JP2012523967A - 移動物品を使用して作製される平面状の研磨物品及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

研磨物品の作製に有用な移動物品を提供する。移動物品は、対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４によって約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する、第１のライナー、及び第１のライナーの第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末と、を有する。移動物品は、対向する第１の表面及び第２の表面を有する第２のライナーを更に含んでもよい。一実施形態において、粉末は、第１のライナー及び第２のライナーの第１の表面の間に挟まれている。移動物品を使用した、定着研磨物品の作製方法も記載する。

Description

基材に研磨粒子を適用する多数の方法が存在する。例えば、米国特許第２，３３２，５０５号（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ）には、液圧プレスを有するシステムを使用した、ダイヤモンド研磨材の層をその片面又は両面上に有する研磨円盤の作製方法が開示されている。この方法は、軽い圧力下で金属粉末から円盤を成形する第１の工程を列挙している。その後、円盤の片面上にダイヤモンド砥粒を散在させる。ダイヤモンド砥粒が電荷を獲得するようにシステムに対して約１０，０００ボルトの電磁力を適用し、それにより砥粒の最長寸法を配向させる。

米国特許第５，３６８，６１８号（Ｍａｓｍａｒ ｅｔ ａｌ．）には、砥粒の複数の層の存在が最小限にされた塗布研磨物品の作製方法が開示されている。１つの方法は、裏材を提供する工程と、裏材にメークコート前駆体を適用する工程と、メークコート前駆体を部分的に硬化させる工程と、部分的に硬化されたメークコート前駆体中に複数の砥粒を、好ましくは発射により適用する工程と、部分的に硬化されたメークコート前駆体を完全に硬化させる工程と、を含む。１つの変形では、砥粒及び硬化されたメークコート上にサイズコート前駆体を適用し、サイズコートを完全に硬化させる。別の変形では、砥粒及び部分的に硬化されたメークコート前駆体上にサイズコート前駆体を適用し、メークコート前駆体及びサイズコート前駆体を完全に硬化させる。

米国特許第５，６２０，７７５号（ＬａＰｅｒｒｅ）には、逆反射像と非逆反射像（non-retroreflective images）とを有し得るビーズ塗布物品の作製に使用できる移動物品が開示されている。この移動物品は、（ａ）支持層及び支持層に結合された熱可塑性ガラスビーズ剥離層を有する移動担体と、（ｂ）熱可塑性剥離層中に部分的に埋め込まれた、透明ガラスビーズと不規則な形状のガラス粒子との混合物の層と、（ｃ）熱可塑性剥離層中に埋め込まれていないガラスビーズと不規則な形状のガラス粒子との表面上に形成された第１の接着剤の層と、を含む。移動物品の作製方法も開示されている。移動塗布方法は移動担体を使用し、前記移動担体は、その最も単純な形態において、支持層と、該支持層に結合された熱可塑性剥離層と、を含む。移動担体の熱可塑性剥離層は、ガラスビーズの層を一時的に部分的に埋め込む。

上述した先行技術には、研磨物品又は移動物品を作製するための様々な方法が提供されているが、研磨物品の作製に使用できる移動物品の作製において費用効率の高い手段を提供することが尚所望されている。

本開示は、移動物品を使用して、定着研磨物品又は非定着研磨物品を作製するための能率化されかつ経済的に効率的な溶液を提供する。本明細書で使用するとき、用語「定着研磨物品」は一般に、研磨粒子が、硬化された第１のバインダー（時には、研磨の分野の当業者から「メークコート」と称される）及び場合により硬化された第２のバインダー（時には、研磨の分野の当業者から「サイズコート」と称される）中に定着された状態を指す。用語「硬化された」は、第１のバインダー及び又は第２のバインダーの部分的に硬化又は完全に硬化された状態を包含する。用語「部分的に硬化された」は、樹脂が重合を開始しており、分子量の増加を経ているが、依然として少なくとも部分的に適切な溶媒中に可溶である、樹脂性バインダーの状態を意味する。用語「完全に硬化された」は、樹脂が重合し、固体状態にあり、かつ溶媒中に可溶ではない樹脂性バインダーの状態を意味する。

一態様において、本開示は、研磨物品の作製に有用な移動物品に関する。移動物品は、（ａ）対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４によって約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する、第１のライナーと、（ｂ）第１のライナーの第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末と、を含む。

別の態様において、本開示は、対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーを含む移動物品に関し、前記第１の表面は、フッ素含有材料、ケイ素含有材料、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、又は１２〜３０個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを含むモノマーから誘導されたポリ（メタ）アクリレートエステルからなる群から選択される剥離コーティングを有する。（メタ）アクリレートという用語は、アクリレート及びメタクリレートを含む。

更なる別の態様において、本発明は、定着研磨物品の作製方法に関し、該方法は、（ａ）対向する第１の表面及び第２の表面を有する剛性基材を提供する工程と、（ｂ）剛性基材の第１の表面上に第１のバインダーを塗布する工程と、（ｃ）移動物品を提供する工程であって、移動物品が、（ｉ）対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４によって約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する、第１のライナー、及び（ｉｉ）第１のライナーの第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末を含有する、移動物品を提供する工程と、（ｄ）第１のライナーが剛性基材の第１の表面に塗布された第１のバインダー上に、研磨粒子が第１のバインダーと接触するように配置する工程と、（ｅ）剛性基材から第１のライナーを除去する工程と、（ｆ）第１のバインダーを硬化させることにより、研磨粒子を剛性基材に固着させる工程と、を含む。

更なる別の態様において、本発明は、定着研磨物品の作製方法に関し、該方法は、（ａ）対向する第１の表面及び第２の表面を有する剛性基材を提供する工程と、（ｂ）剛性基材の第１の表面上に第１のバインダーを塗布する工程と、（ｃ）移動物品を提供する工程であって、移動物品が、（ｉ）対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、第１の表面が、フッ素含有材料、ケイ素含有材料、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、又は１２〜３０個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを含むモノマーから誘導されたポリ（メタ）アクリレートエステルからなる群から選択される剥離コーティングを有する、第１のライナー、及び（ｉｉ）第１のライナーの第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末を含有する、移動物品を提供する工程と、（ｄ）第１のライナーが剛性基材の第１の表面に塗布された第１のバインダー上に、研磨粒子が第１のバインダーと接触するように配置する工程と、（ｅ）剛性基材から第１のライナーを除去する工程と、（ｆ）第１のバインダーを硬化させることにより、研磨粒子を剛性基材に固着させる工程と、を含む。

詳細には、本開示の発明者は、剥離ライナー中に存在する、研磨粒子をライナーに一時的に結合させる静電気力を認識し、そのようなライナーが紙、不織フィルム又は織物を含む高分子フィルムに基づくものであっても、その利点を利用した。しかしながら、移動ライナーと研磨粒子との間の静電引力は、粒子がライナーから解放されない程強くはない。先行技術とは異なり、本開示では、研磨粒子に電荷を付与するのに外部のエネルギー源を使用しない。更に、本開示の研磨粒子は、剥離ライナー中に埋め込まれているのではなく、剥離ライナーの剥離コーティング側に貼り付いている。

１つの用途では、本明細書に開示した研磨物品、特に定着研磨物品は、物品（工業界にて時には「加工物」と称される）を艶出し又は仕上げするのに使用され得る。いくつかの用途では、定着研磨物品が実質的に平坦であり、かつ艶出し中に実質的に平坦な状態に留まることが非常に望ましい。定着研磨物品中に不均一、凹凸又は起伏が存在すると、該物品の艶出し中での使用により加工物の、クラウニング又は「だれ（roll off）」が生じる場合がある。クラウニングは、加工物の縁が丸くなることであり、これは望ましくない。本開示の１つの利点は、実質的に平坦な剛性基材から出発した後、本明細書に開示する移動物品を使用することにより、定着研磨物品の作製に効率的かつ費用効率が高い方法を提供することである。更に、移動物品を使用することにより、研磨粒子が様々な形状の剛性基材に適用できるため、多大な柔軟性がもたらされる。移動物品が可撓性である限り、移動物品は、剛性基材の形状に一致することができる。

本開示の移動物品は、非定着研磨システムにも有用である。上述した定着研磨システムとは対照的に、非定着研磨システムは、研磨粒子が、典型的には硬化されていないマトリックス中に配置されているものである。マトリックスは研磨粒子を保持する。したがって、非定着システムでは、研磨粒子は、使用中、即ち粉砕プロセス中に移動することができる。例示的な非定着研磨システムは、ピッチによる光学的艶出しであり、ピッチはタール等の有機材料の蒸留中の残留物として得られる粘性の物質であり得る。本明細書に開示した移動物品を使用して研磨粒子をピッチに適用することができる。ピッチによる光学的艶出しを論じた刊行物としては、以下が挙げられる：（ｉ）Ｒ．Ｖａｒｓｈｎｅｙａ，Ｊ．Ｅ．ＤｅＧｒｏｏｔｅ，Ｌ．Ｌ．Ｇｒｅｇｇ，ａｎｄ Ｓ．Ｄ．Ｊａｃｏｂｓ，「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ Ｐｉｔｃｈ，」Ｏｐｔｉｆａｂ ２００３（ＳＰＩＥ，Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ，ＷＡ，２００３），Ｖｏｌ．ＴＤ０２，ｐｐ．８７〜８９；（ｉｉ）Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｄｉｇｅｓｔ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，２００２），ｐｐ．５５〜５９におけるＪ．Ｅ．ＤｅＧｒｏｏｔｅ，Ｓ．Ｄ．Ｊａｃｏｂｓ，Ｌ．Ｌ．Ｇｒｅｇｇ，Ａ．Ｅ．Ｍａｒｉｎｏ，Ｊ．Ｃ．Ｈａｙｅｓ，ａｎｄ Ｒ．Ｖａｒｓｈｎｅｙａ，「Ａ Ｄａｔａ Ｂａｓｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ Ｐｉｔｃｈ，」；（ｉｉｉ）Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｄｉｇｅｓｔ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，２００２），ｐｐ．６〜９におけるＪ．Ｅ．ＤｅＧｒｏｏｔｅ，Ｓ．Ｄ．Ｊａｃｏｂｓ，ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｓｃｈｏｅｎ，「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，」；及び（ｉｖ）Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ ＩＶ，ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｈ．Ｐ．Ｓｔａｈｌ（ＳＰＩＥ，Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ，ＷＡ，２００１），Ｖｏｌ．４４５１，ｐｐ．２０９〜２２１におけるＪ．Ｅ．ＤｅＧｒｏｏｔｅ，Ｓ．Ｄ．Ｊａｃｏｂｓ，Ｌ．Ｌ．Ｇｒｅｇｇ，Ａ．Ｅ．Ｍａｒｉｎｏ，ａｎｄ Ｊ．Ｃ．Ｈａｙｅｓ，「Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ Ｐｉｔｃｈ」。

更なる別の態様において、本開示は、研磨修飾基材に関し、該基材は、第１の表面及び第２の表面を有する剛性基材と、該基材の第１の表面上の第１のバインダーと、第１のバインダー中に配置された研磨粒子の層とを含み、前記層は、第１のバインダー上に少なくとも２つの同心領域を含み、各同心領域は、他の任意の同心領域の研磨粒子の特徴とは異なる特徴を有する研磨粒子を含有する。

以下の図面を参照して本発明を更に記載する。
本開示の別の態様による移動物品の概略断面図。 本開示の一態様による研磨物品の例示的な作製方法の概略断面図。 本開示の一態様による移動物品の巻回体の斜視図。 異なる研磨粒子密度の同心領域を有する移動物品の斜視図。 異なる研磨粒子密度の同心領域を有する移動物品の斜視図。

これらの図は例示であり、一定の縮尺で描かれておらず、説明の目的だけを意図する。

本願において、全ての数字は用語「約」で修飾されているとみなす。終点による数字範囲の引用には、その範囲内に含まれる全ての数が含まれる（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４及び５が含まれる）。本明細書に引用する全ての部は、下記の実施例セクション中のものを含め、特に指示がない限り重量による。

以下、図を参照すると、図１は、第１のライナー１２、第２のライナー１４、及び２つのライナーの間に配置され又は挟まれた研磨粒子１６を有する例示的な二重ライナー移動物品１０の概略断面図を示す。第１のライナー及び第２のライナーのそれぞれは、第１の表面１２ａ及び１４ａと、対向する第２の表面１２ｂ及び１４ｂと、を有する。剥離コーティング（図示せず）は、第１のライナーの第１の表面１２ａ上と、場合により第２のライナーの第１の表面１４ａ上とに配置される。場合により、第２のバインダーとして機能し得る（以下に更に記載するように）微粒子状のガラス化可能なバインダー１８（時には「サイズコート」と称される）が、第１のライナーと第２のライナーとの間に配置されていてもよい。微粒子状のガラス化可能なバインダー１８は、熱可塑性又は熱硬化性樹脂であり得る。図１は研磨粒子よりも小さい熱可塑性樹脂を示しているが、熱可塑性樹脂は、研磨粒子以上のサイズを有してもよい。本明細書で使用するとき、「粉末」は、研磨粒子、微粒子状のガラス化可能なバインダー、及びそれらの組み合わせを含み得る。

図２は、本開示の研磨物品４０の作製に使用し得る例示的な移動方法の一部の概略断面図を示す。研磨粒子を移動する工程の前に、それぞれ対向する第１の表面２０ａ及び第２の表面２０ｂを有する剛性基材２０は、基材の第１の表面上に塗布された第１のバインダー２２（時には「メークコート」と称される）を有する。図２の移動物品１０の第２のライナー１４が除去されて、使用した場合、第１のライナー１２上に残留する研磨粒子１６と、任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー１８とが露出している。第１のライナーは、研磨粒子１６が第１のバインダー２２と直接接触するように、剛性基材上に配置される。図２は、積層装置（lamination device）３０を用いて、圧力が、手動で第１のライナー１２の第２の表面１２ｂに適用されて、研磨粒子１６と任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー１８との、第１のライナーから第１のバインダーへの移動が促されていることを示す。当業者に既知の他の積層技術も使用することができる。最大の研磨粒子は、一般に樹脂性バインダー２２を貫通して剛性基材の第１の表面２０ａと直接接触する。その後、第１のライナーを除去する。

使用した場合、研磨粒子１６と、任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料１８とを第１のバインダー２２に接触させるプロセス中、樹脂性バインダー材料は粘着状態にある必要がある。即ち、第１のバインダーは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７０％の研磨粒子１６及び任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料１８を、第１のバインダーに移動できるのに十分な粘着性を有する必要がある。使用する第１のバインダーの種類に応じて、この粘着状態は多様な方法により達成することができる。

第１のバインダーが、ポリマー、オリゴマー、モノマー、又はそれらの組み合わせを含有する溶媒ベースの混合物から形成されている場合、粘着状態は、混合物に本来備わっている可能性がある。そうでない場合、少なくとも幾分かの溶媒を除去し、必要であればポリマー、オリゴマー又はモノマーを少なくとも部分的に硬化させることにより達成することができる。

第１のバインダーが、液体ポリマー、オリゴマー、モノマー、又はそれらの組み合わせを含有する、実質的に溶媒を含まない混合物から形成されている場合も、粘着状態は混合物に本来備わっている可能性がある。そうでない場合、粘着状態は、混合物を加熱若しくは冷却することにより達成することができ、又はポリマー、オリゴマー、モノマー、若しくはそれらの組み合わせを少なくとも部分的に硬化させることにより達成することができる。

第１のバインダーが、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料であり、したがってガラス化可能なバインダーがメークコートとして機能する場合、粘着状態は、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料をそのガラス転移（Ｔ_ｇ）温度及び／若しくは融点の付近に、又は該ガラス転移温度及び／若しくは融点に、又は該ガラス転移温度及び／若しくは融点を超える温度に加熱して、十分な粘着性を生じさせることにより達成することができる。この場合、有利には、剛性基材（図２の基材２０等）上への第１のバインダーの均一な塗布は、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料を、該材料のＴ_ｇ温度及び／又は融点を超える温度に加熱して、固体から液体状態への相転移を引き起こすことにより促進され得る。加熱は、例えば微粒子状のガラス化可能なバインダーを含む剛性基材を、炉又は他の加熱装置内に配置することにより行うことができる。液体状態となった後、当業者に既知の技術、例えば目下液体である材料を手動で拡げる等により、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料の均一なコーティングが形成され得る。したがって、この特定の場合では、第１のバインダー２２（即ち、メークコート）として使用される微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料１８（即ち、サイズコート）と同一であっても又は異なっていてもよい。

本発明の一実施形態では、使用した場合、研磨粒子１６と、任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料１８とが、第１のバインダー２２に移動された後、該バインダーが少なくとも部分的に硬化され及び／又は部分的にガラス化され、固体又は実質的に固体（部分的な硬化又は部分的なガラス化の場合）の第１のバインダーが形成され得る。用語「ガラス化された」は、一般に、バインダーが、場合により可視光又は紫外線源等の光源を使用することにより、ガラス状材料に変換されていることを意味する。固体の第１のバインダーにより、研磨粒子はバインダー中に堅く保持され、実質的に定位置に定着されて定着研磨物品を形成する。第１のバインダーが熱可塑性樹脂である場合、バインダーはその融点及び／又はＴ_ｇ温度未満に冷却されることによってガラス化され得る。第１のバインダーが、ポリマー、オリゴマー、モノマー、又はそれらの組み合わせを含有する溶媒ベース混合物である場合、大部分の溶媒を除去することにより、及び／又は当業者に既知の様々な硬化方法により、固体状態に変換され得る。第１のバインダーが、液体ポリマー、オリゴマー、モノマー、又はそれらの組み合わせを含有する、実質的に溶媒を含まない混合物である場合、当業者に既知の様々な硬化方法により固体状態に変換され得る。

本開示の別の実施形態では、使用された場合、研磨粒子１６と、任意の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料１８とが第１のバインダー２２に移動された後、第１のバインダーは液体状態のままで留まって、非定着研磨物品を形成する。液体状態の第１のバインダーの粘度は、例えば加熱、冷却、部分的な硬化及び溶媒の除去（存在する場合）を含む多様な方法により所望のレベルに調整され得る。これらの実施形態では、研磨物品として使用されている間、研磨粒子は第１のバインダー内を実質的に自由に移動できる。好ましくは、研磨物品が液体状態の樹脂性バインダーを含んで非定着研磨物品を形成する場合、追加のサイズコート又はスーパーサイズコートは必要としない。

本開示の尚別の実施形態では、任意の第２のバインダー（サイズコート）、及び任意の第３のバインダー（スーパーサイズコート）を、第１のバインダー及び研磨物品に適用してもよい。第１のバインダーは、サイズ塗布及び／又はスーパーサイズ塗布プロセス工程の間、固体状態又は液体状態にあり得る。第１のバインダーは、固体状態にあることが好ましい。サイズコート及び／又はスーパーサイズコートは、既知の塗布技術により適用することができる。研磨物品、メークコート、サイズコート及びスーパーサイズコートの組成は、下記にて詳細に論じられる。

図３は、テープの巻回体と類似した、本開示の一態様による移動物品５０の巻回体の斜視図を示す。移動物品の券回体はシート及びディスクに実質的に変換されてもよく、又はシート若しくはディスクの形態であってもよい。本開示の移動物品は、研磨粒子の独特の表面分布により、剛性及び可撓性の両方の基材を修飾するよう使用され得る。

移動物品の巻回体は、対向する第１の表面及び第２の表面５２ｂを有する単一のライナー５２を含み、第１の表面上に剥離コーティング（図示せず）が配置されている。研磨粒子５６及び任意のガラス化可能なバインダー材料（図示せず）が、第１の表面上に配置されている。任意に、ライナーの第１の表面５２ａ上に第２の剥離コーティング（図示せず）を配置してもよく、第２の剥離コーティングは、第１の剥離コーティングよりも小さい剥離値を有するため、ロールの解きを容易にし、また、研磨粒子（及び使用される場合、任意のガラス化可能なバインダー材料）がライナーの第２の表面５２ｂ上に残留する可能性を、排除しないまでも最小限とする。

本開示の別の実施形態は、剥離ライナー及び研磨粒子の複数の層を含む。例えば、移動物品は、第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーを含むことができる。第１のライナーの第１の表面上に、研磨粒子の第１の層が配置されている。研磨粒子の層上に、第１の表面及び第２の表面を有する第２のライナーが、該第２のライナーの第１の表面が研磨粒子と接触するように配置されている。したがって、研磨粒子は第１のライナーと第２のライナーとの間に挟まれている。第２のライナーの第２の表面上に、金属粒子の第２の層が配置されている。任意に、第１の表面及び第２の表面を有する第３のライナーが、研磨粒子の第２の層と接触している。ライナーの層の数と、研磨粒子の層の数とは、所望の最終用途に基づいて選択され得る。第１、第２、第３、及び任意の追加のライナーは、同一であっても又は異なっていてもよい。同様に、第１、第２、及び任意の追加の研磨粒子の層は、同一であっても又は異なっていてもよい。

第１のライナー及び任意の第２のライナーの材料
本開示での使用に好適な剥離ライナーの種類は、該ライナーが研磨粒子に対する静電引力、又はライナーと研磨粒子との間の静電粘着を生じて、研磨粒子をライナーに留まらせ又は貼り付かせることができる限り限定されない。図面を参照して上述したように、ライナーは、該ライナーの第１の表面上に配置された剥離コーティングを有する。

一実施形態において、ライナーは、可撓性裏材である。例示的な可撓性裏材としては、高密度クラフト紙（Ｌｏｐａｒｅｘ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｗｉｌｌｏｗｂｒｏｏｋ，ＩＬから市販されているもの等）、多層塗布紙、及び高分子フィルムが挙げられる。好適な高分子フィルムとしては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン及びポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。

一実施形態において、ライナーの剥離コーティングは、約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する。この剥離値の測定には、例えばＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４等の様々な試験方法を使用することができる。

別の実施形態では、ライナーの剥離コーティングは、フッ素含有材料、ケイ素含有材料、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、又は１２〜３０個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを含むモノマーから誘導されたポリ（メタ）アクリレートエステルである。一実施形態において、アルキル基は分岐状であってもよい。有用なフルオロポリマー及びシリコーンポリマーの例示的な例は、米国特許第４，４７２，４８０号、同第４．５６７，０７３号及び同第４，６１４，６６７号に見出すことができる。有用なポリ（メタ）アクリレートエステルの例示的な例は、米国特許出願公開第２００５／１１８３５２号に見出すことができる。

一実施形態において、上部に研磨粒子が配置されるべきライナーの第１の表面は、ライナーの第１の表面の少なくとも１つの面が、他の面よりも高くなるようテクスチャード加工されてもよい。テクスチャード加工された表面は、模様が付けられ又は無作為であってもよい。テクスチャード加工表面の最も高い面（１つ又は複数）が、金属粒子を基材に供給するため「供給面」と称され得る。最も低い面（１つ又は複数）は、「凹面」と称され得る。

研磨粒子
本開示に使用できる好適な研磨粒子としては、溶融酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド（天然及び合成の両方）、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子等が挙げられる。ゾルゲル研磨粒子の例は、米国特許第４，３１４，８２７号（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ ｅｔ ａｌ．）、同第４，６２３，３６４号（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ）、同第４，７４４，８０２号（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）、同第４，７７０，６７１号（Ｍｏｎｒｏｅ ｅｔ ａｌ．）及び同第４，８８１，９５１号（Ｗｏｏｄ ｅｔ ａｌ．）に見出すことができる。

本明細書で使用するとき、研磨粒子という用語は、ポリマー、セラミック、金属又はガラスと一緒に結合され研磨粒塊を形成する単一研磨粒子も包含する。研磨粒塊という用語は、高温でのアニーリング工程により緻密化された酸化ケイ素を有しても又は有さなくてもよい研磨／酸化ケイ素粒塊を含むが、これに限定されない。研磨粒塊は、更に米国特許第４，３１１，４８９号（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ）、同第４，６５２，２７５号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．）、同第４，７９９，９３９号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ．）、同第５，５００，２７３号（Ｈｏｌｍｅｓ ｅｔ ａｌ．）、同第６，６４５，６２４号（Ａｄｅｆｒｉｓ ｅｔ ａｌ．）及び同第７，０４４，８３５号（Ｍｕｊｕｍｄａｒ ｅｔ ａｌ．）に記載されている。代替的に、研磨粒子は、米国特許第５，２０１，９１６号（Ｂｅｒｇ，ｅｔ ａｌ．）に記載されているように、粒子間引力により一緒に結合されていてもよい。好ましい研磨粒塊としては、研磨粒子としてダイヤモンドを有し、結合構成成分として酸化ケイ素を有する、粒塊が挙げられる。粒塊が使用される場合、粒塊に含まれる単一研磨粒子のサイズは、０．１〜５０マイクロメートル（μｍ）（０．００３９〜２．０ｍｉｌｓ）、好ましくは０．２〜２０μｍ（０．００７９〜０．７９ｍｉｌｓ）、最も好ましくは０．５〜５μｍ（０．０２０〜０．２０ｍｉｌｓ）の範囲であってもよい。

研磨粒子の平均粒径は、１５０μｍ（５．９ｍｉｌｓ）未満、好ましくは１００μｍ（３．９ｍｉｌｓ）未満、最も好ましくは５０μｍ（２．０ｍｉｌｓ）未満である。研磨粒子のサイズは、典型的には、その最長寸法として特定される。典型的には、粒径には所定の範囲分布が存在するであろう。場合によっては、得られる研磨粒子が研磨されている加工物上にばらつきのない表面仕上げをもたらすように、粒径分布が厳密に管理されるのが好ましい。

研磨粒子はそれに伴う所定の形状を更に有してもよい。こうした形状の例としては、棒形、三角形、角錐、円錐、中実球、中空球などが挙げられる。代替的に、研磨粒子は不規則形状を有してもよい。ライナー上に配置された研磨粒子は同一の又は異なる組成を有してもよく；同一のサイズ、異なるサイズ、及び同一の形状又は異なる形状を有してもよい。

有用な更なる別の種類の研磨粒子は、外周を有する実質的に球状の金属含有マトリックスと、金属含有マトリックスの外周に少なくとも部分的に埋め込まれている約８μｍ未満の平均直径を有する超研磨材料と、を有する金属系研磨粒子である。そのような研磨粒子は、金属含有マトリックス（大部分は球状）、超研磨粒子、及び粉砕媒体を容器に充填することにより作製できる。次いで、典型的には室温で、一定の期間容器を摩砕（milling）する。摩砕プロセスにより超研磨材料が金属含有マトリックスに侵入し、付着し、金属含有マトリックスから突出すると考えられる。金属含有マトリックスの外周は、純金属又は金属合金から超研磨材と金属又は金属合金との複合材料に変化する。外周近傍の金属含有マトリックスの表面も超研磨材料を含み、これは金属含有マトリックスに埋め込まれているとみなされる。この金属系研磨粒子は、同一出願人の同時継続の国際公開第２０１０／００２７２５号に開示されている。

研磨粒子は粒子に所望の特性を与える材料で塗布されてもよい。例えば、研磨粒子の表面に適用される材料は研磨粒子とポリマーとの間の接着力を高めることが示されている。更に、研磨粒子の表面に適用する材料によって、軟化した微粒子状の硬化性バインダー材料中の研磨粒子の接着力を高めることもできる。代替的に、表面コーティングによって、得られる研磨粒子の切削特性を変化及び向上させることも可能である。こうした表面コーティングは、例えば、米国特許第５，０１１，５０８号（Ｗａｌｄ ｅｔ ａｌ．）、同第３，０４１，１５６号（Ｒｏｗｓｅ ｅｔ ａｌ．）、同第５，００９，６７５号（Ｋｕｎｚ ｅｔ ａｌ．）、同第４，９９７，４６１号（Ｍａｒｋｈｏｆｆ−Ｍａｔｈｅｎｙ ｅｔ ａｌ．）、同第５，２１３，５９１号（Ｃｅｌｉｋｋａｙａ ｅｔ ａｌ．）、同第５，０８５，６７１号（Ｍａｒｔｉｎ ｅｔ ａｌ．）及び同第５，０４２，９９１号（Ｋｕｎｚ ｅｔ ａｌ．）に記載されている。

樹脂バインダーベースのメークコート及びサイズコート
第１のバインダー（メークコート）として有用な材料は、第２のバインダー（サイズコート）としても有用である。

好適な第１のバインダー又は第２のバインダーの例としては、フェノール樹脂、ペンダントα，β−不飽和カルボニル基を有するアミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、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、ビスマレイミド樹脂、フルオレン変性エポキシ樹脂、及びそれらの混合物等の熱硬化性樹脂が挙げられる。

好適なエポキシ樹脂はオキシラン環を有し、開環によって重合される。そのようなエポキシ樹脂としては、低分子量のエポキシ樹脂及び高分子エポキシ樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、それらの主鎖及び置換基の性質において多大に異なり得る。例えば、主鎖は、エポキシ樹脂と関連付けられる任意の種類のものであってもよく、また、エポキシ樹脂上の置換基は、オキシラン環と室温で反応する活性水素原子のない任意の基であってもよい。許容可能な置換基の代表的な例としては、ハロゲン、エステル基、エーテル基、スルホン酸基、シロキサン基、ニトロ基及びリン酸基が挙げられる。いくつかの好ましいエポキシ樹脂の例としては、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシ−プロポキシ）フェニル］プロパン（ビスフェノールのジグリシジルエーテル）及びＳｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸから商品名ＥＰＯＮ ８２８、ＥＰＯＮ １００４及びＥＰＯＮ １００１Ｆで市販されている樹脂；並びにＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから商品名ＤＥＲ ３３１、ＤＥＲ ３３２及びＤＥＲ ３３４で市販されている樹脂が挙げられる。他の好適なエポキシ樹脂としては、（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製の）商品名ＤＥＮ ４３１及びＤＥＮ ４３８の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が挙げられる。

フェノール樹脂は、それらの熱的特性、入手可能性、費用及び取り扱いの容易さにより、研磨物品中の樹脂性バインダーとして使用される。レゾール及びノボラックという２つの好適な種類のフェノール樹脂が存在する。レゾールフェノール樹脂のホルムアルデヒドとフェノールとのモル比は、１：１以上、典型的には１．５：１．０〜３．０：１．０である。ノボラック樹脂のホルムアルデヒドとフェノールとのモル比は１：１未満である。フェノール樹脂の好適な例としては、Ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．，Ｔｏｎａｗａｎｄａ，ＮＹから商品名ＤＵＲＥＺ及びＶＡＲＣＵＭで市販されているもの；Ｍｏｎｓａｎｔｏ Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから商品名ＲＥＳＩＮＯＸで市販されているもの；並びにＡｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨから商品名ＡＲＯＦＥＮＥ及びＡＲＯＴＡＰで市販されているものが挙げられる。

樹脂性バインダーとして使用できるアミノプラスト樹脂は、分子又はオリゴマー当たり少なくとも１つのペンダントα，β−不飽和カルボニル基を有する。これらの材料は、米国特許第４，９０３，４４０号（Ｌａｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）及び同第５，２３６，４７２号（Ｋｉｒｋ ｅｔ ａｌ．）にも記載されている。

好適なエチレン系不飽和樹脂としては、炭素、水素及び酸素、任意に窒素及びハロゲン原子を含有するモノマー型及びポリマー型化合物の両方が挙げられる。酸素原子若しくは窒素原子又はそれら両方は一般に、エーテル基、エステル基、ウレタン基、アミド基、及び尿素基に存在する。エチレン系不飽和化合物は、好ましくは、約４，０００未満の分子量を有し、好ましくは、脂肪族モノヒドロキシ基又は脂肪族ポリヒドロキシ基を含有する化合物と、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸との反応から調製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としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジアクリル酸ヘキサンジオール、アクリル酸トリエチレングリコール、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリル酸グリセロール、トリアクリル酸ペンタエリトリトール、トリメタクリル酸ペンタエリトリトール、テトラアクリル酸ペンタエリトリトール、又はテトラメタクリル酸ペンタエリトリトール、及びそれらの混合物を重合することにより作製されたものが挙げられる。他のエチレン系不飽和樹脂としては、重合されたカルボン酸の、モノアリル、ポリアリル及びポリメタリルエステル及びアミド、例えばフタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル及びＮ，Ｎ−ジアリルアジポアミドが挙げられる。更なる他の重合可能な窒素含有化合物としては、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（methylacrylarnide）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン及びＮ−ビニルピペリドンが挙げられる。

アクリル化ウレタンは、ヒドロキシ末端イソシアネート延長ポリエステル又はポリエーテルのジアクリレートエステルである。本発明のメークコートに使用できるアクリル化ウレタンの例としては、Ｒａｄｃｕｒｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡから商品名ＵＶＩＴＨＡＮＥ ７８２、ＣＭＤ ６６００、ＣＭＤ ８４００及びＣＭＤ ８８０５で市販されているものが挙げられる。メークコートに使用でき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ル酸エステル等の、エポキシ樹脂のジアクリル酸エステルである。アクリル化エポキシの例としては、Ｒａｄｃｕｒｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓから商品名ＣＭＤ ３５００、ＣＭＤ ３６００及びＣＭＤ ３７００で入手可能なものが挙げられる。

同様に樹脂性バインダーに使用できるビスマレイミド樹脂は、米国特許第５，３１４，５１３号（Ｍｉｌｌｅｒ ｅｔ ａｌ．）にも記載されている。

第１のバインダー及び第２のバインダーの少なくとも一方は、米国特許第４，７３５，６３２号（Ｏｘｍａｎ ｅｔ ａｌ．）に開示されているような、光硬化可能な三元光開始剤システムを含むシステムであってもよい。他の好適な第１のバインダー及び第２のバインダーは、米国特許第５，５８０，６４７号（Ｌａｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）及び同第６，３７２，３３６ Ｂ１号（Ｃｌａｕｓｅｎ）に開示されている。

第１のバインダー及び第２のバインダーの少なくとも一方はまた、例えば、充填剤（研磨助剤を含む）、繊維、潤滑剤、湿潤剤、チクソトロピック材料、界面活性剤、顔料、染料、帯電防止剤、カップリング剤、可塑剤、及び懸濁剤などの任意の添加剤を含むことができる。これらの材料の量は、所望の性質を付与するために選択される。

微粒子状バインダーベースのメークコート、サイズコート及びスーパーサイズコート
第１のバインダー、第２のバインダー、及び任意の第３のバインダーは、室温（２３℃）で固体である微粒子状のガラス化可能なバインダー材料であってもよい。この文脈で、ガラス化可能な、とは、（ｉ）熱硬化性液体組成物の硬化（可視光硬化又は紫外線硬化等）を介して、又は（ｉｉ）半結晶性若しくは非結晶性であり得る熱可塑性材料の冷却により、固体となることを意味する。いくつかの態様では、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、特に、以前にメークコートを塗布された剛性基材用のサイズコートとして使用される場合、研磨粒子と混合されてもよい。微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、好ましくはガラス化可能な有機ポリマー粒子を含む。微粒子状のガラス化可能なポリマーは、好ましくは加熱において軟化して、研磨粒子表面又は隣接するガラス化可能なバインダー粒子の表面のいずれかを湿潤させ得るように十分に流動することが可能なガラス化可能な液体をもたらすことが可能である。

好適な微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、室温で活性化され又は粘着性とされることにより、満足できる研磨粒子の結合、及び／又はメークコート、サイズコート若しくは剛性基材に対する結合を提供することが可能であり、これはバインダー材料が接着する剛性基材に、熱損傷を生じ、又は剛性基材の外観を損ねることを避ける。これらの基準を満たす微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、本明細書に記載するような所定の熱硬化性粒子材料、熱可塑性粒子材料、及び熱硬化性粒子材料と熱可塑性粒子材料との混合物から選択することができる。

熱硬化性粒子システムは、温度活性化熱硬化性樹脂から形成されている粒子を含む。そのような粒子は、固体果粒状又は粉末形態で使用される。Ｔ_ｇ温度を超えて上昇する温度の初期効果は、材料が流動可能な流体様状態に軟化することである。この物理的状態の変化により、樹脂粒子は互いに湿潤し、又は基材、メークコート、サイズコート及び／若しくは研磨粒子に接触することができる。十分に高い温度に長期にわたり曝露すると、化学反応を誘発し、そしてそれが架橋三次元分子の網状組織を形成する。固化（硬化）された樹脂粒子は、研磨粒子を研磨物品に結合させる。有用な微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、及びそれらの混合物からなる群から選択される。有用な温度活性化熱硬化性システムとしては、フェノールホルムアルデヒド、ノボラックフェノール樹脂及び特に添加された架橋剤（例えば、ヘキサメチレンテトラアミン）を有するもの、フェノプラスト及びアミノプラスト等のホルムアルデヒド含有樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ビニルエステル樹脂；アルキド樹脂、アリル樹脂；フラン樹脂；エポキシ；ポリウレタン；シアン酸エステル；並びにポリイミドが挙げられる。有用な熱硬化性樹脂としては、例えば米国特許第５，８７２，１９２号（Ｋａｐｌａｎ ｅｔ ａｌ．）及び同第５，７８６，４３０号（Ｋａｐｌａｎ ｅｔ ａｌ．）に開示されている熱硬化性粉末が挙げられる。

熱活性化される熱硬化性可融性粉末の使用時、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は少なくともその硬化温度まで加熱されて、基材と研磨材との結合を最適化する。メイクコート又はサイズコートに対する熱損傷又は歪みを防止するために、熱硬化性可融性粒子の硬化温度は、好ましくはこれらの成分の融点を下回り、好ましくはＴ_ｇ温度を下回るであろう。

有用な熱可塑性の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ポリエステル及びコポリエステル樹脂；ポリ塩化ビニル及び塩化ビニル−ビニルアセテートコポリマー等のビニル樹脂；ポリビニルブチラール；酢酸セルロース；アクリロニトリル−スチレンコポリマー等のポリアクリル及びアクリルコポリマーを含むアクリル樹脂；及びポリアミドイミド（例えば、ヘキサメチレンアジポアミド、ポリカプロラクタム）、及びコポリアミドが挙げられる。

半結晶性熱可塑性バインダー粒子（例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカプロラクタム）の場合、バインダー粒子を、少なくとも、粉末が溶融状態となって流動可能な流体を形成するそれらの融点まで加熱することが好ましい。結合剤の可融性粒子として非結晶化熱可塑性物質（例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂）が使用される場合、粒子は、好ましくはＴ_ｇ温度及びゴム状領域を超えて流体フロー領域に到達するまで加熱される。

上記の熱硬化性粒子材料と熱可塑性粒子材料との混合物も本発明に使用することができる。更に、微粒子状のガラス化可能なバインダー材料のサイズは、特に限定されない。一般的には、粒子の平均直径は、１０００μｍ（０．０３９ｉｎ）未満、好ましくは５００μｍ（０．０２０ｉｎ）未満、より好ましくは１００μｍ（０．００３９ｉｎ）未満である。一般に、粒子の直径が小さくなればなるほど、それらはより効率的に流動化されることができる、というのは、材料がより微細に分割されればされるほど粒子の表面積は増加することになるからである。

微粒子状のガラス化可能なバインダー−研磨粒子混合物（即ち、「粉末」）中に使用される微粒子状のガラス化可能なバインダー材料の量は、一般に５〜９９重量％の範囲内の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料であり、残りの１〜９５重量％は研磨粒子と、任意の充填剤とを含む。混合物中の構成成分の好ましい割合は、１０〜９０重量％の研磨粒子と、９０〜１０重量％の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料であり、より好ましくは５０〜８５重量％の研磨粒子と、５０〜１５重量％の微粒子状のガラス化可能なバインダー材料である。

微粒子状のガラス化可能なバインダー材料は、研磨助剤、充填剤、湿潤剤、化学発泡剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、染料、反応開始剤、硬化剤、エネルギー受容体、及びそれらの混合物からなる群から選択される１つ以上の任意の添加剤を含んでよい。任意の添加剤は、ホウフッ化カリウム、ステアリン酸リチウム、ガラス気泡、膨張性気泡、ガラスビーズ、氷晶石、ポリウレタン粒子、ポリシロキサンガム、ポリマー粒子、固体ワックス、液体ワックス、及びそれらの混合物からなる群から選択することもできる。微粒子状のガラス化可能なバインダー材料の多孔性及び侵食特性を管理するために、任意の添加剤が含まれてもよい。

剛性基材
用語「剛性」は、少なくとも（at lease）自己支持性である基材を記載し、即ち、基材はそれ自体の重量下で実質的に変形しない。剛性によって、基材が全く可撓性を有さないことを意味するわけではない。剛性基材は、適用荷重下で変形又は屈曲され得るが、非常に低い圧縮性を提供する。一実施形態では、剛性基材は、１×１０^６ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（６．９ＧＰａ（７×１０^４ｋｇ／ｃｍ^２））以上の剛性率を有する材料を含む。別の実施形態では、剛性基材は、１０×１０^６ｐｓｉ（６８．９ＧＰａ（７×１０^５ｋｇ／ｃｍ^２））以上の剛性率を有する材料を含む。

剛性基材として機能し得る好適な材料としては、金属、金属合金、金属−マトリックス複合材料、金属化プラスチック、無機ガラス及びガラス化可能な有機樹脂、成形セラミック、並びにポリマーマトリックス補強複合材料（polymer matrix reinforced composites）が挙げられる。

一実施形態において、剛性基材は、該剛性基材の対向する第１の表面及び第２の表面の間の高さの相違が、表面上の任意の２つの地点において１０μｍ未満であるように実質的に平坦である。別の実施形態では、剛性基材は、レンズを艶出しするのに使用できるような、正確な、非平坦形状を有する。

更なる別の実施形態は、修飾基材を含み、前記修飾基材は、第１の表面及び第２の表面を有する剛性基材と、該基材の第１の表面上の第１のバインダーと、第１のバインダー中に配置された研磨粒子の層と、を含み、該層は、第１のバインダー上に少なくとも２つの同心領域を含む。用語「同心」は、同一の中心、軸又は原点、即ち基材の中心を共有することを指す。同心領域の好適な形状としては、円形、正方形及び星形が挙げられるがこれらに限定されない。各同心領域は、ある点で他の同心領域とは異なり、したがって各同心領域は、他の任意の同心領域の研磨粒子の特徴とは異なる特徴を有する研磨粒子を含む。例えば、同心領域は、面密度（支持面積）又は研磨粒子、耐摩耗性、種類、サイズ、形状、及び又は研磨粒子の配置（無作為に又は均一に離間）において他の同心領域とは異なり得る。

加えて、研磨粒子の配置又は位置は、１つの領域内で粒子が均一に離間され、又は無作為に離間されているものであってもよい。また、研磨粒子の種類及び又は形状は、一領域内で異なっていてもよく、更には尚他の領域と異なっていてもよい。

図４は、３つの同心領域４１、４２及び４３を有し、かつそれぞれ金属粒子４１ａ、４２ａ及び４３ａを含む例示的な研磨粒子修飾機材４０を示す。領域４１、４２及び４３のそれぞれは、異なる綿密度又は耐摩耗性を有する。

別の例示的な研磨修飾基材を図４ａに示す。図４ａは、研磨粒子４６ａを有する連続領域４６と、研磨粒子４７ａを有する不連続領域４７と、を有する例示的な研磨物品修飾基材４５を示す。領域４６及び領域４７は、図示するように、それぞれの粒子４６ａ及び４７ａの面密度の点で異なっている。別の実施形態では、研磨粒子の層は、少なくとも１つの連続領域と、少なくとも１つの連続領域内の少なくとも１つの不連続領域とを含んでもよく、ここで少なくとも１つの連続領域の研磨粒子は、上述したように、少なくとも１つの不連続領域の研磨粒子とは異なっている。

同心領域間の差異は、意図される修飾基材の使用に基づいて選択され得る。例えば、特定の同心領域の面積又はサイズ、及び面密度又は耐摩耗性は、研磨粒子で修飾された基材の意図される使用に基づいて選択され得る。

（実施例１）
第１の研磨移動物品を以下のように作製した。

３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｌｉｎｅｒ ４９３５（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）の２５平方インチ（６３．５平方ｃｍ）のシートは、上部に剥離コーティングを含む第１の側と、対向する第２の側とを有する。２５平方インチ（６３．５平方ｃｍ）の厚さ２．０ｍｍのアルミニウム板に、第１の、剥離側を露出させてライナーをテープで貼り付けた。ライナーを有するアルミニウム板を、実質的に水平な加工表面上に配置した。４０マイクロメートル（μｍ）未満の平均直径を有する約２ｇの研磨ダイヤモンドビーズを、ライナーの１つの縁の全域に１列に配置した。研磨ビーズを有するアルミニウム板の縁を、水平な加工表面から一定の角度で上昇させ、アルミニウム板の裏側を軽く叩いて、ビーズが転がり落ち、ライナーを塗布するようにした。研磨ダイヤモンドビーズは、Ｔｏｍｅｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｃｅｄａｒ Ｐａｒｋ，ＴＸから供給された。追加の研磨粒子を加えて、第１のライナーの第１の剥離側の露出表面範囲全体を実質的に覆った。その後、目下研磨粒子が塗布された、取り付けられたライナーを有するアルミニウムシートをほぼ鉛直に保持し、軽く叩いて過剰の研磨粒子を除去した。アルミニウム板を水平作業表面上に戻した。

第２の３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｌｉｎｅｒ ４９３５ライナーは、上部に剥離コーティングを含む第１の側と、対向する第２の側とを有する。第２のライナーを、該第２のライナーの第１の剥離側が研磨粒子と接触するように研磨粒子に適用した。例えばハンドローラーを使用して、第２のライナーの第２の表面をならすことにより、研磨粒子に手動で圧力を適用した。この手でのならしプロセスは、最大直径の研磨粒子を第１のライナーと第２のライナーとの間に配置された実質的に均一な層に整え、おそらく単層にさえも整えると考えられる。

（実施例２）
第２の移動研磨物品は以下のように作製した。

内径（ＩＤ）７インチ（１７．８ｃｍ）、長さ１９インチ（４８．３ｃｍ）の実質的に透明なアクリルシリンダーを、実施例１で使用した３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｌｉｎｅｒ ４９３５の第１の１９×２２インチ（４８．３×５５．９ｃｍ）シートで裏張りした。シリンダーは、その長さに沿って延びる中心軸を有する。ライナーを、該ライナーの第１の剥離側がチューブの中心に向き、該ライナーの第２の側がシリンダーのＩＤに接して配置されるように配置した。

裏張りしたシリンダーを、シリンダーの中心軸が作業表面に実質的に平行に置かれるように、実質的に水平な加工表面上に配置した。その後、２〜３グラムの実施例１の研磨ダイヤモンド粒子を、シリンダーの第１の末端部の近傍のライナー上に配置した。シリンダーの第１の末端部を、水平作業表面から１インチ（２．５４ｃｍ）上昇させた。第１の末端部が上昇されている間、シリンダーを一方向に転がし、軽く叩いて研磨粒子がシリンダーの長さを下方に移動するよう促し、ライナーの第１の剥離側の露出表面全体を実質的に覆った。

研磨材塗布ライナーをシリンダーから除去し、第１のライナーの第２の表面がアルミニウム板と接触するように、研磨粒子を露出させて水平に配置した。

第２の３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙライナーを、実施例１と同様に研磨粒子の露出表面に適用し、その後、実施例１と同様に手動で圧力を適用した。

（実施例３）
研磨ダイヤモンド粒子のみを使用する代わりに、ポリエステル樹脂バインダー及び研磨ダイヤモンド粒子を含む粉末を使用したことを除いて、実施例２と同様に第３の移動研磨物品を作製した。

粉末は、１部のポリエステル樹脂バインダー（ＥＭＳ−ＣＨＥＭＩＥ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．Ｓｕｍｔｅｒ，ＳＣから製品番号ＧＲＩＬＴＥＸ Ｄ１６４４Ｅ Ｐ１−Ｐ３として市販されている）と２部の研磨ダイヤモンドとをプラスチック容器内で組み合わせることにより作製した。容器を密封し、粉末を従来のローラーミル上で一晩混合した。研磨ダイヤモンド粒子と混合する前に、標準的な技術を用いてポリエステル粉末をふるいにかけ、粒径を４０μｍ未満とした。ポリエステル樹脂バインダーは、報告された融点６０℃を有した。

（実施例４）
研磨粒子を含む第１の剛性基材を以下のように作製した。

５０部のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を、５０部のＳＣＯＴＣＨＷＥＬＤ １８３８Ｌ、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能な２液系エポキシとブレンドすることにより、第１のバインダー（時には「メークコート」と称される）を調製した。

スズ合金を含む、外径１３インチ（３３ｃｍ）、内径８インチ（２０．３ｃｍ）の剛性の、金属合金ベースの環状圧盤（例えばＭ．Ｊｉａｎｇ ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ａ ７７，９２３〜９３２（２００３）参照）に、１．２グラムのメークコートを塗布した。バインダーを、例えばゴムローラーを使用して、第１のバインダーが視覚的に均一に見えるまで手動で圧盤上に延ばした。エポキシベースのメークコートの作業時間は、約１時間であった。実施例１と同様の３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｌｉｎｅｒ ４９３５の一時シートを提供した。このシートを第１のバインダー上に配置して、バインダーが実質的に微粒子を含まない状態を保ち、また金属圧盤表面上の第１のバインダーのほぼ完全なウェットアウトを確実にし、またおそらく、バインダーが流れて、溶媒が除去された後に実質的に均一な厚さとなることを可能にした。手動の延ばし工程中、幾分かの溶媒が蒸発した可能性がある。３０分後、第１のバインダーの粘度が上昇していた。一時ライナーを金属圧盤から剥がして除去した。第１のバインダーの一部は圧盤上に残留し、一部はライナー上に残留した。

次いで、実施例１の第１の移動研磨物品を提供した。第１の研磨粒子の第２のライナーを除去した。研磨粒子の小部分が第２のライナーの第１の表面に接着されたまま残留し、研磨粒子の大部分を第１のライナーの第１の表面に静電的に付着した状態で残した。

上部に研磨粒子が付着した第１のライナーを、メークコートで覆われた金属圧盤上に配置し、メークコートに研磨粒子が接触していた。研磨粒子とメークコートとの間の接触を良好にするために、第１のライナーの第２の側に、例えばゴムローラーを使用して手動で圧力を適用した。実施例１の研磨移動物品の第１のライナーを除去し、研磨粒子の大部分をメークコート中に残した。

メークコート中の研磨粒子の数を増大させるために、他の実施例１の移動研磨物品を使用し、前の２つの段落の手順を繰り返した。３Ｍ（商標）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｌｉｎｅｒ ４９３５の第２の一時シートを剥離側を下方にして圧盤の表面に適用し、研磨物品と接触させた。第２の一時シートの第２の表面に圧力を手動で適用して、研磨粒子をメークコート中に強制的に移動させた。目下複数の研磨粒子を負荷された第１のバインダーを室温で２時間硬化させた後、空気循環炉内に７４℃で３時間配置した。圧盤を除去し、室温に冷却させて研磨物品を形成した。炉乾燥は、圧盤を保護する第２の一時ライナーを有し、又は有さずに行うことができる。

（実施例５）
研磨粒子を含む第２の剛性基材を、実施例４に従って、第２のバインダーを加えることにより以下のように変更して作製した。

第２のバインダー溶液（時には「サイズコート」と称される）を以下のように作製した。容器に２．６グラムのシクロヘキサノン、０．０５７グラムのＭＲＳ（Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ＰＡ製のＭＯＮＤＵＲイソシアネート）、０．１２グラムのポリカプロラクトン−ポリウレタンポリマー、製品番号ＲＤ ６７６（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）及び０．２１グラムのフェノキシ樹脂、製品番号ＭＳ ３１６５フェノキシ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）を加えた。

ピペットを使用して、３グラムのサイズコート溶液を、研磨粒子で覆われた圧盤に適用した。ゴムローラーを用いて溶液を手動で拡げ、サイズコートのたまりを圧盤の側部へと押し進めるよう努力した。軽い手の圧力を適用した。サイズ塗布された研磨圧盤を、空気循環炉内に７４℃で３時間配置した。圧盤を炉から除去し、室内で冷却させた。

（実施例６）
研磨粒子を含む第３の剛性基材を、実施例５に従って、フェノールベースの第２のバインダーを加えることにより以下のように変更して作製した。

３グラムのフェノール樹脂、製品番号Ｒ ２３１５５（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）を、５０部の水と５０部のイソプロピルアルコールとで作製した４グラムの希釈液と混合することによりフェノールベースの第２のバインダーを作製した。

このフェノールベースのサイズコートを、実施例５と同様に、研磨粒子で覆われた圧盤に適用し、乾燥し、硬化させた。

（実施例７）
研磨粒子を含む第４の剛性基材を以下のように作製した。

０．５グラムのＳＣＯＴＣＨＷＥＬＤ １８３８Ｌを、０．１グラムの１０μｍ（平均直径）メタクリル酸メチルビーズ、Ｓｏｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ製の製品番号ＭＸ１０００と組み合わせることにより、第１のバインダー（即ち、メークコート）を作製した。次いでメークコートを、実施例４と同様に、金属合金ベースの剛性環状圧盤の表面に適用した。メタクリル酸メチルビーズは、第１のバインダーの拡大を補助して、約１０μｍの均一なバインダーの厚さにおいて圧盤を実質的に完全に覆うことを促進すると考えられる。

実施例２に従って作製した研磨移動物品２を提供した。研磨粒子をメークコート塗布圧盤に移動し、実施例４と同様に硬化させた。

（実施例８）
研磨粒子を含む第５の剛性基材を以下のように作製した。

第１のバインダーを実施例７に従って作製した。

実施例３に従って作製した研磨移動物品３を提供した。研磨粒子をメークコート塗布圧盤に移動し、実施例４と同様に硬化させた。

Claims (31)

1. 研磨物品の作製に有用な移動物品であって、
   対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、前記第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４によって約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する、第１のライナーと、
   前記第１のライナーの前記第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末と、を含む移動物品。
2. 対向する第１の表面及び第２の表面を有する第２のライナーを更に含み、前記第２のライナーの前記第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４に従って測定された約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有し、前記第２のライナーが、前記第２のライナーの前記第１の表面が前記研磨粒子と接触するように前記研磨粒子上に配置されている、請求項１に記載の移動物品。
3. 前記第１のライナー及び第２のライナーの少なくとも一方が、可撓性裏材と、前記第１のライナー及び第２のライナーの前記第１の表面及び第２の表面の少なくとも一方上に配置された剥離コーティングと、を含み、前記剥離コーティングが、フッ素含有材料、ケイ素含有材料、フルオロポリマー、シリコーンポリマー、又は１２〜３０個の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレートを含むモノマーから誘導されたポリ（メタ）アクリレートエステルを含む、請求項２に記載の移動物品。
4. 前記可撓性裏材が、高密度クラフト紙、多層塗布紙及び高分子フィルムからなる群から選択される、請求項２に記載の移動物品。
5. 前記高分子フィルムが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される、請求項４に記載の移動物品。
6. 前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の移動物品。
7. 前記研磨粒塊がダイヤモンド及び酸化ケイ素を含む、請求項６に記載の移動物品。
8. 前記粒子が約１５０マイクロメートル未満の平均サイズを有する、請求項１に記載の移動物品。
9. 前記粉末が、熱可塑性樹脂粒子又は熱硬化性樹脂粒子の少なくとも一方を更に含む、請求項１に記載の移動物品。
10. 前記熱可塑性樹脂粒子が約６０℃を超える融点を有する、請求項９に記載の移動物品。
11. 前記熱可塑性樹脂粒子が、ポリエステル及びエポキシからなる群から選択される、請求項９に記載の移動物品。
12. 前記熱硬化性樹脂粒子が、フェノール、エポキシ、ウレタン、エチレン系不飽和樹脂、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載の移動物品。
13. 前記第１のライナー及び第２のライナーの少なくとも一方がテクスチャード加工されている、請求項２に記載の移動物品。
14. 定着研磨物品の作製方法であって、
    対向する第１の表面及び第２の表面を有する剛性基材を提供する工程と、
    前記剛性基材の前記第１の表面上に第１のバインダーを塗布する工程と、
    移動物品を提供する工程であって、前記移動物品が、
    対向する第１の表面及び第２の表面を有する第１のライナーであって、前記第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４によって約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有する、第１のライナー、及び
    前記第１のライナーの前記第１の表面上に配置された研磨粒子を含む粉末を含有する、移動物品を提供する工程と、
    前記第１のライナーが前記剛性基材の前記第１の表面に塗布された前記第１のバインダー上に、前記研磨粒子が前記第１のバインダーと接触するように配置する工程と、
    前記剛性基材から前記第１のライナーを除去する工程と、
    前記第１のバインダーを硬化させることにより、前記研磨粒子を前記剛性基材に固着させる工程と、を含む定着研磨物品方法。
15. 前記移動物品が、対向する第１の表面及び第２の表面を有する第２のライナーを更に含み、前記第２のライナーの第１の表面が、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０／Ｄ３３３０Ｍ−０４に従って測定された約７００グラム／インチ（１７．８ｇ／ｍ）未満の剥離値を有し、前記第２のライナーが、前記第２のライナーの前記第１の側が前記研磨粒子と接触するように前記研磨粒子上に配置されている、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１のライナーを前記第１のバインダー上に配置する工程の前に、前記第２のライナーを前記移動物品から除去して、前記第１のライナーの前記第１の表面に接着された研磨粒子を残留させる工程を更に含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１のライナー及び前記関連した研磨粒子を前記第１のバインダー上に配置する前に、前記第１のバインダーが少なくとも部分的に硬化される、請求項１４に記載の方法。
18. 前記第１のバインダーが実質的に溶媒を含まない、請求項１４に記載の方法。
19. 前記第１のバインダーの硬化後、前記第１のバインダー上に第２のバインダーを塗布する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
20. 前記剛性基材が、金属、金属合金、金属−マトリクス複合材料、金属化プラスチック及びポリマーマトリクス補強複合材料からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
21. 前記剛性基材が、前記対向する第１の表面及び第２の表面の間の高さの相違が前記基材上の任意の２つの地点において１０マイクロメートル未満であるように実質的に平坦である、請求項１４に記載の方法。
22. 前記剛性基材が明確な非平坦形状を有する、請求項１４に記載の方法。
23. 前記剛性基材が、内径を有する中空の円筒チューブであり、少なくとも前記第１のバインダー及び前記研磨粒子が前記内径に付着される、請求項１４に記載の方法。
24. 前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系研磨粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
25. 前記研磨凝塊がダイヤモンド及び二酸化ケイ素を含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記研磨粒子が約１５０マイクロメートル未満の平均サイズを有する、請求項１４に記載の方法。
27. 前記粉末が、熱可塑性樹脂粒子又は熱硬化性樹脂粒子の少なくとも一方を更に含む、請求項１４に記載の方法。
28. 前記熱可塑性樹脂粒子が約６０℃を超える融点を有する、請求項２７に記載の方法。
29. 前記熱可塑性樹脂粒子が、ポリエステル及びエポキシからなる群から選択される、請求項２７に記載の方法。
30. 前記熱硬化性樹脂粒子が、フェノール、エポキシ、ウレタン、エチレン系不飽和樹脂、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２７に記載の方法。
31. 前記第１のライナー及び第２のライナーの少なくとも一方がテクスチャード加工されている、請求項１５に記載の方法。

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