KR102470296B1 - 가요성 이음부를 구비하는 부직포 연마 벨트 - Google Patents
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Abstract
일반적으로, 본 개시는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트 및 상기 벨트 및 이음부를 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다.
Description
일반적으로, 본 개시는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트 및 상기 벨트 및 이음부를 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다.
부직포 연마 벨트 및 기타 부직포 루프 연마 제품은 다양한 산업에서 사용된다. 예컨대, 연마 벨트는 특히 파일 벨트 사포를 포함한 다양한 유형의 벨트 사포에 사용되며, 목재, 석재, 세라믹 및 금속과 같은 다양한 유형의 공작물 재료를 마모시켜 물품의 그라인딩, 미세 마감 및 폴리싱을 수행하기 위해 사용된다.
부직포 연마 벨트를 형성하기 위해, 종래에는, 부직포 연마 기재의 단부들을 서로 연결하여 이음부가 형성되고, 일반적으로 접착제를 포함한 테이프 또는 덧감으로 상기 이음부에 함께 고정된다. 상기와 같은 부직포 벨트들은 공작물과 접촉할 때 벨트가 공구 가이드 풀리를 중심으로 회전함에 따라 일정한 굴곡으로 인해 지속적인 열 및 기계적 응력(예: 주기적 인장 및 원심 응력 부하)을 받게 된다. 적절한 연마 성능을 구현하면서 벨트 고장이 이르게 발생하는 것을 방지하는 것이 어려워진다.
부직포 연마 벨트 기술을 개선하기 위해 기존에 다양한 시도를 하였지만 여전히 다양한 단점들이 존재한다. 이에, 신규하고 개선된 부직포 연마 벨트에 대한 수요가 계속하여 제기되고 있다.
첨부된 도면을 참조함으로써, 본 발명의 많은 특징부 및 장점이 당업자에게 명백해지고, 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1은 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트를 예시적으로 도시한다.
도 2는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 도 1의 부직포 연마 벨트의 확대도를 예시적으로 도시한다.
도 3은 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트를 제조하는 방법의 실시예의 공정 흐름도를 도시한다.
도 4는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트의 실시 예의 두께 감소에 대한 벨트 사이클 시간 및 통과율의 차트를 도시한다.
도 5는 종래의 부직포 벨트 및 부직포 연마 벨트의 실시 예에 있어서 이음부 강성에 대한 벨트 사이클 시간에 관한 비교 데이터의 다이어그램을 도시한다.
상이한 도면에서 사용된 동일한 참조 기호는 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1은 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트를 예시적으로 도시한다.
도 2는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 도 1의 부직포 연마 벨트의 확대도를 예시적으로 도시한다.
도 3은 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트를 제조하는 방법의 실시예의 공정 흐름도를 도시한다.
도 4는 가요성 맞대기 이음부를 포함하는 부직포 연마 벨트의 실시 예의 두께 감소에 대한 벨트 사이클 시간 및 통과율의 차트를 도시한다.
도 5는 종래의 부직포 벨트 및 부직포 연마 벨트의 실시 예에 있어서 이음부 강성에 대한 벨트 사이클 시간에 관한 비교 데이터의 다이어그램을 도시한다.
상이한 도면에서 사용된 동일한 참조 기호는 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
다음의 설명은 도면과 함께 본 명세서에 개시된 교시를 이해하기 위해 제공된다. 다음의 논의는 교시의 특정 구현 및 실시예에 중점을 둘 것이다. 이러한 논의는 교시의 설명을 돕기 위해 제공되는 것으로서, 교시의 범위 또는 적용 가능성에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다.
값을 지칭할 때 용어 "평균화된"은 평균, 기하 평균 또는 중앙값을 의미하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하다(includes)", "포함한(including)", "갖는다(has)", "갖는(having)", 또는 이들의 임의의 변형은 비배타적인 포함을 다루는 것으로 의도된다. 예를 들어, 특징부 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치가 반드시 이들 특징부에만 제한되는 것은 아니며, 이러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 대해 명시적으로 나열되지 않거나 고유한 다른 특징부를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "본질적으로 구성된다"또는 "본질적으로 구성된"이라는 문구는 그 문구가 설명하는 대상이 대상의 특성에 실질적으로 영향을 미치는 다른 성분을 포함하지 않음을 의미한다.
또한, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적 논리합이 아니라 포함적 논리합을 의미한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 임의의 하나를 만족시킨다: A는 참 (또는 존재) 및 B는 거짓 (또는 부재), A는 거짓 (또는 부재)이고 B는 참 (또는 존재), 및 A 및 B는 둘 다 참 (또는 존재)이다.
"일" 또는 "하나"의 사용은 본 명세서에 기술된 요소 및 성분을 기술하기 위해 사용된다. 이는 단지 편리를 위한 것이고 본 발명의 범위의 일반적 의미를 제공하기 위한 것이다. 다르게 의도된 것이 명백하지 않는다면, 이 설명은 하나의 또는 적어도 하나를 포함한다고 이해되어야 하고 단수는 복수를 또한 포함하고, 그 반대도 마찬가지이다.
또한, 범위로 명시된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 모든 값을 포함한다. 수치 범위를 기술할 때와 같이 용어 "약" 또는 "대략"이 수치 값에 선행할 경우, 정확한 수치 값도 또한 포함되는 것으로 의도된다. 예를 들어, "약 25"로 시작하는 수치 범위는 정확히 25에서 시작하는 범위도 포함하도록 의도된다. 또한, "적어도", "적어도 약", "보다 크다", "보다 작다" 또는 "보다 크지 않다"로 언급된 값들에 대한 지칭은 본 명세서에 언급된 임의의 최소값 또는 최대값의 범위를 포함할 수 있음을 이해한다.
본 명세서에 사용된 문구 "평균 입자 직경"은 평균 또는 중간 입자 직경을 지칭하며, 또한 당 업계에서는 일반적으로 D50으로도 지칭할 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용된 모든 기술적 과학적 용어는 본 발명이 속하는 분야에서의 숙련가에게 흔히 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법, 및 예시는 단지 예시적이고 제한적인 의도가 아니다. 본 명세서에 기술되지 않는 내용에서 특정 재료 및 가공 처리에 관한 많은 세부 사항은 일반적인 것이며 피코팅 연마재 기술에서의 교재 및 기타 출처에서 찾아볼 수 있다.
도 1은 부직포 연마 벨트(100)의 실시예로서, 제1 주요면(103)(본 명세서에서 "제1 면", "상면" 또는 "작업면"이라고도 함), 제2 주요면(105)(본 명세서에서 "제2 면", "저면" 또는 "비작업면"이라고도 함), 제1 단부(107), 및 제2 단부(109)를 갖는 부직포 연마 웹(101)을 포함하며, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부는 맞대기 이음부(111)에 의해 서로 접착되고, 상기 제1 단부에서 상기 제1 주요면의 일부는 깎임부(113)(본 명세서에서 "상면 깎임"부라고도 함)를 포함하고 그리고/또는 상기 제2 단부에서 상기 제1 주요면의 일부는 깎임부(113a)를 포함하는, 부직포 연마 벨트(100)의 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 상기 제1 단부(107)에서의 제1 주요면(103)의 일부 및 상기 제2 단부(109)에서의 제1 주요면(103)의 일부는 모두 깎임부(113, 113a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 주요면(103)의 깎임은 본 명세서에서 연마 웹의 "상면 깎임"이라고도 한다.
도 2는 도 1의 부직포 연마 벨트의 맞대기 이음부 부위의 확대도를 도시한다. 1. 상기 맞대기 이음부(111)는 부직포 연마 웹(101)의 서로 접하는 상기 제1 단부(107) 및 상기 제2 단부(109), 상기 제1 단부(107)와 상기 제2 단부(109) 사이의 이음새(117) 내에 배치된 접착성 중합체 조성물(115), 상기 제1 단부(107)와 상기 제2 단부(109)가 서로 접하는 반대편에 있는 부직포 연마 웹의 제2 주요면(105) 상에 배치된 패치(119), 및 상기 패치(119)와 상기 제2 주요면(105) 사이에 배치된 접착성 중합체 조성물(121)의 층을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 이음새 내에 배치된 상기 접착성 중합체 조성물(115)은 상기 부직포 연마 웹의 제2면에 상기 패치를 접착하는 상기 접착성 중합체 조성물(121)과 분리되거나 일체화될 수 있다. 상기 접착성 중합체 조성물(115)은 상기 접착성 중합체 조성물(121)과 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 부직포 연마 웹은 섬유의 부직포 웹(123), 연마 입자(125) 및 중합성 바인더 조성물(미도시)을 포함하고, 상기 연마 입자는 중합성 바인더 조성물과 함께 상기 섬유에 접착된다. 일 실시예에서, 상기 부직포 연마 웹은 강화 면포 물질(127)을 포함할 수 있다.
도 3은 부직포 연마 벨트를 제조하는 방법(300)의 실시예의 공정 흐름도를 도시한다. 단계 301에서, 부직포 웹의 제1 단부의 제1 주요면으로부터 일부(즉, 두께)를 깎아내어 제1 상면 깎임부를 형성한다. 단계 303에서, 부직포 웹의 제2 단부의 제1 주요면으로부터 일부(즉, 두께)를 깎아내어 제2 상면 깎임부를 형성한다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 두께의 20 % 이상 50 % 이하가 부직포 연마 웹의 제1 또는 제2 단부 중의 하나 또는 제1 및 제2 단부 모두에서 제1 주요면으로부터 깎일 수 있다. 단계 305에서, 제1 상면 깎임부 반대편에 있는 부직포 웹의 제1 단부의 제2 주요면 상에 중합체 접착제 조성물을 배치하는 단계를 수행한다. 단계 307에서, 제2 상면 깎임부 반대편에 있는 부직포 웹의 제2 단부의 제2 주요면 상에 중합성 접착제 조성물을 배치하는 단계를 수행한다. 일 실시예에서, 단계 305 및 307은 동시에 발생할 수 있다. 단계 309에서, 제1 단부와 제2 단부가 가 접하여 맞대기 이음부를 형성하도록 부직포 웹의 제1 단부와 제2 단부를 결합하는 단계를 수행한다. 일 실시예에서, 상기 맞대기 이음부는 이음새를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 상면 깎임부 및 제2 상면 깎임부는 제1 단부와 제2 단부가 접할 때(즉, 함께 모일 때) 부직포 연마 웹의 제1 주요면을 따라 채널을 형성할 수 있다. 단계 311에서, 패치가 상기 채널 반대편의 맞대기 이음부 아래에 놓이도록 제2 주요면에 위치한 중합체 접착제 조성물 상에 상기 패치를 배치하는 단계를 수행한다. 단계 313에서, 중합체 접착제 조성물를 경화하는 단계를 수행한다. 일 실시예에서, 원하는 압력 및 온도에서 맞대기 이음부를 압축 및 가열함으로써 상기 중합체 접착제 조성물을 경화시키는 단계를 수행할 수 있다. 단계 315에서, 맞대기 이음부의 이음새 안으로 중합성 접착제 조성물을 배치하는 단계를 수행한다. 단계 317에서, 상기 이음새 내의 중합체 접착제 조성물을 경화시켜 부직포 연마 벨트를 형성하는 단계를 수행한다. 일 실시예에서, 원하는 압력 및 온도에서 맞대기 이음부를 압축 및 가열함으로써 상기 이음새 내의 중합체 접착제 조성물을 경화시키는 단계를 수행할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제조 방법은 제1 단부와 제2 단부를 서로 접하기 전에 부직포 웹의 제1 단부의 제2 주요면으로부터 일부(즉, 두께)를 깎아내어 제1 저면 깎임부를 형성하고, 부직포 웹의 제2 단부의 제2면으로부터 일부(즉, 두께)를 깎아내어 제2 저면 깎임부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 두께의 20 % 이하가 부직포 연마 웹의 제1 및/또는 제2 단부의 제2 주요면으로부터 깎일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 저면 깎임부 및 제2 저면 깎임부는 제1 단부와 제2 단부가 접할 때(즉, 함께 모일 때) 부직포 연마 웹의 제2 주요면을 따라 채널을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 주요면에 따라 형성된 채널의 깊이는 패치의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 단계 311의 변형으로서, 패치가 상기 채널 반대편의 맞대기 이음부 아래에 놓이도록 제2 주요면에 위치한 중합체 접착제 조성물 상에 패치를 배치하는 단계를 수행한다.
이음부 강성
상기 맞대기 이음부는 원하는 강도를 유지하면서 적절한 유연성을 제공하는 바람직한 이음부 강성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 맞대기 이음부는 900 N · mm2 이하, 800 N · mm2이하, 또는 700 N · mm2 이하와 같이 1000 N · mm2 이하의 강성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 맞대기 이음부는 400 N · mm2 이상, 500 N · mm2 이상, 또는 550 N · mm2 이상과 같은 300 N · mm2 이상의 강성을 포함할 수 있다. 상기 맞대기 관절 강성은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시 예에서, 맞대기 이음부 강성은 300 N · mm2 내지 1000 N · mm2의 범위, 예컨대 450 N · mm2 내지 850 N · mm2 또는 550 N · mm2 내지 700 N · mm2일 수 있다.
벨트 수명 성능 등급
부직포 연마 벨트는 효과적인 수명 연마 성능 등급을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트는 적어도 특정 최소량의 기준 공작물 물질의 정규화된 평균 물질 제거율, 예컨대 180 초 이상 벨트의 인치당 분당 물질의 그램 등급과 같은 적어도 최소량의 시간에 대한 스테인리스강 공작물로부터 제거된 물질의 그램 수 등의 정규화된 수명 연마 성능 등급을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 부직포 연마 벨트는 단일 공작물 기준 물질, 다중 공작물 기준 물질, 또는 상이한 공작물 기준 물질의 조합에 대한 정규화된 수명 연마 성능 등급과 같은 유용한 수명 연마 성능 등급을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 부직포 연마 벨트는 스테인리스강, 탄소강, 인코넬 또는 이들의 조합에 대해 유용한 연마 성능 등급을 가질 수 있다.
맞대기 이음부
맞대기 이음부는 특히 유용한 구조적 특징 또는 치수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 예컨대 단부(107, 109)로부터 대략 등거리에 위치한 부직포 연마 벨트의 중앙 위치(121)에서 측정된 바람직한 평균 두께를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트의 평균 두께의 50 % 이상인 평균 두께, 예컨대 부직포 연마 벨트의 평균 두께의 52 % 이상, 54 % 이상, 또는 56 % 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트의 평균 두께의 80 % 이하인 평균 두께, 예컨대 부직포 연마 벨트의 평균 두께의 75 % 이하, 70 % 이하 또는 65 % 이하를 포함할 수 있다. 상기 맞대기 이음부 두께는 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시 예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트의 평균 두께의 50 % 이상 80 % 이하인 평균 두께를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트의 전체 길이에 대해 바람직한 길이를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트 길이의 5 % 이상인 길이, 예컨대 부직포 연마 벨트의 길이의 6 % 이상, 7 % 이상, 또는 8 % 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트 길이의 15 % 이하, 예컨대 부직포 연마 벨트 길이의 14 % 이하, 13 % 이하, 12 % 이하, 또는 11 % 이하의 길이를 포함할 수 있다. 상기 맞대기 이음부 길이는 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트 길이의 5 % 이상 15 % 이하의 길이를 포함할 수 있다.
이음부 접착제
일 실시예에서, 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량(즉, 이음새 내에 배치된 접착성 중합체 조성물의 양과 패치를 부직포 웹의 제2 주요면에 부착하는 접착성 중합체 조성물의 양의 합)은 바람직하게 다양하다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고, 맞대기 이음부는 부직포 연마 벨트의 총 중량의 0.2 wt% 이상, 예컨대 0.45 wt% 이상, 예컨대 0.55 wt% 이상, 0.70 wt% 이상, 0.73 wt% 이상, 0.82 wt% 이상, 또는 0.91 wt% 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고, 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물의 총량의 1.95 % 이하, 예컨대 1.82 wt% 이하, 1.73 wt% 이하, 1.64 wt% 이하, 1.55 wt% 이하, 1.45 wt% 이하, 또는 1.36 wt% 이하를 포함할 수 있다. 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시 형태에서, 부직포 연마 벨트는 18 인치의 길이를 가지며, 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 부직포 연마 벨트 중량의 0.45 wt% 이상 1.82 wt% 이하를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고 무게가 220 g이며, 맞대기 이음부는 1 g 내지 4 g의 접착성 중합체 조성물의 총량을 포함한다.
또는, 접착성 중합체 조성물의 총량은 고정된 양으로 나타낼 수도 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 0.5 인치이며, 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물의 총량의 0.06 g 이상, 예컨대 0.07 g 이상, 0.08 g 이상, 또는 약 0.08 g 이상, 0.09 g 이상, 0.1 g 이상 또는 0.12 g 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 0.5 인치이고, 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물의 총량의 0.24 g 이하, 예컨대 0.22 g 이하, 0.21 g 이하, 0.20 g 이하, 0.19 g 이하 또는 0.18 g 이하를 포함할 수 있다. 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 0.5 인치이고, 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 0.06 g 이상 0.24 g 이하를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 8.5 인치이고, 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물의 총량의 1 g 이상, 예컨대 1.2 g 이상, 1.4 g 이상, 1.6 g 이상, 1.8 g 이상 또는 2 g 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 8.5 인치이고, 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물의 총량의 4 g 이하, 예컨대 3.8 g 이하, 3.6 g 이하, 3.4 g 이하, 3.2 g 이하 또는 3 g 이하를 포함할 수 있다. 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 폭은 8.5 인치이고, 맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 조성물의 총량은 1 g 이상 4 g 이하를 포함할 수 있다.
맞대기 이음부를 포함하는 접착성 중합체 수지의 총량 및 부직포 연마 웹의 양은 바람직한 비율(접착제:웹)로 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고, 접착성 중합체 수지의 총량(즉, 중량)과 부직포 연마 웹의 양(즉, 중량)은 1:200 이상 1:50 이하의 비율(접착제 총량:부직포 연마 웹의 양)로 존재할 수 있다.
접착성 중합체 조성물은 특정 온도에서 측정하였을 때 바람직한 저장 탄성률을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접착성 중합체 조성물은 150 °C의 온도에서 6.5 MPa 이상, 예컨대 150 °C의 온도에서 6.7 MPa 이상, 6.9 MPa 이상, 7.1 MPa 이상, 7.3 MPa 이상, 7.5 MPa 이상, 7.7 MPa 이상, 7.9 MPa 이상 또는 8.0 MPa 이상의 저장 탄성률을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접착성 중합체 조성물은 150 °C의 온도에서 9.9 MPa 이상, 예컨대 150 °C의 온도에서 9.7 MPa 이하, 9.5 MPa 이하, 9.3 MPa 이하, 9.1 MPa 이하, 8.9 MPa 이하, 8.7 MPa 이하, 8.5 MPa 이하, 8.3 MPa 이하 또는 8.1 MPa 이하의 저장 탄성률을 포함할 수 있다. 상기 저장 탄성률은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
접착성 중합체 조성물은 폴리우레탄 중합체 또는 폴리우레탄 중합체들의 조합을 포함할 수 있다.
맞대기 이음부 패치
부직포 연마 벨트는 패치(해당 분야에서 "이음부 패치"또는 "이음부 테이프"로도 공지됨)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 패치는 합성 직물, 중합체 필름 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
부직포 웹
부직포 연마 벨트는 부직포 연마 웹을 포함한다. 상기 부직포 웹은 바람직한 직물 중량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 웹의 평균 중량은 180 g/m2 ("GSM") 이상, 예컨대 185 g/m2 이상, 190 g/m2 이상, 195 g/m2 이상 또는 200 g/m2 이상일 수 있다. 일 실시 예에서, 부직포 웹의 평균 중량은 250 g/m2("GSM") 이하, 예컨대 245 g/m2 이하, 240 g/m2 이하, 235 g/m2 이하 또는 230 g/m2 이하일 수 있다. 상기 부직포 웹의 평균 중량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 부직포 웹의 평균 중량은 185 g/m2 이상 250 g/m2 이하를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 부직포 웹은 천연 섬유, 합성 섬유 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 부직포 웹은 폴리아미드 섬유(예컨대, 나일론 섬유)를 포함할 수 있다.
연마 입자
부직포 연마 벨트는 바람직한 양의 연마 입자들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 연마 입자의 평균 중량은 400 g/m2("GSM") 이상, 예컨대 500 g/m2 이상, 600 g/m2 이상, 700 g/m2 이상 또는 800 g/m2 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 연마 입자의 평균 중량은 1400 g/m2("GSM") 이하, 예컨대 1300 g/m2 이하, 1200 g/m2 이하, 1100 g/m2 이하 또는 1000 g/m2 이하일 수 있다. 상기 연마 입자의 평균 중량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 연마 입자의 평균 중량은 400 g/m2 이상 1400 g/m2 이하를 포함할 수 있다.
연마 입자는 산화 알루미늄(도핑을 한 여부에 관계없이 졸-겔 알루미나와 같은 세라믹 산화 알루미늄뿐만 아니라 이쇄성 및 반이쇄성(semi-friable) 산화 알루미늄과 같은 용융 산화 알루미늄 포함), 지르코니아, 탄화 규소, 다이아몬드, 이들의 혼합물 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
연마 입자는 50 μm 내지 1000 μm를 포함하는 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
중합체 바인더
부직포 연마 벨트는 바람직한 양의 중합성 바인더 조성물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중합성 바인더 조성물의 평균 중량은 500 g/m2("GSM") 이상, 예컨대 550 g/m2 이상, 600 g/m2 이상, 또는 650 g/m2 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 중합성 바인더 조성물의 평균 중량은 900 g/m2("GSM") 이하, 예컨대 850 g/m2 이하, 800 g/m2 이하, 또는 750 g/m2 이하일 수 있다. 상기 중합성 바인더 조성물의 평균 중량은 전술한 최대값 또는 최소값 중 임의의 범위 내에 해당할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 중합성 바인더 조성물의 평균 중량은 500 g/m2 이상 900 g/m2 이하를 포함할 수 있다.
중합성 바인더 조성물은 중합체 수지 또는 중합체 수지들의 조합, 하나 이상의 충전제(예: 활석, 리튬 스테아레이트), 하나 이상의 유동학 개질제(예: 흄드 실리카), 하나 이상의 착색제 및 이들의 조합을 포함한다. 일 실시예에서, 중합성 바인더 조성물은 폴리우레탄 수지, 충전제, 유동학 개질제, 착색제 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
실시예
실시예 1. 제1 주요면, 제2 주요면, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 부직포 연마 웹을 포함하며, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부가 맞대기 이음부에 의해 서로 접착되고, 상기 제1 단부의 제1 주요면의 일부 또는 상기 제2 단부의 제1 주요면의 일부는 깎임부를 포함하는 부직포 연마 벨트.
실시예 2. 상기 제1 단부의 제1 주요면의 일부 및 상기 제2 단부의 제1 주요면의 일부가 깎임부를 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 3. 1000 N · mm2 이하, 예컨대 900 N · mm2 이하, 800 N · mm2 이하 또는 700 N · mm2 이하의 강성을 갖는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 4. 300 N · mm2 이상, 예컨대 400 N · mm2 이상, 500 N · mm2 이상 또는 550 N · mm2 이상의 강성을 갖는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 5. 부직포 연마 벨트에 있어서, 길이는 18 인치이고, 상기 맞대기 이음부는 상기 부직포 연마 벨트의 총 중량의 0.2 wt% 이상 1.82 wt% 이하의 양으로 접착성 중합체 조성물을 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 6. 부직포 연마 벨트에 있어서, 상기 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물을 포함하며, 상기 접착성 중합체 수지의 양 및 상기 부직포 연마 웹의 양은 1:200 이상 내지 1:50 초과하는 비율(접착제:웹)로 존재하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 7. 상기 맞대기 이음부는 상기 제1 단부 및 상기 원위 단부와 접촉하면서 상기 맞대기 이음부에 배치되는 접착성 중합체 조성물을 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 8. 상기 접착성 중합체 조성물은 150 °C의 온도에서 6.5 x 106 Pa 이상 내지 9.9 x 106 Pa 이하의 저장 탄성률을 갖는, 실시예 7의 부직포 연마 벨트.
실시예 9. 상기 접착성 중합체 조성물은 폴리우레탄을 포함하는, 실시예 7의 부직포 연마 벨트.
실시예 10. 상기 맞대기 이음부는 상호 접하는 상기 제1 및 제2 단부, 상기 제1 원위 단부와 상기 제2 원위 단부 사이에 배치된 접착성 중합체 조성물, 상기 제1 원위 단부와 상기 제2 원위 단부가 상호 접하는 반대편의 상기 제2 주요면 상에 배치된 패치, 및 상기 패치와 상기 제2 주요면 사이에 배치된 접착성 중합체 조성물 층을 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 11. 상기 접착성 중합체 조성물은 상기 제1 원위 단부 및 상기 제2 원위 단부 사이의 접착성 중합체 조성물의 이음새를 포함하는, 실시예 10의 부직포 연마 벨트.
실시예 12. 상기 맞대기 이음부는 상기 부직포 연마 벨트의 중앙 위치에서 측정된 평균 두께의 50 % 이상 80 % 이하, 예컨대 52 % 이상 75 % 이하, 54 % 이상 70 % 이하, 또는 56 % 이상 65 % 이하의 평균 두께를 포함하는, 실시예 10의 부직포 연마 벨트.
실시예 13. 상기 맞대기 이음부는 상기 제1 원위 단부 및 상기 제2 원위 단부 위에 놓인 상기 부직포 웹의 상기 제1 주요면 상에 배치된 접착성 중합체 조성물 층을 더 포함하는, 실시예 10의 부직포 연마 벨트.
실시예 14. 상기 패치는 합성 직물, 중합체 필름 또는 이들의 조합을 포함하는, 실시예 10의 부직포 연마 벨트.
실시예 15. 상기 부직포 연마 웹은 1500 g/m2 이상 및 2500 g/m2 이하인 평균 중량을 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 16. 상기 부직포 연마 웹은 로프티 섬유의 웹, 상기 섬유 상에 배치된 중합체 바인더 조성물, 및 상기 중합체 바인더 상에 그리고 내부에 배치된 연마 입자들을 포함하는, 실시예 1의 부직포 연마 벨트.
실시예 17. 상기 로프티 섬유의 상기 웹은 180 g/m2 이상 250 g/m2 이하의 중량을 포함하는, 실시예 16의 부직포 연마 벨트.
실시예 18. 상기 중합체 바인더는 500 g/m2 이상 900 g/m2 이하의 중량을 포함하는, 실시예 16의 부직포 연마 벨트.
실시예 19. 상기 연마재는 400 g/m2 이상 1400 g/m2 이하의 중량을 포함하는, 실시예 16의 부직포 연마 벨트.
실험예 1
시료 부직포 연마 벨트 S3 및 S4는 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성하여 대조군 부직포 연마 벨트 C2와 비교해 연마 성능 테스트(벨트 사이클 시간)를 거쳤다. 상기 대조군 벨트는 아래에 설명된 것을 제외하고 모든 면에서 시료 벨트와 동일했다. 상기 결과는 도 에 도시되어 있다 4, 도 5, 및 하기의 표.
깎임 없는 벨트의 평균 벨트 수명(또는 사이클 시간)은 겨우 45 초였고, 통과율은 180 초에서 0%였다. 대조적으로, 깎임부를 통해 두께가 약 37 % 감소한 벨트 S4(100% 통과율)의 경우 벨트 수명은 416 초였다. 실험예 2
시료 부직포 연마 벨트 S1 및 S2는 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성하여 대조군 부직포 연마 벨트 C1과 비교해 연마 성능 테스트(벨트 사이클 시간)를 거쳤다. 상기 대조군 벨트는 아래에 설명된 것을 제외하고 모든 면에서 시료 벨트와 동일했다. 상기 결과는 도 에 도시되어 있다 5 및 하기의 표.
깎임부를 통해 두께가 약 21 % 감소한 벨트는 약 290 초인 것에 비해, 깎임 없는 벨트의 평균 벨트 수명(또는 사이클 시간)은 약 100 초였다. 일반 설명 또는 예에서 전술한 모든 기능이 다 필요하지 않고, 특정 기능 일부가 다 필요하지 않고, 설명한 것 외에 하나 이상의 기능이 수행될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 기능이 열거되는 순서는, 반드시 이들이 수행되는 순서일 필요는 없다.
전술한 명세서에서, 개념은 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 이하의 청구범위에 제시된 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 인식한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 수정은 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
Claims (15)
- 부직포 연마 벨트로서,
제1 주요면, 제2 주요면, 제1 단부 및 제2 단부를 구비하는 부직포 연마 웹을 포함하며,
상기 제1 단부와 상기 제2 단부는 맞대기 이음부에 의해 서로 밀착되고,
상기 제1 단부에서의 상기 제1 주요면의 일부 또는 상기 제2 단부에서의 상기 제1 주요면의 일부는 깎임부를 포함하고,
상기 맞대기 이음부는 상기 부직포 연마 벨트의 중앙 위치에서 측정된 평균 두께의 50% 이상 80% 이하의 평균 두께를 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 제1 단부에서의 상기 제1 주요면의 일부 및 상기 제2 단부에서의 상기 제1 주요면의 일부는 깎임부를 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 맞대기 이음부는 300 N·mm2 이상의 강성을 가지며, 상기 맞대기 이음부는 1000 N·mm2 이하의 강성을 갖는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고, 상기 맞대기 이음부는 상기 부직포 연마 벨트의 총 중량의 0.2 wt% 이상 1.82 wt% 이하의 양으로 접착성 중합체 조성물을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 부직포 연마 벨트의 길이는 18 인치이고, 상기 맞대기 이음부는 접착성 중합체 조성물을 포함하되, 접착성 중합체 수지의 양 및 부직포 연마 웹의 양은 1:200 이상 내지 1:50 초과의 비율(접착제:웹)로 존재하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 맞대기 이음부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부와 접촉하면서 상기 맞대기 이음부에 배치되는 접착성 중합체 조성물을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제6항에 있어서,
상기 접착성 중합체 조성물은 150℃의 온도에서 6.5 x 106 Pa 이상 내지 9.9 x 106 Pa 이하의 저장 탄성률을 갖는, 부직포 연마 벨트. - 제6항에 있어서,
상기 접착성 중합체 조성물은 폴리우레탄을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 맞대기 이음부는 상호 접하는 상기 제1 및 제2 단부, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 배치된 접착성 중합체 조성물, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부가 상호 접하는 반대편의 상기 제2 주요면 상에 배치된 패치, 및 상기 패치와 상기 제2 주요면 사이에 배치된 접착성 중합체 조성물 층을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제9항에 있어서,
상기 맞대기 이음부는 상기 부직포 연마 벨트의 중앙 위치에서 측정된 평균 두께의 52% 이상 75% 이하의 평균 두께를 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제9항에 있어서,
상기 맞대기 이음부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 위에 놓인 상기 부직포 웹의 상기 제1 주요면 상에 배치된 접착성 중합체 조성물 층을 더 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제9항에 있어서,
상기 패치는 합성 직물, 중합체 필름 또는 이들의 조합을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 부직포 연마 웹은 1500 g/m2 이상 및 2500 g/m2 이하인 평균 중량을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제1항에 있어서,
상기 부직포 연마 웹은 로프티(lofty) 섬유의 웹, 상기 섬유 상에 배치된 중합체 바인더 조성물, 및 상기 중합체 바인더 상에 그리고 내부에 배치된 연마 입자들을 포함하는, 부직포 연마 벨트. - 제14항에 있어서,
로프티 섬유의 상기 웹은 180 g/m2 이상 250 g/m2 이하의 중량을 포함하고, 상기 중합체 바인더는 500 g/m2 이상 내지 900 g/m2 이하의 중량을 포함하며, 상기 연마 입자는 400 g/m2 이상 1400 g/m2 이하의 중량을 포함하는, 부직포 연마 벨트.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |