KR101941083B1 - 연마재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 연마재는, 수지(resin)와 필러(filler)가 혼합되어 구성되는 매체(media)와, 상기 매체에 분산 배치되는 연마입자들을 포함하며, 상기 수지는 열 경화성 및/또는 내열성 수지로 구현된다.

Description

연마재 및 그 제조방법{ABRASIVE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명의 실시예는 연마재에 관한 것으로, 특히 미세한 표면 처리가 가능한 연마재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
연마재는 피 가공물의 가공 표면을 연마하여 표면 조도(Roughness) 향상 및 물리적인 표면 개질(Peening)을 위한 목적으로 사용된다. 이와 같은 연마 가공은 연마제품을 이용하거나 블라스팅(Blasting) 공법을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 연마제품은 기재(예: 종이, 필름, 부직포 등)의 일면에 1차 접착제를 도포한 후 상기 연마재를 전착 살포(electrostatic coating)하고, 예비 건조(precure)한 다음, 그 연마재 상에 2차 접착제를 도포하고 다시 예비 건조한 후 권취(winding)하여 롤(roll) 상태로 최종 경화(final cure)시키는 공정을 통해 제조될 수 있다. 그러나, 이와 같은 연마제품은 대체적으로 뻣뻣하여 피 가공물의 크기가 작거나 굴곡이 심한 경우 또는 길고 좁은 형태의 내면에 대해서는 연마하기 어려운 단점이 있다.
이에 반해 블라스팅 (예: 건식 블라스팅 또는 습식 블라스팅) 공법의 경우 연마재를 상기 피 가공물의 표면에 직접 분사하는 것으로, 상기 분사된 연마재의 충돌 에너지를 이용하여 상기 연마 공정을 수행한다. 즉, 상기 연마제품을 이용한 연마 공정을 단점을 극복할 수 있다.
그러나, 상기 블라스팅 공법을 이용하여 미세한 표면 처리를 수행하기 위해서는 미세한 연마재를 사용해야 하는데, 이 경우 상기 연마재의 각 입자 크기가 미세할수록 그 중량이 상대적으로 작아 연마를 수행할 수 있는 충분한 충돌 에너지를 얻기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 수지(resin), 연마입자, 필러(filler)가 소정의 체적 비율로 배합되고 스크린 인쇄 방식을 통해 상기 배합물이 분리, 경화됨으로써, 미세한 표면 처리에 적합한 특성(중량, 탄성, 크기 등)을 갖도록 형성되는 연마재 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 연마재는, 수지(resin)와 필러(filler)가 혼합되어 구성되는 매체(media)와, 상기 매체에 분산 배치되는 연마입자들을 포함하며, 상기 수지는 열 경화성 및/또는 내열성 수지로 구현된다.
상기 수지에는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 또는 폴리에스터 수지가 사용될 수 있고, 상기 연마입자들은 JIS 규격 기준 #9000보다 큰 1μm 이상의 입자반경을 갖는 입자들일 수 있으며, 상기 필러는 실리콘 카바이드, 산화세륨, 알루미나, 실리카, 건식 실리카, 칼슘 카보나이트, 활석 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 필러로 사용되는 물질은 JIS 규격 기준 #4000보다 작은 3μm 미만의 입자반경을 갖는 입자들일 수 있다.
상기 수지는 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 50 내지 75%의 비율(vol.%)로 배합될 수 있으며, 보다 바람직하게는 혼합물 전체 체적 대비 60 내지 70%의 비율(vol.%)로 배합될 수 있다.
상기 연마입자들은 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 20 내지 40%의 비율(vol.%)로 배합될 수 있으며, 보다 바람직하게는 혼합물 전체 체적 대비 25 내지 35%의 비율(vol.%)로 배합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 연마재의 제조방법은, 수지(resin)와 필러(filler)로 구성되는 매체(media)에 연마입자들을 균일하게 분산 혼합하는 제1 단계와; 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물을 경화하고, 소정의 크기를 갖는 연마재들로 분리하는 제2 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 단계는, 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체를 다수의 구멍들이 형성된 스크린 마스크의 일면에 주입하고 압력을 가하여 상기 구멍들을 통해 소정의 크기를 갖는 성형품들이 전사되는 단계와; 상기 전사된 성형품들을 경화하고, 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 연마재는, 수지(resin), 연마입자, 필러(filler)가 소정의 체적 비율(vol.%)로 배합됨으로써, 블라스팅 공법에 이용되어 피 가공물의 표면을 미세하게 연마할 수 있다.
또한, 상기 배합된 연마물질을 스크린 인쇄 방식을 통해 용이하게 분리하고, 경화시킴으로써, 미세한 표면 처리에 적합한 특성(중량, 탄성, 크기 등)을 갖는 연마재를 보다 효율적으로 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 연마재의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 종래기술에 의한 연마재를 이용하여 피 가공면의 표면을 연마하는 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 연마재를 이용하여 피 가공면의 표면을 연마하는 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 연마재의 제조방법을 나타내는 순서도.
위 발명의 배경이 되는 기술 란에 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.
아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 장치는 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다.
도면에서, 레이어들, 필름들, 패널들, 영역들 등의 크기 또는 상대적인 크기는 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 소자 또는 레이어가 다른 소자 또는 레이어와 "연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자나 레이어를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 그러나, 만약 어떤 부분이 다른 부분과 "직접적으로 연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 해당 부분과 다른 부분 사이에 다른 소자가 없음을 의미할 것이다. "X, Y, 및 Z 중 적어도 어느 하나", 그리고 "X, Y, 및 Z로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나"는 X 하나, Y 하나, Z 하나, 또는 X, Y, 및 Z 중 둘 또는 그 이상의 어떤 조합 (예를 들면, XYZ, XYY, YZ, ZZ) 으로 이해될 것이다. 여기에서, "및/또는"은 해당 구성들 중 하나 또는 그 이상의 모든 조합을 포함한다.
여기에서, 첫번째, 두번째 등과 같은 용어가 다양한 소자들, 요소들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 소자들, 요소들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 한정되지 않는다. 이러한 용어들은 하나의 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션을 다른 소자, 요소, 지역, 레이어, 및 또는 섹션과 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 일 실시예에서의 첫번째 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션은 다른 실시예에서 두번째 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션이라 칭할 수 있다.
"아래", "위" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어가 설명의 목적으로 사용될 수 있으며, 그렇게 함으로써 도면에서 도시된 대로 하나의 소자 또는 특징과 다른 소자(들) 또는 특징(들)과의 관계를 설명한다. 이는 도면 상에서 하나의 구성 요소의 다른 구성 요소에 대한 관계를 나타내는 데에 사용될 뿐, 절대적인 위치를 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에 도시된 장치가 뒤집히면, 다른 소자들 또는 특징들의 "아래"에 위치하는 것으로 묘사된 소자들은 다른 소자들 또는 특징들의 "위"의 방향에 위치한다. 따라서, 일 실시예에서 "아래"라는 용어는 위와 아래의 양방향을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 장치는 그 외의 다른 방향일 수 있다 (예를 들어, 90도 회전된 혹은 다른 방향에서), 그리고, 여기에서 사용되는 그런 공간적으로 상대적인 용어들은 그에 따라 해석된다.
여기에서 사용된 용어는 특정한 실시예들을 설명하는 목적이고 제한하기 위한 목적이 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 정의가 없는 한, 여기에 사용된 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 연마재의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)는, 수지(resin)(112)와 필러(filler)(114)로 구성되는 매체(media)(110) 및 상기 매체(110)에 분산 배치되는 연마입자들(120)로 구성된다. 즉, 상기 연마재(100)는 수지(112)를 베이스(base)로 하여 연마입자들(120)을 함유하는 매체(110)로서, 상기 매체(110)의 표면에 노출되는 미세한(예: 수 μm) 크기의 연마입자들(120)이 연마 작용을 하게 된다.
연마재(100)의 형상은 연마재의 제조 공정에 따라 다양하게 구현될 수 있는 것으로, 도 1에 도시된 연마재(100)는 설명의 편의를 위하여 구형으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 매체(110)는 수지(112)와 필러(114)가 혼합된 혼합물로 형성된다. 따라서, 도 1에서는 수지(112)와 필러(114)가 각각 구분된 형상 및 부분으로 지시하지 못하고 이들이 서로 혼합된 형태인 매체(110)를 나타낸다.
이하에서는 상기 연마재(100)를 구성하는 수지, 필러, 연마입자의 구체적인 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
상기 수지(112)는 앞서 언급한 바와 같이 연마재(100)를 구성하는 베이스(base) 매질로서, 열경화성 수지로 구현될 수 있다. 일반적으로 열경화성 수지는 다른 재질에 비해 중량이 크므로, 열경화성 수지가 포함되는 연마재를 사용할 경우 연마재의 입자 크기가 작더라도 그 중량이 상대적으로 크기 때문에 연마를 수행할 수 있는 충분한 충돌 에너지를 얻을 수 있게 된다. 또한, 상기 수지는 연마 시 마찰열에 의한 열화를 방지하기 위해 내열성 수지로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예로서 상기 수지(112)는 이와 같은 특성(열경화성 및/또는 내열성)을 만족시키는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지가 될 수 있다.
또한, 상기 수지(112)는 매질 자체의 특성 상 소정의 탄성을 갖는다. 즉, 상기 수지를 포함하는 연마재는 상기 수지의 탄성 특성에 의해 피 가공물에 대하여 연마재가 충돌하여도 상기 충격을 흡수할 수 있으므로 피 가공물의 표면에 압흔(pressure mark)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 수지(112)를 포함하는 연마재(100)의 경우 연마를 수행할 수 있는 충분한 충돌 에너지를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 연마 시 마찰열에 의한 열화를 방지할 수 있고, 피 가공물의 표면에 압흔이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
상기 연마입자(120)는 상기 수지(112)를 포함하는 매체(110)에 다수 분산되어 배치된다. 상기 연마입자(120)는 탄화붕소(B4C), 산화세륨(CeO2), 탄화규소(SiC), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등의 입자가 한 가지 또는 그 이상 혼합되어 구성되는 것이 바람직하다. 이 외에도 통상적으로 연마입자로 사용되고 있는 공지의 다른 성분의 입자를 포함하거나 단독으로 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 입자지름이 2~4μm인 다이아몬드를 연마입자로 사용함으로써 피 가공물의 표면을 미세하게 연마할 수 있다. 상기 다아이몬드는 경질의 연마입자이다.
종래의 경우 연마재는 단일 무기물질로 구현되는 연마입자들(예: 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 등) 또는 합성무기물질(예: 탄화붕소(B4C) 등) 만으로 구현되는 것이 일반적이나, 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)는 소정의 연마입자들(일 예로 다이아몬드)이 수지를 포함하는 매체에 분산 배치됨을 특징으로 한다.
종래의 연마입자만으로 구성되는 연마재는 연마입자들이 피 가공물의 표면을 연마할 때, 쉽게 깨져(break out) 다량의 분진이 발생되는 문제가 있다.
도 2는 종래기술에 의한 연마재를 이용하여 피 가공물의 표면이 연마되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 알루미나, 실리카와 같은 연마입자만으로 구성된 연마재(10)를 이용하여 건식 블라스팅 공법을 수행하면, 피 가공물(20)의 표면(22)은 상하면서 연마재(10)의 깨짐에 의한 다량의 분진이 발생되고, 이에 따라 피 가공물(20)의 표면(22)을 원하는 광도와 조도로 구현하는 것이 어렵게 된다.
이에 반해 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)를 이용하여 피 가공물(20)의 표면(22)을 연마하는 것을 나타내는 도면으로서, 도 1 및 도 3을 참조하면, 미세한 연마입자들(예: 다이아몬드)(120)이 수지(112)를 포함하는 매체(110)에 분산 배치된 연마재(100)를 이용하여 건식 블라스팅 공법을 수행하면, 상기 수지(112) 매질이 가지고 있는 탄성에 의해 피 가공물(20)의 표면(22)이 상하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연마재(100)가 표면에 충돌할 때 깨지는 것이 아니라 마찰에 의해 닳아서(worn out) 크기가 줄어드는 것이므로 분진이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)는, 연마입자(120)가 상기 매체(110) 전체에 분산 배치되어 있으므로 연마재(100)의 크기가 줄더라도 매체(110) 내부의 연마입자들(120)이 외부로 노출되어 동일한 연마 기능을 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)는 수지(112) 매질에 필러(114)를 혼합하여 매체(110)를 형성함을 특징으로 하며, 상기 필러(114)는 표 1에 기재된 물질 중 적어도 하나가 될 수 있다.
표 1에 기재된 바와 같이 필러(114)로 사용될 수 있는 물질들은 각 물질 별로 고유의 특성 및 이에 따른 장점이 있으므로, 연마재 제조 시 연마 대상물인 피 가공물의 특성에 따라 하기 물질들 중 적어도 하나를 선택하여 필러로 사용할 수 있다.
필러 (Filler) 연마력/
내마모성 		비중 정전기
감소효과 		비고(Remark)
실리콘 카바이드
(Silicon Carbide)		 고 3.2 고 연마능력 향상, 수명 향상
산화세륨
(Cerium Oxide)		 중 8 저 비중 증가에 의한 연마력 향상 (충돌 에너지 높임)
알루미나
(Alumina)		 고 4.8 저 비중 증가에 의한 연마력 형상
실리카
(Silica)		 중 2.6 저 수지와 고형분(연마입자)의 비율 유지
건식 실리카
(Fumed Silica)		 저 2.6 저 저점도 수지 내에서 연마입자의 낙하 방지(분산 유지)
칼슘 카보나이트
(Calcium Carbonate)		 저 2.6 저 수지와 고형분(연마입자)의 비율 유지
활석
(Talc)		 저 2.6 저 수지와 고형분(연마입자)의 비율 유지
일 예로 본 발명의 실시예에서는 실리콘 카바이드(Silicon Carbide), 건식 실리카(Fumed Silica), 산화세륨(Cerium Oxide)이 필러로 선택되어 상기 수지 매질과 혼합되어 매체를 구성할 수 있다.
이 때, 상기 필러(114)로 사용될 수 있는 물질들은 JIS 규격 기준 #8000보다 작은 사이즈 즉, 2μm 미만의 사이즈를 갖는 입자들이고, 이에 반해 상기 연마입자(120)로 사용될 수 있는 물질들은 JIS 규격 기준 #8000보다 큰 사이즈 즉, 2μm이상의 사이즈를 갖는 입자들이다.
또한, 상기 매체(110)를 구성하는 수지(112) 및 필러(114)의 혼합물에는 수지(112)와 연마입자들(120)의 결합력을 향상시키기 위한 커플링 에이전트(coupling agent) 및/또는 정전기 발생을 방지하기 위한 정전방지제(AntiStatic agent)가 추가적으로 더 포함될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 연마재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 먼저 수지(112)에 연마입자들(120)과 필러(114)를 적절한 비율로 균일하게 분산 혼합하는 믹싱 공정을 수행한다 (단계 400). 일 예로 믹싱 공정은 연마입자들(120)이 수지(112) 및 필러(114)로 구성되는 매체(110)에 균일하게 분산되어 혼합될 수 있도록 수지(112) 및 필러(114)와 함께 연마입자들(120)을 믹싱기 또는 진공 탈포기를 이용하여 혼합할 수 있다.
본 발명의 실시예는 연마재(100)가 최적의 성능을 구현하기 위해 상기 수지(112), 필러(114) 및 연마입자들(120)의 혼합 비율을 적절히 조절함을 특징으로 하며, 바람직하게는 상기 수지(112)의 구성비가 전체 혼합물 대비 60 ~ 70 체적%(vol.%)로 배합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)의 최적 비율은 하기 기재된 실험 실시예를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
다음으로 상기 믹싱 공정을 통해 균일하게 분산 혼합된 혼합물을 몰드에 주입하는 몰드 주입공정을 수행하고 (단계 410), 소정의 크기를 갖는 입자 형태로 성형하는 공정을 수행한다 (단계 420).
본 발명의 실시예는 상기 성형 공정을 스크린 인쇄(예: 실크 스크린 인쇄) 방식을 사용할 수 있다. 일 예로 원하는 연마재의 사이즈에 대응하는 구멍들이 다수 형성된 스크린 마스크의 일면에 상기 혼합물을 인쇄 방식으로 주입하여 압력을 가하면, 상기 구멍들을 통해 소정 크기를 갖는 성형품들이 전사될 수 있다.
이 때, 상기 스크린 마스크는 실크 스크린으로 구현되는 것 이외에도 메탈 마스크 등 다양한 재질로 구현될 수도 있다.다음, 상기 성형 공정에서 성형된 성형품을 경화하는 공정을 수행한다 (단계 430). 상기 경화공정은 일 예로 상기 성형품들을 건조기를 통해 건조하는 큐어링(curing) 공정을 포함할 수 있다.
이후, 경화된 성형품들을 각각 분리시킴으로써, 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)가 완성된다.
다만, 본 발명에 의한 연마재는 이 외의 다른 방법을 통해서도 제조될 수 있다. 즉, 상기 스크린 인쇄 방식 이외에도 임펠러(또는 프로펠러)를 포함한 믹서기 또는 임펠러가 없는 믹서기(예: 원심분리형 믹서기)로 수지, 필러, 연마입자들을 혼합한 후, 혼합물을 약 2~3cm의 두께로 펼친 후, 경화(예: 열 경화), 분쇄 및 분급 공정을 통해 연마재를 제조할 수도 있다. 또한, 다른 실시예로서 상기 수지, 필러, 연마입자들을 혼합한 후 압출성형기를 통해 여러 가닥의 둘레 약 0.5mm이하의 Rod 형태(예: 국수 형상)로 압출 후, 경화, 분쇄 및 분급 공정을 수행하여 연마재를 제조할 수도 있다.
상기 구조를 갖는 연마재(100)는 수지(112)를 포함하여 구성됨으로써 피 가공물의 표면을 손상시키지 않으면서 미세하게 연마할 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 상기 연마재(100)는 수지(112), 필러(114) 및 연마입자들(120)의 혼합 비율을 적절히 조절하여 최적의 성능을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)의 최적 비율을 도출하기 위한 실험 실시예들은 다음과 같다.
실험 실시예
하기 표 2 내지 표 6은 본 발명의 실시예에 의한 연마재(100)를 구성하는 구성요소들 즉, 수지(112), 연마입자들(120) 및 필러(114)의 구성비율 별로 구분되는 제1 내지 제5 실험 실시예들이다.
제1 실험 실시예
수지 연마입자 필러 총합
실리콘 다이아몬드
(2~4μm)		 실리콘 카바이드 건식 실리카 산화 세륨
체적%(vol.%) 47.88 39.86 12.26 100
제2 실험 실시예
수지 연마입자 필러 총합
실리콘 다이아몬드
(2~4μm)		 실리콘 카바이드 건식 실리카 산화 세륨
체적%(vol.%) 51.13 39.90 8.98 100
제3 실험 실시예
수지 연마입자 필러 총합
실리콘 다이아몬드
(2~4μm)		 실리콘 카바이드 건식 실리카 산화 세륨
체적%(vol.%) 60.90 31.68 7.42 100
제4 실험 실시예
수지 연마입자 필러 총합
실리콘 다이아몬드
(2~4μm)		 실리콘 카바이드 건식 실리카 산화 세륨
체적%(vol.%) 75.28 19.58 5.14 100
제5 실험 실시예
수지 연마입자 필러 총합
실리콘 다이아몬드
(2~4μm)		 실리콘 카바이드 건식 실리카 산화 세륨
체적%(vol.%) 87.30 9.08 3.62 100
표 2 내지 표 6에 기재된 바와 같이 각 실험 실시예에서는 각각 수지(112), 연마입자(120), 필러(114)로서 "실리콘 수지", "2~4μm 입자지름을 갖는 다이아몬드" 및 "실리콘 카바이드, 건식 실리카, 산화세륨"을 사용하였다.
또한, 상기 실리콘 수지는 실리콘 수지주제와 실리콘 수지경화제를 포함하고 있으며, 상기 실리콘 수지주제와 실리콘 수지경화제는 8:1의 중량비를 갖도록 배합될 수 있다.
또한, 상기 표에 기재된 바와 같이 연마재를 구성하는 각 성분들의 비율은 체적%(vol.%)을 이용하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명에 의한 연마재를 제조함에 있어서, 상기 실험 실시예와 상이한 수지 매질, 연마입자 및 필러를 적용할 경우, 각 소재의 비중에 따라 일관성 있는 비율을 적용하기 위함이며, 상기와 같이 체적%(vol.%)를 기준으로 하여야 각 소재의 종류가 상이하여도 동일한 구성비의 연마재를 제조할 수 있다.
하기 표 7은 상기 제1 내지 제5 실험 실시예들에 의한 연마재를 사용하여 연마를 수행한 후 피 가공물의 표면 거칠기를 측정한 결과를 나타낸다.
테스트 조건으로 상기 실험 실시예를 통해 형성된 연마재 입자의 크기는 650 ~ 850μm이고, 피 가공물은 알루미늄 기판이다. 또한, 블라스팅은 투사 압력이 3.5 Bar, Gun nozzle size는 Φ8, Air jet nozzle은 Φ4 인 흡입식 건식 블라스팅 기계를 사용하였다.
실험 실시예 거칠기 정도(Ra value, μm )
전 후
제1 실험 실시예 1.792 1.114
1.613 1.091
1.688 1.121
제2 실험 실시예 1.792 0.756
1.613 0.771
1.688 0.745
제3 실험 실시예 1.792 0.421
1.613 0.429
1.688 0.438
제4 실험 실시예 1.792 0.667
1.613 0.671
1.688 0.654
제5 실험 실시예 1.792 0.924
1.613 0.981
1.688 0.919
상기 표 7을 참조하면, 제1 내지 제5 실험 실시예 중 제3 실험 실시예에 의한 연마재를 이용한 경우 가장 좋은 성능이 구현되고, 그 다음으로 제2 실험 실시예 및 제4 실험 실시예 임을 확인할 수 있다. 즉, 제1 및 제5 실험 실시예를 제외한 실험 실시예에 의한 연마재는 기존의 연마재보다 향상된 성능이 구현됨을 확인할 수 있다.
이 때, 상기 제3 실험 실시예에 의한 연마재의 각 구성요소 별 체적비율(vol.%)은 수지: 연마입자: 필러 = 60.90: 31.68: 7.42이다.
또한, 상기 제2 실험 실시예에 의한 연마재의 각 구성요소 별 체적비율(vol.%)은 수지: 연마입자: 필러 = 51.13: 39.90: 8.98이고, 상기 제4 실험 실시예에 의한 연마재의 각 구성요소 별 체적비율(vol.%)은 수지: 연마입자: 필러 = 75.28: 19.58: 5.14이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 연마재는 상기 수지의 구성비가 전체 혼합물 대비 50 ~ 75 체적%(vol.%)로 배합되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 60 ~ 70 체적%(vol.%)로 배합될 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 실시예에 의한 연마재는 상기 연마입자의 구성비가 전체 혼합물 대비 20 ~ 40 체적%(vol.%)로 배합되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 25 ~ 35 체적%(vol.%)로 배합될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 수지(resin)와 필러(filler)가 혼합되어 구성되는 매체(media)와,
    상기 매체에 분산 배치되는 연마입자들을 포함하며,
    상기 수지는 열 경화성 및 내열성 수지인 실리콘 수지로 구현되고,
    상기 필러는 실리콘 카바이드, 산화세륨, 건식 실리카를 포함함을 특징으로 하는 연마재.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연마입자들은 JIS 규격 기준 #9000보다 큰 1μm 이상의 입자반경을 갖는 입자들임을 특징으로 하는 연마재.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 필러로 사용되는 물질은 JIS 규격 기준 #4000보다 작은 3μm 미만의 입자반경을 갖는 입자들임을 특징으로 하는 연마재.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 수지는 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 50 내지 75%의 비율(vol.%)로 배합됨을 특징으로 하는 연마재.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 연마입자들은 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 20 내지 40%의 비율(vol.%)로 배합됨을 특징으로 하는 연마재.
  9. 삭제
  10. 수지(resin)와 필러(filler)로 구성되는 매체(media)에 연마입자들을 균일하게 분산 혼합하는 제1 단계와;
    상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물을 경화하고, 소정의 크기를 갖는 연마재들로 분리하는 제2 단계를 포함하며,
    상기 수지는 열 경화성 및 내열성 수지인 실리콘 수지로 구현되고,
    상기 필러는 실리콘 카바이드, 산화세륨, 건식 실리카를 포함함을 특징으로 하는 연마재 제조방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체를 다수의 구멍들이 형성된 스크린 마스크의 일면에 주입하고 압력을 가하여 상기 구멍들을 통해 소정의 크기를 갖는 성형품들이 전사되는 단계와;
    상기 전사된 성형품들을 경화하고, 분리하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 연마재 제조방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 수지는 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 50 내지 75%의 비율(vol.%)로 배합됨을 특징으로 하는 연마재의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 연마입자들은 상기 매체 및 연마입자들을 포함하는 혼합물 전체 체적 대비 20 내지 40%의 비율(vol.%)로 배합됨을 특징으로 하는 연마재의 제조방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 연마입자들은 JIS 규격 기준 #9000보다 큰 1μm 이상의 입자반경을 갖는 입자들임을 임을 특징으로 하는 연마재의 제조방법.
  19. 삭제
  20. 제10 항에 있어서,
    상기 필러로 사용되는 물질은 JIS 규격 기준 #4000보다 작은 3μm 미만의 입자반경을 갖는 입자들임을 특징으로 하는 연마재의 제조방법.
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