JPH11513621A - 砥粒と非研磨複合物粒を含有する高性能研磨物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 結合材料による接着作用によって結合され、砥粒と非研磨複合物粒とを含有する粒の層を有し、該非研磨複合物粒が脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよびその組み合わせ物からなる群から選択される結合剤により一体として結合された無機非研磨粒子を含有する基材を備える被覆研磨物品。該研磨物品は、予期しない研磨効率を有し、砥粒のみを含有する被覆研磨物品と同等、またはそれを上回る性能を発揮する。本発明は、また上記砥粒および一体として結合された非研磨複合物粒を含有する結合研磨物品に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 砥粒と非研磨複合物粒を含有する高性能研磨物品 発明の背景技術分野 本発明は、砥粒、結合剤および非研磨複合物粒を含有する研磨製品と、このよ うな製品を製造する方法および使用する方法とに関する。これらの研磨製品は結 合研磨剤、被覆研磨剤および不織研磨剤を含む。関連技術の説明 競争が激しく、経済的に重要な被覆研摩製品分野において、競争力を追求し、 それを獲得することを目的としてこのような製品の製造費を削減し、性能を増そ うとする要求は絶えることがない。 被覆研磨製品は一般に、基材である基板、砥粒および砥粒を基材に保持する働 きをする結合システムを有する。一般的な被覆研磨製品において、基材は先ず通 常「メイクコート」と呼ばれる接着剤の層が塗布され、次いで砥粒が接着剤コー ティングに塗布される。砥粒のメイクコートへの塗布は、静電付着または個々の 研磨剤粒子が、その主軸が基材面に対して垂直に向くように配置される可能性を 最大にする機械的方法に関係する。このように塗布されると、研磨剤粒子は最適 には、少なくとも部分的にメイクコートの中に埋め込まれる。一般に、次いで得 られた接着剤／砥粒層は、砥粒を基材に保持するほど十分に（乾燥または硬化オ ーブンによる一連の操作などにより）固化または硬化される。メイクコートを硬 化した後、通常「サイズコート」と呼ばれる第２の接着剤の層が、メイクコート および研磨剤粒子の面上に塗布され、硬化により、粒子を保持し、粒子の基材へ の固定を増強する。選択的には、研磨助剤を含有してもよい「スーパーサイズ」 コートが硬化後のサイズコートの上に塗布されることがある。任意の事象におい て、サイズコートおよび、使用される場合には、スーパーサイズコートが一旦硬 化されると、得られた被覆研磨製品は、シート、ロール、ベルトおよびディスク などの従来の種々の形状に変換され得る。研摩かす（すなわち、研摩作業中にワ ークピースから遊離する異物）によって生じることが予期される研摩製品の任意 の負荷または詰まりを最小にするための、選択的に使用される改良法の１つとし て、カークオスマー エンサイクロペディア オブ ケミカル テクノロジー（Ｋｉ ｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｙ 、第４版、１巻（２９ページ）に示されるように、形成後に、付 着防止作用のあるステアリン酸塩の被覆物を研摩被覆物の外側に塗布してもよい 。 何年もの間、融解酸化アルミニウムと炭化ケイ素が被覆研磨剤に使用される主 な砥粒であった。ゾル−ゲル焼結酸化アルミニウム（ミネソタ州セントポールの ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏ ｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）製の 商品名「Ｃｕｂｉｔｒｏｎ」）などの「高級な」砥粒の開発により弱冠変化が生 じた。「高級」であるとする砥粒の分類は、米国特許第５，０１１，５１２号（ ウォルド（Ｗａｌｄ）ら）に規定される意味を有する。高級な砥粒を含有する被 覆研磨製品は、一般に、岩しゅ除去用途においては融解酸化アルミニウムまたは 炭化ケイ素を含有する被覆研磨剤より性能が優れている。しかしながら、高級な 粒は価格の点では融解酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素と同等である。高級な 砥粒を使用して被覆研磨製品の価格を性能を損ねないで削減しようとする動きが ある。 この目的を念頭において、譲渡人の米国特許第５，０１１，５１２号（ウォル ド（Ｗａｌｄ）ら）は、ヌープ硬さが２００未満である、大理石などの非研磨無 機希釈粒と併用した、高級な砥粒からなる粒の層の使用について記載している。 ウォルド（Ｗａｌｄ）らは、非研磨無機希釈粒は、無機希釈剤の個々の粒であっ ても、または融解または結合剤などの手段により一体として結合された無機希釈 剤の複数粒の凝集体であってもよいと記載している。その特許の実施例において 、砥粒および非研磨希釈剤粒として大理石、石膏、軽石の個々の粒子が、ポリエ ステル基材の上の炭酸カルシウム充填レゾールフェノール樹脂のメイクコートに 塗布された。得られた被覆研磨剤料は、予備硬化され、サイズコートで被覆され 、最終硬化され、可撓化され、このような被覆研磨剤のベルトは、ステンレス鋼 ワークピースに対する研磨性について試験された。「非研磨性」粒であるとする 砥粒の分類は、米国特許第５，０１１，５１２号（ウォルド（Ｗａｌｄ）ら）に 規定される意味を有する。 譲渡人の米国特許第５，０７８，７５３号（ブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ）ら ）では、高級な砥粒と樹脂結合剤および無機非研磨フィラーを含有する研磨性凝 集体とを基材上のメイクコートに接着し、砥粒、凝集体およびメイクコートに積 層するようにサイズコートを塗布する。このように調製された被覆研磨製品にお ける研磨性凝集体のサイズに対する砥粒のサイズの比は、一般に２．５：１乃至 ０．５：１の範囲である。研磨性凝集体の樹脂結合剤に好適であるとブロベルグ （Ｂｒｏｂｅｒｇ）らに記載された材料には、フェノール樹脂、尿素ホルムアル デヒド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリレート樹脂、エポキシ樹 脂およびハイド膠が含まれる。 ウォルド（Ｗａｌｄ）らおよびブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ）らに付与され先 に考察された特許は、被覆研磨剤の性能に悪影響を与えることなく、非研磨希釈 剤と高級な粒とを組み合わせる際の注目に値する革新を示す。しかしながら、以 下の本発明の詳細な説明から理解されるように、砥粒と組み合わせる際に有用な 、別の有利な希釈材料を開発することにより、本発明は技術をさらに進歩させる 。 上記のウォルド（Ｗａｌｄ）らおよびブロベルグ（Ｂｒｏｂｅｒｇ）らに加え て、砥粒と被覆研磨剤のための種々の非研磨粒または他の粒子とを組み合わせた 使用についても他の報告に示されている。その例を以下に示す： 米国特許第１，８３０，７５７号（Ｈａｒｔｍａｎｎ（ハートマン））は、モ ース硬さが９より大きい研磨剤粒子とモース硬さが９より小さい砕けやすい粒子 との混合物を含有する結合研磨物品および被覆研磨物品について開示している。 研磨中に、砕けやすい粒は崩壊して穴または窪みから離脱して研磨面上に落ち、 開いた鋭い切削面を生じ、研磨作用を改良する。開示された砕けやすい粒には、 火焼粘土、多孔性クレーグロッグ、ダイアモンド様土類、多孔性アルミナ、鋼玉 石、火打ち石、酸化マグネシウムおよびガラスが含まれる。また、米国特許第５ ，１１０，３２２号（ナラヤナン（Ｎａｒａｙａｎａｎ）ら）は、結合研磨剤中 の研磨剤粒子の希釈剤としてある種の砕けやすい粒子について開示している。 米国特許第３，４７６，５３７号(マルコーティング機ン(Ｍａｒｋｏｔａｎ)) は、サイズは砥粒に近いが、砥粒よりも軟らかい顆粒状剤を研磨複合物に添加す ることにより、孔が誘導された結合研磨剤粒子および被覆研磨剤粒子について開 示している。報告によると、孔誘導剤は、石灰石、天然または活性化ボーキサイ ト、およびかんらん石、石膏、亜クロム酸塩、コキンバイト、軟マンガン鉱、モ リブデン、方鉛鉱、岩塩などの鉱物等並びに同様の目的のために製造される種々 の製品から選択されてもよい。 米国特許第３，２６６，８７８号（チマー（Ｔｉｍｍｅｒ）ら）は、ダイアモ ンドがモース硬さ４．０乃至８．５である粒子で希釈された被覆研磨製品につい て開示している。 １９６４年２月１１日に公開されたカナダ特許第８０２，１５０号（カルドウ ェル(Ｃａｌｄｗｅｌｌ)）は、ヌープ硬さが２００乃至６００の範囲である、グ レーストーンなどの顆粒を配合したダイアモンド砥粒を含有する被覆研磨剤につ いて開示している。 国際公開公報第９２／０５９１５号（コスマノ（Ｃｏｓｍａｎｏ）ら）は、砥 粒と研磨性凝集体とが基材に結合された被覆研磨剤について開示している。研磨 性凝集体は、本質的に研磨助剤と選択的に使用される結合剤とからなる。研磨性 凝集体は、各々大きい個々の研磨助剤粒子であるか、または一体として結合され た研磨助剤の混合物である。 １９９４年３月１６日に出願され、通常に譲渡された米国特許出願番号第０８ ／２１４，３９４号は、不活性で、疎水性の炭化水素を含有する物質で独立に被 覆される研磨助剤粒子と結合剤とを含有する周辺（最外）コーティングを有する 研磨物品について開示している。被覆研磨物品については、周辺コーティングは 、物品の研磨面の最外コーティングであるサイズコートまたはスーパーサイズコ ートをいうと言われている。独立に被覆された研磨助剤粒子はまた、研磨助剤粒 子を一体として接着する結合剤と共に研磨性研磨助剤凝集体中に添加されてもよ く、これらの凝集体は被覆研磨剤のメイクコート、サイズコートおよび／または スーパーサイズコート中に添加され得る。 別の方法として、ミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュ ファクチャリングカンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａ ｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）社製の商品名「Ｃｕｂｉｔｒｏｎ」 粒の希釈剤としてブラウンアルミナが研磨製品中に使用されている。しかしなが ら、ブラウンアルミナは低硬度特性を与えないばかりか、研磨助剤効果も与えな い。米国特許第４，７３７，１６３号（ラーケイ(Ｌａｒｋｅｙ)）および同第４ ，７３４，１０４号（ブロベルグ(Ｂｒｏｂｅｒｇ)）は砥粒混合物について開示 している。 ヨーロッパ特許出願番号第０ ６１５ ８１６（ブロベルグ(Ｂｒｏｂｅｒｇ) ）は、多数の形作られた砥粒と多数の希釈粒子が、結合剤の手段により基材に結 合された基材を備える被覆研磨物品について開示している。希釈粒子は、（１） 接着剤により一体として結合されて凝集体を形成する多数の個々の研磨剤粒子で あっても、（２）接着剤により一体として結合され凝集体を形成する多数の個々 の非研磨粒子であっても、（３）接着剤により一体として結合され凝集体を形成 する多数の個々の研磨剤粒子であっても、（４）個々の非研磨粒子であっても、 または（５）個々の研磨剤粒子またはその組み合わせであってもよい。 発明の開示 本発明は、砥粒に固有の利点を利用し、このような砥粒の実際の使用量および 必要量を低下するが、優れた研磨有効性を有する研磨物品を提供する。実際に、 相乗作用が得られ、この構成物が、砥粒のみが含有される研磨物品より実際に優 れた性能を発揮する場合がある。 本発明の一態様において、砥粒と非研磨複合物粒とを含有し、前記非研磨複合 物粒は、脂肪酸の金属塩およびコロイド状シリカ並びにその組み合わせ物からな る群から選択される結合剤により一体として結合される無機非研磨粒子を含有す る、粒の層が、結合材料による接着作用によって結合された基材を備える被覆研 磨物品を提供する。 さらに、上記非研磨複合物粒自体が本発明の一態様を形成する、すなわち、本 発明はまた、無機非研磨粒子と、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよびその 組み合わせ物からなる群から選択される結合剤とを含有する非研磨複合物粒に関 する。本発明の別の態様は、非研磨複合物粒と砥粒との配合物、すなわち砥粒と 、無機非研磨粒子並びに脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよびその組み合わ せ物からなる群から選択される結合剤を含有する非研磨複合物粒との配合物であ る。 さらに別の態様において、周辺（すなわち、「最外」）コーティングが被覆研 磨物品の上記の粒の層上に形成される。この場合には周辺コーティングは、サイ ズコート（スーパーサイズではない）または本発明の非研磨複合物粒を含有しな いスーパーサイズコートである。にもかかわらず、被覆研磨剤の粒の層において 本発明の非研磨複合物粒と砥粒とを組み合わせることにより、本発明は、予期し ないことに、研磨効率を損なうことなく、被覆研磨物品の粒の層に必要な砥粒の 量を低下する手段を提供することが見いだされている。 さらに別の態様において、上記の非研磨複合物粒は平均サイズが２倍以内であ る、すなわち、基材に接着される砥粒の平均粒子サイズの０．５ｘ乃至２ｘ（す なわち、ｘは砥粒の平均サイズである）である。非研磨粒子のこのようなサイズ わけはメイクコート等に使用される従来の無機フィラーよりもかなり大きく、こ のようにサイズわけすることにより、非研磨粒子は研磨剤粒子と共にメイクコー トの表面に部分的に埋め込まれ、粒の層の一部を形成する(メイク、サイズ、ま たはスーパーサイズコート層のバルク形成部分と対向する)。 別の態様において、本発明は、 （ａ）メイクコート結合剤前駆体を基材に塗布するステップと、 （ｂ）多数の砥粒と、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよびその組み合わ せ物からなる群から選択される結合剤により一体として結合された多数の無機非 研磨粒子を含有する非研磨複合物粒とを、前記メイクコート結合剤前駆体に塗布 するステップと、 （ｃ）前記メイクコート結合剤前駆体を硬化して、前記多数の砥粒および非研 磨複合物粒を接着作用によって結合するステップを、 含む、上記被覆研磨物品を製造するための方法を提供する。 本発明のさらに別の態様において、本発明の非研磨複合物粒を含有しないスー パーサイズコートの有無にかかわらず、サイズコート層はステップ（ｃ）の後に 非研磨複合物粒および砥粒の上に形成されて、砥粒を構成物にさらに固定しても よい。 本発明の被覆研磨物品中に非研磨複合物（希釈）粒を添加することにより、本 発明の被覆研磨物品中の砥粒の割合がかなり低下しているにもかかわらず、十分 量の砥粒を含有する同様の被覆研磨剤と比較したとき、研磨物品に予期されなか った研磨効率を与える。本発明の非研磨複合物粒は、一般に砥粒ほど高価ではな いので、本発明の被覆研磨物品は十分量の砥粒、特に高級な砥粒を含有し、希釈 剤を含有しない被覆研磨物品より高価ではない。 本発明の研磨物品は、被覆研磨物品ばかりでなく、結合研磨剤も含むことは理 解され得る。結合研磨剤は、形作られた塊の砥粒と、有機物製、金属製またはガ ラス製であってもよい結合剤により一体として接着される上記の非研磨複合物粒 とを含む。金属製またはガラス製砥石車では、コロイド状シリカ結合剤が好まし い。このように、本発明は、第１の結合剤で一体として接着される多数の研磨剤 粒子と非研磨複合物粒とを含有する形作られた塊を含有し、前記非研磨複合物粒 は、脂肪酸の金属塩およびコロイド状シリカ並びにその組み合わせ物からなる群 から選択される第２の結合剤により一体として結合される無機非研磨粒子を含有 する結合研磨物品に関する。結合研磨剤は、結合剤を完全に硬化する前に、砥石 車形状または円錐形状を含むものなどの、多種多様な有用な研磨形状に成形され 、形作られてもよい。 本発明は、 （ａ）チタンを含有するワークピースと、結合材料による接着作用によって結 合され、砥粒および非研磨複合物粒を含有し、前記非研磨複合物粒は脂肪酸の金 属塩、コロイド状シリカおよびその組み合わせ物からなる群から選択される結合 剤により一体として結合されるメタリン酸ナトリウム粒子を含有する粒の層を有 する基材を備える被覆研磨物品とを提供するステップと、 （ｂ）前記被覆研磨物品と前記ワークピースの面とを摩擦作用によってかみ合 わせるステップと、 （ｃ）前記表面を低下させるほど効果的に、前記ワークピースの面に対して前 記被覆研磨物品を移動させるステップを、 含むチタンを研磨する方法に関する。 図面の簡単な説明 上述および他の目的、態様および利点は、以下の図面を参照にした本発明の好 ましい実施態様の詳細な説明からさらに理解される。 第１図は、本発明の被覆研磨製品の一実施態様の断面の概略図である。 第２図は、本発明の被覆研磨製品の別の実施態様の断面の概略図である。 発明の詳細な説明 本発明の被覆研磨製品は、一般にメイクコートおよび任意のサイズコートのた めの従来の基材および結合剤、並びに非研磨複合物粒で希釈される研磨剤料を含 む。 わかるように、本発明の被覆研磨製品は、高ニッケル合金、タングステン合金 、 ステンレス鋼（ＳＡＳ ３０４）およびチタンなどのワークピースを研磨する際 に高性能であることが見いだされている。例えば、セラミック酸化アルミニウム から製造されるミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファ クチャリングカンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕ ｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）社製の商品名「Ｃｕｂｉｔｒｏｎ ３２ １」などの高級な砥粒と、ステアリン酸亜鉛の結合剤基質に分散させた、ＫＢＦ₄ 、炭酸カルシウム、氷晶石およびＮａＰＯ₃粒子などの非研磨複合物粒とのほぼ 同量部（容量）を含有するこのような製品は、２倍ほど（十分量）の「Ｃｕｂｉ ｔｒｏｎ３２１」砥粒を含有する従来の被覆研磨製品と同等、または改良された 研磨効率を示した場合もある。この研磨効率は、研磨用途および研磨物品を形成 する他の成分に一部依存する。さらに、本発明の被覆研磨製品は、予期されなか ったことであるが、従来の被覆研磨製品の未使用の粒層よりも未使用の粒層（ま たは老廃物）がずっと少ないことが見いだされた。その特徴を費用の点から見た 利点は、一般に砥粒、特に高級な砥粒より価格がずっと安い非研磨粒子の使用に って生じる節約によって高められ得る。 本発明の被覆研磨製品は、基材、メイクコート、砥粒、サイズコート、スーパ ーサイズコート並びに研磨助剤、フィラーおよび被覆研磨製品を製造する際に周 知であり、また従来使用されている他の添加剤などの選択的な補助剤を使用しう る。このような材料または物質並びにその形状および用途は例えばカーク−オス マー（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ）、前出 、１７〜３７ページ、マクケッタ ジェ イ ジェイ（ＭｃＫｅｔｔａ Ｊ．Ｊ．）、カニングハム ダブリュー エー( Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ Ｗ．Ａ.)、エンサイクロペディア オブ ケミカル プ ロセシング アンド デザイン(Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃ ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ)、マーセル デッカー社(Ｍ ａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ.)、１〜１９ページおよび前記米国特許第５ ，０１１，５１２号および同第５，０７８，７５３号に記載されている。 本発明の被覆研磨製品の基面または基板として使用される基材は、一般に、メ イクコートまたは研磨剤スラリーおよび研磨製品の他の要素または成分と相溶性 であり、研磨製品の成形加工中および使用中にその強度を維持することが可能で ある材料のシートまたはフィルムから製造される。基材材料の例は、紙、繊維、 ポリマーフィルム、織および不織繊維または布および加硫繊維である。さらに他 の基材の例は米国特許第５，３１６，８１２号（ストウト(ｓｔｏｕｔ)）および ヨーロッパ特許公開番号第０ ６１９ ７６９号（ベネディクト（Ｂｅｎｅｄｉ ｃｔ）ら）に開示されている。このような基材のいくつかの比重、引っ張り強度 および特性は、前出のマケッタ（ＭｃＫｅｔｔａ）およびカニングハム（Ｃｕｎ ｎｉｎｇｈａｍ）のテキストの４ページ記載されている。基材はまた、例えば防 水性にするなど、基材を密封するため、および物理特性を改質するための１種ま たは複数種の処理を含んでもよい。また、所与の重量を有し、炭酸カルシウムを 充填したラテックス／フェノール樹脂コーティングで飽和した、特有な不織ポリ エステル布基材について記載する米国特許第５，０１１，５１２号に言及される （メイクコートとしても有用である）。基材はまた、結果として得られる被覆研 磨剤を支持パッドまたはバックアップパッドに固定するための、背面への取り付 け手段を有してもよい。この取り付け手段は感圧接着剤であっても、フックおよ びループ式取り付け具のためのループ構造であってもよい。別の方法として、前 記米国特許第５，２０１，１０１号に記載されているかみ合い取り付け系であっ てもよい。研磨物品の背面側は耐横滑りまたは摩擦コーティングを含んでもよい 。このようなコーティングの例には、無機粒子を接着剤に分散させたもの（例え ば、炭酸カルシウムまたは石英）が挙げられる。 メイクコートおよびサイズコートは一般に樹脂結合剤または接着である。一般 に樹脂接着剤は、研磨物品結合剤に必要な好適な特性を有するように選択される 。本発明に有用な一般的な樹脂接着剤の例には、フェノール樹脂、α，β−不飽 和カルボニル側基を有するアミノプラスチック樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹 脂、エチレン系不飽和樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、尿素−ホルムア ルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エ ポキ シ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フルオレン修飾エポキシ樹脂およびその混合物が 含まれる。フェノール樹脂は、その熱的特性、入手性、価格および取り扱いの容 易さのために、研磨物品結合剤に広範に使用される。フェノール樹脂には、レゾ ールおよびノボラックの２種類があり、両者は本発明に使用され得る。レゾール フェノール樹脂は、フェノールに対するホルムアルデヒドのモル比が１：１より 大きいかまたは同等であり、一般的には１．５：１．０乃至３．０：０である。 ノボラック樹脂はフェノールに対するホルムアルデヒドのモル比が１より小さい かまたは１に等しい。市販のフェノール樹脂の例には、ニューヨーク州トナワン ダのオクシデンタルケミカル社（Ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ ｒｐ.）製の商品名「Ｄｕｒｅｚ」および「Ｖａｒｃｕｍ」で購入可能なもの、 ミズーリ州セントルイスのモンサント社（Ｍｏｎｓａｎｔｏ Ｃｏ．）製の商品 名「Ｒｅｓｉｎｏｘ」で購入可能なもの、およびオハイオ州コロンブスのアシュ ランドケミカル社（Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．）製の商品名「 Ａｒｏｆｅｎｅ」および「Ａｒｏｔａｐ」で購入可能なものが含まれる。 メイクコートおよびサイズコートの結合剤として使用され得るアミノプラスチ ック樹脂は、分子またはオリゴマーあたり少なくとも１つのα，β−不飽和カル ボニル側基を有する。これらの材料は、米国特許第４，９０３，４４０号および 同第５，２３６，４７２号にさらに記載されている。 メイクコートの結合剤として有用なエポキシ樹脂は、オキシラン環を有し、開 環により重合される。このようなエポキシド樹脂には、モノマーエポキシ樹脂お よびポリマーエポキシ樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、骨格および置換基の 性質が大きく異なってもよい。例えば、骨格は、エポキシ樹脂と通常関連する任 意の種類であってもよく、置換基は、室温でオキシラン環と反応する、活性水素 原子を含有しない任意の基であってもよい。許容できる置換基の代表的な例は、 ハロゲン、エステル基、エーテル基、硫酸基、シロキサン基、ニトロ基およびリ ン酸基である。いくつかの好ましいエポキシ樹脂の例は、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 ルエステル）およびテキサス州ヒューストンのシェル ケミカル社（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.）製の商品名「Ｅｐｏｎ８２８」、「Ｅｐｏｎ１００ ４」および「１００１Ｆ」、ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.）製の商品名「ＤＥＲ３３１」、「ＤＥＲ３３２」お よび「ＤＥＲ３３４」が挙げられる。ビスフェノールＡのジグリシジルエステル 水溶性乳化物は固形物が約５０乃至９０重量％で、好ましくは固形物が５０乃至 ７０重量％であり、非イオン性乳化剤をさらに含む。この記述を満たす乳化物は 、ケンタッキー州ルイスビルのシェル ケミカル社（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃ ａｌ Ｃｏ.）製の商品名「ＣＭＤ３５２０１」である。このような水溶性エポキ シ乳化物は、ヨーロッパ特許第０ ４８６ ３０８号（Ｌｅｅら）に、研磨助剤 のための結合剤として記載されている。他の好適なエポキシ樹脂には、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（例えば、ダウケミカル社 （Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.）製の商品名「ＤＥＮ４３１」および「ＤＥ Ｎ４３８」）が挙げられる。 本発明のメイクコートおよびサイズコートに使用され得るエチレン系不飽和樹 脂には、炭素原子、水素原子および酸素原子、並びに選択的に窒素原子およびハ ロゲン原子を含むモノマーおよびポリマー化合物が挙げられる。酸素原子もしく は窒素原子、またはその両者は、一般にエーテル、エステル、ウレタン、アミド および尿素基に含有される。エチレン系不飽和化合物は、好ましくは分子量が約 ４，０００より小さく、好ましくは脂肪族モノヒドロキシ基または脂肪族ポリヒ 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、マレイン酸等などの不飽和カルボン酸との反応によって 製造されるエステルである。エチレン系不飽和樹脂の代表的な例には、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ジメタクリ 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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタク リレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、またはペンタエリスリト ールテトラメタクリレートおよびその混合物を重合することにより製造されるも のが含まれる。他のエチレン系不飽和樹脂には、モノアリル、ポリアリルおよび ポリメタアリルエステルとジアリルフタレート、ジアリルアジペートおよびＮ， Ｎ−ジアリルアジペートなどのカルボン酸アミドとの重合物が含まれる。さらに 他の重合可能な窒素を含有する化合物には、トリス（２−アクリル−オキシエチ ル）イソシアヌレート、１，３，５−トリ−（２−メタクリル−オキシエチル） −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−ビニルピロリドンおよびＮ −ビニルピペリドンが含まれる。 アクリレート化ウレタンは、ヒドロキシ末端イソシアネートが延在するポリエ ステルまたはポリエーテルのジアクリレートエステルである。メイクコートおよ びサイズコートに使用され得る市販のアクリル化ウレタンの例には、ジョージア 州アトランタのラドキュアスペシャルティーズ社（Ｒａｄｃｕｒｅ Ｓｐｅｃｉ ａｌｔｉｅｓ Ｉｎｃ.）社製の商品名「ＵＶＩＴＨＡＮＥ７８２」、「ＣＭＤ６ ６００」、「ＣＭＤ８４００」および「ＣＭＤ８８０５」が挙げられる。メイク コートおよびサイズコートに使用され得るアクリル化エポキシは、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などのエポキシ樹脂のジアクリレー トエステルである。市販のアクリル化エポキシの例には、ジョージア州アトラン タのラドキュアスペシャルティーズ社（Ｒａｄｃｕｒｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅ ｓ Ｉｎｃ.）社製の商品名「ＣＭＤ３５００」、「ＣＭＤ３６００」および「Ｃ ＭＤ３７００」が挙げられる。 メイクコート、サイズコートおよびスーパーサイズコートに使用され得るビス マレイミド樹脂は、米国特許第５，３１４，５１３号（Ｍｉｌｌｅｒら）にさら に記載されている。 本発明に有用な研磨剤粒子または砥粒の例には、酸化アルミニウム、融解アル ミナジルコニア、シリカ、酸化スズ、ガーネット、セリア、火打ち石、クロミア 、二ホウ化チタン、ダイアモンド、酸化鉄、炭化ケイ素、グリーン炭化ケイ素、 ガーネット、立方体窒化ホウ素（ＣＢＮ）、炭化ホウ素およびその組み合わせ物 が挙げられる。砥粒という用語はまた、一体として結合されて、凝集体を形成す る単独の研磨剤粒子も含む。研磨凝集体は米国特許第４，３１１，４８９号；同 第４，６５２，２７５号および同第４，７９９，９３９号に記載されている。酸 化アルミニウムという用語は、融解アルミナ、加熱処理アルミナおよびゾル−ゲ ルアルミナベース砥粒などの焼結アルミナ、融解酸化アルミナ（ブラウン酸化ア ルミナ、加熱処理酸化アルミナおよびホワイト酸化アルミナ）およびセラミック 酸化アルミナを含む。 高級砥粒を使用することが好ましい場合もある。本発明の研磨物品に使用され 得る砥粒には、表面を研磨する能力によって分類されることが多いものが含まれ る。表面を速やかに研磨することができる砥粒は「高級」と呼ばれる。砥粒を「 高級」または「非研磨剤」と分類する試験は前記米国特許第５，０１１，５１２ 号に記載されている。 本発明に有用な高級砥粒には、米国特許第４，３１４，８２７号；同第４，５ １８，３９７号；同第４，５７４，００３号；同第４，６２３，３６４号；同第 ４，７４４，８０２号；同第４，７７０，６７１号；同第４，８８１，９５１号 ；同第５，０１１，５０８号；同５，２９１，５９１号；同第５，２０１，９１ ６号および同第５，３０４，３３１号並びにヨーロッパ公報第２２８，８５６号 に開示される、αアルミナベースのセラミック材料；米国特許第３，７８１，４ ０８号および同第３，８９３，８２６号に開示される、融解アルミナ−ジルコニ ア；米国特許第４，５０５，７２０号に開示される耐火剤被覆炭化ケイ素；ダイ アモンド；ダイアモンド様炭素、立方体窒化ホウ素およびその組み合わせ物が含 まれる。１つの好ましい砥粒は、αアルミナ、希土類金属酸化物およびマグネシ アを含む。この砥粒は、米国特許第４，８８１，９５１号の開示により製造され 得る。 本発明に使用されるべき砥粒は、一般に平均粒子サイズが約０．１乃至１５０ ０マイクロメーターの範囲であり、通常は約１乃至５００マイクロメーターであ る。研磨剤粒子はモース硬さが少なくとも約８であることが好ましく、さらに好 ましくは９より大きい。 砥粒に表面コーティングを備えることも本発明の範囲内である。表面コーティ ングは多数の異なる機能を有しても良い。表面コーティングは結合剤との接着性 を増す場合もあれば、砥粒または研磨剤粒子の研磨特性を変える場合もある。表 面コーティングの例はカップリング剤、ハライド塩、シリカなどの金属酸化物、 耐火金属窒化物および耐火金属炭化物を含む。 本発明の主要な態様は、砥粒と非研磨複合物粒との混合物である。非研磨複合 物粒は、結合剤により一体として接着された無機非研磨粒子を含有する。 本発明の非研磨複合物粒を製造する際に使用される非研磨無機粒子の例は、炭 酸カルシウム（チョーク、方解石、大理石、トラバーチン、大理石および石灰石 の形状のＣａＣＯ₃）などの金属の炭酸塩、テトラフルオロホウ酸カリウム(ＫＢ Ｆ₄)、氷晶石ナトリウム(Ｎａ₃ＡｌＦ₆)、メタリン酸ナトリウム(ＮａＰＯ₃)、 塩化ナトリウム、氷晶石カリウム、氷晶石アンモニウム、テトラフルオロホウ酸 ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウム、塩化マグネシウム、金属(スズ、鉛 、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄およびチタン)、硫黄、グ ラファイト、金属の硫化物、炭酸カルシウムマグネシウム、炭酸ナトリウム、炭 酸マグネシウム、シリカ(石英、ガラスビーズ、ガラス泡およびガラス繊維)、ケ イ酸塩(タルク、クレー、例えば、モントモリロナイト、長石、雲母、ケイ酸カ ルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウムおよびケイ酸ナト リウム)、金属の硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸 アルミニウムナトリウムおよび硫酸アルミニウム)、石膏、ひる石、アルミニウ ム三水和物、金属の酸化物(酸化カルシウムまたは石灰石、酸化アルミニウム、 酸化チタン)、および金属の亜硫酸塩（亜硫酸カルシウムなど）である。本明細 書において使用される「無機」という用語は、金属の炭酸塩化合物を含む。これ らの無機粒子は、粒子サイズが約０．０１乃至１．０００マイクロメ ーターの範囲であってもよく、一般には０．１乃至１００マイクロメーターであ る。 本発明の複合物粒中に使用される多数の非研磨粒子（すなわち、多数の個々の 粒子）を結合し、一体とするために使用される結合剤は脂肪酸の金属塩を含む。 一般に、脂肪酸はカルボキシル基および少なくとも８個の炭素原子、好ましくは ８乃至２０個の炭素原子を含む長い直鎖または実質的に直鎖の炭化水素である。 脂肪酸は飽和であっても、不飽和であってもよい。脂肪酸が飽和である場合には 、その塩は式ＣＨ₃（ＣＨ₂）_xＣＯ₂Ｍ（式中、ｘは６乃至１８であってもよく、 金属原子Ｍは亜鉛、カルシウム、リチウム、アルミニウム、ニッケル、鉛、バリ ウム等からなる群から選択されてもよい）によって表されることができる。ｘが １６の場合には、ステアリン酸塩が形成され、同様にｘが１４の場合には、パル ミチン酸塩が形成され、ｘが６の場合には、オクタン酸塩が形成される。ウンデ シレン酸塩ＣＨ₂＝（ＣＨ₂）₈ＣＯ₂Ｍおよびオレイン酸塩ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇ＣＨ ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₇ＣＯ₂Ｍの場合のように、脂肪酸は不飽和であってもよい。ス テアリン酸が好ましい脂肪酸である。現在購入可能な「ステアリン酸」などの脂 肪酸の混合物を使用してもよい。 上記脂肪酸塩の軟化点は１００℃を越える。軟化点が高い脂肪酸の金属塩を使 用することが本発明において好ましい。研磨中には、かなりの発熱が見られるこ とがある。被覆研磨剤の性能が実質的に低下し、研磨されるワークピースにコー ティングを塗りつけてしまうところまで、この熱は負荷抵抗性コーティングを軟 化することがある。金属のステアリン酸塩は軟化点が１１０〜２１２℃の範囲で ある。 脂肪酸の金属塩は一般に水に不溶性で、ケトン、エステル、アルコールおよび その混合物などの有機溶媒には驚くほど溶解性である。しかしながら、適当な界 面活性剤が使用される場合には、金属の脂肪酸塩は水に分散され得る。溶媒除去 に関連する環境問題を最小にするために、有機溶媒の代わりの溶媒として水を使 用することが好ましい。一般に、含有される界面活性剤の量は、凝集体を製造す るために使用される予定のリン酸塩粒子、金属の脂肪酸塩および界面活性剤の総 調合物の０．０１乃至１０重量％である。使用され得る界面活性剤の一般的な例 は、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、アルキル硫酸ナトリウム 、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 、多価アルコールエステル、多価エステルエーテル、硫酸塩またはスルホコハク 酸塩である。界面活性剤は凝集体を形成する調合物に直接添加してもよいし、金 属の脂肪酸塩を界面活性剤で前処理して、次いで調合物に添加してもよい。 本発明の非研磨複合物粒は、無機非研磨粒子、例えばＫＢＦ₄を水溶液に分散 したもの、または結合剤、例えばステアリン酸亜鉛、Ｚｎ（Ｃ₁₈Ｈ₃₅Ｏ₂）₂の分 散物を攪拌または混合し、得られた粒子と結合剤との混合物をゲル化し、この混 合物を乾燥し、得られた乾燥固形物を粉にするか、粉砕するか、または粉末化す るかもしくは形作って粒子状または粒状製品を形成することにより調製され得る 。このような製品は好適な基材状のメイクコート層に塗布されたり、または砥粒 と配合されることができ、得られた配合物はメイクコートに一体として塗布され 得る。 コロイド状シリカまたはシリカゾルは、本発明の複合物粒の非研磨粒子の結合 剤としても有用である。これらのゾルは水中で無定形シリカ粒子の安定な分散物 となる。市販の製品は、直径が約３〜１００ｎｍで、比表面積が５０〜２７０ｍ² ／ｇで、シリカ含量が１５〜５０重量％であるシリカ粒子を含有する。これら は少量（＜１重量％）の安定剤、極めて通常にはナトリウムイオンを含有する。 シリカ粒子の陰性荷電を維持し、凝集を防ぐためにそのｐＨは７より大きいべき である。この表面荷電は、イオン化し、シリカ表面周囲に二重層を形成する水溶 性塩により中和され、それによって凝集が生じる；従って、ゾルは低塩濃度のと きのみ安定である。 また、本発明の脂肪酸金属結合剤およびコロイド状シリカ結合剤を組み合わせ て、一体として使用することができる。例えば、ニューヨーク州ニューヨークの ウィトコ社（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐ．）製の商品名「ＡＱ−９０」であるステア リ ン酸亜鉛の４５重量％水性分散物（９９．９％は３２５メッシュを通過する）に 、混合比１：６（Ｈ₂Ｏ重量／ステアリン酸亜鉛の水性分散物重量）で、水を添 加することにより、（非研磨無機粒子としての）ＫＢＦ₄と（第１の結合剤とし ての）ステアリン酸亜鉛との非研磨複合物粒を調製することができる。次いで、 混合比約１：０．６（ＫＢＦ₄の重量／ステアリン酸亜鉛の水性分散物の重量） で、十分に攪拌しながら、ＫＢＦ₄を「ＡＱ−９０」分散物に添加する。一般に 混合を容易にするために追加の水を適度に添加する。次いで、マサチューセッツ 州アシュランドのニアコールプロダクト社（Ｎｙａｃｏｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉ ｎｃ.）製の商品名「ＮＹ−２１５」（１５％固形物、ｐＨ＝１１、粒子サイズ が３乃至４ｎｍ）であるコロイド状シリカゾルなどのコロイド状シリカゾルを、 先に添加したＫＢＦ₄の量に対して混合比約１：５（コロイド状シリカゾルの重 量／ＫＢＦ₄の重量）で、第２の結合剤として混合物に添加する。得られた濡れ た固形物混合物を約８０℃のトレーで終夜乾燥する。乾燥した固形物を約室温ま で冷却させ、粉砕し、望ましい粒サイズに選別する。細かいものは収集されて、 再利用され得る。 本発明の非研磨複合物粒は、被覆研磨剤、すなわちメイクコート、サイズコー トまたはスーパーサイズコートの結合システムに使用されることがある有機希釈 剤または無機フィラーと混同すべきではない。非研磨複合物粒は、無機フィラー よりかなり大きく、粒層の一部であり、結合システムの一部ではない。例えば、 メイクコートに塗布される粒層に一体として含有される砥粒の平均サイズの大き さの次数以内である（すなわち、砥粒の平均サイズの２倍以内）平均サイズを下 限として有する非研磨複合物粒を使用することが好ましい。一方、非研磨複合物 のサイズが実質的に砥粒のサイズを越える場合には、被覆研磨剤の望ましい研磨 作用を損なう可能性が生じる。このような性能の低下を念頭において、本発明の 砥粒および非研磨複合物粒のそれぞれのサイズわけは、一実施態様において、砥 粒の平均粒子サイズがマイクロメーター単位の値ｘであり、非研磨複合物粒の平 均粒子サイズがマイクロメーター単位の値ｙであり、比ｙ／ｘの数値が約０．５ 乃至約２の範囲である関係により表される。例えば、砥粒が、平均サイズが１０ ０マイクロメーターである場合には、非研磨複合物粒はサイズが約５０マイクロ メーター乃至約２００マイクロメーターの範囲である。非研磨粒子のこのような サイズわけは、結合システム（すなわち、メイクコート、サイズコートおよびス ーパーサイズコート）等に使用される従来の無機フィラーのサイズわけよりかな り大きく、このようにサイズわけすることにより、非研磨粒子がメイクコートの 表面に研磨剤粒子とともに部分的に埋め込まれ、粒層の一部を形成することを可 能にする（被覆研磨剤の結合システムのバルク形成部に対向する）。固化用結合 剤が硬化される前に、非研磨複合物粒を棒、三角、角錐、ブロック等などの三次 元的な形状に形成することも可能にする。 一般には、非常に軟らかい材料は砥粒として作用しない。このように、砥粒と 非研磨複合物粒との配合物を含有する研磨物品が、いくつかの研磨用途において 、十分量の砥粒を含有する研磨物品と同等またはそれより優れた研磨性能を発揮 する場合もあるという発見は、予期されないと考えられる。ある研磨用途のため の被覆研磨製品の研磨性能を大幅に低下させることなく、ある意味において、砥 粒を希釈しうる量も予測されない。本発明に使用される複合物の好ましい量は、 粒層の全ての粒材料の総容量１００％に対して、約１０乃至８０容量％である。 しかしながら、いくつかの研磨用途において、５０容量％の非研磨複合物を含有 する本発明の被覆研磨物品は、砥粒のみを含有するものと同等またはそれより優 れた性能特性を有する。 本発明の非研磨複合物粒は、一般に、５乃至９０重量％の無機粒子（例えば、 炭酸カルシウム）および１０乃至９５重量％の結合剤を含有し、好ましくは１０ 乃至８０重量％の無機粒子および２０乃至９０重量％の結合剤を含有する。非研 磨複合物粒は、一般に、融解酸化アルミニウムおよび炭化ケイ素などの従来の研 磨剤より価格が低く、融解アルミナ−ジルコニアおよびαアルミナベースのセラ ミック材料などの高級な粒よりかなり価格が低い。このように、本発明の研磨物 品は、一般に砥粒のみで製造される研磨物品より製造費の価格が低い。本発明の 研磨物品を製造する費用は、従来の砥粒を含有する研磨物品を製造する費用と同 等であるか、またはそれより低いが、本発明の研磨物品は、本質的に砥粒のみで 製造される研磨物品と同等かまたはそれより優れた研磨効率を有することもある 。技術分野において理解されているように、研磨性能はワークピースの種類、研 磨速度、圧力等にも依存する。 本発明の非研磨複合物粒は「研磨性」で、例えば、機械的応力による崩壊およ び／または完全または塗れた研磨条件下で一部溶解することによるなどの制御さ れた方法で崩壊する能力を有することが意味される。「塗れた」は、水の噴霧ま たは流動物を使用する研磨条件を意味する。 非研磨複合物粒は、例えばフィラー（研磨助剤を含む）、繊維、潤滑剤、湿潤 剤、揺変材料、界面活性剤、顔料、染料、帯電防止剤、可塑剤および懸濁剤など の選択的な添加剤をさらに含んでもよい。これらの材料の分量は望ましい特性を 与えるように選択される。被覆研磨物品の結合システム、すなわちメイクコート 、サイズコートおよび／またはスーパーサイズコート等は、本発明の非研磨複合 物粒を含有しない条件では、このような補助剤とその主要成分、すなわち結合剤 前駆体を含有してもよい。 研磨助剤または活性フィラーは、サイズコート前駆体（すなわち、未硬化で、 乾燥前のサイズコート）に添加してもよく、または粒子材料として添加してもよ い。好ましい研磨助剤は、フルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ₄）またはメタリン 酸ナトリウムのどちらかであるが、塩化ナトリウム、硫黄、フッ化カリウムチタ ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、氷晶石およびその組み合わせ物など の他の研磨助剤も有用である。研磨助剤の好ましい分量は、研磨物品の表面積平 方メーターあたり５０乃至３００グラムの次数で、好ましくは８０乃至１６０グ ラムの次数である。 本発明の研磨物品に添加され得る帯電防止剤の例は、グラファイト、カーボン ブラック、酸化バナジウムおよび湿潤剤である。これらの帯電防止剤は、例えば 米国特許第５，０６１，２９４号、同第５，１３７，５４２号および同第５，２ ０３，８８４号に記載されている。 メイクコートおよび／またはサイズコートの別の選択的な補助剤として、カッ プリング剤は、結合剤前駆体とフィラー粒子または研磨剤粒子との間に関連架橋 を提供しうる。カップリング剤の例には、シラン、チタン酸塩およびジルコアル ミニウム塩が含まれ、この機能に関するそれらの使用方法は、例えば米国特許第 ４，８７１，３７６号（ＤｅＷａｌｄ）に記載されている。研磨剤の接着剤は好 ましくは約０．０１乃至３重量％のカップリング剤を含有する。、結合剤前駆体 とフィラー粒子または研磨剤粒子との間に関連架橋を提供しうる。カップリング 剤の例には、シラン、チタン酸塩およびジルコアルミニウム塩が含まれ、この機 能に関するそれらの使用方法は、例えば米国特許第４，８７１，３７６号（Ｄｅ Ｗａｌｄ）に記載されている。研磨剤接着剤は好ましくは約０．０１乃至３重量 ％のカップリング剤を含有する。メイクコートとサイズコートとの間に、または サイズコートとスーパーサイズコートとの間にコーティングを備えることも本発 明の範囲内である。このコーティングは、一般にメイクコートおよびサイズコー トと比較して厚さが比較的薄い。この追加のコーティングは、ステアリン酸亜鉛 などの脂肪酸の金属塩を含有してもよい。 従来のメイクコートおよびサイズコートとの間にコーティングを備えることも 本発明の範囲内である。例えば、このコーティングはステアリン酸亜鉛などの脂 肪酸の金属塩であってもよい。 本発明の研磨物品を製造するための方法の操作ステップは、本質的に技術上現 在実施されているものと同じであってもよい。例えば、樹脂結合剤を含有するメ イクコート前駆体を液状または流動可能な形状で基材に塗布し、次いで砥粒およ び非研磨複合物粒を塗布されたメイクコートに塗布する。高級な砥粒および非研 磨複合物粒子を一体として配合し、同時に塗布するかまたは、別の方法として、 メイクコートに次々と連続的に塗布してもよい。 配合方法において、２種の粒を混合器に添加して、配合してもよい；次いで得 られた粒の混合物を濡れたメイクコートに静電気的に突出させてもいいし、ドロ ップコーティングしてもよい。この第１の方法では、第１図に示すように、得ら れた研磨物品は砥粒および非研磨粒が並んで含有される。この方法では、メイク コート前駆体、すなわち未硬化の樹脂結合剤を含有するコーティングが基材に塗 布される。次いで、２種の粒を混合器に添加して、配合する；次いで得られた粒 の混合物をメイクコートに静電気的に突出させてもいいし、ドロップコーティン グしてもよい。非研磨複合物粒と砥粒をメイクコート前駆体に添加した後、メイ クコート前駆体を少なくとも部分的に硬化する、すなわちサイズコート前駆体が 塗布され得るために粒を基材に固定するほど十分に硬化する。注目すべきことに 、熱可塑性樹脂を任意の結合システムに単独で使用する場合には、固化するため に熱可塑性樹脂を乾燥してもよい。このように、この用途のために、「硬化」と いう用語は、結合剤前駆体を結合剤に転換するために必要な重合、ゲル化または 乾燥手法をいう。従って、「少なくとも部分的に硬化する」は、結合剤前駆体を 少なくとも部分的に重合、ゲル化または乾燥することをいう。 次いでサイズコート前駆体を塗布することができ、サイズコート前駆体および 必要がある場合には、メイクコート前駆体を十分に硬化してもよい。研磨助剤を 含有してもよい選択的なスーパーサイズコート前駆体を塗布してもよい。メイク コートおよびサイズコートが十分に、または少なくとも部分的に硬化したら、ス ーパーサイズコート前駆体を塗布してもよい。乾燥または熱エネルギーなどのエ ネルギー源もしくは電子ビーム、紫外線および可視光線を含む放射線エネルギー に露呈することによりメイクコートおよびサイズコートを硬化してもよい。エネ ルギー源の選択は樹脂接着剤の特有の化学性に依存する。 （１）砥粒に沿って凝集体粒を被覆する；（２）砥粒の下に凝集体粒が被覆さ れる；（３）砥粒の上に凝集体粒が被覆される；および（４）その組み合わせも 本発明の範囲内である。 第１図に示すように、被覆研磨物品１０は基材１１を備える。少なくとも部分 的に埋められた個々の砥粒１３および非研磨複合物粒１５に接着されるメイクコ ートが基材１１に重ねられる。サイズコート１１はメイクコート１２、砥粒１３ および非研磨複合物粒１５の上に塗布される。非研磨複合物粒は、結合剤１６お よび無機非研磨粒子１７を含有する。 第２の方法では、非研磨複合物粒はメイクコート前駆体にドロップコーティン グしてもよく、第２図に示すように、その後砥粒は静電気的に突出されるかまた は、ドロップコーティングされる。サイズおよび選択的なスーパーサイズの硬化 図および塗布は第１の方法に関連して上記したものと同じである。第２図に示す ように、被覆研磨物品２０は基材２１を備える。非研磨複合物粒２５および非研 磨複合物粒２３の間に配置される個々の砥粒２３の一部の双方に少なくとも部分 的に埋め込まれるメイクコート２２が基材２１に重なる。個々の砥粒２５の残り の部分は、メイクコート２２に部分的に埋め込まれることなく、非研磨複合物粒 ２３に重なって含有される。サイズコート２４はメイクコート２２，砥粒２３お よび非研磨複合物粒２５の上に塗布されている。非研磨複合物粒は、結合剤２６ および無機非研磨粒子２７を含有する。 本発明の被覆研磨製品は研磨され得るワークピースの種類に関して限定されな い。本明細書において使用される「研磨」という用語により、一般に削る、磨く 、仕上げる等のいずれかを意味することができる。木、金属、金属合金、プラス チック、セラミック、石等から製造されるワークピースの表面は、本発明の被覆 研磨製品によって研磨され得る。本発明の被覆研磨製品は金属研磨作業物に特に 適している。例えば、非研磨複合物粒が、例えばＫＢＦ₄のようなハロゲン化研 磨助剤、砥粒との配合物としてメイクコート前駆体に静電気的に付着される脂肪 酸塩結合剤を含む本発明の被覆研磨剤は、ステンレス鋼、チタン、軟鋼または他 の貴金属合金ワークピースなどの金属を研磨する際に特に有効である。例えばＮ ａＰＯ₃のような無機リン酸塩研磨助剤が非研磨粒子中に使用される場合以外は 上記と同じ状況において、被覆研磨剤はチタン研磨にかなり有用である。 また、本発明の被覆研磨製品は、予測される個々の研磨操作に応じて、分離し たシート、ディスク形状、端なしベルト形状、円錐形状等などの種々の幾何学形 状に容易に変換されることが可能で考慮された用途に適する。研磨物品は使用前 に可撓化されても、および／または湿らされてもよい。 本発明は被覆研磨物品を参照にしてかなり詳細に本明細書において説明された が、本発明の研磨物品は被覆研磨物品ばかりでなく、結合研磨剤および不織研磨 剤も含むことが理解されるべきである。結合研磨剤は、有機物、金属製またはガ ラス製であってもよい結合剤により一体として接着された多孔性で、形作られた 砥粒の塊および非研磨複合物粒を含有する。結合接着剤は、完全に硬化する前に 、砥石車形状または円錐形状を含むものなどの、多種多様の有用な研磨形状に成 形され、形作られることができる。結合研磨剤の他の形状には、カットオフホイ ール、くぼんだホイールおよびカップホイールが含まれる。 一般に、不織研磨剤は研磨結合剤と接触する点において一体として結合される 、有機繊維の弾力性のある３次元的なオープンウェブを含む。これらのウェブは 、本発明の非研磨複合物粒を含む結合剤前駆組成物がロール被覆、噴霧被覆また は他の手段により被覆され、その後に樹脂を硬化するほど十分な条件に露呈され てもよい。 以下の実施例において、本発明の目的および利点は種々の実施態様によりさら に説明されるが、これらの実施例の詳細は本発明を不用意に制限すると解釈され るべきではない。実施例における全ての部および割合は、特に明記しない限り重 量による。 実施例 実施例では、４通りの研磨効率試験手順Ｉ〜IVを利用して、実施例で説明する 被覆研磨剤（ベルトまたはディスク）の評価を行った。まず、研磨試験手順およ びベルトとディスクの作製方法について説明する。 研磨効率試験手順Ｉ 評価対象の被覆研磨剤を７.６ｃｍ×３３５ｃｍの端なし研磨ベルトに加工し て、定荷重表面グラインダーで試験した。既に重量測定済みの約２.５ｃｍ×５ ｃｍ×１８ｃｍの３０４ステンレス鋼製ワークピースを、２.５cｍ×１８ｃｍの 面が、直径３６ｃｍ、６０ショアＡ押し込み硬度の鋸歯状ゴム製接触ホイールを かさねた上に乗せた端なし研磨ベルトに直面するよう垂直に設置したホルダーに 配した。このワークピースはその後垂直方向に１８ｃｍの径を１分につき２０サ イクルとなるように往復運動させ、同時にばね利用のプランジャーがこのワーク ピースを１１.０ｋｇの力で毎分２,０５０メートルで動いているベルトに対して 押し付けるようにした。研磨時間が３０秒間経過した後、ワークピースのホルダ ー組立体を取外し、再計量し、その最初の重量から擦り減った後のワークピース の重量を減算することによって削除された素材の量を算出した。その後、計量済 みの新しいワークピースとホルダーを装置に取付けた。この試験の実験誤差は± １０％であった。総切削量は、試験中に削除されたステンレス鋼総量の計量値で ある。試験は、３０秒間隔の連続する２回の研削で、原料の最終切削量が初期切 削量の１／３未満となった時点で終了とした。 本明細書に記載の試験手順Ｉ、II、III、IVでは、一般に、初期切削量とは、 最初の所定研磨間隔終了後のワークピース除去量であり、最終切削量は最後の研 磨間隔後のワークピース除去量であり、総切削量は被験ワークピースに対する総 研磨手順で除去されるワークピース総除去量である． 研磨効率試験手順II 被覆研磨剤から、ディスク径１７.８ｃｍ、センターホール径は２.２ｃｍ、基 材厚０.７６ｍｍの複数のファイバーディスクを製作し、スライドアクション試 験機に取付けた。このファイバーディスクは、最初に従来通りに湾曲させて、硬 く接着している樹脂をコントロール可能に破断した後、傾斜付きアルミニウム支 持パッドに取付け、１.２５ｃｍ×１９.８ｃｍの３０４ステンレス鋼ワークピー スの表面を研削するのに使用した。 支持パッドの傾斜縁部と重なった部分のディスクを圧力６.０ｋｇでワークピ ースと接触させながらディスクを５，５００ｒｐｍで駆動して、約１４０ｃｍ² のディスク研磨路を調製した。各ディスクを使って、計量済みの個々のワークピ ースを１分間ずつ研磨しては、そのような研磨間隔後ごとにワークピースの重量 を再計量し、それぞれ総時間１０分間にわたって重さの差を記録した。 研磨効率試験手順III 被覆研磨剤から、ディスク径１７.８ｃｍ、センターホール径は２.２ｃｍ、基 材厚０.７６ｍｍの複数のファイバーディスクを製作し、スイングアーム試験機 に取付けた。このファイバーディスクは、最初に従来通りに湾曲させて、硬く接 着している樹脂を制御可能に破断した後、傾斜付きアルミニウム支持パッドに取 付け、３０４ステンレス鋼ワークピースの縁部を研削するのに使用した。以下の 実施例において特に指定が無ければ、支持パッドの傾斜縁部と重なった部分のデ ィスクを圧力４.０ｋｇでワークピースと接触させながらディスクを１，７１０ ｒｐｍで駆動したものとする。以下の実施例において特記なき場合には、それぞ れのディスクを使って、同一ワークピースを合計１０分間研磨した。ワークピー スは予め計量し、また、１分間の研磨が終わるごとに計量を行った。 研磨効率試験手順IV 被覆研磨剤の端なし研磨ベルト（７.６ｃｍ×３３５ｃｍ）を定荷重表面グラ インダーで試験した。このとき、圧力６８ｌｂおよびベルト速度２２５０ｍ／分 が採用され、直径１.９ｃｍの３０４ステンレス鋼製のロッドの端面は、５秒ず つ１２回連続して研磨工程で研磨され、ロッドは各工程後に計量および冷却した 。実験誤差は±１０％であった。 一般的な被覆研磨ベルト作製手順 以下の実施例では、本手順を利用して被覆研磨剤を作製した。それぞれの被覆 研磨剤の基材は４オーバ１ウィーブ（four-over-one weave）のＹウェイト織物 ポリエステル布とした。各基材をラテックス／フェノール樹脂（すなわち、不揮 発性固形分７５重量％のレゾール・フェノール樹脂）に含浸した後、オーブンに 入れて部分硬化させた。次に、フィラーとして炭酸カルシウムを含む当該樹脂の コーティングを各基材の裏側に塗布した。塗布後、各基材を約１２０℃に加熱し 、指触乾燥状態になるまで予備硬化させた。この手順で作製する各基材は、この ように完全に前処理を施し、すぐにメークコートを塗布できるばかりとした。. 各被覆基材のメークコートを生成するためのコーティング可能混合物は、７０ 重量％の不揮発生固形フェノール樹脂（フェノール樹脂４８部）６９部と、非凝 集炭酸カルシウムフィラー（乾燥重量に対して）５２部と、不揮発生固形分８３ 重量％・コーティング湿重量約２４０ｇ／ｍ²である各々の場合にメークコート を形成するに十分な量の水９０部／エチレングリコールモノエチルエーテル１０ 部からなる溶媒と、を混合することによって調製した。各ケースとも、メークコ ートはロールコーティングによって塗布した。こうして得られた構成物は、６５ ℃で１５分間、その後に８８℃で７５分間予備硬化した。 次にグレード５０（ＡＩＮＳＩ規格Ｂ７４.１８、平均粒径５３４ミクロンメ ートル）のセラミック酸化アルミニウム研磨剤粒子を、あれば非研磨複合物粒ま たは以下の実施例に記載の比較希釈剤を含む均一混合物として硬化しきっていな いメークコートの上にドロップコーティングした。 次に、２ロール式コーティング機を利用して、研磨剤粒子／メークコート構造 の上にサイズコートを塗布した。それぞれのケースにおけるサイズコートの湿重 量は約２８５ｇ／ｍ²だった。サイズコートは、重量％で、レゾール・フェノー ル樹脂（固形分７５％）３２％； 氷晶石粒子５０.２％； および水性２−メ トキシプロパノール１６.３％（ミネソタ州セントポールのウーラム・ケミカル ・コーポレイテッド(Ｗorum Ｃhemical Ｃo.)より市販されている２−メチルプ ロパノール８５％とＨ₂Ｏ １５％ の混合物）を含む。こうして得られた被覆研 磨物品を、８８℃で３０分間、続いて１００℃で１２時間熱硬化した。 平均湿重量約１５５ｇ／ｍ²で、サイズコートの上にスーパーサイズコートを 塗布した。スーパーサイズコートの組成は、ＣＭＤ ３５２０１という商品名で ケンタッキー州ルーイヴィルのシェルケミカル社（Ｓhell Ｃhemical）より市販 されている、約６００〜７００の等重量のエポキシを備えたビスフェノールＡエ ポキシ樹脂のジグリシジルエテルの水性混合物（不揮発生固形分６０重量％）を ２９.２％、ＫＢＦ４を５３.３％、水を１４.１％、分散剤として、ペンシルバ ニア州フィラデルフィアのロームアンドハース社（Ｒohm ＆ Ｈaas Ｃo）からＡ ｅｒｏｓｏｌ ＯＴという商品名で市販されている塩化ジオクチルスルホコハク 酸を０.７５％、硬化剤としてＥＭＩ−２４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社（Ａir Ｐroducts）から２−エチル−４−メチル イミダゾールを０.３５％、および赤色酸化鉄微粉色素を２.３％含む。スーパー サイズを施した構造体は、１００℃で約３時間硬化した。この熱硬化後、被覆研 磨物品を１個ずつ湾曲させた(すなわち、９０度の角度でローラを通し、メーク コートとサイズコートに調整亀裂を入らせた)、その後、７.６ｃｍ×３３５ｃｍ の端なし研磨ベルトに加工した。 一般的な被覆研磨ディスク作製手順 以下の手順に従って被覆研磨ディスクを調製した。直径２.２ｃｍのセンター ホールを有する厚さ０.７６ｍｍのバルカナイズドファイバー 基材に前述の炭酸 カルシウム入りのリゾール・フェノール樹脂でコーティングを行ってメークコー トを形成した。.コーティングの湿重量は１６１ｇ／ｍ²であった。ミネソタ州セ ントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社（Ｍinnesota Ｍining and Ｍanufacturing Ｃompany）からＣｕｂｉｔｒｏｎ ３２１という 商品名で市販されているグレード３６のセラミックＡｌ₂Ｏ₃を、非研磨複合物粒 または以下の実施例に記載の希釈剤とともにメークコート上に静電コーティング した。こうして得られた研磨物品を９３℃で１５０分間予備硬化した。研磨粒子 層とメークコートの上に平均湿重量約５６４ｇ／ｍ²でサイズコートをかけ、サ イズコートを形成した。サイズコートは、重量％で、レゾール・フェノール樹脂 （固形分７５％）３２％； 氷晶石粒子５０.２％； および水性 ２−メトキシプロパノール１６.３％（ミネソタ州セントポールのウーラム・ケ ミカル・コーポレイテッド(Ｗorum Ｃhemical Ｃo.)より市販されている２−メ チルプロパノール８５％とＨ₂Ｏ １５％ の混合物）を含む。こうして得られた 被覆研磨物品を、９３℃で１１.５時間熱硬化した。 平均湿重量約３２２ｇ／ｍ²で、サイズコートの上にスーパーサイズコートを 塗布した。スーパーサイズコートの組成は、ＣＭＤ ３５２０１という商品名で ケンタッキー州ルーイヴィルのシェルケミカル社（Ｓhell Ｃhemical）より市販 されている、約６００〜７００の等重量のエポキシを備えたビスフェノールＡエ ポキシ樹脂のジグリシジルエテルの水性混合物（不揮発生固形分６０重量％）を ２９.２％、ＫＢＦ₄を５３.３％、水を１４.１％、分散剤として、ペンシルバニ ア州フィラデルフィアのロームアンドハース社（Ｒohm ＆ Ｈaas Ｃo）からＡｅ ｒｏｓｏｌ ＯＴという商品名で市販されている塩化ジオクチルスルホコハク酸 を０.７５％、硬化剤としてＥＭＩ−２４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社（Ａir Ｐroducts）から２−エチル−４−メチルイ ミダゾールを０.３５％、および赤色酸化鉄微粉色素を２.３％含む。スーパーサ イズを施した構造体は、１００℃で約３時間硬化した。この工程後、被覆研磨デ ィスクを湾曲させ、試験前の約１週間、４５％ＲＨで給湿した。 複合物粒の調製 実施例で用いた３バッチの複合物粒ＣＧ−１、ＣＧ−２、ＣＧ−３は、以下の ように調製した。 ＣＧ−１： 水約１０ｇを、ＡＱ−９０という商品名でニューヨーク州ニュー ヨークのウィッコ社（Ｗitco Ｃo.）から市販されている４５重量％のステアリ ン酸亜鉛の水性分散液（３２５メッシで９９.９％）７５グラムに加えた。次に 、ＫＢＦ4(９５重量％が３４５メッシを通過し、１００重量％が２００メッシを 通過する、純度９８％な微粉テトラフルオロホウ酸カリウム)１００ｇを、よく かき混ぜながらＡＱ−９０分散液に追加した。混合を容易にするために追加のＨ₂ Ｏを入れた。次に、ＮＨ₄ＯＨ約１１ｇを上記混合物に加えてゲル化した。こう して得られた湿固体混合物をトレイに入れて約８０℃で終夜乾燥した。乾燥した 固体をほぼ室温まで冷却後、所望の粒径に破砕した。 ＣＧ−２（ロッド）： 約１０ｇのＨ₂Ｏを７５ｇの分散液ＡＱ９０に追加し た。次に１００ｇのＫＢＦ₄をこの分散液によくかき混ぜながら加えた。混合を 楽にするために追加のＨ₂Ｏを入れた。次に、約１１ｇのＮＨ₄ＯＨを上記混合物 に加えてゲル化した。こうして得られた湿固体混合物を小型ロッド型に注入して 約８０℃で１晩かけて乾燥した。こうして得られた乾燥ロットを室温まで冷やし た後、型から外した。 ＣＧ−３： ＫＢＦ₄の代わりに氷晶石（Ｎａ₃ＡｌＦ₆）を使用すること以外 はＣＧ−１と同じである。 前述のように調製した複合物粒の組成を表１にまとめた。それぞれの組成に含 まれている記載材料の量は、いずれも重量部によるものである。 以下の実施例１−６および比較例Ａ−Ｄのメークコート上に形成される粒子層 は、砥粒と（あれば）希釈粒子の配合物を有し、それぞれのコーティング重量は 表２に記載通りである。比較例Ａ，Ｃ、Ｄでは、において、本発明の非研磨複合 物粒の代わりにブラウン溶融アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃、表２でＢＡＯと示す砥粒）を 使用することを除き、実施例１−６と同様に被覆研磨剤を調製した。実施例Ｂで は、希釈粒子を全く使用しなかった。表２の非研磨複合物粒ＣＧ−１〜ＣＧ− ３は、上記表１に記載の組成を有する。 実施例１〜３と比較例Ａ 実施例１〜３と比較例Ａ（ＣＥＡ）の被覆研磨剤を、前述の一般的な被覆研磨 ディスク作製手順に従って作製した。この被覆研磨剤は、非研磨複合物粒の混合 物（実施例１〜３）またはブラウン溶融酸化アルミナ（比較例Ａ）と、グレード ３６のＡｌ₂Ｏ₃砥粒Ｃｕｂｉｔｒｏｎ ３２１との体積比５０：５０の混合物を 利用して作製した。表２に、各種砥粒のタイプとコーティング重量とをまとめた 。試験手順IIを利用して、被覆研磨剤の研磨効率を試験した。その性能結果を表 ３に記載する。 結果から分かるように、実施例１〜３の被覆研磨ディスクは、比較例Ａの比較 被覆研磨ディスクの比較して、初期、最終、総切削性能のいずれにおいても著し く向上した結果を示しており、これは実施例１〜３の非研磨複合物粒のコーティ ング重量が、比較例Ａで使用されるブラウン溶融酸化アルミナ粒の重量の約半分 である場合に達成された。 実施例４と比較例Ｂ 実施例４と比較例Ｂ（ＣＥＢ）の被覆研磨剤を、一般的被覆研磨ディスク作製 手順に従って作製した。この被覆研磨剤は、非研磨複合物粒の混合物（実施例４ ）とグレード３６のＡｌ₂Ｏ₃砥粒Ｃｕｂｉｔｒｏｎ ３２１との体積比５０：５ ０の混合物を利用して作製した。表２に、各種砥粒のタイプとコーティング重量 とをまとめた。異なる試験負荷２６９０ｇと４０００ｇの被覆研磨物品のサンプ ルに対して試験手順IIIを利用して、これらの実施例の被覆研磨剤の研磨効率を 試験した。 結果から分かるように、実施例４の被覆研磨ディスクは、比較例Ｂの比較被覆 研磨ディスクと比較して、異なる試験条件下でさえ、初期、最終、総切削性能の どれもが著しく向上した結果を示しており、しかもこれはグレード３６のＣｕｂ ｉｔｒｏｎ ３２１粒の５０％しか使用しないときに達成された。 実施例５，６と比較例Ｃ，Ｄ 実施例５と比較例Ｃ（ＣＥＣ）の被覆研磨剤を、一般的被覆研磨ベルト作製手 順に従って作製した。一方、一般的被覆研磨ベルト作製手順において、サイズコ ートを５０.２重量％の氷晶石のから５１.５重量％のＣａＣＯ₃に変更したこと を除き、実施例６と比較例Ｄ（ＣＥＣ）の被覆研磨剤を同手順で作製した。これ ら試験の被覆研磨剤は、非研磨複合物粒の混合物（実施例５、６）またはあれば 他の非研磨希釈剤（比較例Ｃ、Ｄ）と、グレード３６のＡｌ₂Ｏ₃砥粒Ｃｕｂｉｔ ｒｏｎ ３２１との体積比５０：５０の混合物を利用して作製した。表２に、各 種砥粒のタイプとコーティング重量とをまとめた。試験手順Ｉを利用して被覆研 磨剤の研磨効率を試験し、その結果を表６にまとめた。また、試験手順IVを付加 的に利用して同被覆研磨剤のサンプルの研磨効率を試験し、その性能結果を表７ にまとめた。。 結果は、実施例５の研磨性能は、かなり大量の砥粒を単独で使用した比較例Ｃ （「ＣＥＣ」）よりも優れていたことを示す。実施例６は、試験手順ＩＶによって 試験した比較例Ｄ（「ＣＥＤ」）より優れた結果を示し、また比較例Ｄで使用した ブラウン融解酸化アルミニウム砥粒の量は、実施例６の非研磨複合物粒の量の約 ２倍の量であるけれども、試験手順Ｉによって試験したものと同等または実質的 に同等である結果を示した。 実施例７，８および比較例 非研磨複合物粒中の非研磨無機粒子として、ＣａＣｏ₃または不溶性「リン酸 ガラス」とも呼ばれるメタリン酸ナトリウム（ＮａＰＯ₃）を使用する影響を検 討するために、被覆研磨物品を作成した。非研磨複合物粒のための結合剤／非研 磨無機粒子混合物として、ステアリン酸亜鉛と炭酸カルシウムの組み合わせ物お よびステアリン酸亜鉛とメタリン酸ナトリウムの組み合わせ物を以下の手順によ り作成した。ＣａＣｏ₃またはＮａＰＯ₃（ミズーリ州セントルイスのシグマケミ カル社（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.）製）のいずれかの水不溶性成分 １００ｇに適宜「ＡＱ−９０ステアリン酸亜鉛」６０ｇを添加し、得られた溶液 を完全に混合した。混合を容易にするために必要な程度まで水を添加した。約５ ｇの水酸化アンモニウムを添加して、混合物をゲル化した。得られた固形物を約 ９０℃で乾燥し、粉砕し、グレード３６にふるい分けた。 実施例７，８および比較例Ｅ（「ＣＥＥ」）の被覆研磨ディスク製品を以下のよ うに作成した。メイクコート前駆体が、上記の、被覆研磨ベルトを作成するため の一般的手順のために調製されるものと同じ方法で製造される場合には、直径２ . ２ｃｍのセンターホールを有する厚さ０．７６ｍｍの加硫繊維基材に、炭酸カル シウムを充填したレゾールフェノール樹脂（８３重量％固形物）を被覆してメイ クコートを形成する。コーティングの濡れ重量は約１６１ｇ／ｍ²であった。上 記の手順で作成される複合物に、各々グレード３６のＳｉＣおよび表８に要約す るそれぞれの粒のコーティング重量でフェノールメイクコート樹脂に静電気的に 塗布した配合物を混合した。得られた研磨物品は９３℃にて、１５分間予備硬化 した。サイズコートを、約６０５ｇ／ｍ²の平均重量で、砥粒およびメイクコー トの層に塗布し、サイズコート前駆体を形成した。サイズコートは、３２重量％ のレゾールフェノール樹脂(７５％固形物)；５１．７％ＣａＣＯ₃；１６．３％ 水性２−メトキシプロパノール（８５％２−メトキシプロパノールと１５％Ｈ₂ Ｏの混合物として、ミネソタ州セントポールのウォラムケミカル社（Ｗｏｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.）製）を含有した。得られた製品を９３℃にて、１１ ．５時間硬化した。このステップの後に、被覆研磨ディスクを可撓化し、４５％ ＲＨにて１週間湿潤化した。スーパーサイズコートは塗布されなかった。 チタンディスクワークピースが使用された（ステンレス鋼ワークピースではな い）以外は、試験手順ＩＩＩにより、研磨効率についてこれらの実施例で得られ た試料ディスクを試験し、結果を表９に要約する。 表９に記載の結果は、砥粒と共に非研磨複合物にＮａＰＯ₃またはＣａＣＯ₃非 研磨剤粒子を含有する被覆研磨ディスクは、砥粒だけを使用した比較例Ｅ（ＣＥ Ｅ）より性能が優れていることを示すものである。また、ＮａＰＯ₃粒子を使用 する実施例８に関する結果は、比較例Ｅ（ＣＥＥ）と比較して特に優れていた。 すなわち、実施例の総切削量は、比較例Ｅ（ＣＥＥ）のそれの１３４％であった 。 当業者には、本発明の適用範囲ならびに精神から逸脱しない種々の修正ならび に変更が前述の説明から明らかになるであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．結合材料による接着作用によって砥粒と非研磨複合物粒を含む粒の層が結 合された基材を備え、前記非研磨複合物粒が、脂肪酸の金属塩およびコロイド状 シリカ並びにその組み合わせ物からなる群から選択される結合剤により一体とし て結合された無機非研磨粒子を含む被覆研磨物品。 ２．前記砥粒の平均粒子サイズがマイクロメーター単位の値ｘであり、前記非 研磨複合物粒の平均粒子サイズがマイクロメーター単位の値ｙであり、比ｙ／ｘ の数値が約０．５乃至約２の範囲である請求項１記載の被覆研磨物品。 ３．前記非研磨複合物粒が、前記砥粒と前記非研磨複合物粒との総容量の１０ 乃至８０容量％を含む請求項１記載の被覆研磨物品。 ４．前記非研磨複合物粒の前記無機非研磨粒子が、炭酸カルシウム、テトラフ ルオロホウ酸カリウム、氷晶石、メタリン酸ナトリウム、炭酸カルシウムマグネ シウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルク、クレー、モンモ リロナイト、長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノ ケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナ トリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウム、 石膏、蛭石、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、酸化カルシウム 、アルミニウム三水和物、酸化チタン、亜硫酸カルシウム、およびその組み合わ せ物からなる群から選択される請求項１記載の被覆物品。 ５．前記結合剤が脂肪酸の金属塩であり、前記脂肪酸の金属塩は、鎖中の炭素 原子数が８乃至２０である直鎖または実質的に直鎖の飽和脂肪酸または不飽和脂 肪酸を含有する請求項１記載の被覆研磨物品。 ６．前記砥粒が、αアルミナベースのセラミック材料、融解アルミナ−ジルコ ニア、耐火剤被覆炭化ケイ素、ダイアモンド、ダイアモンド様炭素、立方晶窒化 ホウ素およびその組み合わせ物からなる群から選択される請求項１記載の被覆研 磨物品。 ７．前記粒の層の上に接着された追加の結合材料をさらに含む請求項１記載の 被覆研磨物品。 ８．（ａ）メイクコート結合剤前駆体を基材に塗布するステップと、 （ｂ）多数の砥粒と、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよびその組み 合わせ物からなる群から選択される結合剤により一体として結合された多数の無 機非研磨粒子を含有する非研磨複合物粒とを、前記メイクコート結合剤前駆体に 塗布するステップと、 （ｃ）前記メイクコート結合剤前駆体を硬化して、前記多数の砥粒および 非研磨複合物粒を接着作用により結合するステップ、 を含む被覆研磨物品を製造するための方法。 ９．砥粒と、無機非研磨粒子並びに脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカおよび その組み合わせ物からなる群から選択される結合剤を含有する非研磨複合物粒と の配合物。