KR100977833B1 - 고내구성 샌딩블록의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상된 샌딩블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지 폼(foam) 재질인 기재의 표면에 합성수지 재질의 프라이머층을 형성하는 단계, 상기 프라이머층의 표면에 고점도의 접착제로 내부 접착제층을 형성하는 단계, 상기 내부 접착제층의 표면에 정전기가 인가된 금강사를 접착하여 연마재층을 형성하는 단계, 상기 연마재층의 표면에 저점도의 접착제로 외부 접착제층을 형성하여 샌딩블록을 구성하는 단계 및 상기 샌딩블록을 경화 처리하는 단계로 제조되며, 내부 접착제층을 완충하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가시키는 외부 접착제층에 의해 연마재의 탈리가 방지되고, 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있는 고내구성 샌딩블록 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

고내구성 샌딩블록의 제조 방법{METHOD OF PREPARING HIGH DURABILITY SANDING BLOCK}

본 발명은 연마재층의 내구성이 대폭 향상된 샌딩블록에 관한 것으로, 상세하게는 굴곡(bending) 시 기재로부터 내부 접착제층으로 가해지는 충격을 완화하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가시키는 외부 접착층에 의해 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되며, 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있는 고내구성 샌딩블록 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

기재에 연마재가 접착 형성된 샌딩블록은 연마 장치에 장착되어 금속 또는 기타 재질의 사물의 표면을 평활하게 연마하거나 또는 사물 표면을 경면처리하는데 사용되고 있으며, 근래에는 미용분야에서 사용량이 크게 증가하고 있는 추세이다.

상기와 같은 용도로 사용되는 종래의 샌딩블록은 합성수지 폼 재질의 기재, 상기 기재의 표면에 그대로 접착제가 도포되어 형성되는 단일 접착제층, 상기 단일 접착제층에 정전기가 인가되지 않은 상태인 연마재 분말이 접착되어 형성되는 연마재층으로 구성되며, 기재가 연성의 스폰지 재질로 이루어져서 수동 연마작업은 용 이하지만 연마장치에 장착하여 연마작업을 실시하는 것이 매우 곤란한 샌딩 스폰지와 달리, 기재가 합성수지 폼 재질인 샌딩블록은 연마 장치에 장착되어 주로 산업용도의 연마작업에 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 종래의 샌딩블록은 단일 접착층체의 표면에 접착 형성되는 연마재층의 접착내구력이 심각하게 부족하여 상기 연마재층의 연마재 분말이 쉽게 탈리된다. 특히 샌딩블록을 굴곡할 때 기재로부터 단일 접착제층으로 충격이 직접 가해지게 되어 상기 단일 접착제층에서 크랙이 발생하게 되고, 이러한 크랙으로 인하여 연마재 분말이 대량으로 탈리되는데, 이것은 결국 샌딩블록의 연마기능 저하로까지 연결된다는 문제점이 있다.

한편, 기재가 스폰지 재질로 이루어지는 샌딩 스폰지의 경우에는, 한국 등록실용신안공보 제20-0186967호(고안의 명칭 : 샌딩 스폰지)를 참조하면, 스폰지 재질의 기재, 상기 기재의 표면에 그대로 접착제가 도포되어 형성되는 단일 접착제층, 상기 단일 접착제층에 정전기가 인가되지 않은 상태인 연마재 분말이 접착되어 형성되는 연마재층으로 이루어지는 샌딩 스폰지가 개시되어 있다. 그러나 이러한 샌딩 스폰지는 최초 연마작업에 의해 외부 접착제층의 표면이 박리되지 않아서 연마재의 첨단이 외부로 돌출되지 않으므로 연마 작업이 매우 곤란하게 될 뿐만 아니라, 정전기가 인가되지 않은 연마재의 친화력 부족으로 인하여 연마재층의 연마재 분말이 접착제층에 견고하게 접착되지 않고 쉽게 탈리되는 실용상의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 굴곡 시 기재로부터 내부 접착제층으로 가해지는 충격을 완화하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가시키는 외부 접착제층에 의해 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되며, 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있는 고내구성 샌딩블록 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 합성수지 폼 재질인 기재의 표면에 폴리우레탄수지, 멜라민수지, 에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택되는 합성수지를 코팅하여 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층의 표면에 점도 3,000∼5,000 cps인 접착제를 도포하여 내부 접착제층을 형성하는 단계; 상기 내부 접착제층의 표면에 50∼100 KV의 정전기가 인가된 금강사를 접착하여 연마재층을 형성하는 단계; 상기 연마재층의 표면에 점도 300∼500 cps인 접착제를 도포하여 외부 접착제층을 형성하여 샌딩블록을 구성하는 단계; 및 상기 샌딩블록을 90∼130 ℃로 경화 처리하는 단계를 포함하는 고내구성 샌딩블록의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명에서는 상기 고내구성 샌딩블록의 제조 방법에 의거하여 제조되는 고내구성 샌딩블록이 제공된다.

본 발명에 의하여 제조되는 고내구성 샌딩블록은 굴곡 시 기재로부터 내부 접착제층으로 가해지는 충격을 완화하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가하는 외부 접착제층에 의해 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되며, 이에 따라 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 지니고 있다.

본 발명은 연마재층의 접착내구성이 향상되도록 굴곡 시 기재로부터 내부 접착제층으로 가해지는 충격을 완화하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가시키는 외부 접착제층이 구성되어, 최초 연마작업에 의해 외부 접착제층이 박리되어 연마재층의 금강사의 첨단이 외부로 돌출된 후에는, 잔존하는 외부 접착제층에 의해 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되는 것을 기술사상으로 하고 있다.

도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 제조 방법의 순서를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 최초 연마작업 전의 단면구조를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 최초 연마작업 후의 단면구조를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법은 합성수지 폼 재질인 기재의 표면에 폴리우레탄수지, 멜라민수지, 에폭시수지로 이루 어지는 군으로부터 하나 이상 선택되는 합성수지를 코팅하여 프라이머층을 형성하는 단계가 포함된다(단계 S10).

종래에는 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼, 폴리에틸렌비닐아세테이트 폼, 셀룰로오스 폼 재질인 기재의 표면에 접착제로 연마재를 접착하여 샌딩블록을 구성하였다. 상기와 같이 구성된 샌딩블록을 굴곡시킬 때, 기재로부터 단일 접착제층으로 충격이 직접 가해지게 되어 상기 단일 접착제층에서 크랙이 발생하게 되고, 이러한 크랙으로 인하여 접착제층으로부터 연마재가 다량으로 탈리되는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼, 폴리에틸렌비닐아세테이트 폼 재질인 기재(10)의 표면에, 우수한 유연성과 탄성을 지닌 폴리우레탄수지, 멜라민수지, 에폭시수지를 단독으로 사용한 수지 또는 혼합 사용한 합성수지를 코팅하여 프라이머층(20)을 형성한다.

구체적으로, 폴리우레탄수지, 멜라민수지, 에폭시수지를 단독으로 용융하여 합성수지 용융물을 형성하거나, 또는 혼합 용융하여 점도 450∼550 cps인 합성수지 용융물을 형성하고, 상기 합성수지 용융물을 합성수지 폼 재질인 기재(10)의 표면에 도포하고 냉각하여 프라이머층(20)을 형성하며, 상기 프라이머층(20)의 표면에 연마재를 접착할 수 있는 내부 접착제층(30)을 형성한다. 프라이머층(20)을 형성하기 위하여 기재(10)의 표면에 도포되는 합성수지 용융물의 점도가 450 cps 미만이면 상기 합성수지 용융물로부터 형성되는 프라이머층(20)의 기계적 물성과 내구성이 저하되며, 기재(10)의 표면에 도포되는 합성수지 용융물의 점도가 550 cps을 초 과하면 상기 합성수지 용융물로부터 형성되는 프라이머층(20)의 경도가 커져서 기재(10)로부터 내부 접착제층(30)에 가해지는 충격을 완화하는 것이 곤란하게 된다.

상기와 같이 합성수지 폼 재질인 기재(10)와 내부 접착제층(30) 사이에 형성되는 프라이머층(20)은 샌딩블록을 굴곡할 때 기재(10)로부터 내부 접착제층(30)에 가해지는 충격을 완화하는 동시에, 내부 접착제층(30)을 유연하게 지지함으로써, 상기 내부 접착제층(30)에서 크랙이 발생하는 현상을 방지한다.

또한, 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법은 상기 프라이머층의 표면에 점도 3,000∼5,000 cps인 접착제를 도포하여 내부 접착제층을 형성하는 단계가 포함된다(단계 S20).

종래의 샌딩블록은 기재의 표면에 단일 접착제층을 형성하고, 상기 단일 접착제층에 연마재 분말을 가하여 연마재층을 형성하였으나, 이러한 단일 접착층체의 표면에 접착 형성되는 연마재층의 접착내구력이 심각하게 부족하여, 연마 작업을 실시할 때 상기 연마재층의 연마재 분말이 쉽게 탈리되는 현상이 발생한다.

따라서, 본 발명에서는 샌딩블록에서 접착제를 2회에 걸쳐 도포하여, 프라이머층(20)과 연마재층(40) 사이에 고점도의 접착제를 사용하여 형성되는 내부 접착제층(30), 상기 연마재층(40)의 표면에 저점도의 접착제를 사용하여 형성되는 외부 접착제층(50)에 의하여 연마재 분말을 접착하는 것이다.

우선 단계 S10에서 이루어진 프라이머층(20)의 표면에 점도 3,000∼5,000 cps인 접착제를 일정한 두께로 도포하여 내부 접착제층(30)을 형성하고, 상기 내부 접착제층(30)의 표면에 연마재 분말을 살포하여 연마재층(40)을 형성한다.

연마재 분말을 접착하는 내부 접착제층(30)을 형성하기 위하여 프라이머층(20)의 표면에 도포되는 접착제의 점도가 3,000 cps 미만이면 상기 접착제로 형성되는 내부 접착제층(30)의 접착력이 저하되며, 프라이머층(20)의 표면에 도포되는 접착제의 점도가 5,000 cps를 초과하면 상기 접착제로 형성되는 내부 접착제층(30)의 경도가 과다하여 프라이머층(20)에 악영향을 미칠 수 있다.

또한, 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법은 상기 내부 접착제층의 표면에 50∼100 KV의 정전기가 인가된 금강사를 접착하여 연마재층을 형성하는 단계가 포함된다(단계 S30).

상기 단계 S20에서 이루어진 내부 접착제층(30)의 표면에, 연마재인 금강사(45)에 정전기를 인가하지 않은 상태 그대로 살포하여 연마재층(40)을 형성하게 되면, 금강사(45)의 친화력 부족으로 인하여 내부 접착제층(30)의 표면에 상기 금강사(45)가 강력하게 달라붙지 않게 된다. 따라서, 상기 연마재층(40)을 포함하는 샌딩블록을 굴곡시키거나 또는 연마 작업을 실시할 때 내부 접착제층(30)으로부터 연마재층(40)의 금강사(45)가 쉽게 탈리되는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 금강사의 달라붙는 성질을 증가시키도록 50∼100 KV의 정전기를 인가하고, 상기 정전기가 인가된 금강사(45)를 내부 접착제층(30)의 표면에 살포함으로써, 상기 내부 접착제층(30)에 견고하게 접착된 연마재층(40)을 형성한다.

금강사(45)에 정전기를 인가하게 되면, 상기 인가된 정전기의 작용에 의하여 금강사(45)가 순간적으로 달라붙는 성질이 발생하게 된다. 따라서, 정전기가 인가 된 금강사(45)가 살포되는 순간 내부 접착제층(30)의 표면에 강력하게 달라붙게 되므로, 상기 내부 접착제층(30)의 표면에 매우 견고하게 접착된 연마재층(40)을 형성할 수 있다. 연마재층(40)을 형성하기 위하여 내부 접착제층(30)의 표면에 접착되는 금강사(45)에 인가되는 정전기가 50 KV 미만이면 상기 인가되는 정전기의 강도 부족으로 인하여 금강사(45)에서 순간적으로 달라붙는 성질이 발생하지 않으며, 내부 접착제층(30)의 표면에 접착되는 금강사(45)에 인가되는 정전기가 100 KV를 초과하면 상기 금강사(45)에 정전기를 인가하는데 소요되는 비용이 증가하고 이는 결국 고내구성 샌딩블록의 제조원가 상승으로 연결된다.

또한, 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법은 상기 연마재층의 표면에 점도 300∼500 cps인 접착제를 도포하여 외부 접착제층을 형성하여 샌딩블록을 구성하는 단계가 포함된다(단계 S40).

상기 단계 S30에서 이루어진 연마재층(40)을 더욱 견고하게 접착시키도록 상기 연마재층(40)의 표면에 접착제를 일정한 두께로 도포하여 외부 접착제층(50)을 형성한다.

프라이머층(20)의 표면, 즉 프라이머층(20)과 정전기가 인가된 금강사로 이루어진 연마재층(40) 사이에 형성되는 내부 접착제층(30) 만으로는 연마재층(40)에 대한 접착내구력이 불충분하여, 연마 작업을 실시할 때 연마재인 금강사가 쉽게 탈리될 가능성이 존재한다.

따라서, 본 발명에서는 샌딩블록에서 접착제를 2회에 걸쳐 도포하여 프라이머층(20)과 연마재층(40) 사이에 형성되는 내부 접착제층(30) 이외에, 상기 연마재 층(40)의 표면에 형성되는 외부 접착제층(50)을 별도로 형성하여 연마재인 금강사를 더욱 견고하게 접착한다.

구체적으로 단계 S30에서 이루어진 연마재층(40)의 표면에 점도 300∼500 cps인 접착제를 일정한 두께로 도포하면, 상기 도포된 접착제의 대부분은 연마재층의 금강사 사이로 침투하여 접착내구성을 강화하지만 상기 접착제의 나머지는 외부 접착제층(50)을 형성하고, 상기 외부 접착제층(50)이 형성된 샌딩블록을 경화 처리하여 고내구성 샌딩블록을 제조한다. 최초 연마작업에 의해 외부 접착제층(50)이 박리되어 연마재층(40)의 금강사의 첨단이 외부로 돌출되는 동시에, 잔존하는 접착제가 금강사 사이의 접착내구성을 대폭 향상시키도록 구성하기 위해서는 외부 접착제층(50)에 사용되는 접착제의 점도 범위를 정확하게 한정하는 것이 매우 중요하다. 연마재인 금강사를 더욱 견고하게 접착하기 위하여 연마재층(40)의 표면에 도포되는 접착제의 점도가 300 cps 미만이면 상기 접착제로 형성되는 외부 접착제층(50)의 접착력이 저하되어 연마재층(40)의 금강사가 쉽게 탈리되며, 연마재층(40)의 표면에 도포되는 접착제의 점도가 500 cps을 초과하면 상기 접착제로 형성되는 외부 접착제층(50)의 표면이 최초 연마작업에 의해 박리되지 않아서 연마재층(40)의 금강사의 첨단이 외부로 돌출되지 않기 때문에 연마작업이 곤란하게 된다.

상기와 같이 점도 300∼500 cps인 접착제가 연마재층(40)을 커버할 수 있을 정도로 얇게 형성되는 외부 접착제층(50)은 최초 연마작업에 의해 박리되어 연마재층(40)의 금강사의 첨단이 외부로 돌출되지만, 상기 금강사 사이로 침투한 접착제 에 의해 연마재층(40)의 접착내구성이 대폭 향상되어 금강사의 탈리가 방지되는 특성을 지니게 된다.

또한, 본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법은 상기 샌딩블록을 90∼130 ℃로 경화 처리하는 단계가 포함된다(단계 S50).

상기 단계 S40에서 외부 접착제층(50)이 형성된 샌딩블록을 오븐 등에서 90∼130 ℃로 경화 처리하여 본 발명의 고내구성 샌딩블록을 제조 완료한다.

외부 접착제층(50)이 형성된 샌딩블록을 경화 처리하여 상기 외부 접착제층(50), 연마재층(40), 내부 접착제층(30) 사이를 견고하게 결합함으로써, 상기 연마재층(40)의 연마재가 탈리되는 것을 방지한다.

외부 접착제층(50)이 형성된 샌딩블록을 경화 처리하는 온도가 90 ℃ 미만이면 상기 외부 접착제층(50), 연마재층(40), 내부 접착제층(30) 사이의 결합력이 저하되어 연마 작업을 실시할 때 연마재의 탈리 현상이 발생하게 되며, 외부 접착제층(50)이 형성된 샌딩블록을 경화 처리하는 온도가 130 ℃를 초과하면 상기 외부 접착제층(50), 내부 접착제층(30)의 경도가 지나치게 커져서 샌딩블록을 굴곡할 때 크랙이 발생하게 되어 연마재가 쉽게 탈리 탈리된다.

상기와 같이 제조된 고내구성 샌딩블록은 굴곡 시 기재로부터 내부 접착제층으로 가해지는 충격을 완화하는 프라이머층, 정전기가 인가된 금강사로 형성된 연마재층, 상기 연마재층의 접합력을 증가시키는 외부 접착제층에 의해 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되며, 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명의 고내구성 샌딩블록의 제조 방법에 대하여 구체적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 상세하게 예시하기 위한 것을 뿐이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

< 실시예 1 >

1. 밀도 50 ㎏/㎥, 인장강도 10 ㎏/㎠, 신장률 50 %, 인열강도 3.0 ㎏/㎝, 압축경도(25%) 250 ㎏/314㎠인 폴리우레탄 폼 재질인 기재의 표면에 점도 500 cps인 폴리우레탄수지 용융물을 도포하여 프라이머층을 형성하였다.

2. 상기 프라이머층의 표면에 점도 4,000 cps인 라텍스계 접착제를 도포하여 내부 접착제층을 형성하였다.

3. 상기 내부 접착제층의 표면에 100 KV의 정전기가 인가된 상태인 금강사를 분사하여 연마재층을 형성하였다.

4. 상기 연마재층의 표면에 점도 400 cps인 라텍스계 접착제를 도포하여, 상기 라텍스계 접착제의 대부분은 연마재층의 금강사 사이로 침투하고 나머지는 외부 접착제층을 형성하여 샌딩블록을 형성하였다.

5. 상기 샌딩블록을 오븐에서 110 ℃로 2 시간동안 경화 처리하여 고내구성 샌딩블록을 제조하였다.

< 실시예 2 >

밀도 40 ㎏/㎥, 압축경도(25%) 180 ㎏/314㎠, 신장률 150 %인 폴리에틸렌비닐아세테이트 폼 재질인 기재의 표면에 점도 500 cps인 폴리우레탄수지 용융물을 도포하여 프라이머층을 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.

< 비교예 >

1. 밀도 50 ㎏/㎥, 인장강도 10 ㎏/㎠, 신장률 50 %, 인열강도 3.0 ㎏/㎝, 압축경도(25%) 250 ㎏/314㎠, 반발탄성 30 %인 폴리우레탄 폼 재질인 기재의 표면에 점도 4,000 cps인 라텍스계 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하였다.

2. 상기 접착제층의 표면에 정전기가 인가되지 않은 금강사를 분사하여 연마재층을 형성하여 샌딩블록을 형성하였다.

3. 상기 샌딩블록을 오븐에서 110 ℃로 2 시간동안 경화 처리하였다.

< 실험예 >

상기 실시예와 비교예에 의하여 제조된 샌딩블록을 각각 절단하여 100 ㎠의 시편을 형성하고, 상기 시편에 대하여 육안으로 표면 상태 및 크랙 발생 여부를 관찰하였으며, 각각의 시편을 굴곡한 후에 러빙(rubbing) 테스트를 실시하여 탈리된 연마제의 중량을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타낸다.

< 표 1 > 샌딩 블록의 품질 테스트 결과 비교

구 분	실시예 1	실시예 2	비교예
크랙 발생 유무	무	무	유
표면 상태	양호	우수	불량
탈리연마제 중량(g)	1.26	0.75	8.2

상기 표 1에서 실시예에 의한 고내구성 샌딩블록이 연마재층의 접착내구성이 대폭 향상되어 연마재의 탈리가 방지되고, 연마성능을 대폭 향상시킬 수 있다는 것으로 나타났다.

도 1은 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 제조 방법의 순서도

도 2는 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 최초 연마작업 전의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 고내구성 샌딩블록의 최초 연마작업 후의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 기재 20 : 프라이머층

30 : 내부 접착제층 40 : 연마재층

45 : 금강사 50 : 외부 접착제층

Claims (3)

1. 합성수지 폼 재질인 기재의 표면에 폴리우레탄수지, 멜라민수지, 에폭시수지로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택되는 점도 450∼550 cps인 합성수지 용융물을 도포하여 합성수지를 코팅함으로써 프라이머층을 형성하는 단계;

   상기 프라이머층의 표면에 점도 3,000∼5,000 cps인 접착제를 도포하여 내부 접착제층을 형성하는 단계;

   상기 내부 접착제층의 표면에 50∼100 KV의 정전기가 인가된 금강사를 접착하여 연마재층을 형성하는 단계;

   상기 연마재층의 표면에 점도 300∼500 cps인 접착제를 도포하여 외부 접착제층을 형성하여 샌딩블록을 구성하는 단계; 및

   상기 샌딩블록을 90∼130 ℃로 경화 처리하는 단계를 포함하는 고내구성 샌딩블록의 제조 방법.
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