KR100338288B1 - 피복연마제품및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유효량의 섬유 보강 재료(12)가 유기 중합체 결합제 재료내에 만입되어 있는 피복 연마제(10)에 관한 것이다. 섬유 보강 재료가 없는 유기 중합체 결합제 재료로 된 하나 이상의 영역(13)이 존재하도록 충분한 결합제가 존재하며, 상기 영역에는 연마제 입자(16)이 부착되어 있다. 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 제품은 평행한 측면 가장자리를 가진 길이, 및 유기 중합체 결합제 재료내에 만입된 섬유 보강 재료로 된 하나 이상의 층을 포함한다. 섬유 보강 재료는 각각의 섬유 스트랜드(12), 섬유 매트 구조물, 또는 이들의 배합물의 형태로 존재할 수 있다. 또한 본 발명은 피복 연마제의 제조 방법을 제공한다. 바람직한 방법의 한 예는 섬유 보강 재료를 로울로부터 권출시킨 후에 결합제 전구물질에 만입시키는 연속적인 웨브 공정이다. 연마제 입자는 여전히 유동가능한 결합제 전구물질에 부착시키며, 이어서 그 구조물을 경화 조건에 노출시킨다. 임의의 사이즈 코팅 (17) 및 수퍼사이즈 코팅을 후속 단계에서 부착시키며, 그 후에 웨브를 로울로 권취한다. 이 절차는 통상의 메이크 코팅을 별도로 부착하는 단계를 배제한다는 점에서 유리하다.

Description

피복 연마 제품 및 이의 제조 방법

피복 연마 제품은 통상 하나 이상의 접착제 층에 의해서 미리 제조된 지지체 (backing)에 결합되고, 대개는 연마제 입자의 형태로 존재하는 연마 재료를 함유한다. 접착제 층과 연마제 입자는 통상 지지체가 형성된 후에 별도의 단계(들)에서 지지체에 부착시킨다. 이와 같은 제품은 대개 시트, 디스크, 벨트, 밴드 등의 형태를 취하며, 이들은 도르래, 휘일 또는 드럼상에 장착되도록 개조할 수 있다. 연마 제품은 각종 표면, 예컨대 스틸 및 기타 금속, 목재, 목재류 적층체, 플라스틱, 유리 섬유, 피혁 또는 세라믹을 모래 연마, 분쇄, 또는 연마하는 데 사용할 수 있다.

피복 연마 제품에 사용되는 지지체는 통상 종이, 종합체 재료, 직포, 부직물, 가황섬유, 또는 이들 재료의 배합물로 제조된다. 이러한 재료들중 다수가 특정의 용도에 대해서는 허용 불가능한 지지체를 제공하는데, 그들이 충분한 강도, 가요성 또는 충격 내성을 갖지 않기 때문이다. 또한, 일부의 재료들은 냉매 및 절삭액으로서 사용된 액체에 대하여 민감하다. 그 결과, 특정한 용도에 있어서는 조기파단 및 불량한 성능을 유발할 수 있다.

전술한 바와 같은 통상적인 유형의 피복 연마제를 제조하기 위한 전형적인 방법에 있어서는, 연속 웨브 형태로 사전에 성형된 지지체를 일련의 피복 및 경화 단계를 통해 공급하여 결합제 층과 연마제 입자를 부착시킴으로써 피복 연마 제품을 제조한다. 이어서 피복된 웨브를 소정의 구조물, 예컨대 시트, 디스크, 벨트 등으로 전환시킨다. 가장 유용한 피복 연마제 구조물은 엔드리스 피복 연마제 벨트, 즉, 피복 연마 재료로 된 연속적인 루프(loop)이다. 이와 같은 엔드리스 벨트를 제조하기 위해서, 웨브 성형체를 통상 소정의 폭과 길이를 가진 긴 단편으로 절단한다. 이어서 긴 단편의 말단을 함께 접합시켜서 "연결부" 또는 "접합부"를 형성시킨다.

PCT 국제 공개 번호 WO 93/12911호(1993년 7월 8일 공개)에는, 섬유로 보강된 중합체 지지체 및 이를 사용한 피복 연마제가 개시되어 있다. 지지체를 제조함에 있어서는, 섬유를 중합체에 의해 삽입(engulf)시키고, 이어서 중합체를 그 중합체의 화학종에 따라서 응고 또는 경화시킨다. 다음에 연마제 입자를 지지체에 부착된 후속하는 수지 피복층(이하, "메이크(make)" 코팅이라 함), 대개는 레졸 페놀계 수지에 의해서 지지체에 접착시킨다. 따라서, WO 93/12911호에 개시된 연마제품 및 이의 제조 방법은 별도의 메이크(make) 코팅 단계를 필요로 한다. 또한, 섬유로 보강된 지지체를 위한 절차는 본질적으로 회분식 절차이다.

사전에 제조된 지지체에 별도의 메이크 코팅을 부착시키는 단계를 생략하여 섬유로 보강된 피복 연마 제품을 제조할 수 있고, 또한 섬유로 보강된 지지체를 가진 피복 연마제를 제조하는 공정이 회분식 공정 또는 연속적인 웨브 공정중의 어느 하나일 수 있다면 유리할 것이다.

본 발명은 피복 연마 제품에 관한 것이며, 구체적으로는 섬유 보강 재료를 함유한 유기 중합체 결합제에 접착된 연마제 입자를 포함하는 피복 연마제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그와 같은 피복 연마제의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 피복 연마제의 제1 실시예에 대한 확대된 분해 횡단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 피복 연마제의 제2 실시예에 대한 확대된 분해 횡단면도이다.

도 3은 열경화성 수지 내부에 삽입된 연속적인 섬유 보강 스트랜드의 층 및 섬유 보강 매트 구조물을 둘다 함유하는 앤드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 사시도(일부분은 삭제함)이다.

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라서 취한 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 확대된 분해 횡단면도이다.

도 5는 유사하게 도 3의 선 4-4를 따라서 취한 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 확대된 분해 횡단면도이다.

도 6은 유사하게 도 3의 선 4-4를 따라서 취한 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 확대된 분해 횡단면도이다.

도 7은 드럼에 결합제 전구 물질을 부착시키기 위한 장치의 단면도이다.

도 8은 열경화성 결합제 전구 물질을 섬유 보강 매트 구조물 및 연속적인 섬유 보강 스트랜드의 층에 부착시켜서, 상기 섬유 보강 재료를 둘다 열경화성 수지 내부에 삽입시키기 위한 본 발명의 바람직한 방법의 개요도이다.

도 8a는 열경화성 결합제 전구 물질을 보강 얀에 부착시키고, 이어서 이를 보강 매트상에 권취함으로써, 상기 보강 재료를 둘다 열경화성 수지 내부에 삽입시키기 위한 본 발명의 바람직한 방법의 개요도이다.

도 9는 도 8에 도시된 방법의 변형예에 대한 개요도이다.

도 10은 보강 얀이 제품의 중심 부근에만 위치하는 것인, 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 제2 실시예에 대한 사시도(일부분 삭제함)이다.

도 11은 보강 얀이 루프의 가장자리에만 위치하는 것인, 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 제3 실시예의 사시도(일부분 삭제함)이다.

도 12는 제1 영역은 결합제, 보강 스트랜드 및 보강 매트를 포함하고, 제2 영역은 결합제와 보강 매트만을 함유하는 것인, 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 제4 실시예에 대한 사시도(일부분 삭제함)이다.

도 13은 본 발명의 피복 연마 제품을 제조하기 위한 바람직한 연속 웨브 방법의 개요도(축소함)이다.

도 14는 도 8 및 도 9에 도시된 방법을 사용하여 제조한 제품상에 연마제 입자를 정전 사출하는데 유용한 장치의 측면 입면도(축소함)이다.

본 발명의 피복 연마 제품의 2가지 실시 양태가 도 1 및 도 2에 확대 횡단면도로서 도시되어 있다. 도 1과 관련하여, 피복 연마 제품(10)은 섬유(12) 및 결합제(13)를 함유하는 부재(11)를 포함한다. 이러한 본 발명의 제품에 있어서는 별도의 불연속된 메이크 코팅이 존재하지 않는데, 결합제(13)가 2가지 작용, 즉, 섬유 보강 재료의 섬유(12)를 삽입시키는 기능 및 연마제 입자를 부재(11)에 접착시키는 데 충분한 결합제를 제공하는 작용을 하기 때문이다. 보강 섬유(12)는 실질적으로 제1 평면(14)에 존재한다. 결합제(13)는 보강 섬유(12)를 실질적으로 삽입시키고, 다시 말해서 결합제(13)은 섬유를 둘러 싸지만, 섬유(12)는 그 섬유들 사이에 결합제(13)이 실질적으로 침투할 수 있도록 분리될 수 있는 것으로 생각된다. 결합제(13)상에는 연마제 입자(16)와 사이즈 코팅 결합제(17)로 이루어진 연마제 표면 코팅(15)이 존재한다. 연마제 입자(16)는 결합제(13)내에 부분적으로 매립되지만, 대부분이 연마제 표면 코팅(15)에 존재하여 그 표면을 형성한다.

도 2를 참조하면, 제2 실시 양태의 피복 연마제(20)가 도시되어 있다. 도 2는 본 발명에 의한 제2의 피복 연마 제품의 횡단면도(확대)로서, 부재(11)는 무작위적으로 분포된 다수의 섬유(18) 및 결합제(13)를 포함한다. 연마제 표면 코팅(15)은 도 1의 경우와 실질적으로 동일하다.

종래의 피복 연마 벨트와 비교하여 본 발명의 엔드리스 벨트 제품이 갖는 장점은 폭이 좁은 벨트상에서 가장자리가 박리되는 경향이 작다는 점이다. 박리란 연마제 입자가 조기에 벗겨지는 것을 의미하는 용어이다. 이와 같은 박리 현상은 일반적으로 바람직하지 못한데, 피복 연마제의 가사 수명을 감소시키기 때문이다. 특히, 폭이 1인치 이하인 벨트에 있어서는 중대한 문제가 되는데, 이러한 벨트의 가장자리가 박리되는 정도는 폭이 넓은 벨트의 경우보다 더 클 때가 있기 때문이다. 본 발명은 이와 같은 경향을 감소시키는데, 벨트 가장자리가 매우 가요성이 크고 형태 일치성이 우수하기 때문이다. 이와 같은 가요성은 보강 섬유를 삽입시키고 연마제 입자를 그 보강 섬유에 결합시키는 작용을 하는 메이크 코팅에 기인한 것이다.

본 발명의 피복 연마 엔드리스 벨트의 길이는 임의의 목적하는 길이일 수 있다. 통상적으로는, 약 40∼1500cm이다. 피복 연마 제품의 두께는 위치별로 약 15% 이상 변화하지 않는 것이 바람직하다.

피복 연마제 특성

본 발명의 피복 연마 제품의 특성은 일반적으로 다음과 같다. 제품은 당해 연마 제품을 사용하고자 하는 연마 조건하에서 내열성이 충분하여, 분쇄, 모래 연마, 또는 연마 작업을 하는 동안에 발생하는 열에 의해서 분해, 즉, 파열, 파단, 층간 박리, 인열 또는 이들의 조합된 현상을 나타내지 않는다. 또한, 제품은 당해 연마 제품을 사용하고자 하는 연마 조건하에 당면하는 힘에 의해서 현저한 균열 또는 파손을 나타내지 않을 정도로 충분한 인성을 갖는다. 즉, 피복 연마 벨트가 당면하는 전형적인 연마 조건을 견디는 데는 충분하지만 바람직하지 못한 취성을 나타내지 않을 정도의 강성을 갖는다.

본 발명의 바람직한 연마 제품은 연마 조건을 견디는 데 충분한 가요성을 갖는다. "충분한 가요성"이라는 용어 및 이와 유사한 용어는 본 발명의 제품이 연마되는 공작물과 일치하는 형태를 가질 수 있도록 구성됨을 의미한다. 예를 들면, 연속적인 "가요성" 제품은 연마기에서 하나(이상)의 로울러 장착 부재로서 또는 2개(이상)의 도르래 장착 부재로서 사용하는 데 충분한 가요성을 가진 제품이다. 또한, 바람직한 연마 용도에 있어서, 연마 제품은 연마되는 공작물의 외형과 유사한 형상을 갖도록 충분한 가요성을 갖지만, 공작물에 대하여 가압되었을 때 유효한 연마력을 전달할 정도로 충분한 강도를 갖는다.

본 발명의 바람직한 피복 연마 제품은 길이 방향, 즉, 종방향에 걸쳐 전반적으로 균일한 인장 강도를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 시험한 본 발명의 제품의 한 부분에 대한 인장 강도는 그 제품의 다른 부분의 인장 강도에 비하여 약 20% 이상 변화하지 않는다. 인장 강도는 일반적으로 신장 하중을 받는 재료가 인열되지 않고 견딜 수 있는 최대 응력의 척도이다.

또한, 본 발명의 바람직한 제품은 적절한 형태 조절성을 나타내며, 주위 환경 조건, 예를 들면 온도 및 습도에 대해서도 충분히 무감각하다. 이는 본 발명의 바람직한 피복 연마 제품이 광범위한 주위 환경 조건하에서 전술한 바와 같은 특성을 가짐을 의미한다. 약 10∼30℃ 범위의 온도 및 약 30∼50℃ 상대 습도(RH) 범위의 습도하에서 전술한 바와 같은 특성을 갖는 것이 바람직하다. 광범위한 온도, 즉, 0℃ 이하 내지 100℃ 이상 및 10% 이하의 RH 내지 90% 이상의 RH에 이르는 광범위한 습도하에서 전술한 바와 같은 특성을 갖는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 피복 연마 제품에 사용되는 바람직한 유기 중합체 결합제 재료는 일반적으로 임의의 후속하여 부착된 층에 대하여, 특히 사이즈 코팅에 대하여 우수한 접착력을 나타내고 그 층과 상용성을 갖도록 선택된다. 우수한 접착력이란 연마제 재료의 박리량에 의해서 결정된다. 유기 중합체 재료의 선택도 중요하지만, 박리량은 대개 후속하여 부착되는 접착제의 선택 및 유기 중합체 결합제와 접착제 층의 상용성에 크게 좌우된다.

본 발명의 바람직한 연마 제품에 있어서는, 유기 중합체 결합제 재료가 그 제품의 전체 길이를 따라서 그 폭을 가로질러 하나 이상의 불연속된 층으로 존재하는 섬유 보강 재료를 실질적으로 삽입시키는 데 충분한 양으로 존재한다. 이런 식으로, 노출된 섬유 보강 재료는 존재하지 않는다. 즉, 섬유 보강 재료가 없는 유기 중합체 결합제 전구 물질의 영역이 존재한다. 또한, 유기 중합체 결합제 및 임의의 첨가제로 충전된 보강 섬유들 사이에 공간이 존재하는 연마 제품의 실시예도 본 발명의 범위내에 포함된다. 섬유들이 인접한(즉, 섬유들 사이에 유기 중합체 결합제가 존재하지 않는) 실시예도 본 발명의 범위내에 포함된다. 보강 섬유와 결합제로 구성된 평면내에 섬유 및 결합제가 없는 영역, 예를 들면 개공 또는 충전제 영역이 존재할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 제품에 있어서, 유기 중합체 결합제(섬유 보강 재료를 삽입시키거나 섬유 보강 재료 전체를 통해 분포됨)는 제품의 표면을 전반적으로 밀봉하기에 충분한 양으로 존재하지만, 인장 강도 및 다른 기계적 성질에 유해한 영향을 미치지 않는한 밀봉된 표면 사이에 약간의 기공을 가질 수도 있다. 본 명세서에 사용한 "밀봉"이라는 용어는 연마 제품의 이면(비연마제 표면)을 통해 그 제품의 연마제 표면밖으로 물과 같은 액체가 본 발명의 피복 연마제를 투과할 수 없음을 의미한다. 또한, 연마제 입자를 보강 얀에 접착시키는 데 충분한 유기 중합체 결합제가 존재해야 한다. 또한, 부재내의 결합제의 양은 다수의 연마제 입자를 연마 제품의 거의 한 평면상에 수용하여 보호 유지하기에 충분한 층 또는 저장소를 형성하는 데 충분한 양이다. 다시 말하면, 연마제 입자는 부재를 관통하여 존재하지 않으며, 부재의 한 표면상에만 존재한다.

연마제 입자는 거의 연속적인 층으로서 존재하는 것이 바람직하지만, 연마제 입자를 패턴으로, 즉, 연마제 입자가 없는 영역을 형성하도록 코팅하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 정전 코팅을 사용하는 경우에, 예를 들면 연마제 입자가 존재하는 표면과 결합제 전구 물질과의 사이에 스크린을 배치할 수도 있다. 다른 방법도 당업자에게는 자명할 것이다.

섬유 보강 결합제

본 발명의 연마 제품은 통상의 "메이크" 코팅으로서도 작용하는 결합제(13)에 의해 삽입된 섬유 보강 재료를 함유한다(도 1 및 도 2). 결합제 재료는 유기 중합체 결합제 재료이다. 이는 경화 또는 응고된 열경화성 수지, 열가소성 재료 또는 엘라스토머 재료일 수 있다. 바람직하게는, 유기 중합체 결합제 재료는 경화 또는 응고된 열경화성 수지 또는 열가소성 재료이다. 유기 중합체 결합제 재료는, 열경화성 수지인 것이 더욱 바람직한데, 적어도 그와 같은 수지가 미경화된 경우에 주위 조건하에서도 유동성이 매우 큰(점도가 낮은) 유체로 제공될 수 있기 때문이다. 본 명세서에서, "주위 조건" 및 이의 변형 조건이란 실온, 즉, 15∼30℃, 통상 약 20∼25℃, 및 30∼50% 상대 습도, 통상 약 35∼45% 상대 습도를 의미한다.

유기 중합체 결합제 재료(13)가 경화된 열경화성 수지를 포함하는 경우에는, 본 발명의 제품을 제조하기 전에, 열경화성 수지가 비중합되거나 단지 부분적으로만 중합된 상태로, 대개는 액상 또는 반액상 또는 겔 상태로 존재한다. 열경화성 수지를 사용할 경우 도 7 내지 도 9에 도시된 절차를 이용하는 것이 바람직하다.

결합제(13)의 제조 원료인 열경화성 수지의 예로서는 페놀계 수지, 아미노 수지, 폴리에스테르 수지, 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 에폭시 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 열경화성 수지로는 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 또는 가요성 페놀계 수지가 바람직하다. 에폭시 수지 및 우레탄 수지가 가장 바람직한데, 적어도 이들 수지가 허용 가능한 경화 속도, 가요성, 우수한 열 안정성, 강도 및 내수성을 나타내기 때문이다. 또한, 미경화된 상태에서, 전형적인 에폭시 수지는 고형분이 높은 경우조차도 낮은 점도를 갖는다. 이외에도, 고형분이 높은 적당한 우레탄이 다수 시판되고 있다.

바람직한 한 부류의 결합제는 폴리우레탄 엘라스토머 부류이다. 그와 같은 폴리우레탄 재료의 예로서는 유니로얄 케미칼에서 상품명 "Vibrathane"으로 시판하는 것을 들 수 있다. 이러한 폴리우레탄 엘라스토머는 톨루엔 디이소시아네이트를말단기로 하는 프리폴리머를 주성분으로 하는 폴리에테르 또는 디페닐메탄 디이소시아네이트를 주성분으로 하는 폴리에테르일 수 있는 프리폴리머로부터 제조된다. 이러한 프리폴리머는, 4,4"-메틸렌-비스(오르토-클로로아닐린) 또는 디아민 경화제를 사용하여 가교시킬 수 있다. 또한, 폴리우레탄 결합제는 경화하는 동안에 그들의 점도가 현저하게 감소하지 않아서 상당한 유동성을 나타내지 않기 때문에 바람직하다. 또한, 폴리우레탄 수지와 에폭시 수지를 배합하여 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다.

페놀계 수지는 통상 레졸 또는 노보락 페놀계 수지로서 분류된다. 시판되는 유용한 페놀계 수지의 예로서는 일리노이주 블루 아일랜드에 소재하는 BTL 스페셜티 레진즈 코오포레이션에서 시판하는 "Varcum", 오하이오주 콜롬부스에 소재하는 애쉬랜드 케미칼 컴패니에서 시판하는 "Arofene", 코네티컷주 댄버리에 소재하는 유니온 카바이드에서 시판하는 "Bakelite" 및 미주리주 세인트 루이스에 소재하는 몬산토 케미칼 컴패니에서 시판하는 "Resinox"를 들 수 있다.

레졸 페놀계 수지는 알칼리 촉매 작용하에 제조되며 포름알데히드:페놀의 몰비가 1:1 이상임을 특징으로 한다. 통상 포름알데히드:페놀의 비율은 약 1:1 내지 약 3:1의 범위이다. 레졸 페놀계 수지를 제조하는 데 사용할 수 있는 알칼리 촉매의 예로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 유기 아민 또는 탄산 나트륨을 들 수 있다.

노보락 페놀계 수지는 산 촉매 작용하에 제조되며 포름알데히드:페놀의 몰비가 1:1 미만임을 특징으로 한다. 통상적으로 포름알데히드:페놀 비율은 약 0.4:1내지 약 0.9:1 범위이다. 노보락 페놀계 수지를 제조하는 데 사용되는 산 촉매의 예로서는 황산, 염산, 인산, 옥살산 또는 p-톨루엔설폰산을 들 수 있다. 노보락 페놀계 수지는 대개 열경화성 수지가 아니라 열가소성 수지인 것으로 생각되지만, 이들은 다른 화학 물질(예: 헥사메틸렌테트라아민)과 반응하여 경화된 열가소성 수지를 형성할 수 있다.

본 발명의 제품을 제조하는 데 사용되는 중합 가능한 혼합물에 유용한 에폭시 수지로는 단량체 또는 중합체 에폭사이드를 들 수 있다. 유용한 에폭시 재료, 즉, 에폭사이드는 그들의 골격과 치환기의 특성에 있어 매우 가변적일 수 있다. 허용되는 치환기의 대표적인 예로서는 할로겐, 에스테르기, 에테르기, 설포네이트기, 실록산기, 니트로기 또는 포스페이트기를 들 수 있다. 에폭시 함유 중합체 재료의 중량 평균 분자량은 약 60 내지 약 4000의 범위일 수 있으며, 약 10 내지 약 600의 범위인 것이 바람직하다. 각종 에폭시 함유 재료의 혼합물을 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 시판되는 에폭시 수지의 예로서는 텍사스주 휴스턴 소재의 쉘케미칼에서 시판하는 "Epon" 및 미시간주 미드랜드에 소재하는 다우 케미칼 컴패니에서 시판하는 "DER"을 들 수 있다.

시판되는 우레아-포름알데히드 수지의 예로서는 노스 캐롤라이나주 더램에 소재하는 라이크홀드 케미칼, 인코오포레이티드에서 시판하는 "Uformite", 오하이오주 콜롬부스 소재의 보던 케미칼 컴패니에서 시판하는 "Durite" 및 미주리주 세인트 루이스 소재의 몬산토에서 시판하는 "Resimene"을 들 수 있다.

시판되는 멜라민-포름알데히드 수지의 예로서는 노스 캐롤라이나주 더램 소재의 라이크홀드 케미칼, 인코오포레이티드에서 시판하는 "Uformite" 및 미주리주 세인트 루이스 소재의 몬산토에서 시판하는 "Resimene"을 들 수 있다. "Resimene"은 우레아-포름알데히드 수지 및 멜라민-포름알데히드 수지를 둘다 가리키는 상품명이다.

본 발명을 실시하는 데 유용한 아미노플라스트 수지의 예로는 분자 하나당 하나 이상의 측쇄 α,β-불포화 카르보닐기를 가지는 아미노플라스트 수지를 들 수 있으며, 예컨대 미국 특허 제4,903,440호 및 제5,236,472호에 개시되어 있는 것이다.

사용 가능한 아크릴화 이소시아누레이트 수지는 하나 이상의 말단 또는 측쇄 아크릴레이트기를 가진 이소시아누레이트 유도체 및 하나 이상의 말단 또는 측쇄 아크릴레이트기를 가진 이소시아네이트 유도체로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 단량체 및 하나 이상의 말단 또는 측쇄 아크릴레이트기를 가진 하나 이상의 지방족 또는 시클로지방족 단량체의 혼합물로부터 제조된 것이다. 이러한 아크릴화 이소시아누레이트 수지는, 예를 들면 미국 특허 제4,652,274호에 개시되어 있다.

아크릴화 우레탄은 히드록시를 말단기로 하는 -NCO- 연장된 폴리에스테르 또는 폴리에테르의 디아크릴레이트 에스테르이다. 본 발명을 실시하는 데 유용한 시판되는 아크릴화 우레탄의 예로서는 일리노이주 시카고에 소재하는 모르톤 티오콜 케미칼에서 상품명 "Uvithane 782"로 시판하는 것, 조지아주 아틀랜타에 소재하는 라드큐어 스페셜티즈에서 시판하는 "Ebecryl 6600", "Ebecryl 8400" 및 "Ebecryl 88-5"를 들 수 있다.

아크릴화 에폭시는 디아크릴레이트 에스테르, 예컨대 비스페놀 A 에폭시 수지의 디아크릴레이트 에스테르이다. 시판되는 아크릴화 에폭시의 예로서는 조지아주 아틀랜타에 소재하는 라드큐어 스페셜티즈에서 시판하는 "Ebecryl 3500" "Ebecryl 3600" 및 "Ebecryl 8805"를 들 수 있다.

적합한 열경화성 폴리에스테르 수지를 오하이오주 토레도에 소재하는 오웬즈 -코닝 코오포레이션에서 "E-737" 또는 "E-650"으로 시판하고 있다. 적합한 폴리우레탄으로는 "Caytur-31" 경화제와 함께 사용되는 "Vibrathane B-813 프리폴리머" 또는 "Adiprene BL-16 프리폴리머"를 들 수 있다. 상품명 "Adiperne BL-16"으로 공지된 폴리우레탄은 분자량이 약 1500이고 케톡심으로 보호된 폴리-1,4-부틸렌 글리콜 디이소시아네이트이다. 이들은 모두 코네티컷주 미들베리에 소재하는 유니로얄 케미칼에서 시판하고 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 전술한 바와 같은 바람직한 열경화성 수지를 사용하는 것과는 달리, 열가소성 결합제 재료를 사용할 수 있다. 열가소성 결합제 재료는 고온에 노출시킬 경우 연화되고 주위 온도로 냉각시킬 경우 원래의 물리적 상태로 복귀되는 중합체 재료이다. 제조 공정중에, 열가소성 결합제는 그 연화점 이상의 온도, 대개는 그 융점 이상의 온도로 가열하여 피복 연마제의 목적하는 형상으로 성형한다. 부재(11)을 형성한 후에, 열가소성 결합제를 냉각 및 응고시킨다. 따라서, 열가소성 재료를 사용하면, 성형 공정 또는 도 13과 관련하여 후술하는 바와 같은 웨브 공정을 유리하게 사용할 수 있다.

본 발명에 사용하기에 바람직한 열가소성 재료는 융점이 높고/높거나 내열성이 우수한 것들이다. 즉, 바람직한 열가소성 재료는 융점이 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 150℃ 이상이다. 또한, 바람직한 열가소성 재료의 융점은 보강 재료의 융점보다 충분히, 즉, 약 25℃ 이상 더 낮다.

본 발명에 의한 제품에서 결합제(13)를 제조하는 데 적합한 열가소성 재료의 예로서는 폴리카르보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리설폰, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 아세탈 중합체, 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 또는 이들의 배합물을 들 수 있다. 이들 중에서, 폴리아미드, 폴리우레탄 및 폴리비닐 클로라이드가 바람직하며, 폴리우레탄 및 폴리비닐 클로라이드가 가장 바람직하다.

본 발명의 제품에 유용한 제3의 부류의 결합제(13)는 엘라스토머 재료이다. 엘라스토머 재료, 즉, 탄성 중합체는 그것의 원래 길이의 2배 이상 연신될 수 있으며, 그 후에 이완시켰을 때는 대략 그것의 원래 길이로 아주 빠르게 수축될 수 있는 재료로서 정의된다. 본 발명을 실시하는 데 유용한 엘라스토머 재료의 예로서는 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리클로로프렌(네오프렌), 니트릴 고무, 부틸 고무, 폴리설파이드 고무, 시스-1,4-폴리이소프렌, 에틸렌-프로필렌 삼원 공중합체, 실리콘 고무 또는 폴리우레탄 고무를 들 수 있다. 경우에 따라서는, 엘라스토머 재료를 황, 과산화물, 또는 유사한 경화제를 사용하여 가교시킴으로써 경화된 열경화성 수지를 형성할 수 있다.

통상적으로, 그리고 바람직하게는, 결합제 전구 물질을 열에너지 또는 방사선 에너지와 같은 에너지원에 노출시킴으로써 응고시킨다. 지지체 구조물상에 제조된 엔드리스형의 접합선이 없는 본 발명의 피복 연마 벨트의 경우에는, 통상적으로 열경화하는 동안에 벨트를 회전시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 회전은 경화중에 결합제 전구 물질이 유동하는 경향을 극소화시켜서 궁극적으로는 경화중에 연마제 입자의 전이를 극소화시킨다.

또한, 연마제 입자를 부착시키기 전에, 결합제 전구 물질을 건조 및/또는 부분적으로 경화시키는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 그러나, 결합제 전구 물질은 연마제 입자를 보호 유지하지 못할 정도로 건조시키거나 경화시키기 않아야 한다.

또한, 사이즈 코팅 전구 물질을 부착하기에 앞서 결합제 전구 물질을 응고 또는 경화시키지 않는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 이와 같이 변형된 방법에 있어서는, 사이즈 코팅 전구 물질을 결합제 전구 물질 및 연마제 입자상에 직접 부착시킨다. 이 방법은 결합제 전구 물질을 사전 경화시키지 않으므로 처리 단계를 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 일반적으로 사이즈 코팅 전구 물질은 비(非)접촉법으로, 예컨대 분무 코팅에 의해서 부착시키는 것이 일반적이다. 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시킨 후에, 형성된 구조물을 결합제 전구 물질 및 사이즈 코팅 전구 물질을 둘다 경화 또는 응고시키기 위한 조건에 노출시킨다. 마찬가지로, 열 경화하는 동안에는 상기 구조물을 회전시켜서 결합제 전구 물질 및 사이즈 코팅 전구 물질이 유동하는 것을 방지하도록 도모한다.

섬유 보강 재료

유기 중합체 결합제 재료(13)는 유효량의 섬유 보강 재료를 포함한다. 본 명세서에서, 보강 섬유 재료의 "유효량"은 전술한 바와 같이 제품에 개선된 바람직한 성능을 제공하되 상당한 수의 공극을 형성시키지 않고 제품의 구조적 보전성에 유해한 영향을 미치지 않을 정도로 충분한 양을 의미한다. 통상적으로, 결합제(13)중의 섬유 보강 재료의 양은 결합제(13)와 섬유의 총 중량을 기준으로 하여 약 1∼80중량%, 바람직하게는 5∼50중량%, 더욱 바람직하게는 8∼35중량%이다.

섬유 보강 재료는 섬유 스트랜드, 섬유 매트 또는 웨브의 형태, 또는 스티치 결합 매트 또는 씨실 삽입 매트의 형태로 존재할 수 있다. 섬유 스트랜드는 실, 코드, 얀, 로빙(roving) 및 필라멘트로서 구득할 수 있다. 실과 코드는 전형적으로 얀들의 집합체이다. 실은 마찰 표면이 작고 매우 고도하게 꼬여 있다. 코드는 얀을 짜거나 꼬아서 집성시킬 수 있으며 통상 실보다 더 치수가 크다. 얀은 함께 꼬이거나 엉킨 다수의 섬유 또는 필라멘트이다. 로빙은 꼬임이 없거나 꼬임이 극소한 상태로 함께 인출된 다수의 섬유 또는 필라멘트이다. 필라멘트는 연속적인 섬유이다. 로빙과 얀은 둘다 개별적인 필라멘트들로 구성된다. 섬유 매트 또는 웨브는 섬유의 매트릭스, 즉, 종횡비가 약 100:1 이상인 미세한 실과 유사한 단편으로 이루어진다. 섬유의 종횡비는 섬유의 긴 치수:짧은 치수의 비율이다.

섬유 보강 재료는 결합제(13)의 강도를 증가시키는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 본 발명을 실시하는 데 유용한 보강 섬유 재료의 예로서는 금속성 또는 비금속성 섬유 재료를 들 수 있다. 섬유 재료는 비금속성인 것이 바람직하다. 비금속성 섬유 재료는 유리, 탄소, 무기물, 합성 또는 천연의 내열성 유기 재료 또는 세라믹 재료일 수 있다. 본 발명을 실시하는 데 바람직한 섬유 보강 재료는 유기 재료, 유리 및 세라믹 섬유 재료이다.

"내열성" 유기 섬유 재료라 함은 본 발명의 피복 연마 제품을 제조하고 사용하는 조건하에서 사용 가능한 유기 재료가 용융, 또는 연화 또는 파단에 대하여 충분한 내성을 가져야 함을 의미한다. 유용한 천연 유기 섬유 재료로서는 양모, 실크, 면 또는 셀룰로오즈를 들 수 있다. 유용한 합성 유기 섬유 재료의 예로서는 폴리비닐 알코올, 나일론, 폴리에스테르, 레이온, 폴리아미드, 아크릴, 폴리올레핀, 아라미드 또는 페놀로부터 제조된 것을 들 수 있다. 본 발명을 실시하는 데 특히 바람직한 유기 섬유 재료의 일례는 아라미드 섬유 재료이다. 이와 같은 재료는 델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 듀퐁 컴패니에서 상품명 "Kevlar" 및 "Nomex"로 시판한다. 또한 결합제(13)에 1종 이상의 보강 섬유를 사용할 수도 있다.

통상, 임의의 세라믹 섬유 보강 재료가 본 발명을 실시하는 데 유용하다. 본 발명에 적합한 세라믹 섬유 보강 재료의 일례는 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 켬패니에서 시판하는 "Nextel"이다.

시판되는 유용한 얀 또는 로빙 형태의 유리 섬유 보강 재료의 일례는 펜실베니아주 피츠버그 소재의 PPG 인더스트리즈, 인코오포레이티드에서 상품명 E-유리 보빈 얀으로 시판하는 것, 오하이오주 토레도에 소재하는 오웬즈-코닝에서 상품명 "Fiberglas" 연속 필라멘트 얀으로 시판하는 것 및 오하이오주 토레도에 소재하는 맨빌 코오포레이션에서 상품명 "Star Rov 502" 유리 섬유 로빙으로 시판하는 것을 들 수 있다. 유리 섬유 얀 및 로빙의 크기는 통상 야드/파운드 단위로 표시된다. 이와 같은 얀 및 로빙의 유용한 바람직한 등급은 75∼15,000 야드/파운드 범위이다.

유리 섬유 보강 재료를 사용하는 경우, 유리 섬유 재료는 계면 결합제, 즉, 커플링제, 예를 들면 실란 커플링제를 함께 포함하여 특히 열가소성 결합제 재료를 사용할 경우 유기 결합제 재료에 대한 접착을 향상시키는 것이 바람직하다. 유용한 실란 커플링제의 예로는 미시간주 미드랜드에 소재하는 다우 코닝 코오포레이션에서 상품명 "Z-6020" 또는 Dow Corning "Z-6040"으로 시판하는 것을 들 수 있다.

보강 섬유는 결합제(13)에 의해 삽입되기에 앞서, 임의의 유형의 전처리제를 함유할 수 있다. 이러한 전처리제는 접착 촉진제 또는 슬래싱(slashing) 화합물일 수 있다. 예를 들면, 유리 섬유 보강 섬유는 표면 처리제, 예컨대 유리 섬유 얀과 상용될 수 있는 에폭시 또는 우레탄을 함유하여 결합제(13)에 대한 접착을 향상시킬 수 있다. 그와 같은 유리 섬유 얀의 예로서는 펜실베니아주 피츠버그 소재의 PPG에서 시판하는 상품명 "ECG 150 1/10 1.0Z" style 903 및 "EC9 33 1X0 Z40" style 903 유리 섬유 얀으로 공지된 것, 그리고 오하이오주 토레도에 소재하는 오웬즈-코닝에서 시판하는 상품명 "ECG 150 1/0" style 603 및 "EC9 33 1X0 0.7Z" style 603 유리 섬유 얀으로 공지된 것을 들 수 있다. 100 마이크로미터 정도로 길이가 짧은 섬유 보강 재료를 사용함으로써, 또는 하나의 연속 스트랜드로부터 제조된 섬유 보강층에 대한 필요성이 존재하는 한, 유리한 결과를 얻을 수 있다. 사용되는 섬유 보강 재료는 보강 재료의 층 하나당 실질적으로 하나의 연속적인 스트랜드의 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 즉, 섬유 보강 재료는 피복 연마제 루프의 길이, 즉, 둘레주위로 여러번 연장되고 섬유 보강 재료로 된 하나 이상의 불연속된층을 제공하기에 충분한 길이를 갖는 것이 바람직하다.

바람직한 섬유 보강 재료에 대하여 보강 섬유의 데니어, 즉, 섬도는 약 5 데니어 내지 약 5000 데니어, 대개는 약 50 데니어 내지 약 2000 데니어 범위이다. 섬유 데니어는 약 200 내지 약 1200인 것이 더욱 바람직하며, 약 500 내지 약 1000인 것이 가장 바람직하다. 데니어는 사용된 섬유 보강 재료의 구체적인 종류에 의해 크게 영향을 받는다는 사실을 유의해야 한다.

섬유 보강 재료는 섬유 스트랜드, 섬유 매트 또는 웨브, 또는 스티치 결합 매트 또는 씨실 삽입 매트의 형태일 수 있다. 매트 또는 매트 구조물의 주요 목적은 본 발명의 피복 연마제의 인열 내성을 증가시키는 것이다. 매트 또는 웨브는 직물 또는 부직물 형태일 수 있다. 매트는 부직 섬유 재료로 이루어지는 것이 바람직한데, 적어도 개방성과 비배향성 강도 특성을 갖고 저렴하기 때문이다.

부직 매트는 무작위 분포된 섬유들로 된 매트릭스이다. 이러한 매트릭스는 통상 섬유들을 자발적으로 또는 접착제에 의해 함께 결합시킴으로써 형성된다. 즉, 부직 매트는 일반적으로 섬유 또는 필라멘트들을 기계적 수단, 열적 수단 또는 화학적 수단에 의해서 결합시키거나 엉키게 함으로써 제조된 시트 또는 웨브 구조물로서 설명된다.

본 발명에 적합한 부직물의 일례로는 스테이플 결합, 스펀 결합, 용융 발포, 니들펀칭, 가수 엉킴 처리되거나 열에 의해 결합된 형태의 부직물을 들 수 있다. 부직포는 통상 다공성이며, 기공율은 약 15% 이상이다. 사용된 특정의 부직물에 따라서, 섬유 길이는 약 100 마이크로미터 내지 무한대, 즉, 연속적인 섬유 스트랜드의 범위일 수 있다. 부직 매트 또는 웨브는 문헌 ("The Nonwovens Handbook", 베르나르 M. 리치스타인 편집, 뉴욕, Association of the Nonwoven Fabrics Industry 발행, 뉴욕, 1988)에 상세하게 설명되어 있다.

본 발명의 통상적인 용도에 사용할 때 섬유 매트 구조물의 두께는 일반적으로 약 25∼약 800 마이크로미터, 바람직하게는 약 100∼약 375 마이크로미터 범위이다. 바람직한 섬유 매트 구조물의 중량은 통상 약 7∼약 150g/㎡, 바람직하게는 약 17∼약 70g/㎡ 범위이다. 본 발명의 특정의 바람직한 용도에 있어서, 본 발명의 연마 제품은 단일층의 섬유 매트 구조물을 함유한다. 다른 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명의 연마 제품은 결합제 전체에 걸쳐 분포된 섬유 매트 구조물의 다수의 불연속된 층을 함유할 수 있다. 바람직하게는 1 내지 10개의 층, 더욱 바람직하게는 2개 내지 5개의 층으로 된 섬유 매트 구조물이 본 발명의 제품에 존재한다. 본 발명의 바람직한 연마 제품 중 바람직하게는 약 1∼50중량%, 더욱 바람직하게는 약 5∼20중량%는 섬유 보강 매트이다.

선택되는 섬유 보강재의 유형은 선택된 유기 중합체 결합제 재료 및 완제품의 용도에 좌우된다. 예를 들어, 열가소성 결합제 재료(13)가 필요한 경우, 보강 스트랜드는 종방향 강도를 제공하는 데 있어서 중요하다. 결합제 재료(13) 자체는 우수한 벨트 교차, 즉, 벨트의 폭 방향으로의 강도 및 가요성을 갖는다. 열경화성 결합제 재료가 필요한 경우, 섬유 매트 구조물은 강도와 인열 내성을 제공하는 데 있어서 중요성을 갖는다.

본 발명의 피복 연마제는 섬유 보강 스트랜드와 섬유 매트 구조물의 배합물을 포함하는 것이 바람직하고 유리하다. 섬유 스트랜드는 최소한 제조상의 용이성에 비추어, 섬유 매트 구조물 내부에 매립된 개개의 스트랜드인 것이 유리할 수 있다. 또한, 섬유 스트랜드는 섬유 매트 구조물로부터 분리된, 즉 섬유 매트 구조물과 함께 교착하지 않거나 꼬이지 않은 불연속된 층(들)을 형성할 수도 있다.

섬유 매트 구조물이 유리한데, 일반적으로 그 구조물이 본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 인열 내성을 증가시키기 때문이다. 섬유 보강 스트랜드와 섬유 매트 구조물을 포함하는 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 경우에, 섬유 매트 구조물은 그 부재 조성물의 약 1∼50중량%인 것인 바람직하고 약 5∼20중량%인 것이 더욱 바람직하며, 섬유 보강 스트랜드는 그 조성물의 약 5∼50중량%인 것이 바람직하다고 약 7∼25중량%인 것이 더욱 바람직하다.

전술한 바와 같이, 섬유 보강 재료는 개개의 섬유의 평행한 스트랜드들을 집합시키는 데 사용되는 접착제 또는 용융 결합성 섬유를 함유한 매트 구조물의 형태로 존재할 수도 있다. 이때 "개개의" 평행한 스트랜드들이 섬유 보강 매트 내부에 매립, 즉, 혼입된다. 이러한 평행한 스트랜드들은 그들의 길이를 따라서 서로 접촉하거나, 또는 명확한 간격을 두고 서로 분리될 수도 있다. 따라서, 개개의 섬유 보강 스트랜드를 사용하는 방법의 장점을 매트 구조물내로 도입시킬 수 있다. 그와 같은 용융 결합성 섬유가, 예를 들면 1989년 11월 8일자 공개된 유럽 특허 출원 제 340,982호에 개시되어 있다.

섬유 보강 재료는 본 발명을 유리하게 실시하기 위해서 필요에 따라 배향시킬 수 있다. 즉, 섬유 보강 재료를 무작위적으로 분포시키거나, 또는 섬유 및/또는스트랜드를 개선된 강도와 인열 특성을 제공하는 데 필요한 방향을 따라 연장하도록 배향시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 특정한 제품에 있어서는, 각각의 보강 스트랜드가 중첩 또는 교차되는 일 없이 섬유 보강 재료의 층 내부에서 서로 인접하거나 또는 보강 스트랜드들이 서로 교착될 수 있다. 또한 이들은 다수의 교착되지 않은 평행한 동일 평면상의 보강 스트랜드의 형태로 존재할 수도 있다. 또한, 서로 평행하거나 수직으로 배향될 수 있는 섬유 보강 재료로 된 다수의 층, 즉, 평면들이 존재할 수도 있다.

섬유 보강 재료는 대부분의 횡방향 강도가 유기 중합체 결합제로부터 유래하도록 배향될 수 있다. 이를 달성하기 위해서, 결합제:섬유 보강 재료의 높은 중량비, 예를 들면 약 10:1을 사용하거나, 또는 대개 각각의 보강 스트랜드의 형태로 된 섬유 보강 재료가 루프의 길이 방향, 즉, 종방향에만 존재하도록 한다.

다시 첨부 도면과 관련하여, 도 3 내지 도 6(축척에 따라 도시하지 않음)은 본 발명의 범위내의 다양한 피복 연마제를 도시한 것이다. 섬유 보강 재료, 특히 개개의 보강 스트랜드는 예정된, 즉, 불규칙적이지 않은 배치 또는 배열로 피복 연마제 구조물내에 존재할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시한 실시예의 연마 제품 (30)에 있어서, 보강 섬유 스트랜드의 각각의 외피(31)는 제품(30)의 종방향, 즉, 길이 방향으로 연장하도록 배향되는데, 도 3은 보강 스트랜드의 내부층의 일부분이 노출되어 있는 상태인 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마 재료를 도시한 것이다.

도 3의 선 4-4를 따라서 취한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제(30)의 확대 분해 횡단면도인 도 4에 도시한 바와 같이, 섬유 보강 재료는 2개의 불연속된 층(32)와 (33)으로 존재하며, 섬유 보강 재료(32) 및 (33)의 층들의 상부, 그 층들 사이 및 하부에 응고된 유기 결합제 층(34, 35 및 36)을 가진다. 하나의 층(33)은 상부로 배향되고 유기 결합제 재료의 층(35)에 의해서 다른 한 층(32)으로 부터 분리된다. 층(33)은 제품의 종방향으로 연장된 상태의 외피(31)을 가진 섬유 스트랜드의 층이다. 층(32)은 섬유 보강 매트 또는 웨브의 층이다. 제품의 종방향에서 스트랜드가 이와 같이 배향됨으로써 유리한 특성, 특히 인장 강도, 즉, 루프의 종방향 인열에 대한 내성이 제공된다. 층(34, 35 및 36)은 모두 도 1 및 2의 결합제(13)에 대응한다. 결합제 층(34, 35 및 36)은 그 조성면에서 동일하거나 상이할 수 있다. 연마제 입자(16) 및 사이즈 코팅(17)은 도 1에 대하여 설명한 바와 같다.

특정한 도면에 도시한 것은 아니지만, 별법으로서 보강 섬유 스트랜드는 피복 연마제의 횡방향으로, 또는 최소한 횡방향에 가깝게 배향시킬 수 있다. 또한, 특정한 도면에 도시하지 않은 다른 실시 양태에 있어서, 교대하는 보강 스트랜드의 층을 필요에 따라 피복 연마제의 종방향과 횡방향의 두 방향으로 각각 연장하도록 격자 형태로 배향시킬 수 있다. 섬유를 횡방향으로 연장시킨 경우 횡방향의 인열 내성을 향상시킬 수 있으며, 분절들을 함께 접합시켜서 분절형 피복 연마제를 형성할 수 있다.

도 5는 유사하게 도 3의 선 4-4를 따라서 취한 본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 확대 분해 횡단면도이다. 제품(50)은 그 내부 구조에 섬유 보강 매트 구조물(52)로 된 하나의 층을 갖는다. 도 5에 도시한 실시예는 내부에 혼입된 각각의 평행한 섬유 스트랜드(53)를 가진 섬유 보강 매트 구조물을 도시한 것이다. 도 5에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 섬유 보강 매트 구조물의 층은 통상 2개 이상의 보강 매트의 외피로 이루어진다. 결합제 층(55 및 56)은 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한 바와 같은 결합제(13)에 대응한다. 연마제 입자(16) 및 사이즈 코팅(17)은 도 1에서 설명한 바와 같다.

단 하나의 섬유 매트 구조물 또는 단일층의 섬유 보강 스트랜드를 사용할 경우, 그 층은 결합제(13) 두께의 중심부에 배향되는 것이 바람직하지만, 그 제품의 외면들중 하나를 향해 위치할 수도 있다. 즉, 단일층의 섬유 보강 재료가 존재할 경우, 이는 제품의 표면에 또는 표면상에 존재하는 것이 아니라 결합제(13)의 내부 구조에 삽입된다. 따라서, 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 외면과 내면에는 노출된 섬유 보강 재료가 존재하지 않는다.

유사하게 도 3의 선 4-4를 따라서 취한 본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마 제품의 확대 분해 횡단면도인 도 6과 관련하여, 제품(60)은 3개의 평행한 층, 즉, 섬유 보강 재료의 평면(62, 63 및 64)를 가진다. 이러한 3개의 층(62, 63 및 64)는 도 1에 도시한 결합제(13)에 대응하는 유기 중합체 결합제 재료의 영역(65 및 66)에 의해서 서로 분리되어 있다. 3개의 층(62, 63 및 64)는 일반적으로 서로 중첩, 교착 또는 교차되지 않으며, 유기 결합제 재료의 영역(67 및 68)에 의해 피복된다. 각각의 섬유 보강 재료의 층은 보강 스트랜드의 층, 섬유 보강 매트 또는 웨브의 층, 또는 섬유 보강 매트내에 혼입된 섬유 보강 스트랜드의 층일 수 있지만, 도 6에 도시한 실시예에는, 제품(60)의 종방향, 즉, 길이 방향으로 배치된 섬유 스트랜드의 층으로서 층(63)을, 그리고 섬유 매트 구조물의 층으로 층(62 및 64)를 도시하였다. 도 6에 도시한 제품을 제조함에 있어서, 결합제 층(65 및 66)은 동시에 또는 별도의 2 단계로 부착시킬 수 있으며, 층(65)와 (66)은 동일하거나 상이한 유기 중합체로 구성될 수 있음을 알아야 한다.

도 4, 도 5 및 도 6에 있어서, 임의의 층(37, 57 및 69)을 각각 도시하였다. 이는 전술한 바와 같이 제품의 인열 내성을 증가시키고, 역마모 현상을 감소시키고 및/또는 제품의 심미학적 외관을 향상시키는 데 사용될 수 있는 임의의 종이 또는 중합체 필름을 말한다. 종이 또는 플라스틱 필름을 간단히 사용하여 제조하는 동안에 지지체 구조물로부터 제품이 용이하게 박리되도록 한다. 바람직한 중합체 필름으로서는 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리설폰 및 폴리프로필렌을 들 수 있다.

본 발명의 피복 연마제는 하나 이상의 보강 스트랜드 층, 또는 하나 이상의 섬유 보강 매트 또는 웨브 구조물, 또는 보강 스트랜드가 혼입된 하나 이상의 섬유 보강 매트를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제품은 섬유 보강 재료로 된 다수의 층을 포함한다. 본 발명의 더욱 바람직한 제품은 하나 이상의 섬유 매트 구조물의 층 및 하나 이상의 보강 스트랜드의 층을 포함하여 종방향과 횡방향에서 모두 유리한 강도를 갖는다.

임의의 첨가제

본 발명의 피복 연마제는 본 발명의 특정의 용도에 있어서 다른 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 특정의 용도에 있어서는 결합제(13) 내로 점도 부여제를 혼입시키는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 점도 부여제의 예로는 고무형의 중합체 또는 가소제를 들 수 있다. 바람직한 고무 점도 부여제는 합성 엘라스토머이다. 최소한 유효량의 점도 부여제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서, "유효량"이란 용어는 가요성 및 인성을 향상시키는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 특정한 용도에 있어서 결합제(13)에 유리하게 첨가될 수 있는 기타의 물질로는 무기 또는 유기 충전제를 들 수 있다. 무기 충전제는 미네랄 충전제로도 알려져 있다. 충전제는 통상적으로 입도가 약 100 마이크로미터 이하, 바람직하게는 약 50 마이크로미터 이하인 입자상 물질로서 정의된다. 충전제는 속이 차있거나 비어 있는 구형체, 예컨대 중공형의 유리 및 페놀계 구형체의 형태로 존재할 수 있다. 충전제는 결합제(13) 내부에 균일하게 분산될 수 있다. 본 발명을 실시하는 데 유용한 충전제의 예로서는 카본 블랙, 탄산칼슘, 실리카, 칼슘 메타실리케이트, 빙정석, 페놀계 충전제, 또는 폴리비닐 알코올 충전제를 들 수 있다. 충전제를 사용할 경우, 이론적으로는 충전제가 보강 섬유들 사이에 충전되어, 경우에 따라서는 결합제(13)을 통한 균열의 발생을 억제할 수 있다. 통상적으로, 충전제는 결합제의 중량을 기준으로 하여 약 70중량% 이상, 사이즈 코팅의 중량을 기준으로 하여 70중량% 이상의 양으로 사용된다.

본 발명의 특정한 용도에 있어서 결합제(13)에 첨가될 수 있는 기타 유용한물질 또는 성분은 안료, 오일, 대전 방지제, 난연제, 열 안정제, 자외선 안정제, 내부 윤활제, 항산화제 및 가공조제를 들 수 있다. 대전방지제의 예로서는 그래파이트 섬유, 카본 블랙, 산화바나듐과 같은 금속 산화물, 전도성 중합체, 흡습성 물질 및 이들의 배합물을 들 수 있다. 이러한 물질들은 예컨대 미국 특허 제5,108,463호, 제5,137,542호 및 제5,203,884호에 개시되어 있다.

접착제 층

본 발명의 피복 연마 제품내의 접착제 층(소위 도 1의 "사이즈" 코팅)은 수지성 접착제로 제조된다. 유용한 수지성 접착제는 유기 중합체 결합제 재료(13)와 상용성을 갖는 것들이다. 또한, 경화된 수지성 접착제는 접착제 층(들)이 변성되지 않고 연마제 재료로부터 조기에 박리되지 않도록 연마 조건하에서 내성을 갖는다.

사이즈 접착제는 열경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같은 층에 적합한 유용한 열경화성 수지성 접착제로는 결합제(13)를 형성하는 데 유용한 것으로 전술한 바와 같은 층들을 들 수 있다.

사이즈 접착제 층(도 1의 (17))은 연마 제품에 통용되는 기타의 물질을 함유할 수 있다. 첨가제로서 언급되는 이와 같은 물질에는 연마조제, 커플링제, 습윤제, 염료, 안료, 가소제, 박리제 또는 이들의 배합물이 포함된다. 또한 이러한 층에 기타 충전제를 사용할 수도 있다. 충전제 또는 연마조제는 사이즈 코팅의 경우 통상 접착제의 중량을 기준으로 하여 약 70중량% 이하의 양으로 존재한다. 유용한 충전제의 예로서는 탄산칼슘 및 칼슘 메타실리케이트와 같은 칼슘염, 실리카, 금속, 탄소 또는 유리를 들 수 있다.

임의의 수퍼사이즈(supersize) 층은 피복 연마제의 연마 특성을 증강시키기 위한 연마조제를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 연마조제의 예로는 테트라플루오로보레이트, 빙정석, 암모늄 빙정석 또는 황을 들 수 있다. 소정의 결과를 달성하는 데 필요한 양보다 많은 양의 연마조제를 사용하지 않는 것이 일반적이다.

접착제 층은 통상의 칼슘염 충전된 수지, 예를 들면 레졸 페놀계 수지로부터 제조되는 것이 바람직하다. 레졸 페놀계 수지가 바람직한데, 이들이 내열성이 있고 수분에 대한 민감성이 비교적 낮으며 경도가 높고 저렴하기 때문이다. 접착제 층은 페졸 페놀계 수지중에 약 45∼55중량%의 탄산칼슘 또는 칼슘 메타실리케이트를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 접착제 층은 약 50중량%의 탄산 칼슘 충전제 및 약 50중량%의 레졸 페놀계 수지, 아미노플라스트 수지 또는 이들의 배합물을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 여기서 백분율은 접착제의 중량을 기준으로 한 것이다.

연마제 재료

본 발명의 제품에 사용하는 데 적합한 연마제 재료(16)의 예로는 용융 산화 알루미늄, 열처리된 산화 알루미늄, 세라믹 산화알루미늄, 실리콘 카바이드, 알루미나 지르코니아, 가네트, 다이아몬드, 큐빅 보론 나이트라이드 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 용어 "연마제 재료"는 연마제 입자, 응집체 또는 멀티그레인 (multi-grain) 연마제 과립을 포함하는 의미이다. 상기 응집체의 예는 미국 특허 제4,652,275호에 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제5,078,753호에 개시된 희석제 부식성 응집체 입자를 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다.

바람직한 연마제 재료는 알루미나계, 즉, 산화알루미늄계 연마제 입자이다.본 발명을 실시하는 데 유용한 산화알루미늄 입자로는 용융산화 알루미늄, 열처리된 산화알루미늄 및 세라믹 산화알루미늄을 들 수 있다. 세라믹 산화알루미늄의 예는 미국 특허 제4,314,827호, 제4,744,802호, 제4,770,671호 및 제4,881,951호에 개시되어 있다.

본 발명을 실시하는 데 유용한 연마제 입자의 평균 입도는 약 0.1 마이크로미터 이상, 바람직하게는 약 100 마이크로미터 이상이다. 약 100 마이크로미터의 입자 크기는 아메리칸 내쇼날 스탠다드 인스티튜트(ANSI) 기준 B74.18-1984에 의하면, 대략 피복 연마제 등급 120의 연마제 입자에 해당한다. 연마제 입자는 피복 연마제의 목적하는 최종 용도에 따라서 배향시키거나 또는 배향시키기 않고 결합제 (13)에 부착시킬 수 있다.

피복 연마 제품의 제조

다양한 방법을 사용하여 본 발명의 연마 제품을 제조할 수 있다. 통상적으로, 선택되는 방법은 선택된 결합제(13)의 유형에 좌우된다. 본 발명에 의한 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 경우, 바람직한 제조 방법은 다음의 단계 (a) 내지 (c), 즉,

(a) 섬유 보강 부재를 지지재 구조물에 부착시키고, 이와 동시에 또는 순차적으로 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를 삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로, 보강 부재에 부착시키는 단계,

(b) 다수의 연마제 입자를 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 부착시키는 단계 및

(c) 상기 단계 (b)로부터 얻은 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 결합제를 형성시키고 대부분의 연마제 입자를 결합제 밖으로 돌출시키는 단계

를 포함한다.

피복 연마제를 제조하는 제2의 방법은 다음의 (a) 내지 (d) 단계, 즉,

(a) 실질적으로 제1 평면에 존재하는 섬유 보강 부재를 제공하는 단계,

(b) 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를 삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로, 보강 부재에 부착시키는 단계,

(c) 연마제 입자가 상기 제1 평면에 인접한 제2 평면을 실질적으로 형성하고, 상기 결합제 전구 물질로부터 연마제 입자가 돌출될 수 있도록, 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계 및

(d) 상기 단계 (c)의 구조물을, 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 결합제를 형성시키고 대부분의 연마제 입자를 결합제로부터 돌출시키는 단계

를 포함한다.

피복 연마제를 제조하는 제3의 방법은 다음의 단계 (a) 내지 (d), 즉,

(a) 섬유 보강 부재를 지지체 구조물에 부착시키고, 이와 동시에 또는 순차적으로 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 보강 부재에 부착시키는 단계,

(b) 대부분의 연마제 입자가 결합제 전구 물질로부터 돌출하도록 다수의 연마제 입자를 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 부착시키는 단계,

(c) 상기 연마제 입자 및 결합제 전구 물질상에, 그 결합제 전구 물질이 응고되지 않고 여전히 유동 가능한 상태에서 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계 및

(d) 상기 단계 (c)의 구조물을 결합제 전구 물질과 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제 및 사이즈 코팅을 형성시키는 단계

를 포함한다.

제4의 방법은 하기 (a) 내지 (e)의 단계, 즉,

(a) 실질적으로 제1 평면에 존재하는 섬유 보강 부재를 제공하는 단계,

(b) 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 상기 보강 부재를 결합제 전구 물질에 의해 실질적으로 삽입시키고 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로, 부착시키는 단계,

(c) 결합제 전구 물질로부터 대부분의 연마제 입자가 돌출하고, 연마제 입자가 상기 제1 평면에 인접하고 연마제 입자로 이루어지는 제2의 평면에 실질적으로 존재하도록, 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계,

(d) 상기 연마제 입자와 결합제 전구 물질상에, 결합제 전구 물질이 여전히 유동 가능한 상태로 존재하는 동안 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계 및

(e) 상기 단계 (d)의 구조물을 상기 결합제 전구 물질과 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제 및 사이즈 코팅을 형성시키는 단계

를 포함한다.

제5의 방법은 다음의 단계 (a) 내지 (e), 즉,

(a) 부직 섬유 기재를 나이프 코팅 방법을 통해서 유기 중합체 결합제로 포화시켜서 포화된 부직물을 형성하는 단계,

(b) 상기 포화된 부직물을 지지체 구조물에 부착시키는 단계,

(c) 상기 포화된 부직물상에 나일론과 유리 섬유가 교대하는 얀을 부착시키는 동시에 상기 얀을 포화된 부직물내로 잡아 당겨 넣을 수 있도록 그 얀을 신장시키괴, 상기 얀을 습윤시키고 삽입시키는 데 충분한 결합제가 존재하고 과량의 결합제 전구 물질이 여전히 존재하도록 하여 부직물과 얀이 거의 없는 영역을 형성시키며, 지지체 구조물에 상기 부직물과 얀을 2개의 층으로서 부착시키되, 이들 2개의 층이 위상으로부터 180°각도로 존재하도록 하여 균일한 구조물을 형성시키는 단계,

(d) 대부분의 연마제 입자가 상기 결합제 전구 물질로부터 돌출되도록 상기 부직물과 상기 얀이 거의 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계 및

(e) 상기 단계 (d)의 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계

를 포함한다.

제6의 방법은 다음의 단계 (a) 내지 (d), 즉,

(a) 부직 섬유 기재를 지지체 구조물에 부착시키는 단계,

(b) 상기 부직물상에 나일론과 유리 섬유가 교대하고 결합제 전구 물질로 사전에 피복된 얀을 부착시키는 동시에 상기 얀을 포화된 부직물내로 잡아 당겨 넣을 수 있도록 그 얀을 신장시키되, 상기 얀을 습윤시키고 삽입시키는 데 충분한 결합제가 존재하고 과량의 결합제 전구 물질이 여전히 존재하도록 하여 부직물과 얀이 거의 없는 영역을 형성시키며, 지지체 구조물에 상기 부직물과 얀을 2개의 층으로서 부착시키되, 이들 2개의 층이 위상으로부터 180°각도로 존재하도록 하여 균일한 구조물을 형성시키는 단계,

(c) 대부분의 연마제 입자가 상기 결합제 전구 물질로부터 돌출되도록 상기 부직물과 상기 얀이 거의 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계 및

(d) 상기 단계 (c)의 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계

를 포함한다.

제7의 방법은 연속적인 웨브 방식으로 수행하는 것이 바람직하며, 다음의 단계 (a) 내지 (h), 즉,

(a) 부직물을 코팅 스테이숀에 통과시켜서 부직물을 유기 중합체 결합제 전구 물질내에 삽입시킴으로써, 상기 부직물이 없는 결합제 전구 물질의 영역을 가진 포화된 부직물을 형성시키는 단계,

(b) 상기 포화된 부직물내로 섬유 보강 얀을 매립시켜서 상기 부직물과 상기 얀이 없는 영역을 형성시키는 단계,

(c) 정전기력을 통해서 다수의 연마제 입자를 상기 부직물과 상기 얀이 없는 결합제 전구 물질의 영역내로 사출하는 단계;

(d) 상기 단계 (c)에서 형성된 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계,

(e) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계,

(f) 상기 단계 (e)에서 형성된 구조물을 상기 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 사이즈 코팅된 연마제를 형성시키는 단계,

(g) 추가의 경화 단계, 굴곡 형성 및/또는 습윤화를 비롯한 절차에 의해 사이즈 코팅된 연마제를 임의로 후처리하는 단계 및

(h) 상기 사이즈 코팅된 연마제를 소정의 형태 또는 형상으로 전환시키는 단계

를 포함한다.

본 발명의 연마 제품을 제조하는 데 바람직한 연속적인 방법은 먼저 부직물기재를 결합제 전구 물질로 포화시키는 것이다. 이와 같은 포화 단계는 분무, 로울코팅, 나이프 코팅, 침지 및 압착 코팅과 같은 임의의 통상적인 코팅 방법에 의해 수행할 수 있으며, 바람직한 기법은 부직물 기재에 결합제 전구 물질을 나이프 코팅하는 것이다. 이어서, 포화된 부직물을 지지체 구조물에 부착시킨다. 그 후에 나일론과 유리 섬유로 된 교대하는 얀을 부직물 기재상에 부착시킨다. 얀을 부착시킬 때, 얀을 포화된 부직물내로 잡아 당겨 넣을 수 있도록 장력을 설정해야 한다. 또한, 이러한 장력은 보강 얀상에 결합제 전구 물질을 습윤시키는 것을 도모한다. 보강 얀을 습윤시키고 삽입시키는 데 충분한 결합제 전구 물질이 존재하고, 보강 얀상에는 여전히 과량의 결합제 전구 물질이 존재한다. 부직물과 보강 얀을 지지체 구조물에 부착시켜서 균일한 구조물을 형성시키는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 균일한 구조물을 제조하기 위해, 부직물 및/또는 보강 섬유를 2개의 층으로 부착시키고, 이들 2개의 층이 위상으로부터 180°로 존재하도록 한다.

도 1에 전반적으로 도시한 바와 같이, 보강 섬유는 제1 평면에 존재한다. 1종 이상의 보강 섬유 또는 2층 이상의 보강 섬유가 존재할 경우, 거의 모든 보강 섬유는 비교적 서로 근접할 것이다. 따라서, 이러한 제1 평면을 모든 보강 섬유를 포함하는 평면을 의미한다.

도 13은 본 발명의 범위내의 접합된 피복 연마제를 제조하는 데 유용한 연속적인 웨브 방법의 간소화된 개요도이다. 보강 섬유(31)의 로울, 예를 들면 부직물 (31)의 로울(31)을 권출시킨 후에, 코팅 스테이숀(32)에서 결합제 전구 물질(33)로 코팅한다. 이 코팅 단계는 전술한 바와 같은 임의의 기법에 의해서 수행할 수 있다. 나이프 코팅기를 사용하는 것이 바람직하다. 임의로, 다른 보강 섬유, 예를 들면 보강 얀(35)가 권출 스테이숀(34)에서 배출시켜 결합제 전구 물질내로 매립시킬 수 있다. 이때, 결합제 전구 물질은 상기 보강 얀을 습윤시키거나 실질적으로 삽입시킬 것이다. 다음에, 연마제 입자(37)를 바람직하게는 정전 코팅기(36)에 의해서 결합제 전구 물질내로 코팅한다. 웨브상에는 접지 평판(38)이 배치된다. 그 후에, 형성된 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키기 위한 조건에 노출시킨다. 결합제 전구 물질은 열 에너지 또는 방사선 에너지인 에너지원(39)에 노출시키는 것이 바람직하다. 이어서, 사이즈 코팅 전구 물질(42)을 임의의 통상적인 기법에 의해서 연마제 입자상에 코팅한다. 도 13에서, 사이즈 코팅 전구 물질은 로울 코팅기(40)에 의해서 부착된다. 이어서, 얻은 구조물을 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킨다. 사이즈 코팅 전구 물질은 에너지원(43)에 노출시키는 것이 일반적이다. 형성된 피복 연마제(44)를 로울에 권취한다. 이어서 추가의 경화 단계, 굴곡 형성 및/또는 습윤과 같은 후처리 단계를 수행할 수 있다. 이와 같은 임의의 후처리 단계 이후에, 웨브 형태의 피복 연마제를 소정의 형태 또는 형상으로 전환시킬 수 있다.

도 13에 도시한 공정을 진행하는 동안에, 캐리어 웨브 또는 지지체를 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 캐리어 웨브는 결합제 전구 물질을 응고시킬 수 있을 때까지 "연마제" 웨브를 지지하도록 도모한다. 지지체 웨브는 필요한 강도와 내열성을 갖는 임의의 재료일 수 있다. 그와 같은 캐리어 웨브의 예로서는 종이, 중합체 필름, 고무 웨브, 직포, 가황 섬유, 금속 벨트 및 이들의 가공된 변형물 및 이들의 배합물을 들 수 있다. 캐리어 웨브는 천공시킬 수 있다. 또한, 캐리어 웨브의 전면은 박리 코팅을 포함하여, 캐리어 웨브가 메이크 코팅이 응고된 후에 결합제에 접착하지 않도록 할 수 있다.

바람직한 사이즈 코팅은 연마조제 또는 무기 충전제로 충전된 레졸 페놀계 수지이다. 엔드리스형의 접합부가 없는 벨트의 경우에는, 사이즈 코팅 전구 물질을 연마제 입자상에 분무하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 2회 이상의 분무 단계를 사용하여 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시킨다. 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시킨 후에, 대개는 에너지원에 노출시킴으로써 이를 응고시킨다. 바람직한 대표적인 에너지원으로는 열 에너지와 방사선 에너지를 들 수 있다.

본 발명의 방법에 사용된 연마제 입자 코팅 기법은 정전 코팅, 낙하 코팅 및 자기 코팅으로 이루어진 군 중에서선택될 수 있다. 바람직한 제3 및 제4의 실시 양태에서, 사이즈 코팅 전구 물질은 미경화되거나 부분적으로만 응고된 결합제 전구 물질상에 부착시킬 수 있는데, 다시 말하면 결합제 전구 물질은 중합 반응 또는 경화 반응을 개시하는 조건에 노출시키지 않는다.

상기 제1 및 제3의 방법에 사용된 지지체 구조물은 드럼인 것이 바람직하고, 이는 스틸, 금속, 세라믹 또는 강도가 높은 플라스틱 재료와 같은 경질의 재료로 제조될 수 있다. 드럼은 맨드렐상에 배치함으로써 모터에 의해 조절된 속도하에 회전시킬 수 있다. 이와 같은 회전 속도는 용도에 따라서 0.1rpm 내지 500rpm, 바람직하게는 1rpm 내지 100rpm 범위일 수 있다.

드럼은 일체형이거나 엔드리스형의 접합선이 없는 제품을 용이하게 제거하도록 합체되는 분절 또는 단편으로 형성할 수 있다. 규모가 큰 엔드리스형의 접합선이 없는 제품이 바람직한 경우에는, 드럼은 대개 제품을 합체시키고 용이하게 제거하기 위한 분절들로 제조되는 것이 통상적이다. 이와 같은 드럼을 사용할 경우, 제품의 내면은 분절들이 연결되어 드럼내에 접합부를 형성하는 위치에서 약간의 융기부를 함유할 수 있다. 그 내면에는 상기한 바와 같은 융기부가 전반적으로 없는 것이 바람직하지만, 이러한 융기부는 특히 대형 벨트의 경우 제조법을 간단하게 하기 위해 본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제에 존재할 수 있다.

드럼의 규모는 일반적으로 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 규모에 상응한다. 드럼의 원주는 통상 엔드리스형의 접합선이 없는 물품의 내부 원주에 대응한다. 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 폭은 드럼의 폭과 같거나 그보다 작은 임의의 치수를 가질 수 있다. 단일의 엔드리스형의 피복 연마제는 드럼상에서 제조하여 그 드럼으로부터 제거할 수 있으며, 가장자리를 마무리 처리할 수 있다. 또한, 피복 연마제를 종방향으로 절단하며, 각각 원래의 제품보다 상당히 작은 폭을 가진 다수의 제품으로 만들 수 있다.

대부분의 경우에, 박리 코팅을 드럼의 주변에 부착시킨 후에 결합제 또는 임의의 다른 성분을 부착시키는 것이 바람직하다. 이는 결합제가 응고된 후에 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 박리를 용이하게 한다. 대부분의 경우에, 이러한 박리 코팅은 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 일부분이 되지 않는다. 합체형 드럼을 규모가 큰 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제의 제조에 사용하는 경우, 그와 같은 박리 라이너는 전술한 바와 같은 물품 내면에서의 융기부 형성을 방지하거나 적어도 감소시킨다. 상기 박리 코팅의 예로서는 실리콘, 플루오로 케미칼, 또는 실리콘 또는 플루오로케미칼로 피복된 중합체 필름을 들 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 결합제의 최종 코팅 또는 상도층 코팅상에 피복된 제2의 박리 코팅을 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 이와 같은 제2의 박리 코팅은 대개 결합제를 응고시키는 동안에 존재하며 차후에 제거할 수 있다.

열경화성 결합제 재료는 통상 액상으로 또는 반액상으로 드럼에 부착시킨다. 결합제의 부착은 임의의 유효한 기법, 예를 들면 분무, 다이 코팅, 나이프 코팅, 로울 코팅, 커튼 코팅, 또는 트랜스퍼 코팅등의 기법을 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 코팅 기법에 있어서, 열경화성 결합제가 부착될 때 드럼을 회전시키는 것이 일반적이다. 예를 들면, 도 7과 관련하여, 열경화성 결합제(72)를 드럼(76)상에서 커튼 코팅기(74)에 의해 부착시킬 수 있다. 드럼(76)이 회전할 때, 열경화성 결합제(72)는 드럼(76)의 둘레(77)에 부착된다. 통상, 섬유 보강 재료가 완전히 코팅되고 완제품에서 유기 결합제 물질에 의해 완전히 포위될 수 있도록 적절한 열경화성 결합제의 코팅을 얻기 위해서는, 드럼을 1회 이상 회전시킬 필요가 있다. 또한, 열경화성 결합제(72)를 가열하여 점도를 저하시키고 코팅 공정을 더욱 용이하게 할 수도 있다.

1종 이상의 결합제 재료(13)를 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 이와 같이 할 경우, 2종 이상의 결합제 재료, 예를 들면 열경화성 결합제 재료들을 함께 혼합한 후에 코팅 단계를 수행하고, 이어서 드럼에 부착시킬 수 있다. 별법으로서, 제1 결합제 재료, 예를 들면 열경화성 수지를 드럼에 부착시킨 후에 제 2 결합제 재료, 예를 들면 열가소성 재료를 드럼에 부착시킬 수 있다. 열경화성 수지를 열가소성 재료와 함께 사용할 경우, 열경화성 수지는 열가소성 재료를 부착시키기에 앞서 응고시키거나 부분적으로 경화시킬 수 있다.

열경화성 수지의 경우에, 응고 방법은 실제로 경화 반응 또는 중합 반응 공정이다. 열경화성 수지는 대개 경시적으로 또는 경시적으로 에너지를 병용하여 경화시키는 것이 일반적이다. 이 에너지는 가열 또는 적외선과 같은 열에너지이거나, 전자빔, 자외선 또는 가시광선과 같은 방사선 에너지의 형태로 존재할 수 있다. 열에너지의 경우에 오븐 온도는 약 30∼250℃ 범위, 바람직하게는 약 75∼150℃ 범위이다. 경화 반응에 소요되는 시간은 사용된 특정의 결합제의 화학종에 따라서 1분 이하 내지 20시간 이상의 범위일 수 있다. 열경화성 결합제를 경화시키는데 필요한 에너지의 양은 결합제의 화학종, 결합제 두께 및 결합제중의 다른 물질의 존재와 같은 여러 가지 인자에 좌우될 것이다.

열경화성 결합제 재료는 연마제 입자를 부착시키기 전에, 단지 건조시키거나, 경우에 따라서는 부분적으로 응고 또는 경화시킨다.

섬유 보강 재료는 몇가지 방식으로 드럼에 부착시킬 수 있다. 주로, 구체적인 방법은 선택된 섬유 재료에 따라 정해진다. 연속적인 개개의 보강 섬유를 부착시키기 위한 바람직한 방법은 수평 권취기를 사용하는 것을 포함한다. 이 방법에서, 보강 섬유 스트랜드가 드럼에 초기에 부착되고 수평 권취기를 통해 견인되어 드럼의 폭을 가로질러 나선상으로 드럼 주위에 권취되는 동안 드럼을 회전시킴으로써, 드럼의 길이를 따라 종방향으로 나선을 형성시킨다. 수평 권취기는 드럼의 전체 폭을 가로질러 이동시킴으로써 연속적인 보강 섬유 스트랜드를 드럼을 가로지르는 층으로 균일하게 부착시키는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에서, 스트랜드는 유기 중합체 결합제 재료 내부의 한 층에 나선상으로 권취된 패턴으로 된 다수의 외피로 존재하는데, 여기서 각각의 외피는 스트랜드의 선행하는 외피에 대하여 평행하다.

수평 권취기가 드럼의 전체 폭을 가로질러 이동하지 않는 경우, 보강 섬유 스트랜드는 접합선이 없는 엔드리스형 제품의 폭을 따라 제품의 특정 부분에 배치될 수 있다. 이런 식으로, 보강 섬유 스트랜드가 하나의 표면에 존재하는 영역들이 중첩되는 일 없이 서로 분리할 수 있다. 그러나 유리한 강도를 얻기 위해서는, 보강 스트랜드가 벨트의 폭을 가로질러 연속적인 층으로 존재한다.

또한, 수평 권취기는 오리피스를 함유함으로써, 섬유 스트랜드가 그 오리피스를 통해 진행할 때 그 스트랜드는 결합제 재료로 피복된다. 오리피스의 직경은 소정의 결합제의 양에 따라서 선택한다.

또한, 수평 권취기상에서 2개 이상의 상이한 얀을 나란히 권취하는 것이 바람직할 수 있다. 2종 이상의 상이한 얀을 한번에 제품내로 권취하는 것도 바람직하다. 예를 들면, 하나의 얀은 유리 섬유로 제조될 수 있고 다른 하나는 폴리에스테르로 될 수 있다.

또한, 타격용 총(chopping gun)을 사용하여 섬유 보강 재료를 부착시킬 수 있다. 타격용 총은 섬유를, 바람직하게는 드럼이 회전하고 그 총이 정류 상태로 유지되는 동안 드럼상의 수지 재료상에 사출시킨다. 이 방법은 특히 보강 섬유가 소형일 경우에, 즉, 길이가 약 100 밀리미터 이하인 경우에 적당하다. 보강 섬유의 길이가 약 5밀리미터 이하인 경우, 그 보강 섬유를 결합제내로 혼합시켜서 결합제중에 현탁시킬 수 있다. 이어서, 형성된 결합제/섬유 재료 혼합물을 결합제에 대하여 전술한 바와 유사한 방식으로 부착시킬 수 있다.

본 발명의 방법의 제1 및 제3 실시 양태에 있어서, 결합제는 섬유 보강 재료와 동시에 회전하는 드럼에 부착시킬 수 있다. 이때, 결합제는 보강 재료의 표면을 습윤시킬 것이다. 본 발명의 바람직한 용도에 있어서, 섬유 보강 재료를 결합제로 코팅한 후에 결합제/섬유 재료를 드럼에 부착시킨다.

섬유 재료가 매트 또는 웨브, 예컨대 부직물 또는 직물 매트의 형태로 존재할 경우, 그 매트는 권출 스테이숀으로부터 급송하여 드럼이 회전할 때 드럼 주위에 나선상으로 포장함으로써 부착시킨다. 목적하는 특정의 구조물에 따라서, 드럼 주위에 하나 이상의 섬유 매트 구조물의 외피가 존재할 수 있다. 각각의 섬유 매트 구조물의 "층"에 2개 이상의 섬유 매트 외피가 존재하는 것이 바람직하다. 이런 식으로, 층 내부에는 불연속적인 접합선이 존재하지 않는다.

섬유 매트 구조물은 여러 가지 방식으로 유기 중합체 결합제 재료와 배합시킬 수 있다. 예를 들면, 사전에 드럼에 부착시킨 결합제 재료에 매트를 부착시키거나, 매트를 드럼에 부착시킨 후에 결합제 재료를 부착시키거나, 또는 매트와 결합제 재료를 한 번의 작업으로 드럼에 부착시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 방법에 있어서, 섬유 매트 구조물은 드럼에 부착시키기에 앞서 유기 중합체 결합제 전구 물질로 코팅(포화)시킨다. 이 방법은 적어도 결합제의 양을 보다 용이하게 모니터할 수 있기 때문에 바람직하다. 이와 같은 코팅 또는 포화 단계는 로울 코팅, 나이프 코팅, 커튼 코팅, 분무 코팅, 다이 또는 침지 코팅과 같은 임의의 통상적인 기법에 의해 수행할 수 있다.

도 8과 관련하여, 섬유로 보강된 중간체 제품(부분적으로만 경화된 결합제를 가짐)을 제조하는 바람직한 방법에 있어서, 섬유 매트 구조물(82)은 권출 스테이숀 (85)으로부터 제거될 때 유기 중합체 결합제 재료(84)로 포화시킨다. 부착되는 결합제 재료(84)의 양은 나이프 코팅기(86)에 의해 결정되며, 이때 나이프 코팅기는 부착되는 중합체 결합제 재료(84)의 양을 조절한다.

이어서, 매트/액상 결합제 조성물(82/84)을 하나 이상의 층으로, 즉, 매트/액상 결합제 조성물(82/84)이 드럼 주위에 1회 이상 완전히 포장되도록 드럼(90)에 하나 이상의 층으로 부착시킨다. 구조물은 접합선이 없지만, 이런 방식으로 제조된 엔드리스형의 접합선이 없는 루프 구조물의 내부 구조에는 접합선이 존재한다. 이와 같은 접합선을 배제하기 위해서는, 매트/액상 결합제 조성물(82/84)을 드럼(90) 주위에 2회 이상 포장하는 것이 바람직하다. 결합제 전구 물질은 응고 단계 이전에 섬유 매트 구조물의 표면을 습윤시킴으로써 경화시 일체형으로 된 엔드리스형의 접합선이 없는 구조물을 형성시킨다.

물론 연속적인 개개의 보강 섬유 스트랜드의 층을 사용할 경우에도, 전술한 방법을 그 용도에 사용할 수 있다. 도 8과 관련하여, 그 방법은 수평 권취기(92)를 가진 얀 가이드 시스템(91)을 사용하는 것을 포함한다. 이 방법에서는, 드럼(90)을회전시키면서, 보강 섬유 스트랜드(94)를 먼저 드럼(90)에 부착시키고, 수평 권취기(92)를 통해 견인한 후에, 드럼(90) 주위에 그 드럼의 폭을 가로질러 나선상으로 권취함으로써, 스트랜드(94)의 층이 매트(82)의 층보다 더 넓지 않도록 한다. 수평 권취기(92)가 드럼의 폭을 가로질러 이동함으로써 연속적인 보강 섬유 스트랜드 (94)를 매트(82)의 폭을 가로질러 하나의 층으로 균일하게 부착시키는 것이 바람직하다. 따라서, 스트랜드(94)는 유기 중합체 결합제 재료내에 다수의 외피가 나선상으로 권취된 패턴으로 존재하며, 각각의 스트랜드의 외피는 선행하는 스트랜드의 외피와 평행하다. 또한, 스트랜드(94)의 각각의 외피는 매트(82)의 평행한 측면 가장자리에 대하여 일정한 0이 아닌 각도로 존재한다. 충분한 미경화된 열경화성 결합제 전구 물질(84)을 매트(82)에 부착시켜서 보강 재료의 적어도 상부와 하부에, 즉, 루프의 내외면상에 수지의 층을 제공한다. 또한, 충분한 양의 수지를 사용할 경우 매트(82)와 섬유 스트랜드(94)의 층 사이에 수지 층이 존재한다.

도 8A는 도 8의 다른 배열을 도시한 것으로서, 도 8의 나이프 코팅기(86)을 제거할 수 있으며, 대신에 계량 펌프(86a)를 사용하여 스트랜드(94)를 코팅한다. 통상적으로, 그리고 바람직하게는 스트랜드(94)(대개는 약 6개의 스트랜드)를 소면기(도시하지 않음)에 통과시키고 계량 펌프(86a)로부터 유래한 단일의 흐름에 의해 피복하는 데, 상기 펌프는 열경화성 결합제 전구 물질(84a)을 용기(86b)로부터 연조시킨다. 통상적으로, 6개의 스트랜드를 코팅하기 위한 결합제 전구 물질의 유속은 약 20∼약 40g/분의 범위이다.

도 9는 엔드리스형의 접합선이 없는 섬유 보강 제품 중간체를 제조하기 위한방법의 다른 실시 양태를 도시한 것이다. 이 방법은 도 8에 도시한 것과 유사하지만, 다른 지지체 구조물을 사용한다. 이 실시예에서는, 콘베이어 유닛(100)을 사용한다. 이와 같은 특정의 절차는 열경화성 결합제 재료를 이용하는 엔드리스형의 접합선이 없는 중간체 제품을 제조하는 일반적인 방법을 예시한 것이지만, 열가소성 재료를 사용할 수도 있다. 중간체 제품은 슬리브(102)상에, 즉, 벨트의 형태로 제조된다. 슬리브(102)는 스테인레스 스틸 슬리브인 것이 바람직하다. 스테인레스 스틸 슬리브(102)는 형성된 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 박리를 용이하게 하기 위해서 슬리브 외면상에서 실리콘 박리 라이너, 즉, 박리 재료에 의해 피복될 수 있다. 슬리브(102)는 소정의 크기를 가진 것일 수 있다. 전형적인 예로는 두께 0.4mm, 폭 10cm, 원주 61cm인 벨트를 들 수 있다. 슬리브(102)는 소정의 속도하에 슬리브(102)를 회전시키는 2개의 아이들러, 캔틸레버식, 구동 시스템(104)상에 장착된다. 구동 시스템(104)는 2개의 구동 아이들러(106 및 108), 모터(110) 및 벨트 구동 수단(112)으로 이루어진다.

드럼상에서 엔드리스형의 접합선이 없는 중간체 제품을 제조하는 것과 관련하여 본 명세서에 설명한 절차는 상기 콘베이어 유닛(100)상에서 중간체 제품을 제조하는 데에도 적용된다. 예를 들면, 도 8에서 논의한 방법과 유사하게, 부직포 (82)를 나이프 코팅기(86)에 의해서 액상 유기 결합제 재료(84)로 포화시킨다. 이어서, 형성한 포화된 재료, 즉, 매트/액상 결합제 조성물(82/84)을 바람직하게는 구동 시스템(104)상에서, 예를 들면 2회전/분(rpm)의 속도하에 회전시킴에 따라서 슬리브(102)의 외면, 즉, 둘레 주위에 2회 포장한다. 이어서, 단일의 보강 섬유 스트랜드(94)를 포화된 부직포, 즉, 매트/액상 결합제 조성물(82/84)상에 얀가이드 시스템(91)에 의해서 포장할 수 있으며, 상기 시스템은 구동 시스템(104)상에서 슬리브(102)가 회전할 때 구동 아이들러(108)의 표면을 가로질러 이동하는 수평 권취기(92)를 가진다. 슬리브(102)는 통상 50rpm의 속도하에 회전한다. 이와 같이 하여, 폭 1cm당 약 10개의 스트랜드에 해당하는 간격으로 된 섬유 보강 스트랜드의 불연속 층을 가진 중간체를 형성시킨다. 이 스트랜드 간격은 슬리브의 회전속도를 증가 또는 감소시킴으로써, 또는 얀 가이드의 속도를 증가 또는 감소시킴으로써 변화시킬 수 있다.

중간체 제품을 전술한 도 8 및 도 9의 방법에 의해 형성한 후에, 중간체 제품 및 드럼을 결합제 전구 물질을 건조 및/또는 경화시키기 위한 환경에 배치한다. 열경화성 결합제 전구 물질을 사용한 경우, 중간체를 회전 스핀들상의 회분식 처리오븐에 넣고, 스핀들을 예를 들면 10 rpm하에 일정한 시간 동안 회전시키고, 오븐을 특정의 결합제 전구 물질을 부분적으로 경화시키는 데 필요한 온도로 설정하는 것이 일반적이다. 그 후에, 드럼과 중간체를 오븐으로부터 제거하고, 도 14에 도시한 바와 같이, 중간체상에 입자를 정전 사출하기 위한 연마제 입자로 피복된 고열판 상부의 회전 샤프트상에 장착시키는데, 도 14에서 도면 부호(130)은 중간체 제품(131)을 가진 드럼을 표시한 것이며, 드럼(130)은 고열판(132) 상부에서 회전한다. 전기력선(134)를 가진 전기장(E)는 연마제 입자(135)를 중간체 제품상에 사출하며, 이때 드럼은 접지판으로서 작용한다. 연마제 입자를 부착시킨 후에, 드럼과 중간체를 다시 오븐에 넣어서 결합제 전구 물질을 더욱 완전하게 경화시키거나, 별법으로는 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시킨 후에 중간체와 드럼을 오븐에 넣어서 결합제 전구 물질을 완전히 경화시킨다.

불균일한 피복 연마제를 제조하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다. 불균일한 제품에 있어서는, 2개 이상의 불연속된 영역이 존재하며, 이 영역내에서는 재료의 조성 및/또는 양이 불균일하다. 이와 같은 불균일성은 제품의 길이 전체에 걸쳐, 제품의 폭을 따라서, 또는 제품의 길이와 폭을 따라서 존재할 수 있다. 조성의 불균일성은 결합제 재료(13), 섬유 보강 재료 또는 임의의 첨가제에 기인한 것일 수 있다. 또한, 불균일성은 제품의 상이한 영역내의 상이한 재료 또는 제품의 특정한 영역내의 재료의 결여와 관련된 것일 수 있다.

도 10 내지 도 12는 불균일한 피복 연마제의 3가지 실시 양태를 도시한 것이다. 도 10과 관련하여, 피복 연마제(100)는 3개의 영역(101,102,103)을 가진다. 중심영역(102)은 보강 얀을 갖는 반면에, 인접한 영역(101 및 102)은 보강 얀을 갖지 않는다. 영역(101 및 102)은 도 1의 결합제 재료(13)만으로 제조된다. 형성된 피복 연마제는 가요성이 더욱 큰 가장자리를 갖는 경향이 있다. 도 11과 관련하여, 피복 연마제(110)는 3개의 영역(111,112 및 113)을 갖는다. 제품의 중심 영역(112)은 결합제(13)(도 1)만으로 제조되고, 중심 영역에 인접한 영역(111) 및 영역(113)은 결합제 및 보강 재료를 포함한다. 도 12와 관련하여, 피복 연마제(120)는 2개의 영역(121,122)을 가진다. 영역(122)에서, 제품은 결합제, 보강 스트랜트 및 보강 매트를 포함한다. 영역(121)에서, 제품은 결합제 및 보강 섬유만을 포함한다. 결합제, 보강 스트랜드, 보강 매트, 첨가제 및 그와 같은 재료의 양들을 다양하게 조합해서 사용할 수 있다. 이러한 재료들과 그들의 형상의 구체적인 선택은 피복 연마제에 대한 목적하는 용도에 좌우된다. 예를 들면, 전술한 바와 같은 도 10에 도시한 피복 연마제는 피복 연마제상에 가요성 가장자리를 갖는 것이 바람직한 경우의 연마 작업에 사용할 수 있다. 도 11에 도시한 바와 같은 피복 연마제는 가장자리를 인열로부터 방지하기 위해 강한 가장자리를 갖는 것이 바람직한 경우의 연마 작업에 사용할 수 있다.

불균일한 피복 연마제를 제조하는 여러 가지 다양한 방법이 있다. 한 방법에서는, 수평 권취기가 드럼의 특정 영역내에서 섬유 스트랜드만을 권취한다. 다른 방법에서는, 타격용 총이 특정의 영역에 보강 재료를 배치한다. 제3의 방법에서는, 보강 얀을 스테이숀으로부터 권출하여 특정의 영역에서만 드럼상에 권취한다. 또 다른 방법에서는, 결합제 재료를 드럼의 특정 영역에만 배치 또는 코팅한다. 이와 같은 다양한 방법들을 조합하여 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다.

임의의 첨가제를 부착시킬 수 있는 여러 가지 방법이 있다. 부착 방법은 특정의 성분에 좌우된다. 바람직하게는, 임의의 첨가제를 결합제에 분산시킨 후에, 결합제를 드럼에 부착시킨다. 그러나, 상황에 따라서는, 결합제에 첨가제를 첨가할 경우, 요변성 용액 또는 점도가 너무 높아서 처리하기가 곤란한 용액이 형성될 수 있다. 이러한 상황에서는, 첨가제를 결합제 물질과 별도로 부착시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 결합제 재료를 먼저 드럼에 부착시키고, 결합제 재료가 여전히 "점착성" 상태로 존재하는 동안 첨가제를 부착시킬 수 있다. 바람직하게는, 결합제 재료를 가진 드럼을 회전시키면서 첨가제를 드럼상에 적하 코팅하거나 드럼상에 사출한다. 어떠한 방법을 사용하든지, 첨가제는 드럼의 폭을 가로질러 균일하게 부착되거나 특정의 영역에만 농축될 수 있다. 별법으로서, 첨가제(들)를 섬유 보강 재료에 부착시키고, 섬유/첨가제(들) 배합물을 드럼에 부착시킬 수 있다.

결합제 전구 물질의 점도가 너무 낮을 경우에는, 연마 제품을 후처리하는 동안에 결합제 전구 물질이 유동 또는 "유출"하는 경향이 있다. 이러한 유동은 바람직하지 못하며, 연마제 입자, 또는 심지어는 보강 섬유의 배치 및 배향을 전이시킬 수 있다. 결합제 전구 물질의 점도가 너무 높을 경우에는, 결합제 전구 물질이 부적절하게 보강 섬유를 습윤시킬 수 있다. 바람직한 점도 범위는 실온에서, 브룩필드 모델 DV-1T 점도계, 스핀들 번호 3을 사용하여 30rpm하에 실온(20∼25℃)에서 측정하였을 때 약 500∼20,000 센티포이즈, 더욱 바람직하게는 약 1,000∼5,000 센티포이즈, 가장 바람직하게는 약 1,500∼3,000 센티포이즈이다. 점도는 용매의 양 (수지의 고형분 %) 및/또는 원료 수지의 화학종에 의해서 조정할 수 있다. 또한 가열에 의해서 수지 점도를 저하시킬 수도 있으며, 본 발명을 실시하는 동안에 추가로 가열을 하여 결합제 전구 물질을 보강 섬유상에 더욱 우수하게 습윤시킬 수도 있다. 그러나, 가열의 양은 결합제 전구 물질이 너무 조기에 응고되지 않도록 조절해야 한다.

본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제를 제조하기 위해서는, 섬유 보강 재료와 첨가제의 표면을 완전히 습윤시키고 연마제 입자에 대한 고착 메카니즘을 제공하는 데 충분한 결합제 재료(13)가 존재해야 한다. 또한, 결합제 재료가 비연마제 표면을 밀봉하여 전술한 바와 같이, 비교적 "평활"하고 균일한 비연마제 표면을 제공할 수 있도록 충분한 결합제 재료가 존재해야 한다.

본 발명의 피복 연마제 벨트를 제조함에 있어서, 연마제 입자를 갖되 사이즈 코팅을 갖지 않는 중간체 제품은 제품을 회전시키기 위한 모터에 연결된 2개의 드럽 로울러 주위에 장착시킬 수 있다. 별법으로서, 중간체는 제품을 회전시키기 위한 모터에 연결된 하나의 드럼 로울러 주위에 장착시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 드럼 로울러는 전술한 중간체의 제조에 사용된 드럼과 동일한 것일 수 있다. 중간체와 드럼이 회전할 때, 사이즈 접착제 전구 물질 코팅은 임의의 통상적인 코팅 기법, 예컨대 로울 코팅, 분무 코팅, 또는 커튼 코팅 기법에 의해서 부착시킬 수 있다. 특정의 용도에 있어서는 분무 코팅이 바람직하다. 접착제 층(들)은 제품이 드럼 로울러상에 여전히 존재하는 동안 완전히 응고시킬 수 있다. 별법으로서, 형성된 제품은 접착제 층(들)을 응고시키기에 앞서 드럼 로울러로부터 제거할 수 있다.

결합제(13)가 열가소성 물질인 경우에, 몇가지 상이한 방법을 사용하여 열가소성 결합제를 허브, 즉, 드럼 로울러에 부착시킬 수 있다. 예를 들면, 용매를 열가소성 결합제에 첨가함으로써 열가소성 결합제를 유동시킬 수 있다. 이 방법에서는, 열가소성 결합제를 분무, 나이프 코팅, 로울 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 또는 트랜스퍼 코팅과 같은 임의의 기법에 의해 부착시킬 수 있다. 이어서, 건조법에 의해 열가소성 결합제를 응고시켜 용매를 제거한다. 건조 조건은 사용된 특정의 용매 및 사용된 특정의 열가소성 결합제 재료에 좌우될 것이다. 대표적인 건조 조건으로는 약 15∼200℃ 범위, 바람직하게는 30∼100℃ 범위의 온도를 들 수 있다.

별법으로서, 열가소성 결합제를 그 연화점 이상, 바람직하게는 융점 이상의 온도로 가열함으로써 이를 유동시킬 수 있다. 이 방법에서는, 열가소성 결합제 재료를 분무, 나이프 코팅, 로울 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 또는 트랜스퍼 코팅과 같은 임의의 기법에 의해 허브에 부착시킬 수 있다. 이어서, 열가소성 재료를 냉각에 의해서 응고시킨다.

제3의 방법에서는, 열가소성 결합제 재료를 고형 또는 반고형으로 부착시킬 수 있다. 이 방법은 본 발명의 특정의 용도에 있어서 바람직하다. 통상, 열가소성 재료의 단편을 절단하고 드럼에 부착시킨다. 이어서, 섬유 보강 재료 및 임의의 첨가제 또는 다른 첨가제를 허브에 부착시킨다. 열가소성 재료의 제2 단편을 섬유 보강 재료상에 부착시킨다. 이어서 허브/열가소성 재료를 열가소성 결합제 재료의 연화점 이상, 바람직하게는 융점 이상의 온도로 가열하여 열가소성 결합제를 유동시키고 모든 결합제, 보강 섬유 및 임의의 성분들을 용융시킨다. 이어서, 열가소성 결합제 재료를 냉각시키고 다시 응고시킨다.

엘라스토머 결합제는 경화제를 사용하여 경화 반응 또는 종합 반응, 가황 반응을 통해 응고시키거나, 엘라스토머 결합제를 용매에 용해된 용액 형태로 코팅한 후에 건조시킬 수 있다. 반응중에, 온도는 섬유 보강 재료의 용융 또는 변성 온도를 초과하지 않아야 한다.

본 발명의 특정의 피복 연마 제품에 있어서는, 직물, 중합체 필름, 가황 섬유, 부직물, 섬유 보강 매트, 종이 등의 재료 또는 이의 변형물이나 배합물을 피복 연마제상에 적층시킬 수 있다.

특정의 연마 용도에 있어서, 피복 연마제의 이면은 사용중에, 예를 들면 압반과 함께 사용되는 연마 용도에 있어서 낮은 마찰 계수를 가져야 한다. 이러한 용도에서는, 종이와 같은 셀룰로오스계 부직물이 피복 연마제의 이면을 형성할 수 있다. 전술한 바와 같은 회분식 제조 공정중에, 종이 기재를 지지체 드럼상에 나선상으로 권취한다. 이어서, 결합제 전구 물질 및 보강 섬유(부직물 및/또는 보강 얀)을 종이상에 부착시킨다. 결합제 전구 물질은 유동하여 나선상으로 권취된 부직물의 틈새 사이를 충전시킬 것이다. 피복 연마제를 제조하기 위한 나머지 단계는 전술한 바와 동일하다. 종이는 가공된 것이거나 가공되지 않은 것일 수 있다. 대부분의 경우에, 종이는 그 종이를 포화 또는 밀봉시키기 위한 특정한 종류의 처리제를 함유할 것이다.

본 발명은, 섬유로 보강된 피복 연마 제품에 관한 것이며, 본 발명의 피복 연마 제품은 그것을 제조하는 데 사용된 공정에 따라서, 엔드리스형의 접합선이 없는 벨트, 엔드리스형의 접합된 벨트, 디스크, 시트, 데이지(daisies) 등일 수 있다. 본 명세서에 사용한 "엔드리스형의 접합선이 없는"이란 표현은 이러한 특성을 가진 제품이 그 길이 전체에 걸쳐 연속적인 구조물의 형태로 존재함을 의미한다. 즉, 불연속적인 접합부 또는 연결부는 전혀 존재하지 않는다. 그러나, 이는 내부의 접합부가, 예를 들어 섬유 보강층에 존재하지 않거나, 또는 접착제 층에도 접합부가 전혀 존재하지 않는다는 것을 의미하는 것은 아니다. 오히려, 상기 표현은 섬유 보강층에 긴 스트림 재료의 단부들을 연결한 결과 형성된 접합부 또는 연결부가 존배하지 않는다는 것을 의미한다. 엔드리스형의 접합선이 없는 벨트인 본 발명의 피복 연마 제품은 접합부를 함유하는 사전에 성형된 지지체 루프로 제조된 피복 연마 벨트와 관련된 많은 단점들을 나타내지 않는다.

본 발명의 피복 연마 제품의 제 1실시 양태는 하기 (a) 내지 (c), 즉,

(a) 연마제 표면과 비(非)연마제 표면을 갖고, 유기 중합체 결합제에 의해 실질적으로 삽입된 유효량의 섬유 보강 부재를 포함하며, 여기서 상기 결합제는 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역을 제공하는데 충분한 양으로 존재하고, 상기 섬유 보강 부재는 실질적으로 제1 평면상에 존재하는 것인, 거의 평면상의 부재.

(b) 상기 결합제 밖으로 연마제 입자의 대부분이 돌출되도록 상기 섬유 보강부재가 거의 없는 결합제의 영역내에 부분적으로 매립되어 있고, 상기 제1 평면에 인접한 상기 연마제 표면을 형성하도록 실질적으로 제2 평면내에 존재하는 것인 다수의 연마제 입자, 그리고

(c) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 피복된 임의의 사이즈(size) 코팅으로 이루어진다.

본 발명의 피복 연마제의 제2 실시 양태는 하기 (a) 내지 (c), 즉,

(a) 연마제 표면과 비연마제 표면을 갖고, 부재 전체에 걸쳐 분포된 유기 중합체 결합제를 가진 유효량의 섬유 보강 부재를 포함하며, 여기서 상기 결합제는 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 존재하며, 상기 섬유 보강 부재는 실질적으로 제1 평면상에 존재하는 것인, 거의 평면상의 부재,

(b) 상기 결합제 밖으로 연마제 입자의 대부분이 돌출되어 연마제 표면을 형성하도록, 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역내에 부분적으로 매립되어 있고, 상기 제1 평면에 인접한 제2 평면내에 실질적으로 존재하는 것인 다수의 연마제 입자, 그리고

(c) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 피복된 임의의 사이즈(size) 코팅으로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 사용된 유기 중합체 결합제는 보강 섬유에 대한 처리제로서 작용하며, 또한 연마제 입자를 제품에 고착/접착시키기 위한 수단을 제공하는 기능을 한다. 유기 중합체 결합제는 다음과 같은 기능, 즉,

1) 보강 섬유가 함유된 제품에 대한 연마제 입자의 접착을 개선하는 기능,

2) 섬유를 연마 계면으로부터, 그리고 "역마모 현상"(예: 엔드리스 벨트가 지지판 위를 횡단할 경우)로부터 보호하는 기능, 그리고

3) 유기 중합체 결합제의 영역내에서 각각의 섬유들을 함께, 또는 다른 별개의 섬유 보강재료에 접착시키는 기능 중 하나 이상을 수행한다는 점에서 보강 섬유에 대한 처리제가 된다.

본 발명의 피복 연마제는 엔드리스형의 접합선이 없는 벨트 또는 루프인 것이 바람직하다. 그러나, 웨브 제조 공정에 의해 피복 연마제를 제조한 후에 그 웨브를 접합된 벨트, 디스크, 시트, 데이지 등으로 전환시키는 것도 본 발명의 범위내에 포함된다.

본 발명의 피복 연마 제품은 제품 전체에 걸쳐서 거의 동일한 두께 또는 캘리퍼를 갖도록 용이하게 제조할 수 있다. 통상적으로, 본 발명의 엔드리스형의 접합선이 없는 제품의 두께는 루프의 전체 길이를 따라서 약 15% 이상 만큼 변화하지는 않는다.

본 발명의 완성된 연마 제품의 "지지체"로서 총칭되는 부분과 연마제 표면과의 사이에는 분리된 불연속의 수지 경계선이 없지만, 본 발명의 피복 연마 제품은 섬유 보강 재료가 실질적으로 만입되거나 또는 전체적으로 분포되어 있는 유기 중합체 결합제를 함유하는 "거의 평면상의 부재"를 포함하는 것으로 설명할 수 있다(거의 평면상이라 함은 그 부재가 통상, 바람직하게는 평행한 측면 가장자리를 가진 시트와 실제로 유사함을 의미한다).

평면상 부재내의 결합제 중량은 그 부재의 총 중량을 기준으로 하여 약 40 중량% 내지 99중량%인 것이 통상 바람직하며, 약 50∼95중량%인 것이 바람직하고, 약 65∼92중량%인 것이 더욱 바람직하다. 중합체 결합제 재료는 열경화성, 열가소성 또는 엘라스토머 재료, 또는 이들의 배합물일 수 있다. 열경화성 재료인 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 열경화성 재료와 엘라스토머 재료와의 배합물을 사용하는 것이 바람직하다.

전형적인 바람직한 평면상 부재의 나머지 부분은 주로 섬유 보강 재료이다. 결합제 조성물에 또 다른 성분들이 첨가될 수도 있지만, 본 발명의 피복 연마제는 유효량의 섬유 보강 재료가 삽입되어 있는 유기 중합체 결합제로 된 하나의 주요 표면에 접착된 연마제 입자들을 주성분으로 한다. 따라서, 본 발명의 제품은 연마제 표면과 비연마제 표면을 가진다. "유효량"의 섬유 보강 재료라 함은 본 발명의 제품의 목적하는 물리적 특성, 예를 들면 제품을 최대 80℃의 온도 및 최대 20kg/㎠의 연마 압력하에 처리할 수 있도록, 사용중에 신장 또는 분리를 감소시키는데 충분한 양을 의미한다. 통상 사용되는 연마 압력은 약 0.35kg/㎠ 내지 약 0.70kg/㎠이다.

WO 93/12911호와 유사하게, 유기 중합체 결합제 재료 및 섬유 보강 재료가 함께 가요성 조성물을 구성하며, 이는 일반적으로 평행한 측면 가장자리를 가진 엔드리스형의 접합선이 없는 루프 형태로 존재할 수 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 유기 중합체 결합제가 연마제 입자에 대한 결합 매체로서 작용하기에 충분한 양으로도 존재하며, 후술하는 바와 같이 연마제 입자는 결합제가 미경화되고/되거나 비응고된 상태로 여전히 존재할 때 부착시킨다. 본 발명의 가요성 피복 연마제는 통상 그 제품의 전체 길이 또는 영역을 따라 섬유 보강 재료로 된 하나 이상의 층을 포함한다. 이러한 섬유 보강 재료의 층은 유기 중합체 결합제 재료에 의해 거의 완전히 포위(즉, 내부에 삽입)되는 것이 바람직하다. 즉, 섬유 보강 재료의 층은 제품의 내부 구조내에, 즉, 물체 내부에 매립 또는 삽입됨으로써, 과량의 유기 결합제 재료가 존재하고, 그 결과 섬유 보강 재료로 된 층의 대향하는 표면상에 섬유 보강 재료가 없는 유기 결합제 재료의 영역을 형성한다. 또한, 본 발명의 제품을 제조하는 동안에, 섬유 보강 재료가 없는 부재의 한 표면에는 그 표면에 연마제 입자들을 결합시키는 데 충분한 양의 결합제가 제공된다. 이런 식으로, 한 표면, 예를 들면 지지체 구조물상의 엔드리스 루프의 내면은 일반적으로 평활하고 균일한 표면 위상을 가지는 반면, 그 대향하는 표면에는 연마제 표면이 접착되어 있다. 따라서, 별도의 메이크 코팅 전구 물질을 부착할 필요성과 그 부착을 실시하기 위한 장치에 대한 필요성이 배제된다.

섬유 보강 재료는 개별적인 섬유 스트랜드 또는 섬유 매트 구조물의 형태로 존재할 수 있다. 본 발명의 피복 연마 제품은 그 제품의 내부 구조 또는 주체 내부에 혼입 또는 삽입된 개별적인 섬유 보강 스트랜드 및/또는 섬유 매트 구조물로 된 다양한 층들로 이루어지는 것이 바람직하다. 바람직한 벨트는, 예를 들면 열경화성 결합제, 교착되지 않고 평행한 동일 평면상의 개별적인 섬유 보강 스트랜드 및 섬유 매트 구조물의 층을 함유하고, 여기서 하나의 층내의 섬유 재료는 다른 한 층내의 섬유 재료와 결합되지 않는다.

본 발명의 특정의 바람직한 피복 연마 벨트는 연마제 입자에 대향하는 표면상에서 연마 제품에 접착된 방벽 시트, 예를 들면 종이 또는 중합체 필름을 더 함유한다. 이러한 방벽 시트는 접착제에 의해서 제품에 적충시키거나, 또는 더욱 바람직하게는 결합제가 여전히 유동 가능한 상태로 존재하는 동안에 유기 중합체 결합제를 사용하여 접착시킨다. 이와 같은 본 발명의 피복 연마 제품의 구체예가 유리한데, 회분식으로 제품을 제조하는 데 사용된 지지 장치로부터 제품을 제거할 때의 용이성 때문에, 또한 심미학적인 이유 때문에, 그리고 본 발명의 제품의 인열 강도를 증가시키는 경제적인 방식이라는 이유 때문이다. 또한, 특히 결합제 재료가 열경화성 수지이고 연마 제품이 엔드리스 벨트인 경우에는, "평면 일치성" 및 구동 로울로부터의 역마모 현상이 상당히 중요한 문제가 되는데, 열경화성 수지가 통상 열가소성 수지보다 마찰 계수가 더 높기 때문이다. 마찰성 마모 또는 역마모가 과다할 경우, 벨트의 이면(비연마제 측면)의 손상이 일어날 수 있어서 바람직하지 못함은 물론이다.

본 발명의 피복 연마 제품은 2가지 방법, 즉, 회분식 방법과 연속적 방법중 어느 하나에 의해 제조될 수 있다. 회분식 방법에 있어서, 섬유 보강 재료를 함유한 액상 유기 결합제 전구 물질을 포함하는 엔드리스 벨트 구조물은 드럼과 같은 지지체 구조물의 둘레를 따라 연장하는 방식으로 제조된다. 충분한 양의 액상 유기 결합제 전구 물질을 부착시킴으로써 모든 섬유 보강 재료를 결합제 전구 물질에 의해 삽입시킬 뿐만 아니라 미경화된 결합제 전구 물질의 층을 연마 제품의 외부 표면상에 형성시킨다. 이 단계에서, 결합제 전구 물질의 유기 중합체 화학종에 따라서, 경우에 따라 결합제 전구 물질을 부분적으로 경화 또는 응고시키기 위한 조건에 제품을 노출시켜서 그 결합제 전구 물질이 연마제 입자를 보호 유지시키기에 충분한 점착성을 갖도록 할 수 있다(결합제 전구 물질은 이와 같은 노출 단계를 사용하지 않고도 충분한 점착성을 가진 것일 수도 있다). 이어서, 여전히 미경화된 상태에서 제품을 회전시키면서 정전기적으로, 자기적으로 또는 적하(drop) 코팅에 의해서 부착되는 연마제 입자의 스트림에 노출시킴으로써, 연마제 입자의 대부분을 결합제 전구 물질로부터 돌출시킨다. 이어서, 결합제 전구 물질을 응고시켜서 섬유 보강 재료를 함유한 가요성의 응고된 연마 벨트를 형성하기에 충분한 조건하에 제품을 처리한다. 정전 코팅이 바람직한데, 정전 코팅하는 동안에는 정전하가 연마제 입자에 부착되어 연마제 입자를 결합제 전구 물질로 피복된 제품을 향하여 추진시키기 때문이다. 정전 코팅은 연마제 입자를 배향시키는 경향이 있어서, 더욱 우수한 연마 성능을 제공하는 경향이 있다. 적하 코팅에 있어서는, 연마제 입자를 공급 위치로부터 강제 공급하여 중력에 의해 결합제 전구 물질내로 낙하시킨다. 기계적인 힘에 의해서 연마제 입자를 결합제 전구 물질을 향해 그 전구 물질내로 추진시키는 것도 역시 본 발명의 범위내에 포함된다. 자기 코팅의 경우에는 자기장을 사용하여 연마제 입자를 결합제 전구 물질을 향해 그 전구 물질내로 추진시키는 방법을 사용한다.

연마제 입자를 정전 코팅에 의해 부착시키는 경우에는, 그 부재를 드럼상에배치하는 것이 바람직하다. 이 드럼은 연마 제품을 제조하는 데 사용된 원래의 지지체 구조물이거나 또는 상이한 드럼인 것이 바람직하다. 드럼은 정전 코팅 방법에 있어서 전기 접지로서 작용한다. 이어서 적정량의 연마제 입자를 드럼 하부의 평판 또는 표면상에 배치한다. 이어서 드럼을 회전시키고 정전기장을 작동시킨다. 드럼이 회전함에 따라, 연마제 입자는 평판으로부터 제거되어 전기장에 의해 결합제 전구 물질을 향해 강제 이동하며, 결합제 전구 물질내에 매립된다. 드럼은 소정량의 연마제 입자가 코팅될 때까지 회전시킨다. 이와 같이 하여 얻은 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킨다. 대부분의 연마제 입자가 결합제로부터 돌출되어야 한다. 이는, 연마제 입자의 총 수의 대부분에 대하여, 일부분의 연마제 입자는 결합제내로 매립되는 반면에 다른 일부분의 연마제 입자는 결합제 밖으로 돌출함을 의미한다. 모든 연마제 입자가 결합제로부터 돌출되는 것이 바람직하지만, 사용된 기법에 따라서는 모든 입자의 돌출이 항상 확보되는 것은 아니다. 이로 말미암아 더욱 우수한 성능을 제공하는 배향된 연마제 입자가 형성된다. 결합제 밖으로 돌출하지 않고 결합제내에 완전히 매립된 연마제 입자의 수는 소수일 수 있다. 그러나, 연마제 입자의 대부분, 바람직하게는 50% 이상이 결합제 밖으로 돌출된다.

연마제 입자는 실질적으로 제1 평면에 인접한 제2 평면내에 존재한다. 연마제 입자의 층은 1층 이상으로 존재할 수 있지만, 연마제 입자는 일반적으로 서로 충분히 밀접하여 평면을 형성한다. 통상, 보강 섬유의 평면과 연마제 입자의 평면은 서로 평행하고 교차되지 않아야 한다. 따라서, 연마제 입자는 보강 섬유의 평면내에 존재하지 않고 연마제 입자가 보강 섬유들 사이에 존재하지 않도록 배치된다.

본 발명의 회분식 방법에 의해 제조된 응고된 연마 벨트는 외면과 내면을 가진다. 섬유 보강 재료가 함유된 액상 유기 결합제 전구 물질의 루프를 제조하는 단계는 드럼과 같은 지지체 구조물의 둘레 주위에 섬유 보강 매트 구조물을 부착시키는 단계 및 드럼과 같은 지지체 구조물의 둘레 주위에, 하나의 개별적인 보강 스트랜드를 루프의 폭에 걸쳐 확장되는 층에서 루프 주위에 길이 방향으로, 즉, 루프 길이를 따라 연장되는 나선 형태로 권취하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 앤드리스형의 접합선이 없는 루프를 제조하는 바람직한 별법으로서의 회분식 방법은 섬유 보강 매트 구조물을 유기 결합제 전구 물질로 코팅, 즉, 함침시킨 후에 그 매트를 지지체 구조물의 둘레 주위에 부착시키는 단계를 포함한다. 섬유 보강 매트를 함침시키는 한 방법은 섬유를 오리피스 또는 나이프 피복기를 통해 결합제 전구 물질로 코팅하는 것이다. 유기 결합제 전구 물질이 실온(약 20∼25℃)에서 고체인 재료, 예를 들면 열가소성 재료인 경우에, 섬유 보강 재료를 함유한 유기 결합제 루프를 제조하는 단계는 지지체 구조를, 바람직하게는 드럼의 둘레 주위에 고체 유기 결합제 재료의 제1층을 부착시키는 단계, 상기 지지체 구조물상의 고체 유기 중합체 결합제 재료의 제1층 주위에 섬유 보강 재료의 층을 부착시키는 단계, 상기 지지체 구조물상의 고체 유기 중합체 결합제 재료로 된 제1층 및 섬유 보강 재료의 층의 주위에 고체 유기 중합체 결합제 재료로 된 제2층을 부착시켜서, 섬유 보강 재료의 층이 함유된 고체 유기 중합체 결합제 재료로 된 구조물을 형성시키는 단계, 고체 유기 중합체 결합제 재료를 그 재료가 유동하여 섬유보장 재료가 함유된 열가소성 유기 중합체 결합제 전구 물질의 용융물을 형성할 때까지 가열하는 단계, 형성된 제품을 대부분의 입자가 전술한 바와 같이 돌출할 수 있도록 연마제 입자의 스트림에 노출시키는 단계, 그리고 유기 결합제 전구 물질을 경화 또는 응고시키는 데 충분한 조건에 상기 제품을 노출시키는 단계를 포함한다.

용어 "고체" 또는 "응고된"이란 주위 온도와 압력하에서 용이하게 유동하지 않음을 언급한 것이고 요변성 겔도 포함하는 의미이다.

바람직한 실시예에서, 접착제 층("사이즈" 코팅으로도 언급함)을 액상 유기 중합체 결합제를 응고시키기 전 또는 후에 연마제 입자상에 도포하고, 결합제 및 사이즈 접착제를 완전히 응고시킨다. 본 발명의 특정의 바람직한 용도에 있어서는, 필요에 따라 제2의 접착제 층("수퍼사이즈"로도 언급함)을 도포할 수 있다.

콘베이어 시스템과 같은 지지체 구조물을 사용하여 피복 연마 제품을 제조하는 데에도 유사한 회분식 방법을 사용할 수 있다. 상기 시스템은 통상, 예를 들면 콘베이어 벨트 형태의 스테인레스 스틸 슬리브를 사용할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 액상 유기 결합제 재료로 된 루프를 제조하는 단계는 콘베이어 벨트 주위에서 루프를 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 연마 제품을 제조하는 제2의 방법은 연속적인 방법으로서 "웨브" 방법으로도 언급한다. 이 방법에서는, 섬유 보강 재료, 예를 들면 부직물의 로울을 유기 결합제 전구 물질에 통과시킨다. 결합제 전구 물질은 섬유 보강 얀(yarn)을 전반적으로 습윤시키고 실질적으로 삽입시키는 데 충분한 양으로 부착된다. 이어서, 연마제 입자를 결합제 전구 물질내로, 바람직하게는 정전 피복기에 의해서, 대부분의 입자가 결합제로부터 돌출될 수 있도록 피복한다. 다음에, 얻은 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키기에 충분한 조건에 노출시킨다. 임의의 통상적인 기법에 의해서, 예를 들면 로울 피복기를 사용하여 연마제 입자상에 임의의 사이즈 코팅 전구 물질을 피복할 수 있다. 이어서, 형성된 구조물을 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키기 위한 조건에 노출시킨 후, 대개는 로울 형태로 권취한다. 수퍼사이즈 코팅의 첨가, 추가의 경화 단계, 굴곡 형성 및/또는 습윤과 같은 후처리 단계를 수행할 수 있다. 이와 같은 임의의 후처리 단계를 거친 후에, 웨브 형태의 피복 연마제를 소정의 형태 또는 형상으로 전환시킬 수 있다.

이하, 실시예에 따라서 본 발명을 상세히 설명하고자 하며, 후술하는 실시예에서 모든 부 및 퍼센트는 특별한 언급이 없는 한 중량을 기준으로 한 것이다. 실시예 전반에 걸쳐 다음과 같은 약어를 사용하였다.

- PET1NW : 두께 약 0.127mm이고 중량이 약 28g/㎡인 스펀 결합된 폴리에스테르 부직물, 테네시주 올드 히커리에 소재하는 르메이 코오포레이션에서 상품명 "Remay", 스타일 2275로 시판함.

- PET : 두께 약 5mil(0.127mm)인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름.

- CAT : 디옥틸 프탈레이트중에 분산된 메틸렌 디아닐린과 염화나트륨의 착물, 코네티컷주 미들베리에 소재하는 유니로얄 케미칼 컴패니, 인코오포레이티드에서 상품명 "Caytur 31"로 시판함.

- LR1 : 오하이오주 클리브랜드에 소재하는 BF 굿리치 컴패니에서 상품명 "Hycar 1300X31"로 시판하는 카르복시를 말단기로 하는 부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴의 몰 함량 10%, 산가 28(고무 100부당 당량)의 카르복시 함량, 작용가 1.9, 수 평균 분자량 3,800 및 시차 주사 열량 분석에 의해 측정된 유리 전이 온도 -66℃임.

- UR1 : 유니로얄 케미칼 코오포레이션에서 상품명 "BL-16"으로 시판하는 분자량 약 1500의 케톡심으로 보호된 폴리-1,4-부틸렌 글리콜 디이소시아네이트.

- ER1 : 텍사스주 휴스턴에 소재하는 쉘 케미칼 컴패니에서 상품명 "Epon 828"로 시판하는 비스페놀 A 에폭시 수지의 디글리시딜 에테르.

- ACA : 뉴저지주 뉴어크에 소재하는 언하이드라이즈 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드에서 상품명 "AC-39"로 시판하는 무수물 경화제.

- CA1 : 펜실베니아주 앨린타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스에서 상품명 "DMP-30"으로 시판하는 2,4,6-트리(디메틸아미노메틸)페놀, 에폭시 경화 촉진제.

- VIB : 코네티컷주 미들베리 소재의 유니로얄 케미칼 컴패니, 인코오포레이티드에서 상품명 "Vibrathane B-813"으로 시판하는 폴리에테르계의 톨루엔 디이소시아네이트를 말단기로 하는 프리폴리머 폴리우레탄 엘라스토머.

- CMD : 수용액으로부터 피복 가능한 고형분 약 55%의 비스페놀 A 에폭시 수지의 디글리시딜 에테르, 켄터키주 제퍼슨 타운 소재의 하이-테크 폴리머에서 상품명 "CMD 35201"로 시판함.

- ERC : 펜실베니아주 앨린타운 소재의 에어 프로덕츠에서 상품명 "EMI-24"로 시판하는 2-에틸-4-메틸 이미다졸의 25% 고형분 수용액.

- SOL : 미네소타주 세인트 폴 소재의 우럼 케미칼 컴파니에서 시판하는 상품명 "Aromatic 100" 및 "Shell CYCLO SOL 53 Solvent"로 알려진 경량의 방향족 탄화수소류 혼합물인 유기 용매.

- GEN : 일리노이주 라 그랜지에 소재하는 헨켈 코오포레이션에서 상품명 "Genamid 747"로 시판하는 점도가 매우 낮은 100% 고형분의 아미도아민 수지, 이론적인 아미노 수소 원자 당량이 95이고, 아민가가 462mg KOH/g 수지이며, 밀도가 7.8 파운드/갤론(0.12g/㎤)인 것을 특징으로 함.

- PS : 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 우럼 케미칼 컴파니에서 상품명 "Polysolve"로 시판하는 물과 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르의 15/85 혼합물.

엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제를 제조하기 위한 일반적인 절차

이 절차는 결합제 전구 물질이 보강 섬유를 삽입시키고 연마제 입자를 제품에 고착시키는 기능을 하는 연마 제품을 제조하는 일반적인 방법을 예시한 것이다.

직경이 19.4 cm이고 원주가 61 cm인 알루미늄 허브상에서 제품을 제조하였다. 알루미늄 허브는 벽 두께가 0.64cm이고 폭이 61cm이다. 이 허브는 DC 모터에 의해 회전되는 7.6cm 맨드렐상에 장착시켰으며, 1 rpm 내지 120 rpm 범위로 회전할 수 있다. 허브의 원주상에는 박리 표면으로서 작용하는 0.05 밀리미터 두께의 실리콘 코팅된 폴리에스테르 필름이 있다. 상기 실리콘 코팅된 폴리에스테르 필름은 완제품의 일부분이 아니다. 연마제의 완성된 치수는 53 cm 나비 × 61 cm 길이이다.

폭이 약 3.8 cm인 부직 웨브를 5 cm 폭의 나이프 코팅기를 사용해서 0.23mm로 갭을 설정하여 결합제 전구 물질로 포화시켰다. 나이프 코팅기를 수평 권취기에 부착시키고, 부직물을 허브상에 나선상으로 포장하고, 그 동안에 허브는 5 rpm 하에 회전시켰다. 2개의 층으로 된 부직물을 허브상에 포장하고, 제2의 층이 제1층의 위상으로부터 180°각도를 이루도록 하였다. 인접한 외피를 실질적인 중첩부가 없고 갭이 1mm 미만이 되도록 부착시켰다. 이어서, 보강 스트랜드 또는 얀을 메이크 코팅 전구 물질로 포화된 부직물에 부착시켰다. 그 스트랜드를 먼저 인장기에 통과시킨 후에, 한번에 2회씩 소면기를 통해 권취하였다. 보강 섬유 스트랜드는 얀 가이드 시스템을 사용하여 포화된 부직포 상에 포장하였으며, 상기 가이드 시스템은 1분당 10 cm의 속도로 허브 표면을 교차하여 이동하는 수평 권취기를 구비한다. 이러한 방법을 진행하는 동안에, 허브는 120 rpm으로 회전시켰다. 그 결과 폭 1 cm 당 24개의 스트랜드로 보강 섬유 스트랜드들이 분리되었다. 보강 스트랜드는 통상 상이한 재료들로 되어 있다. 스트랜드 간격은 얀 가이드의 속도를 증가 또는 감소시킴으로써 변화시켰다. 스트랜드를 허브의 폭에 걸쳐서 권취한 후에, 허브를 제거하고 회전 스핀들상의 회분식 처리 오븐에 배치하였다. 스핀들은 10 rpm 하에 회전시켰다. 허브는 110℃ 하에 5분 동안 오븐에 유지시켰다.

이어서, 허브를 오븐으로부터 제거하여 연마제 입자로 피복된 고열판상의 회전 샤프트상에 장착시켰다. 허브는 접지판으로서 작용하였다. 연마제 입자는 평균 286 마이크로미터(ANSI 등급 60)을 가지며, 용융된 산화알루미늄과 세라믹 산화 알루미늄의 15/85 배합물이었다. 세라믹 산화 알루미늄은 미국 특허 제4,314,827호 및 제4,881,951호의 교시에 따라서 제조하였으며, 미네소타주 세인트폴 소재의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 펌파니(3M)에서 상품명 "Cubitron 321"로 시판하고 있다. 연마제 입자 혼합은 미국 특허 제4,734,104호에 따라서 수행하였다. 연마제 입자의 총 중량은 약 600g/㎡이었다. 허브는 10 rpm 하에 회전하였고 전기장이 활성화되는 동안에 연마제 입자를 메이크 코팅 전구 물질내로 피복하였다. 코팅한 후에, 형성된 구조물을 제거하고 100℃에서 회전 스핀들상의 회분식 오븐에 방치하였다.

이어서, 허브를 40 rpm 하에 회전하는 회전 샤프트상에 장착시켰다. 사이즈 코팅 전구 물질을 연마제 입자/메이크 코팅상에 분무하였다. 사이즈 코팅 전구 물질은 물과 PS 90/10 혼합물로 희석된 72% 고형분으로 되었다. 사이즈 코팅 전구 물질은 레졸 페놀계 수지 32부, 빙정식 66부 및 산화철 냉매 2부로 구성되었다. 사이즈 코팅 전구 물질 중량은 약 340g/㎡이었다. 분무한 후에, 피복 연마제는 88℃에서 60분 동안 열 경화 처리하였다.

이와 같은 열 경화 단계 이후에, 허브를 분무 시스템상에 재장착시키고 수퍼 사이즈 코팅을 사이즈 코팅상에 분무하였다. 수퍼사이즈 코팅은 CMD 17부, 칼륨 테트라플루오로보레이트 충전제 76부, 점도 부여제 3부, 산화철 2부, ERC 2부로 구성되었다. 수퍼사이즈 코팅 전체는 수중의 고형분 72%로 존재하였다. 수퍼사이즈 습윤 중량은 약 150 g/㎡이었다. 이어서, 얻은 구조물을 88℃에서 60분 동안 열경화시키고 최종적으로 105℃에서 10시간 동안 경화시켰다. 시험하기에 앞서, 형성된피복 연마제를 2.5cm 지지 바아 및 기립된 나선형 바아상에 통과시켜 굴곡시켰다.

실시예 1-12

본 실시예들은 각종의 피복 연마제 구조물을 비교한 것이다. 피복 연마제는 상기 엔드리스형의 접합선이 없는 피복 연마제를 제조하기 위한 일반적인 절차에 따라서 제조하였으며, 시험 절차 Ⅰ에 따라서 시험하였다. 그 시험 결과를 하기 표 1에 제시하였다.

실시예 1

부직 매트는 PET1NW이었고, 메이크 코팅 전구 물질은 60% VIB, 28.5% CAT, 1.5% 산화철 착색제로 구성되었다. 결합제 전구 물질을 SOL을 사용하여 90%로 희석하였다. 2개의 교대하는 보강 섬유는 델라웨어주 월밍턴에 소재하는 듀퐁에서 상품명 "Dupont Nylon, style 728(210-34-R20)"으로 시판하는 235 데니어의 나일론 멀티필라멘트 얀이었다. 다른 교대하는 얀은 펜실베니아주 피츠버그에 소재하는 PPG 인더스트리즈, 인코오포레이티드에서 상품명 "ECG 150 1/0 0.7Z", style 930으로 시판하는 굴곡 15000의 유리 섬유 보빈 얀이었다. 섬유 간격은 폭 1cm당 24개의 섬유로 되었다. 결합제 전구 물질:섬유 보강재의 비율은 4:1이었다(즉, 결합제 전구 물질 80중량%).

실시예 2

실시예 2의 피복 연마제는, 사이즈 코팅 전구 물질 중량이 400g/㎡인 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다.

실시예 3

실시예 3의 피복 연마제는, 연마제 입자를 부착시키기에 앞서 결합제 전구 물질을 5분 동안 열에 의해 가열하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다.

실시예 4

실시예 4의 피복 연마제는 결합제 전구 물질로 피복된 부직물의 제1 층을 포장하기에 앞서 방벽층으로 피복된 A 중량급 종이를 허브 주위에 포장하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 상기 A 중량급 종이의 중량은 70g/㎡이었으며, 완제품의 일부분으로서 남아 있다.

실시예 5

실시예 5의 피복 연마제는, 결합제 전구 물질로 피복된 부직물의 제1 층을 포장하기에 앞서 에틸렌 아크릴산 공중합체 하도제를 가진 3mil(76 마이크로미터) 두께의 폴리에스테르 필름 층을 허브 주위에 포장하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 상기 필름은 제품의 일부로서 남아있다.

실시예 6

실시예 6의 피복 연마제는, 포화된 부직물로 된 2개의 층의 상단위에 보강 섬유를 권취하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 4와 유사한 방식으로 제조하였다.

실시예 7

실시예 7의 피복 연마제는, 3개의 층의 부직물을 사용하고 보강 섬유를 권취하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 또한, 연마제 입자의 중량은 1050g/㎡이었다.

실시예 8

실시예 8의 피복 연마제는, 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키지 않는 것을 제외하고는, 실시예 7과 유사한 방식으로 제조하였다. 그 후에, 결합제 전구 물질을 88℃에서 30분 동안 경화시키고, 수퍼사이즈 코팅 전구 물질을 연마제 입자 및 메이크 코팅상에 분무하였다. 이어서, 얻은 구조물을 115℃에서 1분 동안 열경화시킨 후에 굴곡시켰다.

실시예 9

실시예 9의 피복 연마제는, 결합제 전구 물질을 경화시키기 전에, 연마제 입자/결합제 전구 물질상에 사이즈 코팅 전구 물질을 분무하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다.

실시예 10

실시예 10의 피복 연마제는, 결합제 전구 물질이 UR1 37.5부, 35% 메틸렌 디아민/65% 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 용액 12.5%, ER1 33% 및 GEN 17%로 구성되는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 결합제 전구 물질은 SOL을 사용하여 90%로 희석시켰다.

실시예 11

실시예 11의 피복 연마제는, 결합제 전구 물질이 ER1 32부, ACA 50부, LR1 7부, AC 1부로 구성되는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 결합제 전구 물질은 SOL을 사용하여 고형분 93%로 희석시켰다.

실시예 12

실시예 12에 대한 피복 연마 벨트는 실시예 1과 동일한 장치상에서 제조하였다. 결합제 전구 물질은 폴리우레탄 열가소성 재료이었다. 0.13mm 두께의 30cm 폭으로 된 고체 폴리우레탄 층(매사츄세츠주 노트햄프턴에 소재하는 스티븐스 엘라스토머즈 코오포레이션에서 상품명 "HPR625FS"로 시판함)을 허브상에 나선상으로 포장하였다. 보강 섬유를 상기 층의 상단위에 권취하였다. 허브를 210℃에 30분 동안 방치하였다. 연마제 입자를 210℃로 예열하고 열가소성 폴리우레탄의 원주의 층내로 균일하게 적하 코팅하였다. 이어서, 허브를 오븐에서 제거하여 사이즈 코팅 및 수퍼사이즈 코팅에 대하여 실시예 1과 유사한 방식으로 처리하였다.

비교예 A

비교예 A는 3M에서 상품명 "3M 777F Regalite Polycut Resin Bond" 직물로부터 형성된 시판되는 접합선이 있는 피복 연마 벨트였다. 이 제품은 메이크 코팅 및 사이즈 코팅으로서 탄산칼슘으로 충전된 통상의 페놀 포름알데히드 수지를 포함하고, 수퍼사이즈 코팅으로서 KBF₄/에폭시 수퍼사이즈 코팅을 포함하며, 3M에서 상품명 "Cubitron 321"로 시판하는 용융 알루미나와 배합된 평균 입자 크기가 286 마이크로미터인 세라믹 산화알루미늄을 사용하였다. 상기 제품의 연마제 입자는 실질적으로 연속적인 코팅으로서 존재하였다. 즉, 연마제 입자의 패턴이 전혀 존재하지 않았다.

비교예 B

비교예 B에 대한 피복 연마제는, 결합제 전구 물질이 연마제 입자를 제품에접착시키지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 유사한 방식으로 제조하였다. 결합제와 연마제 입자 사이에 추가의 코팅을 부착시켰다. 제품을 실시예 1과 같이 제조하고, 110℃에서 30분 동안 열에 의해 가열한 후에 추가의 코팅을 제품상에 분무하였다. 상기 추가의 코팅은 탄산 칼슘으로 충전된 통상의 레졸 페놀-포름알데히드였다. 이어서, 연마제 입자를 정전기적으로 코팅하였다. 연마 제품을 제조하기 위한 나머지 단계들은 실시예 1과 실질적으로 동일하다.

연마 시험 절차

피복 연마 벨트(1.3cm×61cm)를 공기를 구동력으로 하는 연마 벨트 기계(뉴욕주 클리어런스 소재의 다인어브레이드 인코오포레이티드에서 시판하는 모델 #11000)상에 장착시켰다. 상기 벨트 기계는 1" 직경×3/8" 폭(2.54cm×0.95cm)의 다인어브레이드에서 시판하는 모델 #11219의 방사상 고무 접촉 아암 부재를 구비하였다. 14" 길이×3" 폭×1/2" 두께(35.56cm×7.62cm×1.27cm)로 된 304 스테인레스 스틸 바아를 바이스에 장착시켰다. 반월 형상의 단편을 1/2"(1.27cm) 길이를 교차하여 약 1"(2.54cm) 폭을 가로질러 스테인레스 스틸 바아에서 연마하였다. 벨트를 사용하여 1/2"(1.27cm) 넓이의 표면을 균일하게 5분 동안, 또는 벨트가 파단될때까지 연마하였다. 사용된 연마 압력은 1인치²당 약 5-10 파운드(약 0.35 내지 0.70kg/㎠)이었다. 연마 벨트를 시험 전후에 평량하였다. 또한, 바아를 시험 전후에 평량하였다. 통상 바람직한 벨트 구조물은 벨트 중량을 극소하게 손실시키면서(즉, 박리량이 적음) 높은 절단율하에 연마 성능을 나타내었다. 하기 표 1에 기재한결과는 2개의 벨트에 대한 평균치이다.

인장 시험 절차

치수가 2.5cm×17.8cm 인 단편을 실시예 1∼12의 엔드리스형의 접합선이 없는 제품으로부터 취하였다. 인장 시험 결과는 표 2에 기재한 바와 같다. 이 단편들을 2개의 방향으로, 즉, 종방향(MD) 및 횡방향(CD)(종방향에 대한 법선 방향)으로 취하였다.

이러한 단편을 상품명 "Sintech"로 공지된 인장 시험 기계를 사용하여 시험하였으며, 단편을 파단시키는 데 필요한 힘의 양을 측정하였다. 상기 시험 기계는 2개의 집게부(jaw)를 구비하였다. 단편의 각 단부를 집게부에 배치하고, 단편이 파단될 때까지 반대 방향으로 집게부를 이동시켰다. 각각의 시험에 있어서, 집게부 사이의 단편의 길이는 12.7cm이고 집게부를 분리 이동시키는 속도는 0.5cm/초이었다. 단편을 파단시키는 데 필요한 힘 이외에도, 파단 시점에서의 단편의 연신율을 종방향 및 횡방향 샘플에 대하여 측정하였다. "연신율 %"는 {(최종 길이-원래의 길이)/원래의 길이}에 100을 곱하여 얻은 값으로서 구하였다.

[표 1]

[표 2]

이상, 본 발명을 여러 가지 구체적이고 바람직한 실시 양태와 기법에 따라 설명하였다. 그러나, 첨부된 청구의 범위에 의해 정하여지는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 다양한 개조예와 변경예를 실시할 수 있음을 알아야 한다.

Claims (30)

1. (a) 연마제 표면과 비(非)연마제 표면을 갖고, 유기 중합체 결합제에 의해 실질적으로 삽입된 유효량의 섬유 보강 부재를 포함하며, 여기서 상기 결합제는 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 존재하고, 상기 섬유 보강 부재는 실질적으로 제1 평면상에 존재하는 것인, 거의 평면상의 부재,

   (b) 상기 결합제 밖으로 연마제 입자의 대부분이 돌출되도록 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역내에 부분적으로 매립되어 있고, 상기 제1 평면에 인접한 상기 연마제 표면을 형성하도록 실질적으로 제2 평면내에 존재하는 것인, 다수의 연마제 입자, 그리고

   (c) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 피복된 임의의 사이즈(size) 코팅으로 이루어지는 것이 특징인 피복 연마 제품.
2. 제1항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제 재료가 상기 평면상 부재의 중량을 기준으로 하여 상기 평면상 부재의 40∼99 중량%를 구성하는 것인 피복 연마 제품.
3. 제1항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제 재료와 섬유 보강 재료가 함께 엔드리스형의 접합선이 없는 루프 형태의 가요성 구조물을 구성하는 것인 피복 연마제품.
4. 제1항에 있어서, 상기 섬유 보강 부재가 섬유 매트 구조물의 층을 포함하는 것인 피복 연마 제품.
5. 제1항에 있어서, 상기 섬유 보강 부재가 섬유 매트 구조물의 층을 포함하고, 그 층 내부에는 각각의 평행한 섬유 스트랜드가 혼입되어 있는 것인 피복 연마 제품.
6. 제1항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제가 열가소성 재료, 열경화성 수지, 또는 이들의 혼합물인 것인 피복 연마 제품.
7. 제1항에 있어서, 상기 섬유 보강 부재가 상응하는 다수의 유기 중합체 결합제 층에 의해 분리되어 있고 함께 접착되어 있는 다수의 섬유 보강층을 포함하며, 상기 다수의 유기 중합체 결합제 층은 각각 상이한 유기 중합체 결합제를 포함하는 것인 피복 연마 제품.
8. 제1항에 있어서, 비연마제 표면에 접착된 종이의 층을 더 포함하는 것인 피복 연마 제품.
9. 제1항에 있어서, 비연마제 표면에 접착된 중합체 필름의 층을 더 포함하는 것인 피복 연마 제품.
10. 제1항에 있어서, 제품의 길이, 폭, 또는 길이와 폭에 걸쳐서 불균일하며, 그 불균일성은 (a) 결합제의 조성, (b) 결합제의 양 및 (c) 보강 부재의 양에서 발생하는 것인 피복 연마 제품.
11. 제10항에 있어서, 상기 결합제가 충전제를 더 포함하며, 충전제의 양, 조성및 배치가 불균일한 것인 피복 연마 제품.
12. (a) 연마제 표면과 비(非)연마제 표면을 갖고, 보강 부재 전체에 걸쳐 분포된 결합제를 가진 유효량의 섬유 보강 부재를 포함하며, 여기서 상기 결합제는 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 존재하고, 상기 섬유 보강 부재는 실질적으로 제1 평면상에 존재하는 것인, 거의 평면상의 부재,

    (b) 상기 결합제 밖으로 연마제 입자의 대부분이 돌출되도록 상기 섬유 보강 부재가 거의 없는 결합제의 영역내에 부분적으로 매립되어 있고, 상기 제1 평면에 인접한 상기 연마제 표면을 형성하는 제2 평면내에 실질적으로 존재하는 것인 다수의 연마제 입자, 그리고

    (c) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 피복된 임의의 사이즈(size) 코팅으로이루어지는 것이 특징인피복 연마 제품.
13. 제12항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제 재료가 상기 평면상 부재의 중량을 기준으로 하여 상기 평면상 부재의 40∼99중량%를 구성하는 것인 피복 연마 제품.
14. 제12항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제 재료와 섬유 보강 재료가 함께 엔드리스형의 접합선이 없는 루프 형태의 가요성 구조물을 구성하는 것인 피복 연마 제품.
15. 제12항에 있어서, 상기 섬유 보강 부재가 섬유 매트 구조물의 층을 포함하는 것인 피복 연마 제품.
16. 제12항에 있어서, 상기 섬유 보강 부재가 섬유 매트 구조물의 층을 포함하고, 그 층 내부에는 각각의 평행한 섬유 스트랜드가 혼입되어 있는 것인 피복 연마 제품.
17. 제12항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제가 열가소성 재료, 열경화성 수지, 또는 이들의 혼합물인 것인 피복 연마 제품.
18. 제12항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제가 열경화성 수지인 것인 피복 연마 제품.
19. 제12항에 있어서, 상기 유기 중합체 결합제가 열가소성 재료인 것인 피복 연마 제품.
20. 제12항에 있어서, 비연마제 표면에 접착된 종이의 층을 포함하는 것인 피복 연마 제품.
21. 제12항에 있어서, 비연마제 표면에 접착된 중합체 필름의 층을 더 포함하는 것인 피복 연마 제품.
22. 제12항에 있어서, 제품의 길이, 폭, 또는 길이와 폭에 걸쳐서 불균일하며, 그 불균일성은 (a) 결합제의 조성, (b) 결합제의 양 및 (c) 보강 부재의 양에서 발생하는 것인 피복 연마 제품.
23. 제12항에 있어서, 상기 결합제가 충전제를 더 포함하며, 충전제의 양, 조성 및 배치가 불균일한 것인 피복 연마 제품.
24. (a) 섬유 보강 부재를 지지체 구조물에 부착시키고, 이와 동시에 또는 순차적으로 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를 삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하도록 하는 데 충분한 양으로, 보강 부재에 부착시키는 단계,

    (b) 다수의 연마제 입자를 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 부착시키는 단계, 그리고

    (c) 상기 단계 (b)로부터 형성된 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 결합제를 형성시키고, 대부분의 연마제 입자를 결합제 밖으로 돌출시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
25. (a) 실질적으로 제1 평면에 존재하는 섬유 보강 부재를 제공하는 단계,

    (b) 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를 삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 보강 부재에 부착시키는 단계,

    (c) 연마제 입자가 상기 제1 평면에 인접한 제2 평면을 실질적으로 형성하고, 상기 결합제 전구 물질로부터 연마제 입자가 돌출될 수 있도록, 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계, 그리고

    (d) 상기 단계 (c)의 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 결합제를 형성시키고, 대부분의 연마제 입자를 결합제로부터 돌출시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
26. (a) 섬유 보강 부재를 지지체 구조물에 부착시키고, 이와 동시에 또는 순차적으로 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 그 결합제 전구 물질이 섬유 보강 부재를 삽입시키고 보강 부재가 없는 결합제의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로, 보강 부재에 부착시키는 단계,

    (b) 대부분의 연마제 입자가 결합제 전구 물질로부터 돌출하도록 다수의 연마체 입자를 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 부착시키는 단계,

    (c) 상기 연마제 입자 및 결합제 전구 물질상에, 그 결합제 물질이 응고되지 않고 여전히 유동가능한 상태에서, 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계, 그리고

    (d) 상기 단계 (c)의 구조물을 결합제 전구 물질과 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서, 결합제 및 사이즈 코팅을 형성시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
27. (a) 실질적으로 제1 평면에 존재하는 섬유 보강 부재를 제공하는 단계,

    (b) 유기 중합체 결합제 전구 물질을, 상기 보강 부재를 결합제 전구 물질에 의해 실질적으로 삽입시키고 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역을 제공하는 데 충분한 양으로 부착시키는 단계,

    (c) 결합제 전구 물질로부터 대부분의 연마제 입자가 돌출하고, 연마제 입자가 상기 제1 평면에 인접하고 연마제 입자로 이루어지는 제2의 평면에 실질적으로 존재하도록, 상기 보강 부재가 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계,

    (d) 상기 연마제 입자와 결합제 전구 물질상에, 결합제 전구 물질이 여전히 유동 가능한 상태로 존재하는 동안에 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계, 그리고

    (e) 상기 단계 (d)의 구조물을 상기 결합제 전구 물질과 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제 및 사이즈 코팅을 형성시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
28. (a) 부직 섬유 기재를 유기 중합체 결합제 전구 물질로 포화시켜서 포화된 부직물을 형성시키는 단계,

    (b) 상기 포화된 부직물을 지지 구조물에 부착시키는 단계,

    (c) 상기 포화된 부직물상에 나일론과 유리 섬유가 교대하는 얀을 부착시키는 동시에 상기 얀을 포화된 부직물내로 잡아 당겨 넣을 수 있도록 그 얀을 신장시키되, 상기 얀을 습윤시키고 삽입시키는 데 충분한 결합제가 존재하고 과량의 결합제 전구 물질이 여전히 존재하도록 하여 부직물과 얀이 거의 없는 영역을 형성시키며, 지지체 구조물에 상기 부직물과 얀을 2개의 층으로서 부착시키되, 이 2개의 층이 위상으로부터 180°각도로 존재하도록 하여 균일한 구조물을 형성시키는 단계,

    (d) 대부분의 연마제 입자가 상기 결합제 전구 물질로부터 돌출하도록 상기 부직물과 상기 얀이 거의 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부착시키는 단계, 그리고

    (e) 상기 단계 (d)의 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
29. (a) 부직 섬유 기재를 지지체 구조물에 부착시키는 단계,

    (b) 상기 부직물상에 나일론과 유리 섬유가 교대하고 결합제 전구 물질로 사전에 피복된 얀을 부착시키는 동시에 상기 얀을 포화된 부직물내로 잡아 당겨 넣을 수 있도록 그 얀을 신장시키되, 상기 얀을 습윤시키고 삽입시키는 데 충분한 결합제가 존재하고 과량의 결합제 전구 물질이 여전히 존재하도록 하여 부직물과 얀이 거의 없는 영역을 형성시키며, 지지체 구조물에 상기 부직물과 얀을 2개의 층으로서 부착시키되, 이 2개의 층이 위상으로부터 180°각도로 존재하도록 하여 균일한 구조물을 형성시키는 단계,

    (c) 대부분의 연마제 입자가 상기 결합제 전구 물질로부터 돌출하도록 상기 부직물과 상기 얀이 거의 없는 결합제 전구 물질의 영역에 다수의 연마제 입자를 부탁시키는 단계, 그리고

    (d) 상기 단계 (c)의 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.
30. (a) 부직물을 코팅 스테이숀에 통과시켜서 부직물을 유기 중합체 결합제 전구 물질내에 삽입시킴으로써, 상기 부직물이 없는 결합제 전구 물질의 영역을 가진 포화된 부직물을 형성시키는 단계,

    (b) 상기 포화된 부직물내로 섬유 보강 얀을 매립시켜서 상기 부직물과 상기 얀이 없는 영역을 형성시키는 단계,

    (c) 정전기력을 통해서 다수의 연마제 입자를 상기 부직물과 상기 얀이 없는 결합제 전구 물질의 영역내로 사출하는 단계,

    (d) 상기 단계 (c)에서 얻은 구조물을 결합제 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시켜서 결합제를 형성시키는 단계,

    (e) 상기 연마제 입자 및 결합제상에 사이즈 코팅 전구 물질을 부착시키는 단계,

    (f) 상기 단계 (e)에서 형성된 구조물을 상기 사이즈 코팅 전구 물질을 응고시키는 데 충분한 조건에 노출시킴으로써 사이즈 코팅된 연마제를 형성시키는 단계,

    (g) 추가의 경화 단계, 굴곡 형성 및/또는 습윤화를 비롯한 절차에 의해 사이즈 코팅된 연마제를 임의로 후처리하는 단계, 그리고

    (h) 상기 사이즈 코팅된 연마제를 소정의 형태 또는 형상으로 전환시키는 단계

    로 이루어지는 것이 특징인, 피복 연마제의 제조 방법.