JP5199100B2

JP5199100B2 - 適合性研磨製品並びにその製造法及び使用法

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Publication number: JP5199100B2
Application number: JP2008532385A
Authority: JP
Inventors: ピーター・エイ・フェリペ・シニア; ジェイムズ・ダブリュー・シュッツ; グレゴリー・エイ・ケーンル; マイケル・ジェイ・アネン; アルバート・アイ・エベラーツ
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2026-09-21
Also published as: JP2009508706A; EP1940589B1; CN101272883B; AU2006294911B2; EP1940589A1; AU2006294911A2; KR101481842B1; CN101272883A; KR101477467B1; WO2007038204A1; CA2623292A1; AU2006294911A1; KR20080046678A; US20070066185A1; ES2455143T3; EP1940589A4; US7618306B2; CA2623292C; BRPI0616189A2; KR20140034915A

Description

自動車またはその他の車両の仕上げの美的な品質を保護し保存する方法として、カラーベースコート（顔料入り）の上にクリヤトップコート（顔料なしまたは微量の顔料入り）を施し、ベースコートに長期の耐環境・耐天候性を付与する方法が一般に行われている。この技術は、普通ベースコート／トップコートあるいはベースコート／クリヤコート仕上げとして知られている。ベースコートは通常、プライマー層の上に施される。これらの塗膜を施す際またはそれらを補修する際に、つぶ、出っ張りなどの欠陥が起こり仕上げの美しさを損なうことがある。

このような欠陥の除去（「デニビング」あるいは「つぶの研磨」と呼ばれる工程）に現在使われる方法は非常に時間と手間がかかる上、つぶを研磨した周りのクリヤコートにオレンジピール様の平坦な部分を残すことが多い。外見上のこのような欠陥を避けるために、個々の欠陥の補修だけでは足らず、ボディーパネル全体の補修が要請されることがある。

もっと一般的に言えば、表面を外観的に一致させるという同様の問題は、例えばコーティングされた研磨製品を使って行う従来の多くの研磨処理工程などにおいて少なくとも美的に重要である。

本発明は一つの態様において、以下の条件を満たす適合性研磨製品を提供する。
裏材が第１主要表面を持ち、
第１主要表面の中央部において変形可能な部分に接触し、その変形可能な部分の最厚部が第１主要表面中心に近接し、
伸縮性部材が裏材の第１主要表面に固定され、それが裏材とともに変形可能な部分を包含し、及び
伸縮性部材が裏材の第１主要表面に固定され、それが裏材とともに変形可能な部分を包含し、及び研磨部材が伸縮性部材に固定され、その研磨部材が研磨材と結合剤を含む。
別の態様では、本発明は以下の条件を満たす適合性研磨製品の製造方法を提供する。
第１主要表面を持つ裏材を使い、
第１主要表面の中央部において変形可能な部分に接触し、その変形可能な部分の最厚部が第１主要表面中心に近接し、
伸縮性部材が裏材の第１主要表面に固定され、その伸縮性部材と圧縮性裏材が変形可能な部分を包含し、及び
研磨部材が伸縮部材に固定され、その研磨部材が研磨材と結合部を含むもの。
別の態様では、本発明は以下の条件を満たす適合性研磨製品の製造方法を提供する。
第１主要表面を持つ裏材を使い、
第１主要表面の中央部において変形可能な部分に接触し、その変形可能な部分の最厚部が第１主要表面中心に近接し、
伸縮性部材が裏材の第１主要表面に固定され、その伸縮性部材と圧縮性裏材が変形可能な部分を包含し、及び
重合性結合剤前駆体と研磨材を含む硬化性組成物を延伸性接合層に加え、及び
その硬化性組成物を少なくとも一部硬化させて研磨層を形成する。
ある実施形態では、圧縮可能なフォーム層を固定した可撓性部材を当該裏材が含み、その可撓性部材が裏材の第２主要表面を含む表面を持ち、圧縮可能なフォーム層が裏材の第１主要表面を含む表面を持つ
またある実施形態では、伸縮性部材がエラストマーフォームに固定された適合性エラストマー膜を含み、そこにおいてその適合性エラストマー膜がさらに裏材の第１主要表面に固定される。
本発明による適合性研磨物品は、一例を挙げれば、製造工程にある素材を研磨するような場合に有用である。例えば、本発明はつぶ周辺のクリヤコート表面に外観上まったくあるいはほとんど損傷を残さないような研磨方法を提供し、つぶの非常に望ましい除去効果を達成するとともに、時間、労力、材料を少なからず節約することができる。
ここにおいて、
「圧縮可能」は、機械的に応力を加えることによって実質的に破砕または融着することなく体積を１０％以上縮小させることができることを意味し、
「適合性」は、加わる機械的応力に応じて形体を変えることができることを意味し、
適合性研磨製品の「厚さ」は、裏材の第２主要表面から研磨層の一番外側の表面までの距離で確定される。

本発明による適合性研磨物品は第１主要表面を有する裏材を有し、第１主要表面の中央部に接触する変形可能な部分を有し、その変形可能な部分の最厚部が第１主要表面中心に近接し、裏材の第１主要表面に固定された伸縮性部材を持つ。伸縮性部材と裏材はともに変形可能な部分を包含する。研磨部材は伸縮性部材に、研磨層が少なくとも外向きに配置されるような形で固定される。

適合性研磨製品の典型的な一実施形態を図１に説明する。図１を参照するにあたり、適合性研磨製品１００は第１及び第２主要表面１１５、１１６を持つ裏材１１０を含む。変形可能な部分１２０は第１主要表面１１５の中央部１１７に接触し、その最厚部は第１主要表面１１５の中心１１８に近接する。圧縮可能な裏材１１０はフォーム１１２及びフォーム１１２に固定された任意のポリマー被膜１１３を含む。伸縮性部材１３０は圧縮可能な裏材１１０の第１主要表面１１５に固定され、圧縮可能な裏材１１０とともに変形可能な部分１２０を包含する。研磨層１４２と任意の可撓性裏材１４４を含む研磨部材１４０は伸縮性部材１３０に固定される。任意の取り付けシステム１５０は圧縮可能な裏材１１０の第２主要表面１１６に固定される。

図２（実物大ではない）に説明する適合性研磨物品の他の典型的な実施形態では、適合性研磨物品２００は第１及び第２主要表面２１５、２１６を持つ圧縮可能な裏材２１０を含む。変形可能な部分２２０は第１主要表面２１５の中央部２１７に接触し、その最厚部は第１主要表面２１５の中心２１８に近接する。圧縮可能な裏材２１０はフォーム２１２及びフォーム２１２に固定された任意のポリマー被膜２１３を含む。伸縮性部材２３０は圧縮可能な裏材２１０の第１主要表面２１５に固定され、圧縮可能な裏材２１０とともに変形可能な部分２２０を包含する。研磨層２４２と任意の可撓性裏材２４４を含む研磨部材２４０は伸縮性部材２３０に固定される。任意の取り付けシステム２５０は圧縮可能な裏材２１０の第２主要表面２１６に固定されている。この実施形態においては、圧縮可能な裏材２１０、伸縮性部材２３０、任意の可撓性裏材２４４はいずれも曲線を描き、研磨層２４２は外側に向かって凸部である。

図３はもうひとつの典型的な実施形態を説明する。図３（実物大ではない）を参照するにあたり、適合性研磨製品３００は第１及び第２主要表面３１５、３１６を持つ圧縮可能な裏材３１０を含む。変形可能な部分３２０は第１主要表面３１５の中央部３１７に接触し、その最厚部は第１主要表面３１５の中心３１８に近接する。圧縮可能な裏材３１０はフォーム３１２及びフォーム３１２に固定された任意のポリマー被膜３１３を含む。伸縮性部材３３０は任意の第１エラストマー膜３６１に、このエラストマー膜３６１は圧縮可能な裏材３１０の第１主要表面３１５にそれぞれ固定され、それらが圧縮可能な裏材３１０とともに変形可能な部分３２０を包含する。研磨層３４２と任意の可撓性裏材３４４を含む研磨部材３４０は任意の第２エラストマー膜３６３に、このエラストマー膜３６３は伸縮性部材３３０にそれぞれ固定される。研磨層３４２は成形された研磨複合物３４８の配列を含む。任意のループ３５６を持つ任意の取り付けシステム３５０は、圧縮可能な裏材３１０の第２主要表面３１６に固定される。

図４はもうひとつの典型的な実施形態を説明する。図４（実物大ではない）を参照するにあたり、適合性研磨製品４００は第１及び第２主要表面４１５、４１６を持つ圧縮可能な裏材４１０を含む。変形可能な部分４２０は第１主要表面４１５の中央部４１７に接触し、厚さが実質的に均一な中央部４７０ならびに次第に薄くなる周辺部４７２を持つ。圧縮可能な裏材４１０はフォーム４１２及びフォーム４１２に固定された任意のポリマー被膜４１３を含む。伸縮性部材４３０は任意の第１エラストマー膜４６１に、このエラストマー膜４６１は圧縮可能な裏材４１０の第１主要表面４１５にそれぞれ固定され、それらが圧縮可能な裏材４１０とともに変形可能な部分４２０を包含する。研磨層４４２と任意の可撓性裏材４４４を含む研磨部材４４０（図示なし）は任意の第２エラストマー膜４６３に、このエラストマー膜４６３は伸縮性部材４３０にそれぞれ固定される。研磨層４４２は成形された研磨複合物４４８の配列を含む。ねじ付きファスナ４５２を伴う任意の取り付けシステム４５０は、圧縮可能で弾力的な裏材４１０の第２主要表面４１６に固定されている。この実施形態においては、圧縮可能な裏材４１０は実質的に平面に近いが、伸縮性部材４３０、任意の可撓性裏材４４４はいずれも湾曲しており研磨層４４２は外側に向かって凸部である。

裏材
裏材は堅い、弾力的なならびに／または圧縮可能な材料であれば何でも含むことができる。裏材の柔軟性の程度は普通使用目的によって異なる。

例えば、ある実施形態においては、裏材は堅い板材またはフランジ（例として、成形ポリマーまたは金属板もしくはフランジ）を含むことができる。随意で、これらの実施形態における裏材は以下に記載された例のように、一体型または固定された機械的ファスナを持つ場合がある。

ある実施形態においては、裏材は圧縮可能で伸縮性の不織布ウェブを、任意にそれに固定された１枚かそれ以上の薄い合成ポリマー被膜との組み合わせで有することができる。
有用な不織布ウェブには例としてオープン繊維ウェブ（open fiber web）（例としてロフトオープン繊維ウェブ）が含まれ、この場合繊維は互いの接触点において結合剤で結合される（例として、前駆体の乾燥および／または硬化によって形成される）。不織布ウェブは、例として空気支持構造（例として、米国特許第２，９５８，５９３号（フーバー（Hoover）ら）に記載のもの、カード及びクロスラップ構造、または溶融吹込み構造によって作ることができる。有用な繊維には天然及び合成繊維ならびにそれらの混合物が含まれる。有用な合成繊維には、例としてポリエステル（例としてポリエチレンテレフタレート）、高または低レジリエンスナイロン（例としてヘキサメチレンアディパミド、ポリカプロラクタム）、ポリプロピレン、アクリル（アクリロニトリル重合体から形成）、レーヨン、酢酸セルロース、ビニルアクリロニトリルの塩化コポリマーその他で作られた繊維が含まれる。適用できる天然繊維には綿、羊毛、黄麻、麻布から得られるものが含まれる。

繊維の直径は、例として、１、２、４、６、１０、１３、１７、７０、１１０、１２０、２００デニールまたはそれ未満であるが、これらは必要条件ではない。繊維ウェブの坪量はウェブの厚さと開放性の程度によって決まる。

適合する結合剤前駆体の材料の例として、ラテックス（アクリルラテックスまたはポリウレタンラテックス）、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、重合プラスチゾル、及びこれらの組み合わせが含まれる。

不織布ウェブは成形後に結合剤前駆体でコーティングされ、その後に例としてロールコーティング、ディップコーティング、スプレーによって硬化型結合剤前駆体をウェブに塗布するコーティング工程を経るのが一般的である。

一部の実施形態においては、裏材は少なくともひとつの圧縮可能なフォーム層を含み、また随意的にそれに固定された一つまたはそれ以上の可撓性部材（例としてポリマー被膜）と組み合わされる。一般的にこれらの実施形態においては、コーティングできる主要表面を少なくとも一つ含むすべてのフォーム層を使うことができる。フォーム層はすべての圧縮可能なフォーム材料を含むことができる。一部の実施形態においては、圧縮可能なフォームは伸縮性である。有用なフォームには例として、クロロプレンゴムフォーム、エチレン／プロピレンゴムフォーム、ブチルゴムフォーム、ポリブタジエンフォーム、ポリイソプレンフォーム、ＥＰＤＭポリマーフォーム、ポリウレタンフォーム、エチレンビニルアセテートフォーム、ネオプレンフォーム、スチレン／ブタジエンコポリマーフォームなどの伸縮性フォームが含まれる。有用なフォームにはまた例として、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリブチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリアミドフォーム、ポリエステルフォーム、可塑化ポリ塩化ビニル（いわゆるｐｖｃ）フォームなどの熱可塑性フォームが含まれる。フォーム層は連続気泡もしくは独立気泡のどちらでもよいが、通常、研磨物品が液体とともに使用することを目的とする場合には、多孔性が十分にあり液体の浸入を許すことのできる連続気泡型フォームが望ましい。有用な連続気泡発泡体の特によい例として、ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis, Minnesota）にあるイルブルック（Illbruck）社から指定「Ｒ２００Ｕ」、「Ｒ４００Ｕ」、「Ｒ６００Ｕ」、及び「ＥＦ３−７００Ｃ」として市販されているポリエステルポリウレタンフォームが挙げられる。

圧縮可能な裏材がフォーム層を含む当該実施形態においては、圧縮可能なフォーム層の厚さは通常１〜５０ミリメートルの間であるが、それ以外の厚さを採用することも可能である。通常の場合、ＡＳＴＭＤ−３５７４で測定された圧縮可能なフォーム層の嵩密度は立方ｃｍあたり０．０３グラム（立方フィートあたり２ポンド）以上であるが、それ以下の密度のフォーム層を採用することも可能である。一部の実施形態においては、フォーム層の嵩密度は立方ｃｍあたり０．０３〜０．１０グラム（立方フィートあたり１．８〜６ポンド）である。より薄いまたは厚い及び／もしくはより軽いまたは重いフォームが有用である場合も考えられるが、これらは既存のコーティング装置を使う処理において特殊な手順を必要とすることがありえる。

圧縮可能な裏材は通常実質的に平行な主要表面を持つシート状であるが、主要表面の片面または両面が平面または平面以外である表面形状を採用することも可能である。例として、圧縮可能な裏材がフォーム層を含む当該実施形態においては、第２主要表面を取り付け装置及び第１主要表面の便宜を考慮して平面とすることも可能である。すなわち、そのような表面は平面以外に、波型または螺旋状であっても良い。螺旋状表面はともに米国特許第５，００７，１２８号と第５，３９６，７３７号（共にエングルンド（Englund）ら）に開示されている。

圧縮可能な裏材がフォーム層を含む当該実施形態においては、圧縮可能なフォーム層は８５〜１５０％の伸び範囲（これは伸びた状態のフォーム長さ引く伸びる前のフォーム長さを伸びる前のフォーム長さで割り、これに１００を掛けたものが８５〜１５０％に等しいことを意味する）を持つことができる。

変形可能な材料
変形可能な材料は第１主要表面の中央部に接触し、その最厚部は第１主要表面の中心に近接する。変形可能な材料は気体（例として空気）、液体（例として水、油）、フォーム（例として上述記載のもの）、半固体ゲルまたはペースト、またはこれらの組み合わせを含む。変形可能な材料はポリマー空気袋の内部に封入することができる。

一部の実施形態においては、変形可能な材料はエラストマーを含む。例えば変形可能な材料は、通常高度に可塑化されたエラストマーを含むエラストマーゲルまたはフォーム化されたエラストマーゲルの少なくとも片方を、含んだり、あるいはそれらのみで構成されたりすることも可能である。有用なエラストマーゲルの例には、米国特許第６，９０８，９７９号（アレンドスキー（Arendoski））に記載のものを例とするポリウレタンエラストマーゲル、米国特許第５，９９４，４５０号と第６，７９７，７６５号（共にピアース（Pearce））に記載のものを例とするＳＥＥＰＳエラストマーゲル、スチレンブタジエンスチレン／オイルゲル、そして米国特許第６，０１３，７１１号（ルイス（Lewis）ら）に記載のものを例とするシリコーンエラストマーゲルが含まれる。

固体及びゲル材料について、変形可能な材料の弾性率（１Ｈｚ及び摂氏２５度で計測）は１５００〜４．９×１０^５パスカル（Ｐａ）の範囲であり、例として１７５０〜１×１０^５Ｐａの範囲であるが、これは必要条件ではない。このような変形可能な部分の例には、スチレンブタジエンスチレン／オイルゲル（例として弾性率が１Ｈｚ、摂氏２５度で１９９２Ｐａ）、ウレタンフォーム（例として弾性率が１Ｈｚ及び摂氏２５度で３．０２×１０^５Ｐａまたは摂氏２５度で４．３１×１０^５Ｐａ）、エラストマーウレタンゴム（例として弾性率が１Ｈｚ、摂氏２５度で４．８９×１０^５Ｐａ）が含まれる。

変形可能な材料はどのような形状でもよく、形状の例としてドーム、曲線、円錐形、切断された円錐形、うね型、多面体、切断された多面体といった幾何学的形状及びその他の形状（例としてユルト型）が挙げられる。変形可能な材料はまた、例として方形パッドまたはベルトの場合に、堤型の盛り上がりを持つ（例えば圧縮可能な裏材の第１主要表面の長辺に沿って）ことも可能である。

変形可能な材料は、圧縮可能な裏材の第１主要表面のわずか０．１％から５％、１０％、２０％、３０％、４０％又は５０％、さらに、６０％、７０％、８０％、９０％、又は９９．９％であっても接触することができる。例として、変形可能な材料は圧縮可能な裏材の当該主要表面の半分以上に接触することが可能である。

変形可能な材料の最大厚さは通常、適合性研磨製品の使用目的及び全体的大きさなどを例とする要因に基づいて選ばれる。一部の実施形態においては、変形可能な材料の最大厚さは２５マイクロメートルから０．５センチメートルの範囲である。

伸縮部材
伸縮部材はそれ自身と圧縮可能な裏材の間に変形可能な材料を挟みつつ、研磨製品に一定の柔軟性及び弾力性を提供する材料の層である。

一部の実施形態においては、伸縮性部材はエラストマー膜を含む。エラストマー膜は均一な膜であっても、複合膜（例として同時押出し成形、熱積層成形、接着剤結合で製造された多層構造）であってもよい。エラストマー膜として使用が可能なエラストマーの例には、ポリオレフィン、ポリエステル（例として、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington, Delaware）にあるＥ．Ｉ．デュポン（E.I. du Pont de Nemours& Co.）社から製品名「ＨＹＴＲＥＬ」として市販されているもの）、ポリアミド、スチレンブタジエンコポリマー（例としてテキサス州ヒューストン（Houston Texas）にあるクレイトンポリマー（Kraton Polymers）社から製品名「クレイトン（KRATON）」として市販されている）、ポリウレタン（例として、製品名「ＥＳＴＡＮＥ５７０１」及び「ＥＳＴＡＮＥ５７０２」として市販されているポリウレタンエラストマー）の各種エラストマー、クロロプレンゴム、エチレン／プロピレンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、天然または合成ゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、またはＥＰＤＭゴム、及びこれらの組み合わせが含まれる。有用なエラストマー膜の例には、米国特許第２，８７１，２１８号（ショーレンバーガー（Schollenberger））、米国特許第３，６４５，８３５号（ホジスン（Hodgson））、米国特許第４，５９５，００１号（ポッター（Potter）ら）、米国特許第５，０８８，４８３号（ハイネッケ（Heinecke））、米国特許第６，８３８，５８９号（リーッケ（Liedtke）ら）、米国特許第ＲＥ３３３５３号（ハイネッケ（Heinecke））に記載のものが含まれる。有用なものにはまた、感圧性接着剤をコーティングしたポリウレタンエラストマー膜があり、３Ｍ社（3M Company）から製品名「テガダーム（TEGADERM）」として市販されている。

一部の実施形態においては、伸縮性部材は弾性フォームを含む。例えば、伸縮性部材はエラストマーフォームに固定されたエラストマー膜の複合体を含むことができる。有用な弾性エラストマーフォームには例として、クロロプレンゴムフォーム、エチレン／プロピレンゴムフォーム、ブチルゴムフォーム、ポリブタジエンフォーム、ポリイソプレンフォーム、ＥＰＤＭ重合フォーム、ポリウレタンフォーム、エチレンビニルアセテートフォーム、ネオプレンフォーム、スチレン／ブタジエンコポリマーフォームが含まれる。

固定工程は、例として、接着剤（例としてホットメルトまたは感圧性接着剤）、同時押出し成形、熱積層成形その他適用可能なすべての方法で行うことができる。このような実施形態において裏材の第１主要表面に固定するのは、例として、エラストマー膜またはエラストマーフォームのどちらでもよい。

伸縮性部材は、例として安定剤、充填剤、顔料、加工助剤などのような添加剤を含むことが可能である。

伸縮性部材は裏材に、例としてホットメルト接着剤、感圧性接着剤、糊、加熱積層成形、熱接着その他適用可能なすべての方法で固定することができる。一部の実施形態において、固定工程は例として３Ｍ社（3M Company）から製品番号「ＨＳ３００ＬＳＥ」として市販されているような感圧性転写接着剤で行うことができる。

伸縮性層の厚さは通常０．０１ミリメートルから３．５ミリメートルまでの間であり、例として０．０２〜３．２ミリメートル、あるいは０．０２〜１．７ミリメートルの範囲であるが、それ以外の厚さを採用することも可能である。

伸縮性部材の伸縮弾性率（１Ｈｚ及び摂氏２５度で計測）は通常２．４×１０^５〜７×１０^５パスカルの範囲であり、例として３×１０^５〜６×１０^５パスカル、あるいはさらに４×１０^５〜５×１０^５パスカルの範囲であるが、これは必要条件ではない。

又は、あるいは任意の接合層に加えて、伸縮性部材はコロナ処理、炎処理、酸または塩基プライミングの表面処理をすることが可能である。

研磨部材
研磨部材は、任意に可撓性裏材に固定（コーティングされた研磨製品の場合）された研磨層を含む。任意の可撓性裏材は伸縮性であってもよい。

一部の実施形態においては、図５Ａに表示のとおり研磨層はメーク層及びサイズ層及び研磨材を含む。図５Ａを参照して、研磨層１４０ａはメーク層５０６、研磨材５１０、サイズ層５１２及び任意のスーパーサイズ５１４を含む。メーク、サイズならびに任意のスーパーサイズ層、可撓性のコーティングされた研磨材、及び当該実施形態におけるこれらの製造法には、米国特許第４，５８８，４１９号（カウル（Caul）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４，７５１，１３８号（トゥメイ（Tumey）ら）、米国特許第５，０７８，７５３号（ブロバーグ（Broberg）ら）、米国特許第５，２０３，８８４号（ブカナン（Buchanan））、米国特許第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）、米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、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５，４１７，７２６号（スタウト（Stout）ら）、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（ピーターソン（Peterson）ら）、米国特許第５，４９６，３８６号（ブロバーグ（Broberg）ら）、米国特許第５，６０９，７０６号（ベネディクト（Benedict）ら）、米国特許第５，５２０，７１１号（ヘルミン（Helmin））、米国特許第５，９５４，８４４号（ロー（Law）ら）、米国特許第５，９６１，６７４号（ジャグリアルディ（Gagliardi）ら）、米国特許第４，７５１，１３８号（トゥメイ（Tumey）ら）、米国特許第５，７６６，２７７号（デボー（DeVoe）ら、米国特許第６，０５９，８５０号（リーゼ（Lise）ら）、米国特許第６，０７７，６０１号（デボー（DeVoe）ら）、米国特許第６，２２８，１３３号（サーバー（Thurber）ら）、米国特許第５，９７５，９８８号（クリスチャンソン（Christianson））に記載されたもの、及び３Ｍ社（3M Company）から製品名「２６０Ｌインペリアルフィニッシングフィルム（260L IMPERIAL FINISHING FILM）」として市販されているものが例として含まれる。

他の実施形態においては、研磨層は結合剤に研磨材を含み、この研磨材は例として図５Ｂに表示のとおり結合剤に通常実質的に均一に分散される。図５Ｂを参照すると、研磨層１４０ｂは結合剤５３６と研磨材５１０を含む。このような研磨層の材料と製造法に関する詳細は、米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、米国特許第５，０１４，４６８号（ラヴィパティ（Ravipati）、米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、米国特許第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、米国特許第６，２６１，６８２号（ロー（Law））、米国特許第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）、米国特許出願公開第２００３／０２０７６５９Ａ１号（アネン（Annen）ら）、及び米国特許出願公開第２００５／００２０１９０Ａ１号（シャッツ（Schutz）ら）に例として求めることができる。

研磨部材が裏材を持たない当該実施形態においては、結合剤前駆体内部の研磨材スラリーは伸縮性部材に直接加え、その後少なくとも一部硬化させることができる。本実施形態における有用なコーティングされた可撓性研磨部材の例は、米国特許第６，９２９，５３９号（シャッツ（Schutz）ら）などに求めることができる。

一部の実施形態においては、図５Ｃに記載のとおり、研磨層が研磨層構造体を含むものがある。図５Ｃを参照して、研磨層構造体１４０ｃは精密形成された研磨複合物５６５を含む。精密形成された研磨複合物５６５は結合剤５３６中に分散された研磨材５１０を含む。

図５Ａ〜５Ｃが示す実施形態においては、研磨層は伸縮性部材に、あるいは任意の可撓性裏材が存在する場合にはそれに接触することができる。

本発明の実施に有用な研磨部材構造体は一般に複数の非ランダム形状の研磨複合材を含む研磨層を持ち、この研磨層は任意に可撓性裏材で支持され、伸縮性部材に固定される。ここにおいて、「研磨複合物」は研磨材と結合剤を含む物体を意味する。一部の実施形態においては、成形研磨複合物は既定のパターン（例として配列）に配置することができる。

一部の実施形態においては、成形研磨複合物は少なくとも一部が「精密形成された」研磨複合物を含む。これは、研磨複合物の形状が比較的平滑な表面を持ついくつかの面によって確定され、各面が明確な縁長さを持つはっきりとした縁によって画定されるとともに互いに接し、各面の交点として決定する明瞭な先端部を持っていることを意味する。用語「画定」、「境界」は、それぞれの研磨複合物においてその実際の３次元形状の範囲を定め形状を決定する露出した表面及び縁部に対して適用する。これらの境界は、研磨製品の断片を走査電子顕微鏡で見た場合に一目瞭然である。一つの精密形成された研磨複合物は他の精密形成された研磨複合物と、これらの境界によって、それらの複合物が基底部において共通の境界面で互いに接触していても、はっきりと分別される。これと比較して、研磨複合物が精密な形状を持たない場合には、境界部及び縁部は明確には定められない（例として、研磨複合物に完全硬化前に弛みが出た場合）。精密形成された研磨複合物は、通常既定のパターンや配列で裏材に配置されるが、これは必要条件ではない。

成形された研磨複合物は、その一部の作業面が研磨層の研磨表面から引っ込む位置にあるように配置することができる。

適合する任意の可撓性裏材としては、例として可撓性ポリマー膜（プライマー処理したポリマー膜及びエラストマーポリマー膜を含む）、エラストマー布、薄手のポリマー膜、これらの組み合わせのような、研磨技術に使われる可撓性裏材が含まれる。有用な可撓性ポリマー膜には、ポリエステル膜、ポリプロピレン膜、ポリエチレン膜、アイオノマー膜（例として、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington, Delaware）にあるＥ．Ｉ．デュポン（E.I. du Pont de Nemours& Co.）社から製品名「ＳＵＲＬＹＮ」として市販されているもの）、ビニル膜、ポリカーボネート膜、及びこれらの積層体が例として含まれる。

研磨部材構造体は、研磨材と上述の硬化型または重合型結合剤レジン（すなわち結合剤前駆体）のスラリーを作り、このスラリーを裏材に（または伸縮性部材に直接）接触させ、結合剤前駆体を硬化または重合させ（例として電磁放射または熱エネルギーに曝露し）て、形成される研磨部材構造体が裏材に固定された多数の成形研磨複合物を持つような形で作製することができる。

その際のエネルギー源には熱エネルギー及び放射エネルギー（電子ビーム、紫外線、可視光線を含む）が含まれる。

一部の実施形態においては、スラリーは精密に形成された空洞を持つ製造ツールに直接塗布し裏材に接触させても、あるいは裏材に塗布し製造ツールと接触させてもよい。本実施形態においては、スラリーは次に、通常製造ツールの空洞内で硬化または重合する。米国特許第６，９２９，５３９号（シャッツ（Schutz）ら）。

精密形成された研磨複合物は、研磨層の外部表面に凸型部または凹型部を少なくとも一つ作るようであれば、どのような３次元形状であってもよい。有用な形状には、立方体、プリズム状、角錐形（例として四角錘または六角錘）、切断された角錐形、円錐形、円錐台形、犬小屋形、尾根形が例として含まれる。異なる形状及び／または粒度の研磨複合物の組み合わせを使うことも可能である。研磨構造体の研磨層は連続的であっても非連続的であってもよい。

仕上げ用製品においては、研磨層の成形研磨複合物の密度は通常、成形研磨複合物の数にして６．４５ｃｍ^２（平方インチ）当たり１，０００以上、１０，０００以上、またはさらに２０，０００以上（例として、１ｃｍ２当たりでは１５０以上、１，５００以上、またはさらに７，８００以上）から、それぞれの番号を含んで５０，０００以下、７０，０００以下、またはさらに６．４５ｃｍ^２（平方インチ）当たり１００，０００以下までの範囲（平方センチ当たりでは７，８００以下、１１，０００以下、またはさらに１５，０００以下）であるが、それ以上または以下の密度の研磨複合物を使用することも可能である。

精密形成された研磨複合物を持つ研磨部材構造体に関するさらなる明細記述と、それらの製造法についての記述は、例として米国特許第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）、米国特許第５，３０４，２２３号（パイパー（Pieper）ら）、米国特許第５，４３５，８１６号（スパージョン（Spurgeon）ら）、米国特許第５，６７２，０９７号（フープマン（Hoopman））、米国特許第５，６８１，２１７号（フープマン（Hoopman）ら）、米国特許第５，４５４，８４４号（ヒバード（Hibbard））、米国特許第５，５４９，９６２号（ホルムズ（Holmes）ら）、米国特許第５，７００，３０２号（ステツェル（Stoetzel）ら）、米国特許第５，８５１，２４７号（ステルツェル（Stoetzel）ら）、米国特許第５，９１０，４７１号（クリスチャンソン（Christianson）ら）、米国特許第５，９１３，７１６号（ムッチ（Mucci）ら）、米国特許第５，９５８，７９４号（ブルックスブールト（Bruxvoort）ら）、米国特許第６，１３９，５９４号（キンケード（Kincaid）ら）、米国特許第６，９２３，８４０号（シャッツ（Schutz）ら）、米国特許出願第２００３／００２２６０４号（アネン（Annen）ら）に求められる。

本発明の実施に有用な精密形成された研磨複合物を持つ研磨部材構造体は、膜及び／又はディスクの形で市販されており、ミネソタ州セントポール（Saint Paul, Minnesota）にある３Ｍ社（3M Company）から製品名「３ＭＴＲＩＺＡＣＴＦＩＮＥＳＳＥ−ＩＴ」として市販されているものが例として挙げられる。例として、「３ＭＦＩＮＥＳＳＥ−ＩＴＴＲＩＺＡＣＴＦＩＬＭ４６６ＬＡ」の製品規格Ａ７、Ａ５、Ａ３が含まれる。より大きな研磨複合物を持つ研磨部材構造体も本発明の実施に有用であり、それらには、３Ｍ社（3M Company）から製品名「ＴＲＩＺＡＣＴＣＦ」として市販されているものが例として挙げられる。

研磨部材構造体は、重合性結合剤前駆体、研磨材、及び任意でシラン共役剤を含むスラリーを、裏材に接触するスクリーンを通してコーティングすることによっても作製することができる。本実施形態においては、スラリーを通常、スクリーンの開口部内で（例としてエネルギー源に暴露して）さらに重合させることによって、スクリーンの開口部と形状的に概して一致する多数の成形研磨複合物を作製する。スクリーンでコーティングした研磨構造に関するさらなる明細記述は、例として米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、米国特許第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、米国特許第６，２６１，６８２号（ロー（Law））、米国特許第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）に求められる。

一部の実施形態においては、重合性結合剤前駆体、研磨材、及び任意でシラン共役剤を含むスラリーを裏材に一定のパターンで付着させ（例として、スクリーンまたはグラビア印刷によって）、少なくともこのコーティングされたスラリー表面を部分重合によって可塑的であるが非流動性とし、この部分重合したスラリー形成物にパターンをエンボスし、次いでさらに重合を進めて（例としてエネルギー源に暴露して）、裏材に固定された多数の成形研磨複合物を作製することができる。上記のあるいはそれに関連する方法でエンボスされたこのような研磨製品構造体については、米国特許出願公開第２００１／００４１５１１号（ラック（Lack）ら）に記載がある。このような研磨製品構造体の市販例は、マサチューセッツ州ワーチェスター（Worcester, Massachusetts）にあるノートン／サンゴバン（Norton-St. Gobain Abrasives Company）社から製品名「ノラックス（NORAX）」のもとに、「ＮＯＲＡＸＵ２６４−Ｘ８０」、「ＮＯＲＡＸＵ２６６−Ｘ３０」、「ＮＯＲＡＸＵ２６４−Ｘ８０」、「ＮＯＲＡＸＵ２６４−Ｘ４５」、「ＮＯＲＡＸＵ２５４−Ｘ４５、Ｘ３０」、「ＮＯＲＡＸＵ２６４−Ｘ１６」、「ＮＯＲＡＸＵ３３６−Ｘ５」、「ＮＯＲＡＸＵ２５４−ＡＦ０６」などを例として市販されている。

研磨層構造体は、重合性結合剤前駆体、研磨材、及び任意でシラン共役剤を含むスラリーを、任意で接合層を持ちあるいは表面処理をされた伸縮性部材と接触するスクリーンを通してコーティングすることによって作製することができる。本実施形態においては、スラリーを通常、スクリーンの開口部内で（例として熱または電磁放射によるエネルギー源に暴露して）さらに重合させることによって、スクリーンの開口部と形状的に概して一致する多数の成形研磨複合物を作製する。スクリーンでコーティングされた研磨構造に関するさらなる明細記述は、例として米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、米国特許第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、米国特許第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、米国特許第６，２６１，６８２号（ロー（Law））、米国特許第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）、米国特許出願第２００１／００４１５１１号（ラック（Lack））らに記載がある。

上述の結合剤を形成するために重合させることができる有用な重合性結合剤前駆体についてはよく知られており、それらは例として、熱及び／または放射線エネルギーによって重合させることができる熱重合型樹脂及び放射線重合型樹脂を例として含む。代表的な重合性結合剤前駆体は、フェノール樹脂、アミノプラスチック樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアクリレート（例えば、遊離基重合化不飽和群、ウレタンアクリレート、アクリレートイソシアヌレート、（ポリ）アクリレートモノマー、アクリル樹脂を側枝にもつアミノプラスチック樹脂）、アルキド樹脂、エポキシ樹脂（ビスマレイミド及びフルオレン変性エポキシ樹脂を含む）、イソシアヌレート樹脂、アリル樹脂、フラン樹脂、シアネートエステル、ポリイミド及びこれらの混合物を含む。重合性結合剤前駆体は、反応性希釈液（例として、低粘性モノアクリレート）及び／または、接着促進モノマー（アクリル酸またはメタクリル酸）を含むことができる。

紫外線または放射線が使われる場合には、重合性結合剤前駆体は通常さらに光開始剤を含む。

遊離基の原料を発生させる光開始剤は、有機過酸化物、アゾ化合物、キノン、ベンゾフェノン、ニトロソ化合物、アシルハロゲン、ヒドラゾン、メルカプト化合物、ピリリウム化合物、トリアクリルイミダゾール、ビスミダゾール、フォスフェンオキシド、クロロアルキルトリアジン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、チオキサントン、アセトフェノン誘導体及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限られない。

カチオン光開始剤はエポキシ樹脂の重合を開始させる酸の原料を発生させる。カチオン光開始剤は、オニウムカチオンを持つ塩及び金属またはメタロイドの複合アニオンを含むハロゲンを含むことができる。その他のカチオン光開始剤は、有機金属複合カチオンを持つ塩及び金属またはメタロイドの複合アニオンを含むハロゲンを含むことができる。これらはさらに米国特許第４，７５１，１３８号に記載されている。その他のカチオン光開始剤の例に、有機金属塩及びオニウム塩で米国特許第４，９８５，３４０号、欧州特許出願第３０６，１６１号及び第３０６，１６２号に記載のものが含まれる。カチオン光開始剤にはさらに、周期率表ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ及びＶＩＩＩＢ群の元素から選ばれた金属の有機金属複合体のイオン性塩が含まれる。

重合性結合剤前駆体はさらに、放射線以外のエネルギー源で硬化する縮合重合樹脂などの樹脂を含む。このような縮合重合樹脂には、フェノル樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂が例として含まれる。

結合剤前駆体及び結合剤は、研削補助剤、充填剤、湿潤剤、化学発泡剤、界面活性剤、顔料、共役剤、染料、開始剤、エネルギー受容体（energy receptor）及びこれらの混合物からなる群から選ばれた一つ以上の任意の添加物を含むことができる。任意の添加物はまた、フルオルホウ酸カリウム、リチウムステアレート、ガラスバブル、膨張バブル（inflatable bubble）、ガラスビーズ、氷晶石、ポリウレタン粒子、ポリシロキサンゴム、ポリマー粒子、固体ワックス、液体ワックス及びこれらの混合物からなる群から選ぶことができる。

本発明において有用な研磨材は一般的に、天然研磨材と人造研磨材の２つのグループに分けることができる。有用な天然研磨材には、ダイアモンド、コランダム、エメリー、ガーネット（くすんだ赤色）、ブーアストン、チャート、石英、ガーネット、エメリー、砂岩、玉髄、燧石、珪石、二酸化珪素、長石、天然破砕酸化アルミニウム、軽石、滑石が例として含まれる。人造研磨材には、炭化ホウ素、窒化ホウ素立方体、縮合アルミナ、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム（茶色、暗灰色の両方）、縮合アルミナジルコニア、ガラス、ガラスセラミック、炭化ケイ素（緑色が好ましいが、少量の黒を許容）、酸化鉄、炭化タンタル、クロミア（chromia）、酸化セリウム、酸化錫、炭化チタン、二ホウ化チタン、合成ダイアモンド、二酸化マンガン、酸化ジルコン、ゾル−ゲルアルミナ基セラミック、窒化シリコン及びこれらの粒塊が例として含まれる。ゾル−ゲル研磨材の例は、米国特許第４，３１４，８２７号（ライサイザー（Leitheiser）ら）、米国特許第４，６２３，３６４号（コットリンガー（Cottringer）ら）、米国特許第４，７４４，８０２号（シュワベル（Schwabel））、米国特許第４，７７０，６７１号（モンロー（Monroe）ら）、米国特許第４，８８１，９５１号（ウッド（Wood）ら）に求められる。

研磨材の大きさは通常、研磨材の長手方向の長さで規定される。研磨材の大きさはほとんどの場合、特定の幅に分布する。研磨材の大きさ分布を厳密管理すれば、研磨される素材に一定の表面仕上げを施すことが可能であるが、幅広い大きさ分布や複数の分布を使う多様な大きさ分布も可能である。

研磨材はまたそれに関連する形状を持つこともできる。そのような形状として、棒状、三角形、ピラミッド、円錐、中実球、中空球などが例として挙げられる。又は、研磨材はランダム形状であってもよい。

研磨材は好ましい性質を付与するために物質でコーティングすることもできる。例を挙げれば、研磨材表面に物質を加えることが研磨材とポリマーの接着性を向上させることが知られている。また研磨材表面に物質を加えることが、硬化型結合剤の軟化した粒子への研磨材の接着性を向上させる可能性もある。表面コーティングはまた、それによって研磨材の切削性能を変化させ向上させることも可能である。そのような表面コーティングの例が、米国特許第５，０１１，５０８号（ワルド（Wald）ら）、米国特許第３，０４１，１５６号（ロウズ（Rowse）ら）、米国特許第５，００９，６７５号（カンズ（Kunz）ら）、米国特許第４，９９７，４６１号（マーコフ・マセニー（Markhoff-Matheny）ら）、米国特許第５，２１３，５９１号（セリッカヤ（Celikkaya）ら）、米国特許第５，０８５，６７１号（マーチン（Martin）ら）、米国特許第５，０４２，９９１号（カンズ（Kunz）ら）に記載されている。

例えば成形研磨複合物を含む一部の実施形態においては、研磨材の粒度は０．１マイクロメートルから１５００マイクロメートルであるが、通常は０．１マイクロメートルから１３００マイクロメートルの範囲である。一部の実施形態においては、研磨材の粒度はそれぞれの番号を含みＪＩＳ等級８００番（５０％の中間点で１４マイクロメートル）からＪＩＳ等級４０００番（５０％の中間点で３マイクロメートル）までの範囲であるが、ＪＩＳ等級６０００番（５０％の中間点で２マイクロメートル）までの場合もある。

本発明に使用される研磨材は通常はモーズ硬度８以上で、より普通に９以上であるが、モーズ硬度８未満の研磨材が使用されることもありうる。

研磨部材が任意の可撓性裏材を持つ場合、それは伸縮性部材にホットメルト接着剤、感圧性接着剤（例としてラテックス感圧性接着剤または感圧性接着剤転写フィルム）、糊、熱積層成形、同時押出し成形を例として含む、適用可能なすべての方法で固定することができる。

取り付け装置
本発明に記載の適合性研磨製品は、米国ではしばしば取り付けパッドと呼ばれる支持装置に固定することができる。そのような適合性研磨製品は、感圧性接着剤、フック及びループ型アタッチメントまたはその他の機械的方法で固定することができる。

同様に本発明に記載の適合性研磨製品は、さらに裏材の第２主要表面に固定された取り付け装置を含むことがある。この取り付け装置は通常、適合性研磨製品をロータリーサンダーなどの工具にしっかりと固定するように設計されている。

一実施形態において、取り付け装置は、通常裏材の第２主要表面に感圧性接着剤を塗って作る、感圧性接着剤層を含む。本層のために有用な感圧性接着剤層には、アクリル重合体・コポリマー誘導体（例としてポリブチルアクリレート）、ビニルエーテル（例としてポリビニルｎ−ブチルエーテル）、酢酸ビニル接着剤、アルキド接着剤、ゴム接着剤（例として天然ゴム、合成ゴム、塩素化ゴム）及びこれらの混合物が例として含まれる。感圧性接着剤で特に好まれるものに、イソオクチルアクリレート・アクリル酸コポリマーがある。感圧性接着剤は有機溶剤または水を使って塗布し、あるいはホットメルト接着剤として塗布することができる。

別の実施形態においては、取り付け装置は米国特許第３，５６２，９６８号（ジョンソン（Johnson）ら）、米国特許第３，６６７，１７０号（マッケイＪｒ．（Mackay, Jr.））、米国特許第３，２７０，４６７号及び第３，５６２，９６８号（ブロック（Block）ら）、及び共に譲渡された、米国特許出願第１０／８２８，１１９号（フリッツ（Fritz）ら）（２００４年４月２０日提出）に記載された即時締結型の機械的締結具を含む。

さらに別の実施形態においては、取り付け装置はループ支持具を含む。ループ支持具の目的は、適合性研磨製品を支持パッドのフックにしっかりと固定するための装置を提供することにある。ループ支持具はコーティングされた研磨裏材に従来のすべての方法で装着されうる。ループ支持具はシュニール糸縫い付けループ、接着縫い付けループ装置またはけば立て処理ループ装置（例として、けば立て処理したナイロン）などでよい。さらにループ支持具の典型例が、米国特許第４，６０９，５８１号及び第５，２５４，１９４号（共にオット（Ott））に記載されている。ループ支持具はまたそれをシールして以後の塗膜のループ支持具への浸透を予防するためのシーリングコートを持つこともできる。

さらに別の実施形態においては、取り付け装置は噛み合い式の取り付け装置を含む。米国特許出願第２００３／０１４３９３８号（ブラウンシュワイグ（Braunschweig）ら）に記載のものが、このような取り付け装置の例である。

同様に第５，６７２，１８６号（チェスレー（Chesley）ら）に記載の例のように、研磨部材の裏側が複数のフックを持ち、これらのフックが、通常シート状基材から突出ている複数のフックの形をとることもある。これらのフックは、コーティングされた研磨製品とループ布を含む支持パッドとの間の締結を提供する。本フック基材はコーティングされた研磨裏材に従来のすべての方法で装着され得る。

製造方法
本発明に基づく適合性研磨製品は一般的に、互いに向かい合う第１及び第２主要表面を裏材に提供し、変形可能材料と第１主要表面の中央部分が変形可能材料の最厚部が近接するような形で第１主要表面中心に接触し、裏材と伸縮性部材が変形可能材料を包含する形で伸縮性部材が裏材の第１主要表面に固定され、研磨部材が伸縮性部材に固定され、そこにおいて研磨部材が結合剤中の研磨材を含むようにして作られる。伸縮性部材の表面は上述記載のとおり接着性向上のために表面処理をすることができる。

各部分の固定は、接着剤（例として、ホットメルト接着剤または感圧性接着剤）、糊、機械式締結器、同時押し出し成形、熱及び／または加圧積層成形などを例とするすべての適切な方法で行うことができる。

有用な接着剤には、アクリル感圧性接着剤、ゴムベース感圧性接着剤、水性格子、溶媒型接着剤、２液型樹脂（エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂）が例として含まれる。使用に適する感圧性接着剤は、アクリル重合体誘導体（例としてポリブチルアクリレート）、ポリアクリレートエステル、アクリレート共重合体（例として、イソオクチルアクリレート／アクリル酸）、ビニルエーテル（例としてポリビニルｎ−ブチルエーテル）、アルキド接着剤、ゴム接着剤（例として天然ゴム、合成ゴム、塩素化ゴム）及びこれらの混合物が例として挙げられる。感圧性接着剤コーティングの一例が、米国特許第５，５２０，９５７号（バンジ（Bange）ら）に記載されている。

接着剤は、ロールコーティング、ブラッシング、押出成形、スプレー、バーコーティング。ナイフコーティングを例として含むすべての適切な方法で塗布することができる。
変形可能材料は裏材に手動、機械装置、及び／または押出しを例として含むすべての適切な方法で加えることができる。

変形可能材料を伸縮性部材または任意のエラストマー膜で包む時には、通常は裏材による密封状態にとぎれがないことに十分に気を配るべきである。

次に研磨部材が伸縮性部材に、可撓性裏材を伸縮性部材に固定する、あるいは結合剤前駆体及び研磨材を含むスラリーを伸縮性部材にコーティングして結合剤前駆体を少なくとも部分的に硬化させるなどの、上に記載された方法を例として固定される。

研磨物品
本発明による適合性研磨物品はどのような形状に製造してもよい。特定例は円形研磨パッド（図６で６００と表示）、方形研磨パッド（図７で７００と表示）、研磨ベルト研磨パッド（図８で８００と表示）を含む。

適合性研磨製品は例として手によって、あるいはそれとロータリーサンダーまたはベルトサンダーを例とする電動工具の組み合わせによって使用することができる。

本発明による適合性研磨製品は、本発明に記載の方法で適合性研磨製品を提供し、研磨材の砥粒の少なくとも１個で素材に摩擦的に接触し、研磨材と素材のうち少なくとも一方を他方に相対して動かして素材の表面の少なくとも一部を研磨することを含む方法で、素材を研磨（仕上げを含む）するために有用である。例として、適合性研磨製品は使用中に研磨境界面で揺動させることができる。

素材は、塗装した基材（例として、クリヤコート、ベース（色）コート、プライマー層またはｅ−プライマー層を持つもの）、コーティングした基材（例として、ポリウレタン、ラッカーなどでコーティングしたもの）、プラスチック（熱可塑性、熱硬化性）、補強プラスチック、金属（炭素鋼、真鍮、銅、軟鋼、ステンレススチール、チタンなどのもの）、金属合金、セラミック、ガラス、木材、木材様材料、複合材料、石材（ジェムストーンを含む）、石材様材料、及びこれらの組み合わせなど、いかなる種類の材料でもよい。素材は平面状でも、あるいはある形状または輪郭を持っていてもよい。本発明の研磨製品で研磨できる普通にある素材には、金属または木製家具、塗装済または未塗装の自動車表面（自動車ドア、ボンネット、トランクなど）、プラスチック製自動車部品（ヘッドライトカバー、テールライトカバー、その他のライトカバー、アームレスト、計器盤、バンパーその他）、床張り材（ビニル、石材、木材、木材様材料）、キッチンカウンター、及びその他のプラスチック製品が含まれる。

研磨工程中に、素材及び／または研磨層の表面に液体を提供するのが好ましいことがある。このような液体には、水及び／または有機化合物、ならびに消泡剤、脱脂剤、液体、石鹸、腐食抑制剤などの添加物のようなものが含まれうる。

理論に束縛されるものではないが、本発明による研磨物品は研磨作業中に通常圧縮され、これが変形可能材料を変形させ、これによって圧縮力が研磨部材の周辺部に分散され、研磨頂部の中央部分における過剰な下向き応力を減少させ、その結果、本発明のように変形可能材料のクッションを含まない従来の研磨製品の同等物を使った場合に通常見られるものに比べ、素材の未研磨部から研磨された表面への見た目により滑らかな移行が実現する。

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り更に例示するが、これらの実施例の中で挙げた特定の材料及びその量、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, Missouri）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。

実施例全体を通して、以下の略称を使用する。
ＧＣ１：ニューヨーク州タリータウン（Tarrytown, New York）にあるチバ特殊化学（Ciba Specialty Chemicals）社から製品名「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」として市販されている酸化防止剤。
ＧＣ２：テキサス州ヒューストン（Houston, Texas）にある、クレイトンポリマー（Kraton Polymers）社から製品名「クレイトン（KRATON）Ｄ１１０７」として市販されているブタジエンスチレンブロックコポリマー。
ＧＣ３：白色鉱油
ＰＭ１：ペンシルバニア州エクストン（Exton, Pennsylvania）にあるサートマー（Sartomer）社から製品名「ＳＲ３３９」として市販されている２−フェノキシエチルアクリレートモノマー。
ＰＭ２：サートマー（Sartomer）社から製品名「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。
ＰＭ３：オハイオ州クリーブランド（Cleveland, Ohio）にあるノベオン（Noveon）社から製品名「ソルプラス（SOLPLUS）Ｄ５２０」として市販されているポリマー分散剤。
ＰＭ４：コネチカット州グリニッジ（Greenwich, Connecticut）にあるウィトコ（Witco）社から製品名「ＳＩＬＱＵＳＴＡ１７４」として市販されているガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランレジン変性剤。
ＰＭ５：ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte, North Carolina）にあるＢＡＳＦ（BASF）社から製品名「ルシリン（LUCIRIN）ＴＰＯ−Ｌ」として市販されているエチル２、４、６−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィネート光開始剤。
ＰＭ６：ドイツのデュッセルドルフ（Dusseldorf, Germany）にあるデグサ（Degussa）社から製品名「アエロシル（AEROSIL）ＯＸ−５０」として市販されている二酸化ケイ素。
ＭＮ１：イリノイ州エルムハースト（Elmhurst, Illinois）にあるフジミ（Fujimi）社から製品番号「ＧＣ１０００」として市販されているＪＩＳ規格１０００番の炭化ケイ素研磨材。
ＭＮ２：フジミ（Fujimi）社から製品番号「ＧＣ２０００」として市販されているＪＩＳ規格２０００番の炭化ケイ素研磨材。
ＭＮ３：フジミ（Fujimi）社から製品番号「ＧＣ３０００」として市販されているＪＩＳ規格３０００番の炭化ケイ素研磨材。
ＭＮ４：フジミ（Fujimi）社から製品番号「ＧＣ４０００」として市販されているＪＩＳ規格４０００番の炭化ケイ素研磨材。
ＭＮ５：フジミ（Fujimi）社から製品番号「ＧＣ１５００」として市販されているＪＩＳ規格１５００番の炭化ケイ素研磨材。

研磨スラリーＡＳ１〜ＡＳ５の調製
ＰＭ１を６３．１２ｇ、ＰＭ２を６３．１２ｇ、ＰＭ３を１８．０４ｇ、ＰＭ４を１３．５３ｇ、ＰＭ５を１３．５５ｇ、摂氏２０度で３０分間混合してレジン前混合物が作られた。次にＰＭ６（２２．５４ｇ）が加えられ、均等になるまで混合された。

以下の鉱質２５７ｇがレジン前混合物１９３ｇに加えられ、これを高速剪断攪拌装置で均等になるまで５分間混合して研磨スラリーＡＳ１〜ＡＳ４（以下、表１で報告されているように）が作られた。

高速攪拌中温度は摂氏３８度（華氏１００度）未満に維持された。米国特許第６，９２９，５３９号（シャッツ（Schutz）ら）の記載に従って、均一なパターンを持つポリプロピレン製造ツールにＡＳ１がナイフコーティングで塗布された。スラリーをコーティングしたポリプロピレン製造ツールに７６．２μｍ（３ミル）のエチレンアクリル酸でプライマー処理したポリエステル膜を載せ、スラリーがポリエステル膜に接触するようにした。次いで幅２５．４ｃｍ（１０インチ）の当該ウェブを移動速度毎分９．１４メートル（毎分３０フィート）、ニップ圧力６２０．５キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチ当たり９０ポンド）で移動させながら、当該製造ツールにフュージョンシステム（Fusion Systems）社（メリーランド州ゲイサーズバーグ（Gaithersburg, Maryland））製の紫外線（ＵＶ）灯（光源タイプＤ）で１ｃｍ当たり２３６ワット（１インチ当たり６００ワット）の強さの紫外線が照射された。膜を積層した裏材上の成形研磨コーティングが実質的に硬化したこの時点で当該製造ツールが外された。できた研磨材料から直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）のディスクが金型で切り出され、これをＡＤ１とした。研磨スラリーＡＳ２、ＡＳ３、ＡＳ４及びＡＳ５からそれぞれ研磨ディスクＡＤ２、ＡＤ３、ＡＤ４及びＡＤ５を作製するために同じ工程が繰り返された。

（実施例１）
重量比でＧＣ１を１．２％、ＧＣ２を１２．４％、ＧＣ３を８６．４％ガラス瓶内で摂氏２０度で均質化するまで混ぜ合わせてゲル組成物が作られた。次にこの混合物がヒートガンで流動化するまで加熱された。加熱したゲルは次いで直径１．２７ｃｍ、深さ１．２ｍｍのドーム型の凹状鋳型に注入され、１０分間冷却してゲル体が作られた。このゲル体が次いで３Ｍ社（3M Company）から製品名「フィネッセＩＴロロックサンディングパッド（FINESSE-IT ROLOC SANDING PAD）パーツ番号０２３４５」として市販されている直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）のサンディングパッドの中央に設置された。ゲルで満たされたゲル体は、接着剤をコーティングした大きさ５．１ｃｍ×５．１ｃｍ（２インチ×２インチ）、厚さ２０．３マイクロメートル（μｍ）（０．８ミル）の製品名「テガダーム（TEGADERM）」として３Ｍ社から市販されているエラストマーポリウレタン転写膜でサンディングパッドに固定され、余分の膜はサンディングパッドの縁に折り返された。直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）、厚さ７９３．８μｍ（３１．２５ミル）の製品名「バンポンプロテクティブプロダクト６２００シリーズロールストック（BUMPON PROTECTIVE PRODUCT 6200 SERIES ROLLSTOCK）」として３Ｍ社から市販されている別のエラストマーポリウレタン膜がテガダーム（TEGADERM）膜の上に加えられた。次にテガダーム（TEGADERM）膜の外辺部に残る接着剤側の露出部分が「ビニルテープ（VINYL TAPE）番号４７１」として３Ｍ社から市販されているビニルテープ片でカバーされた。次に研磨ディスクＡＤ１が「バンポン（BUMPON）」膜の表面に固定された。

（実施例２）
上述の工程が、研磨ディスクＡＤ１を研磨ディスクＡＤ２に置き換えて繰り返された。

（実施例３）
上述の工程が、研磨ディスクＡＤ１を研磨ディスクＡＤ３に置き換えて繰り返された。

（実施例４）
上述の工程が、研磨ディスクＡＤ１を研磨ディスクＡＤ４に置き換えて繰り返された。

（実施例５）
「ＨＳ３００ＬＳＥ」として３Ｍ社から市販されている転写接着剤の層が「テガダーム（TEGADERM）」転写膜の露出した接着性でない表面にラミネートされた。米国特許第６，９２９，５３９号の記載に従って、均一なパターンを持つポリプロピレン製造ツールにＡＳ５がナイフコーティングで塗布された。スラリーをコーティングしたポリプロピレン製造ツールにエラストマーポリウレタン転写膜を載せ、スラリーが「ＨＳ３００ＬＳＥ」転写接着剤の露出した層に接触するようにした。次いで幅２５．４ｃｍ（１０インチ）の当該ウェブを移動速度毎分９．１４メートル（毎分３０フィート）、ニップ圧力６２０．５キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチ当たり９０ポンド）で移動させながら、当該製造ツールにフュージョンシステム（Fusion Systems）社（メリーランド州ゲイサーズバーグ（Gaithersburg, Maryland））製の紫外線（ＵＶ）灯（光源タイプＤ）で１ｃｍ当たり２３６ワット（１インチ当たり６００ワット）の強さの紫外線が照射された。エラストマーポリウレタン膜上の成形研磨コーティングが実質的に硬化したこの時点で当該製造ツールが外された。

「４７１」ビニルテープの幅５．１ｃｍ（２インチ）の細長い一片が「スモールエリアサンディングスポンジ（SMALL AREA SANDING SPONGE）、タイプ９０７ＮＡ」として３Ｍ社から市販されているサンディングスポンジの両側と両端に貼付けられた。テープはサンディングスポンジの外縁部まわりに、それがスポンジの片方の面から３．２ｍｍ（１／８インチ）だけはみ出し、その部分が鋳型を作るような形に貼付けられた。例１に説明されたゲル組成物が用意されこの鋳型に流し込まれて１０分間冷却された。

このゲルが１０ｃｍ×１０ｃｍ（４インチ×４インチ）の「テガダーム（TEGADERM）」転写膜片でサンディングスポンジに引きつけ固定された。膜はサンディングパッドの縁に折返された。「ソフトエエジフォームマスキングテープ（SOFT EDGE FOAM MASKING TAPE）、パーツ番号０６２９７」として市販されている１．２７ｃｍ（０．５インチ）のフォームテープによって、この層に６．４ｃｍ×６．４ｃｍ（２．５インチ×２．５インチ）の大きさの範囲が設定された。これがゲルのためのさらにもう一つの空洞を形成した。前述のゲルが用意され鋳型に流し込まれ１０分間冷却されて、中央部に６．４ｃｍ×６．４ｃｍ、高さ０．３ｃｍの盛り上がった形状が作られた。このゲルが１０．２ｃｍ×１０．２ｃｍ（４インチ×４インチ）の「テガダーム（TEGADERM）」転写膜片でサンディングスポンジに引きつけられて固定された。膜はさらにサンディングパッドの縁に折返された。研磨層でコーティングされた上述のエラストマーポリウレタン膜から保護層が剥がされ、研磨層をコーティングした膜が露出し引っ張られてハンドパッドに固定され、露出接着剤層がハンドパッドに接触して研磨材コーティングが研磨ハンドパッドの露出層となった。

（実施例６）
製品名「３ＭフーキットＩＩソフトハンドパッド（HOOKIT II SOFT HAND PAD）、パーツ番号０５２９１」として市販されている直径１５．２ｃｍ（６インチ）のハンドパッドの円周沿いに「４７１」番ビニルテープの幅５．１ｃｍ（２インチ）の細長い一片が貼りつけられた。テープが円周の周囲から３．２ｍｍ（１／８インチ）はみ出して貼付けられることによって、そこにダムが形成されてゲルを流し込むことのできる空間となった。例１に説明されたゲル組成物が用意されこの鋳型に流し込まれて１０分間冷却された。研磨材でコーティングされ例５に説明したエラストマーポリウレタン膜が同様にハンドパッドのゲル表面に取り付けられた。

（実施例７）
３Ｍ社から「２３７ＡＡ」として市販されている幅１．２７ｃｍ長さ４５．７ｃｍの研磨ベルト上にチャネルを形成するために、３Ｍ社から「ソフトエッジフォームマスキングテープ（SOFT EDGE FOAM MASKING TAPE）」として市販されている幅１．２７ｃｍのフォームマスキングテープが使用された。ベルトは半分に折り曲げられフォームマスキングテープによってシリコンライナー上に水平に固定された。例１に説明されたゲル組成物が用意されこの鋳型に流し込まれて１０分間冷却された。ベルトの外側表面が全体におよそ３ｍｍ厚のゲル層で覆われるまでこの工程が繰り返された。研磨材でコーティングされた例５に説明したエラストマーポリウレタン膜が同様にベルトのゲル表面に取り付けられた。

テスト
各研磨製品について、自動車クリヤコートの汚れつぶを周囲にオレンジピール様の平坦部を付随的に形成することなく除く能力がテストされた。サンディングの基材は黒色塗装されクリヤコートを施されたＡＣＴラボラトリーズ（ACT Laboratories）（ミシガン州ヒルスデール（Hillsdale, Michigan））からサンディング用基材として購入した４５．７ｃｍ×６１ｃｍ（１８インチ×２４インチ）の冷間圧延鋼テストパネルであった。次に３Ｍ社から市販されている「トリザクトフーキットＩＩブレンディングディスク（TRIZACT HOOKIT II BLENDING DISC）、４４３ＳＡ、ＧＲＡＤＥＰ１０００」を、２５８キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチ当たり４０ポンド）のライン圧力で作動するダイナブレード（Dynabrade）社（ニューヨーク州クラレンス（Clarence, New York））から購入されたランダムオービットサンダー製品番号「５９０２５」に取り付け、これによって次に塗料の機械的接着を確保するためにこれらのパネルに傷をつけた。パネルはまず周辺部まわりをサンディングして傷つけ、次にパネル全体を上下運動と左右運動によって傷つけた。この過程でパネルは艶消し仕上げされた。次に濡れた削りくずのほとんどを除去するためにパネルは乾いたペーパータオルで拭き清められた。このパネルが次に一般用途用の接着剤クリーナー（３Ｍ社から「３Ｍ多目的接着剤クリーナー（General Purpose Adhesive Cleaner）」、パーツ番号０５１１３５−０８９８４として市販）で洗浄された。

すべてＥ．Ｉ．デュポン（E.I. du Pont de Nemours& Co.）社（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington, Delaware））が市販するレジン「クロマクリア（CHROMA CLEAR）Ｇ２４５００Ｓ」、活性剤「６２−４５０８Ｓ」、還元剤「１２３７５Ｓ」をそれぞれ３対１対１の割合で混合してクリヤコート溶液が作られた。このクリヤコートがパネルに、ライン圧力２５８キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチ当たり４０ポンド）で１．３ｍｍのスプレーノズルを使用して、サタ・ファーブスプリッツテクニック社（SATA Farbspritztechnik GmbH）（ドイツ、コルンヴェストハイム（Kornwestheim, Germany））のモデルＮＲ９５スプレーガンで吹き付けられた。クリヤコート溶液はそれぞれのパネルに平均５０マイクロメートル（２ミル）の厚さにスプレーされた。パネルは使用５日前に室温で最低２４時間空気乾燥された。

研磨テストは２５８キロパスカル（ｋＰａ）（１平方インチ当たり４０ポンド）のライン圧力で作動するダイナブレード（Dynabrade）社（ニューヨーク州クラレンス（Clarence, New York））から購入された直径３．２ｃｍのランダムオービットサンダー製品番号「５７５０２」を使って行われた。硬化後のクリヤコートにおいて汚れつぶが視覚的に確認された。研磨製品がサンダーに取り付けられ研磨材番数に応じて当該つぶを一度に２秒から６秒間秒間水研磨してテストされた。つぶはサンダーの重さを使って下向き応力を生み出して研磨製品の中央部で研磨された。研磨部位はデワルトインダストリアルツール（Dewalt Industrial Tool）社（メリーランド州ハムステッド（Hampstead, Maryland））から市販されているデワルトバッファ（Dewalt Buffer）、モデル番号８４９を使い１４６．６ｒａｄ／秒（１４００ｒｐｍ（毎分回転数））で磨き出された。バフ工程はすべて３Ｍ社が市販するマシングレーズ（製品名「パーフェクトＩＴＩＩＩトリザクトマシングレーズ（PERFECT-IT III TRIZACT MACHINE GLAZE）、パーツ番号０５７１８）、バックアップパッド（製品名「パーフェクトＩＴバックアップパッド（PERFECT-IT BACK UP PAD）、パーツ番号０５７２５」）、及びポリッシングパッド（製品名「パーフェクトＩＴフォームポリッシングパッド（PERFECT-IT FOAM POLISHING PAD）、パーツ番号０５９３０」）を使って行われた。各サンディングスポットの平均表面仕上げ度（Ｒ_ｚ）がテイラーホブソン（Taylor Hobson）社（英国レスター（Leicester, England））から「サートロニック３＋プロフィロメーター（SURTRONIC 3+ PROFILOMETER）」として市販されている側面計を使ってマイクロメートル（μｍ）単位で測定された。Ｒ_ｚは側面計測定範囲のサンプル長さ以内にある最高部と最低部の垂直距離による差を５回測定しそれらの平均値として得られる。各サンディングスポットごとに仕上げ測定が２回行われた。

例１から例４までの各研磨製品は上に説明された過程でテストされ、結果が表２（下記）に集計された。

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。

本発明の一実施形態として記載された典型的な適合性研磨製品の断面概略図。本発明の一実施形態として記載された別の典型的な適合性研磨製品の断面概略図。本発明の一実施形態として記載された別の典型的な適合性研磨製品の断面概略図。本発明の一実施形態として記載された別の典型的な適合性研磨製品の断面概略図。各実施形態における研磨層の拡大断面概略図。各実施形態における研磨層の拡大断面概略図。各実施形態における研磨層の拡大断面概略図。本発明の一実施形態として記載された典型的な適合性研磨パッドの透視図。本発明の一実施形態として記載された典型的な適合性研磨パッドの透視図であり、及び本発明の一実施形態として記載された典型的な適合性研磨ベルトの透視図。

Claims

第１主要表面及び第２主要表面を有し、前記第１主要表面と前記第２主要表面とが互いに向かい合っている裏材と、
前記裏材の第２主要表面に固定された取り付け部と、
前記第１主要表面の中央部と接触し、その最厚部が前記第１主要表面の中央に近接する変形可能な材料と、
前記裏材の前記第１主要表面に固定され、前記裏材と共に前記変形可能な材料を包含する伸縮性部材と、
前記伸縮部材に固定され、研磨粒子及び結合剤を含む研磨部材と、
を備え、
前記研磨部材が研磨層を固定した可撓性裏材を含み、前記研磨層が複合研磨粒子を含み、前記複合研磨粒子が前記結合剤に分散された前記研磨粒子を含み、そして前記裏材が前記伸縮性部材に固定されており、
前記複合研磨材粒子が精密形状を有する、適合性研磨製品。
適合性研磨製品を製造する方法であって、
第１主要表面を有する圧縮性裏材を提供する工程と、
変形可能な材料を前記裏材の前記第１主要表面の中央部と接触させる工程であって、前記変形可能な材料の最厚部が前記第１主要表面の中央に近接している工程と、
伸縮性部材を前記裏材の前記第１主要表面に固定する工程であって、前記伸縮性部材及び前記圧縮可能な裏材が前記変形可能な材料を包含する工程と、
研磨部材を前記伸縮性部材に固定する工程であって、前記研磨部材が研磨粒子及び結合剤を含む工程と、
を含み、
前記研磨部材が研磨層を固定した可撓性裏材を含み、前記研磨層が複合研磨粒子を含み、前記複合研磨粒子が前記結合剤に分散された前記研磨粒子を含み、そして前記裏材が前記伸縮性部材に固定されており、
前記複合研磨材粒子が精密形状を有する、方法。