JP2012250340A - 裏当てなしの研磨物品 - Google Patents

Abstract

【課題】改善された表面特性を提供する費用効果の高い工学的設計のされた研磨物品の提供。
【解決手段】研磨物品は突出部の配列を有する研磨層を含む。研磨層は約５００ミル以下の厚さを有する。研磨物品は裏当て層なしである。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、裏当て材なしである研磨物品に関する。

本出願は、その出願書全体が本明細書において参考のため包含される、発明者名ラマスワミ・サンカラナラヤナン（Ｒａｍａｓｗａｍｙ Ｓａｎｋａｒａｎａｒａｙａｎａｎ）、「裏当てなしの研磨物品（ＢＡＣＫＩＮＧＬＥＳＳ ＡＢＲＡＳＩＶＥ ＡＲＴＩＣＬＥ）」題の２００６年７月１４日出願の米国特許仮出願第６０／８３１，１６５号明細書からの優先権を主張する。

研磨布紙物品および固定砥粒物品などの研磨物品は、粗研磨、研ぎ、または磨きなどにより製作品を機械加工するために、種々の産業において用いられる。研磨物品を用いる機械加工は、一般の仕上げおよび材料除去産業用途から、光学素子および自動車塗装修理産業、金属製造産業までの広範な産業範囲にまたがる。これらの各例において、製造設備はバルク材料を除去するか、または製品の表面特性に作用するために研磨剤を用いる。

表面特性には、光沢、きめ、および均一性が挙げられる。特に、粗さおよび光沢などの表面特性は、光学材料の性能に影響を及ぼすことが可能である。ますます、光学材料は、データ保存用、特に、ゲーム、ピクチュア、映画、および音楽を含むデジタルエンターテインメント用に用いられている。表面引っ掻きまたは不良表面品質は、光学材料がアクセスされる場合にエラーを引き起こすことが可能であり、多くの場合に、光学材料を読めなくするか、または続行不可とすることが可能である。特に、光学材料がしばしば再使用されるか、または再販される状況において、表面修理が望まれる。

表面特性は、また、自動車塗装修理における品質に影響を与えることが可能である。例えば、表面を塗装する場合に、塗料は一般的に表面上に噴霧され、硬化される。得られる塗装表面は、あばた傷のミカン肌のきめを有するか、またはカプセル化塵埃欠陥を含む。一般的に、塗装表面は最初に粗粒子研磨剤によりやすりがけされ、続いて、微細粒子設計研磨剤によりやすりがけされ、ウールまたはフォームパッドにより磨かれる。

表面特性に加えて、光学材料レンタルおよび再販産業または自動車塗装産業などの産業は、コストに対して敏感である。運転コストに影響を与える因子には、表面を調製することができる速度、およびその表面を調製するために用いられる材料のコストが挙げられる。一般的に、産業は高材料除去速度を有する費用効果有効材料を追求する。

しかし、高除去速度を示す研磨剤は、多くの場合、望ましい表面特性を達成する上での不良性能を示す。逆に、望ましい表面特性を生じる研磨剤は、多くの場合、低材料除去速度を有する。この理由により、表面の調製は、多くの場合、種々のグレードの研磨剤シートを用いる多段階処理である。一般的に、一つの段階により生じる表面傷は、次の段階でより微細な粒子研磨剤を用いて修理される。従って、微細な引っ掻き傷および表面傷を引き起こす研磨剤は、続く段階でのさらなる努力を必要とする。

一般的に、いかなる一つの段階におけるあらゆる努力の増加は、コスト増をもたらす。例えば、努力の増加は、表面品質を改善するために用いられる増加時間、およびその段階の間に用いられる研磨剤製品の増加数を含む。一つの段階で用いられる増加時間、および研磨剤製品の増加数の両方は、コスト増を招き、市場における不利をもたらす。

ＣＤ、ＤＶＤ、およびゲーム再販店およびレンタル提供者において、次のレンタルまたは販売の前での光学材料の単段階表面修理が好ましい。従って、高除去速度および高品質の表面特性の両方は、単一研磨剤製品の使用から望ましい。不良品質表面特性は、表面修理の成功を損じ、ＣＤまたはＤＶＤからの収入の損失、およびＣＤまたはＤＶＤの再購入に関連する経費をもたらすことが可能である。他方、低除去速度は低い処理能力および非効率を招く。

従って、用いられる場合に、改善された表面特性を提供する費用効果有効設計研磨物品は望ましくあるであろう。

特定実施形態において、研磨物品は、突出部の配列を有する研磨層を含む。研磨層は、約１００ミル以下の厚さを有する。研磨物品は裏当て層なしである。

別の代表的な実施形態において、研磨物品は、第１および第２主表面を有する研磨層を含む。第１主表面は、研磨物品の第１表面から延びる突出部のセットを画定する。研磨物品は、第２主表面と直接接触する接着層を含む。接着層は研磨物品の第２表面を画定する。

さらなる代表的な実施形態において、研磨物品は第１および第２主表面を有する研磨層を含む。第１主表面は突出部のセットを画定する。研磨物品は、また、第２主表面と直接接触する接着層を含むと共に、接着層と直接接触するファスナー層を含む。

特定実施形態において、研磨物品は硬化配合物から形成される。配合物は液体シリコーン・ゴム、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含む。

別の代表的な実施形態において、方法は液体シリコーン・ゴム、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を混合して配合物を形成することを含む。本方法は、さらに、配合物の表面態様層（surface feature layer）を形成し、配合物を硬化することを含む。

さらなる代表的な実施形態において、研磨物品はシリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む層を含む。該層は少なくとも約５０％の伸びを有する。

別の代表的な実施形態において、研磨物品は磨耗により表面積が増加するように設定された表面態様層を含む。表面態様層はシリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む。表面態様層は約５００ミル以下の厚さを有する。研磨物品は裏当て層なしである。

さらなる代表的な実施形態において、研磨物品は表面突出部を有する層を含む。該層はシリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む。研磨物品は少なくとも約２０の光沢性能値を有する。

追加の実施形態において、塗装表面を仕上げる方法は、硬化配合物から形成される研磨物品により塗装表面を薄く削ることを含む。配合物は液体シリコーン・ゴム、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含む。本方法は、さらに、研磨塗装表面を磨くことを含む。

別の代表的な実施形態において、塗装表面を仕上げる方法は、磨耗により表面積が増加するように設定された表面態様層を含む研磨物品により、塗装表面を薄く削ることを含む。該層はシリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む。研磨物品は裏当て層なしである。本方法は、さらに、研磨塗装表面を磨くことを含む。

本開示は、添付図面を参照することにより、より良く理解され、その多くの態様および利点を当業者に明らかにすることが可能である。

代表的構造研磨物品の断面図の略図である。

代表的構造研磨物品における表面突出部パターン形態にある代表的な表面態様層の略図である。 代表的構造研磨物品における表面突出部パターン形態にある代表的な表面態様層の略図である。

代表的構造研磨物品の表面態様の代表的な断面の略図である。 代表的構造研磨物品の表面態様の代表的な断面の略図である。

代表的構造研磨物品を形成するための代表的な方法を説明する工程系統図である。

代表的構造研磨物品の断面図の略図である。

特定の実施形態において、研磨物品は表面態様層を形成する研磨組成物から形成される。一つの実施形態において、研磨物品は、物品が自立状態であるように裏当てなし（すなわち、構造的裏当て層なし）である。特に、表面態様層を形成する配合物は、研磨特性が消耗されてしまう前に層が構造的劣化なしで使用に耐えるように、自立状態にある。一つの実施例において、配合物は、シリコーン樹脂、微細な強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含む。特定の実施例において、シリコーン樹脂は、一般的にシリカ様の微細強化粒子状物質を含む液体シリコーン・ゴムから形成される。表面態様層は表面突出部の組立て品を含む。表面突出部の組立て品は不規則であることが可能であり、一つの実施形態においてはパターンを形成する。加えて、断面積は、傾斜側壁面突出部（ピラミッド形、円錐状、角柱形などの表面突出部）の場合におけるように、物品の磨耗の間に変わる（一般に、増大する）ことが可能であるか、または、一般に、垂直壁突出部（長方形、正方形、棒などの突出部）の場合におけるように、磨耗の間一定の断面表面積を有することが可能である。代表的な実施形態において、研磨物品は、また、接着層を含むことが可能である。

別の代表的な実施形態において、研磨物品を形成する方法は、液体シリコーン・ゴムと研磨剤粒子を混合して配合物を形成することを含む。液体シリコーン・ゴムは、通常、シリカ強化粒子状物質を含む。配合物は、上述の表面突出部の組立て品を含む表面態様層などの表面態様層を形成ために用いられる。加えて、本方法は表面態様層を形成する配合物を硬化することを含む。あるいは、熱可塑性または他の熱硬化性ポリマーは研磨物品を形成するために用いることが可能である。

代表的な実施形態において、研磨物品はポリマー配合物および研磨剤粒子から形成される表面態様層を含む。ポリマー配合物は、熱可塑性配合物であることが可能である。あるいは、ポリマー配合物は硬化性配合物であることが可能である。さらなる実施例において、ポリマー配合物は熱可塑性硬化物などの硬化性および熱可塑性配合物の組合せであることが可能である。特定実施例において、熱可塑性配合物は熱可塑性エラストマーである。さらなる実施例において、ポリマー配合物は、約２５℃以下のガラス転移温度を有する成分を含むことが可能である。例えば、ポリマー配合物は、一つのポリマーが約２５℃以下のガラス転移温度を有するポリマー混合物であることが可能であるか、または、ポリマー配合物は、ブロック成分が、中で、個別に約２５℃以下のガラス転移温度を有するポリマー単位により特徴付けられるブロックコポリマーであることが可能である。特に、ポリマー配合物は、約５質量％以下、またはなお約３質量％以下のように約１０質量％以下の量で低ガラス転移温度成分を含むことが可能である。

代表的なポリマー配合物には、ポリアミド−ポリエーテルコポリマー；アクリル、アクリルコポリマー、またはエチレン−メタクリレートコポリマー、エチレン−メタクリレート−無水マレイン酸コポリマー、ポリブチルメタクリレート、またはメタクリル酸メチル−メタクリル酸ブチルコポリマーなどの改質アクリルコポリマー；エチレン−酢酸ビニルコポリマー；エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸コポリマー；ジエンエラストマー；熱可塑性ポリウレタン；ポリ乳酸およびポリカプロラクトン−ポリシロキサンコポリマーの混合物；シリコーン樹脂；またはそれらのあらゆる混合物またはあらゆる組合せが挙げられる。代表的なポリアミド−ポリエーテルは、ペバックス（Ｐｅｂａｘ）２５３３などの商品名ペバックスでアルケマ（Ａｒｋｅｍａ）から市販されており入手可能である。コポリマーおよび改質コポリマーを含む代表的なアクリルポリマーは、商品名オレバック（Ｏｒｅｖａｃ）、ロットリル（Ｌｏｔｒｙｌ）およびロタダー（Ｌｏｔａｄｅｒ）でアルケマから、またはエルバサイト（Ｅｌｖａｃｉｔｅ）名でルーサイト（Ｌｕｃｉｔｅ）から市販されており入手可能である。代表的なポリエステル−ポリエーテルコポリマーは、商品名ライトフレックス（Ｒｉｔｅｆｌｅｘ）でチコナ（Ｔｉｃｏｎａ）から市販されている。代表的な熱可塑性ポリウレタンは、商品名エラストラン（Ｅｌａｓｔｏｌｌａｎ）でＢＡＳＦから市販されている。

代表的なジエンエラストマーには、エチレン、プロピレンおよびジエンモノマーのコポリマー（ＥＰＤＭ）が挙げられる。代表的なジエンモノマーには、ブタジエン、イソプレン、またはクロロプレンなどの共役ジエン；１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエン、または１，４−オクタジエンなどの５〜約２５個の炭素原子を含む非共役ジエン；シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、またはジシクロペンタジエンなどの環式ジエン；１−ビニル−１−シクロペンテン、または１−ビニル−１−シクロヘキサンなどのビニル環式エン；３−メチルビシクロ−（４，２，１）−ノナー３，７−ジエンなどのアルキルビシクロノナジエン；メチルテトラヒドロインデンなどのインデン；５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネン、２−イソプロペニル−５−ノルボルネン、５−（１，５−ヘキサジエニル）−２−ノルボルネン、または５−（３，７−オクタジエニル）−２−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネン；３−メチルトリシクロ（５，２，１，０²、６）−デカ−３，８−ジエンなどのトリシクロジエン；またはそれらのあらゆる組合せが挙げられる。特定の実施形態において、ジエンは非共役ジエンを含む。別の実施形態において、ジエンエラストマーはアルケニルノルボルネンを含む。ジエンエラストマーは、例えば、ポリマーの約６３質量％〜約９５質量％のエチレン、約５質量％〜約３７質量％のプロピレン、およびジエンエラストマーの全体質量に対して約０．２質量％〜約１５質量％のジエンモノマーを含むことが可能である。特定実施例において、エチレン含量は約７０質量％〜約９０質量％、プロピレンは約１７質量％〜約３１質量％、およびジエンモノマーはジエンエラストマーの約２質量％〜約１０質量％のジエンモノマーである。代表的なジエンエラストマーは、ノーデル（Ｎｏｒｄｅｌ）ＩＰ４７２５Ｐまたはノーデル４８２０などの商品名ノーデルでダウ（Ｄｏｗ）から市販されている。

特定実施形態において、ポリマー配合物はシリコーン樹脂を含む。例えば、シリコーン樹脂は高粘度シリコーン・ゴム（ＨＣＲ）または液体シリコーン・ゴム（ＬＳＲ）から形成することが可能であると共に、強化ヒュームド・シリカ充填剤を含むことができる。特定実施例において、シリコーン樹脂はＬＳＲから形成される。一般に、シリコーン・ゴム、ＬＳＲまたはＨＣＲは架橋してシリコーン樹脂を形成し、これは、研磨剤粒子が中で分配されるかまたは分散することが可能であるマトリクスを形成する。こうした架橋シリコーン樹脂は、研磨剤粒子用の結合剤として役立つと共に、研磨物品の表面に移動するように設定される非架橋シリコーンと比較することができる。

シリコーン樹脂は、また、一般にヒュームド・シリカなしで得られるシリコーン油から形成することが可能である。この場合において、シリコーン油部分Ａおよび部分Ｂは触媒、ヒュームド・シリカなどの強化粒子状物質、および研磨剤粒子と共に混合され、次に、硬化されてシリコーン樹脂を形成する。

代表的なシリコーン油またはシリコーン・ゴムは、官能基が結合することが可能であるシロキサン高分子主鎖を含む。一つの実施例において、官能基はハロゲン基、フェニル基、またはアルキル基、またはそれらのあらゆる組合せなどの非反応性官能基を含むことが可能である。例えば、フルオロシリコーンは主鎖に結合するフッ素官能基を含むことが可能である。別の代表的な実施形態において、シロキサン主鎖は、メチル、エチル、またはプロピル基またはそれらのあらゆる組合せに結合することが可能である。加えて、シロキサン主鎖は架橋を促進するように機能する反応性官能基を含むことが可能である。代表的な反応性官能基には、水素化物基、ヒドロキシル基、ビニル基、またはそれらのあらゆる組合せが挙げられる。例えば、シロキサンポリマーには、ビニル末端基などの反応性官能基を有するポリフルオロシロキサン、ポリフェニルシロキサン、ポリアルキルシロキサン、またはそれらのあらゆる組合せを挙げることが可能である。特定実施例において、シリコーン樹脂は、ベースポリシロキサンおよび架橋剤から形成される。一つの実施例において、架橋剤は有機架橋剤であることが可能である。特定実施例において、架橋剤は反応性水素化物官能基を含むシリコーン系架橋剤である。

表面態様層は、液体シリコーン・ゴム（ＬＳＲ）を含むことが可能である非硬化配合物から形成することが可能である。例えば、非硬化液体シリコーン・ゴムは、剪断速度１０ｓ^-1での試験法ＤＩＮ５３０１９を用いて測定する場合に、６００，０００ｃｐｓ以下の粘度を有することが可能である。例えば、粘度は、４００，０００ｃｐｓ以下などの４５０，０００ｃｐｓ以下であることが可能である。一般的に、粘度は、少なくとも約１００，０００ｃｐｓなどの少なくとも約５０，０００ｃｐｓである。さらなる実施例において、強化粒子状物質のないシリコーン油の粘度は、約５ｃｐｓ〜約１６５，０００ｃｐｓであることが可能である。

硬化配合物の場合において、ポリマー配合物は硬化の前に研磨剤粒子および任意に強化粒子状物質と混合することが可能である。加えて、種々の硬化剤、触媒、および熱または光開始剤および増感剤は添加することが可能である。代表的な実施形態において、シリコーン・ゴムは研磨剤粒子と混合され、次に、硬化される配合物を提供する。一つの実施例において、配合物は過酸化物触媒を用いて硬化することが可能である。別の実施例において、配合物は白金触媒を用いて硬化することが可能である。特定実施形態において、シリコーンは白金触媒化２部液体シリコーン・ゴム（ＬＳＲ）を含む。第１部はビニル末端化またはグラフト化ポリアルキルシロキサンを含み、第２部は架橋剤を含む。特定実施例において、第１部は触媒および阻害剤を含む。追加実施例において、架橋剤は、水素化物またはヒドロキシル基などの反応性官能基に結合されるシロキサン主鎖を有するシロキサン系架橋剤を含むことが可能である。

一般に、ポリマー配合物は、研磨物品を形成する前に、研磨剤粒子または強化粒子状物質と混合される。熱可塑性ポリマー配合物が用いられる場合に、研磨剤粒子または強化粒子状物質は融解状態にあるポリマー配合物と混合することが可能である。ポリマー配合物が硬化配合物である場合に、研磨剤粒子または強化粒子状物質は、ポリマー配合物の非硬化成分と混合することが可能である。従って、冷却される場合、または硬化する場合に、ポリマー配合物、研磨剤粒子、および任意に強化粒子状物質は、研磨剤粒子および任意に強化粒子状物質が中でポリマーマトリクス全体を通して分配されるか、または分散される複合材料を形成することが可能である。

代表的な実施形態において、シリコーン油は、強化シリカ充填剤および研磨剤粒子と混合され次に硬化される配合物を生成する。一つの実施例において、シリコーン油は２部および白金または過酸化物触媒を含む。第１部はビニル末端化またはグラフト化ポリアルキルシロキサンを含み、第２部はポリヒドロアルキルシロキサンなどの架橋剤を含む。

ポリマー配合物から形成されるポリマーマトリクスは、こうしたポリマー配合物から形成される研磨層が自立状態であり、裏当てなし物品形成を可能とするように、望ましい機械的性質を示すことが可能である。特に、ポリマー配合物は、研磨特性が消耗されてしまう前に構造的劣化なしで使用に耐える研磨層を形成するために用いることが可能である。例えば、研磨剤粒子なしでのポリマーマトリクスは、望ましい破断伸び、引張強度、または引張弾性率を示すことが可能である。例えば、研磨剤粒子なしでポリマーマトリクスは、ＤＩＮ５３５０４Ｓ１を用いての測定で、少なくとも約１００％、少なくとも約２００％、少なくとも約３００％、少なくとも約３５０％、少なくとも約４５０％、またはなお少なくとも約５００％などの少なくとも約５０％の破断伸びを示すことが可能である。特に、研磨剤粒子なしで強化シリカ充填剤を有するシリコーン樹脂は、ＤＩＮ５３５０４Ｓ１を用いての測定で、少なくとも約４５０％、またはなお少なくとも約５００％などの少なくとも約３５０％の破断伸びを有することが可能である。別の実施例において、研磨剤粒子なしでの硬化シリコーン樹脂は、少なくとも約１０ＭＰａの引張強度を有することが可能である。

代表的な実施形態において、研磨物品の表面態様層を形成する配合物は強化粒子状物質を含むことが可能である。例えば、強化粒子状物質はシリコーン・ゴム中に組み込むことが可能である。あるいは、強化粒子状物質は、研磨剤粒子添加直前などに、配合物を調製することと併せてシリコーン油に添加することが可能である。代表的な強化粒子状物質には、シリカ粒子状物質、アルミナ粒子状物質、またはそれらのあらゆる組合せが挙げられる。特定実施例において、強化粒子状物質はヒュームド・シリカなどのシリカを含む。代表的なシリカ粒子状物質は、アエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）Ｒ８１２Ｓなどの商品名アエロジルでデグッサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）から、またはキャボジル（Ｃａｂｏｓｉｌ）Ｍ５ヒュームド・シリカなどキャボット（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている。別の代表的な実施形態において、強化シリカは、ワッカー・シリコーンズ（Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）から市販されているエラストジル３００３配合物などの液体シリコーン・ゴム配合物中に組み込むことが可能である。一般に、強化粒子状物質はポリマーマトリクス内に分散され、一般的に、単分散され実質的に凝塊なしである。

別の代表的な実施形態において、ゾル形成およびゾル−ゲル形成セラミックスなどの溶液系処理を介して形成される強化粒子状物質は、特に、配合物での使用にうまく適合する。適するゾルは市販されている。例えば、水溶液中のコロイドシリカは、「ルドックス（ＬＵＤＯＸ）」（デラウエア州、ウイルミントンのＥ．Ｉ．デュポン（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．））または「ナルコ（ＮＡＬＣＯ）」（イリノイ州、オークブルックのナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．））などの商品名で市販されている。多くの市販されているゾルは塩基性であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、または水酸化アンモニウムなどのアルカリにより安定化される。適するコロイドシリカの追加例は、本明細書において参考のため包含される米国特許第５，１２６，３９４号明細書に記載されている。とりわけうまく適合するものはゾル形成シリカおよびゾル形成アルミナである。ゾルは１以上の適切な表面処理剤をゾル中の無機酸化物基材粒子と反応させることにより官能化することができる。

特定実施形態において、強化粒子状物質はサブミクロンサイズ化される。強化粒子状物質は約１００ｍ²／ｇ〜約４００ｍ²／ｇ範囲内などの約５０ｍ²／ｇ〜約５００ｍ²／ｇ範囲内の表面積を有することが可能である。強化粒子状物質は、約３ｎｍ〜約５００ｎｍの平均粒径を有する粒子状物質などのナノサイズの粒子状物質であることが可能である。代表的な実施形態において、強化粒子状物質は、約３ｎｍ〜約１００ｎｍ、約３ｎｍ〜約５０ｎｍ、約８ｎｍ〜約３０ｎｍ、または約１０ｎｍ〜約２５ｎｍなどの約３ｎｍ〜約２００ｎｍの平均粒径を有する。特定実施形態において、平均粒径は、約２００ｎｍ以下、または約１５０ｎｍ以下などの約５００ｎｍ以下である。強化粒子状物質に対して、平均粒径は、小角中性子散乱（ＳＡＮＳ）分布曲線におけるピーク体積部分に対応する粒径、またはＳＡＮＳ分布曲線の０．５累積体積部分に対応する粒径として定義することが可能である。

強化粒子状物質は、また、平均粒径の約２．０倍以下の半値幅を有する狭い分布曲線を特徴とすることが可能である。例えば、半値幅は約１．５以下または約１．０以下であることが可能である。分布の半値幅は、分布曲線ピークでの粒子部分の半分などのその最大高さの半分での分布曲線の幅である。特定実施形態において、粒径分布曲線は単峰性である。代替実施形態において、粒径分布は２峰性であるかまたは粒径分布中の一つを超えるピークを有する。

一つの実施例において、強化粒子状物質は、シリコーン、強化粒子状物質、および研磨剤粒子の組合せ質量に対する量で配合物中に含まれる。例えば、強化粒子状物質は、強化粒子状物質、シリコーン樹脂、および研磨剤粒子を含む配合物全体質量に対して少なくとも約３質量％の量で配合物中に含むことが可能である。特に、配合物は、少なくとも約１０質量％の強化粒子状物質、またはなお少なくとも約１３質量％の強化粒子状物質などの少なくとも約５質量％の強化粒子状物質または粒子状物質を含むことが可能である。さらに、配合物は、約５０質量％以下の強化粒子状物質などの約６０質量％以下の強化粒子状物質を含むことが可能である。

配合物は、さらに、研磨剤粒子を含むことが可能である。研磨剤粒子は、シリカ、アルミナ（溶融または焼結）、ジルコニア、ジルコニア／アルミナ酸化物、炭化ケイ素、ガーネット、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、窒化ケイ素、セリア、二酸化チタン、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、酸化スズ、炭化タングステン、炭化チタン、酸化鉄、クロミア、フリント、エメリー、またはそれらのあらゆる組合せを含む研磨剤粒子のいずれか一つまたはそれらの組合せからなることが可能である。例えば、研磨剤粒子は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ガーネット、ダイアモンド、共溶融アルミナジルコニア、セリア、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、フリント、エメリー、窒化アルミナ、またはそれらの混合物からなる群から選択することが可能である。特に、研磨剤粒子は、窒化物、酸化物、炭化物、またはそれらのあらゆる組合せからなる群から選択することが可能である。一つの例において、窒化物は、立方晶窒化ホウ素、窒化ケイ素、またはそれらのあらゆる組合せからなる群から選択することが可能である。別の実施例において、酸化物はシリカ、アルミナ、ジルコニア、ジルコニア／アルミナ酸化物、セリア、二酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、クロミアまたはそれらのあらゆる組合せからなる群から選択することが可能である。さらなる実施例において、炭化物は、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、またはそれらのあらゆる組合せからなる群から選択することが可能であり、特に、炭化ケイ素を含むことが可能である。特定実施形態は、主としてアルファアルミナからなる濃い研磨剤粒子を用いる。別の特定実施例において、研磨剤粒子は炭化ケイ素を含む。

研磨剤粒子は、また、特定形状を有することが可能である。こうした形状の例には、棒、三角形、ピラミッド、円錐、固体球、または中空球などが挙げられる。あるいは、研磨剤粒子は不規則形状化することが可能である。

研磨剤粒子は、一般に、約１５００ミクロン以下などの２０００ミクロン以下の平均粒径を有する。別の実施例において、研磨剤粒子径は、約３５０ミクロン以下などの約７５０ミクロン以下である。例えば、研磨剤粒子径は、約０．１ミクロン〜約１５００ミクロン、さらに一般的には約０．１ミクロン〜約２００ミクロン、または約１ミクロン〜約１００ミクロンなどの少なくとも０．１ミクロンであることが可能である。研磨剤粒子の粒径は、一般的に、研磨剤粒子の最も長い次元であるように画定されている。一般に、粒径分布範囲がある。一部の例において、粒径分布は厳しく制御される。

代表的な配合物において、研磨剤粒子は、配合物質量の約３０％〜約８０％などの約１０％〜約９０％を提供する。代表的な実施形態において、配合物は配合物全体質量に対して少なくとも約３０質量％の研磨剤粒子を含む。例えば、配合物は少なくとも約５５質量％の研磨剤粒子などの少なくとも約４５質量％の研磨剤粒子を含むことが可能である。一般に、配合物は８５質量％以下の研磨剤粒子などの９０質量％以下の研磨剤粒子を含む。

一般に、ポリマー配合物、研磨剤粒子、および任意の強化粒子状物質を含む配合物は、表面態様層を形成する。一旦、層に形成されると、配合物は配合物からなる研磨物品の性能を有利に高める機械的性質を示す。特に、配合物は、破断伸び、硬度、引張弾性率または引張強度などの望ましい機械的性質を示すことが可能である。加えて、研磨物品は、研磨製品における望ましい表面特性を生みだす上での性能に対して評価することが可能である。

代表的な実施形態において、配合物は、例えば、試験方法ＡＳＴＭＤ４１２または試験方法ＤＩＮ５３５０４Ｓ１を用いての測定で、少なくとも約５０％の破断伸びを示す。特に、破断伸びは、少なくとも約１２５％、またはなお少なくとも約１３５％などの少なくとも約１００％であることが可能である。

硬化配合物は、また、試験方法ＤＩＮ５３５０５に基づき約５０ショアＡ〜約７５ショアＤ範囲内の硬度などの望ましい硬度を有することが可能である。例えば、硬度は６０ショアＤ以下、または５０ショアＤ以下などの約７５ショアＤ以下であることが可能である。

別の代表的な実施形態において、配合物はＡＳＴＭＤ４１２に基づき１００％歪で約８．０ＭＰａ以下の望ましい引張弾性率を示す。例えば、引張弾性率は、約７．５ＭＰａ以下などの約７．６ＭＰａ以下であることが可能である。加えて、硬化配合物はＡＳＴＭＤ４１２に基づき少なくとも約７．０ＭＰａの望ましい引張強度を有することが可能である。例えば、硬化配合物は少なくとも約８．０ＭＰａなどの少なくとも約７．５ＭＰａの引張強度を有することが可能である。あるいは、配合物は少なくとも約１４ＭＰａ、またはなお少なくとも約３０ＭＰａなどの少なくとも約８ＭＰａの引張弾性率を示すことが可能である。特定の配合物は１００ＭＰａを超える引張弾性率を示すことが可能である。

配合物の機械的性質は、こうした配合物から形成される研磨物品により達成可能である表面特性に有利に寄与することなどの研磨物品の性能に寄与することが可能である。例えば、硬化配合物の機械的性質は、以下に定義されるように、光沢性能または粗さ性能などの表面性能特性に寄与することが可能である。さらに、研磨物品は、以下に定義される除去指数（Ｒｅｍｏｖａｌ Ｉｎｄｅｘ）により特徴付けられるように望ましい材料除去速度を示すことが可能である。

代表的な実施形態において、配合物は研磨物品の表面態様層を形成することが可能である。図１は代表的構造化研磨物品１００の略図である。あるいは、配合物は他の非構造化研磨布紙物品または固定砥粒物品を形成する上で用いることが可能である。一般的に、構造化研磨布紙物品には、一般的にパターンで配置される突出表面構造の組立て品を有する研磨布紙物品が挙げられる。

工学的研磨物品とも呼ばれる構造化研磨物品は、結合剤中に分散されると共に、研磨物品上またはその全体を通してのパターンまたは不規則配列のいずれかにある個々の３次元単位を形成する複数の研磨剤粒子を含有する。構造化研磨物品は、一般的に、微細表面仕上げおよび長寿命と組み合わせて比較的高い材料除去速度を有する。これらの物品は、磨り減るように設計され、連続的に新鮮研磨剤を研磨界面にさらす。しかし、最も構造化した研磨物品は高い力の用途のために設計される。従って、低い力の用途で用いられる場合に、樹脂性結合剤は破壊またはすり減ることなく新規の研磨剤粒子にさらされる。

図１に示される代表的構造化研磨物品１００は研磨層１０２を含む。研磨層１０２は、パターン形態に配置することが可能である突出構造部１０８を含む。図解入りの実施形態において、突出構造部１０８は、傾斜側壁面を有する突出部の場合におけるように、磨耗に対応して増大する接触面を提供するように設定される。例えば、構造部１０８は研磨層１０２の基部からの距離が増大するにつれて減じる断面積を有することが可能である。一般的に、研磨層１０２はポリマー配合物、強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含む配合物から形成される。例えば、配合物はパターン化層を形成し、構造部１０８を有する研磨層１０２を作製するように硬化するか、または設定することが可能である。

代表的な実施形態において、研磨層１０２は裏当てまたは支持層により形成することが可能である。裏当ては、一般的に、研磨層１０２に直接結合されると共に直接研磨層１０２に接触する。例えば、研磨層１０２は裏当て上に押出成形またはカレンダー加工することが可能である。裏当てまたは支持体には、ポリマーフィルム、ポリマーフォーム、または繊維布地を挙げることが可能である。特定実施例において、裏当てまたは支持体には、布、紙、またはそれらのあらゆる組合せを挙げることが可能である。一般的に、裏当てまたは支持層は研磨剤粒子を含まない非研磨層である。裏当てまたは支持層は、一般に、構造的支持を提供するか、または、研磨物品にそれなしでは研磨層１０２がうまく機能しないであろう機械的性質を付与する。

あるいは、研磨物品１００は裏当て層なしであることが可能である。研磨層１０２を形成するために用いられる特定配合物は、望ましい機械的性質を提供し、自立状態にあることができる。すなわち、研磨層１０２は、使用中または製造の間の裏当て層に対する信頼を持たないように設定することができる。例えば、自立研磨層１０２は、研磨特性が消耗される前に、構造劣化なしで使用に耐えることが可能である。特に、配合物中のポリマーの性質は、裏当て層なしで研磨物品１００の形成を可能とすることができ、このことは、一般に、被覆処理を通して研磨層を支えると共に、使用中の機械的一体性または可撓性を提供するための裏当ての使用を必要とする最新技術に対する特定の利点を有することが可能である。特に、研磨層１０２は、基礎をなす支持または裏当て層の存在なしで、自立状態であることが可能である。こうした基礎をなす支持または裏当て層は、伝統的に、従来型の研磨層のそれらよりも優れているこうした強度および可撓性の組合せなどの引張特性を有する。この特定実施形態において、研磨物品１００には研磨層１０２の引張特性よりも優れている引張特性を有する層はない。

研磨層１０２に加えて、研磨物品１００は接着層１０４を含むことが可能である。例えば、接着層１０４は感圧性接着剤または硬化接着剤を含むことが可能である。接着剤が研磨物品を研磨用器具に結合するために用いられる場合に、剥離フィルムは研磨層を覆って早まった接着を防止することが可能である。こうした剥離フィルムは、一般的に、研磨物品１００を研磨用器具に取り付ける直前に除去される。図７に説明される特定実施形態において、接着層７０４は感圧性接着剤表面などの裏面を形成することが可能であり、表面態様７０８を有する研磨層７０２は研磨上部表面を形成することが可能である。特に、接着層７０４は、構造層を介在することなく、研磨層７０２と直接接触する。

別の代表的な実施形態において、研磨層１０２はファスナーシート１０６に結合することが可能である。特に、ファスナーシート１０６は、研磨製品を研磨用機械に結びつけるように機能することが可能である。一つの実施例において、ファスナーシート１０６は研磨物品に対する構造的支持を提供するようには設定されていない。例えば、ファスナーシート１０６は研磨層１０２のそれ未満である引張強度を有することが可能である。一つの実施例において、ファスナーシート１０６はホックおよびループ締付けシステムの一つの構成要素であることが可能である。こうした締付けシステムは研磨物品１００を研磨器具に結びつけるために用いることが可能である。

研磨物品１００の構造部１０８はパターンで配置することが可能である。例えば、図２および図３は、研磨構造部の代表的なパターンの略図である。代表的な実施形態において、図２は研磨層２０２中に組み込まれる研磨構造部２０４のパターン２００を示す。例えば、研磨構造部２０４はグリッドパターンに配置される。別の実施形態において、図３は角柱研磨構造部３０４が中で研磨層３０２中に組み込まれるパターン３００の略図である。図示するように、角柱構造部３０４は平行線状に配置される。あるいは、構造部は全く決まったパターンなしで不規則に配置することが可能であるか、または要素は行または列を変えることで互いからオフセットすることが可能である。追加の実施例において、構造部１０８は傾斜側壁面を有する個々の突出部であることが可能である。別の実施例において、構造部１０８は実質的に垂直な側壁を有する個々の突出部であることが可能である。構造部１０８はパターンを有する配列に配置することが可能であるか、または不規則配列に配置することが可能である。

一つの実施形態において、研磨層から突出する研磨構造部は、磨耗に対応して接触面が増大するように設定される。例えば、図４および図５は研磨構造部の代表的な断面の略図である。図４は三角断面を有する研磨構造部４００である。第１段階の磨耗により、幅４０２により示される接触面積は接触面積４０４などの追加磨耗から生じる接触面積より少なくある。一般的に、４０６により示される垂直高さが減じるにつれて、一般に４０８により示される水平面において形成される接触面積は増大する。別の代表的な実施形態において、構造部は、接触表面５０４がより少ない磨耗から生じる表面５０２などの接触表面よりも大きくある半円断面５００を有することが可能である。図４および図５に示される垂直断面は規則的な形状であるが一方で、構造部または突出部は不規則形状化または規則形状化することが可能である。規則的に形状化される場合、突出部は円形または多角形などの水平断面を有することが可能である。

図１に戻って、上述の配合物は、とりわけ支持または裏当て層なしのもの、および薄い構造部を含む特定構造化研磨物品を形成する上で特に有用であることが見出されてきた。代表的な実施形態において、研磨層１０２は、約３５０ミル以下、約２００ミル以下、約１００ミル以下、約５０ミル以下、またはなお約３５ミル以下などの約５００ミル以下の文字Ｂにより表示される全体高さを有する。研磨構造部１０８は約１５ミル以下などの約２０ミル以下であることが可能である。さらに、文字Ｃにより標示される研磨構造部１０８を含まない研磨層１０２の幅は、約１０ミル以下などの約１５ミル以下であることが可能である。

代表的な実施形態において、研磨物品は、図６に示す方法６００を用いて形成することが可能である。例えば、シリコーンおよび研磨剤粒子は６０２に示すように混合することが可能である。特定実施形態において、シリカ強化粒子状物質を含む液体シリコーン・ゴムは、研磨剤粒子と混合されて非硬化配合物を形成する。さらに、混合は液体シリコーン・ゴムの部分ＡおよびＢを混合することを含むことが可能である。あるいは、混合は、配合物を形成するための種々の順番の一つにおいて、シリコーン油、強化粒子状物質、および研磨剤粒子を混合することを含むことが可能である。

配合物は６０４に示すようにパターン化層を形成するために用いることが可能である。例えば、パターン化層は、磨耗に対応して増大接触面積を提供するように設定される表面構造部のパターンを含むことが可能である。例えば、硬化配合物は、シートに押出成形するかまたはカレンダー加工することが可能である。シートは、スタンプで押すか、彫り込むか、または一般的にパターン化するか、またはそれらのあらゆる組合せによってパターン化表面構造部を提供することが可能である。別の代表的な実施形態において、配合物は、パターン化層のパターンを形成するために与えられるネガ・パターンを含むネガ表面上に、押出成形するかまたはカレンダー加工することが可能である。

一旦パターン化層が非硬化配合物から形成されると、配合物は６０６に示すように硬化することが可能である。白金触媒化シリコーンの場合において、配合物およびそれから形成されるパターン化層は、加熱し、従って、熱的に硬化することが可能である。代替実施形態において、化学線に対して反応する触媒システムは用いることが可能である。硬化の一般的な条件は３５０°Ｆで５分である。

類似の方法は熱可塑性ポリマー配合物を用いて実施することが可能である。例えば、熱可塑性ポリマー配合物は研磨剤粒子および任意の強化粒子状物質と共に混合することが可能である。こうした混合は押出成形機または加熱混合機中で行うことが可能である。ポリマー配合物、研磨剤粒子および強化粒子状物質を含む混合配合物は、押出成形しパターン化することが可能である。例えば、表面パターンは、スタンプ、ローラー、または他のパターン化技術を用いて混合配合物の押出成形層の表面中に形成することが可能である。特定実施例において、混合配合物はネガ・パターン化金型上に押出成形することが可能である。混合配合物は冷却して研磨層を形成することが可能である。接着層またはファスナー層は添加して研磨製品を形成することが可能である。あるいは、本方法は熱可塑性硬化物の使用のために適合することが可能である。

研磨物品の実施形態は種々の工業用途において有用であることが可能である一方で、研磨物品の特定実施形態は光学材料修理産業などの表面処理産業において有利な用途を有する。例えば、光学材料または塗装表面などの処理表面は、前やすりがけ処理を用いて薄く削ることができる。前やすりがけは、一般的に、粗粒子研磨物品を用いて行われ、一般に、大きな表面欠陥を除去し、マット仕上げを残す。代表的な実施形態において、前やすりがけ表面は、さらに、粗粒子研磨剤よりも小さな粒径を有する研磨物品を用いて薄く削られる。例えば、前やすりがけ表面は上述の配合物から形成される研磨物品を用いてさらに薄く削ることが可能である。配合物はポリマー配合物、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含むことが可能である。

別の実施例において、前やすりがけ表面は、さらに、磨耗により表面積が増大するように設定された表面パターンを有する層を含む研磨物品を用いて薄く削ることが可能である。該層はポリマー配合物および研磨剤粒子を含むことが可能である。研磨物品は裏当て層なしであることが可能である。

研磨後、研磨表面はバフ研磨するかまたは磨くことが可能である。例えば、研磨表面はウールパッドまたはフォームパッドによりバフ研磨または磨くことが可能である。バフ研磨または磨かれた表面は、一般的に、望ましい粗さおよび光沢を有する。

特定実施形態において、研磨物品はＣＤｓまたはＤＶＤｓなどの光学材料を修理するために用いることが可能である。例えば、ＣＤまたはＤＶＤレンタル施設または再販業者は使用済み光学材料を受け取ることが可能である。一つの実施例において、施設は店頭を通して光学材料を受け取ることが可能である。別の実施例において、施設は郵便を介して光学材料を受け取ることが可能である。ＣＤまたはＤＶＤは上述のように形成される研磨物品により研磨することが可能である。特定実施例において、研磨物品は裏当て層を含まない。別の実施例において、研磨物品は感圧性接着剤表面を含むことが可能である。ＣＤまたはＤＶＤは洗浄し磨くことが可能である。次に、ＣＤまたはＤＶＤは、再度貸すかまたは売られるなどの続く用途のために提供することが可能である。特に、こうした研磨物品は、続いて塗装処理が全く用いられない方法において有用であり、研磨物品による研磨は、研磨表面に対する塵埃耐性を付与することが可能である。

研磨物品の特定実施形態は、用いられる場合に、改善された表面特性を有利に提供する。例えば、研磨物品の特定実施形態の使用は、研磨表面における粗さおよび光沢の改善を示すことが可能である。例えば、光沢性能は研磨物品を用いて調製される表面の平均光沢度として定義することが可能である。新しく塗装された金属表面の２フィート×４フィート面積は、最初に、３Ｍから市販されている３Ｍ２６０ＬＰ１５００によりやすりがけするか、または前やすりがけすることが可能である。こうした前やすりがけは、一般的に、マール−フェデラル・パーソメーター（Ｍａｈｒ−Ｆｅｄｅｒａｌ Ｐｅｒｔｈｏｍｅｔｅｒ）Ｍ２を用いての測定で、７．８〜９マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）を有する表面を作りだす。前やすりがけされた塗装表面は、試験しようとする研磨物品を用いて１分間にわたりやすりがけされる。平均粗さおよび６０度光沢（トリコール・システムズ（Ｔｒｉｃｏｒ−ｓｙｓｔｅｍｓ）からのマイクロ・トリグロス計（Ｍｉｃｒｏ Ｔｒｉ−Ｇｌｏｓｓ ｍｅｔｅｒ））を測定する。光沢性能は上述の手順後のやすりがけ物品の平均光沢度である。研磨物品の特定実施形態は、６０°での光沢または反射率条件下で測定して、少なくとも約２６、または少なくとも約２８．５などの少なくとも約２５の平均光沢性能を作りだすことが可能である。光沢性能は粒子のグリットサイズに大きく依存する。例えば、Ｊ４００以上のようなより粗いグリットは２０未満の光沢度を与えることができるが、一方で、Ｊ３０００のような極微細のグリットは６０の光沢度を与えることができる。グリットサイズが二つの試料間で一貫している場合には、結合剤配合物および強化粒子状物質は光沢性能に影響を与えることができる。加えて、粗さ性能は上述のやり方で調製される表面に対する平均粗さ（Ｒａ）として定義される。研磨物品の特定実施形態は、マイクロインチ単位で測定して、約３．１以下、またはなお約２．６以下などの約３．５以下の粗さ性能を示すことが可能である。

さらなる実施例において、粗さ指標および除去指標は、アクリルシート上の研磨物品の性能に基づき定義することが可能である。研磨製品は、圧力駆動のハッチン（Ｈｕｔｃｈｉｎ）のランダムオービタルサンダーに取り付けられる。製品を、３Ｍ２６０Ｌ１５００により前やすりがけされる６個のアクリルパネル上でやすりがけする。全体やすりがけ時間はパネル当り３０秒で３分である。３０秒後、アクリルパネルは、質量損失およびマイクロインチで測定される表面粗さＲａについて測定される。除去指標は６個のアクリルパネルの合計質量損失として定義され、粗さ指標は第１アクリルパネルの平均粗さＲａとして定義される。特に、研磨製品に対する粗さ指標は、マイクロインチ単位で測定して、５．０以下、４．０以下、またはなお３．０以下などの６．０以下であることが可能である。さらなる実施例において、除去指標は、グラムで測定して、少なくとも約０．２、少なくとも約０．３、またはなお少なくとも約０．５などの少なくとも約０．１であることが可能である。

実施例１

シリコーン系配合物から形成される層の機械的性質を測定する。ワッカー・シリコーンズ（Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）から市販されているエラストジル（Ｅｌａｓｔｓｉｌ）（登録商標）３００３ＬＲ５０液体シリコーン部分ＡおよびＢ、および配合物全体質量に対して約６０質量％のＪ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を混合することにより、配合物を形成する。エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０は、約３３質量％の推定含量での予混合シリカ強化材を含む２部の液体シリコーンである。これは全体配合物中の約１３質量％のシリカに対応する。エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０なしの研磨剤粒子は、約３６０，０００ｃｐｓの１０ｓ^-1剪断速度での粘度を有する（ＤＩＮ５３０１９）と共に、研磨剤粒子なしで硬化する場合に、約１０．６ＭＰａの引張強度および５２０％の伸びを有する（ＤＩＮ５３５０４Ｓ１）。配合物は加圧下１７５℃で５分間にわたり熱い金型中で硬化される。

硬化配合物は約７．７６ＭＰａ（１１２６ｐｓｉ）の引張強度および約１３７％の破断伸び（ＡＳＴＭ・Ｄ４１２）を示す。加えて、硬化配合物は約７．２２ＭＰａ（１０４８ｐｓｉ）の１００％弾性率およびショアＡ硬度８３を示す。
実施例２

二つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト（Ｔｒｉｚａｃｔ）４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料１は、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６５質量％ＷＡ８００アルミナ研磨剤粒子を含む配合物から形成されると共に、５００マイクロメートル辺での四角の基部および約２５０マイクロメートルの表面上の高さを有するピラミッド構造のパターンを含む。試料１を、約４５分のサイクル時間にわたり、約３５０°Ｆに加熱された金型中で硬化させ、約１００°Ｆに冷却する。試料２を、上述のやり方で、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から調製する。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。該部を試料１または２または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表１は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料１、試料２、または比較試料に対して表面中に欠陥は全く見られない。試料１および試料２の両方は、３ＭのトリザクトＰ３０００に較べて類似の粗さを示す。しかし、試料１および２は、比較試料よりも約１００％大きい改善された光沢性能を示す。
実施例３

二つの裏当てなし研磨剤試料を、各種の強化シリカ含量を用いて調製する。試料３を、上述のやり方で、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から調製する。試料３は約１３％のヒュームド・シリカを含有した。試料４を、各々がペンシルベニア州、モリスビルのゲレスト（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．）から市販されているＤＭＳ−Ｖ３１ビニル末端基ポリジメチルシロキサン、ＨＭＳ−３０１水素化物架橋剤、およびＳＩＰ６８２９．２白金触媒を、キャボット（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている百分の１０部のキャボジル（Ｃａｂｏｓｉｌ）Ｍ５ヒュームド・シリカと混合し、混合物を形成することにより調製する。混合物を、続いて、６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素と混合する。試料４は約４％のヒュームド・シリカを含有する。

試料を試験し、スピース・ヘッカー（Ｓｐｉｅｓ−Ｈｅｃｋｅｒ）透明塗膜により塗装され、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により６．３〜７．３マイクロインチ範囲内の粗さに前やすりがけした表面の一部上の３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡＰ３０００と比較する。各製品に対するやすりがけ時間はフードの同じ領域上で１分であった。表２は試料の得られる粗さおよび光沢性能を示す。

研磨表面中に欠陥は全く見られない。試料３および試料４の両方は、比較試料に対して改善された光沢性能を示す。しかし、シリカ強化剤のより大きな含量を有する試料３は、光沢性能のより大きな改善および粗さ性能の改善を示す。
実施例４

裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料５は、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成されると共に、直線インチ当り４５個のピラミッドを有するピラミッド構造のパターンを含む。試料５を、約４５分のサイクル時間にわたり、約３５０°Ｆに加熱された金型中で硬化させ、約１００°Ｆに冷却する。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料５または比較試料を用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表３は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料５は、比較製品のそれよりも高い光沢性能を示す。
実施例５

二つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料６および７は、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成されると共に、直線インチ当り４５個のピラミッドを有するピラミッド構造のパターンを含む。試料６は圧縮成形を通して形成され、試料７は押出成形およびエンボス加工により形成される。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料６または７または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表４は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料６および試料７の両方は、比較試料に対して改善された光沢性能を示す。
実施例６

二つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料８および９を、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成する。試料８は直線インチ当り９０個のピラミッドを含む表面を有し、試料９は直線インチ当り４５個のピラミッドによるパターンを有する。両方の試料は圧縮成形を通して形成される。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料８または９または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表５は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料８は、試料９および比較試料に較べて改善された光沢性能を示す。
実施例７

三つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料１０、１１および１２を、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成する。試料１０は直線インチ当り９０個のピラミッドのパターンを有し、試料１１は直線インチ当り４５個のピラミッドのパターンを有し、試料１２はインチ当り３５ラインでの不規則な３螺旋パターンを有する。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料１０、１１、または１２または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表６は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料１２は、試料１０および１１および比較試料に較べて改善された光沢性能を示す。
実施例８

二つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料１３および１４を、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０および６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成する。試料１３は直線インチ当り４５個のピラミッドを含む表面を有し、試料１４は直線インチ当り１２５個のクワッドによるパターンを有する。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料１３または１４または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表７は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料１３および１４は、比較試料に較べて改善された類似の光沢性能を示す。
実施例９

二つの裏当てなし研磨剤試料を、３Ｍから市販されているトリザクト４４３ＳＡ・Ｐ３０００と比較する。試料１５を、ワッカー（登録商標）シリコーン・エラストジル（登録商標）３００３ＬＲ５０、および直線インチ当り４５個のピラミッド有する６０質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成する。試料１６はロットリル（Ｌｏｔｒｙｌ）２９−Ｍａ−０３および直線インチ当り４５個のピラミッドを有する７５質量％Ｊ８００炭化ケイ素研磨剤粒子を含む配合物から形成される。

試料の性能を試験するために、新しく塗装したフードの一部を、３Ｍ２６０ＬＰ１５００により、約７．８〜約９．０マイクロインチ間の平均粗さ（Ｒａ）まで前やすりがけにかける。続いて、該部を試料１５または１６または比較試料の一つを用いて１分間にわたりやすりがけにかける。表８は試料の粗さ性能および光沢性能を示す。

試料１５は、試料１６および比較試料に較べて改善された光沢性能を示す。
実施例１０

裏当てなし研磨剤試料を調製し、上に定義される除去指標および粗さ指標を測定するために試験する。ＬＳＲ２と表示される試料を、３．５ｇのＨＭＳ−３０１水素化物架橋剤および適するＰｔ触媒により、シリコーン油−１００ｇのＤＭＳ−Ｖ３１ビニル末端基シリコーンから作製する。液体は種々の量のヒュームド・シリカおよびＪ８００研磨剤粒子と混合され硬化して、裏当てなしの研磨物品を形成する。表９は試料に対する除去指標および粗さ指標を示す。

表９は、一般に、充填剤粒子状物質含量の増加が、除去指標に及ぼす影響がほとんどないまま粗さ指標を減じることを示す。
実施例１１

裏当てなし研磨剤試料を調製し、上に定義する除去指標および粗さ指標を測定するために試験する。試料を、種々の熱可塑性および熱硬化性材料、および種々の量およびタイプの研磨剤粒子から調製する。表１０は種々の配合物から形成される研磨製品に対する除去指標および粗さ指標を示す。

上記開示主題事項は説明用であり、限定するものではないと考えられるべきであり、添付クレームは本発明の真の範囲内に入る全てのこうした修正、強化、および他の実施形態を包含するように意図されている。従って、法律により許容される最大範囲まで、本発明の範囲は、以下のクレームおよびそれらの同等物の最も広い許容解釈により決定されるべきであり、これまでの詳細説明により制限または限定されるべきではない。

Claims (79)

1. 第１および第２主表面を有する研磨層、
   第２主表面と直接接触する接着層、および
   接着層と直接接触するファスナー層、
   を含む裏当てなし研磨物品。
2. 研磨層がポリマー配合物および研磨剤粒子を含む、請求項１に記載の裏当てなし研磨物品。
3. ポリマー配合物が熱可塑性ポリマーを含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
4. ポリマー配合物がジエンエラストマーを含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
5. ポリマー配合物がシリコーン樹脂を含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
6. ポリマー配合物が少なくとも約５０％の破断伸びを有する、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
7. シリコーン樹脂が液体シリコーン樹脂から形成される、請求項５に記載の裏当てなし研磨物品。
8. 研磨層が、さらに、強化粒子状物質を含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
9. 強化粒子状物質が少なくとも約３質量％の量で含まれる、請求項８に記載の裏当てなし研磨物品。
10. 研磨剤粒子が炭化ケイ素を含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
11. 研磨層が少なくとも約３０質量％の研磨剤粒子を含む、請求項２に記載の裏当てなし研磨物品。
12. 研磨層が少なくとも約１００％の破断伸びを有する、請求項１に記載の裏当てなし研磨物品。
13. 研磨層が約５００ミル以下の厚さを有する、請求項１に記載の裏当てなし研磨物品。
14. 前記厚さが約３５０ミル以下である、請求項１３に記載の裏当てなし研磨物品。
15. 第１主表面が突出部のセットを画定する、請求項１に記載の裏当てなし研磨物品。
16. 突出部のセットがパターンで配置される、請求項１５に記載の裏当てなし研磨物品。
17. 突出部のセットが傾斜側壁化表面突出部である、請求項１５に記載の裏当てなし研磨物品。
18. 研磨層が自立状態にある、請求項１に記載の裏当てなし研磨物品。
19. 第１および第２主辺を有し、第１主辺が研磨物品の第１表面から延びる突出部のセットを画定する研磨層、および
    研磨物品の第２表面を画定し、第２主辺と直接接触する接着層、
    を含む研磨物品。
20. 研磨層がポリマー配合物および研磨粒子を含む、請求項１９に記載の研磨物品。
21. ポリマー配合物が少なくとも約５０％の破断伸びを有する、請求項２０に記載の研磨物品。
22. ポリマー配合物が熱可塑性ポリマーを含む、請求項２０に記載の研磨物品。
23. ポリマー配合物がシリコーン樹脂を含む、請求項２０に記載の研磨物品。
24. シリコーン樹脂が液体シリコーン樹脂から形成される、請求項２３に記載の研磨物品。
25. 研磨層が少なくとも約１００％の破断伸びを有する、請求項１９に記載の研磨物品。
26. 研磨層が約５００ミル以下の厚さを有する、請求項１９に記載の研磨物品。
27. 突出部のセットがパターンで配置される、請求項１９に記載の研磨物品。
28. 突出部のセットが傾斜側壁化表面突出部である、請求項１９に記載の研磨物品。
29. 突出部配列を有し、約５００ミル以下の厚さを有する研磨層、
    を含む、裏当てなしである研磨物品。
30. 前記厚さが約３５０ミル以下である、請求項２９に記載の研磨物品。
31. さらに研磨層と直接接触する接着層を含む、請求項２９に記載の研磨物品。
32. 接着層が研磨物品を研磨機械に取り付けるように設定される感圧表面を形成する、請求項３１に記載の研磨物品。
33. さらに接着層と直接接触するファスナー層を含む、請求項３１に記載の研磨物品。
34. 使用済みの光学材料を受け取り、
    第１主表面が突出部のセットを画定する第１および第２主表面を有する研磨層を含む裏当てなし研磨物品を用いて使用済み光学材料を研磨し、
    次の使用のための光学材料を提供すること、
    を含む、光学材料を修理する方法。
35. 裏当てなし研磨物品が研磨層の第２主表面と直接接触する接着層を含む、請求項３４に記載の方法。
36. 裏当てなし研磨物品が接着層と直接接触するファスナー層を含む、請求項３５に記載の方法。
37. 液体シリコーン・ゴム、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を含む硬化配合物から形成される研磨物品。
38. シリカ強化粒子状物質がヒュームド・シリカを含む、請求項３７に記載の研磨物品。
39. 配合物が少なくとも約３質量％のシリカ強化粒子状物質を含む、請求項３７に記載の研磨物品。
40. 配合物が少なくとも約１０質量％のシリカ強化粒子状物質を含む、請求項３９に記載の研磨物品。
41. 研磨剤粒子が窒化物、炭化物、酸化物、またはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３７に記載の研磨物品。
42. 研磨剤粒子が炭化物を含む、請求項４１に記載の研磨物品。
43. 炭化物が、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、および炭化チタンからなる群から選択される、請求項４２に記載の研磨物品。
44. 炭化物が炭化ケイ素を含む、請求項４３に記載の研磨物品。
45. 研磨剤粒子が窒化物を含む、請求項４１に記載の研磨物品。
46. 窒化物が、立方晶窒化ホウ素および窒化ケイ素からなる群から選択される、請求項４５に記載の研磨物品。
47. 研磨剤粒子が酸化物を含む、請求項４１に記載の研磨物品。
48. 酸化物が、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ジルコニア／アルミナ酸化物、セリア、二酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、およびクロミアからなる群から選択される、請求項４７に記載の研磨物品。
49. 研磨剤粒子が、シリカ、アルミナ（溶融または焼結）、ジルコニア、ジルコニア／アルミナ酸化物、炭化ケイ素、ガーネット、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、窒化ケイ素、セリア、二酸化チタン、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、酸化スズ、炭化タングステン、炭化チタン、酸化鉄、クロミア、フリント、エメリー、およびそれらのあらゆる組合せからなる群から選択される、請求項３７に記載の研磨物品。
50. 配合物が少なくとも約３０質量％の研磨剤粒子を含む、請求項３７に記載の研磨物品。
51. 配合物が少なくとも約４５質量％の研磨剤粒子を含む、請求項５０に記載の研磨物品。
52. 配合物が少なくとも約５５質量％の研磨剤粒子を含む、請求項５１に記載の研磨物品。
53. １部が架橋剤を含む、２部のシリコーン・ゴムから液体シリコー・ゴムが形成される、請求項３７に記載の研磨物品。
54. 架橋剤がシリコーン主鎖を有する、請求項５３に記載の研磨物品。
55. 硬化配合物が少なくとも約１００％の破断伸びを有する、請求項３７に記載の研磨物品。
56. 破断伸びが少なくとも約１２０％である、請求項５５に記載の研磨物品。
57. 破断伸びが少なくとも約１３５％である、請求項５６に記載の研磨物品。
58. 硬化配合物が７５以下のショアＤ硬度を有する、請求項３７に記載の研磨物品。
59. 硬化配合物が約８．０ＭＰａ以下の引張弾性率を有する、請求項３７に記載の研磨物品。
60. 引張弾性率が約７．６ＭＰａ以下である、請求項５９に記載の研磨物品。
61. 硬化配合物が少なくとも約７．０ＭＰａの引張強度を有する、請求項３７に記載の研磨物品。
62. 引張強度が少なくとも約７．５ＭＰａである、請求項３７に記載の研磨物品。
63. 研磨物品が研磨シートの形態にあると共に、研磨物品が裏当て層なしである、請求項３７に記載の研磨物品。
64. 研磨物品が表面突出部の組立て品を有する主表面を有するシートの形態にある、請求項３７に記載の研磨物品。
65. 表面突出部の組立て品がパターンで配置される、請求項６４に記載の研磨物品。
66. 表面突出部が傾斜側壁化表面突出部である、請求項６５に記載の研磨物品。
67. 表面突出部が垂直壁面化表面突出部である、請求項６５に記載の研磨物品。
68. さらに接着層を含む、請求項３７に記載の研磨物品。
69. さらにホックおよびループシステム中に取り付けるように適合される層を含む、請求項３７に記載の研磨物品。
70. 硬化配合物が約５００ミル以下の厚さを有する層を形成する、請求項３７に記載の研磨物品。
71. 前記厚さが約３５０ミル以下である、請求項７０に記載の研磨物品。
72. 液体シリコーン・ゴム、シリカ強化粒子状物質、および研磨剤粒子を混合して配合物を形成し、
    配合物の表面態様層を形成し、および
    配合物を硬化すること、
    を含む方法。
73. 配合物を硬化することが配合物を熱的に硬化することを含む、請求項７２に記載の方法。
74. 配合物を硬化することが化学線を用いて配合物を硬化することを含む、請求項７２に記載の方法。
75. 表面態様層を形成することが、磨耗により表面積が増加するように設定される表面態様層中の表面構造のセットを形成することを含む、請求項７２に記載の方法。
76. 表面層を形成することが約５００ミル以下の厚さを有する層を形成することを含む、請求項７２に記載の方法。
77. 少なくとも約１００％の伸びを有する、シリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む層、
    を含む研磨物品。
78. シリコーン結合剤および研磨剤粒子を含むと共に、約１００ミル以下の厚さを有する、磨耗により表面積が増加するように設定される表面態様層、
    を含む、裏当て層なしである研磨物品。
79. 表面突出部を有し、シリコーン結合剤および研磨剤粒子を含む層、
    を含む、少なくとも約２０の光沢性能値を有する研磨物品。

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