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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5943245
(24)【登録日】2016年6月3日
(45)【発行日】2016年7月5日
(54)【発明の名称】超高速材料除去速度での研削操作用研磨物
(51)【国際特許分類】
B24D 3/00 20060101AFI20160621BHJP
B24D 3/02 20060101ALI20160621BHJP
【ＦＩ】
B24D3/00 330A
B24D3/02 Z
【請求項の数】15
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2014-541436(P2014-541436)
(86)(22)【出願日】2012年11月21日
(65)【公表番号】特表2014-533209(P2014-533209A)
(43)【公表日】2014年12月11日
(86)【国際出願番号】US2012066273
(87)【国際公開番号】WO2013078324
(87)【国際公開日】20130530
【審査請求日】2014年5月13日
(31)【優先権主張番号】61/563,373
(32)【優先日】2011年11月23日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】391010770
【氏名又は名称】サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド
(73)【特許権者】
【識別番号】507169495
【氏名又は名称】サン−ゴバン アブラジフ
(74)【代理人】
【識別番号】100076428
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳
(74)【代理人】
【識別番号】100115071
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康弘
(74)【代理人】
【識別番号】100112508
【弁理士】
【氏名又は名称】高柳 司郎
(74)【代理人】
【識別番号】100116894
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 秀二
(74)【代理人】
【識別番号】100130409
【弁理士】
【氏名又は名称】下山 治
(74)【代理人】
【識別番号】100134175
【弁理士】
【氏名又は名称】永川 行光
(74)【代理人】
【識別番号】100188857
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 智文
(72)【発明者】
【氏名】ニランジャン・サランギ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・カンパニエロ
(72)【発明者】
【氏名】ジェームズ・エム・ガフニー
(72)【発明者】
【氏名】スティーブン・イー・フォックス
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・アール・ベッセ
(72)【発明者】
【氏名】スティーブン・ウッズ
(72)【発明者】
【氏名】ルノー・フィックス
【審査官】
須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００９−５１１２８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−２９７５２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００５−５２２３３７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２４Ｄ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
接着研磨体を備える研磨物であって、
前記接着研磨体は：
前記研磨体の全体積に対して少なくとも３体積％であり８体積％より多くない量のガラス質接着材料；
研磨粒子材料であって、前記研磨粒子材料は研磨剤凝集体および非凝集研磨粒子を含み、前記研磨剤凝集体は、前記研磨剤凝集体の全体積に対して少なくとも７０体積％であり９０体積％より多くないアルミナの研磨粒子を含み、前記研磨体は、研磨剤凝集体の含有量が少なくとも３４体積％であり４０体積％より多くない、前記研磨粒子材料；、及び、
前記接着研磨体の全体積の少なくとも５２体積％であり５８体積％より多くない多孔性；を備え、
前記接着材料は、少なくとも４８質量％であり５２質量％より多くない量のシリカ（ＳｉＯ２）、少なくとも１５質量％であり２０質量％より多くない量のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、少なくとも９質量％であり２０質量％より多くない量のアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）、及び、少なくとも１０質量％であり１７質量％より多くない量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む、
研磨物。
前記接着研磨体は：
前記研磨体の全体積に対して少なくとも３体積％であり８体積％より多くない量のガラス質接着材料；
研磨粒子材料であって、前記研磨粒子材料は研磨剤凝集体および非凝集研磨粒子を含み、前記研磨剤凝集体は、前記研磨剤凝集体の全体積に対して少なくとも７０体積％であり９０体積％より多くないアルミナの研磨粒子を含み、前記研磨体は、研磨剤凝集体の含有量が少なくとも３４体積％であり４０体積％より多くない、前記研磨粒子材料；、及び、
前記接着研磨体の全体積の少なくとも５２体積％であり５８体積％より多くない多孔性；を備え、
前記接着材料は、少なくとも４８質量％であり５２質量％より多くない量のシリカ（ＳｉＯ２）、少なくとも１５質量％であり２０質量％より多くない量のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、少なくとも９質量％であり２０質量％より多くない量のアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）、及び、少なくとも１０質量％であり１７質量％より多くない量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む、
研磨物。
【請求項2】
前記研磨剤凝集体が、前記研磨剤凝集体の全体積に対して８０体積％以下の量の研磨粒子を含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項3】
前記研磨剤凝集体の研磨粒子が、１ミクロン以下の平均粒径を有する微晶質アルミナを含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項4】
前記研磨剤凝集体が、前記研磨剤凝集体の全体積に対して２０体積％以下の量でバインダーを含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項5】
前記研磨体が、５体積％より多くない非凝集研磨粒子と、少なくとも３４体積％であり４０体積％より多くない研磨材凝集体と、を含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項6】
前記研磨体が、研磨粒子比（ＡＰｐ：ＡＰａｇｇ）を３：１〜１：３の範囲内で備え、ＡＰｐは研磨体に存在する非凝集研磨粒子の量（体積％）を表し、ＡＰａｇｇは、前記研磨体に存在する研磨剤凝集体の量（体積％）を表す、請求項５に記載の研磨物。
【請求項7】
前記研磨剤凝集体が、前記研磨剤凝集体の全体積の少なくとも６体積％であり２９体積％より多くない多孔性を備える、請求項１に記載の研磨物。
【請求項8】
前記接着材料が、５以下の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）重量パーセント：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）重量パーセントの比で形成される、請求項１に記載の研磨物。
【請求項9】
前記接着研磨体の超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）での研削操作中の最大材料除去速度が、少なくとも２０ｍｍ３／秒／ｍｍである、請求項１に記載の研磨物。
【請求項10】
前記接着研磨体の超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）での研削操作中の摩耗率が、少なくとも５％であり９０％より多くない、請求項１に記載の研磨物。
【請求項11】
多孔性の全体積の少なくとも５％が相互接続多孔性である、請求項１に記載の研磨物。
【請求項12】
前記研磨剤凝集体が、前記研磨剤凝集体の全体積に対して少なくとも１体積％であり４体積％より多くない量でバインダーを含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項13】
前記研磨剤凝集体が、ガラス質バインダーを含み、前記ガラス質バインダーが、少なくとも１２質量％であり１８質量％より多くない量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項14】
前記研磨剤凝集体が、ガラス質バインダーを含み、前記ガラス質バインダーが、前記ガラス質バインダーの全質量に対して少なくとも５２質量％であり５８質量％より多くない量のシリカ（ＳｉＯ２）、前記ガラス質バインダーの全質量に対して少なくとも１２質量％であり１４質量％より多くない量のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、前記ガラス質バインダーの全質量に対して少なくとも７．５質量％であり１０質量％より多くない量の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、及び、前記ガラス質バインダーの全質量に対して少なくとも２質量％であり３質量％より多くない量の酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を含む、請求項１に記載の研磨物。
【請求項15】
前記研磨剤凝集体が、ガラス質バインダーを含み、前記ガラス質バインダーが、前記ガラス質バインダーの全質量に対して少なくとも９．５質量％であり１４質量％より多くない量のアルカリ酸化物を含む、請求項１に記載の研磨物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、以下に説明するように研磨物に関し、特に、高速研削操作に適した接着研磨物に関する。
【背景技術】
【0002】
研磨ツールは一般に、材料除去の用途のための砥粒を接着材料中に含有して形成される。超砥粒（例えばダイヤモンドや立方窒化ホウ素（ＣＢＮ））やあるいは微晶質アルファ−アルミナ（ＭＣＡ）砥粒とも呼ばれるシード入り（またはシードなし）焼結ゾルゲルアルミナ砥粒が、この研磨ツールに使用可能である。前記接着材料は、樹脂などの有機材料、またはガラスまたはガラス化（ビトリファイド）材料等の無機材料であり得る。特に、ビトリファイド接着材料を用いた接着研磨ツールやＭＣＡ粒または超砥粒を含む接着研磨ツールが、研磨に商業上有用である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ある種の接着研磨ツール、特にビトリファイド接着材料を利用した接着研磨ツールは、１１００℃を超える程度の高温での成形過程を必要とすることが多く、このことはＭＣＡ砥粒に有害な影響を及ぼし得る。実際、研磨ツールの形成に必要なこの高温では、接着材料は、研粒、特にＭＣＡ粒と反応してしまい、研磨剤の完全性を損ない、粒のシャープさおよび性能特性を低減し得ることが、認識されている。その結果、成形過程中における研粒の高温分解を抑制するため、産業界は、接着材料の形成に必要な成形温度を低減する方向へと移行した。
【0004】
例えば、ＭＣＡ粒とビトリファイド接着体との間の反応の量を低減するため、米国特許第４，５４３，１０７号では、約９００℃という低温で焼成するために適切な接着組成物を開示している。代替的なアプローチとして、米国特許第４，８９８，５９７号には、約９００℃という低温で焼成するために適切な、少なくとも４０％のフリット材料を含み接着組成物が開示されている。１０００℃よりも低い温度で成形可能な接着材料を利用する他の接着研磨物としては、米国特許第５，２０３，８８６号、米国特許第５，４０１，２８４号、米国特許第５，５３６，２８３号および米国特許第６，７０２，８６７号の各特許に開示されるものを挙げることができる。それでもなお、産業界には、この接着研磨物の性能を向上させる要請が継続的に存在する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記のガラス性接着材料が、高速研削操作に必ずしも適切であるというわけではない。典型的には、研磨物が高速研削操作中に作用する力に耐えることができるよう、高速研削操作には、１１００℃を上回る焼結温度で形成されるガラス性の接着研磨物が必要となる。産業界には、接着研磨物の向上に対する要請が継続的に存在する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
添付の図面を参照することにより、本開示がよりよく理解され、また、その多数の特徴および利点が、当業者にとって明らかにされる。【図1】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、平均電力（ｋＷ）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットを含む。
【図2】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、Ｇ比（除去された材料の体積／ホイール摩耗の体積）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットを含む。
【図3】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、径方向ホイール摩耗（Δｒｓ、ｍｍ）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットを含む。
【図4】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、縁半径（ｍｍ）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットを含む。
【図5】従来の接着研磨剤の形状喪失を例示する写真である。
【図6】実施形態に従った研磨物の形状喪失を例示する写真である。
【図7】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、実際の材料除去速度対理論上の材料除去速度のプロットを含む。
【図8】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、表面粗さ（Ｒａ）対材料除去速度のプロットを含む。
【図9】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、最大材料除去速度（ｉｎ３／分／ｉｎ）のチャートを含む。
【図10】従来の接着研磨物および本実施形態に従った研磨物についての、平均単位電力（Ｈｐ／ｉｎ）対材料除去速度（ｉｎ３／分／ｉｎ）のプロットを含む。 異なる図面における同一参照符号の使用は、同様のまたは同一の項目を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下は、被加工品の研削および成形に適切であり得る接着研磨物に関する説明である。特に、ここでの実施形態の接着研磨物は、接着材料中に研磨粒子を取り入れることができる。ここでの実施形態の接着研磨物の使用に適切な用途としては、例えば、心無し研削、円筒研削、クランク軸研削、各種表面研削操作、ベアリングおよび歯車研削操作、クリープフィード研削、および各種工具室用途を含む研削操作を含む。
【0008】
実施形態によると、実施形態の接着研磨物を形成する方法は、適切な化合物および成分の混合物を形成して、接着材料を形成することによって開始され得る。接着は、酸化物化合物等の無機材料の化合物で形成できる。例えば、一つの適切な酸化物材料は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。実施形態に従い、接着材料は、接着材料の全重量に対して約６２重量％以下の酸化ケイ素から形成され得る。別の実施形態では、酸化ケイ素の含有量はさらに少なく、例えば最大約６０重量％、最大約５９重量％、あるいは、最大約５８重量％であってもよい。なお、特定の実施形態では、接着材料は、接着材料の全重量に対して、酸化ケイ素が少なくとも約４５重量％、少なくとも約４７重量％程度、少なくとも約４８重量％、または少なくとも約４９重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約５２重量％で形成されてもよい。酸化ケイ素の量が、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0009】
また、接着材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を一定の含有量で取り入れることができる。例えば、接着材料は、接着材料の全重量に対して少なくとも約９重量％の酸化アルミニウムを含むことができる。別の実施形態では、酸化アルミニウムの量は、少なくとも約１０重量％、少なくとも約１１重量％または約１２重量％であり得る。一定の場合において、接着材料は、接着材料の全重量に対して約２０重量％以下、約１８重量％以下、約１６重量％以下、またはさらに約１５重量％以下の量の酸化アルミニウムを含んでもよい。酸化アルミニウムの量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0010】
一定の場合において、接着材料は、重量パーセントで測定した酸化ケイ素の量対重量パーセントで測定した酸化アルミニウムの量の特定の比で、形成することができる。例えば、シリカ対アルミナの比は、接着材料中の酸化ケイ素の重量パーセントを酸化アルミニウムの重量パーセントで除することによって記述することができる。実施形態に従い、酸化ケイ素対酸化アルミニウムの比が、約５以下であってもよい。他の場合では、接着材料中の酸化ケイ素対酸化アルミニウムの比が、約４．８以下、約４．６以下、約４．５以下であってもよい。なお、接着材料は、酸化ケイ素の重量パーセント対酸化アルミニウムの重量パーセントの比が少なくとも約１．８、例えば少なくとも約２、例えば少なくとも約２．２、または少なくとも約２．５となるように形成され得る。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素の合計量は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0011】
一実施形態に従い、接着材料は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の一定の含有量から形成することができる。例えば、接着材料は、接着材料の全重量に対して、酸化ホウ素約２０重量％以下を取り入れることができる。他の場合では、酸化ホウ素の量はこれより少なくしてもよく、例えば約１９重量％以下、約１８重量％以下、約１７重量％以下、またはさらに約１６重量％以下であってもよい。なお、接着材料は、接着材料の全重量の少なくとも約１０重量％、例えば少なくとも約１２重量％、少なくとも約１３重量％、さらに少なくとも約１４重量％の、酸化ホウ素から形成され得る。酸化ホウ素の量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0012】
一実施形態に従い、接着材料中の酸化ホウ素の重量パーセントおよび酸化ケイ素の重量パーセントの全含有率（すなわち和）が、接着材料の全重量に対して約８０重量％以下となり得るように、接着材料を形成してもよい。他の場合では、酸化ケイ素および酸化ホウ素の全含有率が、約７８重量％以下、例えば約７６重量％以下、またはさらに約７４重量％以下としてもよい。一つの特定の実施形態に従い、酸化ケイ素および酸化ホウ素の全重量パーセント含有率は、接着材料の全重量に対して、少なくとも約６０重量％、例えば少なくとも約６６重量％、少なくとも約６８重量％、またはさらに少なくとも約７０重量％としてもよい。接着材料中の酸化ケイ素および酸化ホウ素の全重量パーセントは、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0013】
さらに、特定の場合において、重量パーセントで測定した酸化ケイ素の量は、接着材料中の酸化ホウ素の量より大きくなってもよい。特に、酸化ケイ素の量は、酸化ホウ素の量に比べて、少なくとも約１．５倍、少なくとも約１．７倍、少なくとも約１．８倍、少なくとも約１．９倍、少なくとも約２．０倍、または少なくとも約２．５倍、多くしてもよい。なお、一実施形態では、接着材料は、酸化ホウ素の量の約５倍以下、例えば約４．５倍以下、または、約４倍以下の、酸化ケイ素の量を含むことができる。酸化ホウ素の量と比べた酸化ケイ素の量の差は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0014】
実施形態に従って、接着材料は、少なくとも１つのアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）から形成され得、Ｒは、元素周期表のＩＡ族元素から選択される金属を表す。例えば、接着材料は、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）および酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）およびこれらの組合せを含む化合物の群からのアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）で形成することができる。
【0015】
一実施形態に従い、接着材料は、その全含有量が接着材料全重量の約２０重量％以下のアルカリ酸化物から形成することができる。ここで実施形態に従った他の接着研磨物について、アルカリ酸化物の全含有量が、約１９重量％以下、約１８重量％以下、約１７重量％以下、約１６重量％以下、またはさらには約１５重量％以下としてもよい。なお、一実施形態では、接着材料中のアルカリ酸化物の全含有量は、少なくとも約５重量％、例えば少なくとも約７重量％、少なくとも約９重量％、少なくとも約１１重量％、またはさらに少なくとも約１２重量％であってもよい。接着材料は、アルカリ酸化物を、その全含有量が上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内で含むことができることが理解されよう。
【0016】
一つの特定の実施形態に従い、上述のように接着材料は、約４つ以下のアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）から形成することができる。実際、ある種の接着材料は、接着材料中に約３つ以下のアルカリ酸化物を取り入れてもよい。一つの特定の実施形態では、接着材料は、少なくとも２つのアルカリ酸化物から形成することができる。
【0017】
一つの特定の実施形態に従って、酸化ナトリウムの量は、酸化リチウムまたは酸化カリウムの含有量（重量パーセント）より大きくしてもよい。さらに特定の場合では、重量パーセントで測定した酸化ナトリウムの全含有量は、重量パーセントで測定した酸化リチウムと酸化カリウムの含有量の和より多くしてもよい。さらに、一実施形態では、酸化リチウムの量を、酸化カリウムの含有量より多くしてもよい。
【0018】
一実施形態に従い、接着材料を形成するアルカリ酸化物の、重量パーセントで測定した全体量を、接着材料中の酸化ホウ素の量（重量パーセントで測定）より少なくしてもよい。実際、一定の場合では、接着材料中の酸化ホウ素の全重量パーセントに対するアルカリ酸化物の全重量パーセント（Ｒ２Ｏ／Ｂ２Ｏ３）は、約０．７〜約１．５の範囲内にあってもよく、例えば約０．７〜約１．３の範囲内にあってもよく、また、約０．７〜約１．１の範囲内にあってもよい。
【0019】
接着材料は、一定量のアルカリ土類化合物（ＲＯ）から形成され得、Ｒは元素周期表のＩＩＡ族の元素を表す。例えば、接着材料は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）等のアルカリ土類酸化物を取り入れることができる。
【0020】
一実施形態に従い、接着材料は、接着材料の全重量の約３重量％以下のアルカリ土類酸化物で形成してもよい。さらに他の場合、接着材料は、より少ない量のアルカリ土類酸化物から形成されてもよく、例えば約２．８重量％以下、約２．２重量％以下、約２重量％以下、約１．８重量％以下、約１．３重量％以下、または約１重量％以下の範囲であってもよい。なお、一実施形態によると、接着材料は、接着材料の全重量に対して少なくとも約０．２重量％、例えば少なくとも約０．３重量％、少なくとも約０．５重量％、または少なくとも約０．６重量％の含有率で、一つ以上のアルカリ土類酸化物を含んでもよい。接着材料中のアルカリ土類酸化物の量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【0021】
一実施形態に従い、接着材料は、約３つ以下の異なるアルカリ土類酸化物から形成してもよい。実際、接着材料は、２つ以下の異なるアルカリ土類酸化物を含んでもよく、または、約１つ以下のアルカリ土類酸化物を含んでもよい。
【0022】
一実施形態では、接着材料は、酸化マグネシウムの量より多い量の酸化カルシウムを含んでいてもよい。さらに、接着材料中の酸化カルシウムの量は、接着材料中に存在する他のアルカリ土類酸化物のいずれかの含有量よりも多くすることができる。
【0023】
接着材料は、合計含有量が接着材料の全重量に対して約２０重量％以下となるよう、アルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）およびアルカリ土類酸化物（ＲＯ）の組合せから形成してもよい。別の実施形態では、接着材料中のアルカリ酸化物およびアルカリ土類酸化物の合計含有量が、約１９重量％以下であってもよく、例えば約１８重量％以下、またはさらに約１７重量％以下であってもよい。しかしながら、特定の実施形態では、接着材料中に存在するアルカリ酸化物およびアルカリ土類化合物の合計含有量が、少なくとも約７重量％であってもよく、例えば少なくとも約８重量％、例えば少なくとも約１０重量％、少なくとも約１１重量％、またはさらに少なくとも約１２重量％であってもよい。接着材料において、アルカリ酸化物およびアルカリ土類化合物の合計含有量が、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内となるようにできることが理解されよう。
【0024】
一実施形態に従い、接着材料中に存在するアルカリ酸化物の合計含有量は、アルカリ土類酸化物の合計含有量より大きくなるように、接着材料を形成することができる。一つの特定の実施形態において、アルカリ酸化物の合計含有量（重量パーセントにおける）のアルカリ土類酸化物の全重量パーセントに対する比（Ｒ２Ｏ：ＲＯ）が、約５：１〜約１８：１の範囲内となるよう、接着材料を形成してもよい。別の実施形態では、接着材料中に存在するアルカリ酸化物の全重量パーセントのアルカリ土類酸化物の全重量パーセントに対する比は、約６：１〜約１７：１の範囲内にあってもよく、例えば約７：１〜約１７：１の範囲内、またはさらに約８：１〜約１７：１の範囲であってもよい。
【0025】
一実施形態に従い、接着材料は、接着材料の全重量に対して約３重量％以下の酸化リンで形成され得る。他の特定の場合、接着材料は、酸化リンを、接着材料の全重量に対して、約２．５重量％以下含んでもよく、例えば約２重量％以下、約１．５重量％以下、約１重量％以下、約０．８重量％以下、約０．５重量％以下、またはさらに約０．２重量％以下含んでもよい。実際、一定の場合に、接着材料は、実質的に酸化リン不含有であってもよい。酸化リンを適切な含有量で含むことで、ここで説明するように、ある種の特徴および研削性能特性を容易にすることができる。
【0026】
一実施形態に従い、接着材料は、一定の酸化化合物を約１重量％以下含む組成物で形成することができ、例えば、ＭｎＯ２、ＺｒＳｉＯ２、ＣｏＡｌ２Ｏ４およびＭｇＯなどの酸化化合物を挙げることができる。実際、特定の実施形態では、接着材料は、ＭｎＯ２、ＺｒＳｉＯ２、ＣｏＡｌ２Ｏ４およびＭｇＯを含むあらゆる酸化化合物を実質的に含まないようにすることができる。
【0027】
混合物中に含まれる接着材料に加えて、接着研磨物を形成するプロセスは、更に、ある種の研磨粒子材料の組込みを行ってもよい。一定の場合に、研磨物を形成するために用いる混合物は、例えば非凝集研磨粒子および研磨剤凝集体の組合せを含む、異なるタイプの研磨粒子材料の組合せを含むことができる。非凝集研磨粒子は、研磨剤凝集体とは異なる別個の粒子材料であってもよい。非凝集研磨粒子は、結晶材料または多結晶材料を決定する個々の研磨粒子であってもよい。研磨剤凝集体は、バインダー中に含まれる、互いに結合し合う研磨粒子の凝集体であってもよい。
【0028】
非凝集研磨粒子は、酸化物、カーバイド、窒化物、ホウ化物およびこれらの組合せを含んでいてもよい。研磨粒子は、超研磨材料であってもよい。非凝集研磨粒子での使用に適した例示的な酸化物材料の一つに、アルミナを挙げることができる。特定の実施形態によると、非凝集研磨粒子は、本質的にアルミナから成っていてもよく、特に、本質的に微晶質アルミナから成っていてもよい。非凝集研磨粒子は、研磨剤凝集体に含まれる研磨粒子と同一の材料を含んでもよい。
【0029】
非凝集研磨粒子は、平均粒径が約１０５０ミクロン以下であってもよい。別の実施形態では、非凝集研磨粒子の平均粒径は、これより小さくてもよく、例えば８００ミクロン以下、約６００ミクロン以下、約４００ミクロン以下、約２５０ミクロン以下、約２２５ミクロン以下、約２００ミクロン以下、約１７５ミクロン以下、約１５０ミクロン以下、またはさらに約１００ミクロン以下の程度であってもよい。なお、非凝集研磨粒子の平均粒径は、少なくとも約１ミクロンであってもよく、例えば少なくとも５ミクロン、少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約２０ミクロン、少なくとも約３０ミクロン、またはさらに少なくとも約５０ミクロン、少なくとも約６０ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、またはさらに少なくとも約８０ミクロンであってもよい。非凝集研磨粒子の平均粒径が、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲であってもよいことが理解されよう。
【0030】
さらに微晶質アルミナを利用する非凝集研磨粒子に関しては、微晶質アルミナは、サブミクロンサイズの平均粒径を有する粒子（すなわちクリスタライト）で形成してもよいことが理解されよう。実際、微晶質アルミナの平均粒径は、約１ミクロン以下であってもよく、例えば約０．５ミクロン以下、約０．２ミクロン以下、約０．１ミクロン以下、またはさらに約０．０８ミクロン以下であってもよい。なお、一つの場合では、平均粒径は、少なくとも約０．０１ミクロンであり得る。
【0031】
研磨剤凝集体に関しては、非凝集研磨粒子を研磨剤凝集体と組み合わせて、研磨物を形成してもよい。研磨剤凝集体は、バインダーに含まれる研磨粒子を含む。研磨剤凝集体の研磨粒子は、酸化物、カーバイド、窒化物、ホウ化物およびこれらの組合せであってもよい。研磨剤凝集体の研磨粒子は、超研磨材料であってもよい。一つの場合では、研磨剤凝集体の研磨粒子は、アルミナを含んでもよく、本質的にアルミナから成ってもよく、特に、本質的に微晶質アルミナから成ってもよい。
【0032】
特定の一実施形態によると、研磨剤凝集体は、バインダー材料および研磨粒子を含む混合物を形成することにより生成してもよい。バインダー材料によっては、混合物を処理して、研磨剤凝集体を形成することもできる。例えば、酸化物ベースの材料（例えばガラス質材料）等の無機材料を含むバインダー材料について、さらなる混合物の処理には、熱処理を含むことができ、特に、ロータリーキルンにおける処理で研磨剤凝集体を形成することを含んでいてもよい。処理後に、必要に応じて、得られた材料を粉砕して、研磨剤凝集体の特定のサイズおよび形状を実現することができる。
【0033】
例示的かつ非限定的な実施形態では、研磨剤凝集体は、研磨剤凝集体の合計体積に対して約８０体積％以下の研磨粒子を含むことができる。他の場合では、研磨剤凝集体を、研磨剤凝集体の合計体積に対して約７０体積％以下、約６５体積％以下、約６０体積％以下、約５５体積％以下、またはさらに約５０体積％以下の研磨粒子を含むように形成してもよい。なお、特定の場合に、研磨剤凝集体は、研磨粒子を、研磨剤凝集体の合計体積に対して少なくとも約１０体積％、例えば少なくとも約２０体積％、少なくとも約２５体積％、またはさらに少なくとも約３０体積％を含むように、形成することができる。研磨剤凝集体中の研磨粒子の含有量を、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【0034】
さらに、一実施形態では、研磨剤凝集体の研磨粒子の平均粒径は、少なくとも約１０ミクロンとすることができる。この実施形態のさらに他の凝集体では、研磨粒子の平均粒径は、少なくとも約２０ミクロン、例えば少なくとも約５０ミクロンであってもよい。なお、研磨粒子は、約２５０ミクロン以下、約２００ミクロン以下、またはさらに約１８０ミクロン以下であってもよい。研磨剤凝集体中の研磨粒子の平均粒径は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0035】
研磨剤凝集体の研磨粒子は、この実施形態で記載される平均粒径を有することができる微晶質アルミナを含んでいてもよい。
【0036】
研磨剤凝集体は、特定のサイズを有していてもよい。例えば、研磨剤凝集体は、凝集体の最長寸法の基準である平均凝集体サイズが、少なくとも約５０ミクロンであってもよく、例えば少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約１００ミクロン、少なくとも約１５０ミクロン、少なくとも約２００ミクロン、少なくとも約２５０ミクロン、少なくとも約５００ミクロン、または少なくとも約６００ミクロンであってもよい。なお、特定の一実施形態によると、研磨剤凝集体の平均凝集体サイズは、約２ｍｍ以下であってもよく、例えば約１ｍｍ以下、またはさらに約０．８ｍｍ以下であってもよい。平均凝集体サイズは、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0037】
ここに述べたように、研磨剤凝集体は、バインダーに含まれる研磨粒子を有していてもよい。一つの非限定的な実施形態によると、バインダーは、無機材料、有機材料およびこれらの組合せであってもよい。例示的な幾つかのバインダーは、ビトリファイド材料、有機材料、結晶性材料およびこれらの組合せを含む。ある特定の場合では、バインダーは、この実施形態による研磨物の成形を容易にする特定の組成を有する酸化物ベースのビトリファイド材料であってもよい。
【0038】
一実施形態によると、バインダーは、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で形成してもよく、特に、バインダーの全重量の約６２重量％以下の酸化ケイ素を含んでもよい。別の実施形態では、バインダーは、酸化ケイ素約６０重量％以下の含有量で形成され得、約５９重量％以下、またはさらに約５８重量％以下であってもよい。なお、特定の実施形態では、バインダーは、酸化ケイ素がバインダーの全重量に対して少なくとも約４５重量％で形成されてもよく、例えば少なくとも約５０重量％、またはさらに少なくとも約５２重量％であってもよい。酸化ケイ素の量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0039】
バインダーは、また、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の一定の含有量を取り入れることができ、バインダーの全重量に対して例えば少なくとも約９重量％、少なくとも約１０重量％、またはさらに約１２重量％であってもよい。一定の場合、バインダーは、約２０重量％以下の量の酸化アルミニウムを含んでもよく、約１６重量％以下、またはさらに約１４重量％以下の酸化アルミニウムを含んでもよい。酸化アルミニウムの量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0040】
一定の場合、バインダーは、重量パーセントで測定した酸化ケイ素の量対重量パーセントで測定した酸化アルミニウムの量の特定の比で形成してもよい。例えば、シリカ対アルミナの比は、接着材料中の酸化ケイ素の重量パーセントを酸化アルミニウムの重量パーセントで除することによって記述することができる。一実施形態に従い、酸化ケイ素対酸化アルミニウムの比が、５以下であってもよく、または４．５以下であってもよい。なお、バインダーは、酸化ケイ素の重量パーセント対酸化アルミニウムの重量パーセントの比が少なくとも約１．８、例えば少なくとも約２．２、または少なくとも約２．５となるように形成することができる。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素の全体量は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0041】
一実施形態に従い、バインダーは、一定の含有量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）で形成してもよい。例えば、バインダーは、バインダーの全重量に対して約２０重量％以下の酸化ホウ素で形成してもよく、例えば約１８重量％以下であってもよい。なお、バインダーは、バインダーの全重量に対して少なくとも約１０重量％、またはさらに少なくとも約１２重量％の酸化ホウ素で形成してもよい。酸化ホウ素の量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0042】
一実施形態に従い、接着材料中の酸化ホウ素の重量パーセントおよび酸化ケイ素の重量パーセントの合計含有量（すなわち和）が、バインダーの全重量に対して約８０重量％以下とできるよう、バインダーを形成することができる。他の場合では、酸化ケイ素および酸化ホウ素の合計含有量が、約７８重量％以下としてもよく、例えば約７６重量％以下であってもよい。特定の一実施形態に従い、酸化ケイ素および酸化ホウ素の重量パーセント含有量の合計が、バインダーの全重量に対して少なくとも約５５重量％であってもよく、例えば少なくとも約５８重量％、またはさらに少なくとも約６２重量％であってもよい。バインダー中の酸化ケイ素および酸化ホウ素の重量パーセントの合計が、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0043】
さらに、特定の場合、重量パーセントで測定した酸化ケイ素の量を、バインダー中の酸化ホウ素の量より多くしてもよい。特に、酸化ケイ素の量は、酸化ホウ素の量の少なくとも約１．５倍多くすることができ、少なくとも約１．７倍多く、少なくとも約１．８倍多く、またはさらに少なくとも約２．５倍多くすることができる。なお、一実施形態では、バインダーに含むことができる酸化ケイ素の量は、酸化ホウ素の量の約５倍未満であってもよく、例えば約４．５倍以下、またはさらに約４倍以下であってもよい。酸化ケイ素の量の酸化ホウ素の量との差は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【0044】
一実施形態に従い、バインダーは、少なくとも１つのアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）で形成してもよく、Ｒは、元素周期表のＩＡ族元素から選択される金属を表す。例えば、バインダーは、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）および酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）およびこれらの組合せを含む化合物の群からのアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）で形成することができる。
【0045】
一実施形態に従い、バインダーは、その全含有量がバインダー全重量の約２０重量％以下のアルカリ酸化物から形成してもよい。この実施形態による他の凝集体について、アルカリ酸化物の全含有量が、約１９重量％以下、約１８重量％以下、約１７重量％以下、約１６重量％以下、または約１５重量％以下としてもよい。なお、一実施形態では、凝集体のバインダー中におけるアルカリ酸化物の合計含有量は、少なくとも約５重量％であってもよく、例えば少なくとも約７重量％、またはさらに少なくとも約９重量％であってもよい。バインダーが含むアルカリ酸化物の合計含有量を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0046】
特定の一実施形態に従い、バインダーは約４つ以下の上記アルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）で形成してもよい。実際、ある種のバインダーは、約３つ以下のアルカリ酸化物を用いてもよく、例えば２つのアルカリ酸化物を用いてもよい。
【0047】
一つの特定の実施形態に従って、凝集体のバインダーに存在する酸化ナトリウムの量は、酸化リチウムまたは酸化カリウムの含有量（重量パーセント）より多くしてもよい。さらに特定の場合では、重量パーセントで測定した酸化ナトリウムの全含有量は、重量パーセントで測定した酸化リチウムと酸化カリウムの含有量の和より多くしてもよい。さらに、一実施形態では、酸化リチウムの量を、酸化カリウムの含有量より多くしてもよい。
【0048】
一実施形態に従い、バインダーを形成するアルカリ酸化物の、重量パーセントで測定した全体量を、バインダー中の酸化ホウ素の量（重量パーセントで測定）より少なくしてもよい。実際、一定の場合では、バインダー中の酸化ホウ素の全重量パーセントに対するアルカリ酸化物の全重量パーセント（Ｒ２Ｏ／Ｂ２Ｏ３）は、約０．７〜約１．５の範囲内にあってもよく、例えば約０．７〜約１．３の範囲内にあってもよく、また、約０．７〜約１．１の範囲内にあってもよい。
【0049】
研磨剤凝集体のバインダーは、一定量のアルカリ土類化合物（ＲＯ）から形成され得、Ｒは元素周期表のＩＩＡ族の元素を表す。例えば、バインダーは、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）等のアルカリ土類酸化物を取り入れることができる。
【0050】
一実施形態に従い、バインダーは、バインダーの全重量の約３重量％以下のアルカリ土類酸化物で形成してもよい。さらに他の場合、バインダーは、より少ない量のアルカリ土類酸化物から形成されてもよく、例えば約２．８重量％以下、約２．２重量％以下、約２重量％以下、約１．８重量％以下、約１．３重量％以下、または約１重量％以下の程度であってもよい。なお、実施形態によると、バインダーは、一つ以上のアルカリ土類酸化物を、合計含有量がバインダーの全重量に対して少なくとも約０．２重量％、またはさらに少なくとも約０．６重量％で含んでいてもよい。バインダー中のアルカリ土類酸化物の量を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが、理解されよう。
【0051】
一実施形態に従い、研磨剤凝集体のバインダーは、約３つ以下の異なるアルカリ土類酸化物で形成してもよく、例えば２つ以下の異なるアルカリ土類酸化物、またはさらに１つ以下のアルカリ土類酸化物で形成していてもよい。
【0052】
一実施形態では、バインダーは、酸化マグネシウムの量より多い量の酸化カルシウムを含むことができる。さらに、接着材料中の酸化カルシウムの量を、バインダー中に存在する他のアルカリ土類酸化物のいずれかの含有量より多くしてもよい。
【0053】
バインダーは、アルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）およびアルカリ土類酸化物（ＲＯ）の組合せにより、それらの合計含有量がバインダーの全重量に対して約２０重量％以下となるよう、形成してもよい。別の実施形態では、バインダー中のアルカリ酸化物およびアルカリ土類酸化物の合計含有量を、約１９重量％以下としてもよく、例えば約１８重量％以下、またはさらに約１７重量％以下としてもよい。しかしながら、特定の実施形態では、接着材料中に存在するアルカリ酸化物およびアルカリ土類化合物の合計含有量は、少なくとも約７重量％であってもよく、例えば少なくとも約８重量％、例えば少なくとも約９重量％、またはさらに少なくとも約１０重量％であってもよい。接着材料が含んでいるアルカリ酸化物およびアルカリ土類化合物の合計含有量が、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【0054】
一実施形態に従い、接着材料中に存在するアルカリ酸化物の合計含有量が、アルカリ土類酸化物の合計含有量より多くなるよう、研磨剤凝集体のバインダーを形成することができる。一つの特定の実施形態において、アルカリ酸化物の合計含有量（重量パーセントにおける）のアルカリ土類酸化物の全重量パーセントに対する比（Ｒ２Ｏ：ＲＯ）が、約５：１〜約２５：１の範囲内となるよう、バインダーを形成してもよい。別の実施形態では、バインダー中に存在するアルカリ酸化物の全重量パーセントのアルカリ土類酸化物の全重量パーセントに対する比は、約６：１〜約２３：１の範囲内にあってもよく、例えば約７：１〜約２２：１の範囲内、またはさらに約８：１〜約２０：１の範囲であってもよい。
【0055】
一実施形態に従い、バインダーは、バインダーの全重量に対して約３重量％以下の酸化リンから形成され得る。他の特定の場合、バインダーは、酸化リンを、バインダーの全重量に対して、約２．５重量％以下含んでもよく、例えば約２重量％以下、約１．５重量％以下、約１重量％以下、約０．８重量％以下、約０．５重量％以下、またはさらに約０．２重量％以下含んでもよい。実際、一定の場合に、バインダーは、実質的に酸化リン不含有であってもよい。酸化リンを適切な含有量で含むことで、ここで説明するように、ある種の特徴および研削性能特性を容易にすることができる。
【0056】
研磨剤凝集体は、特定の量のバインダーを含むことにより、この実施形態による接着研磨体の成形を容易にすることができる。例えば、バインダーの量は、研磨剤凝集体の全体積に対して、約２０体積％以下であってもよい。さらに他の場合、バインダーの量は、約１８体積％以下、約１５体積％以下、約１２体積％以下、約１０体積％以下、約８体積％以下、約５体積％以下、約４体積％以下、またはさらに約３体積％以下であってもよい。なお、一つの特定の実施形態によれば、研磨剤凝集体は、バインダーを、研磨剤凝集体の全体積に対して少なくとも約０．５体積％、少なくとも約０．８体積％、少なくとも約１体積％、またはさらに少なくとも約１．３体積％含むように形成され得る。研磨剤凝集体中のバインダーの量を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができる事が理解されよう。
【0057】
研磨剤凝集体は、特定量の多孔性を含むことにより、この実施形態による接着研磨体の成形を容易にすることができる。例えば、研磨剤凝集体中の多孔性の量は、研磨剤凝集体の全体積に対して、少なくとも約１５体積％としてもよい。別の実施形態では、多孔率は、少なくとも約１８体積％、少なくとも約２０体積％、少なくとも約２５体積％、少なくとも約３０体積％、少なくとも約４０体積％、少なくとも約４５体積％、少なくとも約５０体積％、少なくとも約５５体積％、またはさらに少なくとも約５７体積％としてもよい。なお、特定の実施形態によると、研磨剤凝集体の多孔率は、研磨剤凝集体の全体積に対して、約８５体積％以下、約８０体積％以下、約７５体積％以下、またはさらに約７０体積％以下であってもよい。
【0058】
研磨剤凝集体は、特定の形状を有するように形成されてもよい。例えば、ある種の研磨剤凝集体は、長さ（すなわち最も長い寸法）対、幅（長さに垂直に測定される最も短い寸法）の指標であるアスペクト比が、約３：１以下となるようにすることができる。他の場合では、研磨剤凝集体のアスペクト比は、約２：１以下、約１．７：１以下、約１．５：１以下、またはさらに約１．３：１以下とすることができる。特定の一実施形態では、研磨物は、略等軸粒子である研磨剤凝集体を含む。
【0059】
さらに、接着研磨体は、例えば酸化物をはじめとする、例えば一つ以上の無機材料を含む添加剤を有する混合物で形成されてもよく、特に、ジルコニア、シリカ、チタニアおよびこれらの組合せの結晶または非晶相を含んでもよい。
【0060】
一定の場合、添加剤は、一つ以上の増孔剤を含んでもよい。適切な増孔剤は、有機材料、天然材料、ポリマー材料、無機材料およびこれらの組合せを含んでいてもよい。一実施形態によると、研磨体は、一つ以上の増孔剤で形成してもよく、増孔剤には例えば、発泡アルミナ、発泡ムライト、空洞ガラス球、中空セラミック球、中空ポリマー球、ポリマー、有機化合物、繊維状物質、ナフタレン、パラジクロロベンゼン（ＰＤＢ）、殻、木材、およびこれらの組合せが含まれる。さらに特定の場合、接着研磨体は、少なくとも約２つの異なる増孔剤の組合せで形成してもよく、研磨体は、発泡材料および有機ベースの増孔剤の組合せで形成される。有機ベースの増孔剤は、クルミ殻であってもよい。
【0061】
特定の実施形態では、接着研磨体は、混合物の全重量に対して少なくとも約１重量％の量の増孔剤で形成してもよい。他の場合では、接着研磨体を形成するための混合物を作る増孔剤の含有量は、少なくとも約２重量％としてもよく、例えば少なくとも約３重量％、少なくとも約４重量％、またはさらに少なくとも約５重量％としてもよい。なお、接着研磨体を形成するために用いられる増孔剤の全含有量は、混合物の全重量に対して約１５重量％以下、約１２重量％以下、約１０重量％以下、約９重量％以下とすることができる。上記の量は、接着研磨体を形成するために用いられる混合物中の発泡アルミナの量を表してもよいことが理解されよう。接着研磨体を形成する増孔剤の混合物中の全含有量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが、更に理解されよう。
【0062】
混合物が適切に形成された後、混合物は賦形され得る。適切な賦形プロセスは、注型、成型、プレス、押出しおよびこれらの組合せを含むことができる。特定の場合では、賦形は、プレス操作および／または成型操作およびこれらの組合せを含む。例えば、一実施形態では、型内に混合物をコールドプレスすることにより、混合物を賦形して素地を形成することができる。
【0063】
素地を適切に形成した後、素地を特定の温度で焼成して、適切な接着材料を有する研磨物の形成を促進することができる。特に、ガラス相接着材料を利用する実施形態について、焼成操作は、約１０００℃未満の焼成温度で行われてもよい。特定の実施形態では、焼成温度は、約９８０℃未満であってもよく、例えば約９５０℃未満、特に約８００℃〜９５０℃の範囲であってもよい。過度に高い温度を回避して、成形過程の間における研磨粒子の分解を制限するよう、特に低い焼成温度が上記の接着成分で利用されてもよいことが理解されよう。
【0064】
特定の一実施形態によると、接着研磨体は、ガラス相材料を有する接着材料を含む。特定の場合に、接着材料は、単一相のガラス質材料であってもよい。
【0065】
最終的に形成された接着研磨体は、性能向上を促進し得る特定含有量の接着材料、研磨粒子、および多孔率を有することができる。例えば、接着研磨物の本体の多孔率は、接着研磨体の全体積に対して少なくとも約４２体積％であってもよい。別の実施形態では、多孔率は、もっと大きくてもよく、例えば接着研磨体の全体積に対して少なくとも約４３体積％であってもよく、例えば少なくとも約４４体積％、少なくとも約４５体積％、少なくとも約４６体積％、少なくとも約４８体積％、少なくとも約５０体積％、またはさらに少なくとも約５２体積％であってもよい。一実施形態に従い、接着研磨体の多孔率は、接着研磨体の全体積に対して約７０体積％以下、例えば約６５体積％以下、約６３体積％以下、約６０体積％以下、約５８体積％以下であってもよい。接着研磨体の多孔率は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であり得ることが理解されよう。
【0066】
さらに、特定の場合、接着研磨体は、相互接続多孔性である多孔性の一部分を有していてもよく、この相互接続多孔性は、本体を貫通して接着研磨体の外面に抜ける小管の相互接続ネットワークとして定義される。一実施形態によると、多孔性の全体積の少なくとも約５％は、相互接続多孔性である。他の場合では、相互接続多孔性の含有率をより多くすることもでき、例えば全多孔性の少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、またはさらに少なくとも約５０％とすることができる。なお、特定の実施形態では、相互接続多孔性の量を多孔性の全体積の約９５％以下、例えば約９０％以下、あるいは約８５％以下としてもよい。接着研磨体における相互接続多孔性の含有率を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【0067】
一実施形態では、接着研磨体は、多孔性および研磨粒子の含有率と比較して、少ない含有率（体積％）で接着材料を含むことができる。例えば、接着研磨体は、接着研磨体の全体積に対して約１５体積％以下の割合で接着材料を有することができる。他の場合では、接着材料を、接着研磨体の全体積に対して約１２体積％以下、約１０体積％以下、またはさらに約９体積％以下、約８体積％以下、約７体積％以下、またはさらに約６．５体積％以下含むように、接着研磨体を形成することができる。一つの特定の場合、接着研磨体は、接着研磨体の全体積に対して少なくとも約１体積％の接着材料を有していてもよく、例えば少なくとも約２体積％、少なくとも約３体積％程度、またはさらに少なくとも約４体積％であってもよい。接着研磨体における接着材料の含有量は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0068】
接着研磨体は、性能向上を促進し得る特定含有量の研磨粒子材料を含むことができる。研磨粒子材料は、非凝集研磨粒子、研磨剤凝集体および副研磨材料および充填剤を含むことができる。
【0069】
一実施形態に従い、接着研磨体が有する研磨粒子材料の全含有量は、接着研磨体の全体積に対して少なくとも約３５体積％であってもよい。他の場合、研磨粒子材料の全含有量をさらに多くしてもよく、例えば少なくとも約３７体積％、少なくとも約３９体積％、少なくとも約４０体積％、少なくとも約４２体積％、またはさらに少なくとも約４４体積％としてもよい。特定の別の実施形態に従えば、接着研磨体の全体積に対して研磨粒子材料が約５５体積％以下となるよう、接着研磨体を形成することができ、これは約５４体積％以下、約５２体積％以下、約５０体積％以下、約４８体積％以下、またはさらに約４６体積％以下であってもよい。接着研磨体中の研磨粒子材料の含有量を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0070】
一つの特定の場合、研磨剤凝集体の含有量（体積％）を、非凝集研磨粒子の含有量（体積％）よりも多くすることができる。例えば、研磨体は、研磨剤凝集体で完全に形成され、また、非凝集研磨粒子を含まないようにしてもよい。あるいは、研磨剤凝集体の量（体積％）を、非凝集研磨粒子の含有量（体積％）より少なくすることもできる。なお、特定の別の実施形態では、研磨剤凝集体の量（体積％）を、非凝集研磨粒子の含有量（体積％）と略等しく（５％内に）することができる。
【0071】
例示的な接着研磨体では、研磨剤凝集体および非凝集研磨粒子の量を、３：１〜約１：３の範囲内の研磨粒子比（ＡＰｐ：ＡＰａｇｇ）によって表すことができ、ＡＰｐは研磨体に存在する研磨粒子の量（体積％）を表し、ＡＰａｇｇは、研磨体に存在する研磨剤凝集体の量（体積％）を表す。他の場合では、研磨粒子比（ＡＰｐ：ＡＰａｇｇ）は、約２．８：１〜約１：２．８の範囲内、例えば約２．６：１〜約１：２．６の範囲内、約２．４：１〜約１：２．４の範囲内、約２．２：１〜約１：２．２の範囲内、約２：１〜１：２の範囲内、約１．８：１〜約１：１．８の範囲内、約１．６：１〜約１：１．６の範囲内、またはさらに約１．４：１〜約１：１．４の範囲内としてもよい。
【0072】
特定の実施形態によると、研磨体における研磨剤凝集体の含有量は、研磨体の全体積に対して少なくとも約１０体積％としてもよい。なお、研磨剤凝集体の含有量は、これより多くてもよく、例えば研磨体の全体積に対して少なくとも約１５体積％、少なくとも約２０体積％、少なくとも約２５体積％、少なくとも約３０体積％、またはさらに少なくとも約３２体積％であってもよい。しかしながら、一つの特定の場合では、研磨剤凝集体は、約８０体積％以下の量で存在することができ、例えば約７０体積％以下、約６５体積％以下、約６０体積％以下、約５５体積％以下、約５０体積％以下、約４５体積％以下、または、約４２体積％以下で存在していてもよい。接着研磨体中の研磨剤凝集体の含有量を、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内とすることができることが理解されよう。
【0073】
一実施形態では、研磨体は、研磨体の全体積に対して少なくとも約１０体積％の含有量で、非凝集研磨粒子を有することができる。なお、非凝集研磨粒子の含有量をこれより多くしてもよく、例えば研磨体の全体積に対して少なくとも約１５体積％、少なくとも約２０体積％、少なくとも約２５体積％、少なくとも約３０体積％、またはさらに少なくとも約３２体積％としてもよい。しかしながら、一つの特定の場合では、非凝集研磨粒子は、約８０体積％以下の量で存在していてもよく、例えば約７０体積％以下、約６５体積％以下、約６０体積％以下、約５５体積％以下、約５０体積％以下、約４５体積％以下、または、約４２体積％以下で存在していてもよい。接着研磨体中の非凝集研磨粒子の含有量が、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内にあってもよいことが理解されよう。
【0074】
接着研磨体の成分相（例えば研磨粒子材料、多孔性、接着剤、充填剤、その他）の全含有量が、合計１００％となり、かつ、これを超えないことが、合理的に理解されるだろう。
【0075】
一般に、従来からの接着研磨物の相含有量は制限され、典型的には、最大多孔性が約４０体積％〜５１体積％の範囲内であり、研磨粒子含有量が約４２体積％〜５０体積％であり、接着剤含有量が約１０〜２０体積％である。従来の接着研磨物の最大多孔性含有量は、典型的には、５０体積％以下であり、これは、研磨用途では、高速研削の間に遭遇する過多な力を扱うために十分な強度を有する接着研磨体が必要となり、多孔性の高い接着研磨体は、かつては、前記力に耐えることができなかったからである。
【0076】
高速研削用途は典型的には、６０ｍ／秒以上の作業速度で行われると考えられる。ここで用いられる超高速材料除去（ＵＨＭＲＲ）研削操作とは、被加工品への損傷（例えば焼け）の形跡なしに、少なくとも約１．６ｉｎ３／分／ｉｎ［１７．３ｍｍ３／秒／ｍｍ］の材料除去速度で行われる研削操作である。ＵＨＭＲＲ研削操作において用いられる他の研削パラメータは、この開示に基づき明白である。
【0077】
この実施形態の接着研磨体は、従来の高速接着研磨物とは異なる特定の特徴を有することができる。特に、この接着研磨物は、とりわけＵＨＭＲＲ研削操作の分野で、性能向上を促進する相の特定の組合せを有していてもよい。
【0078】
ここでの接着研磨体の研磨能力については、例えば心無し研削、円筒研削、クランク軸研削、各種表面研削操作、ベアリングおよび歯車研削操作、クリープフィード研削および各種工具室研削過程等の、研削操作に関連していてもよい。さらに、研削操作に適切な被加工品は、無機または有機材料を含むことができる。特定の場合に、被加工品は、金属、金属合金、プラスチックまたは天然材料を含むことができる。一実施形態では、被加工品は、鉄金属、非鉄金属、金属合金、金属超合金およびこれらの組合せを含むことができる。別の実施形態では、被加工品は、例えばポリマー材料等をはじめとする有機材料を含むことができる。さらに他の場合では、被加工品は、例えば木材等をはじめとする天然材料であってもよい。
【0079】
特定の場合に、接着研磨体は、超高速材料除去速度での被加工品研削が出来ることが注目された。例えば、一実施形態では、接着研磨体は、少なくとも約１．６０ｉｎ３／分／ｉｎ［１７．３ｍｍ３／秒／ｍｍ］の材料除去速度で研削操作を行うことができ、例えば１．７ｉｎ３／分／ｉｎ［１８．４ｍｍ３／秒／ｍｍ］、少なくとも約１．８ｉｎ３／分／ｉｎ［１９．４ｍｍ３／秒／ｍｍ］、少なくとも約１．９ｉｎ３／分／ｉｎ［２０．５ｍｍ３／秒／ｍｍ］、またはさらに少なくとも２．０ｉｎ３／分／ｉｎ［２１．６ｍｍ３／秒／ｍｍ］で行うことができる。なお、一定の接着研磨体についての材料除去速度は、超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）研削操作中、約５．０ｉｎ３／分／ｉｎ［５４ｍｍ３／秒／ｍｍ］以下、例えば約４．５ｉｎ３／分／ｉｎ［４８．６ｍｍ３／秒／ｍｍ］以下としてもよい。本出願の接着研磨体は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の材料除去速度で被加工品を研削することができることが理解されよう。
【0080】
接着研磨体は、超高速材料除去速度でかつ摩耗を抑制して、被加工品研削を行うことができることが注目された。例えば、一実施形態では、接着研磨体は、約９０％以下の相対摩耗率を有していてもよく、ここで相対摩耗率は、一実施形態によるＵＨＭＲＲ研削操作を行った後の、ホイール半径の変化として計算される。別の実施形態では、接着研磨体の相対摩耗率を減らすことができ、ＵＨＭＲＲ研削操作の間、例えば約８５％以下、約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、または約４０％以下としてもよい。なお、一つの特定の場合、この接着研磨体の相対摩耗率は、ＵＨＭＲＲ研削操作の間少なくとも約５％、またはさらに少なくとも約１０％としてもよい。本出願の接着研磨体は、上で言及したいずれかの最小パーセンテージと最大パーセンテージの間の範囲内の摩耗率を有していてもよいことが理解されよう。
【0081】
さらに、接着研磨体は、超高速材料除去速度で、かつ比研削エネルギーで、被加工品を研削することができる。例えば、一実施形態では、接着研磨体は、比研削エネルギーを有することができ、これは、材料除去速度対電力の曲線の勾配として測定され、超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）での研削操作中は、約１１Ｈｐ／ｉｎ３分（３０Ｊ／ｍｍ３）以下である。さらに他の場合、この実施形態の接着研磨物の比研削エネルギーは、超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）での研削操作中に、約１０．９Ｈｐ／ｉｎ３分（２９．４Ｊ／ｍｍ３）以下、約１０．８Ｈｐ／ｉｎ３分（２９．１Ｊ／ｍｍ３）以下、またはさらに約１０．７Ｈｐ／ｉｎ３分（２８．８Ｊ／ｍｍ３）以下であってもよい。なお、一実施形態によると、比研削エネルギーは、超高速材料除去速度（ＵＨＭＲＲ）での研削操作中は、少なくとも約５Ｈｐ／ｉｎ３分（１３．５Ｊ／ｍｍ３）、またはさらに少なくとも約７Ｈｐ／ｉｎ３分（１８．９Ｊ／ｍｍ３）であってもよい。本出願の接着研磨体の比研削エネルギーは、ＵＨＭＲＲ研削操作中において、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内としてもよいことが、理解されよう。
【0082】
さらに、接着研磨体は、効率の向上した超高速材料除去速度研削操作を行うように構成することができる。例えば、一実施形態では、接着研磨体は、比閾値電力を有することができ、これは、材料除去速度０のときに利用される電力の指標（または外挿）であり、電力対材料除去速度のプロットの曲線の勾配に基づき取得される。一実施形態によると、比閾値電力は、約１．２ＨＰ／ｉｎ以下であってもよく、例えば約１．１ＨＰ／ｉｎ以下、約１．０ＨＰ／ｉｎ以下、またはさらに約０．９Ｈｐ／ｉｎ以下であってもよい。なお、一実施形態によると、比閾値電力は、少なくとも約０．１ＨＰ／ｉｎであってもよく、またはさらに約０．３ＨＰ／ｉｎ以下であってもよい。本出願の接着研磨体の比閾値電力は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲であることが理解されよう。
【0083】
一定の研削操作の間、本出願の接着研磨体は、特定の平均切削寸法（ＤＯＣ）でのＵＨＭＲＲ研削操作を行うことができることが注目されている。例えば、接着研磨体によって実現される切削寸法は、少なくとも約０．００３インチ（０．０７６２ｍｍ）であってもよい。他の場合では、接着研磨体は、高速研削操作中に、少なくとも約０．００７インチ（０．１１７ｍｍ）の切削寸法を実現することででき、例えば少なくとも約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）、またはさらに少なくとも約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）の切削寸法を実現することでできる。なお、この接着研磨体を利用したある一定のＵＨＭＲＲ研削操作についての平均切削寸法は、約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）以下であってもよく、あるいは約０．０３インチ（０．７６２ｍｍ）であってもよい。平均切削寸法は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内であってもよいことが理解されよう。
【0084】
別の実施形態では、ＵＨＭＲＲ研削操作の間、約１０Ｈｐ（７．５ｋＷ）を超えない最大出力で、接着研磨体は、被加工品を研削することができることが注目されている。別の実施形態では、高速研削操作の間の最大出力は、約９Ｈｐ（６．８ｋＷ）以下であってもよく例えば約８Ｈｐ（６．０ｋＷ）以下、またはさらに約７．５Ｈｐ（５．６ｋＷ）以下であってもよい。
【0085】
本実施形態の接着研磨体は、５５ｍ／秒以下の速度で、ＵＨＭＲＲ研削操作に用いることができる。他の場合では、ＵＨＭＲＲ研削操作の間の接着研磨体の操作速度をもっと高くしてもよく、例えば約５０ｍ／秒以下、約４５ｍ／秒以下、または約４０ｍ／秒以下であってもよい。一定の場合、接着研磨体は、ＵＨＭＲＲ研削操作において、少なくとも約５ｍ／秒の速度で被加工品を研削することができ、例えば少なくとも約１０ｍ／秒、少なくとも約２０ｍ／秒、またはさらに少なくとも約３０ｍ／秒であってもよい。ここでの実施形態の接着研磨体は、上で言及したいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の速度で被加工品に対しＵＨＭＲＲ研削操作を行うことができることが理解されよう。
【0086】
ここでの実施形態の接着研磨体は、あるＧ比で、ＵＨＭＲＲ研削操作を行うよう構成することができるものであり、このＧ比は、被加工品から除去された材料を被加工品から失われた材料の体積で除した尺度であり、少なくとも約０．１、例えば少なくとも約０．１３、少なくとも約０．１６、またはさらに少なくとも約０．２である。
【0087】
ここでの接着研磨体の研削能力については、例えば心無し研削、円筒研削、クランク軸研削、各種表面研削操作、ベアリングおよび歯車研削操作、クリープフィード研削および各種工具室研削過程等の、研削操作に関連しているものであり得る。さらに、研削操作のための適切な被加工品は、無機または有機材料を含んでいてもよい。特定の場合、被加工品は、金属、金属合金、プラスチックまたは天然材料を含むことができる。一実施形態では、被加工品は、鉄金属、非鉄金属、金属合金、金属超合金およびこれらの組合せを含んでいてもよい。別の実施形態では、被加工品は、例えばポリマー材料をはじめとする有機材料を含むことができる。さらに他の場合には、被加工品は、例えば木材をはじめとする天然材料であってもよい。
【0088】
多種多様な非凝集研磨粒子を、本実施形態で利用してもよいことは言うまでもない。例えば、接着研磨体は、カーバイド、酸化物、窒化物、ホウ化物、オキシカーバイド、酸窒化物およびこれらの組合せをはじめとする研磨材料を含む非凝集研磨粒子を含んでいてもよい。一つの特定の場合、接着研磨体は、炭化ケイ素を含む非凝集研磨粒子を含んでいてもよい。非凝集研磨粒子は、超研磨材料、例えば立方窒化ホウ素またはダイヤモンド等であってもよい。
【0089】
別の実施形態によると、非凝集研磨粒子は、賦形された研磨粒子であってもよい。賦形された研磨粒子は、端部および側部の、明確かつ規則的な（すなわちランダムではない）構成を有することができるので、識別可能な形状を画定する。例えば、賦形研磨粒子は、長さ、幅および高さから２つ選んだ寸法で画定された平面で見られる多角形の形状を有してもよい。例示的な多角形の形状としては、三角形、四辺形（例えば長方形、正方形、台形、平行四辺形）、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形等を挙げることができる。さらに、賦形研磨粒子は、例えばプリズム形状等の多面体形状で画定される三次元形状を有していてもよい。更に、賦形研磨粒子は、曲がった端部および／または表面を有することで、賦形研磨粒子が、凸状、凹状、楕円体状の形状を有することができる。
【0090】
賦形研磨粒子は、例えば、１、２、３等、Ａ、Ｂ、Ｃ等、あらゆる英数字の形をとることもできる。さらに、賦形研磨粒子は、ギリシャ語アルファベット、現代ラテン語アルファベット、古代ラテン語アルファベット、ロシア語アルファベット、その他のアルファベット（例えば漢字）、およびこれらの任意の組合せから選択される文字の形をとってもよい。
【0091】
賦形研磨粒子は、長さ（ｌ）、高さ（ｈ）および幅（ｗ）を画定する本体を有していてもよく、長さは高さ以上であってもよく、高さは幅以上であってもよい。さらに、特定の態様では、研磨体は、長さ：高さの比で画定する主アスペクト比を含んでもよく、これは少なくとも約１：１であり得る。また、研磨体は、少なくとも約５０％の垂直方向確率を含んでもよい。別の態様では、賦形研磨粒子は、長さ（ｌ）、高さ（ｈ）および幅（ｗ）を有する本体を有していてもよく、長さ、幅および高さは順に、縦軸、横軸および垂直軸にそれぞれ対応し得、また、縦軸、横軸および垂直軸は、垂直に交わる３つの平面を画定することができる。この態様において、研磨体は、直交する３つの平面のいずれかに関して、非対称形状寸法を含んでもよい。
【0092】
また別の態様では、賦形研磨粒子は、縦軸、横軸および垂直軸によって画定された直交する３つの平面内に３倍の対称性を含む複合三次元の形状寸法を有する本体を含んでもよい。さらに、本体は、縦軸、横軸または垂直軸のうちの一つに沿って、本体の全体の内部を貫通する開口を有していてもよい。
【0093】
さらに別の態様において、賦形研磨粒子は、長さ（ｌ）、幅（ｗ）および高さ（ｈ）によって画定される複合三次元の形状寸法を有する本体を含んでもよい。また、本体は、質量中心および幾何学的中点を含んでもよい。質量中心は、高さを画定する本体の垂直軸に沿って少なくとも約０．０５（ｈ）の距離（Ｄｈ）だけ、幾何学的中点から離れてもよい。
【0094】
別の態様では、賦形研磨粒子は、長さ（ｌ）、幅（ｗ）および高さ（ｈ）を画定する本体を含んでもよい。本体は、基底面および上側面を含んでもよい。さらに、基底面は、上側面の断面形状とは異なる断面形状を備える。
【0095】
さらに別の態様では、賦形研磨粒子は、ほぼ平坦な底面と、およびほぼ平坦な底面から延在するドーム型上面とを有する本体を含んでもよい。
【0096】
別の態様では、賦形研磨粒子は、長さ（ｌ）、幅（ｗ）および高さ（ｈ）を備える本体を含んでもよい。長さ、幅および高さは順に、縦軸、横軸および垂直軸にそれぞれ対応し得る。さらに、本体は、本体の長さを画定する縦軸に沿って捻りを含むことにより、基底面が上側面に対して回転してねじり角を与えるようにすることができる。
【0097】
また別の態様では、賦形研磨粒子は、第１の端面および第２の端面、第１の端面と第２の端面の間に延在する少なくとも３つの隣接側面、および隣接側面の各対の間に形成された端部構造とを有する本体を含み得る。
【0098】
別の態様では、賦形研磨粒子は、中心部および中心部の全長に沿って中心部から外に向かって延在する少なくとも３つの径方向アームを有する本体を含んでもよい。
【実施例】
【0099】
実施例１接着研磨本体の４つのサンプルを得る。サンプルＳ１は、ここでの実施形態に従って形成され、多孔性は約５２体積％〜約５８体積％、研磨粒子材料含有量は３４体積％〜４０体積％の範囲内とし、そのうち、研磨剤凝集体の含有量が３４体積％〜４０体積％、微晶質アルミナの非凝集研磨粒子の含有量が約０体積％〜約５体積％とする。研磨剤凝集体は、およそ７０体積％〜９０体積％のアルミナの研磨粒子と、１体積％〜４体積％のバインダーを含み、残りは多孔体である。研磨剤凝集体のガラス質バインダー組成を、下の表１に示す。サンプルＳ１の接着研磨体は、約３体積％〜８体積％の含有量でガラス質の接着材料を有する。接着材料の組成を、下の表２に示す。サンプルＳ１はさらに、約４体積％〜６体積％の範囲内の含有量で発泡アルミナを含んでいる。
【0100】
サンプルＳ１は、混合物から形成されるが、この混合物を最初にコールドプレスして、ホイールを形成し、約９００℃〜１２５０℃の温度で焼成する。ガラス質の接着材料を有している。
【0101】
【表1】
【0102】
【表2】
【0103】
２つの慣用的サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ，Ｉｎｃ．より得られ、Ｖｏｒｔｅｘ Ｂｏｎｄｅｄ Ａｂｒａｓｉｖｅ Ｗｈｅｅｌｓとして市販されている［それぞれ構造Ｄ２８，Ｄ２９］。サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、サンプルＳ１と同一の構成を有し、多孔性が約５２体積％〜約５８体積％、研磨剤凝集体を３４体積％〜４０体積％の含有量、およびガラス質接着剤を約３体積％〜８体積％の含有量で含んでいる。研磨剤凝集体は、研磨粒子としてアルミナを約７０体積％〜９０体積％、バインダーを１体積％〜４体積％含み、残りは多孔性である。研磨剤凝集体のガラス質バインダー組成を、下記の表３に示す。接着材料の組成を、下記の表４に示す。サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、発泡アルミナ材料も非凝集研磨粒子も有していない。
【0104】
【表3】
【0105】
【表4】
【0106】
サンプルの各々を、以下のパラメータによるＵＨＭＲＲクリープフィード研削テストで用いる。テーブル速度を、１００、３００、５００、７００、９００、１２００、１６００、２０００、２４００、２８００、３２００および３６００ｍｍ／分の間で変更した。平均切削寸法は、０．５ｍｍであり、固定した切削寸法について、テーブル速度を漸次増加させた。形成されるスロットの幅は、１０ｍｍに固定した。材料除去速度を、Ｉｎｃｏｎｅｌの被加工品に対し０．８３〜３０ｍｍ３／秒／ｍｍの間で変化させた。ホイール速度は、約３５ｍ／秒であった。また、エマルション３％の冷却剤（Ｏｅｌ−Ｈｅｌｄ）を用いた。
【0107】
研磨本体のドレッシングは、次の条件によって行われた。ドレッシング条件：
タイプ：ロータリードレッサー
ロール規格：Ｎｏｒｔｏｎ ＲＰＣ １３１２−２ ＃１１
ドレッシングセットアップ：非連続ドレッシング
径（インチ）：３．５
ドレッシング圧（μｉｎ／ｐａｓｓ）：２０．０
ドレッサー速度比：０．８。
【0108】
図１は、平均電力（ｋＷ）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットを含む。図示されるように、サンプル（Ｓ１、ＣＳ１およびＣＳ２）の各々のために引き出される電力は、相対的に同じである。
【0109】
図２は、Ｇ比（除去材料の体積／ホイール摩耗の体積）対材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットである。とりわけ、高い材料除去速度、特に２０ｍｍ３／秒／ｍｍを超える速度では、サンプルＳ１は、従来のサンプルと比較して向上したＧ比を示す。実際、例えば約２３ｍｍ３／秒／ｍｍの材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２のＧ比は、約０．１であり、一方、サンプルＳ１のＧ比は、約０．２８である。サンプルＳ１と、従来のサンプルＣＳ１およびＣＳ２との間のＧ比におけるパーセンテージ差は、１００％差を超えている。サンプルＳ１のＧ比は、従来のサンプル（ＣＳ１およびＣＳ２）に比べて少なくとも２倍良くなり、高い材料除去速度では、ほぼ３倍より良くなっている。
【0110】
図３は、径方向ホイール摩耗（Δｒｓ、単位ｍｍ）対、材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットである。とりわけ、高い材料除去速度、特に２０ｍｍ３／秒／ｍｍを超える速度では、サンプルＳ１は、最新型のホイールＣＳ１およびＣＳ２と比較して著しく制限されたホイール摩耗を示す。とりわけ、図示されるように、約２３ｍｍ３／秒／ｍｍの材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、サンプルＳ１の摩耗のほぼ３倍の摩耗を示している。約２７ｍｍ３／秒／ｍｍの材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、サンプルＳ１の摩耗のほぼ３倍の摩耗を示している。そして、約３０ｍｍ３／秒／ｍｍの材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２の摩耗率は、サンプルＳ１の摩耗ほぼ３倍であった。サンプルＳ１は、従来のサンプル（ＣＳ１およびＣＳ２）と比較して、超高速材料除去速度で摩耗制限されていたことを示している。
【0111】
図４は、端部半径（ｍｍ）対、材料除去速度（ｍｍ３／秒／ｍｍ）のプロットである。端部半径は研削ホイールの端部の丸みの尺度であり、光学コンパレータを介して計測される。とりわけ、高い材料除去速度、特に２０ｍｍ３／秒／ｍｍを超える速度では、サンプルＳ１は、ホイールＣＳ１およびＣＳ２と比較して予想外に低い隅部丸み（小さな端部半径）を示す。とりわけ、図４に示されるように、約２３ｍｍ３／秒／ｍｍの材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２の端部半径は、サンプルＳ１の半径のほぼ２倍である。さらに、約２７ｍｍ３／秒／ｍｍおよび３０ｍｍ３／秒／ｍｍといったさらに高い材料除去速度では、サンプルＣＳ１およびＣＳ２の隅部のスムージングは劇的に向上し、サンプルＳ１の隅部の丸みは制限され、全ての場合でサンプルＣＳ１およびＣＳ２の測定半径の半分未満である。サンプルＳ１は、超高速材料除去速度で、従来のサンプル（ＣＳ１およびＣＳ２）と比較して向上した隅部の保持を示す。
【0112】
図５および６は、従来のサンプルを代表するサンプルＣＳ１またはＣＳ２と、サンプルＳ１が代表する本実施形態によるサンプルとの間での形状の喪失を例示する。明示されるように、先例と同様の条件に従ったＵＨＭＲＲ研削処置を行った後においては、ここでの実施形態（Ｓ１）を代表するサンプルは、摩耗が限られている（図６参照）。しかしながら、図５に示される従来のサンプルは、大きく掘り開かれ、形状の顕著な喪失を示す。
【0113】
図７は、サンプルＳ１、ＣＳ１およびＣＳ２についての実際の材料除去速度、対、理論上の材料除去速度のプロットを含む。図示されるように、サンプルＳ１が示す実際の材料除去速度は、従来のサンプルＣＳ１およびＣＳ２の実際の材料除去速度能力よりも遙かに高い。
【0114】
図８は、サンプルの各々の表面粗さ（Ｒａ）対材料除去速度のプロットを含む。図示されるように、サンプルＳ１が被加工品を適切な表面粗さに研削する能力は、従来のサンプルＣＳ１およびＣＳ２に対して等しいかまたはより良いことを示した。
【0115】
実施例２ここでの実施形態の接着研磨物の高い材料除去速度研削能力を、従来の研削用接着研磨物と比較するため、更なる比較研削試験が行われた。
【0116】
接着研磨体のサンプルを５つ得る。サンプルＳ３、Ｓ４およびＳ５は、ここでの実施形態に従って形成され、上記の実施例１のサンプルＳ１の構造を有している。
【0117】
２つの従来のサンプルＣＳ３およびＣＳ４が、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ，Ｉｎｃ．から得られる。サンプルＣＳ３は、Ｖｏｒｔｅｘ Ｂｏｎｄｅｄ Ａｂｒａｓｉｖｅ Ｗｈｅｅｌとして市販され、実施例１のサンプルＣＳ１と同じである。
【0118】
サンプルＣＳ４は、Ｑｕａｎｔｕｍ Ｃｒｅｅｐｆｅｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔとして市販され、多孔性が約４０体積％〜約５０体積％、微晶質アルミナ研磨粒子の含有量が約３体積％〜１５体積％、ガラス質接着剤の含有量が４体積％〜７体積％の構成を有する。接着材料の組成を、下記の表５に示す。サンプルＣＳ４は、発泡アルミナ材料を１〜５体積％で含み、研磨剤凝集体は含まない。
【0119】
【表5】
【0120】
上記の実施例１で詳述されるように、サンプルの各々を同様のＵＨＭＲＲ研削試験条件に従って試験する。
【0121】
図９は、被加工品が焼成を示す前の、サンプルの各々についての最大材料除去速度（ｉｎ３／分／ｉｎ）を示す図である。図示されるように、ＣＳ４およびＣＳ３は、被加工品を傷つける前に著しく低い最大材料除去速度を示す。実際、サンプルＳ３は、サンプルＣＳ３に対し最大材料除去速度の１０％の改善を示し、サンプルＣＳ４と比較して最大材料除去速度で２０％を超える改善を示している。さらに、サンプルＳ４は、サンプルＣＳ３に対し最大材料除去速度のほぼ２０％の改善を示し、サンプルＣＳ４と比較して最大材料除去速度で３５％を超える改善を示している。サンプルＳ５は、サンプルＣＳ３に対し最大材料除去速度の３０％を超える改善を示し、サンプルＣＳ４と比較して最大材料除去速度で４０％を超える改善を示している。サンプルＳ３〜Ｓ５は、従来のサンプル（ＣＳ３およびＣＳ４）と比較して超高速材料除去速度で操作の向上を示す。
【0122】
図１０は、サンプルの各々についての平均単位電力（Ｈｐ／ｉｎ）、対、材料除去速度（ｉｎ３／分／ｉｎ）のプロットを含む。明示されるように、サンプルＳ３、Ｓ４およびＳ５は、サンプルＣＳ３およびＣＳ４と比較して、材料除去速度の各々において引き出される電力は低い。さらに、サンプルＳ３〜Ｓ５は、それぞれのプロット線の勾配の尺度である比研削エネルギーについて、サンプルＣＳ３およびＣＳ４と比較して低い。さらに、再び立証されるように、サンプルＳ３〜Ｓ５は、ＣＳ３およびＣＳ４と比較して、研削操作を止める前に、より高い材料除去速度で研削できた。
【0123】
【0124】
前述の各実施形態は、研磨製品、特に接着研磨製品に関するものであり、それは、最新の技術水準から新たに発展させたものである。ここでの各実施形態の接着研磨製品は、向上する研削性能を促進する特徴の組合せを利用するものである。本出願において述べたように、ここでの実施形態の接着研磨体は、非限定的な特徴の組合せを利用しており、それには、研磨剤凝集体および非凝集研磨剤を含む、特定の量およびタイプの研磨粒子材料、特定の量およびタイプの接着材料、特定タイプのバインダー材料、一定の材料および特徴を有している特定タイプの凝集体、一定の孔形成体、および特定の量の多孔性が含まれる。この製品のグレードおよび構造に関して従来の研磨製品の既知の分野の外にあるにもかかわらず、上記製品を効果的に形成することができたという発見に加えて、ここに示す製品は、研削性能を向上させていることが発見された。とりわけ、本実施形態の接着研磨剤によれば、超高速材料除去速度で効率的な研削操作を行うことができることが発見された。実際、非常に驚くべきことに、ここでの実施形態の接着研磨体は、超高速材料除去速度での研削能力を示す一方、最新型の高速研削ホイールと比較して、摩耗性が改善し、研削エネルギーが向上し、適切な表面仕上げを得ることができた。
【0125】
前述において、特定の実施形態への言及および一定の成分の結びつきは例示的なものである。結合または関連付けされている成分への言及は、前記各成分間への直接的な関連付け、またはここに検討される方法を遂行するために予想される一つ以上の介在成分を介した間接的な関連付けのいずれかを開示することを意図するものであることは言うまでもない。このように、上記の開示された内容は、例示的かつ非限定的であると考えられ、添付の請求項は、本発明の真の範囲内に入る全ての変更、改良、および他の実施形態を包含するものと意図される。したがって、法が許す最大程度に、本発明の範囲は、以下の請求項およびそれらの同等物の最も広い解釈により決定されるべきであり、前記に詳述された説明によって限定ないし制限されるものではない。
【0126】
要約書は、特許法に対応するために提供されるものであり、請求項の範囲または意味を解釈または制限することに用いてはならないという理解で提出するものである。更に、前述の発明の詳細な説明においては、開示を合理化する目的で、各種特徴は、纏められてもよく、あるいは一つの実施形態で述べてもよい。請求項に関連する実施形態が各請求項において文言記載したよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして、この開示を解釈してはならない。むしろ、以下の請求項の反映として、発明の構成要件が、実施形態で開示するもののいずれかの全て特徴よりも少なくなるようにしてもよい。したがって、以下の請求項は発明の詳細な説明に包含されるものであり、各請求項はそれ自体で独立であり、請求項の構成要件を別個に定義しているものである。