KR20000010725A - 다공성 연마 용품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

연마 용품 입자들이 다공성 기재의 외부 표면 영역에 집중되어 있는 다공성 연마 용품의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 발포성, 경화성 액체 수지 조성물 및 외부 표면을 갖는 다공성 기재를 제공하는 단계; 수지 조성물을 그 전체를 통하여 다수의 버블이 분산되도록 발포시켜 불안정한 발포 수지 조성물을 제공하는 단계; 불안정한 발포 수지 조성물을 기재의 외부 표면에 도포하여 노출된 표면을 갖는 불안정한 발포 코팅층을 형성시키는 단계; 다수의 연마 입자들을 불안정한 발포 코팅층의 노출된 표면에 도포하는 단계; 발포 코팅층을 가열하여 불안정한 발포 코팅층으로부터 가스 버블을 실질적으로 제거하고 연마 입자들을 포함하는 수지 코팅을 제공하는 단계; 수지 코팅을 경화시켜 연마 입자들을 기재에 부착시킴으로써 다공성 연마 용품을 성형하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 이 방법으로 제조된 다공성 연마 용품에 관한 것이다.

Description

다공성 연마 용품의 제조 방법

다공성 연마 용품은, 예를 들어, 연마 입자들이 접착되는 표면을 제공하는 합성 섬유 또는 필라멘트의 망상조직으로 구성된 부직 연마 용품으로서 제조되어 왔다.

부직 연마 용품은, 특히, 다양한 전환된 형태, 예를 들어, 휠, 쉬이트, 디스크, 플랩 브러쉬 등으로서 유용하다. 이들 전환된 형태에 있어서, 생성된 부직 연마 용품은 금속, 나무, 플라스틱, 유리, 세라믹, 복합물 등과 같은 재료의 표면을 세정하고, 콘디셔닝하고(하거나) 장식하는데에 유용하다. 이러한 부직 연마 용품에 대한 특히 중요한 용도는 추가의 코팅을 도포하기 전에 자동차 자체 피니쉬를 스커핑(scuffing)하는데 있다.

종래의 부직 연마 용품은 일반적으로 그의 표면의 적어도 일부에 연마 입자들 및 결합제를 포함하는 연마 코팅 표면을 갖는 섬유의 매트를 포함한다. 공지된 바와 같이, 섬유는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 그들의 다양한 공중합체를 포함하는 다양한 합성 중합체로부터 성형될 수 있다. 또한, 목면, 모, 인피 섬유, 및 다양한 동물 털과 같이 천연 섬유도 적절할 수 있다. 적절한 연마 입자들은 플린트, 석류석, 산화 알루미늄, 다이아몬드, 탄화 규소 등으로 형성될 수 있다. 결합제는 통상적으로 하이드 글루 또는 바니쉬, 또는 하나 이상의 수지, 예를 들어, 페놀, 우레아-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드, 우레탄, 에폭시 및 아크릴 수지의 경화된 형태를 포함한다. 페놀 수지는 이들 페놀-알데히드 형태를 포함한다.

종래의 일반적인 방법에 있어서, 부직 연마 용품은, 부직 웹 출발 재료에 충분한 강도를 부여하여 후속되는 가공에서 보다 잘 견딜수 있게 하기 위하여, 하나 이상의 상기에 언급한 수지를 포함하는 결합제 전구체 용액의 "예비결합" 코팅을 부직 웹 출발 재료에 도포하여 제조되어 왔다. "메이크(make)" 코팅이 임의로 예비결합된 부직 웹에 도포되고, 나중에 연마 입자들이 웹에 도포될 때까지 불완전하게 경화된 채로 남아서 연마 입자가 경사 섬유질 매트 전체에 걸쳐 부착되도록 보조한다. 최종적으로는, 수지 결합제 재료와 연마 입자들의 연마 코팅은 부직포상으로 도포되어 부직포의 연마 특성을 증진시킨다. 다양한 코팅에 사용되는 수지 결합제는 동일한 것이거나 상이한 것일 수 있다.

종래의 시도에 있어서, 연마 입자를 위한 결합제 코팅은 액체 매질중 결합제 수지와 연마 입자의 비-발포된 분산액으로서 부직 웹에 도포되었다. 이어서, 분산액은 분무와 같은 수단을 사용하여 부직 기재에 도포되며, 이는 혼합물을 소적으로 분사하거나, 또는 분산액의 필름이 웹상에 형성되도록 하였다. 분사된 소적 또는 필름을 부직 웹에 도포하고 경화하였다. 경화 동안에, 소적은 열-유도된 점도 감소에 의하여 함께 유동(유착)하거나, 그들이 위치한 곳에서 개별적인 소적으로서 경화된다. 필름은 통상적으로 함께 유동하여 부직 웹중의 대부분의 필라멘트를 덮게되고(적시고), 그 위치에서 경화되었다.

결합제 수지로서, 열적 특성, 입수가능성, 저비용 및 취급 용이성으로 인하여 페놀 수지가 부직 연마 용품을 제조하는데 광범위하게 사용되고 있다. 현재 페놀 수지를 제조하는데 사용되는 대부분의 단량체는 페놀 및 포름알데히드이다. 다른 중요한 페놀 출발 재료는 크레솔, 크세놀, p-t-부틸페놀, p-페닐페놀 및 노닐페놀을 포함하는 알킬-치환 페놀이다. 디페놀, 예를 들어, 레솔시놀(1,3-벤젠디올) 및 비스페놀-A(비스-A 또는 2,2,-비스(4-히드록시페닐) 프로판)이 특정 특성을 필요로하는 용도를 위하여 보다 적은 양으로 사용되고 있다.

레솔 및 노볼락 페놀 수지가 두 가지의 기본적인 형태의 페놀 수지이다. 레솔 페놀 수지의 분자량 증가 및 경화는 알칼리 촉매에 의하여 촉진된다. 알데히드 대 페놀의 몰 비는 1.0 보다 크거나 동일하고, 전형적으로는 1.0 내지 3.0이다. 부직 연마재를 위한 접착제 코팅의 제조에 있어서, 표준 출발 페놀 수지 조성물은 페놀의 중량을 기준으로 하여 가해진 2 % 수산화 칼륨 촉매를 갖는 1.96:1.0 포름알데히드:페놀 혼합물의 70 % 고체 응축물이다. 페놀 수지 조성물은 전형적으로는 25-28 %의 물 및 3-5 %의 프로필렌 글리콜 에테르이고, 이는 수지의 점도를 감소시키는데 필요하다. 부직 연마재의 제조를 위한 종래의 기술에 있어서, 페놀 수지는 발포된 상태에서 부직 웹 기재에 도포되지 않아 왔다.

이들 종래의 코팅 방법으로부터 생성된 부직 연마 용품은 연마 입자들이 매트의 외부 표면 영역 부근에 보다 집중되어 있는(분무 코팅) 웹의 두께를 통하여 연마 입자 분포를 나타낸다. 그러나, 그럼에도 불구하고 상당한 양의 연마 입자들이 통상적으로 내부 영역을 포함하여 웹의 전체에 걸쳐 존재한다. 웹의 중심 내부 영역에 위치한 연마 입자들은 용품의 외부 표면이 닳거나 그렇지않으면 마멸되어 버릴때까지는 유용한 연마 작업에 즉시 이용가능하지 않다.

자동차 차체 피니슁에 사용함에 있어서, 균일하게 긁혀진 표면을 빠르게 생성시키는 부직 연마 용품의 능력은 주요한 고려 사항이다. 이러한 목적을 위하여, 연마 입자들이 웹의 두께 전체에 걸쳐 다소 균일하게 분포되기 보다는, 이러한 부직 용품의 외부 표면에 집중되게 하여, 제품과 즉시적이고, 동시적으로 접촉하는 입자들의 수를 증가시키는 것이 이로울 수 있다.

당업계의 기술수준은 특히 하기의 참고 문헌을 참고함으로써 추가로 이해될 수 있을 것이다:

미국 특허 제2,958,593호(Hoover 등의)에서는 부직 웹으로 성형된 섬유, 연마 입자, 및 경화성 결합제로 형성된 저밀도, 개방, 부직 섬유질 연마 용품에 대하여 기술하고 있다. 유기 섬유는 가교 및 접촉 지점에서 함께 접착적으로 결합되고, 연마 입자들 또한 웹 섬유에 접착적으로 결합된다. 섬유 사이의 간극은 개방되어 남고 접착제 또는 연마 입자들로 채워지지 않아서, 웹은 자연적으로 막히지 않고 채워지지 않으며, 따라서 이는 수세시에 손쉽게 세정될 수 있다. 또한, 웹중의 섬유의 접촉 지점을 결합시키기 위하여 사용된 접착제는 연마 입자들을 웹중의 섬유에 부착시키는 수단으로서도 사용될 수 있다. 연마 무기질 입자들은 액체 결합제 용액중에 분산된 상태로 부직 웹상으로 분무된다. 다른 방법으로는, 무기 결합제는 부직 웹상으로 롤 코팅, 딥 코팅되거나, 연마 입자들에 대하여 개별적으로 도포될 수 있다. 예를 들어, 무기 결합제가 우선 웹상에 분무된 후, 수지로 습윤된 웹상에 연마 무기 미립자가 시프팅(siffting)될 수 있다.

미국 특허 제3,175,331호(Klein)는 그 안에 고체 세척 조성물이 봉입될 수 있도록 열-밀봉된 하나 이상의 섬유질 배트를 포함하는 세정 및 연마 패드에 대하여 개시하고 있으며, 여기서, 패드의 외부 표면에는 그릿(grit)이 접착되어 패드의 전체 외부 표면에 걸쳐 연장되는 연속적이고, 단점이 없는 세척 표면을 제공한다. 액체 형태의 융해성 접착제는 단지 배트의 외부 표면에만을 가볍게 함침시키기에 충분하게 섬유질 배트의 한쪽 또는 양쪽 표면상에 도포되어 외부 섬유를 함께 결합시키는 동시에 섬유 사이의 공극을 채우거나 배트의 반대쪽 표면상의 섬유까지 통과하지는 못하도록 한다. 따라서, 접착제의 양은 배트의 내부 대신에 배트의 표면 영역에 접착제를 집중시키기 위하여 조절된다. 세척 작용이 바람직한 경우, 연마 그릿은 주입된 접착제와 예비-혼합되고, 예를 들어, 분무에 의하여 섬유질 배트의 표면에 도포된다. 완성된 패드가 연마 대신에 세척용으로 사용되는 경우, 연마 재료는 상기 문헌(Klein)에서 사용된 주입된 수지로부터 제외될 수 있다.

그러나, 상기 문헌(Klein)에서와 같이, 배트로의 액체 수지의 투과 깊이를 제한하기 위하여는, 수지 코팅양, 수지 유동성, 수지 점도, 웹 두께, 웹 밀도 등과 같은 많은 변수의 처리에 있어 세심하고 장기간의 사전-고려 및 모니터링을 필요로 할 수 있다.

프랑스 특허 제2,409,095호에서는 안료를 섬유질 지지체와 같은 다공성 지지체의 표면 부근에 집중시키기 위한, 붕괴성 착색 발포체의 용도에 대하여 개시하고 있다. 안료 또는 잉크 기재 재료는 기계적 발포 기계를 사용하여 분산액중으로 도입되어 결합제와 친밀히 혼합된다. 안료 및 결합제 수지가 발포체내에서 일시적으로 현탁된 착색 발포체가 성형된다. 생성된 착색 발포체는 패브릭 표면에 도포되고, 가열되어 발포체를 붕괴시킴으로써 단지 안료 및 결합제 잔사만이 제한된 정도까지 페브릭 표면을 투과하도록 한다. 따라서, 프랑스 특허 제2,409,095호에서는 스트라이크-쓰루(strike-through) 문제점 없이 패브릭의 한쪽면 또는 양쪽면의 표면 인쇄 또는 염색을 허용한다. 프랑스 특허 제2,409,095호에서는 벌크 발포체내에 또는 그 전체에 걸쳐 결합제와 함께 현탁되어 있는, 안료, 통상적으로 비교적 가볍고 연질의 재료, 및 밀집되지 않은 고체 과립에 대하여 교시하고 있다. 따라서, 발포체 층의 하부 영역에 위치한 안료는 발포체가 패브릭 표면에 도포된 직후에 또는 조금 후에 패브릭 표면과 접촉할 것이다.

미국 특허 제4,969,975호(Biggs 등)에서는 섬유 및(또는) 입자들의 균일한 분포를 포함하는 균질 쉬이트에 의하거나, 섬유 및(또는) 입자들을 포말 또는 발포체 그 자체에 혼합하고, 발포된 분산액을 섬유 지지체상에 침착시키고 배수시켜 부유 및(또는) 고정시킬 수 있는 제조 방법에 대하여 기술하고 있다. 상기 문헌(Biggs 등의)에 있어서, 입자 첨가제가 발포체내 및 그 전체에 걸쳐 분포됨에 따라, 이러한 첨가제의 적어도 일부가 코팅 지지체로서 사용된 기재와 즉시 접촉하게 될 것이다.

상기로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 가공 동안에 방대한 준비 및 모니터링을 필요로하지 않는 간단한 제조 방법에 의하여, 연마 입자를 부직포와 같은 다공성 연마 용품의 외부 표면 영역중에 집중시키기 위한 기술에 대한 필요성이 여전히 존재하고 있다.

<발명의 요약>

일반적으로, 본 발명은 일시적인 연마 입자 배리어로서 불안정한 발포 결합제를 사용하여, 연마 입자들이 주로 다공성 기재의 표면 영역에 결합되어 있는 다공성 연마 용품의 제조 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서, "다공성"은 공기에 대하여 투과성인 것을 의미한다. 본 발명의 범위내에서 다공성 기재 재료는 부직 및 직조된 재료와 같은 섬유질 웹, 및 경화된 개방 기포 합성 발포체 및 천연 스폰지 재료와 같은 비-섬유질 재료를 포함한다.

본 발명의 방법에 의하여 형성된 다공성 연마 용품은 기재의 표면에 이용가능한 고농도 연마 입자가 부여되어, 즉시적이고, 동시적인 광택 및(또는) 연마 작용을 전달하는 동시에, 세정/수세에 편리한 개방, 경사, 가요성 내부를 유지한다.

본 발명의 목적을 위하여, "불안정한"이란 용어는 결합제 재료의 액체 분산액에 부여된 발포된 조건이 물리적 또는 화학적 변화를 겪을 수 있고, 따라서 결합제 분산액의 발포된 상태가 조절가능하게 제거될 수 있는 바와 같이 일시적이라는 것을 의미한다. 특히, 본 발명에 있어서, 불안정한 발포 결합제는 열적으로 불안정하고, 공기 및(또는) 물이 열 및 가열과 관련된 수지의 부수적인 경화에 대응하여 발포체로부터 실질적으로 배출됨에 따라 가열 될 때 붕괴될("무너질(fall)l") 것이다. "발포체"라는 용어는 각각의 버블이 액체의 얇은 필름내에 밀봉되어 있는 액체 전체에 걸친 가스 버블의 분산액을 의미한다. 가스 버블은, 발포체가 여전히 탄성 코팅 필름을 형성하기에 충분한 접착력을 보유한다는 조건하에서, 콜로이드크기로부터 미립자크기까지 어떠한 크기일 수 있다. 따라서, 본 발명의 불안정한 발포체는 또한 "포말"을 포함하고, 이는 비교적 큰 가스의 버블로 구성되는 불안정한 형태의 발포체이다.

간단하고 일반적으로 말해서, 본 발명은 불안정한 발포체로서 다공성 기재에 도포된 결합제 분산액을 사용하여 기재의 상부 표면과 불안정한 발포체의 상부, 노출 표면상에 침착되는 연마 입자들 사이에 일시적인 지지 및 물리적 차단을 제공한다. 이어서 발포체는 발포-코팅된 기재의 열적 환경을 조작함으로써 조절가능하게 붕괴된다. 열을 사용하여 불안정한 발포체를 불안정하게 함에 따라, 공기 및 물은 발포체로부터 실질적으로 제거되어 결합제 수지 고체 및 연마 입자들이 기재의 표면 영역에 놓이게 될 때까지 발포체를 점진적으로 붕괴시키고 "무너지게" 한다. 이어서, 결합제는, 예를 들어, 열경화성 결합제 수지의 가열 경화에 의하여 완전하게 고화되거나 경화되어, 연마 입자들을 기재 재료의 표면에 부착시킨다. 기재 재료, 예를 들어, 섬유질 재료, 경화된 발포체 재료, 스폰지 재료 등은 지지체 망상구조 또는 다공성 재료의 골격을 구성한다. 본 발명은 연마 입자의 부착이 기재의 표면 영역에 집중되도록한다.

중요하게는, 발포체가 완전하게 붕괴되기 전에, 건조 연마 입자들은 발포체와 접촉에 의하여 몇몇의 점착성 결합제 수지로 효과적으로 예비 코팅되고, 발포체가 다공성 기재의 실제 표면상에서 궁극적으로 붕괴될 때 부직 웹과 같은 기재의 표면에 소프트 랜딩(soft landing)이 제공된다. 결과적으로, 연마 입자들이 다공성 기재에 깊숙히 통과되기 전에 무너진 연마 입자의 접촉 및 포획의 유지를 보장하기 위하여 기재 표면에서 다량의 액체 수지 사용의 필요성이 본 발명에 의하여 효과적으로 회피되었다.

하나의 태양에 있어서, 본 발명의 방법은

(a) 발포성, 경화성, 액체 수지 조성물 및 외부 표면을 갖는 다공성 기재를 제공하는 단계;

(b) 수지 조성물을 발포시켜 다수의 가스 버블을 수지 조성물의 전체에 걸쳐 분산시키는 단계;

(c) 발포 수지 조성물을 기재의 외부 표면에 도포하여 상부 표면을 갖는 발포 코팅층을 형성시키는 단계;

(d) 다수의 연마 입자들을 발포 코팅층의 상부 표면에 도포하는 단계;

(e) 발포 코팅층을 가열하여 발포된 코팅층으로부터 가스 버블을 제거하는 단계; 및

(f) 수지 조성물을 경화시켜 연마 입자들을 기재에 부착시킴으로써 다공성 연마 용품을 성형하는 단계를

를 포함하는 상기 단계에 의하여, 연마 입자들이 다공성 기재의 외부 표면 영역에 집중되어 있는 다공성 연마 용품의 제조 기술을 제공한다.

본 발명의 또다른 태양에 있어서, 다공성 기재는 섬유질 기재이다. 섬유질 기재를 포함하는 본 발명의 이러한 태양의 완성시에, 불안정한 발포 코팅층에 침착되어 있는 연마 입자의 바람직하게는 약 80 중량 % 이상이 코팅된 외부 표면으로부터 측정된 섬유질 기재 전체 평균 두께의 약 25 % 보다 크지 않은, 보다 바람직하게는 약 15 % 보다 크지 않은 수직 거리내의 위치에서 섬유질 기재상 또는 그 안에 부착되게 된다(섬유에 결합됨). 섬유질 기재의 수직 거리 및 두께는 각각 통상적으로 섬유질 기재의 외부 표면에 의하여 정의되는 수평 평면에 수직한 방향에서 측정된다. 따라서, 궁극적으로는 10 mm의 전체 두께를 갖는 부직 웹에 있어서, 발포된 코팅 층의 상부 표면에 도포된 연마 입자들의 약 80 중량 % 이상이 발포된 코팅 층으로 코팅된 웹의 외부 표면으로부터 2.5 mm의 수직 거리 내에 위치한 웹 섬유에 결합되게 된다. 섬유질 기재로서는 부직 웹이 바람직하나, 다공성을 갖는 다른 섬유질 기재 또한 본 발명의 범위내에 있는 것으로 간주된다.

불안정한 발포 층을 성형하는데 사용된 발포 결합제 수지 분산액은 바람직하게는 50 부피 % 내지 99 부피 %의 공기 함량, 2,000 cP(약 25 ℃에서) 이상의 점도(다공성 기재로 도포될 때)를 갖고, 0.1 mm의 평균 크기를 갖는 공기 버블을 포함한다. 팽창비가 바람직하게는 2:1 내지 99:1, 보다 바람직하게는 15:1 내지 21:1이나, 발포체가 무기를 지지할 수 있는 한 보다 작은 비율 또한 유용하다.

바람직하게는, 가공 동안에 다공성 기재와 연마 입자들 사이의 접촉을 일시적으로 지연시키는 본 발명의 목적을 유지하는데 있어서, 불안정한 발포체를 성형하기 위하여 발포되고, 다공성 기재상에 코팅된 결합제 분산액으로서 사용된 조성물에는 연마 입자들이 결여되는 것이다.

본 발명에 있어서, 불안정한 발포체를 제조하기 위하여 사용된 발포 수지 조성물은 기계적 발포체 또는 화학적 발포체이다. 바람직하게는, 기계적 발포체는 결합제의 액체 분산액으로 가스, 예를 들어, 공기의 기계적 혼합 또는 교반에 의하여 성형하거나, 다른 방법으로는, 발포체는 가스를 가압하에서 결합제의 액체 분산액을 통과(예를 들어, 주입)시켜 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 발포체를 성형하기 위하여 혼합된 가스 버블의 양은 기재 표면사이에 입자들을 지지하는 수지 필름, 예를 들어 섬유를 제공하여, 다공성 기재의 표면에서 연마 입자들을 유지시킬 수준으로 의도적으로 유도된다. 발포성 수준은, 경화 단계 또는 어떠한 이어지는 가공 단계 동안에, 입자들이 기재에 보다 견고하게 부착됨에 따라 지지된 발포체 필름이 부서져서, 최종적으로는, 필름이 완전하게 부서지고, 입자들이 기재 망상구조를 구성하는 최상부 재료의 표면 영역 및 그 안에 균일하게 부착되는 수준이다.

본 발명은 연마 입자들을 3-차원, 다공성 기재의 표면 영역에 집중되도록함으로써, 보다 많은 입자들을 기재의 표면에 남아있도록 허용하고 기재내로 깊숙히 묻히는 입자들은 보다 적게하여 성능을 증진시킬 수 있다(여기서, 노출의 기회는 제한되거나 적어도 연마/세척 동안에는 지연됨). 또한 본 발명의 방법은, 기재의 표면에 제공된 연마 입자들의 보다 큰 %로 인하여, 전체적으로 보다 적은 연마 입자들의 사용을 허용한다.

본 명세서에 있어서, 하기에 열거한 다른 용어는 다음의 의미를 갖는다.

"섬유질 기재"는 공기에 대하여 투과성인 접촉된 섬유로 구성되는 자가-지지된 웹 재료를 의미한다.

"부직포"는 각각 랜덤, 에어-레이드 및 카디드 웹, 스펀 본디드 및 용융 스펀 본디드 웹을 포함하는 스테이플 섬유 웹, 및 연속적으로 평행하게 배열된 필라멘트로 성형된 토우(tow)를 포함한다.

본 명세서에서 다공성 기재와 관련하여 사용된 바와 같은 "외부 표면"은 기재의 최외곽에 노출된 주요 면을 의미한다.

"연마 입자"는 또다른 표면과 내부 마찰성 접촉을 일으킬 때, 그로부터 표면 물질을 제거할 수 있는 고체 입자를 의미한다.

"하드닝"은 건조 또는 경화에 의한 수지의 고화를 의미한다. "경화"는 열경화성 수지가 가교되는 것을 의미한다.

본 발명은 일반적으로 일시적인 연마 입자 배리어로서 불안정한 발포 결합제를 사용하여 연마 입자들을 다공성 기재의 외부 표면 영역에 선택적으로 결합시킴으로써 다공성 연마 용품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 외부 표면 영역에 높은 집중도로 결합된 연마 입자들을 갖는 다공성 연마 용품의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 발포된 조건에서 다공성 기재(지지체)에 도포된 결합제 분산액을 사용하여 연속적으로 침착되는 건조 연마 입자들을 기재와 즉시적으로 접촉되게 하기 위하여 일시적인 지지체 및 배리어를 제공한다. 결합제는 궁극적으로는 발포체의 조절된 붕괴 및 기재 표면 영역과 연마 입자들을 상호 접촉시키는 결합제 재료의 경화시에 연마 입자들을 기재의 표면 영역에 부착시킨다.

발포성 코팅이 다공성 기재의 표면에 도포된 후, 연마 입자들은 건조 형태로 도포된다. 연마 입자는 기재 재료, 예를 들어, 섬유의 표면과 입자들의 전체 표면이 코팅의 표면 장력 효과에 영향을 받는 한 어떠한 형태, 모양, 재료, 또는 크기일 수 있다. 그러나, 모든 또는 실질적으로 모든 연마 입자들은 발포체가 열 및 시간 또는 압력에 의하여 불안정하게되는 시간 까지 발포체 배리어의 상부 표면상에 놓이게 될 때, 적어도 부분적으로는 가시적이어야 한다. 또한, 현저하지 않은 분획, 즉, 0.001 중량 % 이상의 연마 입자들은 발포체가 그의 초기 두께의 약 5 %까지 붕괴될 때까지 발포체 배리어 층의 벌크에 완전하게 가라 않거나 완전하게 잠겨야 한다.

경화 단계를 도입하여 코팅을 경화시키고 입자들을 기재에 영구적으로 부착시킨다. 경화가 개시됨에 따라, 열에 의한 코팅의 변화는 발포체의 필름을 부서지되고 무너지게(붕괴되게)하고, 연마 무기를 기재 섬유 또는 다른 지지체 망상구조 재료의 표면상에 침착되어 남게 한다. 이어지는 경화 시간은 입자들 및 결합제가 그들의 위치에서 하드닝됨에 따라 발포체 코팅 층 또는 필름이 완전하게 축소될 때까지 보다 많은 필름의 분해를 가져온다.

예시를 위하여 본 명세서에서 때때로 다공성 기재를 부직 웹으로서 예시하나, 기재 재료는 이에 제한되지 않는다고 이해된다. 예를 들어, 다른 형태의 다공성 섬유질 재료, 예를 들어, 직조된 직물, 부직 배트, 지향성 웹 등이 또한 본 발명에 의하여 가공될 수 있는 유용한 기재 재료이다. 더욱이, 비-섬유질 다공성 기재, 예를 들어, 경화된 개방 기포 합성 발포체 및 천연 스폰지 재료 또한 사용될 수 있다.

부직 웹

본 발명의 섬유질 기재가 교대로 직조된 직물, 또는 지향성 웹일 수 있으나, 바람직한 섬유질 기재는 부직 웹이다. 이러한 관점에서, 본 발명의 실시에 적절한 웹 성형 장치는 상기에서 기술한 섬유로부터 부직 패브릭을 성형할 수 있는 어떠한 장치도 포함한다. 카드, 가네트, 웨트-레이 및 에어-레이 장치를 사용할 수 있다. 에어-레이가 바람직하다. 적절한 에어-레이 장치는 "란도 웨버(Rando Webber)" 및 "닥터. 오. 앵글라이트너(Dr. O. Angleitner)" 또는 "DOA"로서 상업적으로 공지된 것, 또는 "헤르게쓰(Hergeth)" 랜덤 카드로서 공지된 변형 시스템을 포함한다. 이러한 장치를 위한 조작 변수는 당업계의 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되어 있다. 이들과 같은 장치를 사용하여 제조된 부직 웹은 2 이상의 주요 외부 표면을 갖는다.

바람직한 태양에 있어서, 섬유질 기재는 개방, 경사, 3-차원 에어-레이드 부직 패브릭이고, 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있는 미국 특허 제2,958,593호(Hoover 등의)에 기술되어 있는 바와 같이 부직 웹 및 섬유 접착제 처리(접착제 슬러리 처리를 하지 않는 것을 제외하고)로 제조될 수 있다. 또한, 바람직한 것은 핏처(Pitzer)의 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있는 미국 특허 제4,227,350호에 기술되어 있는 스펀본디드, 연속 필라멘트 부직 웹 구조체이다.

본 발명에 따라 제조된 부직 연마 용품에 대한 임의의 향상으로서, 부직 용품, 예를 들어, 부직 웹내에 섬유 결합을 촉진시키고, 용품이 보다 큰 구조 강도 및 내구성을 갖도록 하여 연마 제거 및 세정 환경에서 보다 우수하게 견디도록하는 것이 종종 바람직하다. 부직 웹을 추가로 결합시키는데 사용되는 접착제 성분이 결여된 종래의 섬유 접착제를 본 공정에 사용할 수 있다. 연마 입자들을 부직 기재의 외부 표면 영역에 접착시키기 전 또는 후에, 개별적인 처리로서 이러한 섬유 처리를 웹에 부여할 수 있다. 섬유 접착제 처리는 종래의 열-결합 단섬유의 형태에서와 같이 건조 방식으로 이용하거나, 공지된 코팅 또는 스프레이 기술에 이어 그 위치에서 섬유 처리 또는 코팅 재료의 하드닝 및(또는) 경화를 사용하는 액체 방식으로 이용할 수 있다. 섬유 처리에 의하여 부직 용품의 물러짐(embrittlement) 또는 충전이 회피되게 된다. 이와 관련하여 사용될 수 있는 연마 그릿을 함유하지 않는 액체 형태의 섬유 처리 재료는 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되어 있는 미국 특허 제2,958,593호(Hoover 등의)에 기술되어 있는 것들을 포함한다.

바람직하게는, 섬유는 단지 그들의 가교 접촉 지점에서만 함께 결합된다. 이는 섬유간의 간극이 수지 또는 연마재에 의하여 사실상 충전되지 않고 남아 있는 개방, 저 밀도, 경사 웹의 제공을 보조한다. 세정 및 세탁 형태의 이용에 있어서, 완성된 부직 연마 용품의 공극 부피는 바람직하게는 약 75 % 내지 약 약 95 %의 범위이다. 보다 적은 공극 부피에서, 부직 용품은 보다 큰 막힘 경향을 지녀서, 연마재 커팅 속도를 감소시키고 수세에 의한 웹의 세정을 방해하게 된다. 공극 부피가 너무 큰 경우, 웹은 빠른 악화 없이 세정 또는 세탁 조작과 관련한 물리적 강도를 견딜 만큼의 적절한 구조가 결핍될 수 있다.

부직 연마 용품은 각각 연속 웹으로서 제공되거나, 분리된 웹일 수 있다. 생산량의 제조에 있어서, 연속 부직포의 사용이 통상적으로 보다 실용적일 것이다. 바람직한 경우, 부직 용품은 섬유 접착제로 처리될 수 있다.

섬유

본 발명의 섬유질 기재중에 사용하는데 적절한 섬유는 특별하게 제한되지는 않는다. 광범위한 섬유가 천연 및 합성 섬유, 및 그들의 혼합물을 포함하는 섬유질 기재로서 사용되는 섬유질 웹, 예를 들어, 부직 웹으로서 유용하다. 합성 섬유가 바람직하다. 합성 섬유는 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 나일론(예를 들어, 헥사메틸렌 아디프아미드, 폴리카프로락탐). 폴리프로필렌, 아크릴(아크릴로니트릴의 중합체로 성형된), 레이온, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴 클로라이드-비닐 클로라이드 공중합체, 비닐 클로라이드 아크릴로니트릴 공중합체 등으로 제조된 것들을 포함한다. 첨연 섬유는 목면, 모, 황마, 및 대마의 것들을 포함한다.

사용된 섬유는 깨끗한 섬유 또는 의복 재단, 카페트 제조, 섬유 제조, 또는 텍스타일 가공 등으로부터 재생된 폐섬유일 수 있다. 섬유 재료는 동종 섬유 또는 복합 섬유, 예를 들어, 이성분 섬유(예를 들어, 코-스펀 쉬쓰-코어(co-spun sheath-core) 섬유)일 수 있다. 섬유는 전통적으로 연신되거나 공지된 스펀본딩 또는 용융 블로잉 방법에 의하여 성형될 수 있고, 반면에, 섬유질 기재는 섬유가 성형됨에 따라 성형된다.

사용된 섬유의 데니어는 목적하는 결과에 따라 매우 넓을 수 있다. 예를 들어, 보다 큰 데니어가 거친 세척 작업을 위한 거친 패드를 제조하는데 보다 도움이 되나, 보다 작은 데니어는 보다 미세하고, 덜 공격적인 세척 작업에 보다 적절하다. 섬유의 두께는 생성된 웹에 있어서 궁극적으로 목적하는 탄성 및 인성에 대한 적당한 고려가 주어지는 한 특별하게 제한되지는 않는다(가공 고려를 떠나서). "란도-웨버" 장치를 사용함으로써, 섬유 두께는 일반적으로 섬유 미세도 또는 약 5 내지 약 500 데니어의 선형 밀도에 상응하게 약 25 내지 약 250 미크론의 범위내이다.

섬유는 말리고, 주름지고(지거나) 펴질 수 있다. 그러나, 부직 용품 웹중에서 최대 경사, 개방성 및 3-차원성을 얻기 위하여, 모든 또는 상당한 양의 섬유를 주름지게하는 것이 바람직하다. 그러나, 주름은 성형된 웹중에서 그 자체가 서로 손쉽게 짜여져서 고도의 개방 경사 관계를 형성하고 유지하는 섬유를 사용하는 경우에는 불필요하다.

예로써, 1.0 내지 10.0 g/데니어의 강도를 갖는 폴리아미드 스테이플 섬유를 사용할 수 있다. 보다 낮은 강도의 섬유는 너무 연약하여 웹 성형 기계를 통하여 처리할 수 없게 된다. 10.0 g/데니어 보다 큰 강도의 섬유는 고가이고 안정한 주름을 제공하기가 어렵다. 어떠한 폴리아미드도 본 발명의 섬유질 기재에 성공적으로 혼합할 수 있는으나, 나일론 6 및 나일론 6,6이 바람직하다. 나일론 6,6이 가장 바람직하다. 본 발명 섬유의 스테이플 길이는 약 1.905 cm 내지 15.24 cm(약 0.75 inch 내지 6 inch), 바람직하게는 2.54 cm 내지 10.16 cm(1.0 inch 내지 4.0 inch), 가장 바람직하게는 3.81 cm 내지 7.62 cm(1.5 inch 내지 3 inch)일 수 있다. 적절한 주름 수준(완전-사이클로 측정된 바와 같은)은 약 1.57 주름/cm 내지 7.87 주름/cm(약 4 주름/inch 내지 약 20 주름/inch), 바람직하게는 약 3.15 주름/cm 내지 약 6.3 주름/cm(약 8 주름/inch 내지 약 16 주름/inch)일 수 있다. 본 발명의 실시에 특히 유용한 스테이플 섬유는 이.아이, 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(E. I. Du Pont De Nemours & Company)에서 상표명 "타입(Type) 852로서 상업적으로 시판되는, 3.81 cm(1.5 inch) 스테이플 길이로 잘려진 나일론 6,6의 15 데니어 스테이플 섬유이다.

섬유는 직물, 웹, 배트, 또는 토우의 형태로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "배트"는 다수의 웹, 또는 에어-레이 방법에 의하여 제조된 유사한 구조에 관한 것을 의미한다.

결합제 분산액

사용된 결합제 조성물은 발포될 수 있어야 한다. 결합제 조성물은 건조시에 하드닝될 수 있는 결합제의 수성 분산액, 예를 들어, 아크릴 수지 에멀션, 또는 열경화성(경화성) 결합제의 분산액일 수 있다. 열경화성 수지, 예를 들어, 페놀 포름알데히드 수지, 페놀플라스트, 아미노플라스트, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르, 알키드 수지, 알릴 수지, 푸란 수지, 에톡시, 폴리우레탄, 및 폴리이미드중에서 선택된 결합제 수지가 바람직하다. 예를 들어, 본 발명에 적절한 페놀 수지는 레솔 및 노볼락 페놀 수지를 포함한다. 바람직한 것은 페놀 및 알데히드를 포함하는 레솔-형태 페놀 수지, 예를 들어, NaOH 촉매를 갖는 2:1 포름알데히드 페놀 조성물이다.

보다 바람직한 발포성, 코팅성, 하드닝성 수지 조성물은 생성 발포체의 성형을 보조하고 이의 안정성을 증진시키는, 계면활성제를 포함하는 레솔 페놀 수지이다. 예시적인 계면활성제는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴펙츄어링 캄파니 플루오라드 FC-170(Minnesota Mining and Manufacturing Company FLUORAD FC-170) 플루오로케미칼 계면활성제이고, 이는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 캄파니로부터입수할 수 있다.

발포제(유화제) 또는 계면활성제는 결합 수지 분산액에 가해지고, 액체 코팅과 상용성인 코팅 방법을 사용하여 다공성 기재, 예를 들어, 부직 웹에 도포된다. 계면활성제 또는 발포제의 수준은 일반적인 표면 장력 변형에 통상적으로 추천된 것보다 통상적으로 보다 크다. 0.1 %의 코팅의 일반적인 표면 장력 변형을 위하여 추천된 수준과 비교하여, 전체 습윤 성분의 1.0 % 내지 2.0 %에 근사한 양이 사용되어 왔다. 결과적으로, 본 발명의 결합제 분산액은 항-발포제가 결여되어 있어야 한다.

발포성, 코팅성, 하드닝성 수지 조성물

본 발명의 실시에 유용한 발포성, 코팅성, 하드닝성 수지 조성물은 충분한 길이의 시간 동안 그의 발포체 형태를 유지하여 연마 입자들의 이용을 허용할 수 있는 어떤 것일 수 있다. 수지 조성물은 기계적 발포 또는 포말형성(frothing), 불용성 가스의 주입 및 분산과 같은 공지된 방법에 의하거나, 열적으로 또는 다른 방식으로 분해되어 가스-상 물질을 생성시키는 화학 팽창제를 사용하여 발포시킬 수 있다. 기계적 교반이 공기를 액체 수지 시스템(라텍스)에 주입하는데 유익하게 사용되고, 이러한 방법은 때때로 "통기" 또는 "포말형성"이라고 언급된다.

본 발명의 목적을 위하여, 발포성, 코팅성, 하드닝성 수지 조성물은 팽창비, 즉, 비발포된 출발 재료의 부피와 발포된 부피의 비가 2:1 내지 99:1일 때까지 발포성이어야 한다.

본 발명 방법의 완료시, 바람직하게는 약 80 중량 % 이상, 보다 바람직하게는 80 내지 90 중량 %의 발포체 코팅 층의 표면상에 침착되어 있는 연마 입자가 코팅된 외부 표면으로부터 측정된 섬유질 기재의 전체 평균 두께의 약 25 % 보다 크지 않은, 보다 바람직하게는 약 15 % 보다 크지 않은 수직 거리내의 위치에서 섬유질 기재상에 또는 그 안에 부착된다(섬유에 결합됨). 섬유질 기재의 수직 거리 및 두께는 각각 통상적으로 섬유질 기재의 외부 표면으로 정의되는 수평 평면에 수직한 방향에서 측정된다. 따라서, 궁극적으로는 10 mm의 전체 두께를 갖는 부직 웹에 있어서, 발포된 코팅 층의 상부 표면에 도포된 연마 입자의 약 80 중량 % 이상이 발포된 코팅 층으로 코팅된 웹의 외부 표면으로부터 2.5 mm 의 수직 거리내에 위치한 웹 섬유에 결합되게 된다.

발포 결합제 수지 분산액은 바람직하게는 50 내지 99 부피 %의 공기 함량(또는 2:1 내지 99:1, 바람직하게는 15:1 내지 21:1의 팽창비), 2,000 cP이상의 점도(부직 웹에 도포된 바와 같은)를 갖고, 0.1 mm의 평균 크기를 갖는 공기 버블을 포함한다.

불안정한 발포체는 적어도 연마 입자들이 합성체에 가해질 때가지 그의 구조적 통합성을 유지하여야 한다. 그렇지 않으면, 연마 입자들은 물 및 포집된 공기가 발포체로부터 실질적으로 제거됨에 따른 수지의 경화 동안에, 예를 들어, 건조 오븐중에서 가열될 때, 일시적인 발포체 배리어가 붕괴된(무너진) 후 연마 입자들을 부직 웹과 같은 기재의 외부 표면에 집중되도록 허용하는 일시적인 발포체 지지체를 가질 수 없을 것이다.

기재상의 포말 또는 발포체 코팅 층의 표면에 연마 입자들의 도포된 후, 기재를 가열하기 위하여 기재는 적외선 램프와 같은 열원에 노출되고, 발포체를 붕괴시키기에 필요한 정도까지 포말형성된다. 가열은 충분한 열 분포 및 공기 유동을 제공하는 어떠한 공급원을 사용하여 수행될 수 있다. 적외선 램프는 이 방법에서 열을 이용하기에 유용하다.

열-활성화성 열경화성 수지 발포체의 경우에 있어서, 수지의 경화(가교)를 개시하는데 충분하게 가열하는 것이 바람직하고, 이는 수지의 고화 및 접촉된 연마 재료와 기재 망상구조 표면의 상호 접착을 일으킬 것이다.

바람직하게는, 이어서 기재, 예를 들어, 부직 웹은 전환되고 기재의 반대 표면은 발포체 및 연마 입자들로 코팅되고, 제1 표면에서와 동일한 방법으로 열처리된다.

연마 입자

적절한 연마 입자들은 어떠한 적절한 경질 재료, 예를 들어, 플린트, 활석, 석류석, 산화 알루미늄, 탄화 규소, 다이아몬드, 실리카, 및 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴 팩츄어링으로부터 상표명 "큐비톤(CUBITON)"으로서 상업적으로 시판되는 알파-알루미나 세라믹 재료의 것들을 포함한다. 연마 입자의 크기는 어떠한 것일 수도 있으나, 전형적으로는 1 마이크로미터 내지 1 밀리미터의 칫수이다. 다른 방법으로는, 적절한 연마 입자는 무기 재료일 필요는 없으나, 합성 물질, 예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리카르보네이트, 폴리(비닐 클로라이드), 또는 적절한 입자 크기로 적절하게 감소된 다른 유기 열경화성 또는 열가소성 재료일 수 있다. 연마 입자의 경도, 조성, 및 크기는 당업계 통상의 기술자에 의하여 연마될 제품의 성질을 고려하여 손쉽게 선택될 수 있다.

연마 입자들은 건조 조건중에서 발포체 코팅 층의 상부 표면상의 기재를 입자 분산기 밑으로 운반하여 드롭 코팅, 스프링클, 분무될 수 있다.

적절한 전환된 발포체

본 발명에 의하여 제조된 다공성 연마 용품은 다양한 종래의 전환된 형태, 예를 들어, 쉬이트, 블록, 스트립, 벨트, 브러쉬, 회전 플랩, 디스크, 또는 고체 또는 성형된 휠 형태중 어떤 것이나 가능하다. 휠은 전형적으로는, 예를 들어, 실린더 높이가 수 mm로 매우 작거나, 예를 들어, 2 m 이상으로 매우 클 수 있고, 그 직경이, 예를 들어, 수 cm로 매우 작거나, 예를 들어, 1 m 이상으로 매우클 수 있는 부피를 갖는 우 회전 실린더의 형태이다. 휠은 전형적으로는 적절한 아버(arbor) 또는 다른 기계적 유지 수단에 의하여 지지되기 위한 중심 개구를 가져서 휠이 사용할 때에 회전할 수 있게 한다. 휠 칫수, 구조, 지지 수단, 및 회전 수단은 당업계에 공지되어 있다.

다층 "슬랩" 또는 "번"를 제조하여 보다 큰 칫수의 연마 입자를 제조할 수 있다. 비경화 또는 부분적으로 경화된 부직 연마 쉬이트 재료의 층은 쌓여지고, 압축되고, 완전하게 경화되어 실질적인 칫수의 유용한 용품으로 전환시킬 수 있는 층상 복합 구조로 제조될 수 있다. 이 층상 복합물은 본 발명의 다중 용품의 공급원으로서 사용할 수 있고, 용도에 따라, 각각 다양한 직경을 갖거나, 모두 동일한 직경을 가진다. 본 발명의 용품은 당업계에 공지된 적절한 기술을 사용하는 기계 기공에 의하여 층상 복합물로부터 생산될 수 있다. 예를 들어, 휠 모양은 층상 복합물의 슬랩으로부터 다이 컷될 수 있다. 또한, 부직 연마 쉬이트의 리본, 스트립, 또는 연장된 세그먼트는 휠 모양으로 나선형(회선형)으로 감길 수 있고, 동시에 결합제는 비경화되거나 부분적으로 경화된 후, 완전하게 경화되어 휠을 형성할 수 있다.

본 발명의 방법에 의하여 제조된 다공성 연마 입자들을 세정, 또는 물질 제거 도구, 또는 이러한 도구의 제1 성분으로서 사용할 수 있다.

하기의 실시예에 있어서, 본 발명의 목적, 특징 및 잇점을 다양한 그들의 태양에 의하여 추가로 예시하였으나, 이들 실시예의 상세한 사항은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 별다른 지시가 없으면 모두 중량 부 및 중량 %이다.

<실시예 1>

147 g/m²중량의 저밀도 부직 웹을 미국 뉴욕주 메세돈 소재 란도 머쉰 캄파니에서 상표명 "랜도 웨버"로 시판되는 웹-성형 기계상에서 강도 8.2 g/데니어의 12 데니어 나일론 6,6 섬유의 3.81 cm(1.5 inch) 스테이플(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재 이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니에서 상표명 "타이프 885"로서 시판됨)로 성형하였다. 109 g/m²(경화된 중량)의 페놀 수지 예비결합 코팅을 2-롤 코팅기를 통하여 웹에 도포하고, 약 2 분 동안 175 ℃에서 경화시켰다. 이어서, 생성된 예비결합 웹을, 수지로의 공기의 기계적 주입에 의하여 불안정한 발포 형태로 포말형성된 페놀 수지 57 %, 물 42.3 %, 및 계면활성제 1.7 %(미국 미네소타주 세인트 폴 소재 미네소타 마이닝 앤드 매뉴 팩츄어링으로부터 상표명 "3M Fluorad FC-170"으로 시판됨)로 구성되는 수지 조성물로 코팅하였다. 포말은 마국 펜실베니아주 리딩 소재 CSKG 인더스트리즈, 인크.(CSKG Industries, Inc.)로부터 입수된(또한, 미국 뉴욕주 스텐리 소재 가스톤 컨츄리 파브리케이션으로부터 시판됨) 장치중의 블렌딩 쳄버내에서 고속 핀 세트를 사용하여 액체 수지로 공기를 블렌딩하여 형성되었다. 성형된 불안정한 발포체를 약 1.4 m/min 및 롤 폭의 31-36 kg/cm 부하에서 조작되는 2-롤 코팅기를 통하여 부직 웹의 노출된 면에 도포하여 209-315 g/m²습윤-부가를 생성시켰다(경화된 코팅 중량 83-126 g/m²).

발포체 코팅의 도포에 이어서, 포말-함유 부직 웹 위로 5 내지 8 cm에 위치한 벤츄리 배출구를 사용하여, 웹상의 발포체 코팅의 상부 표면을 104 내지 126 g/m²ANIS 그레이드 280 & 미세, 건조 알루미나 연마 입자로 코팅하였다. 유동상에 장착된 벤츄리 분말 펌프에 무기 적하 장치를 장착하였다. 유동상은 밀봉된 리드 및 유동화된 무기 및 공기를 상부로부터 이끌어내는 분말 펌프를 갖는 금속 상자였다. 분말 펌프는 분말을 유동상으로부터 벤츄리 배출구까지 이동시키는 수단으로서, 공급원 내부로부터 상자까지 0.7 내지 1.4 kg/cm²(10 내지 20 psi)에서 공기를 보유하였다. 상자의 바닥은 공기가 다른 챔버 하부로부터 통과되도록 허용하는 멤브레인이었다. 이 하부 챔버로 무기 입자의 크기 및 밀도에 따라 2.8 내지 5.6 kg/cm²(40 내지 80 psi)의 압축 공기를 공급하였다.

이어서 생성된 웹을 전환시키고, 이상적인 발포체 코팅 및 입자 코팅을 제1 코팅에서와 동일한 방법으로 웹의 반대편에 도포하였다. 이어서, 연마-코팅 발포체/웹 복합물을 175 ℃로 조정된 오븐을 통하여 내보내 3 내지 4 시간의 체류 시간을 제공하여 발포체를 붕괴시키고 결합제를 경화시켰다. 생성된 용품은 발포 결합제를 함유하지 않고 잘 결합되어 있다.

이 실시예의 방법은 각 웹 표면상의 연마 입자들의 약 80 중량 %가 웹의 가장 깊은 부분이 사실상 연마제 입자들을 갖지 않는 웹 두께의 25 % 이하와 동일한 각각의 외부 표면으로부터의 깊이내에 침착되는 결과를 가져왔다.

또한, 이 실시예는 입자들이 불안정한 발포체의 존재로 인하여 웹을 완전하게 통과하지 못하기 때문에(폐액을 생성함) 증진된 코팅 효율을 나타낸다.

본 발명은 그의 바람직한 태양에 대하여 기술한 반면, 당업계의 통상의 기술자들은 청구항의 정신 및 범위내의 변형을 사용하여 본 발명을 실시할 수 있다는 사실을 이해할 것이다.

Claims (21)

1. (a) 발포성, 경화성, 액체 수지 조성물 및 외부 표면을 갖는 다공성 기재를 제공하는 단계;

   (b) 상기 수지 조성물을 그 전체를 통하여 다수의 버블이 분산되도록 발포시켜 불안정한 발포 수지 조성물을 제공하는 단계;

   (c) 상기 불안정한 발포 수지 조성물을 상기 기재의 외부 표면에 도포하여 노출된 표면을 갖는 불안정한 발포 코팅층을 형성시키는 단계;

   (d) 다수의 연마 입자들을 상기 불안정한 발포 코팅층의 노출된 표면에 도포하는 단계;

   (e) 상기 발포 코팅층을 가열하여 상기 불안정한 발포 코팅층으로부터 상기 가스 버블을 실질적으로 제거하고 상기 연마 입자들을 포함하는 수지 코팅을 제공하는 단계;

   (f) 상기 수지 코팅을 경화시켜 상기 연마 입자들을 상기 기재에 부착시킴으로써 다공성 연마 용품을 형성하는 단계

   를 포함하는, 다공성 연마 용품의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 기재가 합성 발포체 재료 및 천연 스폰지 재료로 구성된 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 방법.
3. (a) 발포성, 경화성, 액체 수지 조성물 및 외부 표면을 갖는 섬유질 기재를 제공하는 단계;

   (b) 상기 수지 조성물을 그 전체를 통하여 다수의 버블이 분산되도록 발포시켜 불안정한 발포 수지 조성물을 제공하는 단계;

   (c) 상기 발포 수지 조성물을 상기 섬유질 기재의 외부 표면에 도포하여 노출된 표면을 갖는 불안정한 발포 코팅층을 형성시키는 단계;

   (d) 다수의 연마 입자들을 상기 불안정한 발포 코팅층의 노출된 표면에 도포하는 단계;

   (e) 상기 발포 코팅층을 가열하여 상기 불안정한 발포 코팅층으로부터 상기 가스 버블을 실질적으로 실질적으로 제거하고 상기 연마 입자들을 포함하는 수지 코팅을 제공하는 단계, 및

   (f) 상기 수지 조성물을 경화시켜 상기 연마 입자들을 상기 섬유질 기재에 부착시킴으로써 섬유질 연마 용품을 형성하는 단계

   를 포함하는, 섬유질 연마 용품의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 단계 (d)중에서 상기 발포 코팅층에 도포된 약 80 중량 % 이상의 상기 연마 입자들이 단계 (f)의 완성시에 상기 외부 표면으로부터 측정하여 상기 섬유질 기재의 전체 평균 두께의 약 25 % 이하의 수직 거리내에서 상기 섬유질 기재에 부착되는 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 발포 수지 조성물이 단계 (b)가 완료된 시점에서 5 내지 99 부피 %의 공기 함량을 갖는 방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 발포 수지 조성물이 단계 (b)가 완료된 시점에서 15:1 내지 21:1의 팽창비를 갖는 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 가스 버블이 공기 버블을 포함하는 방법.
8. 제3항에 있어서, 상기 가스 버블이 0.1 mm 의 평균 크기를 갖는 방법.
9. 제3항에 있어서, 상기 발포 수지 조성물에 연마 입자들이 없는 방법.
10. 제3항에 있어서, 상기 섬유질 기재가 부직포를 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 부직포가 부직웹, 부직 배트, 및 부직 토우로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
12. 제3항에 있어서, 상기 섬유질 기재가 천연 섬유, 합성 섬유 및 그들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기 섬유를 포함하는 방법.
13. 제3항에 있어서, 상기 섬유질 기재가 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴 클로라이드-비닐 클로라이드 공중합체, 비닐-클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체 및 그들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기 섬유를 포함하는 방법.
14. 제3항에 있어서, 상기 단계(b)의 발포가 기계적 발포를 포함하는 방법.
15. 제3항에 있어서, 상기 단계 (b)의 발포가 상기 수지 조성물의 기계적 교반을 포함하는 방법.
16. 제3항에 있어서, 상기 단계 (b)의 발포가 상기 수지 조성물을 통한 가스의 주입을 포함하는 방법.
17. 제3항에 있어서, 상기 수지 조성물이 페놀 포름알데히드 수지, 페노플라스트, 아미노플라스트, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지, 알키드 수지, 알킬 수지, 푸란 수지, 에폭시, 폴리우레탄 및 폴리이미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 결합제 수지를 포함하는 방법.
18. 제3항에 있어서, 상기 연마 입자들이 산화 알루미늄, 코울 슬래그, 플린트, 실리콘 카바이드, 석류석, 실리카, 탈크, 유리, 금속 입자 및 화강암으로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
19. 제1항의 방법으로 제조된 다공성 연마 용품.
20. 제3항의 방법으로 제조된 섬유질 연마 용품.
21. 제10항의 방법으로 제조된 부직 섬유질 연마 용품.