JP6899490B2 - 被覆研磨ディスク並びにその製造方法及び使用方法 - Google Patents

Description

本開示は、広義には被覆研磨ディスク、それらの製造方法及びそれらの使用方法に関する。

三角形研磨小板から製造される被覆研磨ディスクは、商品の製造における広範囲にわたる様々な材料及び表面の研磨、仕上げ又は研削のために有用である。詳細には、ハンドヘルド直角研削盤を使用したオフ−ハンド研磨による高炭素鋼の高圧オフ−ハンド研削は、被覆研磨ディスクのための重要なアプリケーションである。上記に鑑みて、被覆研磨ディスクのコスト、性能及び／又は寿命を改善するための必要性が引き続いて存在している。

回転整列した三角形研磨小板を有する被覆研磨物品は、米国特許第９，７７６，３０２号（Ｋｅｉｐｅｒｔ）に開示されている。被覆研磨物品は、表面特徴を個々に有する複数の三角形研磨小板を有している。複数の三角形研磨小板は、研磨層を形成する樹脂状接着剤を含むメークコートによって可撓性バッキングに取り付けられる。表面特徴は、規定されたｚ方向回転配置方向を有しており、このｚ方向回転配置方向は、研磨層において、表面特徴のランダムｚ方向回転配置方向によって生じるであろう頻度よりも頻繁に生じる。

一態様では、本開示は、
外周を有するディスクバッキングと、
ディスクバッキングの上に配置された研磨層であって、少なくとも１つの結合剤材料によってディスクバッキングの主表面に固着された三角形研磨小板を備え、三角形研磨小板が、外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置されている、研磨層と
を備える被覆研磨ディスクであって、
三角形研磨小板の各々が、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
それぞれの基準で、三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁が、ディスクバッキングに面すると共にディスクバッキングに近接して配置され、
三角形研磨小板の少なくとも７０パーセントが、反復連続配置方向で配置され、反復連続配置方向が、
ｉ）第１のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第１の三角形研磨小板であって、第１の特定の側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第１の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１０〜−４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第１の三角形研磨小板と、
ｉｉ）第２のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第２の三角形研磨小板であって、第２のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第２の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第２の三角形研磨小板と、
ｉｉｉ）第３のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第３の三角形研磨小板であって、第３のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第３の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して＋１０〜＋４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第３の三角形研磨小板と、
ｉｖ）第４のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第４の三角形研磨小板であって、第４のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第４の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第４の三角形研磨小板と、を有する、
被覆研磨ディスクを提供する。

有利には、本開示による被覆研磨ディスクは、高炭素鋼の高圧オフ−ハンド研磨のために有用であり、それらは、従来の同様のディスクと比較して優れた性能を示す。

したがって第２の態様では、本開示は、ワークピースの研磨方法を提供し、方法は、本開示による被覆研磨ディスクの研磨層の一部をワークピースと摩擦接触させることと、ワークピース及び被覆研磨ディスクのうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて、ワークピースを研磨することと、を含む。

第３の態様では、本開示は、被覆研磨ディスクの製造方法を提供し、方法は、
硬化性メーク層前駆体をディスクバッキングの主表面に配置することと、
三角形研磨小板を硬化性メーク層前駆体の中に埋め込むことであって、三角形研磨小板が、外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置され、
三角形研磨小板の各々は、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
それぞれの基準で、三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁が、ディスクバッキングに面すると共にディスクバッキングに近接して配置され、
三角形研磨小板の少なくとも７０パーセントは、反復連続配置方向で配置され、反復連続配置方向が、
ｉ）第１のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第１の三角形研磨小板であって、第１のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第１の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１０〜−４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第１の三角形研磨小板と、
ｉｉ）第２のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第２の三角形研磨小板であって、第２のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第２の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第２の三角形研磨小板と、
ｉｉｉ）第３のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第３の三角形研磨小板であって、第３のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第３の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して＋１０〜＋４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第３の三角形研磨小板と、
ｉｖ）第４のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第４の三角形研磨小板であって、第４のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第４の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第４の三角形研磨小板と、を有する、埋め込むことと、
硬化性メーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、メーク層を準備することと、
硬化性サイズ層前駆体をメーク層及び三角形研磨小板の上に配置することと、
硬化性サイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、サイズ層を準備することと、を含む。

本明細書において使用されているように、
「軟鋼」という用語は、約０．２５重量パーセント未満の炭素を含有する炭素系鋼合金を意味し、
「オフ−ハンド研磨」という用語は、オペレータが手動でディスク／ホイールをワークピースに対して付勢するか、又はその逆である研磨を意味し、
「近接」という用語は、極めて近いか、又は隣接している（例えば結合剤層と接触している、又は結合剤層中に埋め込まれている）ことを意味し、
「螺旋」という用語は平面である螺旋を意味している。いくつかの好ましい実施形態では、螺旋は、「アルキメデスの螺旋」としても知られている算術螺旋であってもよい。算術螺旋は、原点からの任意の光線が、一定の分離距離を有する箇所で螺旋の連続的な回転と交差する特性をしている。
「ワークピース」という用語は、研磨されている物を意味している。

本明細書において使用されているように、「三角形研磨小板」という用語は、整形前駆体研磨粒子を形成するために使用される型キャビティ（cavity）から複製される所定の形状を有する研磨粒子の少なくとも一部を有するセラミック研磨粒子を意味している。研磨破片の事例（例えば米国特許出願公開第２００９／０１６９８１６（Ａ１）号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）に記載されているような）を除き、三角形研磨小板は、概ね、三角形研磨小板を形成するために使用された型キャビティを実質的に複製する所定の幾何学的形状を有することになる。本明細書において使用されている三角形研磨小板は、機械的な破砕操作によって得られるランダムなサイズの研磨粒子を除く。

本明細書において使用されているように、「Ｚ軸回転配置方向」は、ディスクバッキングの主表面に対して直角のＺ軸の周りの、ディスクバッキングに最も面する三角形研磨小板側壁の長手方向の寸法の角回転を意味している。

本開示の特徴及び利点は、詳細な説明並びに添付の特許請求の範囲を考察することによって更に理解されるであろう。

例示的被覆研磨ディスク１００の概略上面図である。 図１の領域１Ａの拡大図である。 図１Ａの領域１Ｂの拡大図である。 図１Ｂの線１Ｃ−１Ｃに沿って取った被覆研磨ディスク１００の略断面図である。 例示的三角形研磨小板１３０ａの概略上面図である。 例示的三角形研磨小板１３０ａの概略斜視図である。 例示的三角形研磨小板３３０の概略上面図である。 例示的三角形研磨小板３３０ｂの略側面図である。 被覆研磨ディスク１００を製造するために有用な生産工具４００の概略上面図である。 図４の領域４Ａの拡大図である。 図４Ａの領域４Ｂの拡大図である。 図４Ｂの線４Ｃ−４Ｃに沿って取った生産工具４００の拡大略断面図である。 図４Ｂの線４Ｄ−４Ｄに沿って取った生産工具４００の拡大略断面図である。

本明細書及び図面中での参照文字の反復使用には、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことが意図されている。当業者は多くの他の修正形態及び実施形態を考案することができ、それらは本開示の原理の範囲及び趣旨の範疇であることを理解されたい。図は、縮尺通りに描かれていないことがあり得る。

図１は、本開示による例示的被覆研磨ディスク１００を示したものであり、三角形研磨小板１３０は、正確な位置に、ディスクバッキング１１０に対してＺ軸方向で固着されている。

ここで、研磨層１２０がディスクバッキング１１０の主表面１１５に配置された図１Ａ及び図１Ｂを参照する。研磨層１２０は、少なくとも１つの結合剤材料１４０（メーク層１３２及びサイズ層１３４として示されている）によってディスクバッキング１１０の主表面１１５に固着された三角形研磨小板１３０を備えている。三角形研磨小板１３０は、外周１４０に向かって半径方向外側に向かって延びる算術螺旋パターン１３４に沿って規則的な間隔で並んだ箇所１３２に配置されている。それぞれの基準で、三角形研磨小板１３０の少なくとも９０パーセントの１つの側壁は、ディスクバッキングに面すると共にディスクバッキングに近接して配置されている。

三角形研磨小板１３０の少なくとも７０パーセントは、４つの規則的な間隔で並んだ連続三角形小板１３０を含む反復連続配置方向で配置されている。

第１の三角形研磨小板１３０ａは、ディスクバッキング１１０に面する第１のそれぞれの側壁１３６ａを有している。第１のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向１３８は、第１の箇所１３２で、螺旋パターン１３４に対する接線１５０に対して−１０〜−４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている。分かりやすくするために、Ｚ軸配置方向の決定は、三角形研磨小板１３０ａに対してのみ示されている。Ｚ軸配置方向は、残りの３つの三角形研磨小板に対しても同様の方法で決定される。

第２の三角形研磨小板１３０ｂは、ディスクバッキングに面する第２のそれぞれの側壁を有しており、第２のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向は、第２の箇所１３２ｂで、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている。

第３の三角形研磨小板１３０ｃは、ディスクバッキングに面する第３のそれぞれの側壁を有しており、第３のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向は、第３の箇所１３２ｃで、螺旋パターンに対する接線に対して＋１０〜＋４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている。

第４の三角形研磨小板１３０ｄは、ディスクバッキングに面する第４のそれぞれの側壁を有しており、第４のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向は、第４の箇所１３２ｄで、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向に外側に向かって配向されている。

本明細書において使用されているように、水平Ｚ軸回転方向は、算術螺旋パターン１４０（平面である）上へのそのＺ軸投影がθ度の角度で接線と交差している場合、螺旋パターン上の箇所における接線に対してθ度であると見なされる。共線構成及び平行構成の場合、θ＝０度である。

この点に関して、水平Ｚ軸回転方向は、算術螺旋パターン１４０（平面である）上へのそのＺ軸投影が１０度以下の角度で接線と交差している場合、螺旋パターン上の箇所における接線の１０度以内であると見なされる。

次に図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、個々の三角形研磨小板１３０は、互いに接続されると共に３つの側壁（１３６）によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面（１３２、１３４）を有している。

図３Ａ及び図３Ｂは、有用な三角形研磨小板３３０の別の実施形態を示したものであり、三角形研磨小板３３０は、互いに接続されると共に３つの傾斜側壁（３３６）によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面（３３２、３３４）を有している。

ディスクバッキングは、例えば任意の知られている被覆研磨バッキングを備えることができる。いくつかの実施形態では、ディスクバッキングは、連続的な中断されていないディスクを備えており、一方、他の実施形態では、ディスクバッキングは、取付けのための中央アーバー孔を有することができる。同様に、ディスクバッキングは平らであってもよく、あるいは押下された中央ハブ、例えばＴｙｐｅ２７の押し下げられた中央ディスクを有することができる。ディスクバッキングは、剛直、半剛直又は可撓性であってもよい。いくつかの実施形態では、バッキングは、メカニカルファスナー、又は研磨層の反対側の主表面に堅固に取り付けられた接着ファスナーを有している。基材のために適した材料としては、重合膜、金属箔、織布、編織物、紙、加硫ファイバ、不織布、発泡体、スクリーン、積層体、それらの組み合わせ、及びそれらの処理バージョンが挙げられる。剛性及びコストが懸念されるオフ−ハンド研削アプリケーションでは、通常、加硫ファイババッキングが好ましい。バッキングの剛性が所望されるアプリケーションでは、研削工具に取り付けられた剛直なバックアップパッドに取り付けることによって可撓性バッキングを同じく使用することができる。

ディスクバッキングは、一般的には円形であり、その中心の周りに回転対称であることが好ましい。ディスクバッキングは円形の周囲を有していることが好ましいが、例えばスキャロップされた周囲外周の事例などでは、周囲に沿って追加特徴を有することができる。

研磨層は、その中に保持された研磨粒子を有する単一の結合剤層を備えることができ、より典型的には、メーク層及びサイズ層を有する多層構造を備えることができる。本開示による被覆研磨ディスクは、例えば研磨層の上に重畳される任意選択のスーパーサイズ層などの追加層を含むことができ、あるいは必要に応じてバッキング帯電防止処理層を含むことも可能である。適切な例示的結合剤は、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂及びそれらの組み合わせから準備することができる。

メーク層は、硬化性メーク層前駆体をバッキングの主表面にコーティングすることによって形成することができる。メーク層前駆体は、例えば接着剤、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、遊離基重合性多官能性（メタ）アクリレート（例えばペンダントα、β−不飽和基、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシ、アクリル化イソシアヌレートを有するアミノプラスト樹脂）、エポキシ樹脂（ビス−マレイミド及びフルオレン変性エポキシ樹脂を含む）、イソシアヌレート樹脂及びそれらの混合物を含むことができる。これらのうち、とりわけ加硫ファイババッキングと組み合わせて使用される場合、フェノール樹脂が好ましい。

フェノール樹脂は、一般に、フェノールとホルムアルデヒドの縮合によって形成され、通常、レゾール樹脂又はノボラックフェノール樹脂に分類される。ノボラックフェノール樹脂は酸触媒され、ホルムアルデヒドとフェノールのモル比は１：１未満である。レゾールフェノール樹脂は、アルカリ性触媒によって触媒作用させることが可能であり、ホルムアルデヒドとフェノールのモル比は１以上であり、典型的には１．０〜３．０であり、ペンダントメチロール基を提供する。アルデヒドとレゾールフェノール樹脂のフェノール成分との間の反応を触媒するために適したアルカリ性触媒には、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、有機アミン及び炭酸ナトリウムがあり、これらはすべて、水に溶解した触媒の溶液としてのものである。

レゾールフェノール樹脂は、典型的には、水及び／又は有機溶媒（例えばアルコール）との溶液として被覆される。典型的には、溶液は、約７０重量パーセント〜約８５重量パーセントの固体を含むが、他の濃度を使用してもよい。固体含有量が極めて少ない場合、水及び／又は溶媒を除去するためにより多くのエネルギーが必要である。固体含有量が極めて多い場合、結果として得られるフェノール樹脂の粘度が高くなりすぎて、典型的には処理問題をもたらすことになる。

フェノール樹脂はよく知られており、商用供給源から容易に入手可能である。本開示の実践に有用な、商用的に入手可能なレゾールフェノール樹脂の例としては、商標名ＶＡＲＣＵＭ（例えば２９２１７、２９３０６、２９３１８、２９３３８、２９３５３）でＤｕｒｅｚ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているレゾールフェノール樹脂、商標名ＡＥＲＯＦＥＮＥ（例えばＡＥＲＯＦＥＮＥ ２９５）で、Ｆｌｏｒｉｄａ州Ｂａｒｔｏｗ在所のＡｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．によって販売されているレゾールフェノール樹脂、及び商標名ＰＨＥＮＯＬＩＴＥ（例えばＰＨＥＮＯＬＩＴＥ ＴＤ−２２０７）で、韓国Ｓｅｏｕｌ在所のＫａｎｇｎａｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．によって販売されているレゾールフェノール樹脂が挙げられる。

メーク層前駆体は、例えばロールコーティング、押出しダイコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング及び噴霧コーティングなどのバッキングにメーク層を加えるための任意の知られているコーティング方法によって加えることができる。

利用されるメーク層の斤量は、例えば意図される使用、研磨粒子のタイプ、及び準備される被覆研磨ディスクの性質に依存し得るが、典型的には、１、２、５、１０又は１５グラム／平方メートル（ｇｓｍ）〜２０、２５、１００、２００、３００、４００更には６００ｇｓｍの範囲である。メーク層は、例えばロールコーティング、押出しダイコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング及び噴霧コーティングを含む、バッキングにメーク層（例えばメークコート）を加えるための任意の知られているコーティング方法によって加えることができる。

メーク層前駆体がバッキング上に被覆されると、三角形研磨小板がメーク層前駆体に加えられ、かつ、その中に埋め込まれる。三角形研磨小板は、名目上は、メーク層前駆体の上に所定のパターン及びＺ軸回転配置方向に従って加えられる。

三角形研磨小板は、ディスクバッキングから外側に向かって配置されている（すなわち、それらはディスクバッキングから離れる方向に延びている）。本明細書において使用されているように、「外側に向かって配置されている」という用語は、三角形研磨小板がディスクバッキングから遠ざかる方向に延び、典型的にはバッキングの最も近い表面に対して４５〜９０度、好ましくは６０〜９０度、より好ましくは７５〜９０度の二面角を形成することを意味している。

いくつかの好ましい実施形態では、螺旋パターン上のそれぞれの箇所同士の間の間隔は、繊維ディスクバッキングに面している三角形研磨小板の側壁の平均長さの１．０〜３倍、より好ましくは１．２〜２倍、より一層好ましくは１．２〜１．７倍であるが、他の間隔を使用することも可能である。

いくつかの実施形態では、三角形研磨小板は、薄い三角柱として整形されるが、他の実施形態では、三角形研磨小板は、切頭三角錐（好ましくは約８度のテーパー角を有する）として整形される。三角形研磨小板は、異なる側面長を有することができるが、それらの最大面上で等辺であることが好ましい。

三角形研磨小板は、研磨プロセスにおける研磨粒子として機能するのに十分な硬度を有している。三角形研磨小板は、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、更には少なくとも８のＭｏｈｓ硬度を有することが好ましい。それらはアルファアルミナを含むことが好ましい。

破砕研磨粒子又は非研磨粒子は、研磨要素及び／又は研磨小板同士の間の研磨層中に、好ましくは閉鎖コート（すなわち研磨層中に保持され得る公称規定等級の研磨粒子の実質的に最大可能数）を形成するのに十分な量で含まれてもよい。

適切な研磨粒子の例としては、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、商標名３Ｍ ＣＥＲＡＭＩＣ ＡＢＲＡＳＩＶＥ ＧＲＡＩＮで、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ州Ｓｔ．Ｐａｕｌ在所の３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商用的に入手することができるセラミック酸化アルミニウム材料などのセラミック酸化アルミニウム材料、褐色酸化アルミニウム、青色酸化アルミニウム、炭化ケイ素（緑色炭化ケイ素を含む）、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、ガーネット、炭化チタン、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、酸化鉄、クロミア、ジルコニア、チタニア、酸化スズ、石英、長石、すい石、金剛砂、ゾル−ゲル誘導研磨粒子及びそれらの組み合わせが挙げられる。これらのうち、成形ゾル−ゲル誘導アルファアルミナ三角形研磨小板が、多くの実施形態において好ましい。ゾル−ゲル経路によって処理することができない研磨材は、一時的又は永久的な結合剤を使用して成形することができ、それにより整形された前駆体粒子が形成され、次に、焼結されて、例えば米国特許出願公開第２０１６／００６８７２９（Ａ１）号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）に記載されている三角形研磨小板が形成される。

ゾル−ゲル誘導研磨粒子及びそれらを準備するための方法の例は、米国特許第４，３１４，８２７号（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒら）、同第４，６２３，３６４号（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒら）、同第４，７４４，８０２号（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）、同第４，７７０，６７１号（Ｍｏｎｒｏｅら）及び同第４，８８１，９５１号（Ｍｏｎｒｏｅら）に見出すことができる。また、研磨粒子は、例えば米国特許第４，６５２，２７５号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒら）又は同第４，７９９，９３９号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒら）に記載されている研磨集塊などの研磨集塊を含み得ることも同じく企図されている。いくつかの実施形態では、三角形研磨小板は、結合剤（例えばメーク層及び／又はサイズ層）に対する研磨粒子の接着を強化するために、カップリング剤（例えばオルガノシランカップリング剤）又は他の物理的処理（例えば酸化鉄又は酸化チタン）で表面処理することができる。研磨粒子は、それらを対応する結合剤前駆体と結合する前に処理することができ、あるいは研磨粒子は、結合剤にカップリング剤を含むことによってｉｎ ｓｉｔｕで表面処理することができる。

三角形研磨小板は、例えばゾル−ゲル誘導多結晶アルファアルミナ粒子などのセラミック研磨粒子を含むことが好ましい。アルファアルミナ、マグネシウムアルミナスピネル及び希土類六方晶アルミン酸塩の晶子から構成される三角形研磨小板は、例えば米国特許第５，２１３，５９１号（Ｃｅｌｉｋｋａｙａら）並びに米国特許出願公開第２００９／０１６５３９４（Ａ１）号（Ｃｕｌｌｅｒら）及び同第２００９／０１６９８１６（Ａ１）号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）に記載されている方法によるゾル−ゲル前駆体アルファアルミナ粒子を使用して準備することができる。

アルファアルミナ系三角形研磨小板は、よく知られている多重ステッププロセスに従って製造することができる。簡潔には、方法は、アルファアルミナに変換することができる種晶添加又は種晶非添加のいずれかのゾル−ゲルアルファアルミナ前駆体分散体を製造するステップと、所望の外部形状の三角形研磨小板を有する１つ以上の成形キャビティにゾル−ゲルを充填するステップと、ゾル−ゲルを乾燥させて前駆体三角形研磨小板を形成するステップと、前駆体三角形研磨小板を成形キャビティから除去するステップと、前駆体三角形研磨小板をか焼し、か焼された前駆体三角形研磨小板を形成するステップと、次に、か焼された前駆体三角形研磨小板を焼結して三角形研磨小板を形成するステップとを含む。以下、プロセスを更に詳細に説明する。

ゾル−ゲル誘導研磨粒子の製造方法に関する更なる詳細は、例えば米国特許第４，３１４，８２７号（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒ）、同第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅｒら）、同第５，４３５，８１６号（Ｓｐｕｒｇｅｏｎら）、同第５，６７２，０９７号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、同第５，９４６，９９１号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、同第５，９７５，９８７号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、及び同第６，１２９，５４０号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、並びに米国特許出願公開第２００９／０１６５３９４（Ａ１）号（Ｃｕｌｌｅｒら）において確認することができる。

三角形研磨小板は、単一の種類の三角形研磨小板、又は２つ以上のサイズ及び／又は組成の三角形研磨小板のブレンドを含むことができる。いくつかの好ましい実施形態では、三角形研磨小板は、個々の三角形研磨小板が、任意選択のか焼及び焼結に先立って、本質的に、粒子前駆体が乾燥された成形工具又は生産工具のキャビティの部分の形状である形状を有することになる。

本開示に使用されている三角形研磨小板は、典型的には、例えば打抜き又は押抜きなどの他の製造代替よりも高い特徴画定を提供する精密機械加工を使用して切断された工具（すなわち型）を使用して製造され得る。典型的には、工具表面におけるキャビティは、鋭い縁に沿って合致する平らな面を有し、切頭角錐の側面及び頂部を形成する。結果として得られる三角形研磨小板は、それぞれの公称平均形状を有し、これは工具表面におけるキャビティの形状（例えば切頭角錐）に対応するが、公称平均形状からの変化（例えば無作為の変化）が製造中に生じることがあり、このような変化を示す三角形研磨小板は、本明細書において使用されている三角形研磨小板の定義内に含まれる。

いくつかの実施形態では、三角形研磨小板の基部及び頂部は実質的に平行であり、角柱状又は切頭角錐形状をもたらすが、これは要求事項ではない。いくつかの実施形態では、切頭三角柱の側面は等しい寸法を有し、基部と約８２度の二面角を形成する。しかしながら他の二面角（９０度を含む）も同じく使用され得ることは認識されるであろう。例えば基部と側面の各々との間の二面角は、独立して４５〜９０度、典型的には７０〜９０度、より典型的には７５〜８５度の範囲であってもよい。

本明細書において、三角形研磨小板の参照で使用されているように、「長さ」という用語は、三角形研磨小板の最大寸法を意味している。「幅」は、長さに対して直角である三角形研磨小板の最大寸法を意味している。「厚さ」又は「高さ」という用語は、長さ及び幅に対して直角である三角形研磨小板の寸法を意味している。

ゾル−ゲル誘導三角形アルファアルミナ（すなわちセラミック）研磨粒子の例は、米国特許第５，２０１，９１６号（Ｂｅｒｇ）、同第５，３６６，５２３号（Ｒｏｗｅｎｈｏｒｓｔ（Ｒｅ ３５，５７０））、及び同第５，９８４，９８８号（Ｂｅｒｇ）に見出すことができる。このような研磨粒子及びそれらを準備するための方法に関する詳細は、例えば米国特許第８，１４２，５３１号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、同第８，１４２，８９１号（Ｃｕｌｌｅｒら）及び同第８，１４２，５３２号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）、並びに米国特許出願公開第２０１２／０２２７３３３号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、同第２０１３／００４０５３７号（Ｓｃｈｗａｂｅｌら）及び同第２０１３／０１２５４７７号（Ａｄｅｆｒｉｓ）に見出すことができる。

三角形研磨小板は、典型的には１ミクロン〜１５０００ミクロン、より典型的には１０ミクロン〜約１００００ミクロン、更により典型的には１５０〜２６００ミクロンの範囲の長さを有するように選択されるが、他の長さを同じく使用することができる。

三角形研磨小板は、典型的には０．１ミクロン〜３５００ミクロン、より典型的には１００ミクロン〜３０００ミクロン、より典型的には１００ミクロン〜２６００ミクロンの範囲の幅を有するように選択されるが、他の長さを同じく使用することができる。

三角形研磨小板は典型的には、０．１ミクロン〜１６００ミクロン、より典型的には１ミクロン〜１２００ミクロンの範囲の厚さを有するように選択されるが、他の厚さを使用してもよい。

いくつかの実施形態では、三角形研磨小板は、少なくとも２、３、４、５、６又はそれ以上のアスペクト比（長さ対厚さ）を有することができる。

三角形研磨小板上の表面コーティングを使用して、研磨ディスク中の三角形研磨小板と結合剤の間の接着を改善することができ、あるいは三角形研磨小板の静電堆積を促進することができる。一実施形態では、米国特許第５，３５２，２５４号（Ｃｅｌｉｋｋａｙａ）に記載されている表面コーティングを、三角形研磨小板の重量に対して０．１〜２パーセントの表面コーティングの量で使用することができる。このような表面コーティングは、米国特許第５，２１３，５９１号（Ｃｅｌｉｋｋａｙａら）、同第５，０１１，５０８号（Ｗａｌｄら）、同第１，９１０，４４４号（Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ）、同第３，０４１，１５６号（Ｒｏｗｓｅら）、同第５，００９，６７５号（Ｋｕｎｚら）、同第５，０８５，６７１号（Ｍａｒｔｉｎら）、同第４，９９７，４６１号（Ｍａｒｋｈｏｆｆ−Ｍａｔｈｅｎｙら）及び同第５，０４２，９９１号（Ｋｕｎｚら）に記載されている。更に、表面コーティングは三角形研磨小板のキャッピングを防止することができる。キャッピングとは、研磨されているワークピースからの金属粒子が三角形研磨小板の頂上に溶接されるようになる現象を記述する用語である。上記の機能を発揮する表面コーティングは当業者に知られている。

研磨粒子は、研磨業界で認知されている規定公称等級に従って、独立してサイズ化することができる。研磨業界で認知されている例示的等級規格としては、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ、米国国家規格協会）、ＦＥＰＡ（Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｒｏｄｕｃｅｒｓ ｏｆ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ、欧州研磨材生産者連盟）及びＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ、日本工業規格）によって公布されているものが挙げられる。ＡＮＳＩ等級指定（すなわち規定公称等級）としては、例えばＡＮＳＩ４、ＡＮＳＩ６、ＡＮＳＩ８、ＡＮＳＩ１６、ＡＮＳＩ２４、ＡＮＳＩ３６、ＡＮＳＩ４６、ＡＮＳＩ５４、ＡＮＳＩ６０、ＡＮＳＩ７０、ＡＮＳＩ８０、ＡＮＳＩ９０、ＡＮＳＩ１００、ＡＮＳＩ１２０、ＡＮＳＩ１５０、ＡＮＳＩ１８０、ＡＮＳＩ２２０、ＡＮＳＩ２４０、ＡＮＳＩ２８０、ＡＮＳＩ３２０、ＡＮＳＩ３６０、ＡＮＳＩ４００及びＡＮＳＩ６００が挙げられる。ＦＥＰＡ等級指定としては、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４、Ｆ１６、Ｆ１６、Ｆ２０、Ｆ２２、Ｆ２４、Ｆ３０、Ｆ３６、Ｆ４０、Ｆ４６、Ｆ５４、Ｆ６０、Ｆ７０、Ｆ８０、Ｆ９０、Ｆ１００、Ｆ１２０、Ｆ１５０、Ｆ１８０、Ｆ２２０、Ｆ２３０、Ｆ２４０、Ｆ２８０、Ｆ３２０、Ｆ３６０、Ｆ４００、Ｆ５００、Ｆ６００、Ｆ８００、Ｆ１０００、Ｆ１２００、Ｆ１５００及びＦ２０００が挙げられる。ＪＩＳ等級指定としては、ＪＩＳ８、ＪＩＳ１２、ＪＩＳ１６、ＪＩＳ２４、ＪＩＳ３６、ＪＩＳ４６、ＪＩＳ５４、ＪＩＳ６０、ＪＩＳ８０、ＪＩＳ１００、ＪＩＳ１５０、ＪＩＳ１８０、ＪＩＳ２２０、ＪＩＳ２４０、ＪＩＳ２８０、ＪＩＳ３２０、ＪＩＳ３６０、ＪＩＳ４００、ＪＩＳ６００、ＪＩＳ８００、ＪＩＳ１０００、ＪＩＳ１５００、ＪＩＳ２５００、ＪＩＳ４０００、ＪＩＳ６０００、ＪＩＳ８０００及びＪＩＳ１００００が挙げられる。本開示の一実施形態によれば、研磨粒子の平均直径は、ＦＥＰＡ等級Ｆ６０〜Ｆ２４による２６０〜１４００ミクロンの範囲内であってよい。

別法としては、ＡＳＴＭ Ｅ−１１「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｗｉｒｅ Ｃｌｏｔｈ ａｎｄ Ｓｉｅｖｅｓ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｐｕｒｐｏｓｅｓ」に準拠したＵ．Ｓ．Ａ．Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｓｉｅｖｅｓを使用した公称審査済み等級に研磨粒子を格付けすることができる。ＡＳＴＭ Ｅ−１１は、指定された粒径に従って材料を分類するための、フレーム中に取り付けられた織金網の媒体を使用した試験ふるいの設計及び構造に対する要求事項を規定している。典型的な指定は、−１８＋２０のように表すことができ、これは、研磨粒子が１８番ふるいに対するＡＳＴＭ Ｅ−１１仕様を満たす試験ふるいを通過し、かつ、２０番ふるいに対するＡＳＴＭ Ｅ−１１仕様を満たす試験ふるい上で保持されることを意味する。一実施形態では、研磨粒子は、ほとんどの粒子が１８メッシュ試験ふるいを通過し、かつ、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０メッシュ試験ふるい上で保持され得るような粒径を有している。様々な実施形態では、研磨粒子は、−１８＋２０、−２０／＋２５、−２５＋４０、−４０＋３５、−３５＋４０、５−４０＋４５、−４５＋５０、−５０＋６０、−６０＋７０、−７０／＋８０、−８０＋１００、−１００＋１２０、−１２０＋１４０、−１４０＋１７０、−１７０＋２００、−２００＋２３０、−２３０＋２７０、−２７０＋３２５、−３２５＋４００、−４００＋４５０、−４５０＋５００又は−５００＋６３５の公称審査済み等級を有することができる。別法としては、−９０＋１００などの特注メッシュサイズを使用することができる。

螺旋パターンは、螺旋の実際の中心又は理論的な中心から半径方向に外側に向かって移動している間のそのピッチ（すなわち螺旋の線同士の間の規則的な分離）を特徴とすることができる。いくつかの好ましい実施形態では、螺旋ピッチは、三角形研磨小板の厚さの１．０〜３倍、より好ましくは１．２〜２．５倍、より一層好ましくは１．２〜２倍のピッチを有する算術螺旋であるが、これは要求事項ではない。同様に、いくつかの好ましい実施形態では、規則的な間隔で並んだインターバルは、三角形研磨小板の長さの１〜３倍、より好ましくは１．２〜２倍、より一層好ましくは１．２〜１．５倍であるが、これは要求事項ではない。

本開示による被覆研磨ディスクは、三角形研磨小板が正確に置かれ、かつ、配向される方法によって製造することができる。方法は、通常、生産工具中のキャビティを１つ以上の三角形研磨小板（典型的には１つ又は２つ）でそれぞれ充填するステップと、充填された生産工具と、三角形研磨小板をメーク層前駆体に移すためのメーク層前駆体被覆バッキングとを整列させるステップと、研磨粒子をキャビティからメーク層前駆体被覆バッキング上に移すステップと、整列した位置から生産工具を除去するステップとを含む。次に、メーク層前駆体が少なくとも部分的に硬化され（典型的には三角形研磨小板がバッキングに堅固に接着される十分な程度まで）、次に、サイズ層前駆体がメーク層前駆体及び研磨粒子の上に加えられ、かつ、少なくとも部分的に硬化され、それにより被覆研磨ディスクを提供する。バッチ式であっても連続的であってもよいプロセスは、手で実践することも、あるいは例えばロボット装置を使用して自動化することもできる。すべてのステップを実施する必要はなく、あるいはそれらを順次実施する必要もないが、これらのステップは、リストに挙げられている順序で実施することができ、あるいはそれらの間で追加ステップを実施してもよい。

三角形研磨小板は、最初に、相補的な螺旋パターンを有するように配置された生産工具の分配表面の適切に整形されたキャビティ中にそれらを置くことによって形成される所望のＺ軸回転配置方向で置くことができる。

図１及び図１Ａ〜図１Ｃに示されている、熱可塑性シートを鋳造することによって形成される被覆研磨ディスク１００を製造するための例示的生産工具４００は、図４に示されている。次に図４を参照すると、生産工具４００は、三角形研磨小板を受け取るようにサイズ化され、かつ、整形されたキャビティ４２０の螺旋パターン４３０を備えた分配表面４１０を有している。キャビティ４２０はＺ軸回転で整列されており、したがって三角形研磨小板が充填されると、それらが引き続いて移される際に、それらは、結果として得られる被覆研磨ディスク中に所望の対応する算術螺旋パターン及びＺ軸回転配置方向を形成する。

ほとんど、又はすべてのキャビティが所望の数の三角形研磨小板で充填されると、分配表面は、ディスクバッキング上のメーク層前駆体層に極めて近接するか、あるいは接触し、それにより名目上は水平方向の配置方向を維持しながら、三角形研磨小板を生産工具からメーク層前駆体に埋め込んで移す。当然、何らかの意図しない配置方向損失が生じ得るが、通常、配置方向損失は、±１０度以下の許容範囲内で管理可能であるべきである。

いくつかの実施形態では、生産工具中のキャビティの深さは、三角形研磨小板がキャビティ内に完全に篏合するように選択される。いくつかの好ましい実施形態では、三角形研磨小板は、キャビティの開口をわずかに越えて延びる。この方法によれば、直接接触によってそれらをメーク層前駆体へ移すことができ、樹脂が生産工具へ移る機会が少なくなる。いくつかの好ましい実施形態では、三角形研磨小板が完全にキャビティ中に挿入されると、個々の三角形研磨小板の質量中心は、生産工具のそれぞれのキャビティ内に存在する。キャビティの深さが浅くなりすぎると、三角形研磨小板の質量中心がキャビティの外側に位置し、三角形研磨小板はキャビティ内に容易に保持されず、生産工具が装置内で使用されると、三角形研磨小板が飛び退くことになり得る。

生産工具中のキャビティを充填するために、キャビティの数より多い三角形研磨小板が提供されるよう、過剰な三角形研磨小板が生産工具の分配表面に加えられることが好ましい。生産工具の単位長さ当たりに存在する三角形研磨小板の数が、存在しているキャビティの数よりも多いことを意味する過剰な三角形研磨小板は、三角形研磨小板が分配表面上に蓄積し、かつ、重力又は他の機械的に加えられる力のいずれかによって動き回り、それによりそれらがキャビティ中に平行移動する際に、生産工具内のほとんどのキャビティが最終的に三角形研磨小板で充填されることの保証を促進する。研磨粒子の軸受面積及び間隔は、生産ツーリングにおいて、特定の研削アプリケーションに合わせて設計されることがしばしばであるため、通常、充填されないキャビティの数における過剰な可変性を有さないことが望ましい。

分配表面内のキャビティの大部分は、キャビティ及び小板の側面が少なくともほぼ平行になるよう、個々のキャビティ中に配置された三角形研磨小板で充填されることが好ましい。これは、三角形研磨小板（又はその複数）よりもわずかに大きいキャビティを整形することによって達成することができる。充填及び解放を容易にするために、キャビティは、深さが深くなるにつれて内側に向かって傾斜する側壁を有し、及び／又はキャビティの底に真空開口を有することが望ましい場合があり、真空開口は真空源につながる。三角形研磨小板は、それらが立ち上がっているか、あるいはそれらが直立した状態で加えられるように、メーク層前駆体被覆バッキング上へ移すことが望ましい。したがってキャビティの形状は、三角形研磨小板を直立した状態で保持するように設計される。

様々な実施形態では、分配表面のキャビティの少なくとも６０、７０、８０、９０又は９５パーセントは三角形研磨小板を含む。いくつかの実施形態では、重力を使用してキャビティを充填することができる。他の実施形態では、生産工具を逆さまにし、真空を印加して三角形研磨小板をキャビティ中に保持することができる。三角形研磨小板は、例えば噴霧、流動床（空気又は振動）又は静電コーティングによって加えることができる。保持されない研磨粒子は、すべて落下することになるため、過剰な三角形研磨小板は、重力によって除去されることになる。次に、真空を除去することにより、三角形研磨小板をメーク層前駆体被覆ディスクバッキングへ移すことができる。

上で言及したように、所望の数のキャビティが充填された後に、三角形研磨小板の一部が分配表面に残ることになるよう、キャビティの数よりも過剰な三角形研磨小板を加えることができる。これらの過剰な三角形研磨小板は、多くの場合、分配表面から吹き飛ばし、ぬぐい取り、あるいは他の方法で除去することができる。例えば真空又は他の力を加えて、三角形研磨小板をキャビティ中に保持し、かつ、分配表面を逆さまにして過剰な三角形研磨小板の残りの部分を分配表面から除去することができる。

生産工具の分配表面の実質的にすべてのキャビティが三角形研磨小板で充填されると、生産工具の分配表面がメーク層前駆体の近くにもたらされる。

好ましい実施形態では、生産工具は、例えば金属マスターツールからのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル又はポリカーボネートなどの熱可塑性重合体から形成される。生産工具及びそれらの製造に使用されるマスターツーリングの製造方法は、例えば米国特許第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅｒら）、同第５，４３５，８１６号（Ｓｐｕｒｇｅｏｎら）、同第５，６７２，０９７号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、同第５，９４６，９９１号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、同第５，９７５，９８７号（Ｈｏｏｐｍａｎら）及び同第６，１２９，５４０号（Ｈｏｏｐｍａｎら）、並びに米国特許出願公開第２０１３／０３４４７８６（Ａ１）号（Ｋｅｉｐｅｒｔ）及び同第２０１６／０３１１０８４（Ａ１）号（Ｃｕｌｌｅｒら）に見出すことができる。

いくつかの好ましい実施形態では、生産工具は、３−Ｄ印刷技法を使用して製造される。

三角形研磨小板がメーク層前駆体中に埋め込まれると、メーク層前駆体は、サイズ層前駆体を加えている間、鉱物の配置方向を維持するために少なくとも部分的に硬化される。典型的には、これは、メーク層前駆体をＢ段階化することを含むが、必要に応じてより高度な硬化を使用することも可能である。Ｂ段階化は、例えば選択されたメーク層前駆体の性質に応じて、熱及び／若しくは光を使用して達成することができ、並びに／又は硬化剤を使用して達成することができる。

次に、サイズ層前駆体が少なくとも部分的に硬化したメーク層前駆体及び三角形研磨小板の上に加えられる。サイズ層は、硬化性サイズ層前駆体をバッキングの主表面にコーティングすることによって形成することができる。サイズ層前駆体は、例えば接着剤、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、遊離基重合性多官能性（メタ）アクリレート（例えばペンダントα、β−不飽和基、アクリル化ウレタン、アクリル化エポキシ、アクリル化イソシアヌレートを有するアミノプラスト樹脂）、エポキシ樹脂（ビス−マレイミド及びフルオレン変性エポキシ樹脂を含む）、イソシアヌレート樹脂及びそれらの混合物を含むことができる。フェノール樹脂を使用してメーク層が形成される場合、同様にフェノール樹脂を使用してサイズ層が形成されることが好ましい。サイズ層前駆体は、ロールコーティング、押出しダイコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、グラビアコーティング、噴霧コーティング、等々を含む、サイズ層をバッキングに加えるための任意の知られているコーティング方法によって加えることができる。必要に応じて、本開示によるプレサイズ層前駆体又はメーク層前駆体をサイズ層前駆体として使用することも同じく可能である。

また、意図される使用、研磨粒子のタイプ、及び準備される被覆研磨ディスクの性質に応じて、サイズ層の斤量も必然的に異なることになるが、通常、１又は５ｇｓｍ〜３００、４００更には５００ｇｓｍ以上の範囲である。サイズ層前駆体は、例えばロールコーティング、押出しダイコーティング、カーテンコーティング及び噴霧コーティングを含む、サイズ層前駆体（例えばサイズコート）をバッキングに適用するための任意の知られているコーティング方法によって加えることができる。

加えられると、使用可能な被覆研磨ディスクを提供するために、サイズ層前駆体、及び典型的には部分的に硬化したメーク層前駆体が十分に硬化される。通常、この硬化ステップには熱エネルギーが必要であるが、例えば放射線硬化などの他の形態のエネルギーを使用することも可能である。熱エネルギーの有用な形態としては、例えば熱及び赤外線放射が挙げられる。熱エネルギーの例示的な供給源としては、オーブン（例えばフェストーンオーブン）、加熱ロール、熱風ブロワー、赤外線ランプ及びそれらの組み合わせが挙げられる。

他の成分に加えて、存在している場合、本開示による被覆研磨ディスクのメーク層前駆体及び／又はプレサイズ層前駆体中の結合剤前駆体は、任意選択で、触媒（例えば熱活性化触媒又は光触媒）、遊離基開始剤（例えば熱開始剤又は光開始剤）、硬化を容易にするための硬化剤を含有することができる。このような触媒（例えば熱活性化触媒又は光触媒）、遊離基開始剤（例えば熱開始剤又は光開始剤）及び／又は硬化剤は、例えば本明細書に記載されるものを含む、被覆研磨ディスクに使用するために知られている任意のタイプのものであってもよい。

他の成分に加えて、メーク層前駆体及びサイズ層前駆体は、例えば性能及び／又は外観を修正するための任意選択の添加剤を更に含むことができる。例示的添加剤としては、粉砕添加物、充填剤、可塑剤、湿潤剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、繊維、潤滑剤、チキソトロープ材料、帯電防止剤、懸濁化剤及び／又は染料が挙げられる。

有機又は無機であってもよい例示的粉砕添加物としては、ワックス、テトラクロロナフタレン、ペンタクロロナフタレン及びポリ塩化ビニルのような塩素化ワックスなどのハロゲン化有機化合物、塩化ナトリウム、カリウム氷晶石などのハロゲン化物塩、ナトリウム氷晶石、アンモニア氷晶石、テトラフルオロホウ酸塩カリウム、テトラフルオロホウ酸塩ナトリウム、フッ化ケイ素、塩化カリウム、塩化マグネシウム、並びにスズ、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、カドミウム、鉄、及びチタンなどの金属及びそれらの合金が挙げられる。他の粉砕添加物の例としては、イオウ、有機イオウ化合物、黒鉛及び金属硫化物が挙げられる。異なる粉砕添加物の組み合わせを使用することができる。

例示的帯電防止剤としては、結合剤中の五酸化バナジウム（例えばスルホン化ポリエステル中に分散された）、湿潤剤、カーボンブラック及び／又は黒鉛などの導電性材料が挙げられる。

本開示のための有用な充填剤の例としては、石英、ガラスビーズ、グラスバブルズ及びガラス繊維などのシリカ、タルク、粘土、（モンモリロナイト）長石、雲母、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどのケイ酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムなどの金属硫酸塩、石膏、バーミキュライト、木粉、アルミニウム三水和物、カーボンブラック、酸化アルミニウム、二酸化チタン、氷晶石、白雪石、及び亜硫酸カルシウムなどの金属亜硫酸塩が挙げられる。

任意選択で、スーパーサイズ層は、サイズ層の少なくとも一部分に加えることができる。存在する場合、スーパーサイズは、通常、粉砕添加物及び／又はアンチローディング材料を含む。任意選択のスーパーサイズ層は、研磨粒子同士の間の切屑（ワークピースから研磨された材料）の蓄積を防止又は低減する働きをすることができ、この切屑の蓄積は、被覆研磨ディスクの切断能力を劇的に低減し得る。有用なスーパーサイズ層は、典型的には、粉砕添加物（例えばテトラフルオロホウ酸塩カリウム）、脂肪酸の金属塩（例えばステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウム）、リン酸エステルの塩（例えばベヘニルリン酸カリウム）、リン酸エステル、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、鉱油、架橋シラン、架橋シリコーン及び／又はフルオロケミカルを含む。有用なスーパーサイズ材料は、例えば米国特許第５，５５６，４３７（Ｌｅｅら）に更に記載されている。通常、被覆研磨製品に組み込まれる粉砕添加物の量は、約５０〜約４００ｇｓｍ、より典型的には約８０〜約３００ｇｓｍである。スーパーサイズは、例えばサイズ層又はメーク層を準備するために使用される結合剤などの結合剤を含有することができるが、任意の結合剤を有する必要はない。

織物バッキングに固着された研磨層を備える被覆研磨物品（例えば被覆研磨ディスク）であって、研磨層が研磨粒子並びにメーク層、サイズ層及び任意選択のスーパーサイズ層を備える、被覆研磨物品に関する更なる詳細はよく知られており、例えば米国特許第４，７３４，１０４号（Ｂｒｏｂｅｒｇ）、同第４，７３７，１６３号（Ｌａｒｋｅｙ）、同第５，２０３，８８４号（Ｂｕｃｈａｎａｎら）、同第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅｒら）、同第５，３７８，２５１号（Ｃｕｌｌｅｒら）、同第５，４１７，７２６号（Ｓｔｏｕｔら）、同第５，４３６，０６３号（Ｆｏｌｌｅｔｔら）、同第５，４９６，３８６号（Ｂｒｏｂｅｒｇら）、同第５，６０９，７０６号（Ｂｅｎｅｄｉｃｔら）、同第５，５２０，７１１号（Ｈｅｌｍｉｎ）、同第５，９５４，８４４号（Ｌａｗら）、同第５，９６１，６７４号（Ｇａｇｌｉａｒｄｉら）、同第４，７５１，１３８号（Ｂａｎｇｅら）、同第５，７６６，２７７号（ＤｅＶｏｅら）、同第６，０７７，６０１号（ＤｅＶｏｅら）、同第６，２２８，１３３号（Ｔｈｕｒｂｅｒら）及び同第５，９７５，９８８号（Ｃｈｒｉｓｔｉａｎｓｏｎ）に見出すことができる。

本開示による被覆研磨ディスクは、例えばハンドヘルド直角研削盤を使用したオフ−ハンド研磨によってワークピースを研磨するために有用である。好ましいワークピースとしては、溶接ビーズ（例えば、とりわけ軟鋼溶接）、フラッシュ、ゲート及びライザーオフ鋳造が挙げられる。

本開示の実施形態の選択
第１の態様では、本開示は、
外周を有するディスクバッキングと、
ディスクバッキングの上に配置された研磨層であって、少なくとも１つの結合剤材料によってディスクバッキングの主表面に固着された三角形研磨小板を備え、三角形研磨小板が、外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置されている、研磨層と
を備える被覆研磨ディスクであって、
三角形研磨小板の各々は、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
それぞれの基準で、三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁は、ディスクバッキングに面すると共にディスクバッキングに近接して配置され、
三角形研磨小板の少なくとも７０パーセント（好ましくは少なくとも８０パーセント、より好ましくは少なくとも９０パーセント、より好ましくは９５パーセント）が、反復連続配置方向で配置され、反復連続配置方向が、
ｉ）第１のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第１の三角形研磨小板であって、第１のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第１の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１０〜−４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第１の三角形研磨小板と、
ｉｉ）第２のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第２の三角形研磨小板であって、第２のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第２の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第２の三角形研磨小板と、
ｉｉｉ）第３のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第３の三角形研磨小板であって、第３のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第３の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して＋１０〜＋４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第３の三角形研磨小板と、
ｉｖ）第４のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第４の三角形研磨小板であって、第４のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第４の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第４の三角形研磨小板と、を有する、
被覆研磨ディスクを提供する。

第２の実施形態では、三角形研磨小板が平均厚さを有し、螺旋パターンが螺旋パターンを含み、算術螺旋パターンが、三角形研磨小板の平均厚さの１〜３倍のピッチを有する。

第３の実施形態では、本開示は、研磨層が、破砕研磨粒子又は非研磨粒子を更に含む、第１の実施形態又は第２の実施形態による被覆研磨ディスクを提供する。

第４の実施形態では、本開示は、ディスクバッキングが、加硫ファイバを含む、第１の実施形態から第３の実施形態のうちのいずれか１つによる被覆研磨ディスクを提供する。

第５の実施形態では、本開示は、研磨層が、メーク層と、メーク層及び三角形研磨小板の上に配置されたサイズ層とを備える、第１の実施形態から第４の実施形態のうちのいずれか１つによる被覆研磨ディスクを提供する。

第６の実施形態では、本開示は、三角形研磨小板がアルファアルミナを含む、第１の実施形態から第５の実施形態のうちのいずれか１つによる被覆研磨ディスクを提供する。

第７の実施形態では、本開示は、ワークピースの研磨方法を提供し、方法は、第１の実施形態から第６の実施形態のうちのいずれか１つによる被覆研磨ディスクの研磨層の一部をワークピースと摩擦接触させることと、ワークピース及び被覆研磨ディスクのうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて、ワークピースを研磨することと、を含む。

第８の実施形態では、本開示は、基材が高炭素鋼を含み、研磨層が高炭素鋼と接触している、第７の実施形態による、ワークピースの研磨方法を提供する。

第９の実施形態では、本開示は、被覆研磨ディスクの製造方法を提供し、方法は、
硬化性メーク層前駆体をディスクバッキングの主表面に配置することと、
三角形研磨小板を硬化性メーク層前駆体の中に埋め込むことであって、三角形研磨小板が、外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置され、
三角形研磨小板の各々が、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
それぞれの基準で、三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁が、ディスクバッキングに面すると共にディスクバッキングに近接して配置され、
三角形研磨小板の少なくとも７０パーセント（好ましくは少なくとも８０パーセント、より好ましくは少なくとも９０パーセント、より好ましくは９５パーセント）が、反復連続配置方向で配置され、反復連続配置方向が、
ｉ）第１のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第１の三角形研磨小板であって、第１のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第１の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１０〜−４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第１の三角形研磨小板と、
ｉｉ）第２のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第２の三角形研磨小板であって、第２のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第２の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第２の三角形研磨小板と、
ｉｉｉ）第３のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第３の三角形研磨小板であって、第３のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第３の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して＋１０〜＋４０度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第３の三角形研磨小板と、
ｉｖ）第４のそれぞれの側壁がディスクバッキングに面する第４の三角形研磨小板であって、第４のそれぞれの側壁のＺ軸回転配置方向が、規則的な間隔で並んだ箇所のうちの第４の箇所で、螺旋パターンに対する接線に対して−１５〜＋１５度の角度で長手方向外側に向かって配向されている、第４の三角形研磨小板と、を有する、埋め込むことと、
硬化性メーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、メーク層を準備することと、
硬化性サイズ層前駆体をメーク層及び三角形研磨小板の上に配置することと、
硬化性サイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、サイズ層を準備することと、を含む。

第１０の実施形態では、本開示は、三角形研磨小板が平均厚さを有し、螺旋パターンが螺旋パターンを含み、算術螺旋パターンが、三角形研磨小板の平均厚さの１〜３倍のピッチを有する、第９の実施形態による方法を提供する。

第１１の実施形態では、本開示は、研磨層が、破砕研磨粒子又は非研磨粒子を更に含む、第９の実施形態又は第１０の実施形態による方法を提供する。

第１２の実施形態では、本開示は、ディスクバッキングが加硫ファイバを含む、第９の実施形態から第１１の実施形態のうちのいずれか１つによる方法を提供する。

第１３の実施形態では、本開示は、三角形研磨小板がアルファアルミナを含む、第９の実施形態から第１２の実施形態のうちのいずれか１つによる方法を提供する。

本開示の目的及び利点は、以下の非制限の実施例によって更に例証されるが、これらの実施例に記載されている特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示をはなはだしく制限するものとして解釈されるべきではない。

特に言及されていない限り、実施例及び本明細書の残りの部分におけるすべてのパート、百分率、比率などは、重量によるものである。特に言及されていない限り、すべての試薬は、例えばＭｉｓｓｏｕｒｉ州Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ在所のＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙなどの化学製品ベンダから得られたか、入手可能であるか、あるいは知られている方法で合成することができる。実施例で使用されている研磨粒子は、以下の表１に報告されている。

実施例１
ＰＣＴ特許公開国際公開第２０１５／１０００１８（Ａ１）号（Ａｄｅｆｒｉｓら）に示されているような幾何構造を有する三角形キャビティの連続算術螺旋からなる７インチ（１７８ｍｍ）円形プラスチック転写工具が３−Ｄ印刷によって準備された。螺旋は、ディスクの縁からディスクの中心の１インチ（２．５４ｃｍ）以内まで延びていた。螺旋ピッチは約０．０５９インチ（１．４９ｍｍ）であった。キャビティの中心は、約０．０８７インチ（２．２１ｍｍ）の間隔で螺旋の長さに沿って規則的な間隔で並んでいた。螺旋経路に対する個々のキャビティの長軸の角配置方向は、螺旋経路に沿って連続的に変化した。螺旋経路に対する反復パターンは、図４及び図４Ａ〜図４Ｄに示されているように０度、＋４５度、０度、−４５度、等々であった。工具上のキャビティの総数は約５６００個であった。転写工具は、研磨粒子の放出を促進するために、硫化モリブデン噴霧潤滑剤（Ｍｉｃｈｉｇａｎ州Ｍｉｄｌａｎｄ在所のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標名ＭＯＬＹＣＯＡＴで入手された）で処理された。

過剰な研磨粒子ＡＰ１が、キャビティ開口を有する転写工具の表面に加えられ、ツーリングが手で左右に振られた。転写ツーリングキャビティは、すぐに、上下逆さまの配置方向で保持され、かつ、キャビティ長軸に沿って整列したＡＰ１粒子で充填された。追加ＡＰ１が加えられ、９５パーセントを超える転写ツーリングキャビティがＡＰ１粒子によって充填されるまでプロセスが繰り返された。過剰な粒子が転写工具の表面から除去され、キャビティ内に含有された粒子のみが残された。

メーク樹脂は、４９パートのレゾールフェノール樹脂（ホルムアルデヒド：フェノールの１．５：１〜２．１：１のモル比の塩基触媒縮合物）、４１パートの炭酸カルシウム（ＨＵＢＥＲＣＡＲＢ、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ州Ｑｕｉｎｃｙ在所のＨｕｂｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）及び１０パートの水を混合することによって準備された。３．７＋／−０．１グラムのメーク樹脂が、ブラシによって、０．８７５インチ（２．２２ｃｍ）の中心孔を有する、直径７インチ（１７．８ｃｍ）×厚さ０．８３ｍｍの加硫ファイバウェブ（ＤＹＮＯＳ ＶＵＬＣＡＮＩＺＥＤ ＦＩＢＥＲ、ドイツＴｒｏｉｓｄｏｒｆ在所のＤＹＮＯＳ ＧｍｂＨ）に加えられた。

ＡＰ１が充填された転写工具は、７インチ×７インチ（１８ｃｍ×１８ｃｍ）の正方形の木製板の上に、キャビティ側を上にして置かれた。加硫ファイバディスクのメーク樹脂被覆表面を、充填された転写工具に接触させ、別の７インチ×７インチ（１８ｃｍ×１８ｃｍ）の正方形の木製板がその上に置かれた。得られたアセンブリは、下の方から先にメーク樹脂表面に落ちるよう、剛直な接触を保持しながら反転され、そっと軽く叩いて転写工具からＡＰ１粒子が移された。次に、加硫ファイバディスクバッキングが、もはや実質的に粒子を含まない転写工具から落下させ、それにより転写ツーリングパターンを複製するＡＰ１被覆加硫ファイバディスクが得られた。

ＡＰ２からなるドロップコート充填剤粒子が湿潤メーク樹脂に過剰に加えられ、露出したメーク樹脂表面全体がＡＰ２で容量まで充填されるまで撹拌された。ディスクが反転されて過剰なＡＰ２が除去された。ＡＰ２添加量は１５．０＋／−０．１グラムであった。

４５分間にわたって７０℃で加熱し、続いて４５分間にわたって９０℃で加熱し、続いて３時間にわたって１０５℃で加熱することにより、メーク樹脂がオーブンの中で部分的に硬化された。次に、１１．５＋／−０．２グラムの従来の氷晶石含有フェノールサイズ樹脂でディスクがコーティングされ、４５分間にわたって７０℃で硬化され、続いて４５分間にわたって９０℃で硬化され、続いて１６時間にわたって１０５℃で硬化された。実施例１を使用して、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ａを使用してＡＩＳＩ １０１８軟鋼が研削された。ＡＩＳＩ １０１８軟鋼は、重量基準で０．１８パーセントの炭素、０．６〜０．９パーセントのマンガン、０．０４パーセント（最大）のリン、０．０５パーセント（最大）の硫黄、及び９８．８１〜９９．２６パーセントの鉄の組成を有している。研削性能結果は表２に報告されている。得られたディスクは、図１に示されているパターンに従って配置された整形研磨粒子を有していた。

実施例２
実施例２は、以下を除いて概ね実施例１の方法によって準備された。メーク樹脂重量は３．７＋／−０．１グラムであった。ＡＰ２ドロップコート二次粒子が１６．３＋／−０．２グラムの量で使用された。サイズ樹脂重量は１１．９＋／−０．２グラムであった。最終１０５℃サイズ硬化シーケンスは、１６時間から３時間に短縮され、その後、追加ＫＢＦ_４スーパーサイズコーティングが９．４グラムの重量で施された。最終硬化は、７０℃で４５分間、続いて９０℃で４５分間、続いて１０５℃で１２時間であった。実施例２を使用して、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂを使用して３０４ステンレス鋼が研削された。研削性能結果は表３に報告されている。

比較例Ａ
比較例Ａは、円形プラスチック転写工具のキャビティが、螺旋経路に対してゼロ度偏位ですべてのキャビティ長軸を有し、実施例１の転写工具の連続的な配置方向の変化が欠乏していたことを除き、概ね実施例１の方法によって準備された。それ以外のキャビティの寸法、ピッチ、間隔、及びキャビティの総数は、実施例１の転写工具と全く同じであった。比較例Ａを使用して、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ａを使用して１０１８軟鋼が研削された。研削性能結果は表２に報告されている。

比較例Ｂ
比較例Ｂは、以下を除いて概ね比較例Ａの方法によって準備された。メーク樹脂重量は３．７＋／−０．１グラムであった。ＡＰ２ドロップコート二次粒子が１５．３＋／−０．２グラムの量で使用された。サイズ樹脂重量は１１．７＋／−０．１グラムであった。最終１０５℃サイズ硬化シーケンスは、１６時間から３時間に短縮され、その後、追加ＫＢＦ_４スーパーサイズコーティングが９．５グラムの重量で施された。最終硬化は、７０℃で４５分間、続いて９０℃で４５分間、続いて、０５℃で１２時間であった。比較例Ｂを使用して、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂを使用して３０４ステンレス鋼が研削された。研削性能結果は表３に報告されている。

研削試験
方法Ａ
以下の手順を使用して１０１８軟炭素鋼を研削することにより、様々なディスクの研削性能が評価された。評価のための直径７インチ（１７．８ｃｍ）の研磨ディスクが、５０００ｒｐｍの一定の回転速度で動作する駆動電動機に取り付けられ、かつ、７インチ（１７．８ｃｍ）のリブ付きディスクパッド面プレート（０５１１４４ ＥＸＴＲＡ ＨＡＲＤ ＲＥＤ ＲＩＢＢＥＤ、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手）を使用して固定された。研削盤が起動され、制御された力の下で、１×１インチ（２．５４×２．５４ｃｍ）の予め計量された１０１８鋼棒材の端面に押し付けられた。これらの条件の下で、１３秒の研削インターバル（通過）でワークピースが研磨された。個々の１３秒インターバルに続いて、ワークピースが室温に冷却され、計量されて、研磨操作の研削量が決定された。研削量が１サイクル当たり１５グラム未満になると、試験終了点が決定された。試験結果は、インターバル毎の増分研削量（ｇ／サイクル）及び除去された総ストック（ｇ）として報告された。

方法Ｂ
以下の手順を使用して３０４ステンレス鋼を研削することにより、様々なディスクの研削性能が評価された。評価のための直径７インチ（１７．８ｃｍ）の研磨ディスクが、５０００ｒｐｍの一定の回転速度で動作する駆動電動機に取り付けられ、かつ、７インチ（１７．８ｃｍ）のリブ付きディスクパッド面プレート（０５１１４４ ＥＸＴＲＡ ＨＡＲＤ ＲＥＤ ＲＩＢＢＥＤ、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手）を使用して固定された。研削盤が起動され、制御された力の下で、１×１インチ（２．５４×２．５４ｃｍ）の予め計量された３０４ステンレス鋼棒材の端面に押し付けられた。これらの条件の下で、１３秒の研削インターバル（通過）でワークピースが研磨された。個々の１３秒インターバルに続いて、ワークピースが室温に冷却され、計量されて、研磨操作の研削量が決定された。研削量が１サイクル当たり１０グラム未満になると、試験終了点が決定された。試験結果は、インターバル毎の増分研削量（ｇ／サイクル）及び除去された総ストック（ｇ）として報告された。

表２（以下）に報告されている結果は、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ、Ｍｅｔｈｏｄ Ａに従って得られた。

表３（以下）に報告されている結果は、Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔ，Ｍｅｔｈｏｄ Ｂに従って得られた。

特許証のための上記出願の中で記載されているすべての参考文献、特許及び特許出願は、参照により、首尾一貫した方法でそれらの全体が本明細書に組み込まれている。組み込まれている参考文献の一部と本出願の一部の間に矛盾又は否認がある場合、上記説明における情報が支配するものとする。特許請求されている開示の当業者による実践を可能にするために与えられた上記説明は、本開示の範囲を限定するものと解釈してはならず、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びそのすべての等価物によって定義される。

Claims (13)

1. 研磨ディスクであって、
   外周を有するディスクバッキングと、
   前記ディスクバッキング上に配置された研磨層であって、少なくとも１つの結合剤材料によって前記ディスクバッキングの主表面に固着された複数の三角形研磨小板を備え、前記複数の三角形研磨小板が、前記外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置されている、研磨層と、
   を備え、
   前記複数の三角形研磨小板の各々が、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
   前記複数の三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁が、前記ディスクバッキングに面すると共に前記ディスクバッキングに近接して配置され、
   前記複数の三角形研磨小板の少なくとも７０パーセントが、
   ｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１０度〜４０度の角度で配向されている、第１の三角形研磨小板と、
   ｉｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１５度〜時計回り方向に１５度の角度で配向されている、第２の三角形研磨小板と、
   ｉｉｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、時計回り方向に１０度〜４０度の角度で配向されている、第３の三角形研磨小板と、
   ｉｖ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１５度〜時計回り方向に１５度の角度で配向されている、第４の三角形研磨小板と、の繰り返しで配置されている、
   研磨ディスク。
2. 前記三角形研磨小板が平均厚さを有し、前記螺旋パターンがアルキメデスの螺旋パターンを含み、前記アルキメデスの螺旋パターンが、前記三角形研磨小板の前記平均厚さの１〜３倍のピッチを有する、請求項１に記載の研磨ディスク。
3. 前記研磨層が、破砕研磨粒子又は非研磨粒子を更に含む、請求項１に記載の研磨ディスク。
4. 前記ディスクバッキングが、加硫ファイバを含む、請求項１に記載の研磨ディスク。
5. 前記研磨層が、メーク層と、前記メーク層及び前記三角形研磨小板の上に配置されたサイズ層と、を備える、請求項１に記載の研磨ディスク。
6. 前記三角形研磨小板がアルファアルミナを含む、請求項１に記載の研磨ディスク。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の研磨ディスクの研磨層の一部を基材と摩擦接触させることと、前記基材及び前記研磨ディスクのうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて、前記基材を研磨することと、を含む、研磨方法。
8. 前記基材が炭素鋼を含み、前記研磨層が前記炭素鋼と接触している、請求項７に記載の方法。
9. 研磨ディスクの製造方法であって、
   硬化性メーク層前駆体をディスクバッキングの主表面に配置することと、
   複数の三角形研磨小板を前記硬化性メーク層前駆体の中に埋め込むことであって、前記複数の三角形研磨小板が、外周に向かって外側に延びる螺旋パターンに沿って規則的な間隔で並んだ箇所に外側に向かって配置され、
   前記複数の三角形研磨小板の各々が、互いに接続されると共に３つの側壁によって分離されたそれぞれの頂部表面及び底部表面を有し、
   前記複数の三角形研磨小板の少なくとも９０パーセントの１つの側壁が、前記ディスクバッキングに面すると共に前記ディスクバッキングに近接して配置され、
   前記複数の三角形研磨小板の少なくとも７０パーセントが、
   ｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１０度〜４０度の角度で配向されている、第１の三角形研磨小板と、
   ｉｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１５度〜時計回り方向に１５度の角度で配向されている、第２の三角形研磨小板と、
   ｉｉｉ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、時計回り方向に１０度〜４０度の角度で配向されている、第３の三角形研磨小板と、
   ｉｖ）前記ディスクバッキングの主表面に垂直な方向からみて、前記ディスクバッキングに面する側壁に含まれる一辺が前記螺旋パターンと交差する点における前記螺旋パターンに対する接線から、反時計回り方向に１５度〜時計回り方向に１５度の角度で配向されている、第４の三角形研磨小板と、の繰り返しで配置されるように埋め込むことと、
   前記硬化性メーク層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、メーク層を準備することと、
   硬化性サイズ層前駆体を前記メーク層及び三角形研磨小板の上に配置することと、
   前記硬化性サイズ層前駆体を少なくとも部分的に硬化させて、サイズ層を準備することと、を含む製造方法。
10. 前記三角形研磨小板が平均厚さを有し、前記螺旋パターンがアルキメデスの螺旋パターンを含み、前記アルキメデスの螺旋パターンが、前記三角形研磨小板の前記平均厚さの１〜３倍のピッチを有する、請求項９に記載の方法。
11. 研磨層が、破砕研磨粒子又は非研磨粒子を更に含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記ディスクバッキングが加硫ファイバを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記三角形研磨小板がアルファアルミナを含む、請求項９に記載の方法。

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