特許 5982580 特定の形状を有する研磨粒子およびこのような粒子の形成方法

(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】5982580

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】特定の形状を有する研磨粒子およびこのような粒子の形成方法

(51)【国際特許分類】

   B24D 11/00 20060101AFI20160818BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   B24D11/00 B

   B24D3/00 310E

【請求項の数】11

【全頁数】68

(21)【出願番号】特願2015-537012(P2015-537012)

(86)(22)【出願日】2013年10月15日

(65)【公表番号】特表2015-532218(P2015-532218A)

(43)【公表日】2015年11月9日

(86)【国際出願番号】US2013065085

(87)【国際公開番号】WO2014062701

(87)【国際公開日】20140424

【審査請求日】2015年6月9日

(31)【優先権主張番号】61/714,028

(32)【優先日】2012年10月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/747,535

(32)【優先日】2012年12月31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】アンソニー・シー・ガエタ

(72)【発明者】

【氏名】アヌジュ・セス

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー・アルコナ

(72)【発明者】

【氏名】ドルク・オー・イエナー

(72)【発明者】

【氏名】ジェニファー・エイチ・チェルピンスキ

(72)【発明者】

【氏名】スジャータ・イエンガー

(72)【発明者】

【氏名】フランク・ジェイ・チッラグ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム・シー・ライス

(72)【発明者】

【氏名】サチャラクシミ・ケイ・ラメシュ

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー・ジー・ラフォンド

(72)【発明者】

【氏名】シダース・エス・ウィジェソーリヤ

(72)【発明者】

【氏名】アダム・ディー・リオー

(72)【発明者】

【氏名】アラン・ジェイ・ブランデス

(72)【発明者】

【氏名】アニル・パーマー

(72)【発明者】

【氏名】ポール・ブラウン

(72)【発明者】

【氏名】ダレル・ケイ・エヴァーツ

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０６８７２４（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１２／１１２３０５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１０／０７０２９４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｄ １１／００

Ｂ２４Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨物品であって、
前記研磨物品は、裏材を覆い、複数の成形研磨粒子を含む第１の群を含み、
前記第１の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有し、前記第１の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、第１の主表面、第２の主表面および前記第１の主表面と前記第２の主表面の間に延びる側面を有する本体を含み、前記本体は結合剤材料を本質的に含まず、前記本体は前記第１または第２の主表面の寸法により規定される長さおよび幅を含み、前記側面は前記本体の高さを規定し、前記高さは前記長さおよび前記幅未満であり、および、前記第１の群の前記成形研磨粒子はそれぞれ、前記裏材に最も近接した前記本体の側面により側面配向で、さらに、前記裏材の軸に対する正面配向で配置され、前記第１の主表面または第２の主表面は、前記裏材の軸に対して実質的に垂直であり、および、前記第１の群は、前記裏材の軸に対する前記正面配向で配置されて、前記裏材と結合される成形研磨粒子の全てを含み、
前記研磨物品は、第２の群を含み、
前記第１の群とは異なり、前記裏材と結合される複数の成形研磨粒子を含む第２の群であり、前記第２の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有し、前記第２の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、第１の主表面、第２の主表面および前記第１の主表面と前記第２の主表面の間に延びる側面を有する本体を含み、前記本体は結合剤材料を本質的に含まず、前記本体は前記第１または第２の主表面の寸法により規定される長さおよび幅を含み、前記側面は前記本体の高さを規定し、前記高さは前記長さおよび前記幅未満であり、および、前記第２の群の前記成形研磨粒子はそれぞれ、前記裏材に最も近接した前記本体の側面により側面配向で、さらに、前記裏材の軸に対する横向き配向で配置され、および、前記第１の主表面または第２の主表面は、前記裏材の軸に対して実質的に平行であり、前記第２の群は、前記裏材の軸に対する前記横向き配向で配置されて、前記裏材と結合される成形研磨粒子の全てを含み、
前記第１の群は前記裏材上の第１の領域を規定し、前記第２の群は前記裏材上の第２の領域を規定し、および、前記第１の領域と前記第２の領域は、全体的に互いに離間され、および、
前記第１の群の複数の成形研磨粒子は、互いに対して制御された非シャドウイング配置にて配置され、前記制御された非シャドウイング配置は、前記裏材上の第１の所定位置に位置する第１の成形研磨粒子、前記第１の成形研磨粒子のすぐ隣で、前記裏材上の第２の所定位置に位置する第２の成形研磨粒子を含み、前記第１および前記第２の所定位置は、前記裏材の面で規定する少なくとも２つの軸に対して互い違いである、研磨物品。

【請求項2】

前記第１の群の成形研磨粒子の全含有量のうち少なくとも約８０％は前記裏材に対して側面配向にて配置される、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項3】

前記第１の群は、前記第２の群の特徴とは異なる少なくとも１つの特徴を含み、前記特徴は、平均粒径、二次元粒子形状、研削方向に対する配向、平均横方向空間、平均縦方向空間、側面配向、反転配向、平坦配向、組成、および予め決められた分布からなる特徴の群から選択される、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項4】

前記第２の群は、前記所定の回転配向、前記所定の横方向配向、前記所定の縦方向配向、所定の垂直配向、所定の先端高さおよびこれらの組み合わせのうち少なくとも１つが前記第１の群と異なる、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項5】

前記第１の群は、第１の制御された不均一分布により規定され、前記第２の群は、第２の制御された不均一分布により規定され、前記第１の制御された非均一分布は前記第２の制御された不均一分布とは異なる、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項6】

前記第１の群と前記第２の群との間に延びるチャネル領域をさらに含む、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項7】

前記第１の群は第１の非シャドウイング配置を規定し、前記第２の群は、前記第１の非シャドウイング配置とは異なる第２の非シャドウイング配置を規定する、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項8】

前記第２の群の成形研磨粒子の成形研磨粒子はそれぞれ、前記第１の群の成形研磨粒子の二次元形状と同じ二次元形状を含んでいる第１の主表面を有する、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項9】

前記第１の群の成形研磨粒子の少なくとも一部は前記第２の群の成形研磨粒子の一部に接触する、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項10】

前記研磨物品は被覆研磨物品および結合研磨物からなる群から選択される固定された研磨物品の一部である、請求項１に記載の研磨物品。

【請求項11】

研磨物品を形成する方法であって、
裏材上の複数の成形研磨粒子を含んでいる第１の群を配置することを含み、前記第１の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有し、前記第１の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、第１の主表面、第２の主表面および前記第１の主表面と前記第２の主表面の間に延びる側面を有する本体を含み、前記本体は結合剤材料を本質的に含まず、前記本体は前記第１または第２の主表面の寸法により規定される長さおよび幅を含み、前記側面は前記本体の高さを規定し、前記高さは前記長さおよび前記幅未満であり、および、前記第１の群の前記成形研磨粒子はそれぞれ、前記裏材に最も近接した前記本体の側面により側面配向で、さらに、前記裏材の軸に対する正面配向で配置され、前記第１の主表面または第２の主表面は、前記裏材の軸に対して実質的に垂直であり、および、前記第１の群は、前記裏材の軸に対する前記正面配向で配置されて、前記裏材と結合される成形研磨粒子の全てを含み、
前記第１の群とは異なり、前記裏材と結合される複数の成形研磨粒子を含んでいる第２の群を配置することを含み、前記第２の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有し、前記第２の群の成形研磨粒子の各成形研磨粒子は、第１の主表面、第２の主表面および前記第１の主表面と前記第２の主表面の間に延びる側面を有する本体を含み、前記本体は結合剤材料を本質的に含まず、前記本体は前記第１または第２の主表面の寸法により規定される長さおよび幅を含み、前記側面は前記本体の高さを規定し、前記高さは前記長さおよび前記幅未満であり、および、前記第２の群の前記成形研磨粒子はそれぞれ、前記裏材に最も近接した前記本体の側面により側面配向で、さらに、前記裏材の軸に対する横向き配向で配置され、および、前記第１の主表面または第２の主表面は、前記裏材の軸に対して実質的に平行であり、前記第２の群は、前記裏材の軸に対する前記横向き配向で配置されて、前記裏材と結合される成形研磨粒子の全てを含み、
前記第１の群は前記裏材上の第１の領域を規定し、前記第２の群は前記裏材上の第２の領域を規定し、および、前記第１の領域と前記第２の領域は、全体的に互いに離間され、および、
前記第１の群の複数の成形研磨粒子は、互いに対して制御された非シャドウイング配置にて配置され、前記制御された非シャドウイング配置は、前記裏材上の第１の所定位置に位置する第１の成形研磨粒子、前記第１の成形研磨粒子のすぐ隣で、前記裏材上の第２の所定位置に位置する第２の成形研磨粒子を含み、前記第１および前記第２の所定位置は、前記裏材の面で規定する少なくとも２つの軸に対して互い違いであり、および、前記成形研磨粒子の全含有量のうち少なくとも約８０％は前記裏材に対して側面配向にて配置される、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下は研磨物品、特に研磨物品を形成する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

研磨粒子および研磨粒子から作られる研磨物品は、研削、仕上げ削りおよび研磨を含む種々の材料除去操作に有用である。研磨材料の種類によって、このような研磨粒子は、商品製造時の多種多様な材料および表面の成形または研削に有用であることができる。今日まで、特定の種類の研磨粒子、例えば三角形状等の特定の幾何形状を有する研磨粒子を有するおよびこのような物体を組み込んだ研磨物品が考案されている。例えば、米国特許第５，２０１，９１６号；同第５，３６６，５２３号；および同第５，９８４，９８８号を参照のこと。

【0003】

特定の形状を有する研磨粒子を製造するために利用されてきたいくつかの基本的技術として、（１）溶融、（２）焼結および（３）化学セラミックがある。溶融プロセスでは、研磨粒子は冷却ローラーで成形することができ、その表面は刻設してもしなくてもよく、型に溶融材料を注ぎ込むか、または酸化アルミニウムに浸漬したヒートシンク材料を溶融させる。例えば、溶融研磨材を炉から冷却回転鋳造シリンダに流すステップと、迅速に材料を凝固させて薄い半固体の湾曲シートを形成するステップと、半固体材料を圧力ロールで圧縮するステップと、その後、高速駆動被冷却コンベヤでシリンダから離すように引っ張ってその湾曲を逆にすることによって半固体材料の細片を部分的に破砕するステップとを含むプロセスを開示している、米国特許第３，３７７，６６０号を参照されたい。

【0004】

焼結プロセスでは、研磨粒子は直径４５マイクロメートル以下の粒径を有する耐火物粉末から形成できる。潤沢剤および好適な溶媒、例えば、水と一緒に結合剤を粉末に添加することができる。得られた混合物またはスラリーを種々の長さおよび直径のプレートレットまたはロッドへ成形することができる。例えば、米国特許第３，０７９，２４２号を参照されたい。米国特許第３，０７９，２４２号は、（１）材料を微粉末状にするステップと、（２）正圧（ａｆｆｉｒｍａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）下で圧縮し、該粉末の微細粒子をグレインサイズのアグロメレーションにするステップと、（３）粒子のアグロメレーションをボーキサイトの溶融温度未満の温度で焼結して粒子の再結晶の制限を生じさせ、これにより砥粒が直接寸法通りに製造されるステップとを含む、焼成ボーキサイト材料から研磨粒子を製造する方法を開示している。

【0005】

化学セラミック技術は、コロイド分散またはヒドロゾル（ゾルと呼ぶこともある）を、所望により混合物中で、他の金属酸化物前駆体溶液でゲルに変換し、乾燥し焼成してセラミック材料を得ることを含む。例えば、米国特許第４，７４４，８０２号；および同第４，８４８，０４１号を参照のこと。

【0006】

当該産業では研磨粒子および研磨粒子を用いる研磨物品の性能、寿命および有効性の改善の必要性が依然として存在する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の態様によると、研磨物品は、裏材と、裏材の上を覆う接着剤層と、第１の位置にて裏材に結合される第１の成形研磨粒子と、第２の位置にて裏材に結合される第２の成形研磨粒子とを含み、第１の成形研磨粒子および第２の成形研磨粒子は、互いに対して非シャドウイング（ｎｏｎ−ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）配置にて配置され、非シャドウイング配置は、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも２つを含む。

【0008】

さらに別の態様では、研磨物品は、裏材と、裏材の上を覆う接着剤層と、裏材に結合される複数の成形研磨粒子を含む第１の群とを含み、第１の群の複数の成形研磨粒子はそれぞれ、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有し、第２の群は、第１の群とは異なっており裏材に結合される複数の成形研磨粒子を含み、第２の群の複数の成形研磨粒子はそれぞれ、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも１つを共有する。

【0009】

別の態様では、研磨物品は、裏材と、不連続層にて裏材に結合される複数の成形研磨粒子を含む第１の群とを含み、複数の成形研磨粒子は、互いに対して非シャドウイング配置で配置され、同じ回転配向、同じ横方向配向、同じ横方向配向空間、同じ縦方向配向および同じ縦方向配向空間を規定する。

【0010】

一態様によると、研磨物品は裏材の上を覆う複数の成形研磨粒子を含む第１の群を含み、第１の群の複数の成形研磨粒子は、互いに対する第１のパターンを規定した。

【0011】

さらに別の態様では、研磨物品は、裏材と、不連続層にて裏材に結合される複数の成形研磨粒子を有する第１の群とを含み、第１の群の複数の成形研磨粒子は、同じ所定の回転配向、同じ所定の横方向配向、同じ所定の縦方向配向、同じ所定の垂直高さおよび同じ所定の先端高さのうち少なくとも２つの組み合わせによって規定される。

【0012】

一態様によると、研磨物品は裏材の上を覆う第１の群の複数の成形研磨粒子を含み、第１の群の複数の成形研磨粒子は、互いに対する非シャドウイング分布を規定し、成形研磨粒子の全含有量のうち少なくとも約８０％は裏材に対して側面配向にて配置される。

【0013】

特定の態様において、研磨物品を成形する方法は、裏材を提供することと、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも２つにより規定される第１の位置にて裏材に第１の成形研磨粒子を配置することと、所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向のうち少なくとも２つにより規定される第２の位置にて裏材に第２の成形研磨粒子を配置することとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0014】

本開示は、添付図面を参照することにより、よりよく理解することができ、またはその多数の特徴および利点が当業者に対して明らかになり得る。

【0015】

【図1A】図１Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図1B】図１Ｂは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図である。

【図1C】図１Ｃは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図である。

【図1D】図１Ｄは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図である。

【図2A】図２Ａは、一実施形態による成形研磨粒子の一部の平面図である。

【図2B】図２Ｂは、一実施形態による研磨物品上の成形研磨粒子の斜視図である。

【図3A】図３Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図3B】図３Ｂは、一実施形態による、研削方向に対する所定の配向特性を有する成形研磨粒子を含む研磨物品の一部の斜視図である。

【図4】図４は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図5】図５は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図6】図６は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図7A】図７Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。

【図7B】図７Ｂは、一実施形態による研磨物品の一部の斜視図である。

【図7C】図７Ｃは、一実施形態に従って提供される研磨物品の一部上に形成される非シャドウイング配置の平面図である。

【図7D】図７Ｄは、一実施形態による成形研磨粒子の非シャドウイング配置を有する研磨物品の一部の画像である。

【図8A】図８Ａは、一実施形態による成形研磨粒子の斜視図である。

【図8B】図８Ｂは、図８Ａの成形研磨粒子の断面図である。

【図8C】図８Ｃは、一実施形態による成形研磨粒子の側面図である。

【図9】図９は、一実施形態による整列構造の一部の図である。

【図10】図１０は、一実施形態による整列構造の一部の図である。

【図11】図１１は、一実施形態による整列構造の一部の図である。

【図12】図１２は、一実施形態による整列構造の一部の図である。

【図13】図１３は、一実施形態による、接着剤を含んだ別個の接触領域を含む整列構造の一部の図である。

【図14】図１４は、本発明の実施形態による、接着材料から形成される別個の接触領域を含む、種々のパターンの整列構造を有する研磨物品を形成する工具の一部の上面図である。

【図15】図１５は、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図16】図１６は、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図17A】図１７Ａは、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図17B】図１７Ｂは、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図17C】図１７Ｃは、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図18】図１８は、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図19】図１９は、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。

【図20A】図２０Ａは、一実施形態による研磨物品を形成するために使用される工具の画像である。

【図20B】図２０Ｂは、一実施形態による研磨物品を形成するために使用される工具の画像である。

【図20C】図２０Ｃは、一実施形態による研磨物品の一部の画像である。

【図21】図２１は、実施例１の切削試験による垂直力（Ｎ）対サンプルＡおよびサンプルＢの切削回数のプロットである。

【図22】図２２は、一実施形態による例示的サンプルの一部の画像である。

【図23】図２３は従来のサンプルの一部の画像である。

【図24】図２４は、２つの従来のサンプルおよび実施形態を代表する３つのサンプルについてのｃｍ^２当たりの立っているグレインおよびｃｍ^２当たりのグレイン合計数のプロットである。

【図25】図２５は、実施形態による非シャドウイング配置を形成するための裏材における成形研磨粒子の位置のプロットの図である。

【図26】図２６は、実施形態による非シャドウイング配置を形成するための裏材における成形研磨粒子の位置のプロットの図である。

【図27】図２７は、実施形態による非シャドウイング配置を形成するための裏材における成形研磨粒子の位置のプロットの図である。

【図28】図２８は、一実施形態による非シャドウイング配置を形成するための裏材における成形研磨粒子の位置のプロットの図である。

【図29】図２９は、裏材における成形研磨粒子のシャドウイング配置を有する従来のサンプルの画像である。

【図30】図３０は、一実施形態を表すサンプルを使用して研削される加工品表面の一部の画像である。

【図31】図３１は、従来の実施形態を表すサンプルを使用して研削される加工品表面の一部の画像である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下は、成形研磨粒子の形成方法、成形研磨粒子の特徴、成形研磨物品を使用した研磨物品の形成方法および研磨物品の特徴に関する。成形研磨粒子は、例えば、結合研磨物品、被覆研磨物品等を含む種々の研磨物品にて使用され得る。特定の例では、本明細書における実施形態の研磨物品は、砥粒の単一層、より詳細には、裏材に結合されるかまたは連結されて加工品から材料を除去するために使用されてよい成形研磨粒子の不連続な単一層により規定される被覆研磨物品であることができる。とりわけ、成形研磨粒子は、成形研磨粒子が互いに対して所定の分布を規定するように制御された方法で配置され得る。

【0017】

成形研磨粒子の形成方法

【0018】

多種多様な方法を用いて成形研磨粒子を形成することができる。例えば、成形研磨粒子は押出成形、成形、スクリーン印刷、ロール、溶融、加圧成形、鋳造、セグメント化、分割、およびこれらの組み合わせ等の技術を使用して形成されてよい。特定の場合には、成形研磨粒子は、セラミック材料および液体を含んでよい混合物から形成されてよい。特定の例では、混合物はセラミック粉末材料および液体から形成されるゲルであってよく、ゲルは実質的に未処理（すなわち、焼成されていない）状態においてさえ所与の形状を保持する能力を有する形状安定材料として特徴付けられ得る。一実施形態によると、ゲルは、離散粒子の一体化ネットワークとしてのセラミック粉末材料から作成することができる。

【0019】

混合物は、成形研磨粒子を形成するために好適なレオロジー特性を有するように特定の含有量の固体材料、液体材料および添加剤を含有してよい。すなわち、特定の場合には、混合物は、特定の粘度、より詳細には、材料の寸法が安定した相の形成を促進する好適なレオロジー特性を有することができる。材料の寸法が安定した相とは、特定の形状を有し、その形状が最終的に形成される物体において存在するように実質的に形状を維持するように形成され得る材料である。

【0020】

特定の実施形態によれば、混合物は、特定の含有量の固体材料、例えば、セラミック粉末材料を有するように形成され得る。例えば、一実施形態では、混合物は、混合物の全重量に対して少なくとも約２５ｗｔ％、例えば、少なくとも約３５ｗｔ％、またはさらには少なくとも約３８ｗｔ％の固形分含有量を有することができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態において、混合物の固形分含有量は、約７５ｗｔ％以下、例えば、約７０ｗｔ％以下、約６５ｗｔ％以下、約５５ｗｔ％以下、約４５ｗｔ％以下または約４２ｗｔ％以下であることができる。混合物中の固体材料含有量は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲内にあり得ると理解されよう。

【0021】

一実施形態によると、セラミック粉末材料としては、酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、酸炭化物、酸窒化物およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の例では、セラミック材料としては、アルミナを挙げることができる。より具体的には、セラミック材料としては、αアルミナの前駆体であり得るベーマイト材料を挙げてもよい。用語「ベーマイト」とは、典型的には、Ａｌ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏであり、約１５％の含水量を有する鉱物ベーマイトおよび２０〜３８重量％のような１５％を超える含水量を有する擬ベーマイトを含むアルミナ水和物を示すように本明細書で概して使用される。ベーマイト（擬ベーマイトを含む）は、特殊で特定可能な結晶構造、したがって独自のＸ線回折パターンを有し、そのため、ベーマイト粒子材料の製造のために本明細書で使用される一般的な前駆体物質であるＡＴＨ（三水酸化アルミニウム）等の他のアルミナ水和物を含む他のアルミナ質材料とは区別されることに留意されたい。

【0022】

また、混合物は特定の含有量の液体材料を有するように形成することができる。いくつかの好適な液体としては、水を挙げてもよい。一実施形態によると、混合物は混合物の固形分含有量未満の液体含有量を有するように形成することができる。より特殊な例では、混合物は、混合物の全重量に対して少なくとも約２５ｗｔ％、例えば、少なくとも約３５ｗｔ％、少なくとも約４５ｗｔ％、少なくとも約５０ｗｔ％、またはさらには少なくとも約５８ｗｔ％の液体含有量を有することができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態において、混合物の液体含有量は、約７５ｗｔ％以下、例えば、約７０ｗｔ％以下、約６５ｗｔ％以下、約６２ｗｔ％以下、またはさらには約６０ｗｔ％以下であることができる。混合物中の液体含有量は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲内にあり得ると理解されよう。

【0023】

また、特定のプロセスでは、混合物は特定の貯蔵弾性率を有し得る。例えば、混合物は、少なくとも約１×１０^４Ｐａ、例えば、少なくとも約４×１０^４Ｐａ、またはさらには少なくとも約５×１０^４Ｐａの貯蔵弾性率を有することができる。しかし、少なくとも１つの非限定的実施形態において、混合物は、約１×１０^７Ｐａ以下、例えば、約２×１０^６Ｐａ以下の貯蔵弾性率を有し得る。混合物１０１の貯蔵弾性率は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ると理解されよう。

【0024】

貯蔵弾性率は、ペルチェプレート温度制御システムを備えたＡＲＥＳまたはＡＲ−Ｇ２回転式レオメータを用いた平行平板システムで計測することができる。試験のために、互いから約８ｍｍ離して設置された２枚の平行平板の隙間に混合物を押し出すことができる。ゲルを隙間に押し出した後に、この隙間を形成している２枚の平行平板の距離を、混合物が平行平板間の隙間を完全に充填するまで、２ｍｍに狭める。余分な混合物を拭き取った後、隙間を０．１ｍｍ狭め、試験を始める。試験は振動ひずみ掃引試験で、装置設定をひずみ範囲０１％〜１００％、６．２８ｒａｄ／ｓ（１Ｈｚ）とし、２５ｍｍの平行平板を使用して、周波数１桁当たりの測定数１０で実施する。試験終了後１時間以内に、隙間を再び０．１ｍｍ狭め、試験を繰り返す。この試験は少なくとも６回繰り返すことができる。初回の試験は、２回目および３回目の試験と異なる場合がある。各試料につき、２回目および３回目の結果のみ報告するものとする。

【0025】

さらに、本明細書の実施態様による成形研磨粒子の処理および形成を促すために、混合物は特定の粘度を有することができる。例えば、混合物は、少なくとも約４×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約５×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約６×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約８×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約１０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約２０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約３０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約４０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約５０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約６０×１０^３Ｐａ・ｓ、少なくとも約６５×１０^３Ｐａ・ｓの粘度を有することができる。少なくとも１つの非限定的実施態様において、混合物は、約１００×１０^３Ｐａ・ｓ以下、約９５×１０^３Ｐａ・ｓ以下、約９０×１０^３Ｐａ・ｓ以下、またはさらには約８５×１０^３Ｐａ・ｓ以下の粘度を有してよい。混合物の粘度は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。粘度は、上述した貯蔵弾性率と同じ方法で測定することができる。

【0026】

加えて、混合物は、本明細書の実施態様による成形研磨粒子の処理および形成を促すために、特定含有量の、例えば、液体とは異なり得る有機添加剤等を含む有機材料を有するように形成することができる。いくつかの好適な有機添剤としては、安定剤、結合剤、例えばフルクトース、スクロース、ラクトース、グルコース、紫外線硬化性樹脂等を挙げることができる。

【0027】

特に、本明細書の実施態様では、従来の成形作業で使用されるスラリーとは異なり得る混合物を利用してよい。例えば、混合物中の有機材料、特に、上述した任意の有機添加剤の含有量は、混合物中のその他の成分と比べて少ない量であってよい。少なくとも１つの実施態様において、混合物は、混合物の全重量に対して、約３０ｗｔ％以下の有機材料を含むように形成され得る。他の例では、有機材料の量はそれより少なく、例えば約１５ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、またはさらには約５ｗｔ％以下であってよい。しかしながら、少なくとも１つの非限定的実施態様において、混合物中の有機材料の量は、混合物の全重量に対して、少なくとも約０．０１ｗｔ％、例えば、少なくとも約０．５ｗｔ％であり得る。混合物中の有機材料の量は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0028】

加えて、混合物は、本明細書の実施態様による成形研磨粒子の処理および形成を促すために、特定含有量の液体とは異なる酸または塩基を有するように形成され得る。いくつかの好適な酸または塩基としては、硝酸、硫酸、クエン酸、塩素酸、酒石酸、リン酸、硝酸アンモニウム、クエン酸アンモニウムを挙げることができる。特定の一実施態様によると、混合物は、硝酸添加剤を用いて、約５未満、より具体的には、約２〜約４の範囲内のｐＨを有することができる。

【0029】

特定の一形成方法によると、混合物を使用して、スクリーン印刷プロセスにより成形研磨粒子を形成することができる。一般に、スクリーン印刷プロセスは、塗布領域にてダイからスクリーン開口部内へ混合物を押し出すことを含み得る。開口部を有するスクリーンおよびスクリーン下部のベルトを含む基材組み合わせがダイの下で移動することができ、混合物はスクリーンの開口部内に供給され得る。開口部に含まれる混合物は後にスクリーンの開口部から絞り出されて、ベルト上に含まれ得る。得られた混合物の成形部分は、前駆体成形研磨粒子であることができる。

【0030】

一実施形態によると、スクリーンは、所定の二次元形状を有する１つまたは複数の開口部を有することができ、これにより実質的に同一の二次元形状を有する成形研磨粒子の形成を促すことができる。開口部の形状から再現され得ない成形研磨粒子の特徴があり得ることが理解されよう。一実施形態によると、開口部は、種々の形状、例えば、多角形、楕円形、数字、ギリシャ文字、アルファベット文字、ロシア文字、漢字、多角形を組み合わせた複雑な形状およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の例では、開口部は、二次元の多角形形状、例えば、三角形、長方形、四辺形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形、およびこれらの組み合わせを有し得る。

【0031】

特に、混合物の開口部内での平均滞留時間が約２分未満、約１分未満、約４０秒未満またはさらには約２０秒未満であることができるように、混合物は高速でスクリーンを通って押し出され得る。特定の非限定的な一実施形態において、混合物は印刷中、スクリーン開口部を通って移動する際に混合物は実質的に不変であり得るため、構成成分の量に元の混合物からの変化が生じず、また、スクリーンの開口部内で感知され得る乾燥を生じることがない。

【0032】

ベルトおよび／またはスクリーンは処理を促すために特定の速度で移動することができる。ベルトおよび／またはスクリーンは少なくとも約３ｃｍ／ｓの速度で移動することができる。他の実施形態において、ベルトおよび／またはスクリーンの移動速度はそれよりも大きくてもよく、例えば、少なくとも約４ｃｍ／ｓ、少なくとも約６ｃｍ／ｓ、少なくとも約８ｃｍ／ｓ、またはさらには少なくとも約１０ｃｍ／ｓであってよい。本明細書の実施形態による特定のプロセスのために、混合物の押出速度に対するベルトの移動速度を、適切な処理を促すために制御されてよい。

【0033】

特定の処理パラメータを、本明細書に記載される前駆体成形研磨粒子（すなわち、成形プロセスで得られた粒子）および最終的に形成される成形研磨粒子の特徴を促すために制御してよい。いくつかの例示的処理パラメータとしては、塗布領域内の点に対してスクリーンとベルトの間の分離点を規定する解放距離、混合物の粘度、混合物の貯蔵弾性率、塗布領域内の成分の機械的特性、スクリーンの厚さ、スクリーンの剛性、混合物の固形物含有量、混合物のキャリア含有量、ベルトとスクリーンの間の解放角度、移動速度、温度、ベルトまたはスクリーン開口部表面上の剥離剤の量、押出を促すために混合物に印加される圧力、ベルトの速度、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。

【0034】

成形プロセス完了後、得られた前駆体成形研磨粒子は、追加の処理を行うことができる一連の領域を通って移動してよい。いくつかの好適な例示的な追加の処理としては、乾燥、加熱、硬化、反応、放射、混合、撹拌、揺動、平坦化、か焼、焼結、粉砕、ふるい分け、ドーピングおよびこれらの組み合わせを挙げることができる。一実施形態によると、前駆体成形研磨粒子は、粒子の少なくとも１つの外面がさらに成形される任意の成形領域を通って移動してよい。加えてまたは代替的に、前駆体成形研磨粒子は、ドーパント材料を前駆体成形研磨粒子の少なくとも１つの外面に塗布することができる任意の塗布領域を通って移動してよい。ドーパント材料は、例えば、噴霧、浸漬、堆積、含浸、転写、打ち抜き、切断、プレス、破砕およびこれらの任意の組み合わせを含む種々の方法を利用して塗布されてよい。特定の例では、塗布領域は、ドーパント材料を前駆体成形研磨粒子に噴霧するためにスプレーノズルまたはスプレーノズルの組み合わせを利用してよい。

【0035】

一実施形態によると、ドーパント材料の塗布は特定の材料、例えば、前駆体の塗布を含むことができる。いくつかの例示的前駆体物質としては、最終的に成形される成形研磨粒子中に組み込まれるドーパント材料を挙げることができる。例えば、金属塩としては、ドーパント材料（例えば、金属元素）の前駆体である元素または化合物を挙げることができる。塩は例えば、混合物または塩および液体キャリアを含む溶液のような液状であってよいと理解されよう。塩としては、窒素を挙げてもよく、より詳細には、硝酸塩を挙げることができる。その他の実施形態では、塩は塩化物、硫酸塩、リン酸塩およびこれらの組み合わせであることができる。一実施形態では、塩としては、金属硝酸塩を挙げることができ、より詳細には、本質的に金属硝酸塩からなる。

【0036】

一実施形態において、ドーパント材料としては、アルカリ元素、アルカリ土類元素、希土類元素、ハフニウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、モリブデン、バナジウムまたはこれらの組み合わせ等の元素または化合物を挙げることができる。特定の一実施形態において、ドーパント材料としては、元素、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セシウム、プラセオジム、ニオビウム、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、モリブデン、バナジウム、クロム、コバルト、鉄、ゲルマニウム、マンガン、ニッケル、チタン、亜鉛、およびこれらの組み合わせを含む元素または化合物が挙げられる。

【0037】

特定の例では、ドーパント材料を塗布するプロセスとしては、前駆体成形研磨粒子の外面へのドーパント材料の選択的配置を挙げることができる。例えば、ドーパント材料を塗布するプロセスとしては、前駆体成形研磨粒子の上面または底面へのドーパント材料の塗布を挙げることができる。さらに別の実施形態では、前駆体成形研磨粒子の１つ以上の側面は、ドーパント材料がそこに塗布されるように処理され得る。各種方法を使用して、ドーパント材料を前駆体成形研磨粒子のさまざまな外面に塗布してよいと理解されよう。例えば、噴霧プロセスを使用して、ドーパント材料を前駆体成形研磨粒子の上面または側面に塗布してよい。さらに、代替的実施形態では、ドーパント材料は、浸漬、堆積、含浸またはこれらの組み合わせ等のプロセスによって前駆体成形研磨粒子の底面に塗布されてよい。ベルトの表面は、前駆体成形研磨粒子の底面へのドーパント材料の転写を促すためにドーパント材料で処理されてよいことが理解されよう。

【0038】

さらに、前駆体成形研磨粒子は成形後領域を通るベルトで移動してよく、例えば乾燥を含む種々のプロセスが本明細書の実施形態に記載されているような前駆体成形研磨粒子に実施されてよい。前駆体成形研磨粒子の処理を含む種々のプロセスが成形後領域で実施されてよい。一実施形態では、成形後領域は、前駆体成形研磨粒子を乾燥させることができる加熱プロセスを含むことができる。乾燥は、特定含有量の、水等の揮発物を含む材料の除去を含んでよい。一実施形態によると、乾燥プロセスは約３００℃以下、例えば約２８０℃以下、またはさらには約２５０℃以下の乾燥温度で実施することができる。さらに、非限定的な一実施形態では、乾燥プロセスは少なくとも約５０℃の乾燥温度で実施されてよい。乾燥温度は、上述した任意の最小温度から最大温度の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、前駆体成形研磨粒子は、特定の速度、例えば、約０．２フィート／分（０．０６ｍ／分）以上約８フィート／分（２．４ｍ／分）以下で成形後領域を通って移動することができる。

【0039】

一実施形態によると、成形研磨粒子の形成プロセスはさらに焼結プロセスを含んでよい。本明細書における実施形態の特定のプロセスでは、焼結は前駆体成形研磨粒子をベルトから収集した後に実施することができる。あるいは、焼結は前駆体成形研磨粒子がベルトにある間に行われるプロセスであってもよい。前駆体成形研磨粒子の焼結は、通常未処理状態にある粒子を稠密化するのに用いてもよい。特定の例では、焼結プロセスはセラミック材料の高温相の形成を促すことができる。例えば、一実施形態において、前駆体成形研磨粒子は、アルミナの高温相、例えばαアルミナが形成されるように焼結されてよい。一例では、成形研磨粒子は、粒子の全重量に対して少なくとも約９０ｗｔ％のαアルミナを含むことができる。他の例では、成形研磨粒子が本質的にαアルミナから構成されてよいように、αアルミナの含有量はそれより多くてもよい。

【0040】

成形研磨粒子

【0041】

成形研磨粒子はさまざまな形状を有するように形成することができる。概して、成形研磨粒子は、形成プロセスにて使用される成形要素に近い形状を有するように形成されてよい。例えば、成形研磨粒子は三次元の任意の二次元、特に粒子の長さと幅によって規定される次元で見たときに所定の二次元形状を有してよい。いくつかの例示的二次元形状としては、多角形、楕円形、数字、ギリシャ文字、アルファベット文字、ロシア文字、漢字、多角形を組み合わせた複雑な形状およびこれらの組み合わせを有することができる。特定の例では、成形研磨粒子は、二次元の多角形形状、例えば、三角形、長方形、四辺形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形およびこれらの組み合わせを有し得る。

【0042】

特定の一態様では、成形研磨粒子は、図８Ａに図示されるような形状を有するように形成されてよい。図８Ａは、一実施形態による成形研磨粒子の斜視図である。さらに、図８Ｂは、図８Ａの成形研磨粒子の断面図である。本体８０１は上面８０３と、上面８０３の反対側の底面８０４とを含む。上面８０３および底面８０４は、側面８０５、８０６および８０７によって互いに分離され得る。図示されているように成形研磨粒子８００の本体８０１は、上面８０３により規定される平面から見たときに略三角形形状を有することができる。特に、本体８０１は、図８Ｂに示される長さ（Ｌｍｉｄｄｌｅ）を有することができ、これは、本体８０１の底面８０４において測定され、上面の角８１３に対応する底面の角から本体８０１の中点８８１を通り、本体の上面の縁部８１４に対応する本体の反対側の縁部における中点まで延び得る。あるいは、本体は第２の長さ、すなわち輪郭長さ（Ｌｐ）によって規定され得、これは上面８０３における第１の角８１３から隣接する角８１２までの側面から見た本体の寸法を測ったものである。とりわけ、Ｌｍｉｄｄｌｅの寸法は、角（ｈｃ）の高さと、角とは反対側の縁部中点（ｈｍ）における高さとの間の距離を規定する長さであることができる。寸法Ｌｐは、（本明細書にて説明されるような）ｈ１とｈ２の間の距離を規定する粒子の側に沿った輪郭長さであることができる。本明細書における長さへの言及については、ＬｍｉｄｄｌｅまたはＬｐのいずれかへの言及であり得る。

【0043】

本体８０１は、一辺に沿った本体の最長寸法である幅（ｗ）をさらに含むことができる。成形研磨粒子は高さ（ｈ）をさらに含むことができ、これは、本体８０１の側面により規定される方向における、成形研磨粒子の長さおよび幅に垂直な方向に延びる寸法であることができる。とりわけ、本明細書にてさらに詳細に記述されるように、本体８０１は本体の位置によってさまざまな高さにより規定され得る。特定の例では、幅は長さ以上であることができ、長さは高さ以上であることができ、幅は高さ以上であることができる。

【0044】

さらに、任意の寸法特性（例えば、ｈ１、ｈ２、ｈｉ、ｗ、Ｌｍｉｄｄｌｅ、Ｌｐ等）への言及は、バッチの単一の粒子の寸法への言及であることができる。あるいは、寸法特性のいずれかへのいかなる言及も、バッチの粒子の好適なサンプリングの分析に由来する中央値または平均値への言及であることができる。本明細書に明確に述べられていない限り、本明細書における寸法特性への言及は、バッチの好適な数の粒子のサンプルサイズに由来する統計学的に有意な値に基づいた中央値への言及であるとみなすことができる。とりわけ、本明細書における特定の実施形態では、サンプルサイズは、粒子のバッチから無作為に選択された少なくとも４０の粒子を含むことができる。粒子のバッチは、１回のプロセスランから収集される粒子群であってよく、より詳細には、商用グレード研磨材製品を形成するのに好適な成形研磨粒子の量、例えば少なくとも約２０ポンドの粒子を含んでよい。

【0045】

一実施形態によると、成形研磨粒子の本体８０１は、角８１３により規定される本体の第１の領域における第１の角の高さ（ｈｃ）を有することができる。とりわけ、角８１３は本体８０１の最大高さの点を表してよいが、角８１３における高さは必ずしも本体８０１の最大高さの点を表さない。角８１３は、上面８０３と２つの側面８０５および８０７との接合により規定される、本体３０１の点または領域として定義され得る。本体８０１はさらに、例えば角８１１および角８１２等の、互いに離間した他の角を含んでよい。さらに図示されるように、本体８０１は、角８１１、８１２および８１３により互いに離間され得る縁部８１４、８１５および８１６を含むことができる。縁部８１４は、上面８０３と側面８０６との共通部分により規定され得る。縁部８１５は、上面８０３と、角８１１と８１３との間の側面８０５との共通部分により規定され得る。縁部８１６は、上面８０３と、角８１２と８１３との間の側面８０７との共通部分により規定され得る。

【0046】

さらに図示されるように、本体８０１は、本体８０１の第２の端部における第２の中点の高さ（ｈｍ）を含むことができ、これは、角８１３により規定される第１の端部とは反対側にあり得る、縁部８１４の中点における領域によって規定され得る。軸線８５０は本体８０１の２つの端部間に延びることができる。図８Ｂは軸線８５０に沿った本体８０１の断面図であり、軸線８５０は、角８１３と縁部８１４の中点との間の長さ（Ｌｍｉｄｄｌｅ）の寸法に沿って本体８０１の中点８８１を通って延びることができる。

【0047】

一実施形態によると、例えば、図８Ａおよび８Ｂの粒子をはじめとする本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、ｈｃとｈｍの間の差を測ったものである、平均高さ差を有することができる。ここでの決まりとして、平均高さ差は概してｈｃ−ｃｍとして特定されるが、差の絶対値が定義されるため、本体８０１の縁部８１４の中点における高さが角８１３の高さよりも大きい場合は平均高さ差はｈｍ−ｈｃとして計算されることが理解されよう。より詳細には、平均高さ差は好適なサンプルサイズの複数の成形研磨粒子、例えば、本明細書で定義されるバッチの少なくとも４０個の粒子に基づいて計算することができる。粒子の高さｈｃおよびｈｍは、ＳＴＩＬ（Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｅｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｅｓ ｄｅ ｌａ Ｌｕｍｉｅｒｅ−フランス）社製Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅ ３Ｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ（白色光（ＬＥＤ）色収差技術）を使用して測定でき、平均高さ差はサンプルのｈｃおよびｈｍの平均値に基づいて計算できる。

【0048】

図８Ｂに図示されるように、特定の一実施形態では、成形研磨粒子の本体８０１は本体のさまざまな位置で平均高さ差を有してよい。本体は、平均高さ差を有することができ、これは第１の角の高さ（ｈｃ）と第２の中点の高さ（ｈｍ）との間の絶対値［ｈｃ−ｈｍ］が少なくとも約２０ミクロンであることができる。平均高さ差は、本体８０１の縁部の中点における高さが反対側の角の高さよりも大きい場合、ｈｍ−ｈｃとして計算してよいことが理解されよう。他の例では、平均高さ差［ｈｃ−ｈｍ］は、少なくとも約２５ミクロン、少なくとも約３０ミクロン、少なくとも約３６ミクロン、少なくとも約４０ミクロン、少なくとも約６０ミクロン、例えば少なくとも約６５ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、少なくとも約７５ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約９０ミクロン、またはさらには少なくとも約１００ミクロンであることができる。非限定的な一実施形態において、平均高さ差は約３００ミクロン以下、例えば約２５０ミクロン以下、約２２０ミクロン以下、またはさらには約１８０ミクロン以下であることができる。平均高さ差は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0049】

さらに、平均高さ差はｈｃの平均値に基づくことができると理解されよう。例えば、本体の角における平均高さ（Ａｈｃ）は、本体のすべての角の高さを測定し、値を平均することにより計算でき、ある角（ｈｃ）における高さの単一の値とは異なっていてよい。したがって、平均高さ差は等式［Ａｈｃ−ｈｉ］の絶対値から得てよい。ここでｈｉとは、任意の角と本体の反対側の縁部中点との間の寸法に沿って測った本体の高さの最小寸法であることができる、内側高さである。さらに、平均高さ差は、成形研磨粒子のバッチの好適なサンプルサイズおよびサンプルサイズの粒子すべての角に対する平均高さから計算される中央内側高さ値（Ｍｈｉ）を使用して計算することができると理解されよう。したがって、平均高さ差は等式［Ａｈｃ−Ｍｈｉ］の絶対値により得ることができる。

【0050】

特定の例では、本体８０１は、少なくとも１：１の値を有する長さ：幅の比として表される比である第１のアスペクト比を有するように形成することができる。ここで長さはＬｍｉｄｄｌｅであってよい。他の例では、本体は第１のアスペクト比（ｗ：ｌ）が少なくとも約１．５：１、例えば、少なくとも約２：１、少なくとも約４：１、またはさらには少なくとも約５：１であるように形成することができる。さらに、他の例では、研磨粒子は、本体が約１０：１以下、例えば約９：１以下、約８：１以下、またはさらには約５：１以下である第１のアスペクト比を有するように形成することができる。本体８０１は、上述の任意の比の範囲内の第１のアスペクト比を有することができると理解されよう。さらに、本明細書における高さへの言及は研磨粒子の測定可能な最大高さであると理解されよう。研磨粒子は本体８０１内の異なる位置において異なる高さを有し得ることが後述される。

【0051】

第１のアスペクト比に加えて、研磨粒子は、本体８０１が長さ：高さの比として定義され得る第２のアスペクト比を含むように形成することができる。ここで長さはＬｍｉｄｄｌｅであってよく、高さは内側高さ（ｈｉ）である。特定の場合には、第２のアスペクト比は、約５：１〜約１：３、例えば、約４：１〜約１：２、またはさらには約３：１〜約１：２の範囲内であることができる。同じ比が、粒子のバッチについての中央値（例えば、中央長さ値および中央内側高さ値）を使用して測定してよいと理解されよう。

【0052】

別の実施形態によると、研磨粒子は、本体８０１が、幅：高さの比により定義される第３のアスペクト比を含むように形成することができる。ここで高さとは内側高さ（ｈｉ）である。本体８０１の第３のアスペクト比は、約１０：１〜約１．５：１、例えば約８：１〜約１．５：１、例えば約６：１〜約１．５：１、またはさらには約４：１〜約１．５：１の範囲内であることができる。同じ比が、粒子のバッチについての中央値（例えば、中央長さ値、中央中点長さ値および／または中央内側高さ値）を使用して測定してよいと理解されよう。

【0053】

一実施形態によると、成形研磨粒子の本体８０１は、特定の寸法を有することができ、これにより改善された性能を促すことができる。例えば、一例では、本体は内側高さ（ｈｉ）を有することができる。内側高さ（ｈｉ）は、任意の角と本体の反対側の縁部中点との間の寸法に沿って測った本体の高さの最小寸法であることができる。本体が略三角形の二次元形状である特定の例では、内側高さ（ｈｉ）は、３つの角のそれぞれとその反対側の縁部中点との間を取った３つの寸法の、本体の高さ（すなわち、底面８０４から上面８０５までの寸法）の最小寸法であってよい。成形研磨粒子の本体の内側高さ（ｈｉ）は図８Ｂに図示される。一実施形態によると、内側高さ（ｈｉ）は幅（ｗ）の少なくとも約２８％であることができる。任意の粒子の高さ（ｈｉ）は、成形研磨粒子を分割またはマウントし、研削してから、本体８０１内部における最小高さ（ｈｉ）を決定するのに十分な方法（例えば、光学顕微鏡またはＳＥＭ）で見ることで測定できる。特定の一実施形態では、高さ（ｈｉ）は幅の少なくとも約２９％、例えば少なくとも約３０％、またはさらには本体の幅の少なくとも約３３％であることができる。非限定的な一実施形態では、本体の高さ（ｈｉ）は幅の約８０％以下、例えば、約７６％以下、約７３％以下、約７０％以下、幅の約６８％以下、幅の約５６％以下、幅の約４８％以下、またはさらには幅の約４０％以下であることができる。本体の高さ（ｈｉ）は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲にあり得ることが理解されよう。

【0054】

成形研磨粒子のバッチが製造でき、そこで中央内側高さ値（Ｍｈｉ）が制御でき、これにより改善された性能を促すことができる。特に、バッチの中央内部高さ値（ｈｉ）は、上述と同様にしてバッチの成形研磨粒子の中央幅値と関連づけられる。とりわけ、中央内側高さ値（Ｍｈｉ）はバッチの成形研磨粒子の中央幅値の少なくとも約２８％、例えば、少なくとも約２９％、少なくとも約３０％、またはさらには少なくとも約３３％であることができる。非限定的な一実施形態では、本体の中央内側高さ値（Ｍｈｉ）は、中央幅値の約８０％以下、例えば、約７６％以下、約７３％以下、約７０％以下、幅の約６８％以下、幅の約５６％以下、幅の約４８％以下、またはさらには約４０％以下であることができる。本体の中央内側高さ値（Ｍｈｉ）は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0055】

また、成形研磨粒子のバッチは、好適なサンプルサイズからの寸法特性の標準偏差により測定される改善された寸法均一性を示すことができる。一実施形態によると、成形研磨粒子は、内側高さ変動（Ｖｈｉ）を有することができる。内側高さ変動（Ｖｈｉ）はバッチの好適なサンプルサイズの粒子についての内側高さ（ｈｉ）の標準偏差として計算され得る。一実施態様によると、内側高さ変動は約６０ミクロン以下、例えば約５８ミクロン以下、約５６ミクロン以下、またはさらには約５４ミクロン以下であることができる。非限定的な一実施形態において、内側高さ変動（Ｖｈｉ）は少なくとも約２ミクロンであることができる。本体の内側高さ変動は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0056】

別の実施形態では、成形研磨粒子の本体は、少なくとも約４００ミクロンの内側高さ（ｈｉ）を有することができる。より詳細には、高さは少なくとも約４５０ミクロン、例えば少なくとも約４７５ミクロン、またはさらには少なくとも約５００ミクロンであってよい。さらなる非限定的な一実施形態では、本体の高さは約３ｍｍ以下、例えば約２ｍｍ以下、約１．５ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約８００ミクロン以下であることができる。本体の高さは、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の範囲の値は成形研磨粒子のバッチについての中央内側高さ値（Ｍｈｉ）を表すことができると理解されよう。

【0057】

本明細書における特定の実施形態では、成形研磨粒子の本体は、例えば、幅≧長さ、長さ≧高さおよび幅≧高さ等の特定の寸法を有することができる。より詳細には成形研磨粒子の本体８０１は、少なくとも約６００ミクロン、例えば少なくとも約７００ミクロン、少なくとも約８００ミクロン、またはさらには少なくとも約９００ミクロンの幅（ｗ）を有することができる。非限定的な例では、本体は、約４ｍｍ以下、例えば約３ｍｍ以下、約２．５ｍｍ以下、またはさらには約２ｍｍ以下の幅を有することができる。本体の幅は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の範囲の値は成形研磨粒子のバッチについての中央幅値（Ｍｗ）を表すことができると理解されよう。

【0058】

成形研磨粒子の本体８０１は、少なくとも約０．４ｍｍ、例えば少なくとも約０．６ｍｍ、少なくとも約０．８ｍｍ、またはさらには少なくとも約０．９ｍｍ等の長さ（ＬｍｉｄｄｌｅまたはＬｐ）を含む特定の寸法を有することができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態において、本体８０１は、約４ｍｍ以下、例えば約３ｍｍ以下、約２．５ｍｍ以下、またはさらには約２ｍｍ以下の長さを有することができる。本体８０１の長さは、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。また、上記の範囲の値は、成形研磨粒子のバッチについての中央長さ値（Ｍｌ）を表すことができる（より詳細には、中央中点長さ値（ＭＬｍｉｄｄｌｅ）または中央輪郭長さ値（ＭＬｐ）であってよい）と理解されよう。

【0059】

成形研磨粒子は、特定の量のディッシングを有する本体８０１を有することができる。ここでディッシング値（ｄ）は、本体の内側における高さの最小寸法（ｈｉ）に対する本体８０１の角における平均高さ（Ａｈｃ）の比として定義され得る。本体８０１の角における平均高さ（Ａｈｃ）は、本体のすべての角の高さを測定し、その値を平均することで計算され得、ある角の高さ（ｈｃ）の単一の値とは異なっていてよい。本体８０１の角または内側における平均高さは、ＳＴＩＬ（Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｅｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｅｓ ｄｅ ｌａ Ｌｕｍｉｅｒｅ−フランス）社製Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅ ３Ｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ（白色光（ＬＥＤ）色収差技術）を使用して測定できる。あるいは、ディッシングは、バッチの粒子の好適なサンプリングから計算される粒子の角における中央高さ値（Ｍｈｃ）に基づいてよい。同様に、内側高さ（ｈｉ）はバッチの成形研磨粒子の好適なサンプリングに由来する中央内側高さ値（Ｍｈｉ）であることができる。一実施形態によると、ディッシング値（ｄ）は、約２以下、例えば約１．９以下、約１．８以下、約１．７以下、約１．６以下、またはさらには約１．５以下であることができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態において、ディッシング値（ｄ）は少なくとも約０．９、例えば少なくとも約１．０であることができる。ディッシング比は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記のディッシング値は成形研磨粒子のバッチについての中央ディッシング値（Ｍｄ）を表すことができると理解されよう。

【0060】

例えば図８Ａの粒子の本体８０１を含む本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、底部面積（Ａ_ｂ）を規定する底面８０４を有することができる。特定の例では、底面３０４は本体８０１の最大表面であることができる。底面は、上面８０３の表面積よりも大きい底部面積（Ａ_ｂ）として定義される表面積を有することができる。また、本体８０１は、底部面積に垂直な平面の面積を規定し、粒子の中点８８１を通って（上面と底面の間を）延びる中点断面積（Ａ_ｍ）を有することができる。特定の場合には、本体８０１は、約６以下の底部面積対中点面積（Ａ_ｂ／Ａ_ｍ）の面積比を有することができる。さらに特定的な例では、面積比は約５．５以下、例えば約５以下、約４．５以下、約４以下、約３．５以下、またはさらには約３以下であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、面積比は少なくとも約１．１、例えば少なくとも約１．３、またはさらには少なくとも約１．８であってよい。面積比は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の面積比は成形研磨粒子のバッチについての中央面積比値を表すことができると理解されよう。

【0061】

さらに、例えば図８Ｂの粒子を含む本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、少なくとも約０．３の正規化高さ差を有することができる。正規化高さ差は等式［（ｈｃ−ｈｍ）／（ｈｉ）］の絶対値により定義され得る。その他の実施形態では、正規化高さ差は約０．２６以下、例えば約０．２２以下またはさらには約０．１９以下であることができる。さらに、特定の一実施形態において、正規化高さ差は少なくとも約０．０４、例えば少なくとも約０．０５、少なくとも約０．０６であることができる。正規化高さ差は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の正規化高さ値は成形研磨粒子のバッチについての中央正規化高さ値を表すことができると理解されよう。

【0062】

別の例では、本体８０１は、少なくとも約０．０４の輪郭比を有することができ、ここで輪郭比は成形研磨粒子の平均高さ差［ｈｃ−ｈｍ］対長さ（Ｌｍｉｄｄｌｅ）の比として、すなわち［（ｈｃ−ｃｍ）／（Ｌｍｉｄｄｌｅ）］の絶対値として定義される。本体の長さ（Ｌｍｉｄｄｌｅ）は図８Ｂに示すような本体を横切る距離であることができると理解されよう。また、長さは、本明細書において定義されるような成形研磨粒子のバッチの、粒子の好適なサンプリングから計算される長さの平均または中央値であってよい。特定の実施形態によれば、輪郭比は少なくとも約０．０５、少なくとも約０．０６、少なくとも約０．０７、少なくとも約０．０８、またはさらには少なくとも約０．０９であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、輪郭比は約０．３以下、例えば約０．２以下、約０．１８以下、約０．１６以下、またはさらには約０．１４以下であることができる。輪郭比は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の輪郭比は成形研磨粒子のバッチについての中央輪郭比値を表すことができると理解されよう。

【0063】

別の実施形態によれば、本体８０１は、特定のすくい角を有することができる。すくい角は本体の底面８０４と側面８０５、８０６または８０７との間の角度として定義され得る。例えば、すくい角は約１°〜約８０°の範囲内であってよい。本明細書における他の粒子については、すくい角は、約５°〜５５°、例えば約１０°〜５０°、約１５°〜５０°、またはさらには約２０°〜５０°の範囲内であることができる。このようなすくい角を有する研磨粒子の形成によって研磨粒子の研磨能力を改善することができる。とりわけ、すくい角は上述の任意の２つのすくい角の間の範囲内であることができる。

【0064】

別の実施形態によれば、例えば図８Ａおよび図８Ｂの粒子を含む本明細書における成形研磨粒子は、本体８０１の上面８０３内に楕円状領域８１７を有することができる。楕円状領域８１７は、上面８０３周りに延び楕円状領域８１７を規定できる溝領域８１８によって規定され得る。楕円状領域８１７は中点８８１を取り囲むことができる。さらに、上面内に規定される楕円状領域８１７は形成プロセスのアーティファクトであり得、本明細書に記述される方法に従った成形研磨粒子形成中の混合時に加えられた応力の結果され得ると考えられている。

【0065】

成形研磨粒子は、本体が結晶性材料、より詳細には、多結晶性材料を含むように形成することができる。とりわけ、多結晶性材料としては、砥粒を挙げることができる。一実施形態では、本体は例えば結合剤を含む有機材料を本質的に含まないことができる。より詳細には、本体は本質的に多結晶性材料からなることができる。

【0066】

一態様では、成形研磨粒子の本体は、研磨粒子８００の本体８０１を形成すべく、互いに結合された複数の研磨粒子、グリットおよび／またはグレインを含むアグロメレートであることができる。好適な砥粒としては、窒化物、酸化物、炭化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイヤモンド、超砥粒（例えば、ｃＢＮ）およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の例では、砥粒としては、酸化化合物または錯体、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化クロム、酸化ストロンチウム、酸化ケイ素およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の一例では、研磨粒子８００は、本体８００を形成する砥粒がアルミナを含む、より詳細には本質的にアルミナからなり得るように成形される。代替的実施形態では、成形研磨粒子は、例えば、金属、合金、超合金、サーメットおよびこれらの組み合わせを含んでもよい結合剤相を含む研磨材料または超砥粒材料の多結晶コンパクトを含むジオセット（ｇｅｏｓｅｔ）を含むことができる。いくつかの例示的結合剤材料としては、コバルト、タングステンこれらの組み合わせを挙げることができる。

【0067】

本体内に含まれる砥粒（すなわち、晶子）は概して約１００ミクロン以下の平均結晶粒径を有し得る。他の実施形態において、結晶粒径はそれよりも小さく、例えば、約８０ミクロン以下、約５０ミクロン以下、約３０ミクロン以下、約２０ミクロン以下、約１０ミクロン以下、またはさらには約１ミクロン以下であることができる。さらに、本体内に含まれる砥粒の平均結晶粒径は少なくとも約０．０１ミクロン、例えば少なくとも約０．０５ミクロン、例えば少なくとも約０．０８ミクロン、少なくとも約０．１ミクロン、またはさらには少なくとも約１ミクロンであることができる。砥粒は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内の平均結晶粒径を有し得ることが理解されよう。

【0068】

特定の実施形態によると、研磨粒子は少なくとも２つの異なる種類の砥粒を本体に含む複合材料物品であることができる。異なる種類の砥粒は互いに異なる組成を有する砥粒であると理解されよう。例えば、本体は少なくとも２つの異なる種類の砥粒を含むように成形することができ、ここで２つの異なる種類の砥粒は窒化物、酸化物、炭化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイヤモンドおよびこれらの組み合わせであることができる。

【0069】

一実施形態によると、研磨粒子８００は、本体８０１の測定可能な最長寸法を測定したとき、少なくとも約１００ミクロンの平均粒径を有することができる。実際、研磨粒子８００は、少なくとも約１５０ミクロン、例えば少なくとも約２００ミクロン、少なくとも約３００ミクロン、少なくとも約４００ミクロン、少なくとも約５００ミクロン、少なくとも約６００ミクロン、少なくとも約７００ミクロン、少なくとも約８００ミクロン、またはさらには少なくとも約９００ミクロンの平均粒径を有することができる。さらに、研磨粒子８００は、約５ｍｍ以下、例えば約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、またはさらには約１．５ｍｍ以下の平均粒径を有することができる。研磨粒子１００は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内の平均粒径を有し得ることが理解されよう。

【0070】

本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、改善された性能を促すことができるフラッシング（ｆｌａｓｈｉｎｇ）率を有することができる。とりわけ、フラッシングは図８Ｃに図示されているように、粒子の一側面に沿って見たときの面積を規定する。フラッシングは本体のボックス８８８および８８９内の側面から延びる。フラッシングは本体の上面および底面に近い先細領域を表すことができる。フラッシングは、本体の側面の最も内側の点（例えば、８９１）と側面の最も外側の点（例えば、８９２）との間に延びるボックス内に含まれる側面に沿った本体の面積の割合として測定することができる。特定の一実施態様において、本体は、特定の量のフラッシングを有することができ、これはボックス８８８、８８９および８９０内に含まれる本体の全面積に対するボックス８８８および８８９内に含まれる面積の割合であることができる。一実施形態によると、本体のフラッシング率（ｆ）は少なくとも約１０％であることができる。別の実施形態では、フラッシング率はそれより大きく、例えば少なくとも約１２％、例えば少なくとも約１４％、少なくとも約１６％、少なくとも約１８％、またはさらには少なくとも約２０％であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、本体のフラッシング率は制御でき、約４５％以下、例えば約４０％以下、またはさらには約３６％以下であってよい。本体のフラッシング率は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記のフラッシング率は成形研磨粒子のバッチについての平均フラッシング率または中央フラッシング率を表すことができると理解されよう。

【0071】

フラッシング率は図８Ｃに示されるように、その側面を下にして成形研磨粒子を設置して、本体を横から見て白黒画像を生成することにより測定され得る。フラッシングの計算を含む画像の生成および分析に好適プログラムはＩｍａｇｅＪソフトウェアであることができる。フラッシング率は、中心８９０およびボックス８８８および８８９内の面積を含む、側面で見られる本体の全面積（斜線部全面積）に対する、ボックス８８８および８８９内の本体８０１の面積を決定することにより計算され得る。このような手順は、粒子の好適なサンプリングのために行われて、平均値、中央値および／または標準偏差値を得ることができる。

【0072】

本明細書の実施形態による成形研磨粒子のバッチは、好適なサンプルサイズからの寸法特性の標準偏差により測定される改善された寸法均一性を示し得る。一実施形態によると、成形研磨粒子は、バッチからの好適なサンプルサイズの粒子についてのフラッシング率（ｆ）の標準偏差として計算され得る、フラッシング変動（Ｖｆ）を有することができる。一実施形態によると、フラッシング変動は、約５．５％以下、例えば、約５．３％以下、約５％以下または約４．８％以下、約４．６％以下またはさらには約４．４％以下であることができる。非限定的な一実施形態において、フラッシング変動（Ｖｆ）は少なくとも約０．１％であることができる。フラッシング変動は、上述した任意の最小割合から最大割合の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0073】

本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、少なくとも４０００の高さ（ｈｉ）とフラッシングの乗数値（ｈｉＦ）を有することができる。ここで、ｈｉＦ＝（ｈｉ）（ｆ）であり、「ｈｉ」は上記のような本体の最小内側高さを表し、「ｆ」はフラッシング率を表す。特定の例では、本体の高さとフラッシングの乗数値（ｈｉＦ）はそれより大きく、例えば、少なくとも約４５００ミクロン％、少なくとも約５０００ミクロン％、少なくとも約６０００ミクロン％、少なくとも約７０００ミクロン％またはさらには少なくとも約８０００ミクロン％であることができる。さらに、非限定的な一実施形態では、高さとフラッシングの乗数値は、約４５０００ミクロン％以下、例えば、約３００００ミクロン％以下、約２５０００ミクロン％以下、約２００００ミクロン％以下またはさらには約１８０００ミクロン％以下であることができる。本体の高さとフラッシングの乗数値は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の乗数値は成形研磨粒子のバッチについての中央乗数値（ＭｈｉＦ）を表すことができると理解されよう。

【0074】

本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、等式ｄＦ＝（ｄ）（Ｆ）で計算されるディッシング（ｄ）とフラッシング（Ｆ）の乗数値（ｄＦ）を有することができる。ｄＦは、約９０％以下であり、「ｄ」はディッシング値を表し「ｆ」は本体のフラッシング率を表す。特定の例において、本体のディッシング（ｄ）とフラッシング（Ｆ）の乗数値（ｄＦ）は、約７０％以下、例えば約６０％以下、約５５％以下、約４８％以下、約４６％以下であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、ディッシング（ｄ）とフラッシング（Ｆ）の乗数値（ｄＦ）は少なくとも約１０％、例えば少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２２％、少なくとも約２４％またはさらには少なくとも約２６％であることができる。本体のディッシング（ｄ）とフラッシング（Ｆ）の乗数値（ｄＦ）は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の乗数値は成形研磨粒子のバッチについての中央乗数値（ＭｄＦ）を表すことができると理解されよう。

【0075】

本明細書における実施形態の成形研磨粒子は、等式ｈｉ／ｄ＝（ｈｉ）／（ｄ）として計算される高さとディッシングの比（ｈｉ／ｄ）を有することができる。ｈｉ／ｄは約１０００以下であり、「ｈｉ」は上述のような最小内側高さを表し、「ｄ」は本体のディッシングを表す。特定の例において、本体の比（ｈｉ／ｄ）は約９００ミクロン以下、約８００ミクロン以下、約７００ミクロン以下またはさらには約６５０ミクロン以下であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、比（ｈｉ／ｄ）は少なくとも約１０ミクロン、例えば少なくとも約５０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ミクロンまたはさらには少なくとも約２７５ミクロンであることができる。本体の比（ｈｉ／ｄ）は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、上記の高さとディッシングの比は成形研磨粒子のバッチについての高さとディッシングの比の中央値（Ｍｈｉ／ｄ）を表すことができると理解されよう。

【0076】

研磨物品

【0077】

図１Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。図示されているように、研磨物品１００は裏材１０１を含むことができる。裏材１０１としては有機材料、無機材料およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の場合には、裏材１０１としては織布材料を挙げることができる。しかし、裏材１０１は不織布材料でできていてもよい。特に好適な裏地材料としては、ポリマー類を含む有機材料、詳細には、ポリエステル、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリイミド、例えば、デュポン社製ＫＡＰＴＯＮ、および紙を挙げることができる。いくつかの好適な無機材料としては、金属、合金、詳細には、銅、アルミニウム、鋼およびこれらの組み合わせの箔を挙げることができる。研磨物品１００は、本明細書でさらに詳細に記述される、例えば接着剤層（例えば、メイクコート、サイズコート、フロントフィル等）等のその他の構成要素を含むことができると理解されよう。

【0078】

さらに図示されるように、研磨物品１００は、裏材１０１の上を覆う、より詳細には裏材１０１に結合される成形研磨粒子１０２を含むことができる。とりわけ、成形研磨粒子１０２は裏材１０１の第１の所定位置１１２に配置され得る。さらに図示されるように、研磨物品１００は、第２の所定位置１１３にて裏材１０１の上を覆うことができる、より詳細には裏材１０１に結合できる成形研磨粒子１０３をさらに含むことができる。研磨物品１００は、第３の所定位置１１４にて裏材１０１の上を覆い、より詳細には裏材１０１に結合される成形研磨粒子１０４をさらに含むことができる。さらに図１Ａに図示されるように、研磨物品１００は、第４の所定位置１１５にて裏材１０１の上を覆い、より詳細には裏材１０１に結合される成形研磨粒子１０５をさらに含むことができる。さらに図示されるように、研磨物品１００は、第５の所定位置１１６にて裏材１０１の上を覆い、より詳細には裏材１０１に結合される成形研磨粒子をさらに含むことができる。本明細書に記載される任意の成形研磨粒子は本明細書に記載されるような１つ以上の接着剤層を介して裏材１０１に結合され得ると理解されよう。

【0079】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、第１の組成物を有することができる。例えば、第１の組成物としては結晶性材料を挙げることができる。特定の一実施形態において、第１の組成物としてはセラミック材料、例えば、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、酸窒化物、酸炭化物およびこれらの組み合わせを挙げることができる。より詳細には、第１の組成物は、本質的に酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、酸窒化物、酸炭化物およびこれらの組み合わせからなってもよいように、本質的にセラミックからなってもよい。さらに、代替的実施形態では、第１の組成物としては超砥粒材料を挙げることができる。さらにその他の実施形態では、第１の組成物としては単相材料を挙げることができ、より詳細には本質的に単相材料からなってもよい。とりわけ、第１の組成物は単相多結晶性材料であってよい。特定の例では、第１の組成物は限定された結合剤含有量を有してよいため、第１の組成物は約１％以下の結合剤材料を有してもよい。いくつかの好適な例示的結合剤材料としては、有機材料、より詳細には、ポリマー含有化合物を挙げることができる。さらに、第１の組成物は結合剤材料を本質的に含まないことができ、有機材料を本質的に含まないことができる。一実施形態によれば、第１の組成物はアルミナを含むことができ、より詳細には本質的にアルミナ、例えば、αアルミナからなってもよい。

【0080】

さらに別の実施形態において、成形研磨粒子１０２は、少なくとも２つの異なる種類の砥粒を本体に含む複合材料であることができる第１の組成物を有することができる。異なる種類の砥粒は互いに異なる組成を有する砥粒であると理解されよう。例えば、本体は少なくとも２つの異なる種類の砥粒を含むように形成することができ、ここで２つの異なる種類の砥粒は窒化物、酸化物、炭化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイヤモンドおよびこれらの組み合わせであることができる。

【0081】

一実施形態では、第１の組成物はドーパント材料を含んでもよく、ドーパント材料は少量で存在する。いくつかの好適な例示的ドーパント材料としては、アルカリ元素、アルカリ土類元素、希土類元素、ハフニウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、モリブデン、バナジウムまたはこれらの組み合わせ等の元素または化合物を挙げることができる。特定の一実施形態において、ドーパント材料としては、元素、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セシウム、プラセオジム、ニオビウム、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、モリブデン、バナジウム、クロム、コバルト、鉄、ゲルマニウム、マンガン、ニッケル、チタン、亜鉛、およびこれらの組み合わせを含む元素または化合物が挙げられる。

【0082】

第２の成形研磨粒子１０３は第２の組成物を有し得る。特定の例では、第２の成形研磨粒子１０３の第２の組成物は実質的に第１の成形研磨粒子１０２の第１の組成物と同じであってよい。より詳細には、第２の組成物は第１の組成物と本質的に同じであってよい。さらに、代替的実施形態では、第２の成形研磨粒子１０３の第２の組成物は第１の成形研磨粒子１０２の第１の組成物と顕著に異なっていてよい。第２の組成物としては第１の組成物に基づいて記述される物質、元素および化合物のいずれかを挙げることができると理解されよう。

【0083】

一実施形態によると、さらに図１Ａに図示されるように、第１の成形研磨粒子１０２および第２の成形研磨粒子１０３は互いに対して所定の分布にて配置されてよい。

【0084】

所定の分布は、意図的に選択される裏材の所定の位置の組み合わせにより定義され得る。所定の分布は、所定の位置が二次元アレイを規定できるようにパターンを含むことができる。アレイは成形研磨粒子の単位により規定される短距離秩序を含むことができる。アレイはまた、配置が対称かつ／または予測可能であることができるように、共に連結される規則的な繰り返し単位を含む長距離秩序を有するパターンであってもよい。アレイは数学式により予測可能な秩序を有してもよい。二次元アレイは多角形、省略、装飾用表示、製品表示または他のデザインの形状に形成することができると理解されよう。

【0085】

所定の分布はさらに非シャドウイング配置を含むことができる。非シャドウイング配置としては、制御された不均一分布、制御された均一分布およびこれらの組み合わせを挙げてよい。特定の例では、非シャドウイング配置としては、放射状パターン、らせん状パターン、葉序パターン、非対称パターン、自己排除ランダム分布、自己排除ランダム分布およびこれらの組み合わせを挙げてもよい。非シャドウイング配置は、研磨粒子（すなわち、成形研磨粒子および／または希釈粒子（ｄｉｌｕｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ））の互いに対する特定の配置を含み、ここで材料除去操作の初期段階中の研磨粒子の重複度は、約２５％以下、例えば約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、またはさらには約５％以下である。特定の例では、非シャドウイング配置は、研磨粒子の分布を含んでもよく、材料除去操作の初期段階中に加工品と係合する際に、研磨粒子の一部（例えば、裏材における成形研磨粒子すべてのうちの少数、裏材における成形研磨粒子すべてのうちの過半数、またはさらには本質的にすべて）は加工品の表面の異なる領域と係合する。非シャドウイング配置は、互いに対して、かつ本明細書における実施形態に記載されるような研削方向に関して成形研磨粒子の特定の分布を利用してよい。研磨粒子の非シャドウイング配置を活用した研磨物品の利用により、従来のパターン配置（すなわち、シャドウイング配置）を使用する他の研磨物品に勝る改善された研削性能を促すことができ、またその他の望ましくない効果、例えば、操作中の研磨物品の方向転換を制限できる。

【0086】

所定の分布は、部分的に、実質的に、または完全に対称であることができる。所定の分布は研磨物品全体を覆うことができるか、研磨物品全体を実質的に覆うことができる（すなわち、５０％超１００％未満）か、研磨物品の複数の部分を覆うことができるか、または研磨物品の一部を覆うことができる（すなわち、物品の表面積の５０％未満）。本発明で使用する場合、「葉序パターン」とは、葉序に関連したパターンを意味する。葉序とは多くの種類の植物における葉、花、芽鱗、小花および種等の側生器官の構造である。多くの葉序パターンは、弧、らせんおよび渦状紋を有する目立つパターンが自然発生する現象により際立つ。ヒマワリの頭の種のパターンはこの現象の一例である。

【0087】

さらに、一実施形態によると、非シャドウイング配置はマイクロ単位を含むことができ、これは成形研磨粒子の互いに対する最小配置として定義されてよい。マイクロ単位は、研磨物品表面の少なくとも一部にて複数回繰り返されてよい。非シャドウイング配置はさらにマクロ単位を含んでよく、これは複数のマイクロ単位を含むことができる。特定の例では、マクロ単位は、互いに対して所定の分布にて配置され、非シャドウイング配置で複数回繰り返される複数のマイクロ単位を有し得る。本明細書における実施形態の研磨物品は１つ以上のマイクロ単位を含むことができる。また、本明細書における実施形態の研磨物品は１つ以上のマクロ単位を含むことができると理解されよう。特定の実施形態では、マクロ単位は予測可能な秩序を有する均一分布にて配置されてよい。さらに、他の例では、マクロ単位は不均一分布で配置されてよく、これは、予測可能な長距離または短距離秩序を有しない無秩序分布を含んでよい。

【0088】

ここで簡単に図２５〜２７を参照すると、さまざまな非シャドウイング配置が図示されている。特に、図２５は、非シャドウイング配置の図示であり、位置２５０１は、１つ以上の成形研磨粒子、希釈粒子およびこれらの組み合わせが占める所定の位置を表す。位置２５０１は図示されるようなＸ軸およびＹ軸上の位置として定義されてよい。さらに、位置２５０６および２５０７はマイクロ単位２５２０を規定できる。さらに２５０６および２５０９はマイクロ単位２５２１を規定できる。さらに図示されるように、マイクロ単位は物品の少なくとも一部の表面で繰り返されてよく、マクロ単位２５３０を規定できる。特定の例では、成形研磨粒子の位置を表す位置２５０１は、Ｙ軸に平行な研削方向に対して非シャドウイング配置で配置される。

【0089】

図２６は、非シャドウイング配置の図示であり、複数の位置（Ｘ軸およびＹ軸上の点として示される）は、１つ以上の成形研磨粒子、希釈粒子およびこれらの組み合わせが占める所定の位置を表す。一実施形態において、位置２６０１および２６０２はマイクロ単位２６２０を規定できる。さらに位置２６０３、２６０４および２６０５はマイクロ単位２６２１を規定できる。さらに図示されるように、マイクロ単位は物品の少なくとも一部の表面で繰り返されてよく、マクロ単位２６３０を規定できる。図示されているように、他のマクロ単位が存在してもよいことが理解されよう。特定の例において、成形研磨粒子の位置を表す位置２６０１は、Ｙ軸またはＸ軸に平行な研削方向に対して非シャドウイング配置で配置される。

【0090】

図２７は、非シャドウイング配置の図示であり、複数の位置（Ｘ軸およびＹ軸上の点として示される）は、１つ以上の成形研磨粒子、希釈粒子およびこれらの組み合わせが占める所定の位置を表す。一実施形態において、位置２７０１および２７０２はマイクロ単位２７２０を規定できる。さらに位置２７０１および２７０３はマイクロ単位２７２１を規定できる。さらに図示されるように、マイクロ単位は物品の少なくとも一部の表面で繰り返されてよく、マクロ単位２７３０を規定できる。特定の例では、成形研磨粒子の位置を表す位置はすべて、Ｙ軸またはＸ軸に平行な研削方向に対して非シャドウイング配置で配置される。

【0091】

成形研磨粒子間の所定の分布はさらに、成形研磨粒子それぞれの所定の配向特性のうち少なくとも１つにより定義できる。例示的な所定の配向特性として、所定の回転配向、所定の横方向配向、所定の縦方向配向、所定の垂直配向、所定の先端高さおよびこれらの組み合わせを挙げることができる。裏材１０１は、裏材１０１の長さに沿って延び、これを規定する縦軸１８０および裏材１０１の幅に沿って延び、これを規定する横軸１８１によって規定され得る。

【0092】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、裏材１０１の横軸１８１に対する特定の第１の横方向位置によって規定される第１の所定の位置１１２に位置することができる。さらに、成形研磨粒子１０３は、裏材１０１の横軸１８１に対する第２の横方向位置により規定される第２の所定の位置を有し得る。とりわけ、成形研磨粒子１０２および１０３は、裏材１０１の横軸１８１に平行な横方向平面１８４に沿って測定したときの２つの隣接する成形研磨粒子１０２と１０３との間の最小距離として定義される、横方向空間１２１により互いに離間されてよい。一実施形態によると、横方向空間１２１は０より大きくなり得るため、いくらかの距離が成形研磨粒子１０２と１０３との間に存在する。しかし、図示されてはないが、横方向空間１２１は０であることができ、隣接する成形研磨粒子が接触し、部分的に重なり合いさえすることができる。

【0093】

その他の実施形態では、横方向空間１２１は少なくとも約０．１（ｗ）であることができ、ここでｗは成形研磨粒子１０２の幅を表す。一実施形態によると、成形研磨粒子の幅は側面に沿って延びる本体の最長寸法である。別の実施形態では、横方向空間１２１は、少なくとも約０．２（ｗ）、例えば少なくとも約０．５（ｗ）、少なくとも約１（ｗ）、少なくとも約２（ｗ）、またはそれ以上であることができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態では、横方向空間１２１は約１００（ｗ）以下、約５０（ｗ）以下またはさらには約２０（ｗ）以下であることができる。横方向空間１２１は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。隣接する成形研磨粒子間の横方向空間の制御により、研磨物品の改善された研削性能を促すことができる。

【0094】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、裏材１０１の縦軸１８０に対する第１の縦方向位置によって規定される第１の所定の位置１１２に位置することができる。さらに、成形研磨粒子１０４は、裏材１０１の縦軸１８０に対する第２の縦方向位置によって規定される第３の所定の位置１１４に位置することができる。さらに図示されるように、縦方向空間１２３が成形研磨粒子１０２と１０４との間に存在してよく、これは縦軸１８０に平行な方向で測定したときの２つの隣接する成形研磨粒子１０２と１０４の間の最小距離によって定義され得る。一実施形態によると、縦方向空間１２３は０より大きくなり得る。さらに、図示されてはいないが、縦方向空間１２３は０であることができるため、隣接する成形研磨粒子は接触するかまたは互いに重なり合いすらすることが理解されよう。

【0095】

その他の場合、縦方向空間１２３は少なくとも約０．１（ｗ）であることができ、ここでｗは本明細書に記載されるような成形研磨粒子の幅を表す。他のさらなる特定の例では、縦方向空間は、少なくとも約０．２（ｗ）、少なくとも約０．５（ｗ）、少なくとも約１（ｗ）、または少なくとも約２（ｗ）であることができる。さらに、縦方向空間１２３は約１００（ｗ）以下、例えば約５０（ｗ）以下、またはさらには約２０（ｗ）以下であってよい。縦方向空間１２３は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。隣接する成形研磨粒子間の縦方向空間の制御により、研磨物品の改善された研削性能を促すことができる。

【0096】

一実施形態によると、成形研磨粒子は所定の分布に配置されてよく、ここで特定の関係が横方向空間１２１と縦方向空間１２３との間に存在する。例えば、一実施形態では、横方向空間１２１は縦方向空間１２３より大きくなり得る。さらに、別の非限定的な実施形態において、縦方向空間１２３は横方向空間１２１よりも大きくてもよい。さらに、さらなる別の実施形態において、成形研磨粒子は、横方向空間１２１および縦方向空間１２３が互いに本質的に同一になるように裏材に配置されてもよい。縦方向空間と横方向空間との相対的な関係の制御により改善された研削性能を促すことができる。

【0097】

さらに図示されるように、縦方向空間１２４が成形研磨粒子１０４と１０５との間に存在してよい。また、所定の分布は、特定の関係が縦方向空間１２３と縦方向空間１２４との間に存在できるように形成されてもよい。例えば、縦方向空間１２３は、縦方向空間１２４とは異なり得る。あるいは、縦方向空間１２３は縦方向空間１２４で本質的に同一であることができる。異なる成形研磨粒子間の縦方向空間の相対的差異の制御により、研磨物品の改善された研削性能を促すことができる。

【0098】

さらに、成形研磨粒子の研磨物品１００における所定の分布は、横方向空間１２１が横方向空間１２２に対して特定の関係を有し得るようにすることができる。例えば、一実施形態では、横方向空間１２１は縦方向空間１２２と本質的に同じであることができる。あるいは、成形研磨粒子の研磨物品１００における所定の分布は、横方向空間１２１が横方向空間１２２とは異なるように制御できる。異なる成形研磨粒子間の縦方向空間の相対的差異の制御により、研磨物品の改善された研削性能を促すことができる。

【0099】

図１Ｂは、一実施形態による研磨物品の一部の側面図である。図示されているように、研磨物品１００は、裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子１０２と、裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子１０２から離間された成形研磨粒子１０４とを含むことができる。一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は接着剤層１５１を介して裏材１０１に結合され得る。さらにまたは代替的に、成形研磨粒子１０２は接着剤層１５２を介して裏材１０１に結合され得る。本明細書に記載される成形研磨粒子のいずれかは本明細書に記載されるような１つ以上の接着剤層を介して裏材１０１に結合され得ると理解されよう。

【0100】

一実施形態によると、研磨物品１００は裏材の上を覆う接着剤層１５１を含むことができる。一実施形態によると、接着剤層１５１はメイクコートを含むことができる。メイクコートは裏材１０１の表面の上を覆い、成形研磨粒子１０２および１０４の少なくとも一部を取り囲むことができる。本明細書における実施形態の研磨物品は、接着剤層１５１および裏材１０１の上を覆い、成形研磨粒子１０２および１０４の少なくとも一部を取り囲む接着剤層１５２をさらに含むことができる。接着剤層１５２は特定の場合にサイズコートであってもよい。

【0101】

ポリマー配合物を使用して、研磨物品の任意の種々の接着剤層１５１または１５２を形成してよく、これはフロントフィル、プレサイズコート、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を含むことができるがこれらに限定されない。フロントフィルを形成するために使用される場合、ポリマー配合物は一般的に、ポリマー樹脂、フィブリル化繊維（好ましくはパルプの形態）、充填材料、およびその他の任意の添加剤を含み得る。いくつかのフロントフィルの実施形態に好適な配合物は、フェノール樹脂、ウォラストナイト充填剤、消泡剤、界面活性剤、フィブリル化繊維および残部の水等の材料を含み得る。好適なポリマー樹脂材料としては、フェノール樹脂、尿素／ホルムアルデヒド樹脂、フェノール／ラテックス樹脂、およびこれらの樹脂の組み合わせを含む熱硬化性樹脂から選択される硬化性樹脂が挙げられる。その他の好適なポリマー樹脂材料としてはさらに、放射線硬化性樹脂、例えば、電子ビーム、紫外放射線または可視光を使用して硬化可能な樹脂、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート化エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリレート化ウレタンおよびポリエステルアクリレートのアクリレート化オリゴマー、ならびにモノアクリレート化モノマーおよび多アクリレート化モノマーを含むアクリレート化モノマーも挙げられる。配合物はまた、浸食性を向上させることによって堆積された研磨複合材料の自己研磨特性を向上させることができる非反応性熱可塑性樹脂結合剤を含むこともできる。このような熱可塑性樹脂の例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールおよびポリオキシプロピレン−ポリオキシエテンブロックコポリマー等が挙げられる。裏材へのフロントフィルの使用によって、好適なメイクコートの適用ならびに所定の配向における成形研磨粒子の改善された適用および配向のために、表面の均一性を改善できる。

【0102】

接着剤層１５１および１５２のいずれかが単一のプロセスで裏材１０１の表面に適用することができるか、あるいは、成形研磨粒子１０２および１０４は接着剤層１５１または１５２のうち一方の材料と組み合わせて、混合物として裏材１０１の表面に適用され得る。メイクコートとして使用するための接着剤層１５１の好適な材料としては、有機材料、特にポリマー材料、例えばポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリシロキサン、シリコーン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、天然ゴム、デンプン、セラックおよびこれらの混合物等を挙げることができる。一実施形態では、接着剤層１５１はポリエステル樹脂を含むことができる。コーティングされた裏材１０１は次いで、樹脂および研磨粒子材料を基材に対して硬化させるために加熱することができる。一般的に、コーティングされた裏材１０１はこの硬化プロセス中に約１００℃から２５０℃未満の温度まで加熱することができる。

【0103】

接着剤層１５２は研磨物品上に形成してよく、これはサイズコートの形態であってよい。特定の実施形態では、接着剤層１５２は、裏材１０１に対して所定位置にて成形研磨粒子１０２および１０４を覆い結合するように形成されるサイズコートであることができる。接着剤層１５２は有機材料を含むことができ、本質的にポリマー材料から製造されてよく、とりわけ、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリシロキサン、シリコーン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、天然ゴム、デンプン、セラックおよびこれらの混合物を使用することができる。

【0104】

図示されてはないが、研磨物品は成形研磨粒子１０４および１０５とは異なる希釈研磨粒子を含むことができることが理解されよう。例えば、希釈粒子は成形研磨粒子１０２および１０４とは組成、二次元形状、三次元形状、サイズおよびこれらの組み合わせが異なることができる。例えば、研磨粒子５０７は無秩序な形状を有する従来の粉砕された研磨グリットを表すことができる。研磨粒子５０７は成形研磨粒子５０５の中央粒径値未満の中央粒径値を有し得る。

【0105】

さらに図示されるように、成形研磨粒子１０２は裏材１０１に対して側面配向にて配向され得、成形研磨粒子１０２の側面１７１は、裏材１０１と直接接触することができるか、または少なくとも裏材１０１の上面に最も近接した成形研磨粒子１０２の表面であることができる。一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、成形研磨粒子１０２の主表面１７２と裏材１０１の主表面１６１との間の傾斜角（Ａ_Ｔ１）１３６により定義される垂直配向を有することができる。傾斜角１３６は成形研磨粒子１０２の表面１７２と裏材１０１の上面１６１との間の最小角度または鋭角として定義され得る。一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は所定の垂直配向を有する位置に配置され得る。一実施形態によると、傾斜角１３６は少なくとも約２°、例えば、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°であることができる。さらに、傾斜角１３６は約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。傾斜角１３６は、上述した任意の最小角度から最大角度の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0106】

さらに図示されるように、研磨物品１００は側面配向にて成形研磨粒子１０４を含むことができ、成形研磨粒子１０４の側面１７１は、裏材１０１の上面１６１と直接接触するかまたは最も近接する。一実施形態によると、成形研磨粒子１０４は、成形研磨粒子１０４の主表面１７２と裏材１０１の上面１６１との間の角度を定義する第２の傾斜角（Ａ_Ｔ２）１３７により定義される垂直配向を有する位置にあることができる。傾斜角１３７は成形研磨粒子１０４の主表面１７２と裏材１０１の上面１６１との間の最小角度として定義されてよい。さらに傾斜角１３７は少なくとも約２°、例えば、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°の値を有することができる。さらに、傾斜角１３６は約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。傾斜角１３６は、上述した任意の最小角度から最大角度の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0107】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、成形研磨粒子１０４の所定の垂直配向と同じ所定の垂直配向を有することができる。あるいは、研磨物品１００は、成形研磨粒子１０２の所定の垂直配向が成形研磨粒子１０４の所定の垂直配向とは異なることができるように形成されてもよい。

【0108】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２および１０４は、これらが垂直配向の差により定義される異なる所定の垂直配向を有するように配置されてもよい。垂直配向の差は、傾斜角１３６と傾斜角１３７との差の絶対値であることができる。一実施形態によると、垂直配向の差は少なくとも約２°、例えば、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°であることができる。さらに、垂直配向の差は約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。垂直配向の差は任意の最小角度から最大角度の範囲内にあり得ることが理解されよう。研磨物品１００の成形研磨粒子間の垂直配向の差の制御により、改善された研削性能を促すことができる。

【0109】

さらに図示されるように、成形研磨粒子は所定の先端高さを有するように裏材に配置され得る。例えば、成形研磨粒子１０２の所定の先端高さ（ｈ_Ｔ１）１３８は、裏材の上面１６１と成形研磨粒子１０２の最上面１４３との最長距離であることができる。特に、成形研磨粒子１０２の所定の先端高さ１３８は、成形研磨粒子１０２が延びる裏材の上面１６１から上の最長距離を定義することができる。さらに図示されるように、成形研磨粒子１０４は、裏材１０１の上面１６１と成形研磨粒子１０４の最上面１４４との間の距離として定義される所定の先端高さ（ｈ_Ｔ２）１３９を有することができる。測定はＸ線、共焦点顕微鏡ＣＴ、マイクロメジャー（ｍｉｃｒｏｍｅａｓｕｒｅ）、白色光干渉法およびこれらの組み合わせによって行われてよい。

【0110】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、成形研磨粒子１０４の所定の先端高さ１３９とは異なり得る所定の先端高さ１３８を有するように裏材１０１に配置され得る。とりわけ、所定の先端高さの差（Δｈ_Ｔ）は平均先端高さ１３８と平均先端高さ１３９との間の距離として定義され得る。一実施形態によると、所定の先端高さの差は少なくとも約０．０１（ｗ）であることができ、ここで（ｗ）は本明細書に記載されるような成形研磨粒子の幅を表す。他の例では、先端高さの差は少なくとも約０．０５（ｗ）、少なくとも約０．１（ｗ）、少なくとも約０．２（ｗ）、少なくとも約０．４（ｗ）、少なくとも約０．５（ｗ）、少なくとも約０．６（ｗ）、少なくとも約０．７（ｗ）、またはさらには少なくとも約０．８（ｗ）であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、先端高さの差は約２（ｗ）以下であることができる。先端高さの差は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。研磨物品１００の成形研磨粒子間の平均先端高さ、より詳細には平均先端高さの差の制御により改善された研削性能を促すことができる。

【0111】

平均先端高さの差を有する成形研磨粒子についてここでは言及しているが、研磨物品の成形研磨粒子は、成形研磨粒子間の平均先端高さに本質的に差がないように同じ平均先端高さを有してもよいと理解されよう。例えば、本明細書に記載されるように、ある群の成形研磨粒子は、その群の成形研磨粒子それぞれの垂直先端高さが実質的に同じであるように研磨物品に配置されてよい。

【0112】

図１Ｃは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図である。図示されているように、成形研磨粒子１０２および１０４は裏材１０１に対して平坦配向で配向され得、成形研磨粒子１０２および１０４の主表面１７４の少なくとも一部、特に最大表面積を有する主表面（すなわち、上部主表面１７２とは反対側の底面１７４）が裏材１０１と直接接触できる。あるいは、平坦配向では、主表面１７４の一部は裏材１０１と直接接触していなくてもよいが、成形研磨粒子の裏材１０１の上面１６１に最も近接した表面であることができる。

【0113】

図１Ｄは、一実施形態による研磨物品の一部の断面図である。図示されているように、成形研磨粒子１０２および１０４は裏材１０１に対して反転配向で配向され得、成形研磨粒子１０２および１０４の主表面１７２の少なくとも一部（すなわち、上部主表面１７２）が裏材１０１と直接接触できる。あるいは、反転配向では、主表面１７２の一部は裏材１０１と直接接触していなくてもよいが、成形研磨粒子の裏材１０１の上面１６１に最も近接した表面であることができる。

【0114】

図２Ａは、一実施形態による成形研磨粒子の一部の上面図である。図示されているように、研磨物品は、裏材１０１の幅を規定しかつ縦軸１８１に垂直な横軸１８１に対する第１の回転配向を有する第１の位置にて裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子１０２を含むことができる。特に、成形研磨粒子１０２は、横軸１８１と平行な横方向平面１８４と成形研磨粒子１０２の寸法との間の第１の回転角度により規定される所定の回転配向を有することができる。とりわけ、本明細書における寸法への言及は、裏材１０１に（直接または間接的に）結合される表面（例えば、側面または縁部）に沿った成形研磨粒子１０２の中心点２２１を通って延びる成形研磨粒子の二等分軸２３１への言及であることができる。したがって、側面配向で配置される成形研磨粒子（図１Ｂ参照）との関係においては、二等分軸２３１は、中心点２２１を通り、裏材１０１の表面１８１に最も近接する側面１７１の幅（ｗ）方向に延びる。さらに、所定の回転配向は中心点２２１を通って延びる横方向平面１８４との最小角度２０１として定義され得る。図２Ａに図示したように、成形研磨粒子１０２は、二等分軸２３１と横方向平面１８４との間の最小角度として定義される所定の回転角度を有することができる。一実施形態によると、回転角度２０１は０°であることができる。他の実施形態において、回転角度はそれより大きくてもよく、例えば、少なくとも約２°、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°であることができる。さらに、さらに、回転角度２０１によって定義される所定の回転配向は約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。所定の回転配向は任意の最小角度から最大角度の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0115】

さらに図２Ａに図示されるように、成形研磨粒子１０３は、裏材１０１の上を覆い、所定の回転配向を有する位置１１３にあることができる。とりわけ、成形研磨粒子１０３の所定の回転配向は、横軸１８１と平行な横方向平面１８４と、成形研磨粒子１０２の中心点２２２を通って裏材１０１の表面１８１に最も近接した側面の幅（ｗ）方向に延びる成形研磨粒子１０３の二等分軸２３２により定義される寸法との間の最小角度として特徴付けることができる。一実施形態によると、回転角度２０８は０°であることができる。他の実施形態において、回転角度２０８はそれより大きくてもよく、例えば、少なくとも約２°、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°であることができる。さらに、回転角度２０８によって定義される所定の回転配向は、約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。所定の回転配向は任意の最小角度から最大角度の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0116】

一実施形態によると、成形研磨粒子１０２は、回転角度２０８によって定義される成形研磨粒子１０３の所定の回転配向とは異なる、回転角度２０１によって定義される所定の回転配向を有することができる。特に、成形研磨粒子１０２と１０３間の回転角度２０１と回転角度２０８との差は、所定の回転配向の差を定義することができる。特定の例では、所定の回転配向の差は０°であることができる。他の例では、任意の２つの成形研磨粒子間の所定の回転配向の差はそれより大きくてもよく、例えば、少なくとも約１°、少なくとも約３°、少なくとも約５°、少なくとも約１０°、少なくとも約１５°、少なくとも約２０°、少なくとも約２５°、少なくとも約３０°、少なくとも約３５°、少なくとも約４０°、少なくとも約４５°、少なくとも約５０°、少なくとも約５５°、少なくとも約６０°、少なくとも約７０°、少なくとも約８０°、またはさらには少なくとも約８５°であることができる。さらに、任意の２つの成形研磨粒子間の所定の回転配向の差は約９０°以下、例えば約８５°以下、約８０°以下、約７５°以下、約７０°以下、約６５°以下、約６０°以下、例えば約５５°以下、約５０°以下、約４５°以下、約４０°以下、約３５°以下、約３０°以下、約２５°以下、約２０°以下、例えば約１５°以下、約１０°以下、またはさらには約５°以下であってよい。所定の回転配向の差は任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0117】

図２Ｂは、一実施形態による成形研磨粒子を含む研磨物品の一部の斜視図である。図示されているように、研磨物品は、裏材１０１の幅を規定する横軸１８１に対して第１の回転配向を有する第１の位置１１２にて、裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子１０２を含むことができる。成形研磨粒子の所定の配向特性の特定の態様は、図示されるようにｘ、ｙ、ｚの三次元軸に対する関係で記述されてよい。例えば、成形研磨粒子１０２の所定の縦方向配向は、裏材１０１の縦軸１８０に平行に延びるｙ軸上の成形研磨粒子の位置によって規定されてよい。さらに、成形研磨粒子１０２の所定の縦方向配向は、裏材１０１の横軸１８１に平行に延びるｘ軸上の成形研磨粒子の位置によって規定されてよい。さらに、成形研磨粒子１０２の所定の回転配向は、横軸１８１に平行な軸または平面に対応するｘ軸と、裏材１０１に（直接または間接的に）結合される成形研磨粒子１０２の側面１７１の中心点２２１を通って延びる成形研磨粒子１０２の二等分軸２３１との間の回転角度１０２にとして定義されてよい。概して図示されているように、成形研磨粒子１０２はさらに、本明細書に記載されるように所定の垂直配向および所定の先端高さを有することができる。とりわけ、本明細書に記載される所定の配向特性の制御を容易にする制御された複数の成形研磨粒子の配置は非常に複雑なプロセスであり、これは当産業においてこれまで検討も展開もされたことがない。

【0118】

説明を単純にするために、本明細書における実施形態は、Ｘ、ＹおよびＺ方向により規定される平面に対する特定の特徴に言及する。しかしながら、研磨物品は、その他の形状（例えば、楕円状または輪状の幾何形状を規定するコーティングされた研磨材ベルトまたは環状形状の裏材を有するコーティングされた研磨材サンドディスク）を有することができることが理解され検討されよう。本明細書における特徴の説明は研磨物品の平面構造に限定されず、本明細書に記載されている特徴はいかなる幾何形状の研磨物品にも適用できる。裏材が円形幾何形状を有する場合では、縦軸および横軸は裏材の中心点を通って延び、互いに直交関係を有する２つの直径であることができる。

【0119】

図３Ａは、一実施形態による研磨物品３００の一部の平面図である。図示されているように、研磨物品３００は成形研磨粒子３１１、３１２、３１３および３１４（３１１〜３１４）を含む成形研磨粒子の第１の群３０１を含むことができる。本明細書で使用する場合、群とは、成形研磨粒子それぞれに対して同一の所定の配向特性を少なくとも１つ（または組み合わせて）有する複数の成形研磨粒子を意味することができる。例示的な所定の配向特性として、所定の回転配向、所定の横方向配向、所定の縦方向配向、所定の垂直配向および所定の先端高さを挙げることができる。例えば、第１の群３０１の成形研磨粒子は、互いに対して実質的に同じ所定の回転配向を有する複数の成形研磨粒子を含む。さらに図示されるように、研磨物品３００は、例えば成形研磨粒子３２１、３２２、３２３および３２４（３２１〜３２４）を含む複数の成形研磨粒子を含む別の群３０３を含むことができる。図示されているように、群３０３は同じ所定の回転配向を有する複数の成形研磨粒子を含むことができる。さらに、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部は、互いに対して（例えば、成形研磨粒子３２１および３２２ならびに成形研磨粒子３２３および３２４）同じ所定の横方向配向を有することができる。さらに、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部は、互いに対して（例えば、成形研磨粒子３２１および３２４ならびに成形研磨粒子３２２および３２３）同じ所定の縦方向配向を有することができる。

【0120】

図示されているように、研磨物品は群３０５を含むことができる。群３０５は、少なくとも１つの共通の所定の配向特性を有する成形研磨粒子３３１、３３２および３３３（３３１〜３３３）を含む複数の成形研磨粒子を含むことができる。図３Ａの実施形態に図示されるように、群３０５内の複数の成形研磨粒子は、互いに対して同じ所定の回転配向を有することができる。さらに、群３０５の複数の成形研磨粒子の少なくとも一部は、互いに対して（例えば、成形研磨粒子３３２および３３３）同じ所定の横方向配向を有することができる。さらに、群３０５の複数の成形研磨粒子の少なくとも一部は、互いに対して同じ所定の縦方向配向を有することができる。成形研磨粒子の群、特に本明細書に記載される特徴を有する成形研磨粒子の群の組み合わせの利用により研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0121】

さらに図示されるように、研磨物品３００は、群３０１、３０３および３０５の間に延びるチャネル領域３０７および３０８によって分離され得る群３０１、３０３および３０５を含むことができる。特定の例では、チャネル領域は、成形研磨粒子を実質的に含まないことができる研磨物品上の領域であることができる。さらに、チャネル領域３０７および３０８は群３０１、３０３および３０５間の液体を移動させるように構成されてよく、これによって研磨物品の削り屑除去および研削性能を改善することができる。チャネル領域３０７および３０８は成形研磨物品の表面上の所定の領域であることができる。チャネル領域３０７および３０８は、群３０１、３０３および３０５の隣接する成形研磨粒子間の縦方向空間または横方向空間とは異なる、詳細にはこれら空間よりも幅および／または長さが大きい、群３０１、３０３および３０５間の専用の領域を規定することができる。

【0122】

チャネル領域３０７および３０８は裏材１０１の縦軸１８０に平行もしくは垂直であるか、または横軸１８１に平行もしくは垂直である方向に沿って延びることができる。特定の例では、チャネル領域３０７および３０８はそれぞれ、チャネル領域３０７および３０８の中心に沿って、かつチャネル領域３０７および３０８の縦方向寸法に沿って延びる軸３５１および３５２を有することができ、裏材１０１の縦軸３８０に対して所定の角度を有することができる。さらに、チャネル領域３０７および３０８の軸３５１および３５２は裏材１０１の横軸１８１に対して所定の角度を成すことができる。制御されたチャネル領域の配向により研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0123】

さらに、チャネル領域３０７および３０８は、研削方向３５０に対して所定の配向を有するように形成されてよい。例えば、チャネル領域３０７および３０８は研削方向３５０に平行または垂直な方向に沿って延びることができる。特定の例では、チャネル領域３０７および３０８はそれぞれ、チャネル領域３０７および３０８の中心に沿って、かつチャネル領域３０７および３０８の縦方向寸法に沿って延びる軸３５１および３５２を有することができ、研削方向３５０に対して所定の角度を有することができる。制御されたチャネル領域の配向により研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0124】

少なくとも１つの実施形態については、図示されているように、群３０１は複数の成形研磨粒子を含むことができ、群３０１内の複数の成形研磨粒子の少なくとも一部はパターン３１５を規定できる。図示されているように、複数の成形研磨粒子３１１〜３１４は互いに対して、下向きに見て四辺形の形態等の二次元アレイをさらに規定する所定の分布で配置され得る。アレイとは、成形研磨粒子の単位配置により規定される短距離秩序を有し、かつさらに共に連結された規則的な繰り返し単位を含む長距離秩序を有するパターンである。他の二次元アレイは他の多角形、省略、装飾用表示、製品表示または他のデザインの形状を含んで形成することができると理解されよう。さらに図示されるように、群３０３は、四辺形の二次元アレイを規定するパターン３２５にも配置され得る複数の成形研磨粒子３２１〜３２４を含むことができる。さらに、群３０５は、互いに対して三角形パターン３３５の形態の所定の分布を規定するように配置され得る複数の成形研磨粒子３３１〜３３４を含むことができる。

【0125】

一実施形態によると、群３０１の複数の成形研磨粒子は、別の群（例えば、群３０３または３０５）の成形研磨粒子とは異なるパターンを規定してもよい。例えば、群３０１の成形研磨粒子は、裏材１０１における配向に関して群３０５のパターン３３５とは異なるパターン３１５を規定してもよい。また、群３０１の成形研磨粒子は、研削方向３５０に対する第２の群（例えば、３０３または３０５）のパターンの配向とは対照的な研削方向３５０に対する第１の配向を有するパターン３１５を規定してもよい。

【0126】

成形研磨粒子の群（３０１、３０３または３０５）のいずれか１つは、研削方向に対して特定の配向を有することができる１つ以上のベクトル（例えば、群３０５の３６１または３６２）を規定するパターンを有することができる。特に、ある群の成形研磨粒子は、その群のパターンを規定する所定の配向特性を有することができ、パターンの１つ以上のベクトルをさらに規定できる。例示的実施形態において、パターン３３５のベクトル３６１および３６２は研削方向３５０に対して所定の角度を成すように制御され得る。ベクトル３６１および３６２は、研削方向３５０に対して例えば平行配向、垂直配向、またはさらには非直交もしくは非平行配向（すなわち、鋭角または鈍角を規定するように角度をつけた）を含むさまざまな配向を有してもよい。

【0127】

一実施形態によると、第１の群３０１の複数の成形研磨粒子は別の群（例えば、３０３または３０５）の複数の成形研磨粒子とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有することができる。例えば、群３０１の成形研磨粒子の少なくとも一部は、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部の所定の回転配向とは異なる所定の回転配向を有することができる。さらに、特定の一態様では、群３０１の成形研磨粒子はすべて、群３０３の成形研磨粒子すべての所定の回転配向とは異なる所定の回転配向を有することができる。

【0128】

別の実施形態によると、群３０１の成形研磨粒子の少なくとも一部は、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部の所定の横方向配向とは異なる所定の横方向配向を有することができる。さらに別の態様では、群３０１の成形研磨粒子はすべて、群３０３の成形研磨粒子すべての所定の横方向配向とは異なる所定の横方向配向を有することができる。

【0129】

さらに、別の実施形態では、群３０１の成形研磨粒子の少なくとも一部は、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部の所定の縦方向配向とは異なり得る所定の縦方向配向を有することができる。別の実施形態では、群３０１の成形研磨粒子はすべて、群３０３の成形研磨粒子すべての所定の縦方向配向とは異なり得る所定の縦方向配向を有することができる。

【0130】

さらに、群３０１の成形研磨粒子の少なくとも一部は、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部の所定の垂直配向とは異なる所定の垂直配向を有することができる。さらに、一態様では、群３０１の成形研磨粒子はすべて、群３０３の成形研磨粒子すべての所定の垂直配向とは異なる所定の垂直配向を有することができる。

【0131】

さらに、一実施形態では、群３０１の成形研磨粒子の少なくとも一部は、群３０３の成形研磨粒子の少なくとも一部の所定の先端高さとは異なる所定の先端高さを有することができる。さらに別の特定の実施形態では、群３０１の成形研磨粒子はすべて、群３０３の成形研磨粒子すべての所定の先端高さとは異なる所定の先端高さを有することができる。

【0132】

任意の数の群が、所定の配向特性を有する研磨物品上に種々の領域を形成する研磨物品に含まれてよいと理解されよう。さらに、群のそれぞれは、群３０１および３０３について上記で記述されたように互いに異なり得る。

【0133】

本明細書における１つ以上の実施形態で記載されているように、成形研磨粒子は裏材の所定の位置により規定される所定の分布にて配置され得る。さらにとりわけ、所定の分布は２つ以上の成形研磨粒子間の非シャドウイング配置を規定できる。例えば、特定の一実施形態において、研磨物品は、第１および第２の成形研磨粒子が互いに非シャドウイング配置を規定するように、第１の所定の位置における第１の成形研磨粒子と、第２の所定の位置における第２の成形研磨粒子とを含むことができる。成形研磨粒子が加工品の別々の位置で加工品と最初に接触し、加工品における最初の材料除去位置で最初に重なり合うのを制限するかまたは回避するように構成されるように、非シャドウイング配置は成形研磨粒子の配置によって規定され得る。非シャドウイング配置は改善された研削性能を促すことができる。特定の一実施形態において、第１の成形研磨粒子は複数の成形研磨粒子により規定される群の一部であることができ、第２の成形研磨粒子は複数の成形研磨粒子により規定される第２の群の一部であることができる。第１の群は裏材の第１の列を規定でき、第２の群は裏材の第２の列を規定でき、第２の群の各成形研磨粒子は第１の群の各成形研磨粒子に対して互い違いにできるため、特定の非シャドウイング配置を規定する。

【0134】

図３Ｂは、一実施形態による、研削方向に対して所定の配向特性を有する成形研磨粒子を含む研磨物品の一部の斜視図である。一実施形態において、研磨物品は、別の成形研磨粒子１０３に対してかつ／または研削方向３８５に対して所定の配向を有する成形研磨粒子１０２を含むことができる。研削方向３８５に対する所定の配向特性の１つまたは組み合わせの制御により改善された研磨物品の研削性能を促すことができる。研削方向３８５は材料除去操作における、加工品に対して目的とする研磨物品の移動方向であってよい。特定の例では、研削方向３８５は裏材１０１の寸法と関係し得る。例えば、一実施形態において、研削方向３８５は裏材の横軸１８１に実質的に垂直であり、かつ裏材１０１の縦軸１８０と実質的に平行であることができる。成形研磨粒子１０２の所定の配向特性は、加工品との成形研磨粒子１０２の最初の接触面を規定し得る。例えば、成形研磨粒子１０２は、主表面３６３および３６４ならびに主表面３６３と３６４の間に延びる側面３６５および３６６を有することができる。成形研磨粒子１０２の所定の配向特性によって、主表面３６３が加工品と最初に接触してから成形研磨粒子１０２の他の表面と接触するように構成されるように粒子を配置できる。このような配向は研削方向３８５に対する正面配向とみなしてよい。より詳細には、成形研磨粒子１０２は、研削方向に対して特定の配向を有する二等分軸２３１を有することができる。例えば、図示されているように、研削方向３８５および二等分軸２３１のベクトルは互いに略垂直である。いかなる範囲の所定の回転配向も成形研磨粒子について考えられるため、研削方向３８５に対していかなる範囲の成形研磨粒子の配向も考えられ、利用できることが理解されよう。

【0135】

成形研磨粒子１０３は、成形研磨粒子１０２および研削方向３８５に対して異なる所定の配向特性を有することができる。図示されているように、成形研磨粒子１０３は、側面３７１および３７２により接合され得る主表面３９１および３９２を含むことができる。さらに、図示されているように、成形研磨粒子１０３は、研削方向３８５ベクトルに対して特定の角度を成す二等分軸３７３を有することができる。図示されているように、成形研磨粒子１０３の二等分軸３７３は、二等分軸３７３と研削方向３８５との間の角度が本質的に０°であるように、研削方向３８５に対して略平行配向を有することができる。したがって、成形研磨粒子の所定の配向特性により、成形研磨粒子の他のいずれかの表面と接触する前に側面３７２と加工品とが最初の接触することを容易にする。このような成形研磨粒子１０３の配向は、研削方向３８５に対して横向き配向とみなすことができる。

【0136】

研磨物品は、互いに対して所定の分布にて配置され得る、より詳細には成形研磨粒子の群を規定する異なる所定の配向特性を有することができる１つ以上の成形研磨粒子の群を含むことができることが理解されよう。本明細書に記載されるような成形研磨粒子の群は、研削方向に対して所定の配向を有することができる。さらに、本明細書における研磨物品は、成形研磨粒子の１つ以上の群を有することができ、各群は研削方向に対して異なる所定の配向を有する。研削方向に対して異なる所定の配向を有する成形研磨粒子の群の利用により研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0137】

図４は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。特に、研磨物品４００は、複数の成形研磨粒子を含む第１の群４０１を含むことができる。図示されているように、成形研磨粒子は互いに対して所定の分布を規定するように配置され得る。より詳細には、所定の分布は下向きに見て、より詳細には三角形状の二次元アレイを規定するパターン４２３の形態であることができる。さらに図示されるように、群４０１は、裏材１０１の上を覆う所定のマイクロ単位４３１を規定する研磨物品４００上に配置され得る。一実施形態によると、マイクロ単位４３１は、下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。いくつかの例示的な二次元形状としては、多角形、楕円形、数字、ギリシャ文字、アルファベット文字、ロシア文字、アラビア文字、漢字、複雑な形状、デザインおよびこれらの任意の組み合わせを挙げることができる。特定の例では、特定のマイクロ単位を有する群の形成によって研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0138】

さらに図示されるように、研磨物品４００は、所定の分布を規定するように裏材１０１の表面上に配置され得る複数の成形研磨粒子を含む群４０４を含むことができる。とりわけ、所定の分布は、パターン、より詳細には略四辺形パターン４２４を規定する複数の成形研磨粒子の配置を含むことができる。図示されているように、群４０４は研磨物品４００表面上のマイクロ単位４３４を規定できる。一実施形態において、群４０４のマイクロ単位４３４は、例えば、多角形形状、より詳細には、下向きに見て研磨物品４００表面において略四辺形（菱型）形状を含む、下向きに見て二次元の形状を有することができる。図４の図示される実施形態において、群４０１は、群４０４のマイクロ単位４３４と実質的に同じマイクロ単位４３１を有することができる。しかし、その他の実施形態では、種々の異なる群が研磨物品表面にて使用でき、より詳細には異なる群はそれぞれ異なるマイクロ単位を有すると理解されよう。

【0139】

さらに図示されるように、研磨物品は、群４０１〜４０４の間に延びるチャネル領域４２２および４２１によって分離され得る群４０１、４０２、４０３および４０４を含むことができる。特定の例では、チャネル領域は成形研磨粒子を実質的に含まないことができる。さらに、チャネル領域４２１および４２２は群４０１〜４０４間の液体を移動させるように構成されてよいため、研磨物品の削り屑除去および研削性能をさらに改善することができる。さらに、特定の実施形態では、研磨物品４００は群４０１〜４０４間に延びるチャネル領域４２１および４２２を含むことができ、チャネル領域４２１および４２２は研磨物品４００表面にてパターン化され得る。特定の例では、チャネル領域４２１および４２２は研磨物品の表面に沿って延びる規則的な繰り返しアレイの特徴を表すことができる。

【0140】

図５は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。とりわけ、研磨物品５００は、裏材１０１の上を覆い、より詳細には、裏材１０１に結合される成形研磨粒子５０１を含むことができる。少なくとも１つの実施形態については、本明細書における実施形態の研磨物品は成形研磨粒子の列５１１を含むことができる。列５１１は成形研磨粒子５０１の群を含むことができ、列５１１内の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、互いに対して同じ所定の横方向配向を有することができる。特に、図示されているように、列５１１の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、横軸５５１に対して同じ所定の横方向配向を有することができる。また、第１の列５１１の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、群の一部であってよく、したがって互いに対して同じ少なくとも１つの他の所定の配向特性を有する。例えば、列５１１の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、同じ所定の垂直配向を有する群の一部であることができ、垂直集団を規定することができる。少なくとも別の実施形態については、列５１１の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、同じ所定の回転配向を有する群の一部であることができ、回転集団を規定することができる。さらに、列５１１の成形研磨粒子５０１はそれぞれ、互いに対して同じ所定の先端高さを有する群の一部であることができ、先端高さ集団を規定することができる。さらに、図示されているように、研磨物品５００は列５１１の配向に複数の群を含むことができ、これらの群は縦軸１８０に沿って互いに離間され得、より詳細には例えば列５２１、５３１および５４１を含む他の介在する列により互いに離間され得る。

【0141】

さらに図５に図示されるように、研磨物品５００は、互いに対して列５２１を規定するように配置され得る成形研磨粒子５０２を含むことができる。成形研磨粒子５０２の列５２１は、列５１１に関して記載される特徴のいずれかを含むことができる。とりわけ、列５２１の成形研磨粒子５０２は、互いに対して同じ所定の横方向配向を有することができる。さらに、列５２１の成形研磨粒子５０２は、列５１１のいずれか１つの成形研磨粒子５０１の所定の配向特性とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有し得る。例えば、図示されているように、列５２１の成形研磨粒子５０２はそれぞれ、列５１１の成形研磨粒子５０１それぞれの所定の回転配向とは異なる同じ所定の回転配向を有することができる。

【0142】

別の実施形態によると、研磨物品５００は、互いに対して配置され列５３１を規定する成形研磨粒子５０３を含むことができる。列５３１は、他の実施形態、特に列５１１または列５２１に関して記載されるような特徴のいずれかを有することができる。また、図示されているように、列５３１内の成形研磨粒子５０３はそれぞれ、互いに対して同じである少なくとも１つの所定の配向特性を有することができる。また、列５３１内の成形研磨粒子５０３はそれぞれ、列５１１の成形研磨粒子５０１または列５２１の成形研磨粒子５０２のいずれか一方に関する所定の配向特性とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有することができる。とりわけ、図示されるように、列５３１の成形研磨粒子５０３はそれぞれ、成形研磨粒子５０１および列５１１の所定の回転配向ならびに成形研磨粒子５０２および列５２１の所定の回転配向とは異なる、同じ所定の回転配向を有することができる。

【0143】

さらに図示されるように、研磨物品５００は、研磨物品５００表面に、互いに対して配置され列５４１を規定する成形研磨粒子５０４を含むことができる。図示されているように、成形研磨粒子５０４および列５４１はそれぞれ、同じ所定の配向特性を少なくとも１つ有することができる。さらに、一実施形態によると、成形研磨粒子５０４はそれぞれ、同じ所定の配向特性、例えば、列５１１の成形研磨粒子５０１、列５２１の成形研磨粒子５０２および列５３１の成形研磨粒子５０３のうちいずれかの所定の回転方向とは異なる所定の回転配向のうち少なくとも１つを有することができる。

【0144】

さらに図示されるように、研磨物品５００は、各列５１１、５２１、５３１および５４１から少なくとも１つの成形研磨粒子を含む成形研磨粒子の縦列５６１を含むことができる。とりわけ、縦列５６１内の成形研磨粒子はそれぞれ、互いに対して少なくとも１つの所定の配向特性、より詳細には少なくとも所定の縦方向配向を共有することができる。そのため、縦列５６１内の成形研磨粒子はそれぞれ、互いに対して所定の縦方向配向および縦方向平面５６２を有することができる。特定の例では、成形研磨粒子の列、縦列、垂直集団、回転集団および先端高さ集団での配置を含み得る成形研磨粒子の群での配置によって研磨物品の改善された性能を促すことができる。

【0145】

図６は、一実施形態による研磨物品の一部の平面図である。とりわけ、研磨物品６００は互いに対して、縦方向平面６５１に沿って延び、互いに対して少なくとも１つの同じ所定の配向特性を有する縦列６２１を規定するように配置され得る成形研磨粒子６０１を含むことができる。例えば、集団６２１の成形研磨粒子６０１はそれぞれ、互いに対して同じ所定の縦方向配向および縦軸６５１を有することができる。縦列６２１の成形研磨粒子６０１は、例えば互いに対して同じ所定の回転配向を含む、少なくとも１つの他の所定の配向特性を共有できることが理解されよう。

【0146】

さらに図示されるように、研磨物品６００は、裏材１０１にて互いに対して配置され、互いに対して縦方向平面６５２に沿って縦列６２２を規定する成形研磨粒子６０２を含むことができる。縦列６２２の成形研磨粒子６０２は、例えば互いに対する同じ所定の回転配向を含む少なくとも１つの他の所定の配向特性を共有できることが理解されよう。さらに、縦列６２２の成形研磨粒子６０２はそれぞれ、縦列６２１の少なくとも１つの成形研磨粒子６２１の少なくとも１つの所定の配向特性とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有する群を規定できる。より詳細には、縦列６２２の成形研磨粒子６０２はそれぞれ、縦列６２１の成形研磨粒子６０１の所定の配向特性の組み合わせとは異なる所定の配向特性の組み合わせを有する群を規定できる。

【0147】

また、図示されているように、研磨物品６００は、裏材１０１の縦方向平面６５３に沿って互いに対して同じ所定の縦方向配向を有し、縦列６２３を規定する成形研磨粒子６０３を含むことができる。さらに、縦列６２３の成形研磨粒子６０３はそれぞれ、縦列６２１の成形研磨粒子６２１および縦列６２２の成形研磨粒子６０２のうち少なくとも１つの、少なくとも１つの所定の配向特性とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有する群を規定できる。より詳細には、縦列６２３の成形研磨粒子６０３はそれぞれ、縦列６２１の成形研磨粒子６０１および縦列６２２の成形研磨粒子６０２の所定の配向特性の組み合わせとは異なる所定の配向特性の組み合わせを有する群を規定できる。

【0148】

図７Ａは、一実施形態による研磨物品の一部の上面図である。特定の例では、本明細書における研磨物品はさらに、所定の配向における成形研磨粒子の配置を容易にする配向領域を含んでよい。配向領域は研磨物品の裏材１０１に結合され得る。あるいは、配向領域は接着剤層の一部、例えばメイクコートまたはサイズコート等であることができる。さらに別の実施形態では、配向領域は裏材１０１の上を覆うことができ、またはより詳細には裏材１０１と一体化され得る。

【0149】

図７Ａに図示したように、研磨物品７００は成形研磨粒子７０１、７０２、７０３（７０１〜７０３）を含むことができ、成形研磨粒子７０１〜７０３はそれぞれ、対応する配向領域７２１、７２２および７２３（７２１〜７２３）と結合できる。一実施形態によると、配向領域７２１は成形研磨粒子７０１の少なくとも１つの（または組み合わせた）配向特性を規定するように構成され得る。例えば、配向領域７２１は成形研磨粒子７０１に関して所定の回転配向、所定の横方向配向、所定の縦方向配向、所定の垂直配向、所定の先端高さおよびこれらの組み合わせを規定するように構成され得る。さらに、特定の実施形態では、配向領域７２１、７２２および７２３は複数の成形研磨粒子７０１〜７０３と関係することができ、群７９１を規定できる。

【0150】

一実施形態によると、配向領域７２１〜７２３は整列構造、より詳細には、本明細書でさらに詳細に記載されるような整列構造の一部（例えば、別個の接触領域）と関係し得る。配向領域７２１〜７２３は研磨物品の構成要素のいずれか、例えば裏材１０１または接着剤層等と一体化され得、したがって、本明細書でさらに詳細に記載されるような接触領域とみなすことができる。あるいは、配向領域７２１〜７２３は研磨物品を形成する際に整列構造の使用を伴うことができるが、これは裏材とは別個の構成要素であり、研磨物品内に一体化されてよく、必ずしも研磨物品と関連する接触領域を形成しなくてもよい。

【0151】

さらに図示されるように、研磨物品７００は成形研磨粒子７０４、７０５、７０６（７０４〜７０６）をさらに含むことができ、成形研磨粒子７０４〜７０６はそれぞれ、配向領域７２４、７２５、７２６と関係することができる。配向領域７２４〜７２６は成形研磨粒子７０４〜７０６の少なくとも１つの所定の配向特性を制御するように構成され得る。また、配向領域７２４〜７２６は成形研磨粒子７０４〜７０６の群７９２を規定するように構成され得る。一実施形態によると、配向領域７２４〜７２６は配向領域７２１〜７２３から離間され得る。より詳細には、配向領域７２４〜７２６は、成形研磨粒子７０１〜７０３の群７９１の所定の配向特性とは異なる少なくとも１つの所定の配向特性を有する群７９２を規定するように構成され得る。

【0152】

図７Ｂは、一実施形態による研磨物品の一部の図である。特に、図７Ｂは、整列構造および接触領域と関連する１つ以上の成形研磨粒子の少なくとも１つの所定の配向特性を促すように利用されかつ構成され得る整列構造および接触領域の特定の実施形態の図である。

【0153】

図７Ｂは、裏材１０１、裏材１０１の上を覆う第１の群７９１の成形研磨粒子７０１および７０２、裏材１０１の上を覆う第２の群７９２の成形研磨粒子７０４および７０５、裏材１０１の上を覆う第３の群７９３の成形研磨粒子７４４および７４５、ならびに裏材１０１の上を覆う第４の群７９４の成形研磨粒子７４６および７４７を含む研磨物品の一部を含む。種々の複数の異なる群７９１、７９２、７９３および７９４が図示されているが、この図示は限定的なものではなく、本明細書における実施形態の研磨物品は任意の数および配置の群を含むことができることが理解されよう。

【0154】

図７Ｂの研磨物品は、第１の接触領域７２１および第２の接触領域７２２を有する整列構造７６１をさらに含む。整列構造７６１を使用して、裏材において互いに対して所望の配向での成形研磨粒子７０１および７０２の配置を容易にすることができる。本明細書における実施形態の整列構造７６１は研磨物品の永久的な部分であることができる。例えば、整列構造７６１は接触領域７２１および７２２を含むことができ、これらは裏材１０１を覆うことができ、場合によっては、直接裏材１０１に接触できる。特定の例では、整列構造７６１は研磨物品と一体であってもよく、裏材を覆うか、裏材の上を覆う接着剤層の下にあるか、または裏材の上を覆う１つ以上の接着剤層の一体部分であることができる。

【0155】

一実施形態によると、整列構造７６１は成形研磨粒子７０１を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第１の位置７７１で成形研磨粒子７０１を保持するように構成され得る。特定の例では、図７Ｂで図示されているように、整列構造７６１は接触領域７２１を含むことができ、接触領域７２１は、接触領域の幅（ｗ_ｃｒ）および接触領域の長さ（ｌ_ｃｒ）により規定される下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。ここで長さとは接触領域７２１の最長寸法である。少なくとも１つの実施形態によると、接触領域は形状（例えば、二次元形状）を有するように形成することができ、これにより成形研磨粒子７０１の制御された配向を容易にすることができる。より詳細には、接触領域７２１は、１つ以上の（例えば、少なくとも２つの）特定の所定配向特性、例えば所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向等を制御するように構成される二次元形状を有することができる。

【0156】

特定の例では、接触領域７２１および７２２は、対応する成形研磨粒子７０１および７０２の所定の回転配向を容易にすることができる制御された二次元形状を有するように形成され得る。例えば、接触領域７２１は、成形研磨粒子７０１の所定の回転配向を決定するように構成される制御された所定の二次元形状を有することができる。また、接触領域７２２は、成形研磨粒子７０２の所定の回転配向を決定するように構成される制御された所定の二次元形状を有することができる。

【0157】

図示されているように、整列構造は複数の別個の接触領域７２１および７２２を含むことができ、接触領域７２１および７２２はそれぞれ、１つ以上の成形研磨粒子を供給し、一時的にまたは永久的に保持するように構成され得る。場合によっては、整列構造としては、織物、繊維材料、メッシュ、開口部を有する固体構造、ベルト、ローラー、パターン化材料、不連続層材料、パターン化接着材料およびこれらの組み合わせを挙げることができる。

【0158】

複数の接触領域７２１および７２２は、成形研磨粒子の所定の回転配向、少なくとも２つの成形研磨粒子間の所定の回転配向の差、成形研磨粒子の所定の縦方向配向、２つの成形研磨粒子間の縦方向空間、所定の横方向配向、２つの成形研磨粒子間の横方向空間、所定の垂直配向、２つの成形研磨粒子間の所定の垂直配向の差、所定の先端高さ、２つの成形研磨粒子間の所定の先端高さの差のうち少なくとも１つを規定できる。特定の例では、図７Ｂで図示されているように、複数の別個の接触領域は、第１の接触領域７２１および第１の接触領域７２１とは別個の第２の接触領域７２２を含むことができる。接触領域７２１および７２２は互いに対して略同一形状を有するものとして図示されているが、本明細書に記載されるさらなる実施形態に基づいて明らかになるように、第１の接触領域７２１および第２の接触領域７２２は異なる二次元形状を有するように形成することができる。さらに図示されてはないが、本明細書における実施形態の整列構造は成形研磨粒子を供給し、互いに対して異なる所定の回転配向にて成形研磨粒子を含むように構成される第１および第２の接触領域を含むことができることが理解されよう。

【0159】

特定の一実施形態において、接触領域７２１および７２２は、多角形、楕円形、数字、十字形、複数の腕を持つ多角形、ギリシャ文字、アルファベット文字、ロシア文字、アラビア文字、長方形、四辺形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される二次元形状を有することができる。さらに、接触領域７２１および７２２は実質的に同一の二次元形状を有するものとして図示されているが、別の実施形態では、接触領域７２１および７２２は異なる二次元形状を有することができることが理解されよう。二次元形状は接触領域７２１および７２２の接触領域の長さおよび幅の平面から見た形状であり、これは裏材の上面により規定される同一平面であってもよい。

【0160】

さらに、整列構造７６１は研磨物品の一時的な部分であってよいことが理解されよう。例えば、整列構造７６１は成形研磨粒子を一時的に接触領域で固定するテンプレートまたはその他の物体を表すことができ、１つ以上の所定の配向特性を有する所望の位置における成形研磨粒子の配置を容易にする。成形研磨粒子を配置した後、整列構造は、所定位置に裏材上の成形研磨粒子を残して除去されてもよい。

【0161】

一実施形態によると、整列構造７６１は接着材料から作成されてもよい複数の接触領域７２１および７２２を含む不連続層の材料であることができる。より特殊な例では、接触領域７２１は少なくとも１つの成形研磨粒子に接着するように構成され得る。他の実施形態では、接触領域７２１は２つ以上の成形研磨粒子に接着するように形成され得る。少なくとも１つの実施形態では、接着材料としては、有機材料、より詳細には、少なくとも１種の樹脂材料を挙げられることが理解されよう。

【0162】

また、複数の接触領域７２１および７２２は、接触領域の所定の分布を規定するように裏材１０１の表面上に配置され得る。接触領域の所定の分布は、本明細書に記載される所定の分布の任意の特性を有することができる。特に、接触領域の所定の分布は制御された非シャドウイング配置を規定できる。接触領域の所定の分布は成形研磨粒子の裏材においておなじ所定の分布を規定でき、実質的にこれに対応し、各接触領域は成形研磨粒子の位置を規定できる。

【0163】

図示されているように、特定の場合には、接触領域７２１および７２２は互いに離間され得る。少なくとも１つの実施形態では、接触領域７２１および７２２は距離７３１により互いに離間され得る。接触領域７２１と７２２間の距離７３１は通常、横軸１８１または縦軸１８０に平行な方向における隣接する接触領域７２１と７２２間の最小距離である。

【0164】

一実施形態によると、複数の別個の接触領域のうちの別個の接触領域は、隣接する別個の接触領域間の任意の方向に延びる非接触領域上の間隙距離により互いに離間され得、本質的に接着材料は裏材１０１に提供されない。例えば、間隙距離は、横軸１８１に平行な方向における別個の接触領域７２１および７２２間の距離７３１であってよい。あるいは、別の実施形態では、間隙距離は、縦軸１８０に平行な方向に延びる距離７３２であることができる。前述の例は非限定的なものであり、間隙距離は第１の別個の接触領域と第２の接触領域間の最小距離に応じて任意の種々の方向に延びてよく、その一方で非接触領域上に延びる。一実施形態において、間隙距離は少なくとも約０．５（ｗ）であることができ、ここで（ｗ）は成形研磨粒子の本体の幅に相当する。他の例では、間隙距離は、少なくとも約０．７（ｗ）、少なくとも約０．９（ｗ）、少なくとも約１（ｗ）、少なくとも約１．１（ｗ）、少なくとも約１．３（ｗ）であることができる。さらに、非限定的実施形態では、間隙距離は約１００（ｗ）以下、約５０（ｗ）以下であることができる。特定の寸法の別個の接触領域の形成により材料の連続的コーティングを使用した他の方法に比べ処理を改善できる。例えば、特定の場合には、別個の接触領域を含む不連続コーティングの使用により、処理時間を低減でき、材料の連続コーティングを使用する研磨粒子に関連するブリスターを低減できる。さらに、意外にも、成形研磨材は、連続コーティングとは対照的に不連続コーティングを使用するとアンカーが改善され得る。

【0165】

別の実施形態では、間隙距離は少なくとも約０．１ｍｍ、例えば少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍまたはさらには少なくとも約２．５ｍｍであることができる。さらに、別の非限定的な実施形態において、間隙距離は、約５０ｍｍ以下、例えば、約４０ｍｍ以下または約２０ｍｍ以下であることができる。

【0166】

特定の例では、別個の接触領域７２１および７２２は、成形研磨粒子の本体の寸法に対して特定の幅（ｗ_ｃｒ）を有することができ、これにより本明細書における実施形態の特徴を促すことができる。例えば、別個の収容領域７２１は、少なくとも約０．５（ｈ）であることができる別個の収容領域の最小寸法を規定する幅（ｗ_ｃｒ）を有することができ、ここで（ｈ）は本明細書における実施形態に記載されるような成形研磨粒子の本体の高さである。他の例では、別個の接触領域７２１の幅は、少なくとも約０．７（ｈ）、例えば少なくとも約０．９（ｈ）、少なくとも約１（ｈ）、少なくとも約１．１（ｈ）、少なくとも約１．３（ｈ）であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、別個の接触領域７２１の幅は約１００（ｈ）以下、例えば約５０（ｈ）以下であることができる。別個の接触領域７２１の幅は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、別個の接触領域７２１の幅は、本明細書における実施形態の任意の他の別個の接触領域も有することができると理解され、さらに幅は円形形状を有する別個の接触領域（例えば、別個の接触領域７６３）との関係においては直径と関連し得ることが理解されよう。

【0167】

別の実施形態では、別個の接触領域７２１の幅は、約５ｍｍ以下、例えば約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下またはさらには約０．８ｍｍ以下であることができる。さらに、別の非限定的な実施形態において、別個の接触領域７２１の幅は、少なくとも約０．０１ｍｍ、例えば少なくとも約０．０５ｍｍ、またはさらには少なくとも約０．１ｍｍであることができる。別個の接触領域７２１の幅は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。さらに、別個の接触領域７２１の幅は、本明細書における実施形態の任意の他の別個の接触領域も有することができると理解され、さらに幅は円形形状を有する別個の接触領域（例えば、別個の接触領域７６３）との関係においては直径と関連し得ることが理解されよう。

【0168】

別個の接触領域のサイズおよび形状の制御は、複数の別個の接触領域の別個の接触領域それぞれを形成するために使用される接着材料のレオロジーを制御することによって行うことができる。しかし、その他のかかるプロセス制御を利用してもよいことが理解されよう。

【0169】

別の実施形態では、複数の別個の接触領域７２１および７２２は基材等の構造における開口部であることができる。例えば、接触領域７２１および７２２はそれぞれ、一時的に成形研磨粒子を裏材１０１の特定の位置に配置するために使用されるテンプレートにおける開口部であることができる。複数の開口部は部分的または全体的に整列構造の厚さを通って延び得る。あるいは、接触領域７８２１および７２２は、永久的に裏材および最終研磨物品の部分である基材または層等の構造における開口部であることができる。開口部は、成形研磨粒子の断面形状に対して相補的な特定の断面形状を有することができ、所定の位置にて１つ以上の所定の配向特性を有した成形研磨粒子の配置を容易にする。

【0170】

さらに、一実施形態によれば、整列構造は非接触領域によって分離される複数の別個の接触領域を含むことができ、非接触領域は、別個の接触領域とは異なる領域であり、成形研磨粒子を実質的に含まなくてもよい。一実施形態において、非接触領域は接着材料を本質的に含まず、収縮領域７２１および７２２を分離するように構成される領域を規定できる。特定の一実施形態において、非接触領域は成形研磨粒子を本質的に含まないように構成される領域を規定できる。

【0171】

コーティング、噴霧、堆積、印刷、エッチング、マスキング、除去、成形、鋳造、鍛造、加熱、硬化、タッキング、ピンニング、固定、加圧成形、ロール、縫合、接着、照射およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない各種方法が整列構造および別個の接触領域を形成するために利用されてよい。整列構造が接着材料の不連続層の形態であり、これが非接触領域によって互いに離間された接着材料を含む複数の別個の接触領域を含むことができる特定の例では、形成プロセスは、接着材料の選択的堆積を含むことができる。

【0172】

図示されているように、上記の通り、図７Ｂは、裏材１０１の上を覆う第２の成形研磨粒子７０４および７０５の群７９２をさらに含む。第２の群７９２は整列構造７６２と関連することができ、これは第１の接触領域７２４および第２の接触領域７２５を含むことができる。整列構造７６２を使用して、裏材１０１において互いに対して所望の配向での成形研磨粒子７０４および７０５の配置を容易にすることができる。本明細書で記載されるように、整列構造７６２は、本明細書に記載されている整列構造の特徴のいずれかを有することができる。さらに、整列構造７６２は最終研磨物品の永久的または一時的な部分であり得ることが理解されよう。整列構造７６２は研磨物品と一体であってもよく、裏材１０１の上を覆ってもよく、裏材１０１の上を覆う接着剤層の下にあってもよく、または裏材１０１の上を覆う１つ以上の接着剤層の一体部分であってもよい。

【0173】

一実施形態によると、整列構造７６２は成形研磨粒子７０４を供給するように、特定の例では、一時的にまたは永久的に第１の位置７７３で成形研磨粒子７０４を保持するように構成され得る。特定の例では、図７Ｂで図示されているように、整列構造７６２は接触領域７２４を含むことができ、接触領域７２４は、接触領域の幅（ｗ_ｃｒ）および接触領域の長さ（ｌ_ｃｒ）により規定される下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。ここで長さとは接触領域７２４の最長寸法である。

【0174】

少なくとも１つの実施形態によると、接触領域７２４は形状（例えば、二次元形状）を有するように形成することができ、これにより成形研磨粒子７０４の制御された配向を容易にすることができる。より詳細には、接触領域７２４は、１つ以上の（例えば、少なくとも２つの）特定の所定配向特性、例えば所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向等を制御するように構成される二次元形状を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、接触領域７２４は二次元形状を有するように形成され得、接触領域７２４の寸法（例えば、長さおよび／または幅）は実質的に成形研磨粒子７０４の寸法に相当し、実質的に成形研磨粒子７０４の寸法と同じであるため、位置７７２における成形研磨粒子の配置を容易にし、成形研磨粒子７０４の所定の配向特性のうち１つまたは組み合わせを促す。さらに、一実施形態によると、整列構造７６２は、関連する成形研磨粒子の１つ以上の所定の配向特性を促し制御するように構成される、制御された二次元形状を有する複数の接触領域を含むことができる。

【0175】

さらに図示されるように、一実施形態によると、整列構造７６２は成形研磨粒子７０５を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第２の位置７７４で成形研磨粒子７０５を保持するように構成され得る。特定の例では、図７Ｂで図示されているように、整列構造７６２は接触領域７２５を含むことができ、接触領域７２５は、接触領域の幅（ｗ_ｃｒ）および接触領域の長さ（ｌ_ｃｒ）により規定される下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。ここで長さとは接触領域７２５の最長寸法である。とりわけ、整列構造の接触領域７２４および７２５は、整列構造７６１の接触領域７２１および７２２に対して異なる配向を有することができ、群７９１の成形研磨粒子７０１および７０２と、群７９２の成形研磨粒子７０４および７０５との間の異なる所定の配向特性を促す。

【0176】

図示されているように、上記の通り、図７Ｂは、裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子７４４および７４５の第２の群７９３をさらに含む。第３の群７９３は整列構造７６３と関連することができ、これは第１の接触領域７５４および第２の接触領域７５５を含むことができる。整列構造７６３を使用して、裏材１０１において互いに対して所望の配向での成形研磨粒子７４４および７４５の配置を容易にすることができる。本明細書で記載されるように、整列構造７６３は、本明細書に記載されている整列構造の特徴のいずれかを有することができる。さらに、整列構造７６３は最終研磨物品の永久的または一時的な部分であり得ることが理解されよう。整列構造７６３は研磨物品と一体であってもよく、裏材１０１の上を覆ってもよく、裏材１０１の上を覆う接着剤層の下にあってもよく、または裏材１０１の上を覆う１つ以上の接着剤層の一体部分であってもよい。

【0177】

一実施形態によると、整列構造７６３は成形研磨粒子７４４を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第１の位置７７５で成形研磨粒子７４４を保持するように構成され得る。同様に、図示されているように、整列構造７６３は成形研磨粒子７４５を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第２の位置７７６で成形研磨粒子７４５を保持するように構成され得る。

【0178】

特定の例では、図７Ｂで図示されているように、整列構造７６３は接触領域７５４を含むことができ、接触領域７５４は下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。図示されているように、接触領域７５４は、直径（ｄ_ｃｒ）により部分的に規定され得る円形の二次元形状を有することができる。

【0179】

少なくとも１つの実施形態によると、接触領域７５４は形状（例えば、二次元形状）を有するように形成することができ、これにより成形研磨粒子７４４の制御された配向を容易にすることができる。より詳細には、接触領域７５４は、１つ以上の（例えば、少なくとも２つの）特定の所定配向特性、例えば所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向等を制御するように構成される二次元形状を有することができる。図示されているような少なくとも１つの別の実施形態では、接触領域７５４は円形形状を有することができ、所定の回転配向のいくらかの自由度を促すことができる。例えば、それぞれが接触領域７５４および７５５と関係し、さらに接触領域７５４および７５５がそれぞれ円形の二次元形状を有する場合の成形研磨粒子７４４と７４５とを比較すると、成形研磨粒子７４４および７４５は、互いに対して異なる所定の回転配向を有する。接触領域７５４および７５５の円形の二次元形状により成形研磨粒子７４４および７４５の選択的な側面配向を容易にすることができる一方で、互いに対する少なくとも１つの所定の配向特性（すなわち、所定の回転特性）における自由度が認められる。

【0180】

少なくとも１つの実施形態では、接触領域７５４の寸法（例えば、直径）は実質的に成形研磨粒子７４４の寸法（例えば、側面の幅）に相当し、実質的に成形研磨粒子７４４の寸法と同じであるため、位置７７５における成形研磨粒子７４４の配置を容易にし、成形研磨粒子７４４の所定の配向特性のうち１つまたは組み合わせを容易にすることが理解されよう。さらに、一実施形態によると、整列構造７６３は、関連する成形研磨粒子の１つ以上の所定の配向特性を促し制御するように構成される、制御された二次元形状を有する複数の接触領域を含むことができる。前述の整列構造７６３は実質的に類似の形状を有する接触領域７５４および７５５を含むが、整列構造７６３は複数の異なる二次元形状を有する複数の接触領域を含むことができることが理解されよう。

【0181】

図示されているように、上記の通り、図７Ｂは、裏材１０１の上を覆う成形研磨粒子７４６および７４７の第４の群７９４をさらに含む。第４の群７９４は整列構造７６４と関連することができ、これは第１の接触領域７５６および第２の接触領域７５７を含むことができる。整列構造７６４を使用して、裏材１０１において互いに対して所望の配向での成形研磨粒子７４６および７４７の配置を容易にすることができる。本明細書で記載されるように、整列構造７６４は、本明細書に記載されている整列構造の特徴のいずれかを有することができる。さらに、整列構造７６４は最終研磨物品の永久的または一時的な部分であり得ることが理解されよう。整列構造７６４は研磨物品と一体であってもよく、裏材１０１の上を覆ってもよく、裏材１０１の上を覆う接着剤層の下にあってもよく、または裏材１０１の上を覆う１つ以上の接着剤層の一体部分であってもよい。

【0182】

一実施形態によると、整列構造７６４は成形研磨粒子７４６を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第１の位置７７７で成形研磨粒子７４６を保持するように構成され得る。同様に、図示されているように、整列構造７６４は成形研磨粒子７４７を供給するように構成され得、特定の例では、一時的にまたは永久的に第２の位置７７８で成形研磨粒子７４７を保持するように構成され得る。

【0183】

特定の例では、図７Ｂで図示されているように、整列構造７６３は接触領域７５６を含むことができ、接触領域７５６は下向きに見て特定の二次元形状を有することができる。図示されているように、接触領域７５６は、長さ（ｌ_ｃｒ）により部分的に規定され得る十字形の二次元形状を有することができる。
少なくとも１つの実施形態によると、接触領域７５６は形状（例えば、二次元形状）を有するように形成することができ、これにより成形研磨粒子７４６の制御された配向を容易にすることができる。より詳細には、接触領域７５６は、１つ以上の（例えば、少なくとも２つの）特定の所定配向特性、例えば所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向等を制御するように構成される二次元形状を有することができる。図示されているような少なくとも１つの別の実施形態では、接触領域７５６は十字形の二次元形状を有することができ、これにより成形研磨粒子７４６所定の回転配向のいくらかの自由度を促すことができる。

【0184】

例えば、それぞれが接触領域７５６および７５７と関係し、さらに接触領域７５６および７５７がそれぞれ十字形の二次元形状を有する場合の成形研磨粒子７４６と７４７とを比較すると、成形研磨粒子７４６および７４７は、互いに対して異なる所定の回転配向を有することができる。接触領域７５６および７５７の十字形の二次元形状により成形研磨粒子７４６および７４７の選択的な側面配向を容易にすることができる一方で、互いに対する少なくとも１つの所定の配向特性（すなわち、所定の回転特性）における自由度が認められる。図示されているように、成形研磨粒子７４６および７４７は互いに実質的に垂直に配向される。接触領域７５６および７５７の十字形の二次元形状により通常、成形研磨粒子の２つの好ましい所定の回転配向を容易にし、それらはそれぞれ十字形の接触領域７５６および７５７の腕の方向と関係し、２つの配向はそれぞれ成形研磨粒子７４６および７４７によって図示されている。

【0185】

少なくとも１つの実施形態では、接触領域７５６の寸法（例えば、長さ）は実質的に成形研磨粒子７４６の寸法（例えば、側面の長さ）に相当し、実質的に成形研磨粒子７４６の寸法と同じであるため、位置７７７における成形研磨粒子７４６の配置を容易にし、成形研磨粒子７４６の所定の配向特性のうち１つまたは組み合わせを容易にすることが理解されよう。さらに、一実施形態によると、整列構造７６４は、関連する成形研磨粒子の１つ以上の所定の配向特性を促し制御するように構成される、制御された二次元形状を有する複数の接触領域を含むことができる。前述の整列構造７６４は実質的に類似の形状を有する接触領域７５６および７５７を含むが、整列構造７６４は複数の異なる二次元形状を有する複数の接触領域を含むことができることが理解されよう。

【0186】

少し図７Ｃを見てみると、一実施形態に従った研磨物品の一部上に形成される非シャドウイング配置の平面図が提供される。図示されているように、研磨物品の一部は裏材１０１と、裏材１０１上に延びる別個の接触領域の第１の群７８１と、裏材１０１上に延びる別個の接触領域の第２の群７８２と、裏材１０１上に延びる別個の接触領域の第３の群７８３とを含むことができる。別個の接触領域の各群７８１、７８２および７８３は、裏材表面で直線的に延びる複数の別個の接触領域を有することができる。また、群内の別個の接触領域はそれぞれ実質的に同じ方向に延びることができるため、群内の別個の接触領域はそれぞれは互いに実質的に平行であり得る。しかしながら、他の群の別個の接触領域とは互いに交差してもよい。例えば、第１の群の別個の接触領域７８１の別個の接触領域はそれぞれ、第２の群の別個の接触領域７８２および第３の群の別個の接触領域７８３のうち少なくとも１つの他の別個の接触領域と交差することができる。

【0187】

一実施形態によれば、別個の接触領域はそれぞれ、特に、別個の接触領域の群７８１、７８２および７８３内の別個の接触領域はそれぞれ裏材１０１の幅の少なくとも一部に延びることができる。特定の例では、別個の接触領域の群７８１、７８２および７８３はそれぞれ、裏材１０１の幅の少なくとも大部分に延びることができ、この幅は横軸１８１方向における裏材１０１に沿った距離として定義できる。

【0188】

別の実施形態では、別個の接触領域はそれぞれ、特に、別個の接触領域の群７８１、７８２および７８３はそれぞれ裏材１０１の長さの少なくとも一部に延びることができる。特定の例では、別個の接触領域の群７８１、７８２および７８３はそれぞれ、裏材１０１の長さの少なくとも大部分に延びることができ、この長さは縦軸１８０方向における裏材１０１に沿った距離として定義できる。さらに、別の非限定的な実施形態において、別個の接触領域の群の１つのみ、例えば、別個の接触領域の群７８３は裏材１０１の長さの大部分に延びることができるが、別個の接触領域の群７８１および７８２の別個の接触領域はそれぞれ裏材１０１の全長未満の距離だけ延びる。

【0189】

図７Ｃは、別個の接触領域の群７８１、７８２および７８３のそれぞれに配置される成形研磨粒子の図をさらに含む。すなわち、研磨物品は、別個の接触領域の第１の群７８１と関連する成形研磨粒子の第１の群７８４を有することができ、成形研磨粒子の第２の群７８５は別個の収容領域の第２の群７８２と関連することができ、成形研磨粒子の第３の群７９２は別個の収容領域の第３の群７８９と関連することができる。

【0190】

図７Ｄは、別個の接触領域と関連する成形研磨粒子の群の一部の画像である。とりわけ、成形研磨粒子の第１の群７８７は、第１の位置７９５にて裏材１０１に結合される第１の成形研磨粒子７８８および第２の位置７９６にて裏材１０１に結合される第１の成形研磨粒子７８９を含むことができる。特定の実施形態によれば、第１の成形研磨粒子７８８および第２の成形研磨粒子７８９は制御された非シャドウイング配置にて配置され得る。制御された非シャドウイング配置では、第１の成形研磨粒子７８８および第２の成形研磨粒子７８９は所定の回転配向、所定の横方向配向および所定の縦方向配向およびこれらの組み合わせのうち少なくとも２つを有することができる。より詳細には、第１の成形研磨粒子７８８の少なくとも一部は第２の成形研磨粒子７８９の一部に接触できる。いくつかのその他の本明細書の実施形態とは異なり、特定の場合には、群内の成形研磨粒子は互いに当接できる。例えば、少なくとも１つの実施形態において、第１の成形研磨粒子７８８の角は第２の成形研磨粒子７８９の角に当接できる。とりわけ、隣接粒子同士の重なり度合いは、粒子の幅未満、より詳細には、粒子の幅の半分未満であることができる。

【0191】

図７Ｄの図示される実施形態において、第１の成形研磨粒子７８８および第２の成形研磨粒子７８９を含む成形研磨粒子の第１の群７８７のうちの各成形研磨粒子の少なくとも一部、例えば一部分または大部分は、互いに対して一列に配置され得る。また、成形研磨粒子の群７８７内の成形研磨粒子の少なくとも一部は少なくとも１つの他の、すぐ隣の成形研磨粒子に接触できる。特定の理論に束縛されるものではないが、研磨粒子間の若干の接触は成形研磨粒子の群を補強するために好適であり得、グレイン保持および研削性能を改善できる。さらに、成形研磨粒子の群内の１つ以上の成形研磨粒子はすぐ隣のグレインと直接接触してもよく、特定の用途においてはより大きいグレイン重量をおよび改善された研削性能を促す。

【0192】

研磨物品を形成する方法およびシステム

【0193】

上記は所定の分布の成形研磨粒子を有する実施形態の研磨物品について記載した。以下では本明細書における実施形態のかかる研磨物品を形成するために使用される各種方法について記載する。本明細書で記載される任意の方法およびシステムが組み合わされて使用され、一実施形態に従って研磨物品の形成を容易にできることが理解されよう。

【0194】

一実施形態によると、研磨物品を形成する方法は、１つ以上の所定の配向特性により規定される第１の位置にて裏材に成形研磨粒子を配置することを含む。特に、成形研磨粒子を配置する方法はテンプレート化プロセスを含むことができる。テンプレート化プロセスは整列構造を利用してよく、この整列構造は、所定の配向にて１つ以上の成形研磨粒子を（一時的または永久的に）保持し、この１つ以上の成形研磨粒子を、研磨物品の１つ以上の所定の配向特性を有して規定される所定の位置に供給するように構成されてよい。

【0195】

一実施形態によると、整列構造は、織物、繊維材料、メッシュ、開口部を有する固体構造、ベルト、ローラー、パターン化材料、不連続層材料、パターン化接着材料およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない各種構造であることができる。特定の一実施形態において、整列構造は成形研磨粒子を保持するように構成される別個の接触領域を含むことができる。他の特定の例では、整列構造は、互いに離間され、複数の成形研磨粒子を保持するように構成される複数の別個の接触領域を含むことができる。本明細書における特定の実施形態では、別個の接触領域は一時的に成形研磨粒子を保持し、第１の成形研磨粒子を研磨物品の所定の位置に配置するように構成され得る。あるいは、別の実施形態では、別個の接触領域は第１の成形研磨粒子を永久的に保持し、第１の成形研磨粒子を第１の位置に配置するように構成され得る。とりわけ、別個の接触領域と成形研磨粒子との永久的保持を利用した実施形態では、整列構造は最終研磨物品に一体化されてもよい。

【0196】

本明細書における実施形態によるいくつかの例示的整列構造が図９〜１１に図示されている。図９は、一実施形態による整列構造の一部の図である。特に、整列構造９００は、互いに重なり合った繊維９０１および９０２を含む織物またはメッシュの形態であることができる。特に、整列構造９００は、整列構造の物体の複数の交点によって規定されてよい別個の接触領域９０４、９０５および９０６を含むことができる。特に図示される実施形態では、別個の接触領域９０４〜９０６は、成形研磨粒子９１１、９１２および９１３を保持するように構成される、繊維９０１と９０２との交点、より詳細には２本の繊維９０１と９０２との接合部により規定され得る。特定の実施形態によれば、整列構造は、成形研磨粒子９１１〜９１３の配置および保持を容易にするために接着材料を含むことができる別個の接触領域９０４〜９０６をさらに含むことができる。

【0197】

理解されるように、繊維９０１および９０２の構造および配置により別個の接触領域９０４〜９０６の制御を容易にでき、さらに研磨物品における成形研磨粒子の１つ以上の所定の配向特性の制御を容易にできる。例えば、別個の接触領域９０４〜９０６は、成形研磨粒子の所定の回転配向、少なくとも２つの成形研磨粒子間の所定の回転配向の差、成形研磨粒子の所定の縦方向配向、２つの成形研磨粒子間の縦方向空間、所定の横方向配向、２つの成形研磨粒子間の横方向空間、成形研磨粒子の所定の垂直配向、２つの成形研磨粒子間の所定の垂直配向の差、成形研磨粒子の所定の先端高さ配向、２つの成形研磨粒子間の所定の先端高さの差のうち少なくとも１つを規定できるように構成され得る。

【0198】

図１０は、一実施形態による整列構造の一部の図である。特に、整列構造１０００は、成形研磨粒子１０１１および１０１２に係合し保持するように構成される別個の接触領域１００２および１００３を有するベルト１００１の形態であることができる。一実施形態によれば、整列構造１０００としては、整列構造において開口部の形態の別個の接触領域１００２および１００３を挙げることができる。開口部はそれぞれ１つ以上の成形研磨粒子を保持するように構成される形状であることができる。とりわけ、開口部はそれぞれ１つ以上の成形研磨粒子を保持するように構成される形状を有することができ、１つ以上の所定の配向特性を有する所定の位置での裏材への１つ以上の成形研磨粒子の配置を容易にする。少なくとも１つの実施形態では、別個の接触領域１００２および１００３を規定する開口部は、成形研磨粒子の断面形状に対して相補的な断面形状を有することができる。さらに、特定の例では、別個の接触領域を規定する開口部は、整列構造（すなわち、ベルト１００１）の厚さ全体を通って延びる。

【0199】

さらに別の実施形態においては、整列構造は開口部により規定される別個の接触領域を含むことができ、開口部は整列構造の厚さ全体を部分的に通って延びる。例えば、図１１は、一実施形態による整列構造の一部の図である。とりわけ、整列構造１１００はより厚い構造の形態であることができ、成形研磨粒子１１１１および１１１２を保持するように構成される別個の接触領域１１０２および１１０３を規定する開口部は基材１１０１の厚さ全体を通って延びない。

【0200】

図１２は、一実施形態による整列構造の一部の図である。とりわけ、整列構造１２００は、外面に開口部１２０３を有し別個の接触領域を規定するローラー１２０１の形態であることができる。別個の接触領域１２０３は、成形研磨粒子の一部が研磨物品１２０１に接触するまでローラー１２０１における成形研磨粒子１２０４の保持を容易にするように構成される特定の寸法を有することができる。研磨物品１２０１と接触すると、成形研磨粒子１２０４はローラー１２０１から解放され、１つ以上の所定の配向特性によって規定される特定の位置にて研磨物品１２０１に供給され得る。したがって、ローラー１２０１の開口部１２０３の形状および配向、研磨物品１２０１に対するローラー１２０１の位置および研磨物品１２０１に対するローラー１２０１の移動速度は成形研磨粒子１２０４の所定の分布での配置を容易にするために制御することができる。

【0201】

整列構造への成形研磨粒子の配置を容易にするために種々の処理ステップを用いてよい。好適なプロセスとしては、振動、接着、電磁吸引、パターニング、印刷、差圧、ロール塗布、自然落下およびこれらの組み合わせが挙げることができるが、これらに限定されない。さらに、例えば、カム、音響効果およびこれらの組み合わせを含む特定の装置を、整列構造における成形研磨粒子の配向を促すために使用してよい。

【0202】

さらに別の実施例では、整列構造は接着材料の層の形態であることができる。とりわけ、整列構造は接着剤部分の不連続層の形態であることができ、接着剤部分は１つ以上の成形研磨粒子を（一時的または永久的に）保持するように構成される別個の接触領域を規定する。一実施形態によると、別個の接触領域は接着剤を含むことができ、より詳細には、別個の接触領域は接着剤の層により規定され、さらにより詳細には、別個の接触領域はそれぞれ別個の接着剤領域により規定される。特定の場合には、接着剤としては、樹脂を挙げることができ、より詳細には、本明細書の実施形態に記載されるようなメイクコートとして使用する材料を挙げることができる。さらに、別個の接触領域は互いに対して所定の分布を規定でき、さらに、研磨物品上の成形研磨粒子の位置を規定できる。さらに、接着剤を含む別個の接触領域は所定の分布で配置され得、この所定の分布は裏材の上を覆う成形研磨粒子の所定の分布と実質的に同じである。特定の例において、接着剤を含む別個の接触領域は所定の分布で配置され得、成形研磨粒子を保持するように構成され得、さらに成形研磨粒子各々についての所定の配向特性のうち少なくとも１つを規定できる。

【0203】

図１３は、一実施形態による、接着剤を含む別個の接触領域を含む整列構造の一部の図である。図示されているように、整列構造１３００は、接着剤の別個の領域を含みかつ成形研磨粒子と結合するように構成される第１の別個の接触領域１３０１を含むことができる。整列構造１３００はさらに、第２の別個の接触領域１３０２および第３の別個の接触領域１３０３を含むことができる。一実施形態によると、少なくとも第１の別個の接触領域１３０１は、成形研磨粒子の少なくとも１つの寸法に関係する幅（ｗ）１３０４を有することができ、これにより裏材に対して特定の配向での成形研磨粒子の配置を容易にすることができる。例えば、裏材に対する好適な特定の配向としては、側面配向、平坦配向および反転配向を挙げることができる。特定の実施形態によれば、第１の別個の接触領域１３０１は、成形研磨粒子の高さ（ｈ）に関係する幅（ｗ）１３０４を有することができ、成形研磨粒子の側面配向を促す。本明細書における高さへの言及は、成形研磨粒子のバッチの好適なサンプルサイズの平均高さまたは中央高さ値への言及であることができることが理解されよう。例えば、第１の別個の接触領域１３０１の幅１３０４は成形研磨粒子の高さ以下であることができる。他の例では、第１の別個の接触領域１３０１の幅１３０４は、約０．９９（ｈ）以下、例えば約０．９５（ｈ）以下、約０．９（ｈ）以下、約０．８５（ｈ）以下、約０．８（ｈ）以下、約０．７５（ｈ）以下、またはさらには約０．５（ｈ）であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、第１の別個の接触領域１３０１の幅１３０４は、少なくとも約０．１（ｈ）、少なくとも約０．３（ｈ）またはさらには少なくとも約０．５（ｈ）であることができる。第１の別個の接触領域１３０１の幅１３０４は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0204】

特定の実施形態では、第１の別個の接触領域１３０１は縦方向間隙１３０５により第２の別個の接触領域１３０２から離間され得、縦方向間隙１３０５は、裏材１０１の縦軸１８０に平行な方向で直接隣り合った別個の接触領域１３０１と１３０２との間の最小距離を測ったものである。特に、縦方向間隙１３０５の制御により、成形研磨粒子の研磨物品表面における所定の分布の制御を容易にすることができ、これにより改善された性能を促すことができる。一実施形態によると、縦方向間隙１３０５は成形研磨粒子のうちの１つまたはサンプリングの寸法に関連し得る。例えば、縦方向間隙１３０５は少なくとも成形研磨粒子の幅（ｗ）と同じであることができ、ここで幅は本明細書に記載される粒子の最長辺を測ったものである。本明細書における成形研磨粒子の幅（ｗ）への言及は、成形研磨粒子のバッチの好適なサンプルサイズの平均幅または中央幅値への言及であることができることが理解されよう。特定の例では、縦方向間隙１３０５は、幅より大きくなり得、例えば少なくとも約１．１（ｗ）、少なくとも約１．２（ｗ）、少なくとも約１．５（ｗ）、少なくとも約２（ｗ）、少なくとも約２．５（ｗ）、少なくとも約３（ｗ）またはさらには少なくとも約４（ｗ）であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、縦方向間隙１３０５は、約１０（ｗ）以下、約９（ｗ）以下、約８（ｗ）以下、またはさらには約５（ｗ）以下であることができる。縦方向間隙１３０５は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0205】

特定の実施形態では、第２の別個の接触領域１３０２は横方向間隙１３０６により第３の別個の接触領域１３０３から離間され得、横方向間隙１３０６は裏材１０１の横軸１８１に平行な方向で、直接隣り合った別個の接触領域１３０２と１３０３との間の最小距離を測ったものである。特に、横方向間隙１３０６の制御により、成形研磨粒子の研磨物品表面における所定の分布の制御を容易にすることができ、これにより改善された性能を促すことができる。一実施形態によると、横方向間隙１３０６は成形研磨粒子のうちの１つまたはサンプリングの寸法に関連し得る。例えば、横方向間隙１３０６は少なくとも成形研磨粒子の幅（ｗ）と同じであることができ、ここで幅は本明細書に記載される粒子の最長辺を測ったものである。本明細書における幅（ｗ）への言及は、成形研磨粒子のバッチの好適なサンプルサイズの平均幅または中央幅値への言及であることができることが理解されよう。特定の例では、横方向間隙１３０６は成形研磨粒子の幅未満であることができる。さらに、他の例では、横方向間隙１３０６は成形研磨粒子の幅より大きくなり得る。一態様によると、横方向間隙１３０６は０であることができる。さらに別の態様では、横方向間隙１３０６は、少なくとも約０．１（ｗ）、少なくとも約０．５（ｗ）、少なくとも約０．８（ｗ）、少なくとも約１（ｗ）、少なくとも約２（ｗ）、少なくとも約３（ｗ）またはさらには少なくとも約４（ｗ）であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、横方向間隙１３０６は、約１００（ｗ）以下、約５０（ｗ）以下、約２０（ｗ）以下、またはさらには約１０（ｗ）以下であることができる。横方向間隙１３０６は、上述した任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0206】

第１の別個の接触領域１３０１は、例えば、印刷、パターニング、グラビアロール、エッチング、除去、コーティング、堆積およびこれらの組み合わせ等の各種方法を使用して裏材の主上面に形成され得る。図１４Ａ〜Ｈは、本発明の実施形態による、接着材料から形成される別個の接触領域を含む、種々のパターンの整列構造を有する研磨物品を形成する工具の一部の上面図である。特定の例では、工具は、裏材に接触してパターン化整列構造を裏材に転写できるテンプレート化構造を含むことができる。特定の一実施形態において、工具は、裏材上で転がされてパターン化整列構造を裏材に転写できる、接着材料から形成される別個の接触領域を含むパターン化整列構造を有するグラビアローラーであることができる。その後、成形研磨粒子は裏材の別個の接触領域に対応する領域に配置され得る。

【0207】

少なくとも１つの特定の態様では、一実施形態の研磨物品は、裏材の少なくとも一部分上に接着剤を含むパターン化構造を形成することを含む。とりわけ、一例では、パターン化構造はパターン化メイクコートの形態であることができる。パターン化メイクコートは、裏材の上を覆う少なくとも１つの接着剤領域、第１の接着剤領域とは別個の裏材の上を覆う第２の接着剤領域、および第１接着剤領域と第２接着剤領域との間の少なくとも１つの露出領域を含む不連続層であることができる。少なくとも１つの露出領域は接着材料を本質的に含まず、メイクコートにおける間隙を表すことができる。一実施形態において、パターン化メイクコートは、所定の分布にて互いに対して整理された接着剤領域のアレイの形態であることができる。裏材上の接着剤領域の所定の分布を有してのパターン化メイクコートの形成により所定の分布での成形砥粒の配置を容易にすることができ、特に、パターン化メイクコートの接着剤領域の所定の分布は成形研磨粒子の位置に対応でき、成形研磨粒子はそれぞれ裏材の接着剤領域にて接着可能であるため、裏材の成形研磨粒子の所定の分布に対応する。さらに、少なくとも１つの実施形態では、本質的に複数の成形研磨粒子のうちの成形研磨粒子はいずれも露出領域を覆わない。さらに、単一の接着剤領域は単一の成形研磨粒子を含むように成形されサイズ決めされ得ることが理解されよう。しかし、別の実施形態では、接着剤領域は複数の成形研磨粒子を含むように成形されサイズ決めされ得る。

【0208】

種々のプロセスが、例えばパターン化メイクコート等のパターン化構造の形成に利用されてよい。一実施形態では、このプロセスとしては、メイクコートの選択的堆積を挙げることができる。さらに別の実施形態においては、このプロセスとしては、メイクコートの少なくとも一部の選択的除去を挙げることができる。いくつかの例示的プロセスとしては、コーティング、噴霧、ロール、印刷、マスキング、照射、エッチングおよびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の実施形態によれば、パターン化メイクコートの形成は、パターン化メイクコートを第１の構造に提供し、このパターン化メイクコートを裏材の少なくとも一部に転写することを含む。例えば、グラビアローラーはパターン化メイクコート層を備えていてもよく、ローラーは裏材の少なくとも一部上を移動し、パターン化メイクコートをローラー表面から裏材表面に転写できる。

【0209】

上記では特定の研磨物品およびこの研磨物品を形成する際に使用するのに好適な構造（例えば、整列構造）について記載した。以下の実施形態は特定の方法について記述しており、これは本明細書の実施形態と併せてまたは別個に使用されてよく、実施形態による研磨物品の形成を容易にする。

【0210】

一実施形態によると、成形研磨粒子を研磨物品に供給するプロセスとしては、整列構造内の開口部から第１の成形研磨粒子を排出することを挙げることができる。排出するのに好適ないくつかの例示的方法としては、成形研磨粒子に力を加え、整列構造から除去することを挙げることができる。例えば、特定の場合には、成形研磨粒子は整列構造内に収容され、重力、静電引力、表面張力、差圧、機械的な力、磁力、揺動、振動およびこれらの組み合わせを使用して整列構造から排出され得る。少なくとも１つの実施形態では、成形研磨粒子は整列構造内に収容され得、成形研磨粒子の表面が、接着材料を含むことができる裏材表面に接触すると、成形研磨粒子は整列構造から除去され、裏材の所定の位置へと供給される。

【0211】

別の実施形態によれば、成形研磨粒子を経路に沿って摺動させることにより、制御された方法で成形研磨粒子を研磨物品表面に供給することができる。例えば、一実施形態において、成形研磨粒子を摺動させ、経路を通って重力により開口部を通すことにより、成形研磨粒子を裏材の所定の位置に供給することができる。図１５は一実施形態によるシステムの図である。とりわけ、システム１５００は、ある含有量の成形研磨粒子１５０３を収容し、ホッパー１５０２の下で移動され得る裏材１５０１の表面に成形研磨粒子１５０３を供給するように構成されるホッパー１５０２を含むことができる。図示されているように、成形研磨粒子１５０３は、ホッパー１５０２に取り付けられた経路１５０４を通って、制御された方法で裏材１５０１表面に供給され得、互いに対して所定の分布にて配置された成形研磨粒子を含む被覆研磨物品を形成する。特定の例では、成形研磨粒子の所定の分布の形成を容易にするために、経路１５０４は特定の数の成形研磨粒子を特定の速度で供給するようにサイズ決めおよび成形され得る。さらに、成形研磨粒子の選択所定の分布の形成を容易にするために、 ホッパー１５０２および経路１５０４は裏材１５０１に対して移動可能であってよい。

【0212】

また、成形研磨粒子の改善された配向を促すために、裏材１５０１は、裏材１５０１および裏材１５０１に含まれる成形研磨粒子を揺動または振動させられる振動テーブル１５０６上で移動されてもよい。

【0213】

さらに別の実施形態においては、成形研磨粒子は、投入プロセスにより裏材に個々の成形研磨粒子を排出することによって、所定の位置に供給され得る。投入プロセスでは、裏材の所定の位置にて研磨粒子を保持するのに十分な速度で、成形研磨粒子が加速され容器から排出されてよい。例えば、図１６は投入プロセスを使用したシステムの図であり、成形研磨粒子１６０２は投入ユニット１６０３から供給されるが、この投入ユニット１６０３は力（例えば、差圧）により成形研磨粒子を加速させ、投入ユニット１６０３から投入ユニット１６０３に取り付けられてよい経路１６０５を通り、裏材１６０１の所定の位置へと成形研磨粒子１６０２を供給する。裏材１６０１は投入ユニット１６０３の下で移動され得るため、最初の配置後、成形研磨粒子１６０２は、裏材１６０１表面上の接着材料を硬化させて、成形研磨粒子１６０２をそれらの所定の位置にて保持することができる硬化プロセスを受けることができる。

【0214】

図１７Ａは、一実施形態による別の投入プロセスの図である。とりわけ、裏材の所定の位置における成形研磨粒子１７０２の配置を容易にするために、投入プロセスは、投入ユニット１７０３から間隙１７０８上に成形研磨粒子１７０２を排出することを含むことができる。排出力、排出されるときの成形研磨粒子１７０２の配向、裏材１７０１に対する成形研磨粒子１７０３の配向および間隙１７０８は、成形研磨粒子１７０２の所定の位置および互いに対する裏材１７０１における成形研磨粒子１７０２の所定の分布を調整するために制御および調整されてよいことが理解されよう。成形研磨粒子１７０２と研磨物品１７０１間の接着を容易にするために、研磨物品１７０１は表面の一部に接着材料１７１２を含んでもよいことが理解されよう。

【0215】

特定の例では、成形研磨粒子１７０２はコーティングを有するように形成することができる。コーティングは成形研磨粒子１７０２の外面の少なくとも一部の上を覆うことができる。特定の一実施形態において、コーティングとしては、有機材料、より詳細にはポリマー、さらに詳細には接着材料を挙げることができる。接着材料を含むコーティングにより成形研磨粒子１７０２の裏材１７０１への付着を促すことができる。

【0216】

図１７Ｂは、一実施形態による別の投入プロセスの図である。特に、図１７Ｂの実施形態は、成形研磨粒子１７０２を研磨物品１７０１に導くように構成される特定の投入ユニット１７２１を詳細に示す。一実施形態によれば、投入ユニット１７２１は複数の成形研磨粒子１７０２を収容するように構成されるホッパー１７２３を含むことができる。さらに、ホッパー１７２３は、制御された方法で１つ以上の成形研磨粒子１７０２を加速領域１７２５に供給するように構成され得、成形研磨粒子１７０２は加速され研磨物品１７０１へと導かれる。特定の一実施形態において、投入ユニット１７２１は、加圧流体、例えば制御されたガス流またはエアナイフユニットを利用したシステム１７２２を含むことができるので、加速領域１７２５における成形研磨粒子１７０２の加速を容易にする。さらに図示されるように、投入ユニット１７２１は概して成形研磨粒子１７０２を研磨物品１７０１の方に導くように構成されるスライド１７２６を利用してよい。一実施形態において、投入ユニット１７３１および／またはスライド１７２６は複数の位置間で可動であり、研磨物品の特定の位置への個々の成形研磨粒子の供給を容易にするように構成され得るため、成形研磨粒子の所定の分布の形成を容易にする。

【0217】

図１７Ａは、一実施形態による別の投入プロセスの図である。図１７Ｃの実施形態は、成形研磨粒子１７０２を研磨物品１７０１に導くように構成される別の投入ユニット１７３１を詳細に示す。一実施形態によれば、投入ユニット１７３１は複数の成形研磨粒子１７０２を収容し、制御された方法で加速領域１７３５へ１つ以上の成形研磨粒子１７０２を供給するように構成されるホッパー１７３４を含むことができ、成形研磨粒子１７０２は加速され研磨物品１７０１へと導かれる。特定の一実施形態において、投入ユニット１７３１は、軸周りに回転でき、特定の回転速度でステージ１７３３を回転させるように構成されるスピンドル１７３２を含むことができる。成形研磨粒子１７０２はホッパー１７３４からステージ１７３３に供給され得、ステージ１７３３から研磨物品１７０１の方へ特定で加速され得る。理解されるように、スピンドル１７３２の回転速度は、研磨物品１７０１への成形研磨粒子１７０２の所定の分布を制御するように制御されてよい。さらに、投入ユニット１７３１は複数の位置間で可動であり、研磨物品の特定の位置への個々の成形研磨粒子の供給を容易にするように構成され得るため、成形研磨粒子の所定の分布の形成を容易にする。

【0218】

別の実施形態によれば、研磨物品の所定の位置に成形研磨粒子を供給し、互いに対して所定の分布にて複数の成形研磨粒子を有する研磨物品を形成するプロセスは磁力の印加を含む。図１８は一実施形態によるシステムの図である。システム１８００は、複数の成形研磨粒子１８０２を収容し、第１の移動ベルト１８０３に成形研磨粒子１８０２を供給するように構成されるホッパー１８０１を含むことができる。

【0219】

図示されているように、成形研磨粒子１８０２はベルト１８０３に沿って、成形研磨粒子のそれぞれを別個の接触領域にて収容するように構成される整列構造１８０５まで移動され得る。一実施形態によると、成形研磨粒子１８０２は移送ローラー１８０４を介してベルト１８０３から整列構造１８０５に移動させることができる。特定の例では、移送ローラー１８０４はベルト１８０３から整列構造１８０５への成形研磨粒子１８０２の制御された除去を容易にするために磁石を利用してよい。磁気材料を含むコーティングの提供により、磁力によって移送ローラー１８０４の使用を促すことができる。

【0220】

成形研磨粒子１８０２およびは整列構造１８０５から裏材１８０７の所定の位置へと供給され得る。図示されているように、成形研磨粒子１８０２の整列構造１８０５から裏材１８０７への移送を容易にするために、裏材１８０７は整列構造１８０５とは別のベルト上で移動され、整列構造に接触することができる。

【0221】

さらに別の実施形態では、研磨物品の所定の位置に成形研磨粒子を供給し、互いに対して所定の分布にて複数の成形研磨粒子を有する研磨物品を形成するプロセスは磁石のアレイの使用を含むことができる。図１９は、一実施形態による研磨物品を形成するシステムの図である。特に、システム１９００は整列構造１９０１に含まれる成形研磨粒子１９０２を含むことができる。図示されているように、システム１９００は磁石のアレイ１９０５を含むことができ、磁石のアレイ１９０５は裏材１９０６に対して所定の分布で配置される複数の磁石を含むことができる。一実施形態によれば、磁石のアレイ１９０５は、成形研磨粒子の裏材における所定の分布と実質的に同じであり得る所定の分布で配置され得る。

【0222】

また、磁石のアレイ１９０５の磁石はそれぞれ第１の位置と第２の位置間で可動であることができ、これにより磁石のアレイ１９０５の形状の制御を容易にでき、さらに磁石の所定の分布および裏材における成形研磨粒子１９０２の所定の分布の制御を容易にできる。一実施形態によると、研磨物品における成形研磨粒子１９０２の１つ以上の所定の配向特性の制御を容易にするために磁石のアレイ１９０５を変えることができる。

【0223】

さらに、磁石のアレイ１９０５の磁石はそれぞれ第１の状態と第２の状態間で動作可能であってよく、ここで第１の状態は第１の磁気強度（例えば、オン状態）と関連し得、第２の状態は第２の磁気強度（例えば、オフ状態）と関連し得る。各磁石の状態の制御により、裏材１９０６の特定の領域への成形研磨粒子の選択的供給を容易にでき、さらに所定の分布の制御を容易にできる。一実施形態によると、成形研磨粒子１９０２の研磨物品における１つ以上の所定の配向特性の制御を容易にするために、磁石のアレイ１９０５の磁石の状態を変えることができる。

【0224】

図２０Ａは、一実施形態による研磨物品を形成するために使用される工具の画像である。とりわけ、工具２０５１は基材を含むことができ、基材は、成形研磨粒子を含み、最終的に形成される研磨物品への成形研磨粒子の移送および配置を補助するように構成される別個の接触領域を規定する開口部２０５２を有する整列構造であってよい。図示されているように、開口部２０５２は整列構造において互いに対して所定の分布にて配置され得る。特に、開口部２０５２は、互いに対して所定の分布を有する１つ以上の群２０５３に配置され得、これにより１つ以上の所定の配向特性により規定される所定の分布での研磨物品への成形研磨粒子の配置を容易にできる。特に、工具２０５１は開口部２０５２の列により規定される群２０５３を含むことができる。あるいは、工具２０５１は図示される開口部２０５２すべてにより規定される群２０５５を有してもよいが、これは各開口部が基材に対して実質的に同じ所定の回転配向を有するからである。

【0225】

図２０Ｂは、一実施形態による研磨物品を形成するために使用される工具の画像である。とりわけ、図２０Ｂに図示したように、成形研磨粒子２００１は図２０Ａの工具２０５１に収容され得、より詳細には、工具２０５１は整列構造であることができ、各開口部２０５２は単一の成形研磨粒子２００１を収容する。特に、成形研磨粒子２００１は、下向きに見て三角形の二次元形状を有することができる。さらに、成形研磨粒子２００１は、成形研磨粒子の先端が開口部２０５２内に延び、開口部２０５２を通って工具２０５１の反対側へ延びるように、開口部２０５２に配置され得る。開口部２０５２は、開口部２０５２が成形研磨粒子２００１の少なくとも一部（全体でない場合）の輪郭を実質的に補完し、成形研磨粒子２００１を、工具２０５１における１つ以上の所定の配向により規定される所定位置に保持するようにサイズ決めおよび成形され得、これにより成形研磨粒子２００１の工具２０５１から裏材への移動を容易にしながらも、所定の配向特性を維持する。図示されているように、成形研磨粒子２００１は、成形研磨粒子２００１の表面の少なくとも一部が工具２０５１の表面の上に延びるように開口部２０５２内に収容され得、これにより成形研磨粒子２００１の開口部２０５２から裏材への移動を容易にできる。

【0226】

図示されているように、成形研磨粒子２００１は群２００２を規定できる。群２００２は所定の分布の成形研磨粒子２００１を含むことができ、各成形研磨粒子は実質的に同じ所定の回転配向を有する。さらに各成形研磨粒子２００１は実質的に同じ所定の垂直配向および所定の先端高さ配向を有する。さらに、群２００２は、工具２０５１の横軸２０８１に平行な平面に配向される複数の列（例えば、２００５、２００６および２００７）を含む。また、群２００２内には、成形研磨粒子２００１のより小さな群（例えば、２０１２、２０１３および２０１４）が存在してもよく、成形研磨粒子２００１は、互いに対する所定の横方向配向および所定の縦方向配向の組み合わせにおいて同じ差を有する。とりわけ、群２０１２、２０１３および２０１４の成形研磨粒子２００１は傾斜した縦列に配向され得、群は工具２０５１の縦軸２０８０に対してある角度で延びるが、成形研磨粒子２００１は、互いに対する所定の縦方向配向および所定の横方向配向において実質的に同じ差を有することができる。さらに図示されるように、成形研磨粒子２００１の所定の分布はパターンを規定でき、これは三角形パターン２０１１とみなしてよい。さらに、群２００２は、群の境界が四辺形の二次元マイクロ単位（点線参照）を規定するように配置され得る。

【0227】

図２０Ｃは、一実施形態による研磨物品の一部の画像である。特に、研磨物品２０６０は、裏材２０６１および複数の成形研磨粒子２００１を含み、複数の成形研磨粒子２００１は工具２０５１の開口部２０５２から裏材２０５１へと移動された。図示されているように、工具の開口部２０５２の所定の分布は、裏材２０５１に収容される群２０６２の成形研磨粒子２００１の所定の分布に対応できる。成形研磨粒子２００１の所定の分布は１つ以上の所定の配向特性により規定され得る。また、図２０Ｃから明らかなように、成形研磨粒子２００１が工具２０５１に含まれる場合、成形研磨粒子２００１は、図２０Ｂの成形研磨粒子の群に実質的に対応する群で配置され得る。

【0228】

本明細書における特定の研磨物品では、研磨物品における複数の成形研磨粒子のうち少なくとも約７５％は、裏材に対して、例えば本明細書における実施形態に記載されるような側面配向等の所定の配向を有することができる。さらに、この割合はこれより大きくてもよく、例えば、少なくとも約７７％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％またはさらには少なくとも約８２％であってよい。非限定的な一実施形態では、研磨物品は、本明細書における成形研磨粒子を用いて形成され得、成形研磨粒子の全含有量のうち約９９％以下が所定の側面配向を有する。本明細書での所定の配向にある成形研磨粒子の割合への言及は、統計学的に関連する数の成形研磨粒子および成形研磨粒子の全含有量のランダムサンプリングに基づくことが理解されよう。

【0229】

所定の配向にある粒子の割合を求めるために、下表１の条件にて動作されるＣＴスキャンマシンを用いて研磨物品の２Ｄ微小焦点Ｘ線画像を得る。Ｘ線２Ｄイメージングは品質保証ソフトウェアを使用して行われた。試験体取付器具は４インチ×４インチのウィンドウおよび直径０．５インチの固体金属ロッドを備えたプラスチックフレームを利用し、固体金属ロッドの上部は、フレームを固定するための２本のねじを有して半平坦化されている。イメージングの前に 試験体をフレームの片側で留めたが、ここでねじ頭はＸ線の入射方向に向いていた。次いで、４インチ×４インチのウィンドウの領域内の５つの領域を１２０ｋＶ／８０μＡにてイメージングするために選択した。各２Ｄ投影はＸ線オフセット／ゲイン補正を行った上で、ある倍率にて記録された。

【0230】

【表1】

【0231】

その後、画像をＩｍａｇｅＪプログラムを使用して読み込み分析し、異なる配向は下表２に従って値を割り当てる。図３２は一実施形態によるコーティングされた研磨材の部分を表し、裏材における成形研磨粒子の配向を分析するために使用される画像である。

【0232】

【表2】

【0233】

次に、下表３にて提供されるような３つの計算を行う。計算を行うと、平方センチメートル当たりの側面配向にある成形研磨粒子の割合を導くことができる。とりわけ、側面配向を有する粒子は、成形研磨粒子の主表面と裏材表面との間の角度により規定される垂直配向を有する粒子であり、この角度は４５°以上である。したがって、４５°以上の角度を有する成形研磨粒子は立っているかまたは側面配向を有するとみなされ、４５°の角度を有する成形研磨粒子は傾斜して立っているとみなされ、４５°未満の角度を有する成形研磨粒子は下方配向を有するとみなされる。

【0234】

【表3】

【0235】

さらに、成形研磨粒子で作成される研磨物品はさまざまな含有量の成形研磨粒子を利用できる。例えば、研磨物品は、開放コーティング構成または閉鎖コーティング構成の成形研磨粒子の単一層を含む被覆研磨物品であることができる。しかし、かなり意外なことに、成形研磨粒子は開放コーティング構成にて優れた結果を示すことが発見された。例えば、複数の成形研磨粒子は、約７０粒子／ｃｍ^２以下の成形研磨粒子のコーティング密度を有する開放コーティング研磨材製品を規定できる。他の例では、研磨物品１平方センチメートル当たりの成形研磨粒子の密度は、約６５粒子／ｃｍ^２以下、例えば約６０粒子／ｃｍ^２以下、約５５粒子／ｃｍ^２以下、またはさらには約５０粒子／ｃｍ^２以下であってよい。さらに、非限定的な一実施形態において、本明細書における成形研磨粒子を使用した開放コーティング被覆研磨材の密度は、少なくとも約５粒子／ｃｍ^２またはさらには少なくとも約１０粒子／ｃｍ^２であることができる。研磨物品１平方センチメートル当たりの成形研磨粒子の密度は、任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0236】

特定の例では、研磨物品は、物品の研磨材外表面を覆う研磨粒子が約５０％以下のコーティングの開放コーティング密度を有することができる。他の実施形態において、研磨材表面の全面積に対する研磨粒子のコーティング割合は、約４０％以下、約３０％以下、約２５％以下またはさらには約２０％以下であることができる。さらに、非限定的な一実施形態において、研磨材表面の全面積に対する研磨粒子のコーティング割合は、少なくとも約５％、例えば少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％またはさらには少なくとも約４０％であることができる。研磨材表面の全面積に対する成形研磨粒子の被覆割合は、任意の最小値から最大値の範囲内にあり得ることが理解されよう。

【0237】

研磨物品によっては裏材の長さ（例えば、リーム）に対して特定の含有量の研磨粒子を有し得る。例えば、一実施形態において、研磨物品は、少なくとも約１０ｌｂｓ／リーム（１４８グラム／ｍ^２）、少なくとも約１５ｌｂｓ／リーム、少なくとも約２０ｌｂｓ／リーム、例えば少なくとも約２５ｌｂｓ／リーム、またはさらには少なくとも約３０ｌｂｓ／リームの正規化重量の成形研磨粒子を使用してよい。さらに、非限定的な一実施形態において、研磨物品は、約６０ｌｂｓ／リーム（８９０グラム／ｍ^２）以下、例えば約５０ｌｂｓ／リーム以下またはさらには約４５ｌｂｓ／リーム以下の正規化重量の成形研磨粒子を含むことができる。本明細書における実施形態の研磨物品は、任意の最小値から最大値の範囲内の成形研磨粒子の正規化重量を利用できることが理解されよう。

【0238】

特定の場合には、研磨物品は特定の加工品で使用可能である。好適な例示的加工品としては、無機材料、有機材料、天然材料およびこれらの組み合わせを挙げることができる。特定の実施形態によれば、加工品としては金属または合金、例えば鉄ベース材料、ニッケルベース材料等を挙げることができる。一実施形態では、加工品は鋼であることができ、より詳細には本質的にステンレス鋼（例えば、３０４ステンレス鋼）からなることができる。

【実施例】

【0239】

実施例１

【0240】

研削試験を行って、研削方向に対する成形砥粒の配向の効果を評価する。本試験では、第１の組の成形研磨粒子（サンプルＡ）は研削方向に対して正面配向で配向される。少し図３Ｂを見てみると、成形研磨粒子１０２は、正面配向研削方向３８５を有するため、主表面３６３は研削方向に略垂直な平面を規定し、より詳細には、成形研磨粒子１０２の二等分軸２３１は研削方向３８５に略平行である。サンプルＡは、オーステナイトステンレス鋼の加工品に対して正面配向でホルダに取り付けられた。ホイール速度は２２ｍ／ｓ、加工速度は１６ｍ／ｓで維持された。切削深さは０〜３０ミクロンの間で選択できる。各試験は、８インチ長の加工品上を１５回通過することからなる。各試験にて、１０の反復サンプルが行われ、結果を分析し平均した。引っかき傷の長さの始まりから終わりまでの溝の断面積の変化を測定して、グリットの摩耗を求めた。

【0241】

第２の組のサンプル（サンプルＢ）もサンプルＡについて記載された研削試験に従って試験された。しかし、特に、サンプルＢの成形研磨粒子は研削方向に対して裏材にて横向き配向を有する。少し図３Ｂを見てみると、成形研磨粒子１０３は研削方向３８５に対して横向き配向を有するものとして図示される。図示されているように、成形研磨粒子１０３は、側面３７１および３７２により接合され得る主表面３９１および３９２を含むことができ、成形研磨粒子１０３は、研削方向３８５のベクトルに対して特定の角度を成す二等分軸３７３を有することができる。図示されているように、成形研磨粒子１０３の二等分軸３７３は、二等分軸３７３と研削方向３８５との間の角度が本質的に０°であるように、研削方向３８５に対して略平行配向を有することができる。したがって、成形研磨粒子１０３の横向き配向により、成形研磨粒子１０３の他の表面のいずれかと接触する前に側面３７２と加工品とが最初に接触することを容易にする。

【0242】

図２１は、実施例１の切削試験による、サンプルＡおよびサンプルＢについての垂直力（Ｎ）対切削回数のプロットを含む。図２１は、複数回の通過または切削に対する代表的サンプルＡおよびＢの成形研磨粒子によって加工品の研削を行うのに必要な垂直力を示す。図示されているように、サンプルＡの垂直力は最初はサンプルＢの垂直力よりも小さい。だが、試験を続けるにつれ、サンプルＡの垂直力はサンプルＢの垂直力を超える。したがって、場合によっては、研磨物品は、目的の研削方向に対して成形研磨粒子の異なる配向の組み合わせ（例えば、正面配向および横向き配向）を利用し、改善された研削性能を促すことができる。特に、図２１で図示されているように、研削方向に対する成形研磨粒子の配向の組み合わせにより、研磨物品の寿命を通じたより低い垂直力、改善された研削効率および研磨物品のより長い耐用期間を促すことができる。このため、実施例１ではとりわけ、互いに対してかつ研削方向に対して異なる所定の配向特性を有する成形研磨粒子の異なる群の利用により、従来のパターン化グレインを有するパターンよりも改善された性能を促すことができることを示す。

【0243】

実施例２

【0244】

５つのサンプルを分析して、成形研磨粒子の配向を比較する。３つのサンプル（サンプルＳ１、Ｓ２およびＳ３）は一実施形態に従って作成される。図２２は、本明細書に記載される条件に従ったＣＴスキャンマシンを介して２Ｄ微小焦点Ｘ線を使用したサンプルＳ１の一部の画像である。他の２つのサンプル（サンプルＣＳ１およびＣＳ２）は成形研磨粒子を含む従来の研磨材製品を代表する。サンプルＣＳ１およびＣＳ２はＣｕｂｉｔｒｏｎ ＩＩとして３Ｍ社から市販されている。サンプルＣＳ２はＣｕｂｉｔｒｏｎ ＩＩとして３Ｍ社から市販されている。図２３は、本明細書に記載される条件に従ったＣＴスキャンマシンを介して２Ｄ微小焦点Ｘ線を使用したサンプルＣＳ１の一部の画像である。各サンプルは、Ｘ線分析により成形研磨粒子の配向を評価するための本明細書に記載される条件に従って評価される。

【0245】

図２４は、各サンプル（サンプル１およびサンプルＣ１）についてのｃｍ^２当たりの立っているグレインおよびｃｍ^２当たりのグレイン合計数のプロットである。図示されているように、サンプルＣＳ１およびＣＳ２は、サンプルＳ１、Ｓ２およびＳ３と比べて側面配向（すなわち、直立配向）で配向される成形研磨粒子の数が顕著に少ないことを示す。特に、サンプルＳ１は、測定したすべての成形研磨粒子（すなわち、１００％）が側面配向で配向されていると示されたが、ＣＳ２の成形研磨粒子の合計数の７２％しか側面配向を有していなかった。明らかなように、成形研磨粒子を使用した現況技術の従来型の研磨物品（Ｃ１）は本明細書で記載される研磨物品の配向の精度には達していない。

【0246】

実施例３

【0247】

２つのサンプルが、研削効率に対する種々の配向の効果を分析するために作成され試験された。第１のサンプル（サンプルＳ４）は、図２８に図示されるパターンによって示されるような非シャドウイング分布を有する一実施形態に従って作成された。成形研磨粒子の配置は、実質的に図のＹ軸と平行かつ実質的に裏材の縦軸と平行に延びる研削方向に対して非シャドウイング配置を有していた。サンプルＳ４は三角形の形状を有する成形研磨粒子を約２０ｌｂｓ／リーム使用し、成形研磨粒子の少なくとも７０％は側面配向で配向された。

【0248】

従来の第２のサンプル（サンプルＣＳ３）は成形研磨粒子の従来のパターンを有して作成されたが、これは図２９に示されるようなシャドウイング分布の１つの種類の例であり、図２９は、正方形パターンを示すサンプルＣＳ３の一部の画像であり、ここで正方形の繰り返し単位の各辺は裏材の縦軸および横軸と位置合わせされる。サンプルＳ４に使用される同じサイズ、形状および量の成形研磨粒子がサンプルＣＳ３に使用され、実質的な差異は裏材における成形研磨粒子の配置のみであった。図示されているように、成形研磨粒子の配置は裏材の横軸および縦軸に対してシャドウイング配置である。研削方向は裏材の縦軸に略平行であった。

【0249】

サンプルは下表４にて与えられる条件下で試験された。

【0250】

【表4】

【0251】

試験に使用された加工品は、ナノビア社製３Ｄ光学表面計（白色光色収差技術）を使用して分析し、研磨操作後に加工品の表面特性を決定した。試験した各加工品について、５．０ｍｍ×５．０ｍｍの面スキャンを使用して各サンプルから１つの領域を切り抜いた。すべてのサンプルに、Ｘ軸およびＹ軸両方について１０μｍのステップサイズを使用した。フルスキャンデータのために非フィルタリング領域のパラメータ（Ｓｘ）を算出した。２０本の輪郭が面スキャンから抽出され、平均パラメータ（Ｐｘ）が算出された。サンプルデータで報告される輪郭パラメータはすべて、参考のために追加スライドにて具体的詳細が説明される。分析により、下表４で与えられる６つの表面特性の計算が可能になった。ＳａはＥＵＲ１５１７８ ＥＮレポート（すなわち、「Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎ Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ」、Ｓｔｏｕｔ， Ｋ．Ｊ．ら、ＥＣ委員会を代表して出版）による表面の相加平均偏差であることに留意されたい。ＳｑはＥＵＲ１５１７８ ＥＮレポートによる表面の２乗平均平方根偏差である。Ｓｔは表面の全高であり、最高ピークと最深谷部の間の高さ差を測ったものである。Ｓｐは頂点の最大高さであり、最高ピークと平均平面の高さ差を測ったものである。Ｓｖは谷部の最大深さであり、平均平面と最深谷部との距離を測ったものである。Ｓｚは表面の１０点の高さであり、ＥＵＲ１５１７８ ＥＮレポートによる５つの最高ピークと５つの最深谷部の間の平均距離である。

【0252】

【表5】

【0253】

図２９は、サンプルＳ４の研磨材により研磨操作を行った後の加工品表面の一部の画像である。図３０は、サンプルＣＳ３の研磨材により研磨操作を行った後の加工品表面の一部の画像である。画像と表５のデータとの比較により明らかに示されるように、サンプルＳ４に関連する成形研磨粒子の非シャドウイング配置は、成形研磨粒子のシャドウイングパターンを使用したサンプルＣＳ３を用いた研削操作にて得られた結果と比べて、顕著に優れた加工品の研削性能および表面全体の加工が得られた。

【0254】

サンプル（すなわち、Ｓ４およびＣＳ３）のそれぞれに対して、３回の試験ランを行い、各試験ランにて除去された材料の量を求め平均した。サンプルＳ４での除去材料平均はサンプルＣＳ３に比べて１６％高かったため、これはサンプルＣＳ３よりも改善された材料除去能を示す。

【0255】

本出願は現況技術からの発展を表す。当産業は、成形研磨粒子が成形およびスクリーン印刷等のプロセスによって形成できることを認識しているが、本明細書における実施形態のプロセスはこのようなプロセスとは異なる。とりわけ、本明細書における実施形態は、特定の特徴を有する成形研磨粒子の形成を容易にするプロセス特徴の組み合わせを包含する。さらに、本明細書における実施形態の研磨物品は、成形研磨粒子の所定の分布、特定の配向特性の組み合わせの利用、群、列、縦列、集団、マイクロ単位、チャネル領域、アスペクト比を含むがこれに限定されない成形研磨粒子のアスペクト、組成、添加物、二次元形状、三次元形状、高さ差、高さ輪郭の差、フラッシング割合、高さ、ディッシングおよびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、他の研磨物品とは異なる特定の特徴の組み合わせを有することができる。実際、本明細書における実施形態の研磨物品は改善された研削性能を促すことができる。当産業は一般に、特定の研磨物品は特定の研磨材単位に対する秩序を有して形成され得ることを理解しているが、このような研磨材単位は従来は、結合剤系によりまたは従来の研磨材もしくは超砥粒グリットを使用して容易に成形され得る研磨複合材料に限られていた。当産業は、本明細書に記載されるような所定の配向特性を有する成形研磨粒子から研磨物品を形成するためのシステムを検討または開発してこなかった。所定の配向特性を効果的に制御するための成形研磨粒子の操作は重要事項であり、当分野において開示または示唆されていない３つの空間における粒子の制御を指数関数的に改善した。本明細書における用語「同じ」への言及は、「実質的に同じ」を意味するものと理解される。また、本明細書における実施形態は、略長方形形状を有する裏材について言及してきたが、非シャドウイング配置における成形研磨粒子の配置は他の形状の裏材（例えば、円形または楕円形の裏材）にも同様に適用可能であることが理解されよう。

【0256】

上記で開示された主題は例示的かつ非限定的なものであるとみなされなければならず、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内である、かかる変形、改良および他の実施形態をすべて包含するものであることが意図される。したがって、法律によって認められる最大限の範囲まで、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらに相当するものの許容されるもっとも広い解釈によって定義されるべきであり、また、前述の詳細な説明によって制限または限定されるものではない。

【0257】

用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む、包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」またはこれらの任意の他の変形形態は、非排他的包含を網羅するように意図される。例えば、特徴のリストを含む方法、物品または装置は必ずしもそれらの特徴に限定されておらず、明示的に列挙されていないか、またはかかる方法、物品もしくは装置に固有ではない他の特徴を含んでもよい。さらに、明示的に相反する記載がない限り、「または」は包含的なまたはを意味し、排他的なまたはを意味するものではない。例えば、条件ＡまたはＢは以下のいずれか１つにより満たされる：Ａは真であり（または存在し）Ｂは偽である（または存在しない）、Ａは偽であり（または存在しない）Ｂは真である（または存在する）、ならびに、ＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。

【0258】

また、「１つの（ａまたはａｎ）」の使用は、本明細書に記載される要素および構成要素を記述するために利用される。これは単に便宜上なされており、本発明の範囲の一般的な意味を示すためになされている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを包含するとして読まれるべきであり、単数はまた、明らかにそうではないことを意味していない限り、複数を包含し、また逆も同じである。例えば、単一の項目が本明細書に記載される場合、２つ以上の項目が単一の項目の代わりに使用されてもよい。同様に、２つ以上の項目が本明細書に記載される場合、単一の項目で該２つ以上の項目を置き換えてもよい。

【0259】

利益、他の利点、および問題に対する解決法を、特定の実施形態に関して上記に説明した。しかし、利益、利点、問題に対する解決法、ならびに、いずれの利益、利点もしくは解決法を生じさせ得るかまたはそれらをより明白にし得るいずれの特徴も、特許請求の範囲の請求項のいずれかまたはすべての重要、必要、または不可欠な特徴として解釈すべきではない。

【0260】

明細書を読んだ上で、当業者であれば、特定の特徴が明確さのために本明細書中で別個の実施形態に関連して記述されているものの、単一の実施形態に組合せた形で提供されてもよいことを認識するであろう。逆に、簡潔さのために単一の実施形態に関連して記述されているさまざまな特徴は、別個にまたは任意の下位組合せの形で提供されてもよいものである。さらに、範囲の形で記載された値に対する言及は、その範囲内のあらゆる値を含む。

【0261】

本開示の要約書は特許法に準拠するよう提供され、かつ特許請求の範囲の範囲または意味を解釈するかまたは限定するために使用されるものではないという理解の上で提出される。加えて、前述の図面の詳細な説明において、本開示を合理化する目的のため種々の特徴が単一の実施形態にまとめられているかまたは記載されている場合がある。この開示は、請求した実施形態が各請求項に明示的に列挙したものよりもより多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されない。むしろ、以下の特許請求の範囲に反映されるように、発明の主題は開示される任意の実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴を対象としうる。したがって、以下の特許請求の範囲は図面の詳細な説明に組み込まれ、各請求項は別々に請求される主題を定義するものとして単独で有効である。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】