KR101227209B1 - 연마 제품, 그 제조 및 이용 방법 그리고 그 제조 장치 - Google Patents

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제이슨 에이. 체슬리
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Abstract

본 방법은, 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 보유한 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 사실상 수평 배치된 가요성 배킹을 제공하는 단계와, 연마 입자 및 미립 경화 가능 바인더재를 포함하는 건조한 유동 가능한 입자 혼합물을 제공하는 단계와, 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 상기 입자 혼합물을 포함하는 임시층을 피복하는 단계와, 인접한 연마 입자들 사이에 점착력을 제공하기 위해 상기 미립 경화 가능 바인더재를 연화시키는 단계와, 연화된 미립 경화 가능 바인더재 및 연마 입자를 포함하는 층을 엠보싱 처리하여 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 제공하는 단계와, 연화된 미립 경화 가능 바인더재를 경화시켜서 엠보싱된 층을경화된 미립 바인더재 및 연마 입자로 구성된 영구 엠보싱 층으로 전환하고 배킹의 제1 면 상의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 제품 제조 방법과 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 본 방법에 의해 제조된 엠보싱 표면을 갖는 연마 제품도 제공한다.
Figure R1020077016526
연마 제품, 프라이머 코팅, 가요성 배킹, 연마 입자, 바인더재

Description

연마 제품, 그 제조 및 이용 방법 그리고 그 제조 장치{ABRASIVE PRODUCT, METHOD OF MAKING AND USING THE SAME, AND APPARATUS FOR MAKING THE SAME}
본 발명은 일반적으로 형상화 연마 구조물을 보유한 배킹(backing, 지지체)을 포함하는 가요성 연마 제품과, 그 제조 및 이용 방법과, 그 제조 장치에 관한 것이다.
연마 제품은 각각 일반적으로 특정 용도를 위해 설계되는 다양한 유형과 모든 용도를 위한 만능 연마 공구를 제공하는 특별하지 않은 유형의 어느 것에도 이용 가능하다. 다양한 유형의 연마 제품으로는 예컨대, 피복식 연마제, 접착식 연마제 및 저밀도 또는 부직 연마 제품(표면 조건 제품이라고도 함)이 있다. 통상적으로 피복식 연마제는 가요성 배킹의 표면 위에 균일하게 분포되어 부착되는 연마립을 포함한다. 접착식 연마제는 연마 휠이 그 전형적인 예이며 일반적으로 상자형 숫돌과 같이 회전 가능한 환형 또는 그 밖의 형상을 갖는 형태의 덩어리로 서로 단단히 응집된 연마재를 포함한다. 저밀도 또는 부직 연마 제품은 통상적으로 웹의 개방 특성을 변경시키지 않으면서 웹의 섬유면에 연마립을 점착시키는 연마제로 첨착된 개방형 고품질 입체 섬유 웹을 포함한다.
연마 휠과 같은 접착식 연마 제품은 아주 단단하며, 따라서 복잡한 표면을 갖는 작업물에 적합하지 않다. 피복식 연마제는 주로 연마 벨트나 연마 디스크로 이용된다. 피복된 연마 벨트와 벨트는 높은 초기 절삭율을 가지며 신품일 때는 높은 표면 거칠기를 생성하지만, 이런 각각의 특성은 사용과 함께 아주 급속히 떨어진다. 또한, 피복식 연마 제품은 연마기 내에 지지될 때 어느 정도 제한된 순응도를 갖는다. 연질 지지휠 상에서 연마 벨트를 이용하는 것이 어느 정도의 순응도를 제공하지만, 피복된 연마 배킹이 신축성을 갖지 않음으로 인해 그 순응도는 어느 정도 제한된다.
연마 제품은 이용을 위한 또는 추가 가공을 위한 다양한 임의의 소재를 준비하기 위해 산업적으로, 상업적으로 그리고 개개의 소비자에 의해 이용된다. 연마 제품의 대표적인 예로는 초벌칠이나 도색에 앞서 표면에 대한 사전 준비와, 산화 또는 잔해물 제거를 위한 대상물 표면의 세정과, 특정 형상을 얻기 위한 대상물 연삭 또는 연마가 있다. 이들 용도에서, 연마 제품은 표면 또는 작업물을 소정 형상 또는 형태로 연삭하거나, 세정을 위해 또는 페인트와 같은 코팅의 접합을 쉽게 만들기 위해 표면을 연마하거나, 원하는 표면 마무리, 특히 평활하거나 그 밖의 장식적 마무리를 제공하기 위해 이용될 수 있다.
연마 제품의 연삭 또는 마무리 특성은 특별한 표면 마무리("마무리")를 위한 요구와 균형을 이루는 연마("절삭")되는 표면에서 재료를 제거하는 원하는 적극적 제거 수준을 제공하는 정도에 맞춰질 수 있다. 이런 요구는 또한 연마 제품에 대한 비교적 긴 유효 수명을 위한 요구와 균형을 이룰 수 있다. 그러나, 통상적으로 연마 제품의 유효 수명 동안의 절삭 및 마무리 성능은 원하는 것처럼 일정하지는 않다. 즉, 통상의 연마 제품의 유효 수명 동안, 제품의 절삭과 마무리 성능은 사용 누적에 따라 변할 수 있다. 따라서, 절삭과 마무리의 일관성이 증가된 연마 제품이 요구된다. 피복식 연마 제품과 표면 조건 제품 사이에서 절삭 및 마무리 성능을 잇는 그런 신규한 제품이 특히 유용할 것이다.
많은 연마 제품 제조 방법은 액체 또는 용매형 휘발성 유기 바인더재를 이용함으로써 원치 않는 휘발성 유기 화합물(VOC) 방출물의 형성을 가져온다. 일부 바인더재는 수용성이며, 따라서 물을 제거하기 위한 추가 에너지 비용 때문에 불필요한 지출을 필요로 한다. 또한, 일부 연마 제품 제조 방법은 복잡한 복수의 단계와 복잡한 설비를 필요로 한다. 경제적인 짧은 제품 주기를 제공하고 휘발성 유기 폐기물의 생성을 낮추거나 최소화하는 이런 새로운 연마 제품을 생성하기 위한 간단한 공정이 특히 유용할 것이다.
따라서, 바람직하지 않은 양의 휘발성 유기 화합물 폐기물을 생성하지 않고도 간단한 방법으로 제조될 수 있는 장기 유효 수명과 맞춤형 절삭능을 갖는 가요성 연마 제품이 요구된다.
기타 관련 기술
기타 관련 기술은 다음과 같다.
미국 특허 제2,115,897호[우드델(Wooddell) 등]
미국 특허 제3,048,482호[허스트(Hurst) 등]
미국 특허 제3,605,349호[앤쏜(Anthon) 등]
영국 특허 출원 제2,094,824호[무어(Moore) 등]
미국 특허 제4,644,703호[카쯔마렉(Kaczmarek) 등] 및 제4,773,920호[채스먼(Chasman) 등]
일본 특허 출원 JP62-238724A(1987년 10월 19일 공개, 시게하루(Shigeharu)]
미국 특허 제4,930,266호[칼호운(Calhoun) 등]
미국 특허 제5,014,468호[리비파티(Ravipati) 등]
미국 특허 제5,107,626호[무치(Mucci)]
일본 특허 출원 제02-083172(1990년 3월 23일 공개, 츠카다(Tsukada) 등]
일본 특허 출원 JP4-159084(1992년 6월 2일 공개, 니시오(Nishio) 등]
미국 특허 제5,190,568호[첼레신(Tselesin)]
미국 특허 제5,199,227호[오히시(Ohishi)]
미국 특허 제5,435,816호[스퍼전(Spurgeon) 등]
미국 특허 제5,437,754호[칼호운(Calhoun)]
미국 특허 제5,672,097호[후프만(Hoopman)]
유럽 특허 제702,615호[1997년 10월 22일 공개, 로메로(Romero)]
미국 특허 제5,785,784호[체슬리(Chesley) 등]
미국 특허 제6,299,508호[갈리아디(Gagliardi) 등]
미국 특허 제5,976,204호[하마스트롬(Hammarstrom) 등]
미국 특허 제5,611,827호[하마스트롬(Hammarstrom) 등]
미국 특허 제5,681,361호[샌더즈(Sanders)]
미국 특허 제6,228,133호[쑤버(Thurber) 등]
미국 특허 제5,578,098호[갈리아디(Gagliardi) 등]
미국 특허 제5,039,311호[블로쳐(Bloecher)]
미국 특허 제4,486,200호[헤여(Heyer) 등]
본 발명은 연마 제품과, 불필요한 상당량의 휘발성 유기 화합물 방출물 또는 물의 증발 비용을 발생시키지 않는 연마 제품 제조 방법과, 그 사용 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 연마 제품 제조 장치를 제공한다.
신규한 연마 제품은 경화된 바인더재와 함께 부착되는 연마 입자를 포함하는 복수의 형상 구조물이 접합되는 가요성 배킹을 포함한다.
일 태양에서, 본 발명은,
a. 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 보유한 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 사실상 수평 배치된 가요성 배킹을 제공하는 단계와,
b. 연마 입자 및 미립 경화 가능 바인더재를 포함하는 건조한 유동 가능한 입자 혼합물을 제공하는 단계와,
c. 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 입자 혼합물을 포함하는 복수의 임시 형상 구조물을 피복하는 단계와,
d. 인접한 연마 입자들 사이에 점착력을 제공하고 배킹에서 이격된 말단 및 프라이머 코팅된 배킹에 부착된 부착단을 갖는 복수의 변형 가능한 구조물을 제공하기 위해 미립 경화 가능 바인더재를 연화시키는 단계와,
e. 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 제공하도록 상기 변형 가능한 구조물의 말단을 엠보싱 처리하는 단계와,
f. 상기 임시 형상 구조물을 영구 형상 구조물로 전환하고 배킹의 제1 면 상의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 경화시키기 위해 연화된 미립 경화 가능 바인더재를 경화시키는 단계를 포함한다. 바람직한 미립 바인더재는 열경화성 바인더와 열가소성 바인더로 구성된 그룹에서 선택된다. 바람직한 미립 경화 가능 바인더재는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 코폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지 및 그 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된다.
본 발명의 방법은,
a. 선택적으로, 영구 형상 구조물 위에 적어도 부분적으로 추가 코팅을 추가로 도포하는 단계와,
b. 영구 구조물 위에 도포된 상기 선택적인 추가 코팅을 경화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은,
a. 프라이머 코팅을 보유한 제1 면, 이에 대향하는 제2 면 및 서로 대향된 단부들을 갖는 가요성 배킹과,
b. 배킹에서 이격된 형상 패턴을 보유한 말단 및 배킹 상의 프라이머 코팅에 부착된 부착단을 각각 가지며 연마 입자 및 경화된 미립 바인더를 포함하는 복수의 형상 구조물을 포함하는 가요성 연마 제품을 추가로 제공한다.
또한, 본 발명은,
a. 사실상 수평 배치된 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 가요성 배킹을 지지하고 분배하기 위한 프레임과,
b. 배킹의 제1 면 위에 경화 가능한 프라이머재를 피복시키기 위한 프라이머 분배 시스템과,
c. 배킹의 제1 면에 프라이머 코팅을 제공하기 위해 경화 가능한 프라이머재를 적어도 부분적으로 경화시키기 위한 프라이머 경화 시스템과,
d. 미립 경화 가능 바인더재 및 연마 입자의 혼합물을 수용하고 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 미립 경화 가능 바인더재 및 연마 입자의 혼합물을 포함하는 복수의 임시 형상 구조물을 피복시키기 위한 분배 장치와,
e. 인접한 연마 입자들을 점착시키도록 미립 경화 가능 바인더를 연화시키기 위한 미립 바인더 연화 시스템과,
f. 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 제공하도록 상기 구조물의 말단면을 변경시키기 위해 연화된 미립 경화 가능 바인더 혼합물을 엠보싱 처리하기 위한 엠보싱 장치와,
g. 임시 형상 구조물을 배킹의 제1 면 상의 경화된 프라이머 코팅에 부착된 영구 형상 구조물로 전환시키기 위해, 미립 경화 가능 바인더재를 경화시키고 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 경화시키기 위한 미립 바인더 경화 시스템과,
h. 추가 코팅을 수용해서 영구 형상 구조물 위로 적어도 부분적으로 분배하기 위한 선택적 분배 장치와,
i. 선택적 코팅을 경화시키기 위한 선택적 경화 시스템과,
j. 경화된 영구 형상 구조물을 보유한 배킹을 굴곡시키기 위한 선택적 굴곡 장치를 포함하는 가요성 연마 제품 제조 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 작업물 표면 연마 방법을 제공한다. 본 방법은,
a. ⅰ. 경화된 프라이머 코팅을 보유한 제1 면, 이에 대향하는 제2 면 및 서로 대향하는 양단을 갖는 가요성 배킹과 ⅱ. 상기 배킹에서 이격된 형상 패턴을 갖는 말단 및 배킹 상의 프라이머 코팅에 부착된 부착단을 보유한 연마 입자 및 경화된 미립 바인더를 포함하는 복수의 형상 구조물을 포함하는 연마 제품을 제공하는 단계와,
b. 작업물의 표면을 상기 형상 구조물의 말단과 접촉시키는 단계와,
c. 표면을 연마하거나 변경시키는 작업물과 연마 제품의 형상 구조물의 말단 사이에 충분한 힘을 제공하면서 작업물 또는 연마 제품 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 연마 제품 제조 방법을 추가로 제공하며, 본 방법은,
a. 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 보유한 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 사실상 수평 배치된 가요성 배킹을 제공하는 단계와,
b. 연마 입자 및 미립 경화 가능 바인더재를 포함하는 건조한 유동 가능한 입자 혼합물을 제공하는 단계와,
c. 시트를 형성하도록 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 입자 혼합물을 피복하는 단계와,
d. 인접한 연마 입자들 사이에 점착력을 제공하기 위해 미립 경화 가능 바인더재를 연화시키는 단계와,
e. 각각 배킹 상의 프라이머 코팅에 부착된 부착단과 배킹에서 이격된 말단을 갖는 복수의 연마체를 제공하도록 시트를 절단하거나 엠보싱하는 단계와,
f. 연마체를 영구 연마체로 전환하고 배킹의 제1 면 상의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅을 경화시키기 위해 연화된 미립 경화 가능 바인더재를 경화시키는 단계와,
g. 경화된 미립 경화 가능 바인더재의 시트를 선택적으로 굴곡시키는 단계를 포함한다.
본 발명은,
a. 프라이머 코팅을 보유한 제1 면, 이에 대향하는 제2 면 및 서로 대향하는 단부들을 갖는 가요성 배킹과,
b. 상기 배킹에서 이격된 형상 패턴을 보유한 말단 및 배킹 상의 프라이머 코팅에 부착된 부착단을 각각 가지며 연마 입자 및 경화된 미립 바인더를 포함하는 복수의 형상 구조물을 포함하는 가요성 연마 제품을 추가로 제공한다.
본 발명은,
a. 경화된 프라이머 코팅을 보유한 제1 면, 이에 대향하는 제2 면 및 서로 대향하는 단부들을 갖는 가요성 배킹과,
b. 상기 배킹의 상기 제1 면 상의 경화된 프라이머 코팅에 부착된 경화된 미립 바인더재 및 연마 입자를 포함하는 엠보싱 처리된 연마층을 포함하는 연마 제품을 추가로 제공한다.
또한, 본 발명은,
a. 사실상 수평 배치된 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 가요성 배킹을 지지하고 분배하기 위한 프레임과,
b. 배킹의 제1 면 위에 경화 가능한 프라이머재를 피복시키기 위한 프라이머 분배 시스템과,
c. 배킹의 제1 면에 프라이머 코팅을 제공하기 위해 경화 가능한 프라이머재를 적어도 부분적으로 경화시키기 위한 프라이머 경화 시스템과,
d. 미립 경화 가능 바인더재 및 연마 입자의 혼합물을 수용하고 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 미립 경화 가능 바인더재 및 연마 입자의 혼합물을 포함하는 층을 피복시키기 위한 분배 장치와,
e. 연화된 경화 가능한 바인더와 연마 입자를 포함하는 층을 제공하기 위해 인접한 연마 입자들을 점착시키도록 미립 경화 가능 바인더를 연화시키기 위한 미립 바인더 연화 시스템과,
f. 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 제공하도록 연화된 미립 경화 가능 바인더 접착제 입자를 포함하는 층을 엠보싱 처리하기 위한 엠보싱 장치와,
g. 경화된 프라이머 코팅에 부착된 엠보싱된 표면을 갖는 경화된 바인더재 및 연마 입자를 포함하는 층을 배킹의 제1 면 상에 제공하기 위해, 미립 경화 가능 바인더재를 경화시키고 적어도 부분 경화된 프라이머를 경화시키기 위한 미립 바인더 경화 시스템과,
h. 경화된 영구 분리 형상 구조물을 보유한 배킹을 굴곡시키기 위한 선택적 굴곡 장치를 포함하는 연마 제품 제조 장치를 추가로 제공한다.
본 발명은,
a. 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 가요성 배킹과,
b. 제1 면 위에 있는 경화된 프라이머 코팅과,
c. 경화된 프라이머 코팅에 부착된 경화된 미립 바인더와 연마 입자로 구성되는 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 포함하는 엠보싱 처리된 상부면을 갖는 연마층을 포함하는 연마 제품을 추가로 제공한다.
용어의 정의
"배킹"이란 본 명세서에서 설명되는 유형의 연마 제품의 이용 조건을 지탱할 수 있는 가요성 판재를 의미한다.
"형상 구조물"이란 입방형, 직사각 블록형, 직각 기둥형, 리브형, 절두 원추형 또는 절두 피라미드형과 같이 높이, 폭 및 깊이를 포함한 세 가지 치수를 갖는 구조물을 의미한다.
"임시 형상 구조물"이란 영구 형상 구조물로 전환 될 때까지 작은 접촉에 의해 쉽게 변형될 수 있는 일시적 상태에 있는 구성 요소들을 포함하는 형상 구조물을 의미한다.
"미립 경화 가능 바인더재"란 실온에서 고체 상태이고 입자들을 제공하도록 처리되었으며, 열가소성인 경우 가열 및 후속 냉각 작업에 의해 또는 열경화성이거나 가소성인 경우 열이나 그 밖의 충분한 에너지원에 충분히 노출시킬 때 연화되고 경화될 수 있는 바인더재를 의미한다.
"경화된 미립 바인더"란 이전에 미립상이었던 것으로 더이상 미립 특성을 갖지 않는 경화된 바인더 덩어리를 형성하도록 연화되고 경화된 바인더를 의미한다.
프라이머 코팅과 관련하여 "적어도 부분 경화된 프라이머"란 조작 가능하지만 열경화성인 경우 완전히 가교되지 않거나 열가소성인 경우 완전히 용해되지 않도록 충분히 점착성이 있는 프라이머 코팅을 형성하는 물질을 의미한다.
"변형 가능한 구조물"이란 연화된 미립 경화 가능 바인더재와 경화 가능 바인더재로 경화되기 전 연마 입자의 혼합물로 구성된 형상화 가능한 덩어리를 의미한다.
"영구 형상 구조물"이란 작업물의 표면을 연마하거나 변경시키기 위해 이용될 때를 제외하고 작은 접촉에 의해 변하지 않는 형상 구조물을 의미한다.
미립 바인더재와 관련하여 "연화"란 미립 바이더재를 한정된 입자 형상을 갖는 고상으로부터 더이상 한정된 형상을 갖는 대신 액체, 점성 액체 또는 반액체 덩어리와 같이 유동 가능한 물리적 형태로 전환시키는 것을 의미한다.
경화 가능한 바인더 또는 프라이머재와 관련하여 "경화된"이란 최종 제품이 연마 제품으로 기능할 정도로 재료가 경화되는 것을 의미한다.
배킹의 배치와 관련하여 "사실상 수평 배치된"이란 배킹의 표면에 배치되는 건조한 미립 혼합물을 포함한 임시 형상 구조물이 배킹 배치의 사실상 수평면에서의 어떤 경사에 의해 야기되는 입자 운동 때문에 형상이 변경되지 않는 방식으로 배치되는 것을 의미한다. 즉, 배킹은 사실상의 수평 배치에 의해 적절히 배치될 수 있다.
미립 경화 가능 바인더재를 설명할 때 쓰이는 "건조한"이란, 비록 소량의 액체가 통상적으로 미립 경화 가능 바인더재의 미립 특성을 변경시키지 않는 개질제로 첨가되더라도 미립 경화 가능 바인더재가 미립 상태로 남아 있는 정도로 액상 물질이 실질적으로 없는 것을 의미한다.
구조물의 말단을 지칭할 때 "형상 패턴"이란 융기 영역 및 함몰 영역을 갖는 것을 의미한다.
구조물의 말단에서의 패턴을 설명하기 위해 쓰일 때 "정밀 형상"이란 구조물의 연화된 말단에 패턴을 부여하기 위해 이용되는 캐비티와 융기 영역을 갖는 주형을 이용하여 얻어진 것이 전도된 형태인 패턴을 의미한다.
연마층의 표면을 지칭할 때 "엠보싱 면"이란 엠보싱 롤 또는 판에 의해 처리된 후 배킹의 표면까지 이어질 수 있는 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴이 층의 표면에 부여된 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 연마 제품 제조 방법 및 장치를 도시한 개략도이다.
도2와 도3은 도1에 도시된 장치의 부품을 형성할 수 있는 천공 드럼을 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명에 따라 제조된 연마 디스크의 상부 평면도이다.
도5는 도4에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 연마 제품의 일부를 5-5 선을 따라 취한 개략적 확대 단면도이다.
도6은 본 발명에 따라 제조된 다른 연마 제품의 상부 평면도이다.
도7은 도6에 도시된 연마 제품의 일부를 7-7 선을 따라 취한 개략적 확대 단면도이다.
도8은 이용될 때 일반적으로 추적하지 않는 본 발명에 따른 제품을 제조하기 위해 이용될 수 있는 연마 형상 패턴의 상부 평면도이다.
도9는 본 발명에 따른 연마 제품의 형상 구조물의 말단을 33배율로 촬영한 SEM 광현미경 사진이다.
도10은 본 발명에 따른 연마 제품의 파단된 형상 구조물의 측면을 33배율로 촬영한 SEM 광현미경 사진이다.
도11은 본 발명의 연마 제품의 형상 구조물의 말단을 평탄화하고 압축하여 형성된 파단된 형상 구조물의 측면을 33배율로 촬영한 SEM 사진이다.
도12는 본 발명에 따른 다른 연마 제품 제조 방법과 장치의 개략도이다.
도13은 도12에 도시된 방법으로 제조된 제품의 평면도이다.
도14는 도13에 도시된 제품의 측면도이다.
도15는 본 발명의 방법에 의해 제조된 다른 디스크형 제품의 평면도이다.
도16은 도15에 도시된 제품을 제조하기 위한 유형의 분말 패턴을 피복시킬 수 있는 분배 드럼을 도시한다.
도17은 본 발명에 따른 연마 제품을 보유한 회전 가능한 플랩의 측면도이다.
도1은 본 발명에 따른 연마 제품을 제조하기 위한 한 방법의 개략도이다. 도1에 도시된 장치는 가요성 배킹(10)을 지지하고 롤(11)과 같은 공급원에서 분배 하기 위한 상세히 도시 안된 프레임을 포함한다. 바람직한 가요성 배킹은 종이, 직물, 부직포, 캘린더 부직포, 고분자막, 스티치 접합 천, 개방형 셀 발포체, 밀폐형 셀 발포체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된다. 배킹(10)은 제1 면(12) 및 이에 대향하는 제2 면(13)을 가지며 제1 면(12)이 사실상 수평 배치 상태로 배치되도록 분배된다. 프라이머 분배 스테이션(14)은 프라이머재(16)를 수용하기 위한 공급 챔버와 제1 면(12) 위에 프라이머재(16)의 박층을 코팅하기 위한 나이프 코팅기(15)를 포함한다. 프라이머 코팅은 바람직하게는 분말로서 도포되며 적어도 두 개의 서로 다른 바인더재의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 프라이머재는 열경화성 바인더이다. 바람직한 프라이머는 열경화성 수지(예컨대, 열경화성 폴리에스테르 수지)로 된 제1 입자와 열가소성 수지 입자(예컨대, 열가소성 폴리에스테르 입자)로 된 제2 입자의 미립 혼합물이다.
분말 프라이머재는 초기에는 점착성이 없지만 배킹(10)의 제1 면(12) 상으로 균일하게 피복된다. 프라이머 분배 스테이션의 코팅기는 나이프 코팅기로 도시되어 있지만 프라이머는 정전 용사기 또는 계측 벨트나 진동 장치로부터의 적하와 같은 그 밖의 공지된 다양한 코팅 방법 중 임의의 방법을 이용하여 도포될 수도 있다. 프라이머 코팅은 초벌 처리된 영역이 나중에 영구 형상 구조물과 정렬되도록 영구 형상 구조물에 대해 이용되는 패턴과 유사한 불연속 패턴으로 피복될 수도 있다. 프라이머재의 코팅을 보유하는 배킹(10)은 복수의 히터가 설치된 가열면(19)의 초기 부분 위로 전달됨으로써, 프라이머재의 코팅을 보유한 배킹이 가열면(19)을 빠져나감에 따라 분말 프라이머재가 더이상 분말이 아니고 부분적으로 그러나 완전하지 않게 경화되도록 가열면(19)의 초기 부분이 가열면(19)의 최종 부분과 다른 온도에 있게 된다. 온도는 예컨대 가열면(19) 초기 부분의 100 ℃(212 ℉)에서 예컨대 가열면(19) 최종 부분의 150 ℃(302 ℉)까지 변할 수 있다. 배킹이 별도의 작업으로 초벌 처리되는 경우 프라이머 코팅 스테이션과 경화 스테이션은 제거될 수 있다. 이와 달리, 하나 이상의 추가 프라이머나 타이 코트(tie coat) 코팅이 부분 경화된 프라이머 코팅에 도포될 수도 있다. 이런 추가 코팅은 분말 코팅 또는 기술분야에서 공지된 그 밖의 기술에 의해 도포될 수 있다. 이와 달리, 프라이머는 예컨대, 배킹 구조물 내로 고온 용융 접착 섬유 또는 미립자의 합체를 통해 배킹에 의해 마련될 수도 있다.
그 후, 부분 경화된 프라이머재를 보유한 배킹(10)은 공전 롤(17) 둘레로 전달되어 수직 방향으로 배치된 상태로 공전 롤(18)에 도달하고 공전 롤(18) 상에서 하향하게 된다. 분배 장치(20)는 부피 측정식 공급기(23), 진동식 공급기(31), 내부 와이퍼 블레이드(22)를 포함한 천공 드럼(21), 선택적 외부 세정 막대(35) 및 종동 지지 롤(30)을 포함한다. 미립 경화 가능 바인더재와 연마 입자의 혼합물(24)이 용적 공급기(23)로 도입되면 용적 공급기(23)는 미립 혼합물(24)의 유동(25)을 진동식 공급기(31) 내로 보내고, 진동식 공급기(31)는 천공 드럼(21)의 개구(26)를 통해 혼합물을 보내는 균일한 판형 유동(25a)을 생성한다. 본 설비는 균일한 판형 유동을 생성하기 때문에 바람직하다. 그러나, 다른 설비를 이용하여 동일 결과를 달성할 수 있다. 세정 막대(35)가 드럼(21) 외면에서 불필요한 미립재를 제거하기 위해 배치된다. 와이퍼 블레이드(22)는 드럼(21) 내부에 배치되어 입자의 혼합물(24)을 수거하고 천공 드럼(21)이 반시계 방향으로 회전될 때 개구(26)로부터 임시 형상 구조물(27)을 분배한다. 부분 경화된 프라이머 코팅을 보유한 배킹(10)이 공전 롤(18)을 돌아 천공 드럼(21) 둘레로 전달될 때 드럼(21)의 회전은 계속되어, 결국 배킹(10)의 부분 경화된 프라이머 코팅면에 임시 형상 구조물(27)을 피복시킨다.
도2 및 도3은 드럼(21)으로 작용할 수 있는 다른 드럼을 도시한 도면이다. 도2는 복수의 개구(101)가 형성된 드럼(100)을 도시한다. 드럼(100)은 대략 10 내지 100 센티미터, 이하 "㎝"(3.9 내지 39 인치, 이하, "in")의 외경과, 20 내지 120 ㎝(7.9 내지 47 in)의 길이와, 0.25 내지 6.35 ㎝(0.010 내지 0.25 in)의 벽 두께를 가질 수 있다. 개구(101)는 약 0.76 내지 30 ㎜(0.03 내지 1.18 in)의 범위에 있을 수 있다. 드럼(100)을 형성하는 재료는 설명되는 처리 조건을 충분히 지탱할 수 있어야 한다. 드럼(100)을 형성하기에 적절한 재료로는 스테인리스 강, 냉연강, 금속 합금, 전자 증착 니켈 및 예컨대 상표명 테플론(TEFLON)으로 판매되는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 가소성 재료가 있다. 복수의 개구(201)를 구비한 드럼(200)을 도시한 도3에 도시된 바와 같이, 드럼의 개구는 임의의 다양한 형상을 가질 수 있다. 드럼은 적절히 장착된 천공 벨트로 대체될 수 있다.
이렇게 피복된 배킹(10)은 복수의 히터가 설치된 가열면(28) 위로 전달됨으로써 가열면(28)의 초기 부분이 제1 온도를 갖고 가열면(28)의 최종 부분이 제2 온도를 갖는 상태로 150 ℃ 내지 250 ℃(302 내지 482 ℉)의 온도 범위에서 가열된다. 미립 경화 가능 바인더재는 초기에 가열면(28) 위로 전달되어 연화됨으로써 액상 또는 반-액상이 되며, 그 결과 유동 가능하게 되고 인접한 연마 입자를 적시거나 점착 또는 결합시키며, 추가 에너지가 인가됨에 따라, 바람직하게는 인접한 연마 입자들을 영구 점착시키도록 교차 결합되어 임시 형상 구조물을 영구 형상 구조물(29)로 전환시킨다. 미립 경화 가능 바인더재가 보다 낮은 성분으로, 즉 약 50 체적% 미만으로 존재할 경우, 최종 임시 형상 구조물은 사실상 다공성을 갖는다. 즉, 인접한 연마 입자들 사이에 기공이 존재한다. 다공성은 바람직하기는 하지만 필수적이지는 않다. 이런 다공성은 경화된 영구 형상 구조물의 침식 특성에 기여한다. 형상 구조물(27)의 단부들이 연화되어 변형 가능하게 된 후 형상 구조물(27)의 말단과 접촉하도록 위치된 냉각된 접촉 또는 엠보싱 롤(32)이 연화된 형상들과 접촉할 수 있게 되어, 형상 구조물의 2차 특징부를 압축, 치밀화, 평평화 또는 엠보싱 처리를 한다. 도10은 형상 구조물의 말단이 접촉 롤(32)에 의해 처리되지 않을 때, 다소 불규칙한 말단부가 얻어진 것을 보여준다. 접촉 롤(32)은 형상 구조물의 말단에 엠보싱 패턴을 제공하기 위해 융기 영역 및 함몰 영역을 포함하는 표면 패턴을 가질 수 있다. 도11은 형상 구조물의 말단이 접촉 롤(32)에 의해 처리될 때, 보다 편평한 말단이 얻어진 것을 보여준다. 열전달 과정을 증대시키고 교차 연결율을 향상시키거나 열전달 과정이 수행될 수 있는 속도를 증가시키기 위해 추가 적외선 히터(33)가 가열면(28) 위에 위치될 수 있다. 또한, 부분 경화된 프라이머 코팅은 바람직하게는 영구 형상 구조물을 배킹의 제1 면 상에 있는 프라이머 코팅에 영구 부착시키기 위해 적절히 가열된 표면(28) 위로 전달됨으로써 교차 연결된다. 그 후, 마무리된 연마 제품은 차후 전환 작업을 위해 롤(34)에 권 취된다.
임시 형상 구조물은 무작위 또는 규칙적 패턴으로 피복될 수 있다. 패턴은 바람직하게는 제품이 벨트나 디스크로 사용될 때 바람직하지 않은 표면 특징이나 "트래킹(tracking)"을 부여하는 것을 방지하도록 선택된다.
형상 구조물의 형상은 임의의 다양한 기하학적 구성일 수 있다. 배킹과 접촉하는 형상의 기부는 복합 구조물의 말단보다 크거나 작은 표면적을 가질 수 있다. 형상 구조물은 원추형, 절두 원추형, 삼면 피라미드형, 절두 삼면 피라미드형, 사면 피라미드형, 절두 사면 피라미드형, 사각 블럭형, 입방형, 직각 기둥형, 직립 개관형, 반구형, 반구형 말단을 구비한 직각 기둥형, 직립 리브형, 곡면 말단을 구비한 직립 리브형, 다각형 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 형상을 가질 수 있다. 구조물의 형상은 프리즘형, 평행사변형 또는 임의의 단면을 갖는 기둥과 같이 그 밖의 많은 기하학적 형상 중에서 선택될 수 있다. 일반적으로, 피라미드형 구조를 갖는 형상 구조물은 기부를 포함하지 않고 세 개, 네 개, 다섯 또는 여섯 개의 면을 가질 수 있다. 이런 피라미드 구조체들은 편평하거나 포물선 모양의 측면을 가질 수 있으며 그 중심부가 각각의 기부 상으로 돌출되지 않은 말단(정점)을 가질 수 있다. 이런 피라미드형 구조체들은 이들 각 기부의 평면 내로 돌출한 정점들이 각각의 기부 영역과 일치하지 않도록 그 기부에 대해 언더컷될 수 있다. 기부에서 형상 구조물의 단면 형상은 말단에서의 단면 형상과 다를 수 있다. 일부 경우, 제품의 수명 내내 균일한 단면을 제공하기 위해, 이것이 이용될 때, 연마 제품의 두께 전체에 균일한 절개부를 제공하기 위한 형상을 갖는 예컨대, 입방형, 리브형, 직각 기둥형의 형상 구조물을 갖는 것이 바람직하다. 이들 형상 사이의 전이부는 평활하고 연속적일 수 있거나 불연속적인 계단이 형성될 수 있다. 또한, 형상 구조물은 서로 다른 형상의 조합 형상을 가질 수 있다. 형상 구조물은 여러 줄로, 나선형으로, 소용돌이 형상으로 또는 격자식으로 배열될 수 있거나 무작위로 배치될 수 있다. 또한, 형상 구조물은 기술분야의 공지된 방법에 의해 미경화 상태로 개조될 수 있다. 예컨대, 형상 구조물은 평활하거나 패턴화된 롤에 의해 캘린더 처리되거나 망에 의해 엠보싱 처리될 수 있다. 또는, 형상 구조물은 적절한 엠보싱 공구에 의해 경화 안된 미립 경화 가능 바인더재의 불연속 시트로부터 형성될 수 있다.
미립 경화 가능 바인더재는 선택된 바인더재에 따라 다양한 기술에 의해 경화될 수 있다. 열가소성 바인더재는 냉각에 의해 경화될 수 있다. 가교식 경화 가능한 바인더재는 열, 가시광, 자외광, 전자빔, 적외선, 유도 에너지, 초단파 및 이들의 조합 중에서 선택되는 에너지원에 노출시킴으로써 경화될 수 있다.
선택적으로, 코팅[즉, "사이즈" 코팅]이 영구 구조물의 적어도 일부에 도포되어 영구 형상 구조물과 동시에 경화될 수 있다. 이와 달리, 이런 추가 코팅은 사전 경화된 영구 형상 구조물에 도포되어 종래의 다양한 기술에 의해 경화될 수도 있다.
본 발명의 연마 제품은 일단 형성된 후 디스크, 사각 시트, 벨트, 플랩 휠, 플랩 디스크, 디스크 적층체를 압착 접합하여 형성된 휠, 박판재를 나선 권취하여 형성된 휠 등과 같이 임의의 다양한 형상으로 전환될 수 있으며 다양한 작업물에 이용될 수 있다. 이런 작업물은 금속, 플라스틱, 목재, 복합재, 유리, 세라믹, 광학재, 도장 기판, 플라스틱 피복 기판, 자동차 외장, 콘크리트, 석재, 박층체, 성형 플라스틱, 소성 클레이 제품, 시트로크(sheetrock), 석고, 주입 바닥재, 보석 원석, 플라스틱 박판재, 고무, 가죽, 천 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다. 금속으로는 스테인리스강, 철, 황동, 알루미늄, 구리, 주석, 니켈, 은, 아연, 금, 플라티늄, 코발트, 크롬, 티탄, 이들의 합금 및 그 혼합물을 포함할 수 있다.
도4 및 도5를 참조하면, 도4에는 본 발명에 따라 제조된 연마 디스크의 상부 평면도가 도시되어 있다. 도5는 도4에 도시된 연마 제품의 일부를 5-5 선을 따라 취한 개략적 확대 단면도이다.
실척으로 도시 안된 도5에 도시된 제품(40)은 가요성 배킹(41)과 프라이머 코팅(42)과 각각 연마 입자(44) 및 경화된 미립 바인더(45)를 포함하는 복수의 형상 연마체(43)를 포함한다. 도4 및 도5에 도시된 형상 연마체의 패턴은 연마체(43)들이 종방향과 횡방향 모두에 대해 여러 줄로 정렬된 규칙적 배열을 보여준다. 형상 연마체의 배열은 정렬될 필요가 없으며 어떤 경우에는 프라이머 코팅된 배킹 상에 형상체들의 무작위 패턴을 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 형상 연마체들이 마무리되는 작업물의 표면에 트래킹을 일으킬 경우, 이런 트래킹이 원하는 결과가 아니라면 규칙적 배열은 바람직하지 않을 수 있다. 도8은 통상적으로는 트래킹을 일으키지 않는 규칙적 패턴의 형상 구조물을 구비한 제품을 생성할 수 있는 천공 드럼을 위한 개구들의 패턴을 도시한다.
도6과 도7도 또한 실척으로 도시된 것이 아니며, 배킹(51)과 프라이머 코팅(52)과 복수의 형상체(53)를 포함하는 연마 제품(50)을 보여준다. 각각의 형상체는 경화된 미립 바인더재(55)에 의해 서로 접착된 연마 입자(54)를 포함한다. 도6에 도시된 형상체도 마찬가지로 배향되어 있지만 종방향 및 횡방향으로 모두에 대해 여러 줄로 배열되지 않은 배열을 도시한다. 도6과 도7에 도시된 형상체는 평탄화된 상부(56)를 갖는 절두 원추체이다.
도 1에 도시된 장치와 방법은 본 발명의 제품을 제조하는 유일한 방법과 장치로서 해석되어서는 안된다. 도 1에 도시된 방법과 장치는 다양한 단계가 연속 공정으로 순차로 제공되어 본 발명의 제품을 신속히 준비하는 방법을 제공하기 때문에 바람직한 방법이다. 발명예 1에는 배치(batch) 공정으로 제품을 제조하는 다른 방법이 설명되어 있다. 본 명세서에 설명된 제품에 대응하는 형상과 패턴을 갖는 복수의 캐비티를 구비한 중실형 롤을 포함하는 회전식 몰드를 이용하는 또다른 제품 제조 방법이 제공될 수 있다. 회전식 몰드의 요홈은 회전 몰드의 상부에 공급 장치와 와이핑 막대를 수반한 상술한 분배 설비에서 분배되는 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 수납하기 위한 적절한 크기를 가질 수 있으며, 따라서 적절한 크기의 임시 구조물을 형성한다. 회전시, 임시 구조물은 기공 충전 단계 직후 롤의 표면에 대해 도입된 부분 경화된 프라이머 코팅된 배킹에 의해 지지된다. 배킹 상에 전도될 때, 임시 형상 구조물은 미립 경화 가능 바인더를 연화시키거나 용융시키고 인접한 연마 입자들 간의 점착을 제공되는 적절한 가열 영역 내로 전달된다. 이와 달리, 캐비티를 보유한 롤이 추가 캐리어 막 또는 심지어 스펀본 드 천과 함께 이용될 수도 있다. 캐리어 막은 캐비티의 동일한 패턴, 크기 및 형상와 일치하도록 사전 형성되거나 진공으로 현장 형성되거나, 기계적으로 형성되거나 열-기계적으로 형성될 수 있다. 라이너의 캐비티가 처음 충전되고, 뒤이어 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 수용한 후, 전도될 때, 라이너는 캐비티를 보유한 롤로부터 부분 경화된 프라이머 코팅된 배킹으로 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물이 완전 전사되도록 도울 수 있다. 이와 달리, 형성된 막 또는 스펀본드 천이 형성과 별도의 단계에서 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물로 처음 충전되고, 뒤이어 인접한 연마 입자들을 접합시키기 위해 충전된 캐비티에 열을 가할 수도 있다. 이와 달리, 천공 벨트가 수평 배치된 배킹 위로 배치됨과 함께, 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물로 천공 벨트 내의 천공을 충전하도록 돕기 위해, 진공이 천공 벨트에 의해 덮혀진 배킹 아래로 도입될 수도 있다. 진공은 성형 벨트를 회수할 때 그 형상을 유지하면서 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물에 대한 압분 처리를 돕기 위해 제공된다. 소형 축적의 컵케익이나 머핀을 굽기 위한 그릇을 닮은 몰드에 복수의 임시 구조물을 성형하는 다른 제품 제조 방법이 제공될 수 있다. 몰드 내의 요홈은 적절한 크기의 임시 구조물을 형성하기 위해 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 수납하기 위한 적절한 패턴, 크기 및 형상을 가질 수 있다. 부분 경화된 프라이머 코팅을 갖는 적절한 배킹 상으로 몰드를 전도시키면 형상 구조물을 제공하게 되고, 그 후 형상 구조물은 가열된 미립 경화 가능 바인더를 연화 또는 용융시키고 인접한 연마 입자들 사이에 접합을 제공하는 적절한 가열 영역으로 전달될 수 있다. 분명히, 본 발명은 도1에 도시된 방법보다 훨씬 번거로울 수 있지만 본 발명의 제품을 제공함에 있어 유용할 것이다. 또다른 방법은 우선 배킹 상에 수반된 부분 경화된 프라이머 코팅에 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 도포하는 단계를 포함한다. 그 후, 원하는 형상체 형상에 대응하는 개구를 갖는 쿠키 절단기형 격자가 입자 코팅에 압입되어 분리 영역을 제공한다. 본 실시예는 도12 내지 도14에 도시되어 있다. 그 후, 격자는 배킹 상의 임시 형상 구조물을 변경하지 않도록 주의해서 제거된다. 그 후, 임시 형상 구조물을 보유한 배킹은 상술한 바와 같이 가열되어 임시 구조물을 영구 구조물로 전환시킨다. 이와 달리, 적절한 패턴을 구비한 쿠키 절단기 방법 또는 심지어 엠보싱 롤이 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 연화되었지만 경화 안된 균일층에 적용될 수도 있다. 또다른 방법은 초기 형상(들)이 상술한 기술 중 임의의 기술에 의해 부여된 후 캘린더 처리, 엠보싱 처리 등에 의해 연화된 형상 구조물의 2차 패턴을 부가하는 단계를 추가로 포함한다.
쿠키 절단기 격자 또는 엠보싱 기술을 이용하지 않고 특징물 사이에 최소의 공간이 형성된 무작위 형상 패턴을 부여하는 다른 방법은 배킹 상의 부분 경화 프라이머 코팅 상으로 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 균일 코팅을 경화시키는 것이다. 판상 연마 제품은 균열 크랙에 의해 분리되지만 배킹에 단단히 부착된 개개의 무작위 형상을 형성하도록 용이하게 균열될 수 있다. 보통 절곡이라 부르는 이런 균열 작업은 연마 제품의 유연성을 증가시킨다. 본 발명의 다른 제조 방법도 가능할 수 있으며 본 명세서를 숙독한 기술분야의 당업자라면 생각해 낼 수 있을 것이다.
도12는 본 발명의 다른 연마 제품 제조 방법을 도시한다. 도12에서, 배킹 공급 롤(61)은 상부면(62) 및 바닥면(63)을 구비한 배킹(60)을 분배한다. 배킹(60)은 배킹(60)에 미립 프라이머재의 얇은 코팅을 피복시키기 위해 미립 프라이머(66)와 나이프 엣지 코팅 블레이드(65)를 포함하는 분배 스테이션(64)으로 공급된다. 프라이머재는 히터(69)를 이용하여 가열되어 배킹의 상부면(62)에 부착되도록 충분히 연화된다. 다른 코팅 스테이션은 미립 경화 가능 바인더재 및 미립 연마 입자의 혼합물(71)을 프라이머 코팅된 배킹 상으로 공급하여 이를 나이프 블레이드(68) 아래의 코팅 스테이션(70)을 통과시킴으로써 배킹(60)의 프라이머 코팅면 상에 미립 경화 가능 바인더재 및 미립 연마 입자의 비교적 두터운 혼합물 층을 제공한다. 미립재의 코팅은 연마 입자를 함유하는 미립 경화 가능 바인더의 중실형 연속 층을 형성한다. 사실상 본 층은 히터(72) 상에서 연화되는 미립 경화 가능 바인더재 내의 미립 연마 입자의 시트이다. 본 코팅은 냉각 롤(75, 76) 사이를 통과하게 되며, 이때 롤(75)은 연마 입자와 연화된 미립 경화 가능 바인더재의 연속층에 도13에 도시된 바와 같은 절단 패턴과 엠보싱면을 제공하기 위해 절단 엣지가 설치된 엠보싱 롤이다. 롤(75) 상의 나이프 엣지는 테이퍼 되어 있고 기부에서 인접하고 상부에서 약간 분리되어 있는 정사각체들의 수집물을 제공하기 위해 배킹까지 연화된 미립 바인더와 접착제의 층을 절단하기에 충분하며, 그 후 이 수집물은 경화된 제품(79)을 제공하기 위해 히터(77, 78) 사이로 통과하게 된다. 롤(75) 상의 엠보싱 면이 배킹까지 연장되는 패턴으로 연마 입자 및 연화된 미립 바인더의 층을 엠보싱시키기에 충분하다면 롤(75) 상의 나이프 엣지는 제거될 수 있다. 그 후, 경화된 제품(79)은 권취 롤(80)에 권취되어 권취 롤에서 또다른 제품으로 전환될 수 있다. 도13은 도12에 도시된 과정에 의해 제조된 제품의 상부 평면도이다. 절단선(81, 82)은 도13 및 도14에 도시된 바와 같이 배킹(60) 상에 정사각 연마체를 제공하도록 교차한다. 도13에 도시된 절단체의 형상은 임의의 다양한 형상 수 있다. 또한, 이들 절단체는 절단기 블레이드의 설계에 따라 긴 모양의 직사각형 또는 삼각형일 수 있다. 본 제품은 연마 벨트를 제조하기 위한 디스크 또는 스트립으로 절단될 수 있다. 또다른 대안예는 융기부와 함몰부를 갖는 구조화된 연마면을 제공하기 위해 도13 및 도14에 도시된 절단 패턴을 포함하지 않는 제품의 표면이 경화되기 전에 엠보싱 롤을 이용하여 패턴을 엠보싱하는 것이다.
도15는 장착을 위한 중심 개구(91)와 원형 배킹(92)을 포함하는 디스크(90)의 상부 평면도를 도시한 것으로, 원형 배킹(92)은 그 주연부에 임의의 다양한 제품의 표면을 연마하기 위해 공구에 장착되어 그 주연부 상에서 이용될 수 있는 연마 제품을 제공하도록 배킹(92)의 상면에 소정 패턴으로 피복된 서로 이격된 복수의 장형 연마체(93)를 포함한다. 도15에 도시된 분말의 패턴은 도1에 도시된 공정을 이용하여 제공될 수 있으며, 이때 도16에 도시된 드럼(160)은 도15에 도시된 패턴을 제공할 수 있는 피복 개구(161)의 패턴을 갖는다.
도17은 회전형 플랩 롤을 제공하기 위해 본 발명의 제품(102)의 직사각형 절단 시트가 부착되고 부직 연마 제품(103)의 스트립이 삽입된 코어(101)를 갖는 회전형 연마 제품(100)을 도시한다. 플랩의 내측단은 임의의 적절한 접착재에 의해 코어(101)의 외면에 부착될 수 있다. 필요한 경우, 더 많은 보강을 부여하고 플랩 방출을 방지하기 위해 회전 롤의 양 측면 상의 지지 플랩들이 롤(100)의 양 측면에 부가될 수 있다.
연마 입자
통상적으로, 본 발명의 연마 입자는 경화된 미립 경화 가능 바인더재에 분산된 복수의 연마 입자를 포함하는 적어도 하나의 형상 구조물을 포함한다. 연마 입자들은 바인더에 균일하게 분산되거나, 이와 달리 연마 입자들은 바인더에 불균일하게 분산될 수도 있다. 연마 입자들은 최종 연마 제품이 보다 일관된 절삭능을 갖도록 바인더에 균일하게 분산되는 것이 바람직하다.
연마 입자의 평균 입도는 약 1 내지 1800 ㎛(39 내지 71,000 마이크로인치), 통상적으로 약 2 내지 750 ㎛(79 내지 30,000 마이크로인치), 가장 일반적으로 약 5 내지 550 ㎛(200 내지 22,000 마이크로인치)의 범위에 있을 수 있다. 연마 입자의 크기는 통상적으로 연마 입자의 가장 긴 치수로 특정된다. 대부분의 경우, 입자 크기의 범위 분포가 있을 수 있다. 어떤 경우, 입자의 크기 분포는 최종 연마 물품이 연마되는 작업물에 일정한 표면 마무리를 제공하도록 엄밀하게 제어되는 것이 바람직하다.
바람직한 연마 입자는 융해 산화알루미늄, 세라믹 산화알루미늄, 졸 겔 알루미나계 세라믹, 탄화규소, 유리, 산화세륨, 융해 알루미나-지르코니아, 천연 압착 산화알루미늄, 열처리 산화알루미늄, 산화지르코늄, 석류석, 금강사, 입방체 질화붕소, 다이아몬드, 경질 미립 고분자재, 금속 및 이들의 조합과 응집물로 이루어진 그룹에서 선택된다.
종래의 경질 연마 입자의 예로는 융해 산화알루미늄, 열처리 산화알루미늄, 화이트 융해 산화알루미늄, 블랙 탄화규소, 그린 탄화규소, 이붕화티탄, 탄화붕소, 탄화텅스텐, 탄화티탄, 다이아몬드(천연 및 인공 모두), 이산화규소, 산화철, 크로미아(chromia), 산화세륨, 산화지르코늄, 이산화티탄, 실리케이트, 산화주석, 입방체 질화붕소, 석류석, 융해 알루미나 지르코니아, 졸 겔 연마 입자 등이 있다. 졸 겔 연마 입자의 예는 미국 특허 제4,314,827호[레이씨이저(Leitheiser) 등], 제4,623,364호[코트링거(Cottringer) 등], 제4,744,802호[쉬바벨(Schwabel) 등], 제4,770,671호[몬로(Monroe) 등] 및 제4,881,951호[우드(Wood) 등]에서 확인될 수 있다.
본 명세서에서 연마 입자란 고분자, 세라믹 또는 유리를 이용하여 서로 접합되어 연마 응집물을 형성하는 단일 연마 입자들도 포괄한다. 연마 응집물은 미국 특허 제4,311,489호[크레스너(Kressner)], 제4,652,275호[블뢰셔(Bloecher) 등], 제4,799,939호(블뢰셔 등) 및 제5,500,273호[홀름즈(Holmes) 등]에 보다 잘 설명되어 있다. 이와 달리, 연마 입자들은 입자간 인력에 의해 서로 접합될 수도 있다.
연마 입자는 그와 관련된 형상을 가질 수도 있다. 이런 형상의 예로는 막대형, 삼각형, 피라미드형, 원뿔형, 중실 구형, 중공 구형 등이 있다. 이와 달리, 연마 입자는 무작위적으로 형상화될 수도 있다.
연마 입자는 입자에 원하는 특성을 제공하는 물질로 피복될 수 있다. 예컨대, 연마 입자의 표면에 도포되는 물질은 연마 입자와 고분자 간의 점착력을 향상 시키는 것으로 보인다. 또한, 연마 입자의 표면에 도포되는 물질은 연화된 미립 경화 가능 바인더재 내의 연마 입자의 점착력을 향상시킬 수 있다. 이와 달리, 표면 코팅이 최종 연마 제품의 절삭 특성을 변경하고 향상시킬 수도 있다. 이런 표면 코팅은 예컨대, 미국 특허 제5,011,508호[왈드(Wald) 등], 제3,041,156호[로우즈(Rowse) 등], 제5,009,675호[쿤쯔(Kunz) 등], 제4,997,461호[마코프-매쓰니(Markhoff-Matheny) 등], 제5,213,591호[셀릭카야(Celikkaya) 등], 제5,085,671호[마틴(Martin) 등] 및 제5,042,991호(쿤쯔 등)에 설명되어 있다.
충전제
본 발명의 연마 물품은 충전체를 추가로 포함하는 연마 구조물을 포함할 수 있다. 충전제는 평균 입도 범위가 0.001 내지 50 ㎛(0.039 내지 1900 마이크로인치), 통상적으로 1 내지 30 ㎛(39 내지 1200 마이크로인치) 사이의 범위에 있는 규칙적, 불규칙적, 장형, 판형, 막대형 등 임의의 형상을 갖는 미립재이다. 충전제는 분말 유동을 돕기 위해 희석제, 윤활제, 연마 보조제 또는 첨가제로서 기능을 할 수 있다. 본 발명을 위해 유용한 충전제의 예로는 (탄산칼슘, 탄산칼슘 마그네슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘과 같은) 금속 탄산염과, (석영, 유리 비드, 유리 기포, 유리 섬유와 같은) 이산화규소와, (운모, 클레이, 몬모릴론석, 장석, 운모, 규산칼슘, 칼슘 메타실리케이트, 알루미노 규산나트륨, 규산나트륨과 같은) 규산염과, (황산칼슘, 황산바륨, 황산나트륨, 황산 알루미늄 나트륨, 황산알루미늄과 같은) 금속 황산물과, 석고와, 질석과, 설탕과, 목분과, 알루미늄 트리수화물과, 카 본 블랙과, (산화칼슘, 산화알루미늄, 산화주석, 이산화티탄과 같은) 금속 산화물과, (황화칼슘과 같은) 금속 황화물과, [폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리(비닐클로라이드), 폴리술폰, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 아세탈 고분자, 폴리우레탄, 나일론 입자와 같은] 열가소성 입자와, (페놀 기포, 페놀 비드, 폴리우레탄 발포체 입자 등과 같은) 열경화성 입자가 있다. 또한, 충전제는 할로겐화물 염과 같은 염일 수 있다. 할로겐화물 염의 예로는 염화나트륨, 칼륨 빙정석, 나트륨 빙정석, 암모니아 빙정석, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 불화규소, 염화칼륨, 염화마그네슘이 있다. 금속 충전제의 예로는 주석, 납, 비스무스, 코발트, 안티몬, 카드뮴, 철 및 티탄이 있다. 그 밖의 다양한 충전제로는 황, 유기 황 화합물, 흑연, 리튬 스테아르산염 및 금속 황화물이 있다.
연마 구조체 바인더
본 발명의 연마 제품의 형상 구조물은 연마 입자와 혼합물을 이루는 미립 실온 고상 연화 가능한 경화 가능 바인더재로 형성된다. 미립 경화 가능 바인더재는 바람직하게는 경화 가능한 유기 고분자 입자를 포함한다. 미립 경화 가능 고분자는 바람직하게는 연마 입자 표면이나 인접한 경화 가능 바인더 입자의 표면을 적실 수 있도록 충분히 유동할 수 있는 경화 가능한 액체를 제공하기 위해 가열시 연화될 수 있다.
이용되는 미립 경화 가능 고분자재는 고분자재가 부착될 초벌 처리된 배킹에 대한 열 손상 또는 형상 왜곡을 야기하는 것을 막는 온도에서 활성화되거나 점착성이 됨으로써 초벌 처리된 배킹면에 대한 접합과 만족스러운 연마 입자 접합을 제공할 수 있는 조건과 일치하는 임의의 적절한 유형일 수 있다. 이런 조건을 만족시키는 미립 경화 가능 바인더재는 상술한 바와 같은 소정의 열경화성 입자재와, 열가소성 입자재와, 열경화성 및 열가소성 입자재의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
열경화성 입자 시스템은 온도 활성화 열경화 수지로 제조된 입자를 포함한다. 이런 입자는 고상 과립 또는 분말 형태로 이용된다. 유리 전이 온도보다 충분히 높은 제1 또는 단기 온도 상승 효과는 재질을 유동 가능한 유체 상태로 연화시키는 것이다. 이런 물리적 상태의 변화로 인해 수지 입자들은 초벌 처리된 배킹면, 연마 입자 및 연마 구조물을 서로 적시거나 접촉시킬 수 있게 된다. 이런 연화 상태에서, 구조물은 예컨대, 캘린더 처리 또는 엠보싱 처리에 의해 형상 변경될 수 있다. 충분히 높은 온도에 대한 장기 노출은 교차 연결된 입체적 분자 망상 구조를 형성하는 화학 반응을 촉발한다. 이로써 고화된(경화된) 수지 입자는 연마 입자들과 구조물들을 초벌 처리된 배킹의 표면에 국부적으로 접합시킨다. 유용한 미립 경화 가능 바인더재는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 코폴리에스테르(copolyester) 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된다. 유용한 온도-활성화 열경화 시스템으로는, 페놀 포름알데히드, 노볼락 페놀 수지 및 특히 첨가 가교제(예컨대, 헥사메틸렌테트라민)가 첨가된 페놀 수지, 페노플라스트(phenoplasts) 및 아미노플라스트와 같은 포름알데히드 함유 수지와, 불포화 폴리에스테르 수지와, 비닐 에스테르 수지와, 알키드 수 지와, 알릴(allyl) 수지와, 퓨란(furan) 수지와, 에폭시 수지와, 폴리우레탄과, 시아네이트 에스테르와, 폴리이미드가 있다. 유용한 열경화 수지는 예컨대, 미국 특허 제5,872,192[카플란(Kaplan) 등] 및 제5,786,430호(카플란 등)에 개시된 열경화 분말을 포함한다.
열-활성화된 융해성 열경화 분말의 사용시, 미립 경화 가능 바인더재는 배킹과 연마 접합을 최적화시키기 위해 적어도 그 경화 온도까지 가열된다. 배킹의 열적 손상이나 왜곡을 방지하기 위해, 융해성 열경화 입자의 경화 온도는 배킹 구성물의 융점보다 낮은 온도, 바람직하게는 유리 전이 온도보다 낮은 온도이다.
유용한 열가소성 미립 경화 가능 바인더재로는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 수지와, 폴리에스테르 및 코폴리에스테르 수지와, 폴리(비닐 클로라이드) 및 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체와 같은 비닐 수지와, 폴리비닐 부티랄과, 셀룰로오즈 아세테이트와, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체와 같은 폴리아크릴 및 아크릴 공중합체를 포함하는 아크릴 수지와, 폴리아미드(예컨대, 헥사메틸렌 아디프아미드, 폴리카프로락텀)과, 코폴리아미드가 있다.
반결정질 열가소성 바인더 입자(예컨대, 폴리올레핀, 헥사메틸렌 아디프아미드, 폴리카프로락텀)의 경우, 바인더 입자를 적어도 그 융점까지 가열함으로써 분말이 유동성 유체를 형성하도록 용융되게 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 이용되는 결정질 열가소성 미립 경화 가능 바인더재의 융점은 배킹의 융점보다 낮은 그리고 바람직하게는 배킹의 유리 전이 온도보다 낮은 온도일 수 있거나 가소제의 혼합에 의해 그 범위에 들어올 수 있다. 비결정질 열가소성 수지가 (예컨대, 비닐 수지, 아크릴 수지와 같은) 접착제의 융해 가능한 입자로 이용되는 경우, 분말은 바람직하게는 유체 유동 영역이 달성될 때까지 유리 전이 온도 및 고무 영역보다 높은 온도로 가열된다.
상술한 열경화성 및 열가소성 수지의 혼합물도 본 발명에 이용될 수 있다.
연마 입자재용 바인더로서 이용되는 융해 가능한 유기 입자의 크기는 특별히 제한되지 않는다. 일반적으로, 융해 가능한 유기 입자의 입도는 직경이 약 1000 ㎛(약 0.039 in)보다 작고, 바람직하게는 직경이 약 500 ㎛(약 0.020 in)보다 작다. 일반적으로, 소재가 보다 미세하게 분할됨에 따라 유기 입자의 표면적은 증가하기 때문에, 융해 가능한 유기 입자의 직경이 작을수록 이들 입자는 보다 효율적으로 유동 가능하게 될 수 있다.
바람직하게는, 연마 입자를 결합시키기 위한 목적으로 초벌 처리된 기판에 도포되는 융해 가능한 유기 입자의 양은 연마 구조물에 대한 연마 입자의 단단한 접합과 초벌 처리된 배킹에 대한 구조물의 단단한 접합을 제공하는 것과 일치하는 양으로 조절된다.
미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물에 이용되는 미립 경화 가능 바인더재의 양은 연마 입자와 선택적 충전제로 구성된 약 95 중량% 내지 약 1 %의 잔량에 대해 약 5 중량% 내지 약 99 중량%의 미립 경화 가능 바인더재의 범위에 있게 된다. 혼합물에서 성분의 바람직한 비율은 약 10 내지 약 90 중량% 연마 입자와 약 90 내지 약 10 중량% 미립 경화 가능 바인더재이고, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 85 중량% 연마 입자와 약 50 내지 약 15 중량% 미립 경화 가능 바인더재이다. 영구 형상 구조물은 약 5 내지 약 60 체적% 범위에 있는 기공을 포함할 수 있다.
미립 경화 가능 바인더재는 연삭 보조제, 충전제, 습윤제, 화학 발포제, 계면활성제, 안료, 결합제, 염료, 개시제, 에너지 수용제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 첨가물을 포함할 수 있다. 선택적 첨가물은 붕불화칼륨, 스테아린산 리튬, 유리 기포, 팽창성 기포, 유리 비드, 빙정석, 폴리우레탄 입자, 폴리실록산 고무, 고분자 입자, 고상 왁스, 액상 왁스 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택될 수도 있다. 선택적 첨가물은 미립 경화 가능 바인더재 다공성과 침식 특성을 제어하도록 포함될 수 있다.
배킹
가요성 배킹과 보다 강성의 배킹 모두를 포함하는 임의의 다양한 배킹재가 본 발명의 연마 물품에 적절하다. 통상의 가요성 연마 배킹의 예는 고분자막, 초벌 처리된 고분자막, 금속 호일, 직물, 편물, 봉제천, 가황 섬유, 부직포, 캘린더 처리 부직포, 이들의 처리 변형물 및 그 조합을 포함한다. 가요성이 낮은 적절한 배킹은 가황 섬유, 뻣뻣한 고분자 배킹, 유리 또는 금속 천 또는 시트, 금속 또는 세라믹판을 포함한다. 배킹의 두께는 일반적으로 약 0.03 내지 50 ㎜(0.001 내지 2 in) 사이, 바람직하게는 약 0.05 내지 10 ㎜(0.002 내지 0.39 in) 사이의 범위에 있다.
이와 달리, 배킹은 개방형 또는 밀폐형 셀 발포체와 이들의 조합을 포함하는 발포체와 같은 다공재로 제조될 수도 있다.
적절한 배킹의 일 예가 미국 특허 제5,417,726호[스타우트(Stout) 등]에 설명되어 있다. 또한, 배킹은 미국 특허 제5,573,619호[베네딕트(Benedict) 등]에 개시된 바와 같이 고분자재로 둘러싸인 보강 섬유뿐 아니라 서로 적층된 둘 이상의 배킹으로 구성될 수 있다.
배킹은 종래 기술에서 이미 2-부분 부착 시스템 중 일 부분으로 고안된 판상 구조물일 수 있다. 예컨대, 배킹은 서로 대향하는 제2 주요면 및 비교적 평활한 제1 주요면 상에 결합 루프를 갖는 찍찍이 원단일 수 있다. 형상 구조물은 제1 주요면에 부착된다. 찍찍이 원단의 예로는 봉합 루프, 편물 루프 등이 있다. 적절한 찍찍이 원단에 대한 또다른 정보는 미국 특허 제4,609,581호[오트(Ott)]와 제5,254,194호[오트]에서 확인될 수 있다. 이와 달리, 배킹은 서로 대향하는 제2 주요면 및 비교적 평활한 제1 주요면에서 돌출한 결합 후크를 갖는 판상 구조물일 수도 있다. 형상 구조물은 제1 주요면에 부착된다. 결합 후크를 구비한 이런 판형 구조물의 예는 미국 특허 제5,502,742호[체슬리(Chesley)], 제5,567,540호(체슬리), 제5,672,186호(체슬리) 및 제6,197,076호[브라운쉬바이그(Braunschweig)]에서 확인될 수 있다. 사용 동안, 결합 루프 또는 후크는 지지 패드와 같은 지지 구조물의 적절한 후크 또는 루프와 상호 결합하도록 설계된다.
예컨대, 체결 부재 수납 개구, 감압 접착제 코팅 또는 "풀 막대(glue sticks)"와 같은 접착제의 외부 도포물과 같이 다른 부착 수단이 마련될 수도 있다. 이와 달리, 주연부 클램핑이 이용될 수도 있다.
형상 구조물
형상 구조물은 임의의 다양한 형상을 가질 수 있다.
높이는 약 0.1 내지 약 20 ㎜(0.0039 내지 약 0.79 in), 통상적으로 약 0.2 내지 약 10 ㎜(0.0079 내지 약 0.39 in), 바람직하게는 약 0.25 내지 약 5 ㎜(0.0098 내지 약 0.2 in) 범위일 수 있다.
형상 구조물은 임의의 적절한 프라이머재에 의해 초벌 처리된 배킹에 접합될 수 있다. 복수의 프라이머 코팅(또는 타이 코트층)의 경우, 후속 코팅의 조성은 이전 프라이머 코팅과 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 용해-접합성 섬유를 포함하는 배킹이나 형상 구조물에 적절한 점착력을 제공하는 천의 평면을 지나 연장되는 루프(니트 배킹) 또는 바늘 고정된 섬유를 갖는 배킹과 같이 적절한 배킹재가 선택되는 경우, 프라이머 코팅은 없을 수 있다.
배킹은 배킹과 관련하여 사전 성형된 용해 접합성(즉, 적층막) 막을 포함할 수 있다. 이 막은 프라이머 코팅 대신 이용될 수 있다.
통상적으로, 본 발명의 연마 제품의 임시 또는 영구 형상 구조물은 미립 경화 가능 바인더재와 혼합된 복수의 연마 입자를 포함하지만, 결합제, 충전제, 확장제, 섬유, 정전 방지제, 개시제, 현탁제, 감광제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 자외선 안정화제, 분말 유동 첨가제 및 현탁제와 같이 다른 첨가물을 포함할 수 있다. 이들 첨가물의 양은 원하는 특성을 제공하도록 선택된다.
연마 입자는 습윤제(계면활성제라고도 함)와 결합제를 포함하는 표면 개질 첨가물을 추가로 포함할 수 있다. 결합제는 고분자 바인더재와 연마 입자 사이에 연결 브리지를 제공할 수 있다. 또한, 결합제는 바인더와 충전제 입자 사이에 연결 브리지를 제공할 수 있다. 결합제의 예로 실란, 티타네이트 및 지르코알루미네이트가 있다.
다른 실시예에서, 형상 연마 구조물은 별도의 공정으로 제조된 후 적절하게 초벌 처리된 배킹의 표면에 배치될 수 있다.
형상 구조물 구성
본 발명의 연마 물품은 연마 입자를 보유한 분리된 형상 구조물을 보유한다. "구조물"이란 용어와 함께 사용되는 "형상"이란 "정밀 형상" 및 "불규칙 형상" 연마 구조물 모두를 말한다. 본 발명의 연마 물품은 배킹 상에 소정의 배열(규칙적인 패턴)로 배치된 복수의 이런 형상 구조물들을 보유할 수 있다. 이와 달리, 형상 구조물들은 배킹 상에 무작위로 배치(무작위 패턴)되거나 불규칙적으로 배치될 수도 있다.
형상 구조물의 형상은 임의의 다양한 기하학적 구성일 수 있다. 배킹과 접촉하는 형상의 기부는 복합 구조물의 말단보다 큰 표면적을 가질 수 있다. 형상 구조물은 원추형, 절두 원추형, 삼면 피라미드형, 절두 삼면 피라미드형, 사면 피라미드형, 절두 사면 피라미드형, 사각 블럭형, 입방형, 직각 기둥형, 직립 개관형, 반구형, 반구형 말단을 구비한 직각 기둥형, 직립 리브형, 곡면 말단을 구비한 직립 리브형, 다각형 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 형상을 가질 수 있다. 구조물의 형상은 프리즘형, 평행사변형 또는 임의의 단면을 갖는 기둥과 같 이 그 밖의 많은 기하학적 형상 중에서 선택될 수 있다. 일반적으로, 피라미드형 구조를 갖는 형상 구조물은 기부를 포함하지 않고 두 개(원기둥형 또는 절두 원추형의 경우), 세 개, 네 개, 다섯 또는 여섯 개의 면을 가질 수 있다. 기부에서 형상 구조물의 단면 형상은 말단에서의 단면 형상과 다를 수 있다. 이들 형상 사이의 전이부는 평활하고 연속적일 수 있거나 불연속적인 계단이 형성될 수 있다. 또한, 형상 구조물은 서로 다른 형상의 혼합 형상을 가질 수 있다. 형상 구조물은 여러 줄로, 나선형으로, 소용돌이 형상으로 또는 격자식으로 배열될 수 있거나 무작위로 배치될 수 있다.
형상 구조물을 형성하는 측면들은 배킹에 대해 수직하거나 배킹에 대해 경사지거나 폭이 말단 쪽으로 감소하는 형태로 테이퍼될 수 있다. 비록 제조가 어렵기는 하지만 말단이 부착단보다 큰 단면을 갖는 형상 구조물이 이용될 수 있다.
각 형상 구조물의 높이는 바람직하게는 동일하지만, 하나의 연마 물품에서 높이가 변하는 형상 구조물을 갖는 것이 가능하다. 형상 구조물의 높이는 일반적으로 약 20 ㎜(0.79 in)보다 작고, 보다 바람직하게는 약 0.25 내지 5 ㎜(0.0098 내지 0.2 in) 범위에 있을 수 있다. 형상 구조물의 직경 또는 단면폭은 약 0.25 내지 25 ㎜(0.01 내지 0.98 in), 그리고 통상적으로 약 1 내지 10 ㎜(0.039 내지 0.39 in) 범위에 있을 수 있다.
형상 구조물들의 기부는 서로 접하거나, 이와 달리 인접한 형상 구조물들의 기부는 어느 정도의 특정 거리를 두고 서로 분리될 수 있다.
연마 복합 구조물의 패킹은 약 0.15 내지 100 형상 구조물/㎠(1 내지 645 형 상 구조물/in2) 범위이고, 바람직하게는 적어도 약 0.25 내지 60 형상 구조물/㎠(1.6 내지 390 형상 구조물/in2) 범위일 수 있다. 선형 간격은 구조물의 집중도가 다른 위치보다 한 위치에서 크도록 변할 수 있다. 구조물의 선형 간격은 약 0.4 내지 10 구조물/선형 ㎝(약 1 내지 약 25 구조물/선형 in) 범위이고, 바람직하게는 적어도 약 0.5 내지 8 구조물/선형 ㎝(약 1.3 내지 약 20 연마 구조물/선형 in) 범위일 수 있다.
면적 보유 백분율은 약 5 내지 약 95%, 통상적으로 약 10 내지 약 80%, 바람직하게는 약 25 내지 약 75%, 그리고 보다 바람직하게는 약 30 내지 약 70% 범위일 수 있다. 면적 보유 백분율은 말단 면적의 합에 100을 곱하고 형상 구조물이 배치된 배킹의 개방 공간을 포함한 총면적으로 나눈 값이다.
형상 구조물은 바람직하게는 배킹에 소정 패턴으로 진열된다. 일반적으로, 구조물의 소정 패턴은 배킹 상에 임시 구조물을 피복시키기 위해 이용되는 천공 드럼 상에 형성된 캐비티의 패턴에 대응한다. 따라서, 패턴은 물품에서 물품으로 재생 가능하다.
일 실시예에서, 본 발명의 연마 제품은 배열 상태의 구조물을 보유할 수 있다. 단일 제품에 있어서, 규칙 배열은 구조물의 정렬된 행과 열을 지칭한다. 다른 실시예에서, 구조물은 "무작위" 배열 또는 패턴으로 진열될 수 있다. 이럴 경우, 구조물은 특정 행과 열로 정렬되지 않음을 의미한다. 예컨대, 구조물은 미국 특허 제5,681,217호[후프만(Hoopmann) 등]에 설명된 방식으로 진열될 수 있다. 그 러나, 이런"무작위" 배열은 구조물의 위치가 미리 정해지고 연마 물품을 제조하기 위해 이용되는 제조 공구의 캐비티 위치에 대응한다는 점에 있어 소정 패턴이다. "배열"이란 "무작위" 배열과 "규칙" 배열 모두를 지칭한다.
선택적 추가 코팅
본 발명의 연마 물품의 다른 실시예는 구조물의 적어도 일부 위에 도포되는 추가 코팅을 포함한다. "사이즈" 코팅으로도 알려진 이런 코팅은 이들 코팅이 도포되는 구조물의 코팅과 성분적으로 동일하거나 다를 수 있다. 선택적인 추가 코팅은 사실상 미립자이거나 액체일 수 있고, 열가소성이거나 열경화성일 수 있고, 무기물이거나 유기물일 수 있다. 이런 코팅은 용액, 분산물 또는 100% 고상으로 도포될 수 있다. 이런 코팅은 추가 연마 입자, 연마 응집물 또는 연마 복합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 적절한 코팅의 예로는 보강 수지, 윤활제, 연마 보조제, 착색제 또는 구조물의 성능이나 외양을 개조하기 위한 그 밖의 물질이 있다.
예
이하, 달리 기재하지 않는 한 모든 부와 백분율이 중량 기준인 다음의 예들을 참조하여 본 발명을 설명한다.
[표 1]
재료
증명번호 설명
분말 A 사우스캐롤라이나주 섬터(Sumter) 소재, 이엠에스케미(EMSCHEMIE)(북미) 인크(Inc.)에서 상표명 그릴텍스(GRILTEX) D1644E P1으로 판매하는 열경화성 코폴리에스테르 접착 분말
분말 B 사우스캐롤라이나주 섬터 소재, 이엠에스케미(북미) 인크.에서 상표명 그릴텍스 D1644E P1-P3으로 판매하는 열경화성 코폴리에스테르 접착 분말
분말 C 사우스캐롤라이나주 섬터 소재, 이엠에스케미(북미) 인크.에서 상표명 그릴텍스 D1441E P1으로 판매하는 열가경화성 코폴리에스테르 접착 분말
분말 D 사우스캐롤라이나주 섬터 소재, 이엠에스케미(북미) 인크.에서 상표명 그릴텍스 6E P1으로 판매하는 열가소성 코폴리아미드 접착 분말
분말 E 사우스캐롤라이나주 섬터 소재, 이엠에스케미(북미) 인크.에서 상표명 그릴텍스 D1500A P82로 판매하는 열가소성 코폴리아미드 접착 분말
분말 F 매사츄세츄주 미들톤(Middleton) 소재, 보스틱(Bostek)에서 상표명 보스틱(BOSTIK) 5216BE로 판매하는 열가소성 코폴리아미드 접착 분말
분말 G 미네소타주 세인트폴(St. Paul) 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치캐스트(SCOTCHCAST) 265로 판매하는 열경화성 에폭시 분말
분말 H 위스콘신주 셔보이건(Sheboygan) 소재, 루트거즈-플렌코 엘엘시(Rutgers-Plenco LLC)에서 상표명 6109FP로 판매하는 헥사메틸렌 테트라민 구비 페놀 노볼락
분말 I 사우스캘라이나주 록힐(Rock Hill) 소재, 아토텍 유에스에이 인크(Atotech USA Inc.)에서 상표명 플루오보레이트 스펙(FLUOBORATE Spec.) 104로 판매하는 붕불화칼륨
분말 J 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치코트(SCOTCHKOTE) 6258로 판매하는 열경화성 에폭시 분말
광물 A 36 그릿 ANSI급 산화알루미늄
광물 B 120 그릿 FEPA급 산화알루미늄
광물 C 120 그릿 FEPA급 탄화규소
광물 D 일리노이주 엘름허스트(Elmhurst) 소재, 푸지미 코포레이션(Fujimi Corporation)에서 상표면 GC700으로 판매하는 700 그릿 그린 탄화규소
광물 E 일리노이주 엘름허스트 소재, 푸지미 코포레이션에서 상표면 WA3000으로 판매하는 3000 그릿 화이트 산화알루미늄
광물 F 320 그릿 FEPA급 산화알루미늄
광물 G 80 그릿 FEPA급 산화알루미늄
비교예 A 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 3M™ 멀티컷(MULTICUT) A 클로쓰(Cloth) YF Wt., 369F, P120으로 판매하는 산화알루미늄 피복 연마 제품
비교예 B 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 3M™ 리걸(REGAL)™ 레진본드(Resin Bond) 클로쓰 YF Wt., 946F, P120으로 판매하는 산화알루미늄 피복 연마 제품
비교예 C 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 3M™ 서피스컨디셔닝(SURFACE CONDITIONING) A-MED로 판매하는 부직 연마 제품
비교예 D 스코치-브라이트(Scotch-Brite) A형 초미세 웹만을 이용하여 플랩 브러시를 제조했다. 여덟 개의 플랩을 절단하여 열여섯 개의 성형 트레이 각각에 배치했다. 코어, 코어 접착제 및 성형 기술은 예 20에 설명되어 있다.
비교예 E A형-CRS 서피스 컨디셔닝재(미네소타주 세인트폴 소재, 3M에서 판매)의 성형 트레이당 여덟 개의 플랩을 이용하여 플랩-브러시를 제조했다. 코어, 코어 접착제 및 성형 기술은 예 20에 설명되어 있다.
비교예 F 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 3M™ 서피스컨디셔닝 A-CRS로 판매하는 부직 연마 제품
비교예 G 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 3M™ 서피스컨디셔닝 SE A-CRS로 판매하는 부직 연마 제품
배킹 A 사우스캐롤라이나주 스파탄버그(Spartanburg) 소재, 밀리켄 앤드 컴패니(Milliken and Company)에서 (101x62, 2.08 Yd./Lb., PFC 텐셀(상표명)(TENCEL™) 리오셀 진즈(LYOCELL JEANS), 1537 ㎜(60.5 in) 폭)으로 판매되는 레이온 직물
배킹 B 사우스캐롤라이나주 스파탄버그 소재, 밀리켄 앤드 컴패니에서 품명 [101x43, 1.15 Yd./Lb., 폴리에스테르 면수자(Sarteen), 고점성, 드라이 히트 세트(Dry Heat Set), 1416 ㎜(55.755 in) 폭]으로 판매되는 레이온 직물
배킹 C 사우스캐롤라이나주 스파탄버그 소재, 밀리켄 앤드 컴패니에서 품명 [68x46, 1.28 Yd./Lb., 오픈 엔드 그레이그 코튼 드릴즈(Open End Greige Cotton Drills), 1613 ㎜(63.5 in) 폭]으로 판매되는 레이온 직물
발명예 1
15 g(0.033 lb)의 분말 A와 85 g(0.19 lb)의 광물 B를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 형성했다. 시각적 검사에 의해 결정되는 것으로 밀폐 용기 내에서 소정 시간 동안 교반하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 완전히 혼합시켰다. 프라이머 혼합물은 60부 수지 분말 C 및 40부 수지 분말 A의 혼합물이었다. 대략 30초의 기간 동안 밀폐 용기 내에서 교반시켜서 프라이머 혼합물을 완전히 혼합시켰다. 제조시 건조되어 연신된 폭 200 ㎜ 길이 300 ㎜(8 in x 12 in)인 배킹 A의 조각을 대략 동일한 크기의 금속판에 배치했다. 금속 블레이드를 이용하여 소량의 프라이머 혼합물을 균일하게 발라서 프라이머 혼합물의 얇은 코팅을 배킹 A에 도포했다. 이런 방법을 이용하여 프라이머 혼합물을 도포함으로써 후속 경화 단계 이후 두께가 대략 0.05 내지 0.15 ㎜(0.002 내지 0.006 in)인 층이 형성되었다. 6.35 ㎜(0.25 in)의 간격을 두고 형성된 직경 4.76 ㎜(0.1875 in)인 구멍들과 평방 ㎝당 2.87개의 구멍(18.5 구멍/in2) 또는 51% 개방 면적을 갖는 두께가 대략 1.27 ㎜(0.050 in)인 [일리노이주 시카고 소재, 해링턴 앤드 킹 퍼포레이팅 컴패니(Harrington and King Perforating Company)에서 품명 "3/16 엇갈림식(staggered)"으로 구입한] 천공 금속망을 프라이머 혼합물로 피복된 배킹 A의 상부에 배치했다.
그 후, 샘플 영역을 덮도록 천공 금속망의 구멍 내로 금속 블레이드를 이용하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 체질했으며(즉, 망을 통과시켰으며), 잉여 혼합물을 제거했다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 임시 형상 구조물을 천공망이 갖는 구멍들의 형상으로 되게 하고 천공망을 조심스럽게 제거했다. 그 후, 프라이머 코팅과 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 보유한 배킹 A를 금속판에서 204 ℃(400 ℉)로 가열된 평판 상으로 활주시켜 4분 동안 경화시켰으며, 이로써 임시 형상 구조물은 경화 프라이머가 코팅된 배킹 A에 부착된 영구 형상 구조물로 변화된다.
그 후, 실온으로 냉각된 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 A를 대략 폭 38 ㎜ 길이 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)의 스트립과 127 ㎜(5 in) 디스크로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치 9690으로 판매]로 배킹 A의 미코팅 측면을 덮었다.
발명예 2 내지 9
이들 예에 대한 준비 방법은 표2에 제시된 조성과 경화 시간을 바꾸면서 발명예 1에서의 과정과 유사하다.
발명예 10
본 예의 준비는 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 제조할 때 광물 A를 첨가하기 전에 [오하이오주 클리브랜드(Cleveland) 소재, 페로 코포레이션(Ferro Corporation)에서 상표명 "샌티사이저(SANTICIZER) 8"로 판매되는] 습윤제 3 방울을 15 g(0.033 lb) 분말 B에 첨가하여 완전히 혼합시켰다는 점을 제외하고 발명예 1에서의 과정과 동일하다.
[표 2]
예 # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
경화시간(분, 204 ℃ (400℉) 4 2 2 4 7 3 4 4 3 4
수지분말 A 15% 17.5% 15% 20% 40%
수지분말 B 15%
수지분말 D 15%
수지분말 E 15%
수지분말 F 1.5%
수지분말 G 17.5%
수지분말 H 10.5%
수지분말 I 2.5%
광물 A 85%
광물 B 85% 85% 85% 82.5% 88%
광물 C 80% 85%
광물 D 80%
광물 E 60%
발명예 11
다음과 같이 연마 제품을 제조했다. 7.5 리터(2 gal)의 플라스틱 용기에서 600 g(1.3 lb)의 분말 A와 900 g(2.0 lb)의 분말 C를 혼합하여 프라이머 혼합물을 준비했다. 용기에 커버를 고정하고 5분 동안 교반하여 혼합물을 완전히 혼합시켰 다. 600 g(1.3 lb)의 분말 A와 3400 g(7.5 lb)의 광물 B를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 준비했다. [펜실베이아주 이스트 스트로우즈버그(Stroudsburg) 소재, 패터슨 켈리 코. 인크(Patterson Kelley Co. Inc.)에서 상표명 "트윈 셸 드라이 블렌더(TWIN SHELL DRY BLENDER)"로 판매하는] 공업용 믹서를 이용하여 혼합물을 15분 동안 완전히 혼합시켰다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 부피 측정식 이중 나사 분말 공급기의 호퍼로 진행시켰다. 부피 측정식 공급기는 [펜실베니아주 홈 시티(Home City) 소재, 에프엠씨(FMC) 코포레이션에서 상표명 "신트론 마그네틱 피더(SYNTRON MAGNETIC FEEDER)" 모델 FT01-A로 판매되는] 진동식 공급기의 부품인 폭 15.2 ㎝(6 in) x 길이 45.7 ㎝(18 in)의 홈통의 배면으로 142 g/분(0.31 lb/분)의 속도로 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 공급하도록 조절되었다. 진동식 공급기는 부피 측정식 공급기에서 수용된 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 전폭 스트림을 제공하도록 조절되었다. 또한, 진동식 공급기는 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 유동이 분배 장치의 천공 드럼의 상부를 통해 진행됨으로써, 혼합물이 분배 장치의 와이퍼 막대 장치의 상류측에 대해 수거되도록 분배 장치의 천공 드럼의 내면 상으로 낙하될 수 있게 조절되었다.
배킹 A를 장력 제어된 권취 해제부로부터 풀어서 도1에 도시된 바와 같은 본 발명의 장치를 통과시키고 속도 및 장력 제어된 제품 권취기 상에 권취시켰다. 프라이머 혼합물의 일부는 프라이머 분배 장치의 나이프 코팅 블레이드 뒤에 피복되어 쌓인다. 나이프 코팅 블레이드는 프라이머 분말이 전방 운반될 때 배킹의 표면 에 피복되도록 배킹 A 위로 0.254 ㎜(0.010 in)의 간극으로 조절되었다. 분배 장치 내의 와이퍼 막대 장치는 한 번의 작업시 어떤 상당량의 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물이 와이퍼 블레이드 너머로 운반되지 않도록 하기 위해 분배 장치의 천공 드럼 요소 내부를 문지르도록 조절되었다.
183 ㎝(72 in)의 프라이머 가열 평판은 영역 1이 110 ℃(230 ℉)로 설정되고 영역 2 내지 5가 121 ℃(250 ℉)로 설정된 동일한 길이의 다섯 개의 가열 영역에 걸친 온도 프로파일을 제공하도록 조절되었다. 457 ㎝(180 in)의 미립자 경화 평판은 영역 1 내지 2가 149 ℃(300 ℉)로 설정되고 영역 3이 177 ℃(350 ℉)로 영역 4 내지 12가 204 ℃(400 ℉)로 설정된 동일한 길이의 열두 개의 가열 영역에 걸친 온도 프로파일을 제공하도록 조절되었다. 또한, 가열된 평판 위로 5 ㎝(2 in)에 위치되어 가열된 평판 전방으로 약 1 m에서 시작하는 적외선 히터(각 영역이 1 m 길이인 세 영역)의 열이 232 ℃(450 ℉)의 온도로 설정되었다.
두 개의 지지 플랜지와 길이가 33 ㎝(13 in)이고 벽 두께가 1.575 ㎜(0.062 in)인 직경 30.5 ㎝(12 in)의 튜브로 이루어진 분배 장치의 천공 드럼은 실척으로 도시 안된 도2에 도시된 바와 같은 엇갈림식 곡면 구멍 패턴을 갖는다. 이들 구멍은 약 2.87 구멍/㎠(18.5 구멍/in2) 또는 약 51% 개방 면적의 패턴을 형성하도록 6.35 ㎜(0.25 in)의 간격을 두고 형성되며 4.76 ㎜(0.1875 in)의 직경을 갖는다. 튜브는 와이퍼 막대가 정지되어 있는 동안 천공 구멍이 그 둘레에서 회전하도록 하는 샤프트에 연결된 플랜지 사이에 현수되었다. 배킹 A와 접촉하기 전에 드럼에서 모든 잔여 광물을 닦아내기 위해 천공 드럼의 외면과 접하는 고무 부재를 구비한 외부 와이퍼 막대를 이용했다.
공정은 가요성 배킹 A에 대한 권취 장력을 제공하도록 제품 권취기를 회전시키고 다음으로 천공 드럼을 변형시키지 않고 배킹 A의 적극적 구동을 보장하기에 충분한 압력으로 고무로 덮힌 구동 롤을 천공 드럼에 대해 배킹 A와 접촉시킴으로써 시작되었다. 권취 해제부로부터의 장력은 분배 장치의 천공 드럼에 대한 배킹 A의 우수한 접촉을 추가로 보장한다. 고무 구동 롤이 회전됨으로써 천공 드럼이 회전하기 시작했으며 가요성 배킹 A은 약 113 ㎝/분(3.7 ft/분)의 속도로 장치를 통해 이동되었다. 프라이머 혼합물은 나이프 코팅 블레이드에 의해 배킹 A에 피복되었으며, 프라이머 혼합물이 시각적으로 분말 특성을 보유하는 것처럼 보이지만 웹 경로를 제어하기 위해 요구되는 배킹 A에서 이송 롤 중 어느 롤로도 이송하지 않도록, 혼합물을 부분 융해시키지만 완전 경화시키지 않는 선택된 온도에서 충분히 가열되었다. 배킹 A를 덮는 프라이머 혼합물이 회전식 스크린 프린트의 천공 드럼과 접촉 상태에 있을 때, 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 유동이 개시되었다. 와이퍼 막대는 천공 드럼의 수평 접선에 거의 근접한 위치에 설정되었으며 드럼의 구멍을 통해 배킹 A 상으로 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 바르는 작업을 도왔다. 와이퍼 막대 뒤의 소량의 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물은 코팅 작업의 선형 속도에 의해 결정되는 것으로 드럼의 천공부를 통한 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 입구 유동과 출구 유동 간의 균형에 의해 유지되었다. 그 후, 피복된 임시 형상 구조물을 보유한 배킹 A은 사실상 수평 경로로 미립자 경화 평판의 금속면으로 이송되었다. 미립자 경화 평판의 제1 영역의 열은 임시 형상 구조물을 연화시켜서 훨씬 더 응집성을 갖게 되고 진동이나 습기에 훨씬 덜 민감하게 되도록 했다. 인쇄된 임시 형상 구조물을 보유한 배킹 A가 미립자 경화 평판을 따라 더욱 진행함에 따라, 증가하는 접촉 시간과 온도는 임시 형상 구조물을 영구 형상 구조물로 변화시켰다. 영구 형상 구조물을 보유한 배킹 A는 미립자 경화 평판에서 벗어나 공냉된 후 권취기에 의해 롤에 권취되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 12.7 ㎝(5 in)의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 [로드 아일랜드주 노스 킹스톤 소재, 브라운 앤드 샤프(Brown and Sharp)에서 상표명 "디지트-칼 엠케이(Digit-Cal MK) Ⅳ"로 판매되는] 그 직경은 디지털 측미계를 이용한 적어도 약 여섯 개의 구조물의 평균 직경에서 계산했을 때 약 4.34 ㎜(0.171 in)였다. 형상 구조물은 그 높이가 [뉴욕주 아미티빌(Amityville) 소재, 테스팅 머신 인크(Testing Machine Inc.)에서 상표명 "모델 49-70"으로 판매되는] 자동 두께 측정기를 이용하여 적어도 약 다섯 개의 구조물의 평균 높이로부터 계산했을 때 약 1.3 ㎜(0.051 in)였으며 배킹 A 상부의 구조물의 전체 두께를 얻은 후 프라이머 코팅과 배킹 A의 합산 두께를 빼서 결정되었다. 개개의 구조물의 무게는 구조물들과 프라임 혼합물과 배킹 A의 전체 무게를 얻은 다음 프라임 혼합물 및 배킹 A의 무게를 빼고 샘플 면적 상에서 구조물의 수를 나눔으로써 계산된 약 0.0308 g(0.001 oz)였다. 그 후, 이런 개개의 무게는 형상 구조물의 밀도와 기공 부피를 계산하기 위해 이용되었으며, 그 결과 약 1.6 g/㎤(0.058 lb/in3)와 약 47% 기공 부 피의 값을 가졌다. 형상 구조물은 [뉴욕 자마아카(Jamaica) 소재, 쇼어 인스트루먼트 앤드 매뉴팩쳐링 코. 인크(Shore Instrument and Mfg. Co., In.)에서 상표명 "쇼어 타잎 D"로 판매하는] 경도 측정기를 이용하여 적어도 열 개의 구조물의 평균 측정값에서 계산했을 때 약 71의 쇼어 D 경도를 가졌다. 프라이머 두께는 배킹 A 상의 경화 프라이머 혼합물의 전체 두께를 구한 후 배킹 A 자체의 두께를 빼서 측정했을 때 약 0.101 ㎜(0.004 in)였다. 그 후, 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 A를 대략 폭 38 ㎜ 길이 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)의 스트립과 127 ㎜(5 in) 디스크로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치 9690으로 판매]로 배킹 A의 미코팅 측면을 덮었다.
발명예 12
도1에 도시된 바와 같이 232 ℃(450 ℉)의 온도로 설정된 일련의 적외선 히터 바로 앞에 장치 내에 접촉 롤을 도입했다는 점을 제외하고 발명예 11과 동일한 양식으로 발명예 12를 준비했다. 이 지점에서, 보다 응집성이 있지만 여전히 변형 가능한 형상 구조물들을 배킹 A 상의 임시 형상 구조물의 두께보다 작은 간극을 두고 설정된 냉각 접촉 롤 아래로 통과시켰다. 접촉 롤은 여전히 변형 가능한 형상 구조물의 압축을 일으킴으로써 구조물을 치밀화시키고 구조물의 말단을 평탄화시켰다. 현재 평탄화되고 치밀화된 구조물을 보유한 배킹 A가 약 113 ㎝/분(3.7 ft/min)의 속도로 미립자 경화 평판 위로 이송됨에 따라, 증가된 접촉 시간과 온도 로 인해 임시 형상 구조물이 영구 형상 구조물로 변화되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 15.2 ㎝(6 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 직경이 약 5.0 ㎜(0.197 in)였고 높이가 약 0.79 ㎜(0.031 in)였다. 개개의 구조물은 무게가 약 0.0311 g(0.0011 oz)였으며, 그 결과 약 2.01 g/㎤(0.073 lb/in3)와 약 34% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.102 ㎜(0.004 in) 두께였다. 형상 구조물은 약 79의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 13
700 g(1.5 lb)의 분말 A와 3,300 g(7.3 lb)의 광물 F를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 준비했다는 점을 제외하고 발명예 11과 동일한 양식으로 발명예 13을 준비했다. 형상 구조물을 보유한 배킹 A가 약 137 ㎝/분(4.5 ft/min)의 속도로 이송되면서 경화되었으며, 일련의 적외선 히터는 232 ℃(450 ℉)의 온도로 설정되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 12 ㎝(4.75 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 직경이 약 4.76 ㎜(0.188 in)였고 높이가 약 1.4 ㎜(0.055 in)였다. 개개의 구조물은 무게가 약 0.0239 g(0.00084 oz)였으며, 그 결과 약 1.20 g/㎤(0.043 lb/in3)와 약 61% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.152 ㎜(0.006 in)였다. 형상 구조물은 약 63의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 14
750 g(1.65 lb)의 분말 A와 750 g(1.65 lb)의 분말 D를 혼합하여 프라이머 혼합물을 준비했고 700 g(1.5 lb)의 분말 G와 3,300 g(7.3 lb)의 광물 B를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 준비했다는 점을 제외하고 발명예 11과 동일한 양식으로 발명예 14를 준비했다. 형상 구조물을 보유한 배킹 A가 약 76 ㎝/분(2.5 ft/min)의 속도로 이송되면서 경화되었으며, 일련의 적외선 히터는 315 ℃(600 ℉)의 온도로 설정되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 12 ㎝(4.75 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 직경이 약 4.19 ㎜(0.165 in)였고 높이가 약 1.27 ㎜(0.050 in)였다. 개개의 구조물은 무게가 약 0.0408 g(0.0014 oz)였으며, 그 결과 약 2.33 g/㎤(0.084 lb/in3)와 약 20% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.102 ㎜(0.004 in)였다. 형상 구조물은 약 80의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 15
600 g(1.3 lb)의 분말 D와 3,400 g(7.5 lb)의 광물 B를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 준비했다는 점을 제외하고 발명예 11과 동일한 양식으로 발명예 15를 준비했다. 형상 구조물을 보유한 배킹 A가 약 116 ㎝/분(3.8 ft/min)의 속도로 이송되면서 경화되었으며, 일련의 적외선 히터는 274 ℃(525 ℉)의 온도로 설정되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 12 ㎝(4.75 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 직경이 약 4.44 ㎜(0.175 in)였고 높이가 약 1.3 ㎜(0.051 in)였다. 개개의 구조물의 무게는 약 0.0415 g(0.0015 oz)였으며, 그 결과 약 2.07 g/㎤(0.075 lb/in3)와 약 32% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.152 ㎜(0.006 in) 두께였다. 형상 구조물은 약 66의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 16
분배 장치로 이용되는 회전식 스크린 프린터의 망이 약 1.27 ㎝(0.050 in)의 벽 두께를 갖는 길이 33 ㎝ (13 in) 직경 30.5 ㎝ (12 in)이 튜브로 이루어졌고 도8에 도시된 바와 같은 엇갈림 구멍 패턴을 갖는 다는 점을 제외하고 발명예 11과 동일한 양식으로 발명예 16을 준비했다. 이들 천공 구멍들은 2.54 ㎜(0.100 in) 폭과 7.62 ㎜(0.300 in) 길이를 가졌고 한 줄에서 2.54 ㎜(0.100 in) 이격되어 있으며, 줄들은 약 1.94 구멍/㎠(12.5 구멍/in2) 또는 약 38% 개방 면적의 패턴을 형성하도록 5.08 ㎜(0.200 in)의 간격을 두고 형성된다. 형상 구조물을 보유한 배킹 A가 약 146 ㎝/분(4.8 ft/min)의 속도로 이송되면서 경화되었으며, 일련의 적외선 히터는 232 ℃(450 ℉)의 온도로 설정되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 12 ㎝(4.75 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 길이가 약 6.83 ㎜(0.269 in)였고 폭이 약 2.1 ㎜(0.083 in)였고 높이가 약 1.14 ㎜(0.045 in)였다. 개개의 구조물은 무게가 약 0.0333 g(0.0012 oz)였으며, 그 결과 약 1.82 g/㎤(0.066 lb/in3)와 약 40% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.152 ㎜(0.006 in) 두께였 다. 형상 구조물은 약 72의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 17
다음과 같이 연마 제품을 제조했다. 분말 A와 분말 B를 중량비 40:60으로 혼합하여 프라이머 혼합물을 준비했다. 프라이머 혼합물을 공업용 V-블렌드(Blend) 혼합기 내에서 12분 동안 완전히 혼합시켰다. 광물 B와 분말 J 및 분말 I를 중량비 78:15:7로 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 준비했다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 공업용 V-블렌드 혼합기에서 12분 동안 완전히 혼합시켰다.
프라이머 혼합물을 부피 측정식 단일 나사 분말 공급기의 호퍼로 진행시켰다. 도1에 도시된 바와 같이, 프라이머 혼합물의 일부가 프라이머 분배 장치(14)의 나이프 코팅 블레이드(15)에 그리고 그 뒤에 부착된 홈형 호퍼(16) 내로 보내졌다. 약 1.27 ㎝(1/2 in) 폭과 17.8 ㎝(7 in) 길이의 개구를 갖는 호퍼의 바닥과 호퍼 아래의 배킹 C 사이에는 약 0.76 ㎝(0.030 in)의 간극을 유지했다. 나이프 코팅 블레이드는 프라이머 분말이 약 91 ㎝/분(3 ft/분)의 속도로 전방 운반될 때 배킹의 표면에 피복되도록 배킹 C 위로 0.254 ㎜(0.010 in)의 간극으로 조절되었다. 발명예 11에서 설명된 바와 같이 프라이머 혼합물의 코팅이 배킹 C에 피복되었으며 126 ℃(260 ℉)의 온도에서 융해되었다. 부분 융해된 프라이머를 보유한 배킹 C는 프라이머 경화 평판에서 벗어나 공냉된 후 권취기에 의해 롤(34)에 권취되었다
그 후, 본 발명의 장치는 상술한 바와 같은 부분 융해 프라이머를 보유한 배킹 C으로 리스레딩(rethreading)된다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 프라이머 분배 장치(14)의 나이프 코팅 블레이드(15)에 부착된 홈형 호퍼로 진행시켰다. 블레이드(15)의 바닥과 호퍼 아래에는 부분 융해된 프라이머로 피복된 배킹 C와의 사이에 약 1.57 ㎜(0.062 in)의 간극이 유지되었다. 나이프 코팅 블레이드(15)는 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물이 약 91 ㎝/분(3 ft/분)의 속도로 전방 운반될 때 연속층으로 배킹의 표면에 피복되도록 배킹 C 위로 1.39 ㎜(0.055 in)의 간극으로 조절되었다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 코팅이 배킹 C에 피복되어 프라이머 경화 평판과 미립자 경화 평판 모두에서 204 ℃(400 ℉)의 온도로 융해되었다. 영구 형상 구조물을 보유한 배킹 C는 미립자 경화 평판에서 벗어나 공냉된 후 권취기에 의해 롤(34)에 권취되었다.
그 후, 실온으로 냉각된 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 C를 대략 폭 38 ㎜ 길이 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)의 스트립과 127 ㎜(5 in) 디스크로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치 9690으로 판매]로 배킹 C의 미코팅 측면을 덮었다. 판상 연마 제품은 균열 크랙에 의해 분리된 개개의 무작위 형상을 형성하도록 용이하게 균열될 수 있었지만 배킹 A에 단단히 부착되었다. 보통 절곡이라 부르는 이런 균열 작업은 연마 제품의 유연성을 증가시킨다.
발명예 18
프라이머와 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 발명예 17에서 설명된 바와 같이 준비했으며 배킹 A 대신 배킹 B를 이용했다는 점을 제외하고 발명예 11에서와 동일한 양식으로 발명예 18을 준비했다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물은 광물 F와 분말 J를 중량비 70:30로 혼합함으로써 형성되었다. 프라이머 혼합물은발명예 17에 설명된 바와 같이 분배되었으며 발명예 11에 이용된 부피 측정식 이중 나사 분말 공급기와 진동식 공급기 대신 이송 벨트를 구비한 광물 호퍼가 사용되었다. 분배 장치로 이용되는 회전식 스크린 프린터의 망은 약 1.27 ㎜(0.050 in)의 벽 두께를 갖는 30.5 ㎝(12 in) 직경과 33 ㎝ (13 in) 길이의 튜브로 이루어졌고 도8에 도시된 바와 같은 엇갈림 구멍 패턴을 갖는다. 이들 천공 구멍들은 2.79 ㎜(0.110 in) 폭과 8.38 ㎜(0.330 in) 길이를 가졌고 한 줄에서 1.38 ㎜(0.055 in) 이격되어 있으며, 줄들은 약 2.74 구멍/㎠(15.7 구멍/in2) 또는 약 57% 개방 면적의 패턴을 형성하도록 4.19 ㎜(0.165 in)의 간격으로 배치되었다. 배킹 B 상의 형상 구조물은 약 91 ㎝/분(3.0 ft/min)의 속도로 이송되면서 경화되었으며, 적외선 히터는 사용되지 않았다. 프라이머 혼합물을 126 ℃(260 ℉)에서 융해시켰으며 미립자 경화 평판은 204 ℃(400 ℉)의 온도를 제공하도록 조절되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 13.3 ㎝(5.25 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 폭이 약 2.05 ㎜(0.081 in)였고 길이가 약 7.7 ㎜(0.303 in)였고 높이가 약 0.69 ㎜(0.027 in)였다. 개개의 구조물의 무게는 약 0.0241 g(0.000849 oz)였 으며, 그 결과 약 2.22 g/㎤(0.0801 lb/in3)와 약 30% 기공 부피의 값을 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.101 ㎜(0.004 in)였다. 형상 구조물은 약 81의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 19
배킹 C 대신 배킹 B를 사용했고 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물은 단일 전체 코팅 공정을 허용하기 위해 온도 제어부가 차단된 상태로 미립자 경화 평판의 제1 영역 상에 위치된 제2 나이프 코팅 홈통으로 진행되었으며 발명예 17에 설명된 리스레딩이 필요없다는 점을 제외하고 발명예 17에서와 동일한 양식으로 발명예 19를 준비했다. 이런 제2 나이프 코팅 스테이션의 나이프 코팅 블레이드는 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물이 약 91 ㎝/분(3 ft/분)의 속도로 전방 운반될 때 배킹의 표면에 연속층으로 피복될 수 있도록 프라이머 코팅된 배킹 B 위로 1.67 ㎜(0.066 in)의 간극으로 조절되었다. 제2 나이프 코팅 스테이션의 하류 30 ㎝(12 in) 내에서, 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물은 열가소성 양식으로 충분히 융해되며, 각 블레이드가 10.11 ㎝(3.981 in)의 전체 직경 중 2.24 ㎜(0.88 in) 돌출한 상태에서 원주 상에서 4.24 ㎜(0.167 in)씩 동일하게 이격된 평행하고 날카로운 일련의 나이프형 외향 블레이드를 구비한 패턴화될 롤에 의해 엠보싱되었다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 시트는 손에 의해 우선 이동 웨브의 기계 방향으로 다음으로 이동 웨브에 수직하지만 제1 엠보싱 영역 내 에서 엠보싱 처리되었다. 손의 압력은 나이프 블레이드가 배킹까지 거의 관통할 수 있기에 충분했다. 최종 엠보싱 처리 시트는 그 폭이 경화후 약 10.9 (4.32 in)였다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 4.0 ㎟(0.157 in2)였고 높이가 약 0.83 ㎜(0.033 in)였다.
그 후, 엠보싱에 의해 형성된 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 B를 실온가지 냉각시켰으며 대략 폭 38 ㎜ 길이 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)의 스트립으로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 상표명 스코치 9690으로 판매]로 배킹 B의 미코팅 측면을 덮었다. 엠보싱된 판상 연마 제품은 균열 크랙에 의해 분리된 개개의 무작위 형상을 형성하도록 용이하게 균열될 수 있었지만 배킹 B에 단단히 부착되었다. 보통 절곡이라 부르는 이런 균열 작업은 연마 제품의 유연성을 증가시킨다.
발명예 20
상표명 스코치-브라이트(SCOTCH-BRITE) A-형 초미세 웹(미네소타주 세인트폴 소재, 3M 코포레이션에서 판매)으로 판매되는 부직 연마 제품의 플랩과 발명예 17의 플랩을 교호시켜 76.2 ㎜(3 in)의 일체형 고분자 코어를 구비한 도17에 도시된 바와 같은 직경 203 ㎜(8 in)의 실험용 플랩 브러시를 준비했다. 플랩 브러시는 폭 63.5 ㎜(2.5 in) 길이 127 ㎜(5 in) 부분의 웹을 다이 절삭하여 제조되었다. 부직 연마 제품(스코치-브라이트) 웹의 여덟 플랩을 발명예 17의 실험용 피복 연마 제품의 여덟 플랩과 교호시켰다. 이런 플랩 적층물을 프레스의 평판 사이에 배치하고 플랩 적층물의 높이를 약 76.2 ㎜(3 in)에서 약 19 ㎜(3/4 in)로 감소시켰다. 그 직후, 재료의 적층물이 원래 높이를 회복하기 전에 교호하는 플랩의 압축 적층물을 성형 트레이에 배치했다. 성형 트레이는 1.27 ㎜(0.05 in)의 금속판으로 제조되었으며 약 27 ㎜(17/16 in)의 폭과 약 44.5 ㎜(7/4 in)의 측벽을 갖는다. 교호하는 부분들의 적층물을 상술한 바와 같이 분리된 열여섯 개의 성형 트레이 내에 배치했다. 이들을 적재한 성형 트레이는 성형 트레이에서 돌출한 웹이 약 133.4 ㎜(21/4 in)의 내경을 생성하도록 기계 장치 내에 원주 방향으로 균일하게 배치되었다.
고분자 코어는 유리 섬유 강화 코어[미네소타주 챠트필드(Chartfield) 소재, 스트롱웰(Strongwell)에서 판매]를 구비한 85.7 ㎜(27/8 in)의 외경과 76.2 ㎜(3 in)의 내경을 갖는 브러시를 제조하기 위해 이용되었다. 이런 코어 상에 손으로 에폭시 수지를 대략 4.76 ㎜(3/16 in)의 두께로 도포했다. 이 코어 수지 시스템은 1:1:0.037 중량비의 경화제[캡큐어(CAPCURE) 3-800][일리노이주, 캔커키(Kankakee) 소재, 코그니스 코포레이션(Cognis Corp.)에서 판매]와 다우 덴(Dow DEN)-438 및 에폰(EPON) 828의 중량 기준 50/50 혼합물[미네소타주 세인트폴 소재, 블렌타그 그레이트 레이크스 엘엘시(Brenntag Great Lakes LLC)에서 판매]과 캡큐어 EH-30][코그니스 코포레이션에서 판매]로 구성된다. 적층된 압축 플랩 부분을 보유한 트레이 내부에 미경화 수지 라인을 구비한 코어를 배치했다. 그 후, 플랩이 마련된 열 여섯 개의 트레이를 코어의 미경화 수지 라인 내로 기계적으로 가압하여 그 위치에 유지시켰다. 수지가 경화되었을 때, 금속 트레이를 제거했다. 최종 구성에서, 회전하는 절단 휠을 이용하여 203.2 ㎜(8 in)의 외경, 76.2 ㎜(3 in)의 내경 및 38.1 ㎜(1.5 in) 폭을 갖는 플랩 휠을 절단했다.
발명예 21
도15에 도시된 바와 같은 디스크형 연마 제품을 제조했다. 30 g(0.066 lb)의 분말 J와 65 g(0.14 lb)의 광물 G와 7 g(0.015 lb)의 분말 I를 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 형성했다. 시각적 검사에 의해 결정되는 것으로 밀폐 용기 내에서 소정 기간 동안 교반시켜서 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 완전히 혼합시켰다. 프라이머 혼합물은 30부 수지 분말 C 및 70부 수지 분말 A의 혼합물이었다. 대략 30초의 기간 동안 밀폐 용기 내에서 교반시켜서 프라이머 혼합물을 완전히 혼합시켰다. 제조시 건조되고 연신된 폭 200 ㎜ 길이 300 ㎜(8 in x 12 in)인 배킹 C의 조각을 대략 동일한 크기의 금속판 상에 배치했다. 금속 블레이드를 이용하여 소량의 프라이머 혼합물을 균일하게 바름으로써 프라이머 혼합물의 얇은 코팅을 배킹 C에 도포시켰다. 이런 방법을 이용하여 프라이머 혼합물을 도포함으로써 후속 경화 단계 이후 두께가 대략 0.05 내지 0.15 ㎜(0.006 내지 0.010 in)인 층이 형성되었다. 그 후, 프라이머 코팅을 보유한 배킹 C를 금속판에서 204 ℃(400 ℉)로 가열된 평판 상으로 활주시켜 30초 동안 경화시킴으로써, 프라이머 층을 융해시켰다. 88개의 테이퍼된 구멍이 약 177.8 ㎜(7 in)의 전체 직경을 갖는 원형 패턴으로 등간격 이격되어 있는 1.57 ㎜(0.062 in) 두께의 메틸 메타크릴레이트 플라스틱[플렉시글래스(상표명)(PLEXIGLAS™)]판을 융해된 프라이머 혼합물로 피복된 배킹 C의 상부에 배치했다. 구멍은 협폭 단부에서 폭이 약 1.88 ㎜(0.074 in)이고 광폭 단부에서 폭이 약 3.35 ㎜(0.132 in)이고 길이가 약 38.1(1.50 in)였다.
그 후, 샘플 영역을 덮도록 메틸 메타크릴레이트 플라스틱(PLEXIGLAS™)판의 구멍 내로 금속 블레이드를 이용하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 체질했으며 잉여 혼합물을 제거했다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 임시 형상 구조물을 아크릴 시트가 갖는 구멍들의 형상으로 되게 하고 패턴화된 메틸 메타크릴레이트 플라스틱(PLEXIGLAS™)판을 조심스럽게 제거했다. 그 후, 프라이머 코팅과 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 임시 형성 구조물을 보유한 배킹 C를 금속판에서 204 ℃(400 ℉)로 가열된 평판 상으로 활주시켜 10분 동안 경화시켰으며, 이로써 임시 형상 구조물은 경화 프라이머가 코팅된 배킹 C에 부착된 영구 형상 구조물로 변화된다.
그 후, 실온 냉각된 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 C의 미코팅 측면을 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 스코치(상표명) 9690으로 판매]로 덮었다. 보호 라이너를 제거하고 복합물을 델라웨어주 요크린(Yorklyn) 소재, 엔브이에프 컴패니(NVF Company)에서 판매하는 0.840 ㎜(0.032 in) 두께의 반-가요성 가황 섬유 배킹에 부착했다. 적층 재료를 22.2 ㎜(7/8 in) 중심 구멍을 구비한 대략 177.87 ㎜(7 in) 직경의 디스크로 절단 했다.
발명예 22
발명예 24의 한 조각을 폭이 대략 38 ㎜이고 길이가 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)인 스트립으로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 스코치(상표명) 9690으로 판매]로 발명예 24의 미코팅 측면을 덮었다. 그 후, 4부의 물과 1부의 스테아린산 아연 분산체(테네시주 멤피스 소재, 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에서 판매하는 스테아린산 아연 Z-60 분산체)를 이용하여 샘플의 미코팅 측면을 닦아냈다. 그 후, 샘플을 71 ℃(160 ℉)의 고온 오븐 내에서 약 30분 동안 건조시켰다. 전체 건조 부가 무게는 대략 0.07 g이었다.
발명예 23
150 g(0.33 lb)의 물을 사우스캐롤라이나주 섬터 소재 이엠에스-그릴테크에서 판매하는 후막제(thickener)인 3 g(0.007 lb)의 PS8300 및 사우스캐롤라이나주 섬터 소재 이엠에스-그릴테크에서 판매하는 분산 안정화제인 3 g(0.007 lb)의 PS8500과 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 습식 슬러리를 형성했다. 이 혼합물에 152 g(0.33 lb)의 광물 F와 14 g(0.03 lb)의 분말 I를 구비한 34 g(0.075 lb)의 분말 J를 투입했다. 시각적 검사에 의해 결정되는 것으로 밀폐 용기 내에서 소정 기간 동안 교반시켜서 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 슬러리 를 완전히 혼합시켰다. 프라이머 혼합물은 60부 수지 분말 C 및 40부 수지 분말 A의 건식 혼합물이었다. 대략 30초의 기간 동안 밀폐 용기 내에서 교반시켜서 프라이머 혼합물을 완전히 혼합시켰다. 제조시 건조되어 연신된 폭 200 ㎜ 길이 300 ㎜(8 in x 12 in)인 배킹 C의 조각을 대략 동일한 크기의 금속판에 배치하였다. 금속 블레이드를 이용하여 소량의 프라이머 혼합물을 균일하게 바름으로써 프라이머 혼합물의 얇은 코팅을 배킹 C에 도포시켰다. 이런 방법을 이용하여 프라이머 혼합물을 도포함으로써 후속 경화 단계 이후 두께가 대략 0.05 내지 0.15 ㎜(0.002 내지 0.006 in)인 층이 형성되었다. 그 후, 프라이머 코팅을 보유한 배킹 C를 금속판에서 204 ℃(400 ℉)로 가열된 평판 상으로 활주시켜 30초 동안 경화시킴으로써 프라이머 층을 융해시켰다. 6.35 ㎜(0.25 in)의 간격으로 형성된 직경 4.76 ㎜(0.1875 in)인 구멍들과 평방 ㎝당 2.87개의 구멍(18.5 구멍/in2) 또는 51% 개방 면적을 갖는 대략 1.27 ㎜(0.050 in) 두께의 [일리노이주 시카고 소재, 해링턴 앤드 킹 퍼포레이팅 컴패니에서 품명 "3/16 엇갈림식(staggered)"으로 판매하는] 천공 금속망을 프라이머 혼합물로 피복된 배킹 C의 상부에 배치했다.
그 후, 샘플 영역을 덮도록 천공 금속망의 구멍 내로 금속 블레이드를 이용하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 체질했으며 잉여 혼합물을 제거했다. 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 임시 형상 구조물을 천공망이 갖는 구멍들의 형상으로 되게 하고 천공망을 조심스럽게 제거했다. 그 후, 프라이머 코팅과 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물의 임시 형상 구조물을 구비한 배 킹 C를 약 한 시간 동안 93 ℃(200 ℉)에서 건조시켰다. 그 후, 건조된 샘플을 204 ℃(400 ℉)로 가열된 평판 상에 배치하여 10분 동안 경화시켰다.
그 후, 실온으로 냉각된 영구 형상 구조물을 보유한 최종 배킹 C를 대략 폭 38 ㎜ 길이 216 ㎜(3/2 in x 17/2 in)의 스트립과 127 ㎜(5 in) 디스크로 절단했다. 그 후, 후속 시험을 위해 샘플 지지부에 부착하기 유용한 보호 라이너를 구비한 감압 접착 테이프[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 스코치(상표명) 9690으로 판매]로 배킹 C의 미코팅 측면을 덮었다.
발명예 24
광물 B와 분말 J 및 분말 I를 중량비 78:15:7로 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 형성하고 배킹 B 대신 배킹 C를 이용했다는 점을 제외하고 발명예 18과 동일한 양식으로 발명예 24를 준비했다. 프라이머 혼합물을 129 ℃(265℉)에서 융해시켰으며 미립자 경화 평판은 188 ℃(370 ℉)의 온도를 제공하도록 조절되었다. 형상 구조물을 보유한 배킹 C는 미립자 경화 평판 위로 약 213 ㎝/분(7.0 ft/min)의 속도로 이송되면서 부분 경화되었다. 형상 구조물을 보유한 배킹 C는 약 183 ㎝/분(6.0 ft/min)의 속도로 이송되는 동안 190 ℃(374 ℉)의 온도로 설정된 길이가 약 18.3 m(60 ft)인 산업용 순환 공기 오븐에서 추가로 경화되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 16.5 ㎝(6.5 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며, 폭이 약 2.16 ㎜(0.085 in)였고 길이가 약 8.3 ㎜(0.327 in)였고 높이가 약 1.09 ㎜(0.043 in)였다. 개개의 구조물은 무게가 약 0.038217 g(0.001347 oz) 였으며, 그 결과 약 1.95 g/㎤(0.0801 lb/in3)와 약 38% 기공 부피를 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.101 ㎜(0.004 in) 두께였다. 형상 구조물은 약 70의 쇼어 D 경도를 가졌다.
발명예 25
광물 F와 분말 J 및 분말 I를 중량비 76:17:7로 혼합하여 미립 경화 가능 바인더-연마 입자 혼합물을 형성하고 배킹 B 대신 배킹 C를 이용했다는 점을 제외하고 발명예 18과 동일한 양식으로 발명예 25를 준비했다. 프라이머 혼합물을 129 ℃(265℉)에서 융해시켰으며 미립자 경화 평판은 188 ℃(370 ℉)의 온도를 제공하도록 조절되었다. 형상 구조물을 보유한 배킹 C는 미립자 경화 평판 위로 약 213 ㎝/분(7.0 ft/min)의 속도로 이송되면서 부분 경화되었다. 형상 구조물을 보유한 배킹 C는 약 183 ㎝/분(6.0 ft/min)의 속도로 이송되는 동안 190 ℃(374 ℉)의 온도로 설정된 길이가 약 18.3 cm(6.0 ft/min)인 산업용 순환 공기 오븐에서 추가로 경화되었다. 개개의 영구 형상 구조물은 약 16.5 ㎝(6.5 in) 폭의 엇갈림 패턴으로 피복되었으며 폭이 약 2.46 ㎜(0.097 in)였고 길이가 약 8.3 ㎜(0.327 in)였고 높이가 약 0.97 ㎜(0.038 in)였다. 개개의 구조물의 무게는 약 0.032378 g(0.00114 oz)였으며, 그 결과 약 1.64 g/㎤(0.0801 lb/in3)와 약 48% 기공 부피를 가졌다. 프라이머 두께는 약 0.101 ㎜(0.004 in) 두께였다. 형상 구조물은 약 69의 쇼어 D 경도를 가졌다.
시험 방법
시험 과정 Ⅰ
작업물로 작용하는 1010 탄소강의 사전 칭량된 원형 디스크를 기계 구동식 가변 속도 선반의 축에 장착하고, 축의 공전 속도는 회전하는 디스크의 외측 모서리에서서 분당 표면 1353 m(표면 5035 m/분)의 시험 속도를 생성하도록 조절되었다. 각각 중심 구멍이 31.75 ㎜(1.25 in)이고 직경이 대략 203 ㎜(8 in)이고 두께가 4.75 ㎜(0.187 in)인 세 개의 디스크를 한 조로 편성하여 14.25 ㎜(0.561 in)의 중실 두께를 형성하도록 축에 설치했다. 대략 216 ㎜ x 38 ㎜(8.5 in x 1.5 in)의 크기를 갖는 시험 시편이 표면에 장착되어 있는 사전 칭량 샘플 홀더를 보유한 캐리지를 회전하는 디스크에 대해 수평으로 조작하여 디스크가 22.2 뉴톤(5 lbf)의 힘으로 시험 시편과 접촉하도록 했다. 캐리지는 127 ㎜(5 in)의 행정 길이와 초당 66 ㎜(2.6 in)의 행정 속도로 접선을 따라 상하로 진동되었다. 회전하는 작업물과 시험 시편 간의 접촉을 14초 동안 유지한 후, 접촉을 26초 동안 제거했다. 시험 기간 동안 이런 과정을 10회 반복했으며, 그 후 시험 시편과 작업물의 질량 손실을 판단했다. 세 개의 시험 시편의 평균값이 각 시험 결과에 대해 나와 있다. 표3에는 그 결과가 기재되어 있다.
시험 과정 Ⅱ
본 시험 과정은 작업물과 시험 시편 간의 접촉 시간이 22초이고 매번의 주기후 작업물과 시험 시편을 칭량했다는 점에서 시험 과정 Ⅰ과 상이하다. 이 순서를 15회 또는 시험 시편이 배킹에 마멸될 때까지 수행했다. 시험 시편과 작업물의 질량 손실이 시험 주기수와 관련하여 기록됨으로써 시간에 걸친 연마체의 성능을 보여준다. 하나의 시험 시편이 각각의 시험 결과에 대해 보고되어 있다. 표4에는 그 결과가 기재되어 있다.
시험 과정 Ⅲ
본 시험 방법은 작업물에 마무리 작업을 하기 위해 건조 조건 하에서 이용되는 동안 시험 시편에 의해 부여된 표면 거칠기를 측정한다. 3M 스티키트(상표명)(STIKIT™) 디스크 패드[미네소타주 세인트폴 소재, 3M에서 부품번호 88740으로 판매] 또는 3M 후키트(상표명)(HOOKIT™) 디스크 패드[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 코포레이션에서 부품번호 70417로 판매]인 적절한 지지 패드에 의해 지지되는 직경이 127 ㎜(5 in)인 연마 디스크를 이용한 환상 샌더[뉴저지주 우드클리프 레이크(Woodcliff Lake) 소재, 잉거솔-랜드 코포레이션(Ingersoll-Rand Corp.)에서 판매하는 공기 동력식 모델 88S45W109]가 약 5 ㎏(11 lb) 중량의 부하 하에서 4500 rpm의 디스크 속도를 이용하여 금속 작업물(1018 탄소강)을 연마하도록 설정되었으며 금속 표면에 대해 약 5도로 유지되었다. 작업물은 약 7초 내에 종료되는 한 번의 152.4 ㎜(6 in) 패스 동안 샌더 아래를 기계 방향으로 횡단되었다.
작업물의 최종 표면 거칠기는 노스캐롤라이나주 샬로트(Charlotte) 소재, 훼 인프루에프 코포레이션(Feinpruef Corp.)에서 상표명 마르(MAHR™) M4PI 퍼소미터(PERTHOMETER)로 판매하는 표면 마무리 시험 장치를 이용하여 판단했다. 매번의 시험마다, 최대 정점-대-계곡(peak-to-valley)값의 평균인 Rz(Rtm이라고도 함)와 민라인(meanline)으로부터 프로파일의 산술적 이탈 평균인 Ra의 마무리 지수를 기록했다.
일정한 시작 마무리를 제공하기 위해, 우선 일회 패스에 대해 미네소타주 세인트폴 소재, 3M 코포레이션에서 판매하는 3M265L형 180 그릿인 피복된 연마 디스크를 이용하여 작업물을 연마했다. 이런 사전 조절에 의해 마련되는 평균 시작 마무리는 Ra가 0.42 ㎛(16.9 마이크로인치)였고 Rz가 3.84 ㎛(151 마이크로인치)였다. 표5에는 그 결과가 기록되어 있다.
시험 과정 Ⅳ
작업물로 작용하는 304형 스테인리스강의 사전 칭량된 원형 디스크를 기계 구동식 가변 속도 선반의 축에 장착하고, 축의 공전 속도를 회전하는 디스크의 외측 모서리에서 분당 표면 1353 m(표면 5035 m/분)의 시험 속도를 생성하도록 조절되었다. 각각 중심 구멍이 31.75 ㎜(1.25 in)이고 직경이 대략 203 ㎜(8 in)이고 두께가 16.38 ㎜(0.645 in)인 두 개의 디스크를 한 조로 편성하여 32.77 ㎜(1.29 in)의 중실 두께를 형성하도록 축에 설치했다. 대략 216 ㎜ x 38 ㎜(8.5 in x 1.5 in)의 크기를 갖는 시험 시편이 표면에 장착된 사전 칭량 샘플 홀더를 보유한 캐리 지를 회전하는 디스크에 대해 수평으로 조작하여 디스크가 17.8 뉴톤(4 lbf)의 힘으로 시험 시편과 접촉하도록 했다. 캐리지는 127 ㎜(5 in)의 행정 길이와 초당 66 ㎜(2.6 in)의 행정 속도로 접선을 따라 상하로 진동되었다. 회전하는 작업물과 시험 시편 간의 접촉을 15초 동안 유지한 후, 접촉을 15초 동안 제거했다. 시험 기간 동안 이런 과정을 10회 반복했으며, 그 후 시험 시편과 작업물의 질량 손실을 판단했다. 시편의 수는 각 시험마다 달랐으며 표8에는 기재되어 있다.
시험 과정 Ⅴ
플랩 브러시를 선반에 장착하여 분당 표면 1722 m(표면 5650 ft/분)로 회전시키고 브러시의 표면을 평활하게 만들기 위해 등급 36 그릿 사포에 적용했다. 조절된 브러시를 선반에서 제거하고 브러시의 무게를 기록했다. 브러시를 선반에 장착했다. 5.56 ㎜(7/32 in)의 간격을 두고 형성된 3.19 ㎜(5/32 in)의 구멍을 구비한 폭 50.8 ㎜(2 in) 길이 279 ㎜(11 in)인 16 게이지 1008 냉연강 천공망[일리노이주 시카고 소재, 해링턴 앤드 킹 퍼포레이팅 코포레이션에서 판매]을 칭량하여 시험편 홀더에 배치했다. 시험편을 140 ㎜(5.5 in)의 행정과 초당 25.4 ㎜(1 in)의 왕복 속도로 왕복시키고 5분 동안 브러시 폭당 44.4 뉴톤(10 lbf)의 힘으로 회전하는 브러시에 적용시켰다. 5분의 시험 주기후, 천공망 시험편을 재칭량하고 무게 변화를 그램 절삭량으로 기록했다. 시험 브러시를 선반에서 제거하고 다음 시험 무게를 기록했다. 브러시 무게 손실로 나눈 그램 절삭량으로 정의된 브러시 효율 을 계산하고 기록했다.
시험 과정 Ⅵ
후술하는 시험을 이용하여 비교예에 대해 연마 디스크를 평가했다.
본 시험을 위한 작업물은 폭 7.5 ㎜(3 in) x 길이 46 ㎜(18 in) x 두께 1.3 ㎜(1/2 in)의 탄소강 막대였다. 탄소강 막대를 46 ㎜(18 in) x 1.3 ㎜(1/2 in) 면을 갖는 벤치에 벤치와 접촉 상태로 장착했다. 17.8 ㎝(7 in) 지지 패드[미네소타주 세인트폴 소재, 3M 컴패니에서 3M 디스크 패드 면판(Disc Pad Face Plate) 부품번호 제051144-80514]를 거쳐 직경이 17.8 ㎝(7 in)인 시험 시편을 직각 압축 공기 공구(무부하 상태에서 6000 rpm으로 회전 가능) 상에 장착했다. 비교예들을 3M 디스크 홀더 No.917에 장착했다. 작업자는 디스크의 연마면을 작업물에 대해 약 7도의 각도로 유지한 상태로 1분 시험 주기 동안 장착된 탄소강 작업물의 말단면에 대해 분당 32 내지 36 주기의 속도로 작업물의 길이를 따라 연삭기 조립체를 왕복 추진시켰다. 3.2 ㎏(7 lbs)의 연삭기 조립체의 무게 하에서 연삭기 조립체와 작업물을 함께 압박했다. 작업물의 무게는 절삭량을 측정하기 위해 각각의 주기 전후에 측정되었다. 시험 주기는 디스크의 작업면의 외측 1.3 ㎝(1/2 in) 디스크 직경인 주연부의 임의의 부분이 배킹에 대해 마멸될 때까지 반복되었다.
시험 결과
표3은 시험 과정 Ⅰ에 따라 시험된 발명예 1 내지 7과 발명예 10 내지 16에 대한 비교 결과를 보여준다. 표3에는 비교예 A, B 및 C에 대한 시험 결과가 포함되어 있다. 표4는 시험 과정 Ⅱ에 따라 시험된 비교예 A, B 및 C와 함께 발명예 1 및 5에 대한 시험 결과를 보여준다.
각각 표3과 표5에 도시된 바와 같이, 유사한 작업편 절단, 시험 시편 마모 및 부여된 표면 거칠기 결과가 배치 작업으로 준비된 샘플과 연속 작업(발명예 11 및 14)으로 준비된 샘플을 통해 얻어진다. 각각 표3과 표5에 도시된 발명예 1 내지 10에 대한 광범위한 절단 및 표면 거칠기값들은 연마 제품이 다양한 용도에 적절함을 보여준다. 예상되는 바와 같이, 시험 기간 동안 작은 마모량을 시각적으로 보여주는 예들은 작업물로부터 시험 시편 상의 금속 픽업으로 인한 실질적인 무게 이득을 겪었다.
다양한 용도를 위해 본 발명에 따라 제조된 연마 제품의 타당성은 연마제 크기 및 유형의 변경, 미립 경화 가능 바인더재의 변화, 미립 경화 가능 바인더재에 대한 연마 광물의 비율 변화, 충전재의 부가 또는 추가 코팅의 부가에 의해 얻어질 수 있다. 예컨대, 높은 절삭능을 생성하는 연마 제품은 대형 광물 그릿(발명예 6)을 이용하거나 동일한 광물 그릿을 구비한 서로 다른 미립 경화 가능 바인더재(발명예 5 대 발명예 11)를 이용하여 얻어질 수 있었다. 또한, 낮은 표면 거칠기값을 생성하는 연마 제품은 연마 그릿의 크기를 감소시키거나(발명예 13 대 발명예 11) 동일한 연마 그릿을 유지하면서 미립 경화 가능 바인더재의 변화에 의해(발명예 1 대 발명예 3) 얻어질 수 있었다. 이와 달리, 보다 내구성 있는 연마 제품은 발명예 24와 발명예 22 간의 비교에 의해 보여지는 바와 같이 추가 코팅의 도포에 의해 또는 미립 경화 가능 바인더재의 양을 증가시킴으로써(발명예 18 대 발명예 25) 얻어질 수 있었다.
또한, 발명예 11과 12는 영구 형상 구조물로의 전환에 앞서 임시 형상 구조물을 치밀화하도록 접촉 롤을 매개하여 얻어질 수 있는 성능 변화를 보여준다. 연마 구조물의 압밀은 낮은 마모값을 가져오고, 이는 수명이 보다 오래 지속되는 연마 제품으로 해석될 수 있다. 다른 공정 방법들도 영구 형상 구조물을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 발명예 17, 19 및 24의 유사 성능은 작업면에 지형을 부여하는 다양한 방법의 타당성을 보여준다. 발명예 23은 작업 연마 제품을 생성하기 위해 습식 과정을 이용하는 잠재력을 보여준다.
상술한 예들은 본 발명에 따라 제조된 연마 제품의 연삭 또는 마무리 특성이 표면에서 재료를 원하는 만큼 제거하고 미립 표면 거칠기를 위한 요구를 제공하도록 맞춰질 수 있음을 보여준다. 표4는 본 발명이 연마 제품의 성능을 맞추기 위한 수단을 제공할 뿐 아니라 연마 제품의 절삭 및 마무리 성능의 일관성을 개선하는 예기치 않은 수단을 제공함을 보여준다. 비교예 A와 B는 높은 수준의 초기 절삭성을 제공하지만 제품이 사용됨에 따라 절삭성이 급격히 감소한다. 발명예 1과 5는 시험 순서 전반에 걸쳐 보다 일정한 절삭 수준을 나타낸다. 또한, 발명예 1과 5는 피복 연마 제품(비교예 A 및 B)과 표면 조절 제품(비교예 C) 사이에 속하는 절삭 수준을 보여준다. 표5는 발명예 1과 5의 표면 거칠기가 피복 연마 제품(비교예 A 및 B)와 표면 조절 연마 제품(비교예 C)에 비해 감소되었음을 보여준다. 본 발명의 제품은 그 유효 수명에 걸쳐 일정한 성능 수준을 제공하면서 피복 연마 제품과 표면 조절 제품 간의 절삭 및 마무리 성능을 명백히 잇는다.
비교예 A, B 및 C에 비해, 발명예 1과 5에서의 절삭 수준의 일관성이 표6과 표7에 나타나 있다. 절삭 일관성은 각 예에 대한 제1 내지 제15 절삭 주기의 평균 절삭을 제2 절삭 주기를 위한 절삭과 비교함으로써 증명된다. 표6과 표7은 발명예 1에서의 평균이 80.9%이고 발명예 5가 66.3%이고 비교예 A가 47.1%이고 비교예 B가 37.6%임을 보여준다. 발명예들은 통상적으로 제1 내지 제15 절삭 주기에 대해 평균적으로 적어도 60%의 절삭값을 갖는다. 제1 내지 제15 절삭 주기에 대한 평균 절삭값은 제1 내지 제15 절삭 주기의 각 절삭 주기에 대한 절삭값을 더하고 그 합을 5로 나눔으로써 계산된다.
다양한 용도를 위해 본 발명에 따라 제조된 연마 제품의 타당성은 다른 제품 구성에 의해 얻어질 수 있다. 표8은 본 발명으로 구성된 연마 플랩을 합체함으로써 종래의 부직 플랩 브러시 구성보다 증가하는 절삭율을 보여준다. 표9는 본 발명으로 제조된 직각 디스크 제품으로부터 절삭율 증가 및 유효 수명의 증가를 보여준다.
[표 3]
시험 과정 I 비교 결과
Figure 112007052345235-pct00001
[표 4]
시험 과정 II 비교 결과
Figure 112007052345235-pct00002
[표 5]
Figure 112007052345235-pct00003
[표 6]
Figure 112007052345235-pct00004
[표 7]
Figure 112007052345235-pct00005
[표 8]
Figure 112007052345235-pct00006
[표 9]
Figure 112007052345235-pct00007
[표 10]
Figure 112007052345235-pct00008
이제까지 여러 실시예를 참조하여 본 발명을 설명했다. 기술분야의 당업자라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고도 이들 실시예에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 알게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 명세서에 설명된 구조가 아닌 특허청구범위의 언어에 의해 설명된 구조와 이들 구조의 균등예에 의해 제한된다.

Claims (7)

  1. a. 가열에 의해 적어도 부분 경화된 미립 프라이머 재료의 코팅을 보유한 제1 면 및 이에 대향하는 제2 면을 갖는 사실상 수평 배치된 가요성 배킹을 제공하는 단계와,
    b. 연마 입자 및 미립 경화 가능 바인더재를 포함하는 건조한 유동 가능한 입자 혼합물을 제공하는 단계와,
    c. 배킹의 제1 면의 적어도 부분 경화된 프라이머 코팅 상에 상기 입자 혼합물을 포함하는 중실형 연속층을 적층하는 단계와,
    d. 인접한 연마 입자들 사이에 점착력을 제공하고 배킹으로부터 이격된 말단 및 프라이머 코팅된 배킹에 부착된 부착단을 갖는 변형 가능한 층을 제공하기 위해 가열에 의해 상기 미립 경화 가능 바인더재를 연화시키는 단계와,
    e. 융기 영역 및 함몰 영역의 패턴을 제공하도록 상기 변형 가능한 층의 말단을 냉각된 엠보싱 공구를 이용하여 엠보싱하는 단계와,
    f. 상기 연화된 미립 경화 가능 바인더재를 경화시키고 배킹의 제1 면 상의 상기 적어도 부분 경화된 미립 프라이머 재료를 경화시키는 단계를 포함하는 연마 제품 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미립 프라이머 재료가 열경화성 접착제 분말 및 열가소성 접착제 분말의 혼합물인 연마 제품 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미립 경화 가능 바인더재가 열경화성 접착제 분말인 연마 제품 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 미립 경화 가능 바인더재 및 미립 프라이머 재료가 f 단계의 가열에 의해 경화되는 연마 제품 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 융기 영역과 함몰 영역의 패턴이 기부에서 인접하고 상부에서 약간 분리되어 있는 정사각체들의 수집물인 연마 제품 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 연마 제품 제조 방법에 의해 제조된 연마 제품.
  7. 삭제
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