KR0136282B1

KR0136282B1 - 연마용 니들펠트(Needle Felt)

Info

Publication number: KR0136282B1
Application number: KR1019890005526A
Authority: KR
Inventors: 슈조 오오바; 겐 오기와라; 데쯔오 다께우찌; 요시마사 다까꾸라
Original assignee: 시마야 게이이찌로오; 이찌까와 게오리 가부시끼가이샤
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1998-04-28
Also published as: KR900004459A; JPH0274675A; JP2673558B2

Abstract

내용없음

Description

연마용 니들펠트

제 1 도는 스테이플(S)의 주위공간이 쿠션체 형성수지(K)로 채워진 이 발명의 연마용 니들펠트의 원리구성도,

제 2 도는 쿠션체를 포함하지 않은 종래 펠트의 원리구성도,

제 3 도는 연마시의 마찰열에 따른 용융·막화를 나타낸 비교원리도로서, (a)는 이 발명의 연마용 펠트, (b)는 쿠션체를 포함하지 않은 펠트의 경우,

제 4 도(a)는 물계통의 열반응형 우레탄수지의 함침·건조가공공정을 나타낸 설명도, (b)는 일반적인 물계통수지의 함침·건조가공공정을 나타낸 설명도,

제 5 도는 공기압입식 회전드럼방식에 의한 브라운관 연마의 실험예,

제 6 도는 디스크방식에 의한 브라운관의 연마예,

제 7 도는 실리콘 웨이퍼(wafer)의 연마예를 각각 나타내고 있다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 연마용 펠트,2 : 지지체,

K : 쿠션체 형성수지,S : 스테이플(staple),

T : 숫돌입자,F : 피연마면,

D : 디스크,W : 실리콘 웨이퍼(wafer).

이 발명은 연마용 펠트(Felt), 특히 텔레비젼 브라운관의 패널표면, 평판유리, 렌즈, 실리콘 웨이퍼, 갈륨(gallium) 비소 웨이퍼(wafer)등의 연마에 사용하기 적합한 연마용 펠트에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 연마용 펠트는, 합성섬유를 펠트상태로 구성한 것을 그대로 연마펠트로서 사용하는 방식과, 다공성 습식 우레탄등으로 수지가공한 펠트를 사용하는 방식으로 크게 구분된다. 이중에서 전자(수지가공하지 않은 것)는, 연마속도가 낮고, 연마면의 표면 품질도 좋지 않기 때문에 수지가공 펠트를 사용하는 방식이 주류를 이루고 있다.

그러나, 종래의 습식 우레탄 수지가공펠트는,

1) 유기용제를 사용하기 때문에 작업환경이 좋지 않고, 용제의 회수작업이나 세정수의 물처리 등에 문제가 있다.

2) 열가소성 수지로 가공한 펠트는, 연마시의 마찰열에 의하여 표면의 수지 및 스테이플(staple)이 용융·막화하여 숫돌입자를 유지할 수 없게 된다거나, 경질의 이물질이 혼입될 때 이 이물질을 물고들어가 피연마면을 손상시켜 버릴 염려가 있다고 하는 문제점을 갖고 있었다.

이 발명은 상기와 같은 점을 감안하여, 연마속도가 빠르고 연마면의 품질이 우수하고, 더욱이 연마시의 마찰에 의한 스테이플의 용융·막화가 발생하지 않는 연마용 니들펠트를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 이 발명의 연마용 니들펠트는, 펠트에 100℃ 이하에서 블럭제가 분리되는 열반응형 우레탄수지를 30% 이상 포함한 쿠션체 형성수지를 함침시키고, 스테이플의 주위공간을 쿠션성 수지로 채우는 동시에 열반응형 우레탄수지를 이용하여 연마시의 열로서 스테이플이나 열가소성 수지가 용융하여도, 전체로서 막으로 되는 것을 방지할 수 있도록 구성한 것이다.

이하, 이 발명은 첨부도면에 나타낸 일실시예에 따라 설명한다.

제 1 도는 스테이플(S)의 주위공간이 쿠션체 형성수지(K)로 채워진 이 발명의 연마용 니들펠트의 원리구성도, 제 2 도는 쿠션체를 포함하지 않은 종래 펠트의 원리구성도, 제 3 도는 연마시의 마찰열에 따른 용융·막화를 나타낸 비교원리도로서, (a)는 이 발명의 연마용 펠트, (b)는 쿠션체를 포함하지 않은 펠트의 경우, 제 4 도(a)는 물계통의 열반응형 우레탄수지의 함침·건조가공공정을 나타낸 설명도, (b)는 일반적인 물계통 수지의 함침·건조가공공정을 나타낸 설명도, 제 5 도는 공기압입식 회전드럼방식에 의한 브라운관 연마의 실험예, 제 6 도는 디스크방식에 의한 브라운관의 연마예, 제 7 도는 실리콘 웨이퍼의 연마예를 각각 나타내고 있다.

도면에 있어서, (1)은 연마용 펠트로서, 이 펠트(1)는 지지체(2)에 장착 또는 고정되어 있다.

이 펠트(1)는, 공기압입 회전드럼방식을 이용하여 연마를 행하는 경우는 튜브형상으로, 디스크방식으로 연마하는 경우는 평판형상으로 구성되어 있다. 제 6 도의 지지체(2)는 고강도로 내구성이 있는 직포로 되어, 연마시의 부하에 대하여 견디면서 연마용 펠트(1)를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기 펠트(1)는, 합성섬유 스테이플(S)이 주재료로 되어 있고, 입체적으로 얽혀 있는 스테이플(S)에 의하여 숫돌입자(T)를 피연마면을 향하여 밀어눌러 지지할 수 있도록 되어 있다. 이 스테이플(S)은, 종래의 연마용 니들펠트로서 사용하는 것과 같은 폴리에스테르등의 열가소성 섬유로 이루어지고, 수지함침 가공전의 펠트의 밀도는 0.1~0.5g/㎤ 정도로 되어 있다.

(K)는 쿠션체 형성수지로서, 이 쿠션체 형성수지(K)는 스테이플(S)을 포위하는 쿠션영역을 형성하여 숫돌입자의 유지능력을 높이기 위한 것으로, 100℃ 이하에서 블럭제가 분리되는 물계통의 열반응형 우레탄수지(블럭화 이소시아네이트)를 30% 이상 포함한 수지로 되어 있다. 여기에서, 블럭제로서는 분리 온도=약 50℃의 중아황산염이 바람직하며, 여기서는 아황산수소나트륨을 사용하고 있다.

이 쿠션체 형성수지(K)는, 스테이플로 이루어진 펠트에 대한 중량비로 10~60%를 펠트(1)에 함침시켜, 반응·고체화시킴으로써 적당한 정도의 유연성을 가지며, 더욱이 1군의 스테이플(S)을 유지하는 쿠션체를 형성하도록 되어 있다.

또한, 종래의 연마용 니들펠트로서 사용되고 있는 일반적인 물계통 수지로서는 함침후의 반응 경화시에, 수분증발과 동시에 수지가 펠트(1)의 표면으로 이동(마이그레이션)(migration)하여 버리지만, 여기에서는 물계통의 열반응형 우레탄수지를 쿠션체 형성수지에 혼입하고 있기 때문에 건조시의 열에 의하여 블럭제가 분리되어 3차원 그물망구조체로 되어 마이그레이션이 일어나지 않도록 하고 있다(표 3 참조).

이 쿠션체 형성수지의 구성 성분중에서 열반응형 우레탄수지 이외의 성분은, 레조오시놀수지, 폴리우레탄이나 SBR등으로 대표되는 물계통의 열경화성 수지나 열가소성 수지나 라텍스(latex)로 해도 좋다. 또한, 이 열경화성 수지내에 0~20% 정도(대수지비)의 숫돌입자(T)(알루미나, Al₂O₃계 SiO₂, SiC계등)를 혼입하여 연마시의 연마용 펠트(1)의 마모에 대응하여 이 숫돌입자(T)를 수시로 보급할 수 있도록 구성하여도 좋다.

따라서, 스테이플(S)로 구성되는 웨이브를 니들링에 의해 접합하여 연결된 니들펠트에 쿠션체 형성수지를 함침시키면, 수지는 물계통의 열반응형 우레탄을 포함하고 있으므로, 수분증발시에 마이그레이션을 발생시키지 않고, 펠트에 대하여 균일한 수지분포대로(숫돌입자(T)를 혼입시킨 경우는, 숫돌입자(T)를 적당한 정도로 분산지지시킨 채) 고체화한다.

또한, 열반응형 우레탄수지의 블럭제가 약 50℃에서 분리를 시작하여 반응을 개시하고, 수지가 스테이플(S)을 유지하여 이루어지는 쿠션체를 형성하는 것으로 된다.

다음에, 이와 같이 하여 형성된 연마용 니들펠트를 사용하여 숫돌입자 슬러리를 보급하면서 유리 연마등에 적용하면, 종래의 스테이플만의 연마용 니들펠트에 비하여, 쿠션체에 의한 숫돌입자의 유지능력이 크게 증대하여 연마성이 향상된다.

또한, 연마시의 마찰열로서 스테이플이나 열가소성 수지가 용융하여도 열경화형의 열반응형 우레탄수지가 혼합되어 있기 때문에, 스테이플이나 수지의 용융·막화가 일어나지 않고 연마포로서의 내구성이 증대한다.

[실험예]

이 발명의 연마용 니들펠트에 대하여, 유리연마성, 표면의 품질, 우레탄 함침량과 마이그레이션 정도의 관계등을 확인하는 실험을 행한 결과, 표 1, 2, 3에서와 같은 결과를 얻을 수가 있었다.

이 실험결과로 부터,

1) 열반응형 우레탄수지를 함침시키면 연마성과 내구성이 현저히 향상한다.

2) 열반응형 수지의 비율을 30% 이상으로 하면 마이그레이션은 현저하게 발생하기 어렵게 된다.

3) 펠트를 구성하는 스테이플은 0.5~6.0d의 범위내인 것이 표면 품질이 우수하다.

등이 밝혀졌다.

[표 1]

열반응형 우레탄수지의 함침에 의한 연마성의 향상

단, A : 수지함침가공 없음

B : 열반응형 우레탄 수지가공

C : 수지가공+알루미나 숫돌입자(수지비율 20%)

D : 수지가공+열가소성 폴리에스테르수지

E : 수지가공+열경화성 레조오시놀수지

함침율=35%

블럭화 이소시아네이트=에라스트론 E-37(일본국 제일공업제약제)

열가소제 폴리에스테르수지=본딕크 1040(일본국 대일본잉크화학제)

[표 2]

스테이플과 표면품질과의 관계

단, 피연마물=판유리

a=0.8d

b=2.0d

c=6.0d

어느 것이나 폴리에스테르 스테이플

펠트밀도=수지가공전의 밀도

R/F=수지와 스테이플의 비율

[표 3]

스테이플의 굵기와 연마성의 관계

단, W=0.8d, X=2d, Y=6d, Z=10d

(어느것이나 폴리에스테르 스테이플)

[표 4]

혼합수지중의 블럭화 이소시아네이트의 혼합비율과 마이그레이션의 관계

단, t=펠트의 두께(mm)

◎=마이그레이션이 거의 없음, 우수

△=마이그레이션이 약간 있음, 양호

×=마이그레이션이 있음, 불량

상기에서와 같이, 이 발명의 연마용 니들펠트는, 펠트에 100℃ 이하에서 블럭제가 분리되는 열반응형 우레탄수지를 30% 이상 포함한 쿠션체 형성수지를 함침시킨 것을 특징으로 하고 있으므로, 마이그레이션을 일으키지 않고 펠트에 균일한 쿠션체를 형성할 수가 있다.

또한, 쿠션체는 숫돌입자의 유지능력이 우수하고, 피연마면에 대한 밀착성도 향상시키므로 연마효율을 증대시킴과 동시에 연마면의 품질을 향상시킬 수 잇다.

또한, 연마시의 열로서 스테이플이나 열가소성 수지가 용융하여도, 1군의 스테이플은 열경화성 수지를 포함하는 쿠션체 형성수지로 포위되어 있기 때문에 스테이플이나 열가소성 수지의 막은 발생하지 않고 내구성이 현저히 향상된다.

따라서, 연마효율, 표면의 품질, 내구성의 어느 것에 있어서도 비약적인 개선이 실현되어 생산성과 품질향상에 커다란 효과를 나타내는 것이다.

Claims

펠트에, 100℃ 이하에서 블럭제가 분리되는 열반응형 우레탄수질르 30% 이상 포함한 쿠션체 형성수지를 함침시킨 것을 특징으로 하는 연마용 니들펠트.
제 1 항에 있어서, 상기 쿠션체 형성수지 중에서, 상기 열반응형 우레탄수지 이외의 재질이 폴리우레탄, 레조오시놀수지, 열가소성 수지, 또는 라텍스중 어느 것인가인 연마용 펠트.
제 1 항에 있어서, 상기 쿠션체 형성수지가, 쿠션체 형성수지에 대하여 중량비 20% 이하의 숫돌입자를 포함한 연마용 니들펠트.