JP4188702B2 - 研磨粒子およびポリマー反応生成物を含む研磨物品 - Google Patents

Description

本発明は、研磨粒子と、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネートおよび遊離基源を含む成分のポリマー反応生成物のようなポリマー材料とから構成される研磨物品に関する。

有機細胞様または泡基材（例えば、ポリウレタン）内にコートかつ／または分散された研磨粒子を含む研磨物品は周知である。かかる物品としては、パッド、シート、ディスクおよび車（例えば、ハースト（Ｈｕｒｓｔ）による特許文献１、アプトン・ジュニア（（Ｕｐｔｏｎ， Ｊｒ．）による特許文献２、アプトン・ジュニア（Ｕｐｔｏｎ， Ｊｒ．）による特許文献３、およびトッチ−ギルバート（Ｔｏｃｃｉ−Ｇｕｉｌｂｅｒｔ）による特許文献４を参照のこと）が例示される。これらの物品は、金属や木材をはじめとする様々なワークピースを研磨するのに用いられてきた。「スナッギング」のような粗寸法調整操作から、ポリッシングやバフ研磨のような精細仕上げ操作までの研磨操作にも適用されてきた。

ポリウレタン細胞様または泡マトリックス内に分散および／またはこれに接合された研磨粒子を含む研磨物品は、例えば、多くの用途のいずれかに用いるために設計された金属（例えば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンまたはチタン合金）基材上に最終精細表面を与えるために用いられてきた。かかる基材の仕上げにおいて望まれることは、部位毎に繰り返し、金属表面に仕上げを施して、金属表面の設計特徴に沿わせ、仕上げ金属表面に残渣の研磨物品材料（「スミアリング」）を残さない能力である。現在の泡研磨剤は、これらの特徴のそれぞれについて所望のレベルを同時に与えてはいない。
米国特許第２，７８０，５３３号明細書 米国特許第２，８８５，２７６号明細書 米国特許第２，９７２，５２７号明細書 米国特許第３，２５２，７７５号明細書

本発明は、研磨粒子とポリマー材料を含む研磨物品（例えば、研削砥石）を提供する。本発明による好ましい研磨物品は、研磨粒子と、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネートおよび遊離基源（例えば、過酸化物）を含む成分のポリマー反応生成物と、を含む。

本発明による研磨物品はまた、研磨粒子と、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネートおよび遊離基源（例えば、過酸化物）を含む成分を組み合わせることにより調製可能な飽和ポリウレタンを含むポリマー材料とから構成される。

理論に拘束されることは望むところではないが、イソシアネート官能性部分（官能基が２個以上）（例えば、ポリイソシアネート）と、官能基が２個以上の（例えば、ポリオール）イソシアネート官能性部分（例えば、ヒドロキシ官能性材料）と反応性の材料とのポリマー反応生成物はポリウレタンと考えられる。一般的な部類として、本明細書で用いる「ポリウレタン」という用語には、真のポリウレタン、真のポリウレア、ポリウレアウレタンおよびポリウレタンウレアが含まれる。イソシアネート官能性材料およびイソシアネート官能性反応性材料は等量で大きく異なる。従って、反応の化学量論は、イソシアネート指数（イソシアネート反応性官能性部分の等量で除算したイソシアネート官能性部分の等量に１００を乗算したもの）に基づいており、イソシアネート指数１００とは、化学量論的平衡を意味する（すなわち、１個のイソシアネート官能基がそれと反応する１個のイソシアネート反応性官能基を有している）。本発明による好ましい研磨物品については、一般に、飽和ポリオールおよび飽和ポリイソシアネートのポリマー反応生成物１００重量部当たり、２重量部の遊離基源および２０重量部のおよび研磨粒子である。

本発明による研磨物品は、全体に分散された空隙を有するポリマーマトリックスから構成されているのが好ましい。空隙は隔離されていても（「独立気泡」）、および／または連通されていてもよい（「連続気泡」）。ポリマーマトリックスは可撓性であっても剛性であってもよい。さらに、本発明による研磨物品は、好ましくは少なくとも２５パーセントの空隙率、より好ましくは少なくとも５０パーセントの空隙率、さらにより好ましくは７５〜９０パーセントの空隙率を有しており、パーセント空隙率は、物品の容積と様々な成分の材料固体体積フラクションの合計の差を物品の容積で除算して１００％を乗算した計算値である。

他の態様において、本発明による研磨物品は、潤滑剤（例えば、脂肪酸の金属塩、固体潤滑剤、脂肪酸のエステル、鉱油およびワックスおよびポリ（ジメチルシロキサン）ガム）からさらに構成されるのが好ましい。

他の態様において、本発明は、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、遊離基源および砥粒を含む成分を化合して硬化性組成物を提供する工程と、硬化性組成物を硬化して研磨物品を提供する工程と、を含む研磨物品の製造方法を提供する。

他の態様において、本発明は、本発明による、外側表面を有する研磨物品を提供する工程と、研磨物品の前記外側表面の少なくとも一部をワークピースの表面と摩擦接触させる工程と、研磨物品の外側表面またはワークピースの表面のうち少なくとも１つを他方に対して動かして、ワークピース表面の少なくとも一部を研磨する工程と、を含む表面の研磨方法を提供する。本方法は、バフ研磨化合物の使用を含んでいてもよく、バフ研磨化合物は、研磨物品の外側表面の少なくとも一部にある。

本発明による研磨物品の実施形態は、可撓性があり、適合性があり、軽量である。本発明による好ましい研削砥石は滑らかに動き、従来の研削砥石よりあまり「チャタリング」がない。さらに、本発明による好ましい研削砥石は、従来の研削砥石よりあまり砥粒を用いない。本発明による好ましい研磨物品はまた、使用中「スミア（ｓｍｅａｒ）」されない傾向がある。一般的に望ましくないスミアリングは、研磨物品と接触しているワークピースが十分に熱くなって、研磨物品の一部が軟化してワークピースに移るときに生じる恐れがある。

研磨物品は、車、ブロック、ディスクおよびベルトをはじめとする業界に公知の様々な形状および構成とすることができる。図１を参照すると、本発明による研削砥石１０は、内部リングコア１２と、ポリウレタン（例えば、飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネートおよび遊離基源を含む成分のポリマー反応生成物）１４と、砥粒１６とを含む。図２および２Ａにおいて、本発明による研磨ブロック２０は、ポリウレタン２４と、砥粒２６と空隙２８とを含む。さらに、例えば、図３に、脱着可能なバッキングプレート３１と、ポリウレタン３４と、砥粒３６とを含む本発明による研磨ディスク３０を示す。

好ましくは、ポリイソシアネートおよびポリオール成分のイソシアネート指数は８０〜１２０であり、遊離基源対飽和ポリオールと飽和ポリイソシアネートのポリマー反応生成物の重量比は１：１０００〜１：１０（より好ましくは１：１００〜１：２０）である。

−飽和ポリオール
本明細書において、「飽和ポリオール」（または「非オレフィンポリオール」）とは、ヒドロキシ官能基が少なくとも２個のヒドロキシ官能性材料のことを指し、不飽和についての古典的な臭素試験に負の応答を示し、ポリオールを水性臭素溶液へ滴下しても即時の脱色とはならない。好適な飽和ポリオールとしては、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールが挙げられる。有用なポリエステルジオールとしては、アジピン、グルタルおよびフタル酸のような二酸と、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオールおよびジプロピレングリコールのようなジオールの縮合に基づくものが挙げられる。有用なポリエステルトリオールとしては、上記のものを、トリメチロールプロパンのようなトリオールまたはグリセリンと組み合わせた縮合に基づくものが挙げられる。その他の有用なポリエステルポリオールとしては、ガンマ−カプロラクトンと、二および三官能性出発剤の重合に基づくポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールおよびそのコポリマーおよびブレンドのようなポリエーテルジオール、グリセロールやトリメチロールプロパンのような三官能性出発剤を組み込んだポリプロピレングリコールトリオールが挙げられる。好適な飽和ポリオールとしてはまた、ヒドロキシ官能性オリゴマーを与える化学量論より少ない二官能性イソシアネートで鎖が伸張されたポリオールが挙げられる。

その他の飽和ポリオールとしては、エチレングリコールのような短鎖ジオールおよびトリオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、レゾルシノールビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、トリエタノールアミンが挙げられる。かかる短鎖ジオールおよびトリオールは、例えば、機械特性を改善するために、長鎖ポリオールと組み合わせて用いてもよい。さらに、特性を修正するために、アミンをポリオールに組み込んでもよい。かかるアミンの例としては、ルイジアナ州バトンルージュのアルベマール社（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐ．， Ｂａｔｏｎ Ｒｏｕｇｅ， ＬＡ）より、「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ） １００」および「エタキュア（ＥＴＨＡＣＵＲＥ） ３００」という商品名で、ペンシルバニア州アレンタウンのエアプロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ， ＰＡ）より「バーサリンク（ＶＥＲＳＡＬＩＮＫ）１０００」という商品名で入手可能なものが例示される。

本発明による研磨物品を作成するのに好適な飽和ポリオール源は業界に公知であり、例えば、ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー）社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ （Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）， Ｉｎｃ．， Ｌｙｎｄｈｕｒｓｔ， ＮＪ，）より予め調製された泡システムの一部として「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で市販されているものが挙げられる。（この系はまた、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名の飽和ポリイソシアネートも含む。）本明細書で用いる「予め調製された」とは、主反応成分だけではなく、所望のポリマー反応生成物を生成するべく最適化された安定剤、触媒および発泡剤のような補助剤も含む組成物のことを指す。

−飽和ポリイソシアネート
本明細書において、「飽和ポリイソシアネート」（または「非オレフィンポリイソシアネート」）とは、イソシアネート官能基が少なくとも２個のイソシアネート官能性材料のことを指し、不飽和についての古典的な臭素試験に負の応答を示し、イソシアネート官能基がトリメチルアミンおよびエタノールと反応して、イソシアネートをさらに未反応とさせた後に、ポリイソシアネートを水性臭素溶液へ滴下しても即時の脱色とはならない。芳香族イソシアネートは、本開示の目的について不飽和とすべきとは考えられない。好適なポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（４，４ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート（２，４ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，２’−ジイソシアネート（２，２ＭＤＩ）およびこれらの混合物、ならびにオリゴマーおよびカルボジイミド、アロファネートのような変性形態、ならびにポリオールとの完全または部分反応により形成されて、イソシアネート官能性ウレタンオリゴマー単体または遊離イソシアネートとの組み合わせを与えるプレポリマーおよび擬似プレポリマー、ならびにトルエン２，４−ジイソシアネート（２，４ＴＤＩ）、トルエン２，６−ジイソシアネート（２，６ＴＤＩ）およびこれら２種類の混合物に基づくイソシアネート、ポリオールとの完全または部分反応により形成されて、イソシアネート官能性ウレタンオリゴマー単体または遊離イソシアネートとの組み合わせを与えるプレポリマーおよび擬似プレポリマーに基づくものが挙げられる。

本発明による研磨物品を作成するための飽和ポリイソシアネート源は業界に公知であり、例えば、ポリウレタン・コーポレーション・オブ・アメリカ（ポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー）社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ （Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）， Ｉｎｃ．）より予め調製された泡システムの一部として「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で市販されているものが挙げられる。この系はまた、「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名の飽和ポリイソシアネートも含む。

−遊離基源
好適な遊離基源としては、有機過酸化物、アゾ化合物および過硫酸化合物が挙げられる。化学線またはイオン化放射線により生成される遊離基もまた、好適な小さな寸法または有効な透明性を有する研磨物品に用いてよい。本発明による研磨物品を作成するのに好ましい遊離基源としては、過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩およびこれらの組み合わせを挙げることができる。かかる遊離基源およびその市販の源は業界で公知である。その他の好適な遊離基源は、本開示を検討すると当業者には明白であろう。好ましい量の遊離基源材料は、飽和ポリオールおよび飽和ポリイソシアネートのポリマー反応生成物の約０．１重量％〜約１０重量％（より好ましくは約１重量％〜約５重量％）である。

好適な有機過酸化物としては、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、過酸化アセチル、過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ｐ−クロロベンゾイル、過酸化ヒドロキシヘプチル、過酸化シクロヘキサノン、ジ−（ｔ−ブチル）ジパーフタレート、ｔ−ブチルパーアセテート、ｔ−ブチルパーベンゾエート、過酸化ジクミル、ヒドロ過酸化ｔ−ブチル、過酸化メチルエチルケトン、過酸化ジ−（ｔ−ブチル）、ヒドロ過酸化ピナン、ヒドロ過酸化クメン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１’−ビス（１−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジヒドロ過酸化２，５−ジメチルヘキサン、ジセチルパーオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネートおよびｔ−ブチルパーオキシピバレートが挙げられる。

好適なアゾ化合物としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジヒドロ塩化２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）および２，２’−アゾビス（メチルイソブチレート）が挙げられる。

好適な過硫酸塩開始剤としては、単体、または重亜硫酸塩のような還元剤と組み合わせた、過硫酸カリウム、ナトリウムまたはアンモニウムが挙げられる。

本発明による研磨物品を作成するのに好適な砥粒としては、溶融酸化アルミナ（白色溶融アルミナ、熱処理酸化アルミニウムおよび褐色酸化アルミニウムを含む）、炭化ケイ素（緑色炭化ケイ素を含む）、炭化ホウ素、炭化チタン、ダイヤモンド、立体窒化ホウ素、ガーネット、トリポリ（マイクロクリスタリンＳｉＯ_２）、酸化クロム、酸化セリウム、溶融アルミナ−ジルコニア、ゾル−ゲル誘導研磨粒子等が挙げられる。ゾル−ゲル誘導研磨粒子はシードまたは非シードであってもよい。同様に、ゾル−ゲル誘導研磨粒子は、不規則形状であっても、ロッドや三角のようなそれに関連した形状であってもよい。ゾルゲル研磨粒子の例としては、米国特許第４，３１４，８２７号（ライサイザーら（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ ｅｔ ａｌ．））、同第４，５１８，３９７号（ライサイザーら（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ ｅｔ ａｌ．））、同第４，６２３，３６４号（コットリンガーら（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．））、同第４，７４４，８０２号（シュワーベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ））、同第４，７７０，６７１号（モンローら（Ｍｏｎｒｏｅ ｅｔ ａｌ．））、同第４，８８１，９５１号（ウッドら（Ｗｏｏｄ ｅｔ ａｌ．））、同第５，０１１，５０８号（ワルドら（Ｗａｌｄ ｅｔ ａｌ．））、同第５，０９０，９６８号（ピロー（Ｐｅｌｌｏｗ））、同第５，１３９，９７８号（ウッド（Ｗｏｏｄ））、同第５，２０１，９１６号（バーグら（Ｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ．））、同第５，２２７，１０４号（バウアー（Ｂａｕｅｒ））、同第５，３６６，５２３号（ローヴェンホルストら（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ ｅｔ ａｌ．））、同第５，４２９，６４７号（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））、同第５，４９８，２６９号（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））および同第５，５５１，９６３号（ラーミー（Ｌａｒｍｉｅ））に記載されたものが例示される。原材料源としてアルミナ粉末を用いて作成された焼結アルミナ研磨粒子に関する更なる詳細については、例えば、米国特許第５，２５９，１４７号（ファルツ（Ｆａｌｚ））、第５，５９３，４６７号（モンロー（Ｍｏｎｒｏｅ））および第５，６６５，１２７号（モルトゲン（Ｍｏｌｔｇｅｎ））にもある。その他の好適な砥粒は、本開示を検討すると当業者には明白であろう。

本発明による研磨物品は、１００％の特定の種類および／または等級の砥粒またはそのブレンドを含有することができる。砥粒のブレンドがある場合、ブレンドを形成する砥粒の種類は同じサイズであってもよい。代わりに、砥粒の種類は異なる粒子サイズであってもよい。

砥粒は、凝集体の形態に存在していてもよい。研磨凝集体粒子一般的に、複数の研磨粒子、バインダーおよび任意の添加剤を含む。バインダーは有機および／または無機であってよい。研磨凝集体は、不規則形状、またはそれに関連した所定の形状を有していてもよい。形状はブロック、円筒、角錐、コイン、正方形等であってもよい。研磨凝集体粒子は、約４〜約１５０００マイクロメートル、一般的に約６００〜約１２００マイクロメートルの粒子サイズを有している。研磨凝集体粒子に関する更なる詳細については、例えば、米国特許第４，３１１，４８９号（クレスナー（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ））、同第４，６５２，２７５号（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第４，７９９，９３９号（ブローシャー（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ）ら）、同第５，５４９，９６２号（ホームズ（Ｈｏｌｍｅｓ）ら）および同第５，９７５，９８８号（クリスチャンソン（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ））および同時係属出願米国特許出願、２０００年１０月１６日出願の第０９／６８８，４８６号、同第０９／６８８，４８４号および同第０９／６８８，４４４号および２００１年５月２２日出願の第０９／８６２，３５７号にある。

有機ボンド研磨凝集体粒子のある好ましい種類は、砥粒および放射線硬化性重合バインダー前駆体から形成され、実質的に一定の断面積を持ち、粉砕強度が１ポンドを超える（例えば、同時係属米国特許出願、２０００年１０月１６日出願の第０９／６８８，４８６、同第０９／６８８，４８４号および同第０９／６８８，４４４号を参照のこと）。

本発明による研磨物品は、大理石、石膏、フリント、シリカ、酸化鉄、ケイ酸アルミニウムおよびガラス（ガラス泡およびガラスビーズを含む）のような希釈粒子をさらに含んでいてもよい。例えば、研磨物品の希釈粒子対砥粒比は２〜５０重量％とすることができる。

本発明による研磨物品を製造するための潤滑剤としては、脂肪酸の金属塩（例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛）、固体潤滑剤（例えば、（ポリ）テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイトおよび二硫化モリブデン）、鉱油およびワックス、カルボン酸エステル（例えば、ステアリン酸ブチル）、ポリ（ジメチルシロキサン）ガムおよびこれらの組み合わせが例示される。かかる潤滑剤およびその市販の源は業界で公知である。その他の好適な潤滑剤は、本開示を検討すると当業者には明白であろう。

「発泡剤」としても知られている起泡剤を、本発明による研磨物品を提供する補助として用いてもよい。通常、予め調製された飽和ポリオールは、特に、十分な起泡剤を含有しており、組成物を発泡させる。高空隙率の泡が望ましい場合には、水、低沸点液体（例えば、シクロペンタン）および分解してガスを発生する化学薬品（例えば、アゾジカルボンイミドのようなアゾ化合物）のような追加またはその他の起泡剤を含めてもよい。代わりに、またはさらに、例えば、空気（またはその他環境ガス）を、乱流混合または泡立てにより組成物に組み込んだり、混入させてもよい。

本発明による研磨物品を製造するためのその他の任意の添加剤としては、二酸化チタンまたは酸化鉄、重合触媒（例えば、ジブチル錫ジラウレート、第三級アミン等）、泡安定剤（例えば、シロキサンブロックコポリマーのような界面活性剤）、熱またはＵＶ安定化剤または酸化防止剤）および／または研削助剤が挙げられる。

本発明による研磨物品を製造するための研削助剤としては、ワックス、有機ハロゲン化物化合物、ハロゲン化物塩および金属が例示される。かかる研削助剤およびその市販の源は業界で公知である。その他の好適な研削助剤は、本開示を検討すると当業者には明白であろう。有機ハロゲン化物化合物は、一般に、研磨中に分解されて、ハロゲン酸またはガス状ハロゲン化化合物を放出する。かかる材料の例としては、塩素化ろう、例えば、テトラクロロナフタレン、ペンタクロロナフタレンおよびポリ塩化ビニルが例示される。ハロゲン化物塩としては、塩化ナトリウム、氷晶石カリウム、氷晶石ナトリウム、氷晶石アンモニウム、四フッ化ホウ酸カリウム、四フッ化ホウ酸ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウムおよび塩化マグネシウムが例示される。金属としては、スズ、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄、チタンが例示される。その他の研削助剤としては、硫黄、有機硫黄化合物、グラファイトおよび金属硫化物が挙げられる。異なる研削助剤の組み合わせを用いることもまた本発明の範囲に含まれる。好ましい研削助剤は氷晶石であり、最も好ましい研削助剤はテトラフルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ_４）である。

一般に、飽和ポリオールは、遊離基源、潤滑剤のような任意の添加剤とブレンドされた後、砥粒および顔料のような任意の添加剤が添加およびブレンドされる。最後に添加およびブレンドされる成分は、一般に、飽和ポリイソシアネートである。ただし、その他の混合順序であっても有用である。砥粒および潤滑剤のような任意の添加剤は、例えば、カリフォルニア州フュラートンのモアハウス・コウレス（Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ−ＣＯＷＬＥＳ， Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ， ＣＡ ）より「ディスクパーサーミキサー（ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ ＭＩＸＥＲ）」という商品名で入手可能なミキサーを用いて、飽和ポリオールに分散させてもよい。

成分はまた、例えば、成分ストリームを計量装置により計量して、連続ミキサーを用いてブレンドしてもよい（例えば、ギアポンプからミキサーへ）。ミキサーは、高剪断攪拌翼を含んでいるのが好ましい。連続ミキサーは、例えば、ミシガン州グランドラピッドのエッジ・スウィート・カンパニー（Ｅｄｇｅ Ｓｗｅｅｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｇｒａｎｄ Ｒａｐｉｄｓ， ＭＩ）より「ＦＦＨミキサー」という商品名で市販されている。飽和ポリオールおよび非研磨の任意の添加剤は、例えば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニスプロダクツ部門（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ， Ｓａｎｆｏｒｄ， ＮＣ）より「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なポンプを用いて連続ミキサーへ連続計量してもよい。任意で、飽和ポリオールおよび潤滑剤や研磨添加剤のような任意の添加剤は、例えば、オハイオ州、スプリングフィールドのモイノ社（Ｍｏｙｎｏ， Ｉｎｃ， Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ， ＯＨ）より「モイノ・プログレッシブ・キャビティ・ポンプ（ＭＯＹＮＯ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＶＥ ＣＡＶＩＴＹ ＰＵＭＰ）」（型番ＦＣ２Ｃ ＳＳＥ３ ＤＡＡ）という商品名で入手可能なポンプを用いて連続ミキサーへ連続計量してもよい。任意で、砥粒を添加して、ポンプ部と研磨剤の接触を最小にしてもよい。例えば、砥粒を、ニュージャージー州ピットマンのＫ−トロン・インターナショナル社（Ｋ−Ｔｒｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｉｎｃ．， Ｐｉｔｍａｎ ＮＪ）より「Ｋ−トロン二軸容積フィーダー（Ｋ−ＴＲＯＮ ＴＷＩＮ ＳＣＲＥＷ ＶＯＬＵＭＥＴＲＩＣ ＦＥＥＤＥＲ）」（型番Ｔ３５）という商品名で入手可能な単軸または二軸容量フィーダー連続ミキサーへ連続計量し、飽和ポリオールに予備分散せずに直接ミキサーに入れてもよい。ポリイソシアネートは、例えば、ノースカロライナ州サンフォードのゼニスプロダクツ部門（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ， Ｓａｎｆｏｒｄ， ＮＣ）より「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手可能なポンプを用いて連続ミキサーへ連続計量してもよい。

研磨物品は、通常、鋳型を用いるなど、業界に公知の技術を用いて形成できる。例えば、研削砥石を製造するための好適な鋳型としては、適正な所望の直径および高さ、上下封止表面（鋳型プレート）および上下封止面の中央を貫通するコアピンを有するリングが挙げられる。鋳型を構築する材料（例えば、金属、ボール紙、ファイバーガラス、フェノールおよびプラスチック）を含め、好適な鋳型は業界に周知である。剥離ライナ（例えば、シリコーンコート紙）を用いて、研磨物品の鋳型からの除去を促してもよい。

飽和ポリオール／飽和ポリイソシアネート／遊離基源／等混合物は、一般的に硬化中に膨張する。かかる膨張については、鋳型を選択し充填する際に、所望の空隙率または研磨物品の密度と同様に考慮すべきである。

理論に拘束されることは望むところではないが、研磨物品のデュロメータまたは硬度は、砥粒対ポリマー比（ＡＧ／Ｐ）により大幅に影響されると考えられる。ここでポリマーとは、ポリイソシアネートとポリオールのポリマー反応生成物のことを指す。デュロメータスケールは軟性材料についてのショアＡ〜硬性材料についてのショアＤまでである。本発明による好ましい物品について、ショアＡは適合性および細胞様ポリマー材料の硬度の尺度である。本発明による研磨物品の可撓性および研磨性能は、例えば、砥粒対ポリマー比を調整することにより調整することができる。例えば、ＡＧ／Ｐ比が約０．３３までだと、一般に、可撓性の細胞様ポリマー材料だが、比較的低い切断レートとなる。約０．５以上のＡＧ／Ｐだと、一般に、比較的低めの適合性と比較的固めの切断レートを有する硬い細胞様ポリマー材料および研磨物品となる。

好ましくは、本発明による研磨物品の密度は、少なくとも０．１ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．１〜０．６ｇ／ｃｍ^３であり、ショアＡデュロメータ値は少なくとも１０、より好ましくは１０〜５０である。

精密等級（ＡＮＳＩ４００、およびそれより精細なもの）の砥粒を含む研磨物品については、砥粒は一般に、ポリマー材料の細胞壁に位置している。さらに、細胞壁に位置する砥粒はフィラーとして作用し、得られる泡を強化すると考えられる。

密閉鋳型（すなわち、泡前駆体が添加され、鋳型が封止された鋳型）で形成された物品については、鋳型に過充填すると、空隙空間の量が減少する傾向があり、物品密度を増大させ、泡適合性を減少させる傾向がある。

飽和ポリオール／飽和ポリイソシアネート／遊離基源／等混合物は、通常、熱により硬化する。一般に、硬化は、「硬化」と「後硬化」と呼ばれる２つの段階で生じる。まず、鋳型を第１の温度に維持しながら、混合物を硬化する（飽和ポリオールおよび飽和ポリイソシアネートの反応により実質的に形成される）。続いて、第１の温度より高い第２の温度まで物品を加熱することにより、第２の硬化段階（すなわち、後硬化）を行う。第２の温度で、遊離基源を追加の硬化工程で与えて、物品をより好適に用いられるようにする。第２の温度は十分に高く、遊離基源を分解するために十分な期間にわたって維持され、第２の段階の硬化が実質的に完了する。例えば、混合物は、約２５℃〜約１００℃（または遊離基源の分解温度より低い５０℃の温度のいずれか低い方）の温度まで加熱して数分〜数時間にわたって（より一般的には約４５〜６０分）保持する。

金属上下鋳型プレート上の剥離ライナと組み合わせて使い捨て鋳型リングを用いることも本発明の範囲に含まれる。例えば、うず巻き形ボール紙管を使い捨て鋳型リングとして用いてもよい。管を下部鋳型プレートの中心に置いて、反応性組成物を管の内部に入れ、上部鋳型プレートを管の上部に適用し、締め付けて得られる鋳型アセンブリを固定する。かかる鋳型セットアップにより、比較的短い鋳型外し時間で部分硬化が可能であり、ボール紙管内に含まれる部分硬化物品を鋳型アセンブリから外して、さらに硬化する。

本発明による研磨物品は、一般に、使用前ドレッシングされている（すなわち、除去される物品の外側スキン層）。

本発明による研磨物品のガラス転移温度Ｔ_ｇ（実施例２および比較例Ｄの研削砥石について記載したようにして測定）は約−６０℃〜約５０℃（より好ましくは約０℃〜約４０℃）である。好ましい範囲以外のＴｇを有する研削砥石は有用ではあるが、チャタリングのような望ましくない特性を示す傾向がある。さらに、例えば、Ｔｇが約−２０℃未満の研削砥石は比較的弾性の傾向にあるが、約５０℃を超えるＴ_ｇの研削砥石は比較的剛性の傾向がある。好ましい範囲内のＴ_ｇを有する研削砥石は適合性があり、望ましい振動減衰特性を示す（すなわち、使用中チャタリングを示さない）。本発明による好ましい研磨物品はまた、使用中「スミア」されない傾向がある。理論に拘束されることは望むところではないが、遊離基源が存在すると、ポリマー鎖間の架橋に影響し、その結果、ポリマー材料の熱特性（すなわち、良好な高温性能およびスミアの減少）が改善されると考えられる。さらに、過酸化物のような遊離基源の添加により、Ｔ_ｇの範囲が広がって、広い温度範囲にわたって研磨物品の性能特性が改善されたのが観察された。例えば、本発明による好ましい研磨物品は滑らかに動き、従来の車よりあまり「チャタリング」がない。潤滑剤をさらに添加することにより、性能の更なる改善が観察された。例えば、潤滑剤を添加すると、スミアリングが更に減少または排除される。

本発明による研磨物品での研磨は、乾燥または湿潤で行ってもよい。湿潤研磨については、液体を、軽いミストの形態で供給して、フラッドを完了させてもよい。一般的に用いられている液体としては、水、水溶性油、有機潤滑剤およびエマルジョンが例示される。液体は、研磨に関連した熱を減じ、および／または潤滑剤として作用する。液体は、殺菌剤、消泡剤等のような少量の添加剤を含有していてもよい。本発明による研磨物品は、ポリッシングやバフ研磨化合物として知られているような外添研磨化合物と共に用いてもよい。

本発明による研磨物品を用いて、アルミニウムやアルミニウム合金、カーボン鋼、軟鋼、工具鋼、ステンレス鋼、焼き入れ鋼、真鍮、チタン、ガラス、セラミクス、木材、木材状材料、プラスチック、塗料、塗面、有機コート表面等のようなワークピースを研磨してもよい。

本発明の利点および実施形態を以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例に挙げられた特定の材料および量、その他条件および詳細は本発明を不当に限定するものではない。特に断らない限り、部およびパーセンテージはすべて重量基準である。

実施例１
研削砥石を次のようにして作成した。１５０グラムの予め調製された飽和ポリオール（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタン・スペシャルティズ・カンパニー社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ， Ｌｙｎｄｈｕｒｓｔ， ＮＪより「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」という商品名で入手したもの）、１５グラムのステアリン酸リチウム潤滑剤粉末および６グラムのｔ−ブチルパーオクトエート（熱活性遊離基源、テキサス州パサディナのアクゾケミカルズ社（ＡＫＺＯ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ， Ｉｎｃ．， Ｐａｓｅｄｅｎａ， ＴＸ）より「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」という商品名で入手したもの）を混合することにより混合物を調製した。混合物を従来の実験室用三枚刃エアモータミキサーにより、高速で激しく攪拌した。

ステアリン酸リチウムをよく分散したら、１５０グラムの予め調製された飽和ポリイソシアネート（ニュージャージー州リンドハーストのポリウレタンスペシャルティズカンパニー社（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｉｎｃ， Ｌｙｎｄｈｕｒｓｔ， ＮＪより「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」という商品名で入手したもの）を攪拌せずに混合物に加えた後、平均粒子サイズが１４．７マイクロメートルの６０グラムの緑色の炭化ケイ素（マルチサイザ（Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ）による測定でＤｖ５０％、イリノイ州エルムハーストのフジミコーポレーション（Ｆｕｊｉｍｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｅｌｍｈｕｒｓｔ， ＩＬ）より「ＧＣ８００」という商品名で入手したもの）を加えた。これらの追加の成分を混合物と高速でエアモータミキサーにより約２０秒間よく混合した。即時反応せずに混合に十分な時間を与える、この泡系のクリームタイムは約２１秒であった。

得られた混合材料を即時に、最小の廃棄物で、下部に剥離ライナを備えた直径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）、深さ５．１ｃｍ（２インチ）のキャビティを有する鋼鋳型に移した。直径７．６ｃｍ（３インチ）、秤量約１００グラムのガラス繊維コアを鋳型の中心に置いておいた。鋳型は５４℃（１３０°Ｆ）まで予熱させておいた。「混合した」材料を鋳型に均一に分配し、他の剥離ライナ層を適用し、鋳型を密にキャッピングして、成分の反応中、鋳型の密閉を維持した。充填した鋳型を５４℃（１３０°Ｆ）まで熱したオーブンに入れた。１時間後、得られた物品を鋳型から外し、１１０℃（２３０°Ｆ）まで加熱したオーブンに３時間入れた。得られた研削砥石は厚さ５．１ｃｍ（２インチ）、内径７．６ｃｍ（３インチ）および外径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石を秤量したところ４６７グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．２５ｇ／ｃｍ^３（４．２ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は２９〜３１、空隙率は８０．５％であった。

車の被削面に、研磨ツールでドレッシングを施して、車の表面スキンを除去した。

実施例１の研削砥石を可変速度旋盤（ミシガン州カラマズーのハモンドロト−フィニッシュ（Ｈａｍｍｏｎｄ Ｒｏｔｏ−Ｆｉｎｉｓｈ， Ｋａｌａｍａｚｏｏ， ＭＩ）より、ハモンドポリッシングおよびバフ研磨旋盤（ＨＡＭＭＯＮＤ ＰＯＬＩＳＨＩＮＧ ＡＮＤ ＢＵＦＦＩＮＧ ＬＡＴＨＥ）という商品名でより入手したもの）に取り付けた。実施例１の研削砥石の回転周囲は、鋼バフ研磨化合物（ミシガン州デトロイトのＦｏｒａａｍｘ（Ｆｏｒａａｍｘ， Ｄｅｔｒｏｉｔ， ＭＩ）より「ハイカラーリンググレード（ＨＩＧＨ ＣＯＬＯＲＩＮＧ ＧＲＡＤＥ）」商品名、製品番号５１５１０６−ＤＲで入手したもの）の軽い層で局所コートした。チタンワークピース（ゴルフクラブのヘッド）を、手の圧力（約１．４〜２．３キログラム（約３〜５ｌｂ．）の負荷に等しい）を用いて約３〜５秒間、ワークピースの様々な部位で回転車と接触させた（１８００ＲＰＭ（約３７７０ＳＦＰＭ））。非常に精細でほぼ鏡面仕上げが得られた。

実施例２
水を混合物に加えて、低密度泡を作成し、混合物が１０２グラムの予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）、１２２．２グラムの予め調製されたポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）、４５グラムの平均粒子サイズが１４．７マイクロメートル（Ｄｖ５０％、「ＧＣ８００」）の緑色炭化ケイ素、１１．２５グラムのステアリン酸リチウム、４．５グラムのｔ−ブチルパーオクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）および０．７７グラムの脱イオン水を含有していた以外は実施例１に記載したようにして実施例２の研削砥石を作成した。

得られた研削砥石は厚さ５．１ｃｍ（２インチ）、内径７．６ｃｍ（３インチ）および外径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石を秤量したところ３７３グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．１９ｇ／ｃｍ^３（３．２ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は１８〜２０、空隙率は８５．５％であった。

車の被削面に、研磨ツールでドレッシングを施して、車の表面スキンを除去した。

実施例３
実施例３の研削砥石を次のようにして作成した。１１，４９５グラムの予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」、１２６６グラムのステアリン酸リチウム潤滑剤粉末、５０８グラムのｔ−ブチルパーオクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）、８６．２グラムの脱イオン水および２６７．８グラムの酸化鉄粉末（顔料として）を混合することにより混合物を調製した。この混合物を高速で工業ミキサー（カリフォルニア州フュラートンのモアハウスコウレス（Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ−ＣＯＷＬＥＳ， Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ， ＣＡ ）より「コウレスディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」という商品名で入手したもの）により激しく攪拌した。

ステアリン酸リチウムがよく分散したら、平均粒子サイズが１４．７マイクロメートルの５４４８グラムの緑色の炭化ケイ素（Ｄｖ５０％、「ＧＣ８００」）を混合物に加え、よく分散するまで混合した。混合物を、ミキサ（ミシガン州グランドラピッドのエッジスィート社（Ｅｄｇｅ Ｓｗｅｅｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｇｒａｎｄ Ｒａｐｉｄｓ， ＭＩ）より「ＦＦＨミキサー」という商品名で入手したもの）の混合ヘッドの入口ポートへとポンプ（オハイオ州スプリングフィールドのモイノ社（Ｍｏｙｎｏ， Ｉｎｃ．， Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ， ＯＨ）より「モイノ・プログレッシブ・キャビティ・ポンプ（ＭＯＹＮＯ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＶＥ ＣＡＶＩＴＹ ＰＵＭＰ）」）という商品名で入手したもの）により９３０ｇ／分の速度でポンピングした。予め調製されたポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ギアポンプ（ノースカロライナ州サンフォードのゼニスプロダクツ部門（Ｚｅｎｉｔｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ， Ｓａｎｆｏｒｄ， ＮＣ）より「ゼニス・ギア・ポンプ（ＺＥＮＩＴＨ ＧＥＡＲ ＰＵＭＰ）」という商品名で入手したもの）により、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポートへ６７６ｇ／分の速度でポンピングした。混合ヘッドを組み合わせ、入口ストリームを激しく混合した。

得られた混合材料を、２５秒間廃棄物コンテナに向けて、ミキサを安定化させた。２５秒後、混合した材料を、剥離ライナを備えた直径３０．５ｃｍ（１２インチ）、深さ３０．５ｃｍ（１２インチ）のキャビティを有するボール紙および鋼鋳型に２１０秒間向けた。直径１２．７ｃｍ（５インチ）、秤量約１００６グラムのガラス繊維コアを鋳型の中心に置いておいた。鋳型は室温であった。「混合した」材料を鋳型に均一に分配し、剥離ライナ層を適用し、密にキャッピングして、系の反応中、鋳型の密閉を維持した。充填した鋳型を５４℃（１３０°Ｆ）まで熱したオーブンに入れた。１時間後、鋳型の上下鋼プレートを外し、ボール紙鋳造管中に未だある研磨物品を１１０℃（２３０°Ｆ）まで加熱されたオーブンに更に６時間入れた。

得られた研磨物品は厚さ３０．５ｃｍ（１２インチ）、内径１２．７ｃｍ（５インチ）、外径３０．５ｃｍ（１２インチ）および秤量したところ８７６４グラム（ボール紙鋳造管なしで６１７３グラム）であった。この研磨物品を厚さ５．１ｃｍ（２インチ）の車に切断した。ボール紙を除去し外径約２７．９ｃｍ（１１インチ）までドレッシングした後、研削砥石を秤量したところ８２４グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．２９ｇ／ｃｍ^３（４．８ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は３０、空隙率は７８．５％であった。

実施例４
実施例４の研削砥石を次のようにして作成した。１１，４９５グラムの予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」、１２６６グラムのステアリン酸リチウム潤滑剤粉末、５０８グラムのｔ−ブチルパーオクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）、８６．２グラムの脱イオン水および２６７．８グラムの青色顔料（ペンシルバニア州ドイルスタウンのペンカラー社（Ｐｅｎｎ Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｃ．， Ｄｏｙｌｅｓｔｏｗｎ， ＰＡ）より「青色ペースト１６Ｓ８９５」という商品名で入手したもの）を混合することにより混合物を調製した。この混合物を工業用ミキサー（「コウレスディスクパーサー（ＣＯＷＬＥＳ ＤＩＳＣＰＥＲＳＥＲ）」）により、高速で激しく攪拌した。

ステアリン酸リチウムがよく分散したら、平均粒子サイズが１４．７マイクロメートルの５４４８グラムの緑色の炭化ケイ素（Ｄｖ５０％、「ＧＣ８００」）を混合物に加え、よく分散するまで混合した。ポンプ（「モイノ（ＭＯＹＮＯ）プログレッシブキャビティポンプ」）により１４８９ｇ／分の速度で混合物をミキサー（「ＦＦＨミキサー」）の混合ヘッドの入口ポートへポンピングした。予め調製されたポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）を、ギアポンプ（「ゼニス（ＺＥＮＩＴＨ）・ギア・ポンプ」）により、ミキサの混合ヘッドの他の入口ポートへ１０９８ｇ／分の速度でポンピングした。混合ヘッドを組み合わせ、入口ストリームを激しく混合した。

得られた混合材料を、２５秒間廃棄物コンテナに向けて、ミキサを安定化させた。２５秒後、混合した材料を、剥離ライナを備えた直径３０．５ｃｍ（１２インチ）、深さ３０．５ｃｍ（１２インチ）のキャビティを有するボール紙および鋼鋳型に１００秒間向けた。直径１２．７ｃｍ（５インチ）、秤量約１００６グラムのガラス繊維コアを鋳型の中心に置いておいた。鋳型は室温であった。「混合した」材料を鋳型に均一に分配し剥離ライナを適用した。鋳型を密にキャッピングして、系の反応中、鋳型の密閉を維持した。充填した鋳型を５４℃（１３０°Ｆ）まで熱したオーブンに入れた。１時間後、鋳型の上下鋼プレートを外し、ボール紙鋳造管中に未だある研磨物品を１１０℃（２３０°Ｆ）まで加熱されたオーブンに入れ、１１０℃（２３０°Ｆ）でオーブンに６時間保持した。

得られた研磨物品は厚さ３０．５ｃｍ（１２インチ）、内径１２．７ｃｍ（５インチ）、外径３０．５ｃｍ（１２インチ）および秤量したところ７８４１グラム（ボール紙鋳造管なしで５２５０グラム）であった。この研磨物品を厚さ５．１ｃｍ（２インチ）の車に切断した。ボール紙を除去し外径約２７．９ｃｍ（１１インチ）までドレッシングした後、研削砥石を秤量したところ７１１グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．２４ｇ／ｃｍ^３（３．９ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は２０、空隙率は８２．０％であった。

実施例５
実施例５の研削砥石を次のようにして作成した。２００グラムのポリプロピレン・グリコール・トリオール（ペンシルバニア州ピッツバリーのバイエル（Ｂａｙｅｒ， Ｐｉｔｔｓｂｕｒｙ， ＰＡ）ＡＲＣＯＬ １１−２７）、１５グラムのステアリン酸リチウム潤滑剤粉末、４．５グラムの脱イオン水、４グラムのジエタノールアミン（ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチケミカル社（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ， ＷＩ ）より入手したポリイソシアネート反応性架橋剤）、２グラムのアミン触媒（ＣＮグリーンウィッチのウィトコ（Ｗｉｔｃｏ， Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ， ＣＮ）より「ＮＩＡＸ Ａ−３００」という商品名で入手したもの）、２グラムの安定化剤（ＣＮグリーンウィッチのウィトコ（Ｗｉｔｃｏ， Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ， ＣＮ）より入手した「ＮＩＡＸ Ｌ−３００１」）および６グラムのｔ−ブチルペリオクトエート（「トリゴノックス（ＴＲＩＧＯＮＯＸ）２１−ＯＰ０５０」）を混合することにより混合物を調製した。混合物を従来の実験室用三枚刃エアモータミキサーにより、高速で激しく攪拌した。

ステアリン酸リチウムをよく分散したら、１００グラムのポリイソシアネート（ミシガン州ミッドランドのダウケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｍｉｄｌａｎｄ， ＭＩ）より「イソネート（ＩＳＯＮＡＴＥ）２１４３Ｌ」という商品名で入手したもの）を攪拌せずに混合物に加えた後、平均粒子サイズが１４．７マイクロメートルの６０グラムの緑色の炭化ケイ素（Ｄｖ５０％、「ＧＣ８００」）を加えた。これらの追加の成分を混合物と高速でエアモータミキサーにより約１０秒間よく混合した。

得られた混合材料を即時に、最小の廃棄物で、剥離ライナを備えた直径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）、深さ５．１ｃｍ（２インチ）のキャビティを有する鋼鋳型に移した。直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）、秤量約４５グラムのガラス繊維コアを鋳型の中心に置いておいた。鋳型は５４℃（１３０°Ｆ）まで予熱させておいた。「混合した」材料を鋳型に均一に分配し、剥離ライナ層を適用し、密にキャッピングして、系の反応中、鋳型の密閉を維持した。充填した鋳型を５４℃（１３０°Ｆ）まで熱したオーブンに入れた。３０分後、得られた物品を鋳型から外し、１００℃（２３０°Ｆ）まで加熱したオーブンに６時間入れた。得られた研削砥石は厚さ５．１ｃｍ（２インチ）、内径３．２ｃｍ（１．２５インチ）および外径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石を秤量したところ３８２グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．２１ｇ／ｃｍ^３（３．４ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は１７、空隙率は８２．５％であった。

車の被削面に、研磨ツールでドレッシングを施して、車の表面スキンを除去した。

比較例Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ
砥粒または潤滑剤を用いずに、３．２ｃｍ（１．２５インチ）のガラス繊維コアを用い、初期の硬化が５４℃（１３０°Ｆ）で１時間、後硬化が１００℃（２１２°Ｆ）で６時間だった以外は実施例１に記載したようにして比較例Ａの車を作成した。車の密度は０．４０ｇ／ｃｍ^３（６．５１ｇ／インチ^３）であり、ショアＡデュロメータ値は１５〜１６であった。

砥粒、遊離基源または潤滑剤を用いずに、３．２ｃｍ（１．２５インチ）のガラス繊維コアを用い、初期の硬化が５４℃（１３０°Ｆ）で１時間、後硬化が１００℃（２１２°Ｆ）で６時間だった以外は実施例１に記載したようにして比較例Ｂの車を作成した。車の密度は０．４１ｇ／ｃｍ^３（６．７２ｇ／インチ^３）であり、ショアＡデュロメータ値は１８〜２０であった。

遊離基源または潤滑剤を用いずに、３．２ｃｍ（１．２５インチ）のガラス繊維コアを用い、初期の硬化が５４℃（１３０°Ｆ）で１時間、後硬化が１００℃（２１２°Ｆ）で６時間だった以外は実施例１に記載したようにして比較例Ｃの研削砥石を作成した。研削砥石の密度は０．４８ｇ／ｃｍ^３（７．８５ｇ／インチ^３）であり、ショアＡデュロメータ値は２０〜２１であった。

遊離基源を用いず、５４℃（１３０°Ｆ）で３時間後硬化させた以外は実施例１に記載したようにして比較例Ｄの研削砥石を作成した。得られた研削砥石は厚さ５．１ｃｍ（２インチ）、内径７．６ｃｍ（３インチ）および外径２０．６ｃｍ（８．１２５インチ）であった。研削砥石を秤量したところ４５９グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．２、密度は０．２５ｇ／ｃｍ^３（４．１ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は２２〜２４、空隙率は８１．８％であった。

ステアリン酸リチウム粉末の代わりに顆粒ステアリン酸亜鉛潤滑剤を高充填で用い、遊離基源を存在させず、５４℃（１３０°Ｆ）で３時間後硬化させた以外は実施例１に記載したようにして比較例Ｅの研削砥石を作成した。さらに、１１２グラムのステアリン酸亜鉛（メッシュサイズが３２５未満、オハイオ州ストゥのストラクトールカンパニーオブアメリカ（Ｓｔｒｕｋｔｏｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｓｔｏｗ， ＯＨ）より「ＢＥ」という商品名で入手したもの）、３７５グラムの予め調製された飽和ポリオール（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ａ」）、３７５グラムの予め調製された飽和ポリイソシアネート（「ミロキサン（ＭＩＬＬＯＸＡＮＥ）７２０９Ｂ」）および平均粒子サイズが１７．９マイクロメートルの２２５グラムの緑色の炭化ケイ素（Ｄｖ５０％、フジミコーポレーション（Ｆｕｊｉｍｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）より「ＧＣ７００」という商品名で入手したもの）を混合することにより車を作成した。

得られた混合材料を即時に、最小の廃棄物で、下部に剥離ライナを備えた直径３１．８ｃｍ（１２．５インチ）、深さ５．１ｃｍ（２インチ）のキャビティを有する鋼鋳型に移した。直径１２．７ｃｍ（５インチ）、秤量約１６３グラムのガラス繊維コアを鋳型の中心に置き、鋳型を密閉する前に剥離ライナを適用した。鋳型は５４℃（１３０°Ｆ）まで予熱させておいた。得られた研削砥石は厚さ５．１ｃｍ（２インチ）、内径１２．７ｃｍ（５インチ）および外径３１．８ｃｍ（１２．５インチ）であった。研削砥石を秤量したところ１１６７グラムであり、ＡＧ／Ｐ比は０．３、密度は０．３４ｇ／ｃｍ^３（５．５ｇ／インチ^３）、ショアＡデュロメータ値は２０〜３２であった。

各比較例（比較例Ａ〜Ｅ）の車の被削面に、研磨ツールでドレッシングを施して、車の表面スキンを除去した。

車の評価
比較例Ａ〜Ｅの車および実施例３の研削砥石を、バフ研磨化合物を用いなかった以外は実施例１に記載したチタンワークピースで可変速度旋盤でそれぞれ評価した。各比較例Ａ〜Ｅの車についてスミアリングを観察した。比較例Ａ〜Ｅの車はまた残渣を残した。実施例３の車はスミアリングを生じず、残渣を残さなかった。

従来の熱分析装置（ニュージャージー州ピスカータウェイのレオメトリック・サイエンティフィック社（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， Ｉｎｃ．， Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ， ＮＪ）より「レオメトリックスソリッドアナライザーＩＩ（ＲＨＥＯＭＥＴＲＩＣＳ ＳＯＬＩＤＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ ＩＩ）および「動的温度ランプデフォルト試験（ＤＹＮＡＭＩＣ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＲＡＭＰ ＤＥＦＡＵＬＴ ＴＥＳＴ）（計器に添えられたコンピュータソフトウェアによる試験プロトコル）」」」を用いて、実施例２および比較例Ｄの研削砥石のポリマーマトリックスのガラス転移温度Ｔ_ｇを求めた。４０ｍｍ×８ｍｍ×２．５ｍｍの試験試料をフィルムファイバー固定具（計器に添えられた）に取り付け、引張りモードで−３０℃〜２００℃で１０℃／分のランプ速度および６．２８Ｈｚの周波数で評価した。ｔａｎδ曲線のピークにより測定された通り、両試料ともＴ_ｇは２２℃であった（図４を参照。ライン４２は実施例２についてのｔａｎδ曲線であり、ライン４４は比較例Ｄについてのｔａｎδ曲線である。）。しかしながら、実施例２についてはｔａｎδ曲線が広がった。理論に拘束されることは望むところではないが、この広がりは、混合物の後硬化における遊離基源の存在による、架橋反応によるものと考えられる。

実施例２の研削砥石を、バフ研磨化合物を用いなかった以外は実施例１に記載したチタンワークピースで可変速度旋盤で評価した。車は滑らかに動作することが観察された。

本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および目的から逸脱することなしに当業者には明白であり、本発明はここに規定した説明のための実施形態に不当に限定されないものと考えられる。

本発明による研削砥石の透視図。 本発明による研磨ブロックの透視図。 本発明による研磨ディスクの透視図。 実施例２および比較例Ｄのｔａｎδ曲線。

Claims (2)

1. 研磨粒子と；潤滑剤と；飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネートおよび遊離基源を含む成分のポリマー反応生成物と；から構成される研磨物品において、
   空隙率が少なくとも２５パーセントであり、
   密度が０．１ｇ／ｃｍ ^３ 〜１．２ｇ／ｃｍ ^３ であり、
   ショアＡデュロメータ値が１０〜５０である、研磨物品。
2. 飽和ポリオール、飽和ポリイソシアネート、遊離基源、潤滑剤および砥粒を含む成分を組み合わせて硬化性組成物を提供する工程と；
   該硬化性組成物を硬化させて、
   空隙率が少なくとも２５パーセントであり、
   密度が０．１ｇ／ｃｍ ^３ 〜１．２ｇ／ｃｍ ^３ であり、
   ショアＡデュロメータ値が１０〜５０である、研磨物品を提供する工程と；
   を包含する、研磨物品の製造方法。

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