化高分子層を有する加工物の研磨に有用である。

加工物は、任意の材料を含んでよく、任意の形状を有してよい。材料の例としては、金属、合金類、外来合金類（exotic metal alloys）、セラミック類、塗装面類、プラスチック類、高分子コーティング類、石、多結晶ケイ素、木、大理石、及びこれらの組み合わせが挙げられる。加工物の例としては、鋳造及び／又は成形物品（例えば、光学レンズ、車体板、艇体、カウンター、及び流し）、ウエファー、シート、及びブロックが挙げられる。

本発明による構造化研磨物品は、典型的には、自動車用塗料及び透明塗料（例えば、自動車用透明塗料）のような高分子コーティングの修復及び／又は艶出しに有用であり、これらの例としては、（例えば、米国特許第５，２８６，７８２号（ラム（Lamb）ら）に記載されているような）ポリアクリル−ポリオール−ポリイソシアネート組成物；（例えば、米国特許第５，３５４，７９７号（アンダーソン（Anderson）ら）に記載されているような）ヒドロキシル官能性アクリル−ポリオール−ポリイソシアネート組成物；（例えば、米国特許第６，５４４，５９３号（ナガタ（Nagata）ら）に記載されているような）ポリイソシアネート−カーボネート−メラミン組成物；及び（例えば、米国特許第６，４２８，８９８号（バーソッティ（Barsotti）ら）に記載されているような）高固体ポリシロキサン組成物が挙げられる。

用途に応じて、研磨境界面にかかる力は、０．１キログラムから１，０００キログラムを超える範囲であることができる。一般に、研磨境界面にかかる力の範囲は、１キログラム〜５００キログラムの間である。また、用途に応じて、研磨中に液体が存在してよい。この液体は、水及び／又は有機化合物であることができる。典型的な有機化合物の例としては、潤滑剤類、油類、乳化有機化合物類、切断液類、界面活性剤類（例えば、石鹸類、有機硫酸塩類、スルホン酸塩類、有機ホスホン酸塩類、有機リン酸塩類）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの液体はまた、消泡剤類、油性洗浄剤類、腐食防止剤類、及びこれらの組み合わせのような他の添加剤を含有してもよい。

本発明による構造化研磨物品は、例えば、一般に構造化研磨層に対して垂直な中心軸について回転する回転具とともに、又はランダムな軌道を有する用具（例えば、ランダムオービットサンダー）とともに用いてよく、使用中研磨境界面で振動してよい。場合によっては、この振動は、研磨される加工物上に精密表面をもたらし得る。

本発明の目的及び利点を以下の非限定的な実施例によってさらに例示するが、これらの実施例の中で挙げた具体的な材料及び材料の量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。

特段の指定がない限り、実施例及び明細書の残りの中の全ての部、百分率、比などは重量基準であり、そして実施例で用いられる全ての試薬は、例えばミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ社（Sigma-Aldrich Company）のような一般的な化学薬品供給業者から入手された若しくは入手可能であり、又は従来の方法によって合成してもよい。

以下の実施例では、以下の略称を用いる。
ＡＣＲ１：サートマー社（Sartomer Company, Inc.）（エクストン（Exton）、ペンシルバニア州）から商品名「ＳＲ３３９」として市販されている、２−フェノキシアクリレート、
ＡＣＲ２：サートマー社から商品名「ＳＲ３５１」として市販されている、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ＡＣＲ３：サートマー社から商品名「ＣＮ９７３Ｊ７５」として市販されている、ウレタン−アクリレート樹脂、
ＢＵＰ１：３Ｍ社から商品名「３Ｍフィネス−ＩＴスチキット・バックアップパッド、部品番号０２３４５（3M FINESSE-IT STIKIT BACKUP PAD, PART No. 02345）」として市販されている、直径３１．８ミリメートル（１．２５インチ）の、４０〜６０（ショア（Shore）００）の硬度を有するビニル面バックアップパッド、
ＢＵＰ２：ＨＫ１を感圧性接着剤（ＰＳＡ）でビニル面に積層した後、バックアップパッド面を直径２２．２ミリメートル（７／８インチ）に切断したＢＵＰ１、
ＢＵＰ３：バックアップパッドが直径１９．１ミリメートル（３／４インチ）であったことを除いて、ＢＵＰ２に記載の方法に従って製造されたバックアップパッド、
ＢＵＰ４：硬度が２０〜４０（ショア００）に低下したことを除いて、ＢＵＰ２に記載の方法に従って製造されたバックアップパッド、
ＢＵＰ５：硬度が５０（ショアＡ）に増加したことを除き、ＢＵＰ２に記載の方法に従って製造されたバックアップパッド、
ＣＰＡ１：クロムプトン社（Crompton Corporation）（ミドルベリー（Middlebury）、コネチカット州）から商品名「Ａ−１７４」として市販されている、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、
ＤＳＰ１：ユニケマ（Uniqema）（ニューカッスル（New Castle）、デラウェア州）から商品名「ＨＹＰＥＲＭＥＲ ＫＤ−１０」として入手した、アニオン性ポリエステル分散剤、
ＥＰＭ１：ピアス−スティーブンス社（Pierce-Stevens Corp.）（バッファロー（Buffalo）、ニューヨーク州）から商品名「マイクロパール（MICROPEARL）Ｆ８０−ＳＤ１」として市販されている、拡張性（expandable）高分子微小球、
ＨＫ１：ベルクロＵＳＡ（Velcro USA）（マンチェスター（Manchester）、ニューハンプシャー州）から商品名「ＭＯＬＤＥＤ Ｊ−ＨＯＯＫ（ＣＦＭ２２）」として市販されている、フック・ループ式ファスナ用ナイロンフック材料、
ＬＰ１：シチップＳｐＡインダストリ（Sitip SpA Industrie）（セン（Cene）、イタリア）から商品名「１００％ポリアミド・ディトナ・ブラッシュド・ナイロンループ（100% POLYAMIDE DAYTONA BRUSHED NYLON LOOP）」として市販されている、７０グラム／メートル^２（ｇｓｍ）ループ式布地材料、
ＭＩＮ１：フジミ社（Fujimi Corporation）（エルムハースト（Elmhurst）、イリノイ州）から商品名「ＧＣ４０００緑色炭化ケイ素」として市販されている、緑色炭化ケイ素ミネラル、
ＳＦ１：ダウ・ケミカル社（Dow Chemical Company）から商品名「トリトンＧＲ−５Ｍ（TRITON GR-5M）として入手した、界面活性剤１，４−ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウムの０．２５％水溶液、
ＴＰ１：ＡＣＴラボラトリーズ（ACT Laboratories）（ヒルズデール（Hillsdale）、ミシガン州）から商品名「ＰＰＧ５００２Ｕダイヤモンドコート（PPG 5002U DIAMOND COAT）として市販されている、自動車用透明塗料試験パネル、
ＴＰ２：ＰＰＧインダストリーズ（PPG Industries）（アリソンパーク（Alison Park）、ペンシルバニア州）から商品名「ＰＰＧセラミック・クリア（PPG CERAMIC CLEAR）」として市販されている、自動車用透明塗料試験パネル、
ＴＰ３：ＡＣＴラボラトリーズから商品名「デュポンＧＥＮ ＩＶ（DUPONT GEN IV）」として市販されている、自動車用透明塗料試験パネル、
ＵＶＩ１：ＢＡＳＦ社（BASF Corporation）（フローハムパーク（Florham Park）、ニュージャージー州）から商品名「ルセリンＴＰＯ−Ｌ（LUCERIN TPO-L）」として市販されている、アシルホスフィンオキシド。

（実施例１）
１３．２重量部のＡＣＲ１、２０．０重量部のＡＣＲ２、０．５重量部のＤＳＰ１、２．０重量部のＣＰＡ１、１．１重量部のＵＶＩ１及び６３．２重量部のＭＩＮ１を、ラボラトリー・エア・ミキサーを用いて、２０℃で約１５分間、均質に分散させることにより、重量部で規定した研磨材スラリーを調製した。スラリーを、ナイフコーティングで、図２に示したように、深さ０．８３ミル（２１マイクロメートル）に切頭された３×３列の同一角錐配置により分離された、均一に配置され、稠密され、交互３４°にヘリカルカットされた、１１×１１列の基部幅３．３ミル×３．３ミル（８３．８×８３．８マイクロメートル）×深さ２．５ミル（６３．５マイクロメートル）を有する角錐配置を有する、幅３０．５センチメートル（１２インチ）の微細複製したポリプロピレン用具に塗布した。用具を、一般に米国特許第５，９７５，９８７号（フープマンら）の手順に従ってマスターロール（master roll）から調製した。スラリーをポリプロピレン用具に充填し、次いで、３Ｍ社から商品名「ＭＡ３７０Ｍ」として入手した、幅３０．５センチメートル（１２インチ）の、エチレンアクリル酸で下塗りされた高分子フィルム（厚さ３．７１ミル（９４．２マイクロメートル））のウェブ上に置き、ニップロール（nip roll）を通し（幅２５．４センチメートル（１０インチ）のウェブに対するニップ圧力６２０．５キロパスカル（ｋＰａ）（９０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））、ウェブを９．１４メートル／分（３０フィート／分（ｆｐｍ））でウェブを移動させながら、フュージョン・システムズ社（Fusion Systems Inc.）（ゲイサースバーグ（Gaithersburg）、メリーランド州）からの「Ｄ」型電球を用い、２３６ワット／センチメートル（６００ワット／インチ））で紫外線（ＵＶ）ランプを照射した。ポリプロピレン用具を、エチレンアクリル酸で下塗りされた高分子フィルムから分離し、図３に図示したように、エチレンアクリル酸で下塗りされた高分子フィルムに付着された完全に硬化した正確に成形された研磨層をもたらす。感圧性接着剤をフィルムの裏側（研磨層の反対側）に積層し、次いでＬＰ１のシートを感圧性接着剤に積層した。次いで、直径１．９１センチメートル（０．７５インチ）〜３．１８センチメートル（１．２５インチ）の範囲の種々の大きさのディスクを、研磨材材料からダイカットした。

比較例Ａ
３Ｍ社から商品名「３Ｍトリザクトフィルム４６６ＬＡ，Ａ３ディスク（3M TRIZACT FILM 466LA, A3 DISC）」として入手した、それぞれの基部の幅が９２マイクロメートル、高さが６３マイクロメートルであり、高分子結合剤に分散した緑色炭化ケイ素砥粒（平均粒径３．０マイクロメートル）から構成される、四面体研磨材複合物の稠密オフセット配置から構成される研磨剤層を有する、３．１８センチメートル（１．２５インチ）の構造化研磨ディスク。得られた構造化研磨物品のデジタル顕微鏡写真を図４に図示した。

比較例Ｂ
ディスクを直径２．５４センチメートル（１インチ）にダイカットし、その後感圧性接着剤を用いてループ状材料ＬＰ１をディスクに積層した、比較例Ａに記載したような構造化研磨ディスク。

比較例Ｃ
３６．４部のＡＣＲ１、６０．８部のＡＣＲ３及び２．８部のＵＶＩ１を、２０℃で、プレミア・ミル社（Premier Mill Corp.）（レディング（Reading）、ペンシルバニア州）から入手した「ディスパーセイター（DISPERSATOR）」ミキサーで、空泡が消散するまで混合することにより、樹脂プレミックスを調製した。次いで、ＥＰＭ１（３．４部）を樹脂プレミックスに添加し、混合して、均質なスラリーを形成し、該スラリーを１６０℃で６０分間加熱した。次いで、スラリーを、１．５８ミリメートル×１．５８ミリメートル、深さ０．３６ミリメートルの四角柱を有し、４５％の支持面積（つまり、柱の頂面が占める総突出表面積の割合）を有する微細複製したポリプロピレン用具に、ナイフコーティングで塗布した。次いで、スラリーを充填した用具を、３ミル（８０マイクロメートル）のエチレンアクリル酸で下塗りされた高分子フィルムの平滑面に下向きに積層し、速度２６センチメートル／分、ニップ圧力２８０ｋＰａ（４０ｐｓｉ）でゴム製ニップロールを通過させた。次いで、１５７．５ワット／センチメートル（４００ワット／インチ）、ウェブ速度９メートル／分（３フィート／分（ｆｐｍ）で順に稼働する２つのＶ−電球を用いて、アメリカン・ウルトラバイオレット社（American Ultraviolet Company）（マレーヒル（Murray Hill）、ニュージャージー州）から入手可能なＵＶプロセッサを２度通過させることにより、スラリーを硬化した。次いで、ポリプロピレン用具を、エチレンアクリル酸で下塗りされた高分子フィルムから分離し、用具の鏡像を有するマクロ構造化高分子裏材を得た。

実施例１に記載したように研磨材スラリーを調製し、ナイフコーティングで、図５に図示したように、正方形の基部が幅９２×９２マイクロメートル、深さ６３マイクロメートルの、均一に配置された稠密角錐配列を有する、幅３０センチメートル（１２インチ）の微細複製したポリプロピレン用具に塗布した。次いで、研磨材スラリーを充填したポリプロピレン用具を、マクロ構造化高分子裏材の非平坦表面上に置き、ニップロールを通し（幅２５センチメートル（１０インチ）のウェブに対するニップ圧力６２０ｋＰａ（９０ｐｓｉ））、９．１４メートル／分（３０ｆｐｍ）でウェブを移動させながら、フュージョン・システムズ社（ゲイサースバーグ、メリーランド州）からの「Ｄ」型電球を用いて、２３６ワット／センチメートル（６００ワット／インチ））で紫外線（ＵＶ）ランプを照射した。ポリプロピレン用具を取り外し、図６に図示したように、マクロ構造化高分子裏材の非平坦表面に付着された、硬化し正確に成形された研磨材コーティングを得た。感圧性接着剤を、構造化高分子裏材の対向する平坦な表面に積層し、次いで、直径３．１８センチメートル（１．２５インチ）のディスクを研磨材材料からダイカットした。

手動脱先端（DENIBBING）評価
周囲のみかん肌の付随的平坦化なく、自動車用透明塗料試験パネルＴＰ１の粉塵先端を除去する（脱先端）能力について、実施例１及び比較例Ａを評価した。硬化した透明塗料の粉塵先端を視覚的に同定し、水又はＳＦ１のいずれかを軽く噴霧した。評価する、構造化研磨物品の３．１８センチメートル（１．２５インチ）の試料を、バックアップパッド（表１に報告したような）に取り付け、次いでそれをダイナブレード社（Dynabrade, Inc.）（クラレンス（Clarence）、ニューヨーク州）から入手した圧縮空気駆動式ランダムオービットサンダー型番「５７５０２」に取り付けた。６２０ｋＰａ（９０ポンド／平方インチ）のエアライン圧力を用いて、ダウンフォースを発生させるために工具の重量を用いる研磨物品の中心部で、試験パネル上の所定の粉塵先端（外径＜１ミリメートル）を３秒の研磨間隔で研磨した。各研磨間隔後、試験パネルをイソプロパノールで洗浄した。粉塵先端の部位で、研磨した試験パネルの視覚的評価を記録した。結果を（下記の）表１に報告する。

（実施例２〜３）
ループ状取付具材料ＬＰ１をフィルム支持体の裏側に適用しなかったことを除き、実施例１に記載した方法に従って実施例２を調製した。最終製品（finished material）を、内径３．１８センチメートル（１．２５インチ）及び頂部直径３．６５センチメートル（１．４４インチ）の、１０点扇形状縁部ダイで切断したことを除き、実施例２に従って実施例３を調製した。

平均全切断及び粗度
実施例２及び３、並びに比較例Ａの試料を、バックアップパッドＢＵＰ１に取り付け、上記実施例１で使用した条件に従って試験パネルＴＰ３の５センチメートル×４６センチメートル（２インチ×１８インチ）の区画上で評価した。サンダーのダウンフォースは、２．３キログラム（５ポンド）であった。平均全切断は、同一試験パネルの未使用区画上で、１０回複製し３秒間研磨した後の、厚さの減少（マイクロメートル）であった。ＳＦ１を、各反復の間に試験ディスクの表面上に約１〜２秒間自動的に噴霧した。試験パネル上のコーティングの厚さは、エルコメーター社（Elcometer Inc.）（ロチェスターヒルズ（Rochester Hills）、ミシガン州）から入手可能な「エルコメーター２５６Ｆ（ELCOMETER 256F）」型コーティング厚さ計を用いて測定した。試験パネル上のコーティングの表面粗度は、ファインプルフ社（Feinpruf GmbH）（ゲッティンゲン（Gottingen）、ドイツ）から入手可能な「パーソメーター（PERTHOMETER）」を用いて測定し、擦り傷の深さの算術平均、Ｒ_ｚとして報告した。結果を表２（下記）に報告する。

脱先端の代わりに切断の耐用期間及び仕上げを測定したことを除き、実施例１及び比較例Ｂを、上記手動脱先端評価に記載したのと同様の研磨手順に従った。切断の耐用期間は、均一に円形に研がれた試験領域の数として定義した。ＴＰ２を試験パネルとして使用し、ＳＦ１を研ぎ媒質として使用した。試験の結果を表３（以下）に報告する。

研ぎ媒質としてのＳＦ１を水に置換し、ディスク寸法を３．１８センチメートル（１．２５インチ）にしたことを除き、実施例１並びに比較例Ｂ及びＣの試料を、手動切断耐用期間に従い、上述のように評価した。結果を表４（以下）に報告する。

本発明の種々の修正及び変更は、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく当業者により行われ得るが、本発明は、本明細書で詳述された例示的な実施形態に必要以上に限定されないと理解すべきである。

本発明による代表的な構造化研磨ディスクの斜視図。 より詳細に構造化研磨層を示す、図１Ａに図示した構造化研磨ディスク１００の一部の拡大図。 より詳細に構造化研磨層を示す、図１Ｂに図示した構造化研磨ディスク１００の一部のさらなる拡大断面図。 実施例１を調製するために用いたポリプロピレン用具のデジタル顕微鏡写真。 実施例１に従って調製した構造化研磨物品のデジタル顕微鏡写真。 比較例Ａに従って調製した構造化研磨物品のデジタル顕微鏡写真。 比較例Ｃを調製するために用いたポリプロピレン用具のデジタル顕微鏡写真。 比較例Ｃの構造化研磨物品のデジタル顕微鏡写真。

Claims (25)

1. 対向する第一及び第二主要面を有する裏材と、
   外部境界を有し、前記裏材の第一主要面に添着された構造化研磨層であって、
   各隆起研磨領域が、本質的に、第一高さを有する稠密角錐研磨材複合物からなる複数の隆起研磨領域と、
   本質的に、第二高さを有する稠密切頭角錐研磨材複合物からなる網状組織であって、連続的に隣接し、前記隆起研磨領域を互いに分離し、前記外部境界と同一の広がりを持つ前記網状組織と、を含み、
   前記角錐研磨材複合物及び前記切頭角錐研磨材複合物がそれぞれ研磨粒子及び結合剤を含み、前記第一高さが前記第二高さより高い構造化研磨層と、を含む、構造化研磨物品。
2. 前記網状組織が、少なくとも、前記角錐研磨材複合物の高さの少なくとも２倍の幅を有する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
3. 前記第二高さの前記第一高さに対する比が、０．２〜０．３５の範囲である、請求項１に記載の構造化研磨物品。
4. 前記角錐研磨材複合物が、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の構造化研磨物品。
5. 前記切頭角錐研磨材複合物が、切頭三角錐、切頭四角錐、切頭五角錐、切頭六角錐、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の構造化研磨物品。
6. 前記角錐研磨材複合物が、平方センチメートルあたり１５０角錐研磨材複合物以上の面密度を有する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
7. 前記角錐研磨材複合物の高さが、１〜１０ミル（２５．４〜２５４マイクロメートル）の範囲である、請求項１に記載の構造化研磨物品。
8. 前記裏材の第二主要面に添着された付着境界面層をさらに含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
9. 前記構造化研磨物品が研磨ディスクを構成する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
10. 前記結合剤が、アクリル、フェノール類、エポキシ類、ウレタン、シアネート類、イソシアヌレート類、アミノプラスト類、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の構造化研磨物品。
11. 前記研磨粒子が、酸化アルミニウム、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、アルミナ−ジルコニア、セリア、酸化鉄、ガーネット、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の構造化研磨物品。
12. 前記構造化研磨物品が、前記角錐研磨材複合物の基部の総面積の前記切頭角錐研磨材複合物の基部の総面積に対する０．８〜９の範囲の比を有する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
13. 前記研磨粒子が、０．０１〜１５００マイクロメートルの範囲の平均粒径を有する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
14. ａ）請求項１に記載のエンボス加工構造化研磨物品を提供する工程と、
    ｂ）加工物を提供する工程と、
    ｃ）構造化研磨層の少なくとも一部と、加工物の少なくとも一部とを摩擦により接触させる工程と、
    ｄ）加工物の少なくとも１つ及び構造化研磨層を互いに対して移動させ、加工物の表面の少なくとも一部を研磨する工程と、を含む、加工物の研磨方法。
15. 前記網状組織が、少なくとも、前記角錐研磨材複合物の高さの少なくとも２倍の幅を有する、請求項１４に記載の加工物の研磨方法。
16. 前記構造化研磨物品が、前記角錐研磨材複合物の基部の総面積の前記切頭角錐研磨材複合物の基部の総面積に対する０．８〜９の範囲の比を有する、請求項１４に記載の加工物の研磨方法。
17. 対向する第一及び第二主要面を有する裏材を提供する工程と、
    結合剤前駆体に分散した複数の研磨粒子を含む研磨材スラリーを提供する工程と、
    主要面と外部境界とを有する生産用具を提供する工程であって、前記主要面が、
    各凹部領域が、本質的に、第一深さを有する稠密角錐穴部からなる複数の凹部領域と、
    本質的に、第二深さを有する稠密切頭角錐穴部からなる網状組織であって、連続的に隣接し、前記凹部領域を互いに分離し、外部境界と同一の広がりを持つ網状組織と、を含み、前記角錐穴部の深さが前記切頭角錐研磨穴部の深さより深い、工程と、
    前記研磨材スラリーが前記角錐穴部及び前記切頭角錐穴部の少なくとも一部を充填するように、主要面に対して前記研磨材スラリーを促す工程と、
    前記角錐穴部及び前記切頭角錐穴部内で、前記裏材の第一主要面と前記研磨材スラリーとを接触させる工程と、
    前記結合剤前駆体を少なくとも部分的に硬化し、結合剤を形成し、それにより前記裏材に付着する複数の前記角錐研磨材複合物及び前記切頭角錐研磨材複合物を形成する工程と、
    前記裏材の第一主要面を前記生産用具から分離する工程と、を含む、構造化研磨物品の製造方法。
18. 前記角錐穴部が、三角錐穴部、四角錐穴部、五角錐穴部、六角錐穴部、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
19. 前記切頭角錐穴部が、切頭三角錐穴部、切頭四角錐穴部、切頭五角錐穴部、切頭六角錐穴部、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
20. 前記第二深さの前記第一深さに対する比が、０．２〜０．３５の範囲である、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
21. 前記角錐及び前記切頭角錐穴部が、それぞれ平方センチメートルあたり１５０穴部以上の面密度を有する、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
22. 前記角錐穴部の深さが、１〜１０ミル（２５．４〜２５４マイクロメートル）の範囲である、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
23. 前記裏材の第二主要面に付着境界面層を添着することをさらに含む、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
24. 前記構造化研磨物品が、前記角錐研磨材複合物の基部の総面積の前記切頭角錐研磨材複合物の基部の総面積に対する０．８〜９の範囲の比を有する、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。
25. 前記網状組織が、少なくとも、前記角錐研磨材複合物の高さの少なくとも２倍の幅を有する、請求項１７に記載の構造化研磨物品の製造方法。

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