KR20000036021A

KR20000036021A - 연마 용품 및 그의 제조 방법

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Publication number: KR20000036021A
Application number: KR1019997001995A
Authority: KR
Inventors: 스코트 알. 쿨러; 존 제이. 가글리아디; 토마스 더블유. 라키; 에릭 지. 라슨; 로렌스 엘. 마틴; 제프리 더블유. 넬슨
Original assignee: 스프레이그 로버트 월터; 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2000-06-26

Abstract

본 발명은 정밀 성형된 입자를 함유하는 연마 용품에 관한 것이다. 연마 용품은 코팅된 연마 용품, 결합된 연마 용품 또는 부직 연마 용품, 정밀 성형된 입자는 연마 그릿, 충전제, 연마 보조제 및 윤활제를 더 포함할 수 있다. 정밀 성형된 입자는

(a) 하나 이상의 연속면을 갖는 3차원 입체이며, 연속면에는 3차원 입체내의 공동으로의 입구를 제공하는 하나 이상의 개구부가 형성되어 있는 제조 도구를 제공하는 단계,

(b) 열경화성 수지로 이루어진 결합제 전구체를 상기 하나 이상의 개구부를 통하여 상기 하나 이상의 공동으로 도입하는 것이 가능한 투입 수단을 제공하는 단계,

(c) 경화 대역 내에 상기 결합제 전구체를 적어도 부분적으로 경화시키는 수단을 제공하는 단계,

(d) 상기 하나 이상의 공동의 적어도 일부분에 결합제 전구체를 도입하는 단계,

(e) 상기 하나 이상의 공동을 상기 경화 대역를 통하여 연속적으로 이동시켜, 상기 결합제 전구체를 적어도 부분적으로 경화시킴으로써 결합제 전구체가 도입된 공동의 부분과 일치하는 형태를 갖는 고화된, 취급 가능한 결합제를 제공하는 단계,

(f) 상기 하나 이상의 공동으로부터 상기 결합제를 수거하는 단계 및

(g) 결합제를 전환시켜 정밀 성형된 입자를 형성하는 단계

에 따라서 제조한다. 단계 (f) 및 (g)는 동시에 실시할 수 있다. 입자를 함께 접착시켜 성형된 덩어리, 예를 들면 휠을 형성하고, 별법으로, 입자를 지지체에 접착시켜 코팅된 연마 용품을 형성하거나, 또는 입자를 섬유질, 부직 기재에 접착시켜 부직 연마 용품을 형성할 수 있다.

Description

연마 용품 및 그의 제조 방법 {Abrasive Article and Method of Making}

통상적인 코팅된 연마 용품은 대체로 지지체에 부착된 연마 그릿 층으로 이루어진다. 일반적으로 이 층에 있는 연마 그릿 중 적은 부분만이 코팅된 연마 용품의 유효수명 동안 실제로 사용된다. 이 층에 있는 연마 그릿 중 많은 부분은 낭비된다. 더욱이, 코팅된 연마 용품의 보다 값비싼 성분 중 하나인 지지체도 마멸되기 이전에 처분되어야 한다.

보다 큰 비율의 연마 그릿이 실제로 사용되어 코팅된 연마 용품의 유효수명을 연장하는 방식으로 지지체 상에 연마 그릿을 분포시키려는 많은 시도가 이루어졌다. 코팅된 연마 용품의 수명을 연장시킴으로써, 벨트 또는 디스크의 교환이 덜 요구되어 시간이 절약되고 노동 비용이 감소한다. 지지체 상에 두꺼운 연마 그릿층을 입히는 것만으로는 이 문제점을 해결할 수 없다. 이것은 최상부의 그릿 아래에 놓인 그릿은 사용될 가망이 별로 없기 때문이다.

연마 용품의 수명을 연장하는 방식으로 코팅된 연마 용품 중에 연마 그릿을 분포시키는 몇몇 방법들이 알려져 있다. 이러한 방법 중 하나는 코팅된 연마 용품에 연마 응집물을 도입하는 것을 포함한다. 연마 응집물은 결합제에 의하여 함께 결합되어 덩어리를 형성한 연마 그릿으로 이루어진다. 형태 및 크기가 무작위적인 연마 응집물을 사용하면 제조 중인 제품의 표면과 접촉하게 되는 연마 그릿의 양을 예측가능하게 조절하기 곤란하다. 이 이유 때문에, 경제적인 방식으로 정밀 성형된 연마 응집물을 제조하는 것이 바람직하다.

발명의 요약

본 발명은 정밀 성형된 입자 및 이러한 입자의 제조 방법을 제공한다. 입자는 결합제를 포함한다. 바람직한 한 실시양태에서는 다수의 연마 그릿을 결합제 중에 분산시킨다. 본 발명의 방법은

(g) 결합제를 전환시켜 정밀 성형된 입자를 형성하는 단계

를 포함한다.

단계 (f) 및 (g)는 동시에 실시할 수 있다.

바람직한 실시양태로는, 다수의 연마 그릿을 단계 (d)에서 결합제 전구체와 함께 포함시키고, 단계 (e)에서 연마 그릿을 포함하는 결합제를 형성한다. 연마 그릿을 포함하는 결합제를 단계 (f)에서 제조 도구의 하나 이상의 공동으로부터 수거한다. 연마 그릿 이외의 재료가 결합제 전구체에 포함될 수 있다.

경화 대역는 열 에너지원, 방사 에너지 원, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 적합한 방사 에너지 원은 전자 빔, 가시광선, 및 자외선을 포함한다. 일반적 방법의 변형으로, 열 에너지 또는 방사 에너지와 열 에너지의 조합으로 경화시킬 수 있다.

일반적 실시양태와 바람직한 실시양태에서, 단계 (d), (e), 및 (f)는 연속적 체제로 수행되거나 연속적 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 실시양태에 있어서, 제조 도구는 순환 웹 (벨트), 또는 드럼, 바람직하게는 대칭 축 주위로 회전하는 원통형 드럼인 것이 바람직하다. 별법으로, 두 개의 말단을 갖는 웹을 사용할 수 있다. 이러한 두 말단 웹은 풀림부로부터 되감기부로 왕복 운동한다. 제조 도구가 다수의 공동을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법의 단계 (e)에서는, 결합제 전구체를 고화시켜 취급 가능한 결합제로 전환한다.

결합제는 몇가지 방법으로 입자로 전환할 수 있다. 한 방법에서는, 결합제를 제조 도구의 공동으로부터 수거할 때, 결합제가 개별 입자의 형태로 이형된다. 이러한 입자들은 추가 재료를 포함할 수 있거나 또는 추가 재료가 없다. 이러한 입자에 포함될 수 있는 전형적인 재료는 연마 그릿이다. 생성되는 입자는 바람직하게는 제조 도구의 공동의 형태와 실질적으로 동일한 형태를 갖는다. 그러므로, 입자들은 제조 도구의 공동의 형태에 의하여 결정되는 형태를 갖는다. 이 첫번째 방법에서는, 성형된 입자가 제조 도구의 공동으로부터 이형될 때 그들의 특유한 형태를 갖기 때문에, 단계 (f)와 (g)는 동시에 이루어진다.

두번째 방법에서, 결합제는 제조 도구의 공동과 실질적으로 동일한 크기 및 형태를 취하면서도 결합제 재료로 된 비교적 얇은 연접층에 의해 서로 연결되어 있는 성형된 부분을 포함하는 시트의 형태로 제조 도구의 주표면으로부터 수거한다. 이러한 두번째 방법에서는, 이어서 결합재 재료의 얇은 연접층을 따라서 시트를 깨뜨리거나 부수어서 본 발명의 입상 재료를 형성한다. 입자를 선별하거나 분류하여 불필요한 입자를 제거할 수 있다. 결합제 재료로 된 연접층을 주의깊게 깨뜨리거나 부순다면, 얻어지는 입자들은 제조 도구의 공동과 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.

결합제 전구체를 제조 도구로 운반하기 위하여 캐리어 웹을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 결합제 전구체를 캐리어 웹의 주표면, 예를 들면, 정면에 코팅하고 이어서 얻어지는 코팅된 캐리어 웹을 공동을 함유하는 제조 도구의 연속면과 접촉시킬 수 있다. 제조 도구에서 결합제 전구체가 적어도 부분적으로 경화, 즉, 고화된 후에, 캐리어 웹의 표면에 우선적으로 부착되는 결합제를 우선 제조 도구로부터, 이어서 캐리어 웹으로부터 제거한다. 별법으로, 공동을 가진 제조 도구의 연속면 상에 결합제 전구체를 코팅하여 이러한 공동을 충전시키고, 공동에 들어있는 결합제 전구체가 캐리어 웹의 표면과 접촉하게 되도록 결합제 전구체를 함유한 제조 도구의 연속면과 캐리어 웹을 접촉시킨다. 결합제 전구체가 적어도 부분적으로 경화, 즉, 고화한 후에는, 결합제는 제조 도구 보다는 오히려 캐리어 캐리어 웹 표면에 붙는다. 이어서 결합제를 캐리어 웹으로부터 제거할 수 있다. 이어서, 정밀 성형된 입자를 형성한다.

정밀 성형된 입자는 단독으로, 또는 연마 용품의 성분으로서, 연마 용도에 사용되는 첨가제를 써서 조절할 수 있다. 본 발명의 입자는 하나 이상의 연마 그릿과 결합제를 포함하는 다수의 성형된 입자로 이루어지는 연마 용품을 제조하는 데 사용할 수 있고, 이 중 결합제는 방사 에너지 또는 열 에너지 또는 둘 다에 의하여 경화될 수 있는 열경화성 수지로 이루어진 결합제 전구체로부터 형성할 수 있다. 입자들은 함께 결합하여 성형된 덩어리, 예를 들면, 휠을 형성할 수 있고, 별법으로, 입자들은 지지체에 결합되어 코팅된 연마 용품를 형성할 수도 있고, 섬유질, 부직 기재에 결합되어 부직 연마 용품을 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면 입자의 형태 및 조성을 변화시켜 특정 용도에 적합한 입자를 설계하는 것이 가능하다. 본 발명의 방법은 입자, 특히 형태가 정밀한 입자를 제조하는 단순하고, 신속하고, 경제적인 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 의하면 배치가 달라도 동일한 크기를 갖는 연마 입자를 정확히 제조하여, 보다 일관된 연마 용품을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 면은

(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) (1) 다수의 연마 그릿, (2) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 포함하는, 구성 코트에 의하여 지지체의 전면에 결합된 연마층, 및

(d) 연마층 상에 존재하는 사이즈 코트

를 포함하는 코팅된 연마 용품에 관한 것이다.

일반적으로, 연마층의 표면적은 5 내지 90 %, 바람직하게는 10 내지 75 %, 가장 바람직하게는 20 내지 40 %의 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 포함한다.

본 발명의 다른 면은

(a) 접착 매질,

(b) 다수의 연마 그릿,

(c) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자

를 포함하며, 접착 매질이 연마 그릿과 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 함께 결합하여 성형된 덩어리를 형성하는 접착된 연마 용품에 관한 것이다.

결합된 연마재가 절단 휠을 비롯한 휠의 형태인 것이 바람직하다. 일반적으로, 접착된 연마재 중 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 부피 %는 약 5 내지 85 %, 바람직하게는 5 내지 75 %, 보다 바람직하게는 5 내지 60 %, 가장 바람직하게는 10 내지 60 % 범위이다.

정밀 성형된 연마 보조제 입자는 또한 연마 그릿을 포함할 수 있다. 연마 그릿은 일반적으로는 모스 경도가 약 8 이상일 것이다. 그러나, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 결합제와 연마 보조제 미립자를 주로 하여 이루어지는 것이 일반적으로는 바람직하다.

본 발명의 또 다른 면은

(a) 레졸 페놀계 수지 및 자유 라디칼 경화성 수지로 이루어진 결합제 전구체로부터 형성되는 결합제,

(b) 결합제 중에 분포되어 정밀 성형된 연마 입자를 형성하는 다수의 연마 그릿

을 포함하는 정밀 성형된 연마 입자에 관한 것이다.

이러한 형태의 정밀 성형된 연마 입자는 코팅된 연마 용품, 접착된 연마 용품 또는 부직 연마 용품에 도입할 수 있다.

본 발명의 추가 일면은

(a) 결합제 중에 분포된 다수의 충전제 입자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 충전제 입자가 경화된 수지 접착제 중에 분포되어 있는 접착 매질,

(b) 다수의 연마 그릿

을 포함하며, 접착 매질은 (1) 연마 그릿을 지지체에 결합시키는 기능 (2) 연마 그릿을 부직 기재 내에 또는 부직 기재 상에 결합시키는 기능 (3) 연마 그릿들을 서로 결합시켜 성형된 덩어리를 형성하는 기능 중 하나 이상을 충족시키는 연마 용품에 관한 것이다.

본 발명의 다른 면은

(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) 구성 코트에 의하여 지지체의 전면에 결합된 다수의 연마 그릿, 및

(d) 연마 그릿 상에 존재하는 사이즈 코트

를 포함하며, 하나 이상의 구성 또는 사이즈 코트가 경화된 수지 접착제 중에 분포된 결합제 중에 분포된 다수의 충전제 입자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 충전제 입자를 포함하는 코팅 연마 용품에 관한 것이다.

본 발명은 결합제를 포함하는 미립상 물질, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 미립상 물질이 연마 그릿을 더 포함하는 경우, 이것은 접착된 연마재, 코팅된 연마재 및 부직 연마재에 사용될 수 있다.

도 1, 2, 및 3은 본 발명의 방법을 수행하는 다양한 방법을 예시하는 개략 측면도이다.

도 4 및 5는 본 발명의 입자를 사용하는 코팅된 연마 용품의 입면도의 개략 측면도이다.

도 6은 도 1의 제조 도구 단편의 사시도이다. 도 6에 예시된 단편은 도 1, 2 및 3의 제조 도구의 단편과 실질적으로 유사하다.

도 7 및 8은 본 발명의 방법을 수행하는 다른 방법을 예시하는 개략 측면도이다.

본 명세서에서 사용될 때, "결합제 전구체"는 외력에 순응적이거나 열 또는 압력 또는 둘 다에 의하여 그렇게 만들 수 있고, 방사 에너지 또는 열 에너지 또는 둘 다를 써서 비순응적이 되도록 할 수 있는 물질을 의미한다. 본 명세서에서 사용될 때, "고화된, 취급 가능한 결합제"는 실질적으로 유동하거나 형태의 실질적 변화를 겪지 않을 정도로 중합되거나 경화된 결합제 전구체를 의미한다. "고화된, 취급 가능한 결합제"는 결합제 전구체가 항상 완전히 중합되거나 또는 경화되는 것을 의미하지는 않고, 제조 도구가 이동을 계속하는 동안 결합제의 형태를 실질적으로 변화시키지 않고 제조 도구로부터 그를 제거하기에 충분하도록 중합되거나 경화되는 것을 의미한다. 결합제가 제조 도구로부터 제거된 이후에, 결합제를 추가 에너지원에 노출하여 결합제의 추가 경화 또는 중합화를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "결합제"는 "고화된, 취급 가능한 결합제"와 같은 뜻이다.

일면에서, 본 발명은 미립상 물질의 제조 방법을 포함한다. 다른 면에서, 본 발명은 고화된, 취급 가능한 결합제를 포함하는 정밀 성형된 입자를 포함한다. 용어 '정밀 성형된'은 결합제 전구체가 제조 도구의 공동에서 경화되고, 중합되거나 고화되는 것을 의미한다. 결합제 전구체가 공동에서 고화된 이후에, 결과의 고화된 결합제를 공동으로부터 제거한다. 이 제거 공정 중 일부 경우에, 입자가 형성되고, 제거 공정 중에 입자의 가장자리가 깨질 수 있다. 또한, 입자가 공동으로부터 제거될 때, 2개 이상의 입자들이 공동 가장자리에서 상호 연결되거나 또는 그렇지 않으면 함께 존속할 수 있다. 다른 경우에, 입자의 시트를 제거하고 이 시트를 추가 가공하여 (예, 압착, 파단, 볼밀 분쇄 등) 개별 입자를 형성한다. 입자의 시트로부터 개별 입자를 형성하는 가공 중에, 생성되는 개별 입자는 가장자리가 둥글고 몇몇 입자를 갖는다 (즉, 2개 이상의 입자가 함께 존속할 수 있음). 용어 '정밀하게 성형된'이 가장자리가 파단된 입자와 가장자리가 둥근 입자를 모두 포함하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 또한 용어 '정밀 성형된'은 상호 연결되거나 또는 그렇지 않으면 함께 존속하는 2개 이상의 개별 입자를 포함하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.

또 다른 일면에서, 본 발명은 본 발명의 정밀 성형된 미립상 물질로 이루어진 접착된 연마 용품, 코팅된 연마 용품, 및 부직 연마 용품과 같은 연마 용품을 포함한다.

도 1은 본 발명의 입자를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 수행할 수 있는 기구를 도시한다. 기구 (10)에서 결합제 전구체 (12)를 호퍼 (14)로부터 순환 벨트의 형태인 제조 도구 (16) 상으로 중력에 의하여 공급한다. 벨트 (16)은 적어도 하나는 동력으로 움직이는 2개의 롤 (18), (20) 상 이동한다. 도 6은 제조 도구 (16) 한 부분의 사시도이다. 도 6에서 나타나는 바와 같이, 제조 도구 (16)은 3차원 입체 중에 공동 (23)으로의 입구를 제공하는 개구부 (22)를 포함하는 연속면 (21)을 갖는 3차원 입체이다. 결합제 전구체 (12)는 적어도 일부분의 공동 (23)을 채운다. 이어서 결합제 전구체 (12)는 적어도 부분적으로 결합제 전구체 (12)를 경화시켜 고화된, 취급 가능한 결합제를 형성하기 위하여 에너지원 (25)에 노출된 경화 대역 (24)를 지나서 이동한다. 정밀 성형된 결합제 물질 (26)의 입자를 제조 도구 (16)으로부터 제거하고 용기 (28)에 수집한다. 부수적 수단 (29) (예, 자외선 에너지)을 사용하여 제조 도구 (16)으로부터 결합제 물질 (26) 입자를 이형할 수 있다. 새로운 결합제 전구체가 제조 도구에 공급되기 전에 제조 도구에 남아 있는 부스러기를 없앨 수 있다.

도 2는 본 발명의 방법을 수행할 수 있는 다른 변형된 기구를 도시한다. 기구 (30)은 풀림부 (34)로부터 공급되는 캐리어 웹 (32)를 포함한다. 풀림부 (34)는 롤의 형태이다. 캐리어 웹 (32)는 종이, 천, 중합체 필름, 부직 웹, 가황 섬유, 이의 혼합물 및 이의 처리된 변형과 같은 물질로 만들어질 수 있다. 캐리어 웹 (32)의 바람직한 물질은 예를 들면 폴리에스테르 필름과 같은 중합체 필름이다. 도 2에서, 캐리어 웹 (32)는 방사를 투과한다. 결합제 전구체 (36)을 호퍼 (38)로부터 캐리어 웹 (32)의 주표면 상으로 중력에 의하여 공급한다. 결합제 전구체 (36)을 함유하는 캐리어 웹 (32)의 주표면은 닙 롤 (42)에 의하여 제조 도구 (40)의 표면과 마주친다. 캐리어 웹과 접촉하는 제조 도구 (40)의 표면은 둥글지만, 다른 점으로는, 도 6에 도시되는 제조 도구의 단편과 동일하다. 닙 롤 (42)도 결합제 전구체 (36)을 제조 도구 (40)의 공동으로 밀어넣는 것을 돕는다. 결합제 전구체 (36)은 이어서 결합제 전구체 (36)을 적어도 부분적으로 경화시켜 고화된, 취급 가능한 결합제를 형성하기 위하여 에너지원 (44)에 노출된 경화 대역 (43)을 지나서 이동한다. 그 다음, 고화된, 취급 가능한 결합제를 함유하는 캐리어 웹 (32)는 닙 롤 (46) 상으로 통과한다. 캐리어 웹 (32)와 고화된, 취급 가능한 결합제 사이에는 충분한 부착력이 있어 제조 도구 (40)의 공동으로부터 그에 수반하는 결합제의 제거를 허용한다. 결합제 물질 (48)의 입자를 캐리어 웹 (32)로부터 제거하고 용기 (50)에 수집한다. 예를 들면, 자외선 에너지와 같은 부수적 수단 (51)을 캐리어 웹 (32)로부터 입자 (48)을 이형하는 것을 돕기 위해 사용할 수 있다. 이어서 캐리어 웹 (32)를 다시 사용하기 위하여 되감기부 (52)에서 회수한다.

캐리어 웹으로부터 결합제 물질의 입자를 제거하는 것은 별도의 방법으로 효과적으로 수행할 수 있다. 별법으로, 캐리어 웹은 호퍼 (38)로부터 결합제 전구체 (36)를 수용하는 그의 주표면 상 얇은, 가용성 층을 포함할 수 있다. 가용성 층은 결합제 전구체 (36)와 접촉할 것이다. 결합제 전구체 (36)을 적어도 부분적으로 경화시킨 이후에, 캐리어 웹 (32)와 고화된, 취급 가능한 결합제의 조합에 물에 가하는데, 여기서 물은 캐리어 웹 (32) 상 가용성 층을 용해시켜서 캐리어 웹 (32)로부터 결합제 물질의 입자가 분리되게 한다. 이 변형에 유용한 가용성 층의 실례는 가용성 중합체, 예를 들면, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 및 셀룰로오스 유도체의 층이다.

도 3은 본 발명의 방법을 수행하는 것이 가능한 기구의 다른 변형이다. 기구 (70)에서, 결합제 전구체 (72)는 호퍼 (74)로부터 제조 도구 (76) 상으로 나이프 코팅된다. 제조 도구는 원통형 드럼의 형태이고 축 (78)을 갖는다. 제조 도구 (76)의 연속면은 둥글지만, 도 6에 도시된 제조 도구의 단편과 동일하다. 제조 도구 (76)이 축 (78) 주위로 회전할 때, 결합제 전구체 (72)는 적어도 부분적으로 결합제 전구체 (72)를 경화시켜 고화된, 취급 가능한 결합제를 형성하기 위하여 에너지 원 (80)에 노출된 경화 대역 (79)를 지나서 이동한다. 그 다음에, 경화 단계의 공정으로부터 생성된 고화된, 취급 가능한 결합제 (82)의 입자를 제조 도구 (76)으로부터 제거하고 호퍼 (84)에서 수집한다. 예를 들면, 물 분사기와 같은 기계적 수단으로 제거를 수행하는 것이 바람직하다. 제조 도구 (76)에 남아있는 모든 부스러기를 새로운 결합제 전구체가 도입되기 이전에 제거하는 것이 바람직하다. 부스러기 제거는 솔, 공기 분사, 또는 다른 통상적 기술로 달성할 수 있다. 도 3에 도시되지는 않지만, 제조 도구 (76)으로부터 결합제 입자의 제거를 돕기 위하여 부가적 수단을 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명의 방법을 수행하는 것이 가능한 기구의 또 다른 변형을 예시한다. 기구 (120)은 제1 풀림부 (124)로부터 공급되는 웹 형태인 제조 도구 (122)를 포함한다. 풀림부 (124)는 롤의 형태이다. 제조 도구 (122)는 바람직하게는 방사선을 투과하는, 보다 바람직하게는 자외선 및(또는) 가시광선을 투과하는 물질로 만들어진다. 예를 들면, 제조 도구는 폴리에틸렌 골격 및 이에 부착된 플루오로지방족기를 갖는 중합체로 만들어질 수 있다. 이 중합체는 또한 1990년 9월 17일에 공개된 국제 특허 공개 제WO92/15626호에 개시되어 있다. 에틸렌 중합체는 폴리에스테르에 접착된다. 제조 도구는 사각뿔 형태이고 기부들이 서로 접하도록 배열된 각뿔태의 공동 형태를 포함할 수 있다. 공동을 함유하는 제조 도구의 표면은 도 6에 도시되는 제조 도구 단편과 유사할 수 있다. 제조 도구 (122)는 풀림부 (124)를, 캐리어 웹 (126)은 제2 풀림부 (128)을 떠난다. 캐리어 웹 (126)은 Scholeller Technical Papers, Inc. (미국 뉴욕주 풀라스키 소재)로부터 입수할 수 있는 물품 번호 89-84-4인 폴리비닐 알코올 코팅된 종이로 만들어질 수 있다. 결합제 전구체 (130)을 코팅기 (132)에 의하여 제조 도구 (122)의 공동에 입힌다. 결합제 전구체를 함유하는 제조 도구 (134)의 일부분은 닙 롤 (136)에 의하여 캐리어 웹 (126)과 접촉한다. 결합제 전구체를 함유하는 제조 도구 (134)의 일부분 및 캐리어 웹 (126)은 만드렐 (138)과 마주친다. 만드렐 (138)은 축 (140) 주위를 회전한다. 그 다음에, 경화 대역 (142)에서 방사원 (141)으로부터 방사 에너지를 제조 도구 (122)를 통하여 결합제 전구체로 투과한다. 방사 에너지원은 600 watt/inch (240 watt/cm)에서 작동하는 중압 수은 증기 자외선 램프일 수 있다. 에너지원에 노출될 때, 결합제 전구체는 고화된, 취급 가능한 결합제로 전환된다. 고화된, 취급 가능한 결합제 및 캐리어 웹을 함유하는 제조 도구는 만드렐 (138)에 의하여 경화 대역 (142)을 지나서 연속적으로 움직인다. 캐리어 웹 (126)을 닙 롤 (143)의 근처에서 결합제를 함유하는 제조 도구로부터 분리한다. 캐리어 웹 (126)을 되감기부 (144)에 다시 감는다. 도 7에 있어서, 캐리어 웹으로부터 입자 제거를 용이하게 하기 위하여 캐리어 웹의 배면 상에 초음파 혼을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 대개, 캐리어 웹이 장력하에 있는 한편, 초음파 혼이 캐리어 웹의 배면에 반대하여 단단하게 위치하는 것이 바람직하다. 입수 가능한 초음파 혼의 예로는 Branson에서 시판되는 모델 번호 "108"이다.

도 8은 본 발명의 방법을 수행하는 것이 가능한 기구의 또다른 변형을 예시한다. 기구 (160)은 적어도 하나가 동력으로 움직이는 일련의 롤 (164)를 통과하는 순환 벨트 형태인 제조 도구 (162)를 포함한다. 결합제 전구체 (166)을 제조 도구 (162)의 공동으로 나이프 코팅기 (168)로 입힌다. 결합제 전구체 (166)는 이어서 방사 에너지원 (172)에 노출된 경화 대역 (170)을 지나서 이동한다. 방사 에너지원은 600 watt/inch (240 watt/cm)에서 작동하는 중압 수은 증기 자외선 램프일 수 있다. 공정은 연속적이고 에너지원 (172)에 노출될 때, 결합제 전구체 (166)는 고화된, 취급 가능한 결합제로 전환된다. 결합제의 입자 (178)는 우선적으로 매끈한 표면 롤 (174)에 부착한다. 경화 대역 (170)을 떠난 후 즉시, 입자 (178)을 스카이빙 수단 (176)으로 매끈한 표면 롤 (174)로부터 제거하고 진공으로 (도시되지 않음) 수집한다.

제조 도구는 하나 이상의 연속면을 갖는 3차원 입체이다. 연속면은 연속면에 형성된 하나 이상의 개구부, 바람직하게는 다수의 개구부를 포함한다. 각 개구부는 3차원 입체에 형성된 공동으로의 입구를 제공한다. 이러한 관계에서, 용어 "연속적인"은 공간에서 중단되지 않은 연장으로 특징지어지고, 개구부 및 공동은 연속면의 특징이지만, 이들은 표면을 다수의 개별적 표면으로 나누지 않는다. 제조 도구는 웹, 예로, 순환 벨트와 같은 벨트, 시트, 코팅 롤, 또는 코팅 롤 상에 장착된 슬리브의 형태일 수 있다. 제조 도구는 예를 들면 순환 벨트 또는 축 주위로 회전하는 원통형 코팅 롤과 같은 연속적인 작동을 허용하는 것이 바람직하다. 전형적으로, 원통형 코팅 롤은 정상적인 원통의 형태이고, 약 25 내지 약 45 cm의 지름을 갖고 경질 물질로 이루어진다. 2개의 말단 웹을 사용하는 기구도 연속적인 작업을 제공하기 위하여 채택할 수 있다. 제조 도구에 대한 바람직한 물질은 예로, 폴리프로필렌의 폴리올레핀과 같은 중합체 또는 니켈과 같은 금속이다. 제조 도구도 세라믹 물질로부터 형성될 수 있다.

금속으로 만들어진 제조 도구는 조각법, 사진평판, 호빙, 에칭, 널링, 원하는 구조로 기계화된 다수의 금속 부품 조립, 다이 펀칭, 또는 다른 기계적 수단, 또는 전주에 의하여 제작할 수 있다. 금속 제조 도구 또는 마스터 기구를 제조하는 바람직한 방법은 다이아몬드 회전 가공이다. 마스터 기구 및(또는) 금속 제조 도구를 제조하는 또다른 바람직한 기술은 절삭 널링 가공을 사용하는 것이다. 절삭 널링 가공은 PCT 특허 출원 제PCT/US95/13074호에 더 설명되어 있다. 예를 들면, 원통형, 8 인치 직경, 28 인치 길이, 1026 마일드 스틸 작업편은 부식을 방지하고 판금된 구리에 대한 부착을 강화하기 위하여 먼저 얇은 층의 광택 니켈로 판금한다. 그 다음에, 240 누프 (knoop)의 경질 구리 0.050 인치를 광택 니켈 상에 판금한다. 판금된 작업편의 한쪽 말단에 4개의 조척을 설치하고 다른 말단은 저압 펌프 및 물 기재의 냉각제를 갖춘 클로징 (Clausing) 엔진 선반의 말단 대목 중앙으로 지지된다. 작업편 외부 면은 매끈한 움직이는 경질 구리 0.030 인치와 마주한다.

제우스 (Zeus) 절삭 널링 기구 모델 제209호는 상단의 고속 스틸 ("HSS") 제1 널링 휠을 제공한다. 제1 널링 휠은 휠의 축과 비교하여 30°좌 톱니 기울기를 갖고, 톱니는 톱니 융기에서 90°협각인 36 톱니/인치 ("TPI")이다. 기구는 또한 하단에서 HSS 제2 널링 휠을 제공한다. 제2 널링 휠은 휠 축에 대하여 0°톱니 기울기를 갖고, 톱니 융기에서 90°협각인 36 TPI이다. 두 휠 방향은 휠 설치 기둥을 200 mm (7.9 inch) 작업편 O.D. 위치로 설정함으로써 조정한다. 휠 축은 각각 제우스 절삭 널링 기구의 수평 중앙 면에 대하여 대략 30°이다. 절삭 널링 기구는 이어서 클로징 선반의 횡단 활판 상에 장착한다. 기구의 높이를 두 휠이 동시에 작업편과 접촉하도록 조절한다. 상단의 제1 휠을 이어서 제거한다. 냉각제 흐름을 제2 휠로 돌려서 그들이 형성한 부스러기 들을 세척한다.

1) 제2 휠을 작업편과 맞물린다. 선반은 기계 급송 속도가 우측에서 좌측으로 작업편 축의 0.010 inch/회전과 같도록 80 rpm으로 제1 방향 (표면은 위쪽으로 이동하는 제2 휠과 맞물림)으로 작업편을 회전시킨다. 제1 휠의 절삭 깊이는 최고 깊이 널링의 약 75 %가 되도록 조절한다.

2) 제2 휠을 이어서 제거하고 제1 휠을 상단에 재위치시킨다. 선반은 우측에서 좌측으로 기구 방향이 작업편 축과 같도록 상기와 동일한 조건으로 레코드 방향 (표면은 아래쪽으로 이동하는 제1 휠과 맞물림)으로 작업편을 회전시킨다.

3) 제1 휠을 제거하고 제2 휠을 하단에 재위치시킨다. 이 제3 단계는 기구를 최고 널링 깊이를 제공하기 위하여 조절하는 것을 제외하고는 제1 단계를 반복하는 것이다.

4) 제2 휠을 제거하고, 제1 휠을 상단에 재위치시킨다. 이 제4 단계는 기구를 최고 널링 깊이를 제공하기 위하여 조절하는 것을 제외하고는 제2 단계를 반복하는 것이다.

5) 제1 휠을 제거하고, 제2 휠을 하단에 재위치시킨다. 이 제5 단계는 다시 최고 널링 깊이로 제3 단계를 반복하는 것이다.

결과의 널링된 작업편 표면은 평균 높이가 약 0.0099 인치인 각뿔 기부의 가장자리와 같은 방향으로 측정된 36.7 사각형 기부 각뿔/인치의 널링 형태로 덮여있다. 각뿔의 상단은 널링 휠의 굴곡 골과 일치하게 둥글다. 각뿔 형태의 피크의 각은 작업편의 수직 축과 수직인 평면에 대하여 11.5°나선형 각이다. 부식을 방지하고 사용 이전에 중합체 이형 특성을 개선하기 위하여 작업편을 무전해 니켈 보호층으로 코팅한다.

상기에 설명된 널링 작업편을 제조 도구를 제조하기 위하여 사용한다. 우선 작업편 및 닙 롤을 압출성형기 아래에 놓는다. 널링 작업편을 60℃ (140℉), 닙 롤을 21℃ (70℉)로 유지한다. 214℃ (417℉)에서 에스코렌 "폴리프로필렌 3445"를 널링 작업편 상에 압출성형하고 작업편 및 닙 롤이 회전하는 동안 작업편 및 닙 롤 사이에 밀어 넣는다. 0.022 인치 두께의 이음새 없는 필름을 3.6 m/min (11.8 fpm)으로 수집한다. 필름의 표면은 널링 작업편 상의 각뿔 홈과 반대인 연속된 각뿔 홈 형태를 갖는다.

압출성형 기술은 Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 8, John Wiley & Sons, Inc. (1968), p651-665, 및 미국 특허 제3,689,346호, col.7, 30 내지 55 행에 더 개시되어 있다. 제조 도구는 공동으로부터 결합제의 보다 용이한 제거를 허용하고 제조 도구의 마모를 최소화하기 위하여 이형 코팅을 포함할 수도 있다. 이러한 이형 코팅의 예로는 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 붕화물, 디아아몬드 또는 다이아몬드형 탄소가 있다. 바람직하게는 금속으로부터 제조된 가열된 제조 도구를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 가열된 기구는 보다 용이한 가공, 보다 신속한 경화, 기구로부터 성형된 입자의 보다 용이한 이형을 허용할 수 있다. 제조 도구에 대하여 미국 특허 제5,435,816호에 더 나타나 있다.

일부 경우에서, 중합체 제조 도구는 원형 마스터 기구로부터 복제할 수 있다. 제조 도구가 벨트 또는 웹의 형태일 때 이는 특히 바람직하다. 금속 기구에 대한 중합체 기구의 한 가지 장점은 비용이다. 중합체 기구의 또 다른 장점은 방사가 방사원으로부터 제조 도구를 통하여 결합제 전구체로 통과하게 하는 특성이다. 중합체 제조 도구는 폴리프로필렌과 같은 용융 열가소성 수지를 마스터 기구에 코팅하여 제조할 수 있다. 이어서 용융 수지를 켄칭하여 마스터 기구의 열가소성 복제품을 얻는다. 이어서 이 중합체 복제품을 제조 도구로 사용할 수 있다. 또한, 제조 도구의 표면은 실리콘 기재의 물질 또는 불소화합물 기재의 물질과 같은 이형 코팅을 포함하여, 제조 도구로부터 결합제의 이형성을 개선할 수 있다. 제조 도구가 형성되는 중합체에 이형제를 혼입하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 전형적인 이형제는 실리콘 기재의 물질 및 불소화합물 기재의 물질을 포함한다. 제조 도구를 양호한 이형 특성을 나타내는 중합체로부터 제조하는 것은 본 발명의 범주에 속한다. 이러한 중합체는 1992년 9월 17일에 공개된 국제 공개 제WO92/15626호에 설명되어 있다. 이 참고 문헌은 말단 올레핀계 이중 결합을 갖고, 그에 그라프팅된 플루오로지방족기를 함유하는 잔기를 갖는 단량체로부터 유도되는 중합화 단위를 포함하는 염기성 중합체를 포함하는 불소화합물 그라프트 공중합체를 개시한다. 그라프팅된 플루오로지방족기는 일반적으로 플루오로지방족기 및 중합가능한 이중 결합을 포함하는 불소화합물 올레핀으로부터 유도된다.

불소화합물 올레핀의 플루오로지방족기는 일반적으로 결합기를 통하여 중합가능한 이중 결합에 결합된다. 이러한 불소화합물 올레핀은 다음 화학식으로 나타낼 수 있다.

(R_f)_aQ(CR=CH₂)_b

상기 식에서,

R은 수소, 트리플루오로메틸, 또는 탄소 원자가 1 내지 4개인 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 나타내고,

a는 1 내지 10의 정수를 나타내고,

b는 1 내지 6의 정수를 나타내고,

Q는 자유 라디칼 중합을 실질적으로 방해하지 않는 (a+b)-공유결합기를 나타내고,

R_f는 7개 이상의 플루오르 원자를 함유하는 완전히 플루오르화된 말단기를 포함하는 플루오로지방족기를 나타낸다.

금속 마스터 기구는 금속 제조 도구를 제조하는데 사용할 수 있는 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 제조 도구를 제조하는 다른 방법은 미국 특허 제5,435,816호에 기재되어 있다.

제조 도구가 열가소성 물질로부터 제조된다면, 공정의 조건은 경화 대역에서 생성되는 열이 제조 도구에 불리하게 작용하지 않도록 조절되어야 한다.

제조 도구의 하나 이상의 연속면은 1개 이상의 공동, 바람직하게는 다수의 공동을 포함한다. 고화된, 취급 가능한 결합제 전구체는 공동의 형태와 일치한 형태로 얻을 것이다. 공동은 각뿔, 각주, 원주, 원뿔, 또는 마주보는 다각형 면을 갖는 얇은 입체와 같은 기하학적 형태일 수 있다. 기하학적 형태는 앞서 말한 것들의 절단된 형태일 수 있다. 주어진 제조 도구가 다양한 서로 다른 형태의 공동 또는 서로 다른 크기의 공동 또는 둘 다를 포함할 수 있는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 웹 또는 벨트의 경우에서, 공동은 제조 도구를 통해 완전히 연장할 수 있다. 공동은 인접해 있고 그 사이에 랜드 영역을 갖는다. 공동의 측면이 제조 도구로부터 결합제의 보다 용이한 제거를 허용하기 위한 경사를 갖는 것이 바람직하다.

공동이 입방체, 블록, 구체 등과 같은 다른 기하학적 형태를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다.

공동은 모두 동일 크기를 갖는 동일 형태일 수 있다. 이 경우에서, 다수의 정밀 성형된 입자는 모두 실질적으로 크기 및 형태가 동일할 것이다. 별법으로, 공동은 서로 다른 치수를 갖는 동일한 형태일 것이다. 이 경우에서, 정밀 성형된 입자의 입자 크기 분포가 있을 것이다. 또 다른 면에서, 공동은 모두 다른 형태를 갖는 동일한 치수일 것이다. 이 경우에서, 결과의 정밀 성형된 입자들은 서로 다른 형태를 갖는 동일한 크기일 것이다. 또 다른 실시양태에서, 공동은 서로 다른 형태 및 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 이 경우에, 결과의 정밀 성형된 입자는 서로 다른 형태 및 크기를 가질 것이다.

본 발명에 적합한 결합제 전구체는 방사 에너지 또는 열 에너지에 의하여 경화될 수 있는 열가소성 수지를 포함한다. 결합제 전구체는 축합 경화메카니즘 또는 부가 메카니즘을 통하여 중합할 수 있다. 바람직한 결합제 전구체는 부가 메카니즘을 통하여 중합한다. 결합제 전구체는 자유 라디칼 메카니즘 또는 양이온 메카니즘 또는 두 메카니즘을 통하여 중합할 수 있다. 결합제 전구체는 충전되지 않거나 통상적 충전제 물질을 포함할 수 있다.

결합제 전구체는 바람직하게는 방사 에너지 또는 열 에너지에 의하여 경화될 수 있다. 방사 에너지원은 전자 빔 에너지, 자외선, 가시광선, 및 레이저광을 포함한다. 자외선 또는 가시광선을 사용한다면, 바람직하게는 혼합물 중에 광개시제를 포함한다. 자외선 또는 가시광선에 노출될 때, 광개시제는 자유 라디칼원 또는 양이온원을 발생한다. 이 자유 라디칼원 또는 양이온원은 이어서 결합제 전구체의 중합을 개시한다. 전자 빔 에너지를 사용할 때 광개시제는 임의 선택적이다.

방사 에너지에 의하여 경화될 수 있는 결합제 전구체의 예로는 아크릴화 우레탄, 아크릴화 에폭시, 에틸렌계 불포화 화합물, 펜던트 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 유도체, 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아누레이트 유도체, 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아네이트 유도체, 비닐 에테르, 에폭시 수지, 및 이의 혼합물이 있다. 용어 아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘 다를 포함한다.

아크릴화 우레탄은 히드록시 말단의 이소시아네이트 연장된 폴리에스테르 또는 폴리에테르의 디아크릴레이트 에스테르이다. 통상적으로 입수 가능한 아크릴화 우레탄의 예로는 Morton Thiokol Chemical에서 시판하는 "UVITHANE 782", 및 Radcure Specialties에서 시판하는 "CMD 6600", "CMD 8400" 및 "CMD 8805"가 있다.

아크릴화 에폭시는 비스페놀 A 에폭시 수지의 디아크릴레이트 에스테르와 같은 에폭시 수지의 디아크릴레이트 에스테르이다. 통상적으로 입수 가능한 아크릴화 에폭시의 예로는 Radcure Specialties에서 시판하는 "CMD 3500", "CMD 3600" 및 "CMD 3700"이 있다.

에틸렌계 불포화 화합물은 탄소, 수소 및 산소 원자를 포함하고 질소 및 할로겐 원자를 포함하거나 포함하지 않는 단량체 및 중합체 화합물을 포함한다. 산소 또는 질소 원자 또는 모두는 대체로 에테르, 에스테르, 우레탄, 아미드 및 우레아기 중에 존재한다. 에틸렌계 불포화 화합물은 바람직하게는 분자량이 약 4,000 미만이고, 지방족 모노히드록시기 또는 지방족 폴리히드록시기를 함유하는 화합물과 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 이소크로톤산, 말레산 등과 같은 불포화 카르복실산과의 반응으로부터 생성된 에스테르인 것이 바람직하다. 아크릴레이트의 대표적인 예로는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 메타크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트가 있다. 다른 에틸렌계 불포화 화합물로는 모노알릴, 폴리알릴, 및 폴리메틸알릴 에스테르 및 디알릴 프탈레이트, 디알릴 아디페이트, 및 N,N-디알릴아디프아미드와 같은 카르복실산 아미드가 있다. 또 다른 에틸렌계 불포화 화합물로는 스티렌, 디비닐 벤젠, 및 비닐 톨루엔이 있다. 다른 질소 함유 에틸렌계 불포화 화합물로는 트리스(2-아크릴러일-옥시에틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리(2-메틸아크릴옥시에틸)-s-트리아진, 아크릴아미드, 메틸아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 및 N-비닐피페리돈이 있다.

아미노플라스트는 단량체 또는 올리고머일 수 있다. 아미노플라스트 수지는 분자당 1개 이상의 펜던트 α,β-불포화 카르보닐기를 갖는다. 이러한 α,β-불포화 카르보닐기는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 아크릴아미드기일 수 있다. 이러한 수지의 예로는 N-히드록시메틸-아크릴아미드, N,N'-옥시디메틸렌비스아크릴아미드, 오르토 및 파라 아크릴아미도메틸화 페놀, 아크릴아미도메틸화 페놀계 노볼락, 및 이의 혼합물이 있다. 이러한 물질은 미국 특허 제4,903,440호, 제5,055,112호, 및 5,236,472호에 더 기재되어 있다.

1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아누레이트 유도체 및 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아네이트 유도체는 또한 미국 특허 제4,652,274호에 설명된다. 바람직한 이소시아누레이트 물질은 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트의 트리아크릴레이트이다.

본 발명에 적합한 비닐 에테르의 예로는 상품명 "VE 4010", "VE 4015", "VE 2010", "VE 2020" 및 "VE 4020"으로 Allied Signal에서 시판하는 비닐 에테르 관능화 우레탄 올리고머가 있다.

에폭시는 옥시란 고리를 갖고, 개환 반응에 의해 중합된다. 에폭시 수지로는 단량체성 에폭시 수지와 중합체성 에폭시 수지가 있다. 이들 수지는 그들의 주쇄와 치환기의 성질이 매우 다를 수 있다. 예를 들면, 주쇄는 에폭시 수지와 일반적으로 연결되는 유형일 수 있고, 그의 치환기는 실온에서 옥시란 고리와 반응성인 활성 수소 원자가 없는 기일 수 있다. 에폭시 수지에 대한 치환기의 대표적인 예로는 할로겐, 에스테르기, 에테르기, 술포네이트기, 실록산기, 니트로기 및 포스페이트기를 포함한다. 본 발명에 바람직한 에폭시 수지의 예로는 2,2-비스[4-(2,3-에폭시프로폭시)페닐]프로판(비스페놀 A의 디글리시딜 에테르) 및 Shell Chemical Co.로부터 상표명 "Epon 828", "Epon 1004" 및 "Epon 1001F"로; Dow Chemical Co.로부터 상표명 "DER-331", "DER-332" 및 "DER-334"로 시판되는 물질이 있다. 다른 적합한 에폭시 수지는 적절한 광개시제를 사용하는 페놀 포름알데히드 노볼락의 글리시딜 에테르를 포함한다 (예를 들면, Dow Chemical Co.에서 시판하는 "DEN-431" 및 "DEN-428"). 본 발명의 에폭시 수지는 양이온 메카니즘으로 중합할 수 있다. 이러한 수지는 미국 특허 제4,318,766호 및 제4,751,138호에 설명되어 있다.

자외선에 노출될 때 자유 라디칼을 발생시키는 광개시제의 예로는 유기 퍼옥시드, 아조 화합물, 퀴논, 벤조페논, 니트로소 화합물, 아실 할라이드, 히드로존, 메르캅토 화합물, 피릴륨 화합물, 트리아크릴이미다졸, 비스이미다졸, 클로로알키트리아진, 벤조인 에테르, 벤질 케탈, 티옥산톤, 및 아세토페논 유도체, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 가시광선에 노출될 때 자유 라디칼을 발생시키는 광개시제의 예는 미국 특허 제4,735,632호에 기재되어 있다.

양이온 광개시제는 에폭시 수지 또는 우레탄의 중합을 개시하는 산원이다. 양이온 광개시제는 오늄 양이온 및 금속 또는 메탈로이드의 할로겐 함유 착물 음이온을 갖는 염을 포함할 수 있다. 다른 양이온 광개시제로는 유기금속 착물 양이온 및 금속 또는 메탈로이드의 할로겐 함유 착물 음이온을 갖는 염을 포함한다. 이러한 광개시제는 미국 특허 제4,751,138호 (col. 6, 65행에서 col. 9, 45행)에 더 설명되어 있다. 다른 예로는 미국 특허 제4,985,340 (col. 4, 65 행에서 col. 14, 50 행); 유럽 특허 출원 제306,161; 306,162호에 기재된 유기금속염 및 오늄염이 있다. 또 다른 양이온 광개시제로는 금속이 주기율표 IVB, VB, VIB, VIIB, 및 VIIIB 족의 원소로부터 선택되는 금속인 유기금속 착물의 이온염을 포함한다. 이 광개시제는 유럽 특허 출원 제109,581호에 개시되어 있다.

결합제 전구체는 페놀계 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 등과 같은 축합 경화성 결합제일 수도 있다. 2가지 유형의 페놀계 수지, 레졸 및 노볼락이 있다. 레졸 페놀계 수지는 포름알데히드 대 페놀의 몰비가 1:1 이상, 전형적으로 1.5:1.0 내지 3.0:1.0이다. 노볼락 수지는 포름알데히드 대 페놀의 몰비가 1:1 미만이다. 시판되는 페놀계 수지의 예로는 Occidental Chemical Corp.의 상표명 "Durez" 및 "Varcum"; Monsanto의 "Resinox"; Ashland Chemical Co.의 "Arofene"; 및 Ashland Chemical Co.의 "Arotap"로 알려진 것들을 포함한다. 우레아-포름알데히드 수지는 미국 특허 제5,486,219호에 상세히 기재되어 있다.

축합 경화성 수지와 자유 라디칼 경화성 수지의 블렌드를 함유하는 결합제 전구체를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 예를 들면, 레졸 페놀계 수지와 아크릴레이트 수지가 함께 혼합하여 결합제 전구체를 형성한다. 바람직한 결합제 전구체 중 하나는 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트와 같은 아크릴레이트 단량체, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트의 트리아크릴레이트와 같은 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 레졸 페놀계 수지를 포함한다. 아크릴레이트 기재 수지의 중합을 개시하기 위하여, 결합제 전구체를 열 및(또는) 방사 에너지원에 노출한다. 레졸 페놀계 수지의 중합을 개시하기 위하여, 결합제 전구체를 대체로 열에 노출한다. 예를 들면, 결합제 전구체는 약 10 내지 90 중량부 페놀계 수지, 바람직하게는 20 내지 60 중량부 페놀계 수지와 약 10 내지 90 중량부 자유 라디칼 경화성 수지, 바람직하게는 20 내지 60 중량부 자유 라디칼 경화성 수지로 이루어질 수 있다.

특히 유용한 실시양태에서, 결합제 전구체는 연마 그릿을 포함할 수 있다. 경화된 결합제 전구체, 즉, 결합제는 정밀 성형된 연마 입자를 형성하기 위하여 연마 그릿들을 함께 접착시키는 작용을 한다. 연마 그릿의 평균 입자 크기는 대체로 약 0.1 내지 1500 μm, 바람직하게는 약 1 내지 약 1300 μm, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 500 μm, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 150 μm이다. 연마 그릿의 모스 경도는 적어도 약 8, 보다 바람직하게는 9 이상이다. 이러한 연마 그릿 물질의 예로는 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 백색 용융 산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 실리카, 탄화규소, 녹색 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 이붕화티타늄, 탄화붕소, 입방 질화붕소, 가넷, 트리폴리 및 이의 혼합물이 있다. 세라믹산화알루미늄은 바람직하게는 미국 특허 제4,314,827, 4,744,802, 4,623,364, 4,770,671, 4,881,951, 5,011,508 및 5,213,591호에 기재된 바와 같은 졸 겔 방법에 따라서 제조한다. 세라믹 연마 그릿은 알파 알루미나 및 임의적으로는 마그네시아, 지르코니아, 산화아연, 산화니켈, 산화하프늄, 산화이트륨, 실리카, 산화철, 이산화티타늄, 산화란타늄, 산화세륨, 산화네오디뮴, 및 이의 혼합물과 같은 산화금속 개질제를 포함한다. 산화 세라믹알루미늄은 알파 알루미나, 산화철, 산화철 전구체, 이산화 티타늄, 크로미아, 또는 이의 혼합물과 같은 핵생성제도 포함할 수 있다. 산화 세라믹알루미늄은 미국 특허 제5,201,916 및 5,090,968호에 기재된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다. 세라믹 연마 그릿은 표면 코팅을 포함할 수도 있다.

연마 그릿은 표면 코팅을 포함할 수도 있다. 표면 코팅은 연마 그릿과 연마 입자의 결합제 간의 부착력을 개선시킬 수 있고(거나) 연마 그릿의 연마 특성을 변경할 수 있다. 이러한 표면 코팅은 미국 특허 제5,011,508, 1,910,444, 3,041,156, 5,009,675, 4,997,461, 5,213,591, 및 5,042,991호에 기재되어 있다. 연마 그릿은 또한 그 표면 상에 실란 커플링제와 같은 커플링제를 포함할 수도 있다.

결합제 전구체는 연마 그릿, 2가지 형태 이상의 연마 그릿, 또는 1가지 이상 의 희석제를 갖는 1가지 이상의 연마 그릿을 포함할 수 있다. 희석제 물질의 예로는 탄산칼슘, 유리 버블, 유리 비드, 그레이스톤, 마블, 석고, 염화폴리비닐, 점토, SiO₂, KBF₄, Na₂SiF₆, 크리올라이트, 유기 버블, 유기 비드 등이 있다.

본 발명에 사용하기 위한 결합제 전구체는 예를 들면, 충전제(연마 보조제를 포함), 섬유, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제, 정전방지제, 및 현탁제와 같은 임의 선택적인 첨가제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 유용한 충전제의 예로는 목재 펄프, 질석, 및 이의 혼합물, 탄산칼슘(예, 쵸크, 방해석, 이회토, 석회화, 대리석 및 석회암), 탄산마그네슘칼슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘과 같은 금속 탄산염; 실리카 (예를 들면, 무정형 실리카, 수정, 유리 비드, 유리 버블 및 유리 섬유); 실리케이트 (예를 들면, 활석, 점토 (몬모릴로나이트(montmorillonite)) 장석, 운모, 규산칼슘, 메타규산칼슘, 알루미노규산나트륨, 규산나트륨); 금속 황산염 (예를 들면, 황산칼슘, 황산바륨, 황산나트륨, 황산나트륨알루미늄, 황산알루미늄); 석고; 질석; 목분(wood flour); 알루미늄 삼수화물; 금속 산화물 (예를 들면, 산화칼슘 (석회), 산화알루미늄, 이산화티탄); 및 금속 아황산염 (예를 들면, 아황산칼슘)이 있다. 예를 들면, 정밀 성형된 입자는 결합제 약 20 내지 100 중량부 , 바람직하게는 40 내지 100 중량부와 충전제 0 내지 80 중량부, 바람직하게는 0 내지 60 중량부로 이루어질 수 있다. 다른 실시양태에서, 정밀 성형된 입자는 결합제 20 내지 90 중량부, 바람직하게는 25 내지 80 중량부, 보다 바람직하게는 30 내지 70 중량부; 연마 그릿 10 내지 80 중량부, 바람직하게는 20 내지 75 중량부, 보다 바람직하게는 30 내지 70 중량부와 충전제 1 내지 60 중량부, 5 내지 50 중량부 및 10 내지 40 중량부로 이루어진다.

연마 보조제는 연마의 화학적 및 물리적 공정에 중요한 작용을 하는 연마 용품에 가하여 성능을 개선시키는 미립상 물질로 정의된다. 구체적으로, 연마 보조제는 (1) 연마 그릿과 연마되는 작업편 사이의 마찰을 감소시키고, (2) 연마 그릿이 "캡핑"되는 것을 방지하고, 즉, 금속 입자가 연마 그릿의 상부에 부착되는 것을 방지하고, (3) 연마 그릿과 작업편 간의 경계 온도를 감소시키고(거나) (4) 연마력을 감소시킬 것이다. 일반적으로, 연마 보조제의 첨가는 코팅된 연마 용품의 유효수명을 증가시킨다. 연마 보조제는 매우 다양한 물질을 포함하고 무기 또는 유기물일 수 있다. 연마 보조제의 예로는 왁스, 유기 할라이드 화합물, 할라이드염, 및 금속 및 이의 합금이 있다. 유기 할라이드 화합물은 전형적으로 연마하는 도중 파괴되어 할로겐산 또는 기체상 할라이드 화합물을 방출한다. 이러한 물질의 예로는 테트라클로로나프탈렌, 펜타클로로나프탈렌, 및 염화폴리비닐과 같은 염소화 왁스가 있다. 할라이드염의 예로는 염화나트륨, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 플루오르화 규소, 염화칼륨 및 염화마그네슘이 있다. 금속으로는, 주석, 납, 비스무스, 코발트, 안티몬, 카드뮴, 철 및 티타늄이 포함된다. 다른 연마 보조제로는 황, 유기 황 화합물, 흑연 및 금속 황화물이 있다. 상이한 연마 보조제의 조합을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속하며, 일부 경우에서, 이러한 조합을 사용하여 상승 효과를 얻을 수 있다. 상기에 언급된 연마 보조제의 예들은 단지 연마 보조제의 대표물을 의미하고, 모든 연마 보조제를 포함하는 것은 아니다. 연마 보조제의 추가 예로는 나트륨 메타포스페이트, 삼칼륨 포스페이트 및 염화폴리비닐과 칼륨 테트라플루오로보레이트의 혼합물이 있다. 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 결합제 약 5 내지 95 중량부, 바람직하게는 25 내지 70 중량부 및 연마 보조제 5 내지 95 중량부, 바람직하게는 30 내지 75 중량부로 이루어질 수 있다.

염소기를 포함하는 아크릴화 결합제를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 이러한 결합제의 예로는 모두 Radcure Specialties, Inc. (미국 켄터키주 루이스빌 소재)에서 시판되는 "Ebecryl 436", "584", "585", "586" 및 "588"을 포함한다. 어떤 이론에도 구속되지 않지만, 이러한 염소화 아크릴레이트 단량체는 결합제 및 연마 보조제로 작용할 수 있다. 적절한 연마 조건 하에엇 염소는 연마 중 방출될 수 있다.

본 발명에 적합한 커플링제의 예로는 유기 실란, 지르코알루미네이트, 및 티타네이트가 있다. 적합한 커플링제는 연마 그릿 및(또는) 충전제에 대하여 선택되는다. 커플링제를 결합제와 연마 그릿 및(또는) 충전제의 혼합물에 직접 가할 수 있다. 별법으로, 연마 그릿 및(또는)충전제를 커플링제로 전처리할 수 있다. 정전방지제의 예로는 흑연, 카본 블랙, 전도성 중합체, 보습제 (humectant) 및 산화바나듐 등이 있다. 이들 물질의 양은 원하는 특성을 제공하기 위하여 조절될 수 있다. 결합제 전구체는 물 또는 유기 용매를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

정밀 성형된 입자는 가소제를 더 포함할 수 있다. 가소제의 예로는 염화폴리비닐, 디부틸 프탈레이트, 알킬 벤질 프탈레이트, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스 에스테르, 프탈레이트 에스테르, 실리콘 오일, 아디페이트 및 세바케이트 에스테르, 폴리올, 폴리올 유도체, t-부틸페닐 디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 피마자유, 이의 혼합물 등이 있다. 가소제의 양은 임의로 선택되는 첨가제 및 연마 입자를 포함하지 않고, 결합제의 총량을 기준으로 약 0 내지 70 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 65 중량%이다. 윤활제의 예로는 왁스, 지방산의 금속염, 황 기재의 화합물, 흑연, 이황화몰리브덴, 활석, 실리케이트 에스테르, 네오펜틸 폴리올 에스테르 및 폴리페닐 에테르, 불소화합물, 광유, 이의 혼합물 등이 있다.

정밀 성형된 입자의 이러한 첨가제의 양은 일부분 원하는 특성에 달려있다. 바람직한 첨가제의 예로는 충전제, 연마 보조제, 커플링제 및 습윤제가 있다. 예를 들면, 희석제 입자에 대하여, 정밀 성형된 입자는 결합제 및 충전제 입자를 포함할 수 있다. 예에서와 같이, 연마 입자에 대한 희석제 입자는 결합제 및 연마 보조제를 포함할 수 있다. 별법으로 정밀 성형된 연마 입자는 결합제, 연마 그릿, 임의적으로는 충전제, 임의적으로는 연마 보조제 및 임의적으로는 커플링제를 포함할 수 있다.

정밀 성형된 입자는 로딩 저항 첨가제를 더 포함할 수 있다. "로딩"은 지스러기 (작업편으로부터 연마된 물질)로 연마 그릿 사이의 공간에 채워지는 것과 그에 따라 물질이 계속 쌓이는 것을 설명하는데 사용되는 용어이다. 예를 들면, 목재 샌딩하는 중에, 목재 입자로 이루어진 지스러기가 연마 그릿 사이의 공간에 쌓이면, 연마 그릿의 절삭율을 극적으로 감소시킨다. 이러한 로딩 방지 물질의 예로는 지방산의 금속 염, 우레아-포름알데히드, 왁스, 광유, 가교결합 실란, 가교결합 실리콘 및 포스페이트 에스테르, 불소화합물 및 이의 혼합물이 있다. 본 발명의 일면으로, 1종 이상의 이러한 로딩 방지 물질을 정밀 성형된 입자에 혼입할 수 있다. 이러한 결과의 정밀 성형된 입자를 연마 응집체 또는 연마 그릿과 함께, 연마 용품에 혼입할 수 있다. 예를 들면, 코팅된 연마재는 전면 및 배면을 갖는 지지체을 포함할 수 있다. 구성 코트는 지지체의 전면 상에 존재하고 이 구성 코트는 연마 층을 지지체의 전면에 접착시킨다. 연마층은 연마 그릿 및 로딩 방지 물질 함유 정밀 성형된 입자를 포함한다. 사이즈 코트는 연마 층 위에 있다.

결합제 전구체는 발포제를 더 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 발포제는 대체로 정밀 성형된 입자의 다공성을 증가시킬 것이다. 발포제는 그의 존재가 정밀 성형된 입자의 부피를 증가시키는 화학 제품 또는 물질일 수 있다. 발포제는 입자를 팽윤시키는 증기이거나 또는 유기 용매일 수 있다.

결합제 전구체는 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 계면활성제의 예로는 금속 알콕시드, 불소화합물, 폴리알킬렌 옥시드, 장쇄 지방산염 등이 있다. 계면활성제는 양이온, 음이온 또는 비이온 계면활성제일 수 있다. 바람직한 계면활성제의 예로는 Byk Chemie (미국 코넥티커트주 월링포드 소재)에서 시판하는 상품명 "Disperbyk 111"인 음이온 분산제 및 ICI Chemicals (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)에서 시판하는 상품명 "Hypermer KD2"인 폴리에틸렌 옥시드 기재의 분산제가 있다.

입자가 연마 그릿을 포함한다면, 입자는 연마 중에 파괴되는 것이 바람직하다. 결합제 전구체, 연마 그릿, 임의의 첨가제의 선택 및 양은 입자의 분해 특성에 영향을 줄 것이다. 또한, 정밀 성형된 입자의 다공성의 양은 정밀 성형된 입자의 분해 및 마모 특성에 영향을 줄 것이다. 다공성의 수준 또는 정도는 결합제 화학, 첨가제 (연마 그릿을 포함함), 가공 조건 및 이의 조합에 의하여 결정될 수 있다. 그러므로, 다공성의 양 정밀 성형된 입자의 주어진 용도에 대하여 원하는 분해 또는 마모 특성에 따라 맞춘다.

결합제 전구체 및 다른 물질을 함유하는 혼합물을 형성하기 위하여, 성분들을 예를 들면, 고전단 혼합, 공기 교반, 또는 텀블링과 같은 통상적 기술에 의하여 함께 혼합할 수 있다. 혼합하는 동안 공기의 유입을 최소화하기 위하여 혼합물 중에서 진공을 사용할 수 있다. 별법으로 일부 경우에서 혼합하는 동안 공기 또는 다른 기체 물질을 연마 슬러리로 유입하는 것이 바람직하다. 이 유입된 공기는 보다 다공성 정밀 성형된 입자가 되게하는 경향이 있다.

예를 들면, 중력공급, 펌핑, 다이 코팅, 또는 진공 점적 다이 코팅과 같은 통상적 기술을 사용하는 분배 방법으로 제조 도구의 공동에 결합제 전구체를 도입할 수 있다. 제1 캐리어 웹을 통하여 이동시켜서 제조 도구의 공동으로 결합제 전구체를 또한 도입할 수 있다. 캐리어 웹의 예로는 천 지지체 (비처리 천 지지체, 표백하지 않은 천 지지체, 처리된 천 지지체 등), 부직 기재 (종이를 포함), 중합체 필름 (하도처리된 필름, 비하도처리된 필름, 섬유질 강화 필름 등을 포함), 가황 섬유, 및 다른 적합한 기재 형 지지체가 있다. 결합제 전구체를 혼합 단계 중에 또는 코팅 단계 바로 이전에 초음파 에너지에 쬐어서 결합제 전구체의 점도를 낮출 수 있다.

결합제 전구체는 단지 공동의 부분을 충전하기 위하여 필요하지만, 결합제 전구체는 바람직하게는 제조 도구의 표면의 공동을 완전히 충전하여, 결과의 미립상 물질이 공백 또는 결합을 거의 갖지 않도록한다. 이러한 결함은 미립상 물질의 형태가 원하는 정밀 성형으로부터 벗어나게 한다. 또한, 정밀 성형된 결합제 물질을 제조 도구로부터 제거할 때, 가장자리가 파손되고, 그러므로 결함을 야기하고 형태의 정밀도로부터 벗어난다. 공정을 통하여 이러한 결함을 최소화하기 위하여 주의를 기울이는 것이 바람직하다. 때때로, 공백 또는 결합은 이들이 생성되는 입자에 다공성을 야기하여 입자가 보다 큰 침식 가능성을 갖게 하므로 바람직하다. 결합제 전구체가 제조 도구의 연속면의 평면 넘어서 실질적으로 퍼지지 않고 제조 도구의 공동의 개구부를 넘어서 실질적으로 퍼지지 않는 것이 바람직하다.

때때로 결합제 전구체를 제조 도구에 도입되기 이전에, 전형적으로 약 40 내지 90℃의 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 결합제 전구체를 가열할 때, 점도는 낮아져서 보다 쉽게 제조 도구의 공동을 흐를 수 있다.

결합제 전구체의 제조 도구로의 도입 이후의 단계는 결합제 전구체가 제조 도구의 공동에 존재할 때, 이를 방사 에너지 또는 열 어너지에 노출시켜서 적어도 부분적으로 결화시키는 것을 포함한다. 별법으로, 결합제 전구체가 제조 도구의 공동에 존재할 때, 이것은 적어도 부분적으로 경화되고, 이어서 결합제가 제조 도구의 공동으로부터 제거된 이후에도 후경화된다. 후경화 단계는 생략할 수 있다. 경화의 정도는 결과의 고화된, 취급 가능한 결합제가 제조 도구로부터의 제저 시에도 그 형태를 유지하는 정도일 것이다.

경화 지역에서 사용되는 방사 에너지원의 예로는 전자 광선, 자외선, 가시과언, 및 레이저 광선이다. 이온화 방사로도 알려진 전자 광선 방사를 약 0.1 내지 약 20 Mrad, 바람직하게는 약 1 내지 10 Mrad의 에너지 정도에서 사용할 수 있다. 자외선 방사는 약 200 내지 약 400 nm, 바람직하게는 약 250 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 비미립상 방사로 간주된다. 방사의 조사량은 약 50 내지 약 1000 mJ/cm², 바람직하게는 약 100 내지 약 400 mJ/cm²이다. 이러한 양의 조사량을 제공하기에 적합한 램프원의 예는 약 100 내지 약 600 watt/inch, 바람직하게는 약 300 내지 약 600 watt/inch를 제공한다. 가시 방사는 약 400 내지 약 800 nm, 바람직하게는 약 400 내지 약 550 nm의 파장을 갖는 비미립상 방사로 간주한다. 결합제 전구체를 충분히 충분히 경화하기에 요구되는 방사 에너지의 양은 공동내의 결합제 전구체의 깊이, 결합제 전구체의 화학적 동일성, 및 만일 존재한다면, 로딩 물질의 형태와 같은 요소들에 달려있다. 열 경화에 대한 조건으로는 온도 약 50 내지 200℃이고 시간은 순간 내지 수천분이다. 필요한 열의 실제량은 결합제 전구체의 화학에 크게 달려있다.

적어도 부분적으로 경화한 이후에, 결과의 고화된, 취급 가능한 결합제는 바람직하게는 제조 도구의 표면에 강경하게 부착하지 않을 것이다. 이 시점에서, 어떤 경우에서든 고화된 결합제 전구체를 제조 도구로부터 제거한다.

고화된, 취급 가능한 결합제 즉, 결합제를 제조 도구로부터 제거하는 몇몇 별도의 방법이 있다. 한 방법으로, 결합제를 제조 도구로부터 수집기, 예를 들면, 호퍼로 직접 옮긴다. 이 방법에서, 제조 도구가 중합체 물질로 만들어졌다면, 결합제는 초음파 에너지, 진공, 공기 나이프, 또는 이의 조합 또는 다른 통상적 기계적 수단으로 공동으로부터 제거할 수 있다. 제조 도구가 금속으로 만들어졌다면, 결합제는 물 분사 또는 공기 분사에 의하여 공동으로부터 제거할 수 있다. 제조 도구가 제조 도구에 완전히 퍼져있는 공동을 갖는다면, 예를 들어, 제조 도구가 처음부터 끝까지 완전히 퍼져 있는 구멍을 갖는 벨트라면, 결합제는 제조 도구의 구성 물질과 관계없이, 초음파 에너지, 기계력, 물 분사 공기 분사, 또는 이의 조합, 또는 다른 기계적 수단으로 제거될 수 있다.

다른 방법으로, 결합제는 제조 도구로부터 수집기로 직접 이동될 수 있다. 한 실시양태에서, 결합제는 제조 도구로부터 매끄러운 롤로 이동될 수 있다. 결합제는 제조 도구보다 매끄러운 롤에 보다 큰 부착력을 나타낸다. 이동된 결합제는 이어서 스카이빙, 진공, 물 분사, 공기 분사, 또는 다른 기계적 수단에 의하여 매끄러운 롤로부터 제거할 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 결합제는 제조 도구로부터 제2 캐리어 웹의 주표면으로 이동될 수 있다. 결합제는 제조 도구보다 캐리어 웹의 주표면에 보다 큰 부착력을 나타낸다. 캐리어 웹의 예로는 천 지지체 (비처리 천 지지체, 표백하지 않은 천 지지체, 처리된 천 지지체 등), 부직 기재 (종이를 포함), 중합체 필름 (하도처리된 필름, 비하도처리된 필름, 섬유질 강화 필름 등을 포함), 가황 섬유, 및 다른 적합한 기재 형 지지체가 있다. 캐리어 웹의 몇몇 바람직한 예로는 코로나 처리된 폴리에스테르 필름 및 폴리아미드 프리사이즈 코팅을 포함하는 천 기재이 있다. 정밀 성형된 입자를 캐리어 웹으로 이동시키기 이전에 캐리어 웹을 코로나 처리하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 제1 및 제2 캐리어 웸은 동일한 물질 또는 다른 물질로부터 제조할 수 있다.

결합제가 이동되어지는 캐리어 웹의 주표면은 물 또는 유기 용매에 가용성인 물질 층을 포함할 수 있다. 결합제는 가용성 층을 형성하는 물질을 단지 용해시ㅐ킴으로써 캐리어 웹으로부터 손쉽게 제거할 수 있다. 또한, 스카이빙, 진공, 또는 초음파와 같은 기계적 수단을 결합제를 제거하기 위하여 사용할 수 있다. 초음파 에너지를 웹의 주표면 상 또는 웸의 주표면의 옆에서 직접 가할 수 있다. 다른 실시양태에서, 캐리어 웹의 주표면은 그 위에 프라이머를 갖을 수 있다. 캐리어 웹에 적합한 프라이머의 예로는 에틸렌 아크릴산 공중합체, 폴리비닐리덴 클로라이드, 가교결합된 벡한디올 디아크릴레이트, 아지리딘 물질 등이 있다. 결합제는 바람직하게는 하도처리된 캐리어 웹에 부착할 것이다. 결합제는 이어서 스카이빙, 진공, 또는 초음파와 같은 기계적 수단에 의하여 하도처리된 캐리어 웹으로부터 제거될 수 있다.

결합제가 제조 도구로부터 제거된 이후에, 직접 또는 간접 수단으로 이를 입자로 전환한다. 전환의 한 방법으로, 결합제를 제조 도구로부터 입자의 형태로 이형한다. 주어진 입자는 실질적으로 입자가 적어도 부분적으로 경화되는 제조 도구 공동의 부분 형태를 가질 것이다. 이 방법의 장점은 입자가 예를 들면, 연마 용품으로의 혼입과 같은 다음의 용도에 대하여 적절한 정도 또는 적절한 입자 크기 분포를 갖는 것이다. 예를 들면, 응집체와 같은 연마 용품을 제조하는 통상적 방식에서, 연마 입자를 분쇄하고 이어서 선별하여 적절한 입자 크기 분포를 얻는다.

두번째 전환 방법으로, 결합제를 얇은 결합제 물질층과 상호연결된 정밀 성형된 결합제 물질을 포함하는 물질의 시트로 제조 도구로부터 이형한다. 이어서 본 발명의 입자를 형성하기 위하여 얇은 상호연결 부분을 따라서 결합제를 깨뜨리거나 또는 부순다.

본 발명의 방법은 결합제 중에 분포하는 다수의 연마 그릿을 함유하는 연마 입자를 제조하는 경제적인 방법이다. 본 발명의 바람직한 일면으로, 본 방법은 정밀 성형된 연마 입자를 야기한다. 그러나, 이러한 정밀 성형된 연마 입자를 임의로 성형된 연마 입자로 부수거나 깨뜨리는 추가의 단계를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다.

변형에서, 제조 도구는 축 주위를 회전하는 드럼 또는 벨트일 수 있다. 제조 도구가 축 주위를 회전할 때, 공정은 연속적으로 수행될 수 있다. 제조 도구가 종래 기술의 공정 중 정지하는 경우, 공정은 배치식으로 수행된다. 본 발명의 연속적인 공정은 통상적으로 종전 기술의 배치식 공정보다 효과적이고 경제적이다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 따라 제조된 연마 입자를 포함하는 연마 용품을 제공한다. 연마 용품은 접착된 연마 용품, 코팅된 연마 용품, 또는 부직 연마 용품일 수 있다. 접착된 연마 용품에 대하여, 정밀 성형된 연마 입자는 접착 매질로 함께 접착되어 휠, 절단 휠과 같은 성형된 덩어리를 형성한다. 접착된 연마 용품은 대체로 성형 공정으로 제조한다. 코팅된 연마 용품에 대하여, 정밀 성형된 연마 입자를 지지체에 접착 매질로 접착한다. 부직 연마 용품에 대하여, 정밀 성형된 연마 입자는 부직 섬유질 기재에 잡착 매질로 접착한다.

코팅된 연마 용품을 제조하는 데 적합한 지지체로는 중합체 필름, 하도처리된 중합체 필름, 천, 종이, 가황 섬유, 중합체성 포말, 부직포, 이의 처리된 형태, 및 이의 조합이 있다. 중합체 필름의 예로는 폴리에스테르 필름, 폴리올레핀 필름 (폴리에틸렌 및 프로필렌 필름), 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름 등이 있다. 지지체의 다른 예로는 미국 특허 제5,417,726호에 개시된 바와 같은 섬유질 강화된 열가소성 지지체가 있다. 평판이 좋은 코팅된 연마 지지체는 천 지지체가다. 천은 날실 방향 즉, 기계 방향 및 채우는 방향 즉, 교차 방향의 실로 이루어진다. 천 지지체는 짜여진 지지체, 스티치 접착된 지지체, 또는 직물 삽입 지지체일 수 있다. 짜여진 지지체의 예는 씨줄에 대한 날줄의 한 위브에 대하여 4 새틴 위브, 한 위브에 대하여 3 능직 위브, 한 위브에 대하여 1 평직 위브 및 두 위브에 대하여 2 드릴 위브를 포함한다. 스티치 접착된 직물 또는 씨줄 삽입 지지체에서는 씨줄 및 날줄을 짜지 않지만, 서로 두 방향으로 향한다. 천 지지체의 실은 천연, 합성 또는 이의 조합일 수 있다. 천연 실의 예로는 면, 삼, 아마, 사이자삼, 황마, 카본지, 마닐라 및 이의 조합과 같은 셀룰로오스가 있다. 합성 실의 예로는 폴리에스테르 실, 폴리프로필렌 실, 유리 실, 폴리비닐 알코올 실, 폴리이미드 실, 방향족 폴리아미드 실, 레이온 실, 나일론 실, 폴리에틸렌 실 및 이의 조합이 있다. 본 발명의 바람직한 실은 폴리에스테르 실, 나일론 실, 폴리에스테르 및 면의 혼합물, 레이온 실 및 방향족 폴리아미드 실이다. 천 지지체는 착색하고 신축시키고 발호하거나 또는 열신축시킬 수 있다. 또한 천 지지체의 실은 프라이머, 염료, 안료 또는 습윤제를 포함할 수 있다. 실은 꼬거나 결을 낼 수 있다. 코팅된 연마 지지체는 임의 선택적인 포화 코트, 프리사이즈 코트 및(또는) 백사이즈 코트를 가질 수 있다. 이러한 코트는 지지체를 밀봉할 수 있고(거나) 지지체의 실 또는 섬유를 보호할 수 있다. 프리사이즈 코트 또는 백사이즈 코트의 첨가는 또한 지지체의 전면 또는 배면 상의 "보다 매끄러운" 표면을 야기한다. 백사이즈 코트는 정전방지 물질 또는 윤활 물질을 포함할 수도 있다.

도 4 및 5에 있어서, 코팅된 연마 입자 (100)은 연마 입자를 지지체에 결합시키는 두개의 코팅을 포함한다. 통상적으로 마스크 코트라고 언급되는 코팅 (102)를 지지체 (104) 상에 입히고 지지체 (104)에 연마 입자 (106)을 결합시킨다. 통상적으로 사이즈 코트라고 언급되는 코팅 (108)을 연마 입자 (106) 상에 입히고 연마 입자 (106) 을 보강한다. 통상적으로 수퍼사이즈 코트라고 언급되고, 사이즈 코트 (108)에 입혀지는 세번째 코팅 (110)도 있을 수 있다. 상기에 언급된 바와 같이, 연마 입자 (106)은 다수의 연마 그릿 (112) 및 결합제 9114)를 포함할 수 있다. 연마 입자를 액적 코팅 또는 정전기적 코팅과 같은 통상적 기술로 지지체에 입힐 수 있다. 코팅 방법에 따라서, 연마 입자는 도 4에서와 같이 비임의적 방식으로 배향하거나 도 5에서와 같이 임의적 방식으로 배향할 수 있다.

연마 물질을 기재에 또는 함께 접착하는 물질은 경화된 수지 접착제 및 임의 선택적인 첨가제를 포함한다. 본 발명에 적합한 수지 접착제의 예로는 페놀계 수지, 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 비닐 에테르, 아크릴화 에폭시 수지, 및 이의 혼합물이 있다. 임의 선택적인 첨가제로는 충전제 (연마 보조제), 섬유, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제, 및 현탁제가 있다. 충전제의 예로는 활석, 탄산칼슘, 메타규산칼슘, 실리카 및 이의 혼합물이 있다. 이러한 물질의 양는 원하는 특성을 제공하기 위하여 선택되는다.

코팅된 연마 용품, 구조화 연마 용품, 부직 연마 용품 또는 접착된 연마 용품에 혼입될 수 있는 충전제의 예로는 목재 펄프, 질석, 및 이의 혼합물, 탄산칼슘(예, 쵸크, 방해석, 이회토, 석회화, 대리석 및 석회암), 탄산마그네슘칼슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘과 같은 금속 탄산염, 실리카 (예를 들면, 무정형 실리카, 수정, 유리 비드, 유리 버블 및 유리 섬유), 실리케이트 (예를 들면, 활석, 점토 (몬모릴로나이트) 장석, 운모, 규산칼슘, 메타규산칼슘, 알루미노규산나트륨, 규산나트륨), 금속 황산염 (예를 들면, 황산칼슘, 황산바륨, 황산나트륨, 황산나트륨알루미늄, 황산알루미늄), 석고, 질석, 목분(wood flour), 알루미늄 삼수화물, 카본 블랙, 금속 산화물 (예를 들면, 산화칼슘, 산화알루미늄, 이산화티탄) 및 금속 아황산염 (예를 들면, 아황산칼슘)이 있다. 예를 들면, 연마 용품 접착 매질은 충전제 약 0 내지 80 중량부, 바람직하게는 0 내지 70 중량부, 가장 바람직하게는 약 10 내지 55 중량부를 포함할 수 있다.

코팅된 연마 용품, 부직 연마 용품 또는 접착된 연마 용품 중에 혼입될 수 있는 연마 보조제의 예로는 왁스, 유기 할라이드 화합물, 할라이드염, 및 금속 및 그의 합금이 있다. 유기 할라이드 화합물은 전형적으로 연마하는 도중 파괴되어 할로겐산 또는 기체상 할라이드 화합물을 방출한다. 이러한 물질의 예로는 테트라클로로나프탈렌, 펜타클로로나프탈렌, 및 염화폴리비닐과 같은 염소화 왁스가 있다. 할라이드염의 예로는 염화나트륨, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 플루오르화 규소, 염화칼륨, 염화마그네슘이 있다. 금속으로는, 주석, 납, 비스무스, 코발트, 안티몬, 카드뮴, 철, 티타늄이 포함된다. 다른 연마 보조제로는 황, 유기 황 화합물, 흑연 및 금속 황화물이 있다. 연마 보조제의 또 다른 예로는 나트륨 메타포스페이트, 삼칼륨 포스페이트 및 염화폴리비닐 및 칼륨테트라플루오로보레이트의 혼합물이 있다. 일부 경우에서, 상이한 연마 보조제의 조합을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속하며, 이는 상승 효과를 제공할 수 있다. 예를 들면, 연마 입자 접착 매질은 연마 보조제 약 0 내지 80 중량부, 바람직하게는 연마 보조제 0 내지 70 중량부, 가장 바람직하게는 연마 보조제 10 내지 55 중량부로 이루어질 수 있다.

코팅된 연마재, 부직 연마재 또는 접착된 연마재에 대한 접착 매질에 혼입될 수 있는 커플링제의 예로는 유기 실란, 지르코알루미네이트, 및 티타네이트가 있다. 적합한 커플링제는 연마 그릿 및(또는) 충전제에 대하여 선택될 수 있다. 커플링제를 접착 매질과 연마 그릿 및(또는) 충전제의 혼합물에 직접 가할 수 있다. 별법으로, 연마 그릿 및(또는)충전제를 커플링제로 전처리할 수 있다.

정밀 성형된 충전제 입자 및(또는) 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 연마 입자에 대한 접착 매질에 혼입하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 일반적으로, 이러한 정밀 성형된 충전제 입자 및(또는) 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 입자 크기는 연마 입자가 제조될 때 접착 매질이 적절하게 가공될 수 있도록 조절해야 한다. 예를 들어 코팅된 연마재 또는 부직 연마재에서, 정밀 성형된 충전제 입자 및(또는) 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 입자 크기는 결과의 구성 및(또는) 사이즈 코트가 적절히 코팅될 수 있도록 약 100 μm 미만, 바람직하게는 약 50 μm 미만이어야 한다.

부직 연마 입자는 기재에 접착된 다수의 연마 입자를 갖는 개방된, 다공성, 부직 기재을 포함한다. 이러한 형태의 부직 연마 용품은 미국 특허 제2,958,593호에 개시되어 있다.

결합된 연마 제품은 전형적으로 접착 매질에 의하여 함께 접착된 다수의 연마 그랫을 포함하여 성형된 덩어리를 형성한다. 바람직한 접착 매질은 전형적으로 경화되거나 또는 가교결합된 유기 결합제이다. 성형된 덩어리는 바람직하게는 연마 휠 형태이다. 그러나, 숫돌, 수정석, 톱날, 재단목, 설치 포인트, 정정 휠, 드레싱 공구, 컵 휠, 숫돌, 절단 휠, 함몰 중심 휠, 플랩 휠 등과 같은 접착된 연마재의 다양한 형태가 있다. 연마 휠은 직경이 약 0.1 cm 내지 2 m, 전형적으로는 0.01 cm 내지 0.5 m이다. 접착된 연마 용품을 접착된 연마 용품의 수명 동안 통상적 기술로 입힐 수 있다. 별법으로, 접착된 용품을 생성되는 구조가 드레싱될 필요가 없도록 배합할 수 있다.

본 발명의 정밀 성형된 입자는 절단 휠로 도입될 수 있다. 절단 휠은 전형적으로 직경이 1 cm 내지 500 cm이고 두께는 0.01 cm 내지 1 cm이다. 절단 휠은 강화 섬유를 포함할 수도 있다. 강화 기재의 예로는 직물, 망사 등이 있다. 강화 기재의 실은 나일론, 폴리에스테르, 레이온, 면 등과 같은 합성 유기 섬유로부터 제조될 수 있다. 별법으로는 강화 기재의 실은 유리 섬유, 알루미나, 금속 등과 같은 무기 섬유로 제조될 수 있다.

접착된 연마재는 유기 접착 매질, 유리화 접착 매질 또는 금속 접착 매질을 사용할 수 있다. 유기 접착 매질은 유기 접착 매질 내에 혼입될 수 있는 첨가제와 함께 상기에 설명된다. 다른 유기 접착 매질은 고무 본드 및 셸랙 본드를 포함한다. 또한, 텁착된 연마재는 고무 기재의 접착 매질을 포함할 수 있다. 통상적 접착 매질 중 하나는 헥사메틸렌테트라민과 가교결합된 노볼락 페놀계 접착 매질이다. 입수 가능한 페놀계 접착 매질의 예로는 Varcum Chemical Company (미국 뉴욕주 나이아가라 폴스 소재)에서 시판되는 Varcum 8121 (액상 레졸) 및 Varcum 7909 (분말 노볼락)이 있다. 접착 연마재를 성형 방법에 의하여 제조한다면, 분말 유기 접착 매질 및 액상 유기 접착 매질의 조합을 사용하는 것이 바람직하다. 성형 중에, 액상 유기 접착 매질을 우선 연마 그릿 및(또는) 정밀 성형된 입자와 혼합한다. 이는 액체가 연마 그릿 및(또는) 정밀 성형된 입자의 표면을 습윤시키는 것을 야기시킨다. 이어서, 건조 또는 분말 접착 매질을 액상 접착 매질/연마 그릿과 혼합한다. 일부 경우에서는, 접착 매질 중의 강화 섬유를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 강화 섬유의 첨가는 접착된 휠 강도, 마모 특성 또는 열저항 특성을 개선할 수 있다. 이러한 강화 섬유의 예로는 유리 섬유, 금속 섬유, 유기 섬유 (예, 아라미드 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 등), 무기 섬유 (예, 알루미나 섬유, 실리케이트 섬유 등)이 있다.

접착된 연마 용품은 전형적으로 다공성의 형태를 포함한다. 다공성의 양은 파단 특성에 강하게 작용한다. 일반적으로, 다수의 접착 연마재는 원하는 연마 용도를 위하여 고안된다. 접착 연마재는 다양한 범위의 다공성을 갖는데, 예를 들면, 일부 경우에서 다공성은 약 1 내지 50 부피 %, 전형적으로는 1 내지 40 부피 %이다. 다공성을 접착된 연마 용품에 도입하는 몇가지 수단이 있다. 이러한 수단 중 하나는 다공성체, 희석제 또는 다른 연질 입자를 사용하는 것이다. 다공성체의 예로는 유리, 알루미나, 금속 또는 중합체의 속이 빈 구체를 포함한다. 일부 경우에서는, 특정 충전제의 첨가는 다공성을 증가시키고(거나) 접착된 연마재의 특성을 파괴할 것이다. 또다른 수단은 발포제를 접착 연마재에 도입하는 것이고 전형적인 발포제는 상기에 기재되어 있다. 또 다른 수단은 유기 또는 유리질 접착 매질을 가열하는 동안 분해되어서 다공성을 다공성이 될 일시적 물질을 사용하는 것이다. 이러한 일시적 물질은 전형적으로 수지 접착된 휠에서보다 유리화 휠에서 사용될 수 있다. 이러한 일시적 물질의 예로는 호두 껍질, 설탕, 디프탈릭 하이드로카본, 열경화성 입자등이다.

본 발명의 접착된 연마 용품은 압축 성형, 분사 성형 또는 이송 성형 등에 의하여 제조할 수 있다. 열 또는 냉각 압축 또는 당업자에 공지된 다른 적합한 방식에 의하여 성형할 수 있다. 접착된 연마 용품을 성형한 후, 이것을 전형적으로 가열하여 접착 매질의 중합화 또는 경화를 개시하는 것을 돕는다. 접착된 연마재는 본 발명의 연마 그레인이 휠의 바깥 부분 또는 가장자리에만 존재하는 방식으로 제조할 수 있다.

침강된 중심 휠은 일반적으로 평면 상에서 연마한다. 이 휠을 기구에 연결시키는 장착 수단은 휠의 중심에 있다. 장착 수단은 축 구멍을 형성하는 중심 구멍일 수 있다. 많은 경우에서 이러한 침강된 중앙 휠은 평평한 중심 또는 침강된 중심을 포함한다. 침강된 중심 휠은 굴곡된 또는 일직선의 플레어형 옆면을 갖는 얕은 접시 또는 받침의 형태로 성형될 수 있다. 침강된 중심 휠의 배면 (즉, 연마 코팅과 반대되는 면)은 강화 직물, 강화 종이 지지체 또는 금속 또는 플라스틱 판과 같은 다른 지지 수단을 포함할 수 있다.

사용하는 도중에, 접착된 연마재를 건조 또는 습윤 상태로 사용할 수 있다. 습윤 연마하는 동안, 접착된 연마재는 물, 오일 기재의 윤활제 또는 물 기재의 윤활제와 함께 사용된다.

본 발명의 연마 용품은 통상적 연마 응집체 또는 개별 연마 그릿 또는 둘 다를 더 포함할 수 있다. 통상적 연마 응집체는 미국 특허 제4,311,489, 4,652,275, 및 4,799,939호에 더 기재되어 있다. 개별 연마 그릿은 또힌 정밀 형태를 취하기 위하여 선택될 수 있다. 개별 연마 그릿의 예로는 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 입방 질화붕소, 가넷, 및 이의 혼합물이 있다. 연마 재료의 10 % 이상, 바람직하게는 50 % 이상, 가장 바람직하게는 70 % 이상이 본 발명의 정밀 성형된 연마 입자이어야 한다. 코팅된 연마 용품에서, 개별 연마 그릿은 정밀 성형된 연마 입자 위로 배치될 수 있다. 별법으로는, 개별 연마 그릿은 정밀 성형된 연마 입자 아래에 배치될 수 있다. 개별 연마 그릿은 두개의 정밀 성형된 연마 입자 사이에 배치될 수 있다.

정밀 성형된 입자가 2500 μm 이상의 크기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 정밀 성형된 입자의 크기가 0.1 내지 1500 μm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 500 μm, 보다 더 바람직하게는 50 내지 500 μm 범위인 것이 바람직하다. 상기에 명시된 바와 같이, 정밀 형태는 제조 도구의 표면의 일부분, 예를 들면, 제조 도구의 표면에 형성된 공동과 일치한다. 본 발명의 입자는 정밀한 형태를 가진다. 정밀한 형태는 결합제 전구체가 제조 도구의 공동에서 적어도 부분적으로 경화되는 것에 기인한다. 그러나, 입자가 공동으로부터 제거될 때 도입되는 입자 중에 미소한 결함이 있을 수 있다. 결합제 전구체는 공동 안에서 충분히 경화되지 않는 경우, 결합제 전구체는 유동할 것이고 생성되는 형태는 공동의 형태와 일치하지 않는다. 일치하지 않는 것은 입자에 대한 정밀하지 않고 불규칙적인 형태를 제공한다. 이러한 정밀한 형태는 원뿔, 삼각형 각주, 원통, 각뿔, 구체, 및 일정하거나 변화하는 길이로 분리되는 마주보는 다각형 면을 갖는 입체, 즉, 다각형 판과 같은 기하학적 형태일 수 있다. 각뿔는 바람직하게는 3면 또는 4면의 기부를 갖는다. 연마 용품은 서로 다른 형태인 다양한 연마 입자를 포함할 수 있다. 도 7은 삼각뿔 형태인 연마 입자를 약 300배로 찍은 주사 전자 현미경 사진이다.

연마 보조제 입상와 정밀 성형된 연마 보조제 입상 중의 결합제의 중량 %는 연마 용품의 의도된 용도 및 연마 용품에 사용되는 연마 그릿의 입상 크기 및 분포와 같은 몇가지 요소에 달려있다. 전형적으로, 연마 보조제 미립상의 중량 %는 약 5 내지 95 중량 %이고 결합제의 중량 %는 95 내지 5 중량 5이다. 바람직하게는 연마 보조제 미립상의 중량 %는 20 내지 75 중량 %이고 결합제의 중량 %는 80 내지 25 중량 %이다.

본 발명의 다른 면에서, 정밀 성형된 입자는 모든 연마 그릿을 포함할 있다. 연마 그릿이 없는 이러한 정밀 성형된 입자는 희석제 입자로 코팅된 연마 용품 중에 사용될 수 있다. 예를 들면, 코팅된 연마 입자는 지지체를 포함하고, 연마 그릿과 연마 그릿이 없는 정밀 성형된 입자가 지지체에 접착된다. 별법으로는, 코팅된 연마 용품은 지지체, 지지체의 전면 상에 도포된 경화된 수지 접착제의 제1 코트 (구성 코트), 연마 그릿 및 정밀 성형된 입자를 포함할 수 있는데, 여기서 그릿과 정밀 성형된 입자는 구성 코트에 의하여 지지체에 고정된다. 연마 그릿과 정밀 성형된 입자 상에 경화된 수지 접착제의 제2 코트 (사이즈 코트)가 있다.

정밀 성형된 연마 입자를 지지체 상에 코팅하거나 무작위로 위치시킬 수 있다. 별법으로는, 정밀 성형된 연마 입자를 지지체 상에서 특정 방향으로 배향할 수 있다. 정밀 성형된 입자가 각뿔, 원뿔, 및 각주 (예, 삼각형 각주) 형태인 경우에서는, 도 4에서와 같이, 입자는 그들의 기부가 지지체를 향하고 그들의 꼭지점이 지지체 반대편을 향하도록 배향할 수 있거나, 도 5에서와 같이 그들의 꼭지점이 지지체를 향하고 그들의 기부가 지지체 반대편을 향하도록 배향할 수 있다. 각뿔 및 원뿔에 있어서, 언급된 꼭지점은 통상적 꼭지점이다.

일반적으로, 코팅된 연마 용품은 전면 및 배면을 갖는 지지체를 포함한다. 지지체의 전면 상에, 구성 코트가 존재하고, 이 구성 코트는 지지체에 연마층을 접착시킨다. 임의적으로는, 연마층 상에 사이즈 코트가 있다. 바람직한 구성 코트 중 하나는 탄산칼슘과 같은 충전제 입자 함유 가교결합된 레졸 페놀계 수지이다. 바람직한 사이즈 코트 중 하나는 탄산칼슘과 같은 충전제 입자 함유 가교결합된 레졸 페놀계 수지이다. 다른 바람직한 사이즈 코트는 크리올라이트, 키올라이트 또는 테트라플루오로보레이트 입자와 같은 연마 보조제 입자 함유 가교결합된 레졸 페놀계 수지이다. 바람직한 수퍼사이즈 코트 중 하나는 가교결합된 에폭시 수지, 임의적으로는 열경화성 중합체 및 크리올라이트, 키올라이트 또는 테트라플루오로보레이트 입자와 같은 연마 보조제 입자이다. 이러한 형태의 수퍼사이즈 코트는 유럽 특허 출원 제486,308호 및 미국 특허 출원 제5,441,549호에 더 설명되어 있다. 코팅된 연마재는 코팅된 연마재가 "로딩"되는 것을 방지하는 수퍼사이즈 코팅을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 구성 코트, 사이즈 코트 및(또는) 수퍼사이즈 코트를 형성하는 다양한 재료는 최종 코팅된 연마 제품 필요 조건 및 코팅된 연마재에 대한 의도된 연마 용도에 부분적으로 달려있다.

본 발명의 정밀 성형된 입자는 래핑 (lapping) 코팅된 연마 용품에 혼입할 수도 있다. 이 래핑 코팅된 연마 용품은 전면 및 배면을 갖는 지지체와 지지체의 전면에 접착된 연마 코팅을 포함한다. 연마 코팅은 구성 코트를 통하여 분포된 다양한 정밀 성형된 연마 입자를 포함한다.

정밀 성형된 입자는 구조화 연마 용품에 혼입될 수도 있다. 일반적으로, 구조화 연마 입자는 지지체에 접착된 다양한 정밀 성형된 연마 복합체를 포함할 수 있다. 이러한 연마 복합체는 정밀 성형된 입자를 이러한 입자 중의 연마 그릿을 포함하거나 포함하지 않고 포함할 수 있다. 구조화 연마 용품에 대하여, 정밀 성형된 입자의 특정 크기는 약 50 μm 미만, 바람직하게는 약 25 μm 미만인 것이 바람직하다.

코팅된 연마재는 다양한 형태로 전환될 수 있고 벨트, 디스크, 시트, 테이프 단 등을 형성한다. 벨트는 접착 또는 조인트를 포함할 수 있고, 별법으로 벨트는 국제 공개 제93/12911호에 기재된 바와 같이 접착이 없을 수도 있다. 또한, 코팅된 연마재는 감압성 접착제 또는 후크와 루프 부속 시스템을 통하여 지지 패드에 고정될 수 있다.

일반적으로, 부직 연마 용품은 연속된, 매우 높은 다공성 부직 기재를 포함한다. 부직 기재는 섬유를 포함하고 이러한 섬유는 폴리아미드 섬유 (예, 나일론 섬유), 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유, 이의 조합 등일 수 있다. 부직 기재의 섬유는 일반적으로 상호 접촉하는 지점에서 프리본드 코팅 또는 프리본드 접착 매질에 접착된다. 연마층은 이 연속 다공성 부직 기재에 접착된다. 연마층은 연마 그릿 및 구성 코트의 혼합물로 이루어진다. 이 연마층은 구성 코트 전구체와 연마 그릿 또는 정밀 성형된 연마 입자의 혼합물을 코팅 (예, 롤 코팅 또는 분무 코팅)함으로써 형성한다. 별법으로, 부직 연마 용품은 부직 기재 내에 및 부직 기재 상에 존재하는 구성 코트, 구성 코트에 의하여 부직 기재에 접착된 연마층을 포함할 수 있다. 이 부직 연마 용품 구성에서, 구성 코트 및 연마층은 서로 다른 단계에서 적용된다. 또한, 임의의 사이즈 코트는 부직 연마 용품의 두가지 유형에 대하여 연마층 상에 존재할 수 있다. 부직 연마 용품은 시트, 디스크, 롤, 손 패드, 순환 벨트, 휠 등을 포함하는 다양한 형태로 전환될 수 있다.

일반적으로, 접착된 연마 용품은 접착 매질 (예, 경화된 수지 접착제)에 의하여 함께 접착된 다수의 연마 그릿을 포함하여 성형된 덩어리를 형성한다. 접착된 연마재의 바깥쪽 표면의 일부분 이상이 작업편과 접촉하도록 설계한다. 작업편과 접촉하는 바깥쪽 표면은 접착 매질 및 연마층을 포함한다. 연마층은 본 발명의 정밀 성형된 입자를 포함하고 다른 입자를 포함하거나 포함하지 않을 것이다. 이러한 서로 다른 연마층 구조는 하기에 설명될 것이다.

본 발명의 정밀 성형된 입자를 사용하여 제조될 수 있는 수많은 서로 다른 코팅된 연마 용품, 부직 연마 용품, 구조화 연마 용품 및 접착된 연마 용품이 있다. 예를 들면, 연마 층은 실질적으로 연마 그릿과 결합제로 이루어지는 정밀 성형된 입자만을 포함할 수 있다. 별법으로는, 정밀 성형된 연마 입자는 연마 그릿, 연마 보조제, 임의적으로는 다른 첨가제 및 결합제를 포함할 수 있다.

다른 예에서는, 연마층은 개별 연마 그릿 및 정밀 성형된 연마 입자를 포함할 수 있다. 개별 연마 그릿 및 정밀 성형된 입자 중의 연마 그릿은 동일하거나 또는 다를 수 있다. 개별 연마 그릿은 무작위적인 형태이거나 막대 또는 삼각형과 같은 형태일 수 있다. 이러한 성형된 개별 연마 그릿은 미국 특허 제5,009,676, 5,035,723, 5,090,968, 5,103,598, 5,201,916 및 5,366,523호에 더 설명되어 있다. 개별 연마 그릿 및 정밀 성형된 연마 입자 중의 연마 그릿의 입자 크기는 동일하거나 또는 다를 수 있다.

또 다른 예에서, 연마층은 개별 연마 그릿 및 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 본질적으로 연마 보조제 및 결합제로 이루어진다. 유사하게, 연마층은 정밀 성형된 연마 입자 및 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 개별 정밀 성형된 연마 입자의 입자 크기 및 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 입자 크기는 동일하거나 또는 다를 수 있다. 연마층의 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 표면적 백분율은 약 5 내지 90, 바람직하게는 20 내지 40 범위이다. 또한 연마 용품을 제조하는 방법은 정밀 성형된 연마 보조제 입자 상, 아래 및(또는) 사이에 개별적 연마 그릿을 야기할 수 있다.

정밀 성형된 연마 보조제 입자는 연마 용품에서 매우 유리한 잠재력을 갖는다. 몇가지 경우에서 접착 매질은 연마 보조제와 상용성이 아니다. 예를 들면, 레졸 페놀계 수지는 접착 매질에 대한 전구체로 사용되고 이 레졸 페놀계 수지는 경화되거나 염기성 pH로 가교결합된다. 일부 경우에서, 칼륨 테트라플루오로보레이트와 같은 산성 연마 보조제가 요구된다. 이러한 상황에서, 칼륨 테트라플루오로보레이트는 특정 레졸 페놀계 수지의 중합을 방해할 수 있다. 이러한 정도의 방해는 특정 레졸 페놀게 수지의 화학에 부분적으로 달려있다. 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 결합제 내에 본질적으로 캡슐화되는 연마 보조제를 가질 수 있다. 그러므로, 이 입자 내의 연마 보조제는 접착 매질의 경화 또는 중합에 최소로 작용한다.

다수의 연마 입자 및 연마층에 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 포함하는 연마 입자를 갖고 접착 매질 중에 연마 보조제를 포함하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 접착 매질 중의 연마 보조제는 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 연마 보조제와 동일하거나 서로 다르다.

또 다른 실시예에서, 연마 층은 개별적 연마 그릿과 정밀 성형된 로딩 방지 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 정밀 성형된 로딩 방지 입자는 로딩 방지 물질과 결합제를 포함한다. 개별적 정밀 성형된 연마 입자의 입자 크기 및 정밀 성형된 로딩 방지 입자의 입자 크기는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 개별적 연마 그릿과 정밀 성형된 로딩 방지 입자 간의 부피 비는 개별적 연마 그릿 약 0.1 내지 10 부 대 정밀 성형된 로딩 방지 입자 0.1 내지 10 부 범위일 수 있다. 연마 입자의 제조 방법은 또한 정밀 성형된 로딩 방지 입자 상, 아래 및(또는) 사이에 개별적 연마 그릿을 야기할 수 있다.

유사하게, 연마층은 정밀 성형된 연마 입자 및 정밀 성형된 충전제 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 유사한 예로, 연마층은 개별적 연마 그릿과 정밀 성형된 충전제 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 정밀 성형된 충전제 입자는 충전 재료와 결합제를 포함한다. 개별적 연마 그릿 또는 정밀 성형된 연마 입자, 및 정밀 성형된 충전제 입자 간의 부피 비는 개별적 연마 그릿 또는 정밀 성형된 연마 입자 약 0.1 내지 10 부 대 정밀 성형된 충전제 입자 0.1 내지 10 부 범위이다. 또한 연마 용품의 제조 방법은 정밀 성형된 연마 보조제 입자 상, 아래 및(또는) 사이에 개별적 연마 그릿 또는 정밀 성형된 연마 입자를 야기할 수 있다.

또한, 연마층은 정밀 성형된 연마 입자 및 희석제 입자를 포함할 수 있다. 이러한 희석제 입자는 1) 무기 입자 (비연마 무기 입자), 2) 유기 입자, 3) 무기 입자 및 결합제의 혼합물을 포함하는 희석제 입자 복합체 및 4) 유기 입자 및 결합제의 혼합물을 포함하는 희석제 입자 복합체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이러한 희석제 입자의 입자 크기는 약 0.01 내지 1500 μm, 바람직하게는 1 내지 1000 μm 범위일 수 있다. 희석제 입자는 정밀 성형된 연마 입자와 입자 크기 및 입자 크기 분포가 동일할 수 있다. 별법으로는, 희석제 입자는 정밀 성형된 연마 입자와 입자 크기 및 입자 크기 분포가 다를 수 있다. 정밀 성형된 연마 입자 대 희석제 입자의 중량 비는 본 발명의 정밀 성형된 연마 입자 약 1 내지 99 부 대 희석제 앱자 1 내지 99 부, 전형적으로는 본 발명의 정밀 성형된 연마 입자 10 내지 90 부 대 희석제 입자 10 내지 90 부, 바람직하게는 본 발명의 정밀 성형된 연마 입자 25 내지 75 부 대 희석제 입자 25 내지 75 부, 보다 바람직하게는 정밀 성형된 연마 입자 35 내지 65 부 대 희석제 입자 35 내지 65 부, 가장 바람직하게는 정밀 성형된 연마 입자 50 내지 50 부 대 희석제 입자 50 내지 50 부 범위일 수 있다.

연마층의 정밀 성형된 입자의 서로 다른 구조의 설명은 연마 용품 중의 정밀 성형된 입자의 서로 다른 용도를 제한하지는 않고 단지 예시한다.

본 발명의 다른 한 면은 새로운 코팅 연마 용품 및 코팅 연마 용품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 코팅 연마 용품은

(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) 구성 코트에 의하여 지지체의 전면에 결합된, 다수의 연마 그릿을 포함하는 연마층, 및

(d) 연마층 상에 존재하는 사이즈 코트

를 포함하며, 사이즈 코트는

(1) 고화된 접착 매질 및

(2) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자로 이루어진다.

본 발명의 코팅 연마 용품 제조 방법은

(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체를 제공하는 단계;

(b) 지지체의 전면 상에 구성 코트 전구체를 도포하는 단계;

(c) 다수의 연마 그릿을 구성 코트 전구체 내로 도포하는 단계;

(d) 지지체, 구성 코트 전구체 및 연마 그릿을, 구성 코트 전구체를 적어도 부분적으로 고화시켜 고화된 구성 코트를 형성하는 조건에 두는 단계;

(e) 연마 그릿 상에 사이즈 코트 전구체를 도포하는 단계;

(f) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 사이즈 코트 전구체 내로 도포하는 단계; 및

(g) 지지체, 고화된 구성 코트, 연마 그릿 및 사이즈 코트 전구체를, 사이즈 코트 전구체를 적어도 부분적으로 고화시켜 코팅 연마 용품을 형성하는 조건에 두는 단계

로 이루어진다.

코팅 연마 용품은 다음과 같은 과정에 따라 제조할 수 있다. 전면과 배면을 갖는 지지체를 마련한다. 지지체의 전면을 수지 접착제로 이루어진 제1 경화성 접착 매질 (통상 구성 코트로 지칭됨)로 코팅한 다음 정밀 성형된 연마 보조제 입자 및, 경우에 따라서는 개별 연마 그릿을 제1 경화성 접착 매질 내로 코팅 또는 도포한다. 정밀 성형된 연마 보조제 입자 및 임의적인 연마 그릿은 적하 코팅 또는 정전 코팅시킬 수 있다. 제1 경화성 접착 매질을 이어서 고화시키거나 부분경화시켜 경화된 수지 접착제를 형성시킨다. 경우에 따라서는, 수지 접착제로 이루어진 제2의 경화성 접착 매질 (통상 사이즈 코트로 지칭됨)을 정밀 성형된 입자 위로 도포하고 고화 또는 경화시켜 경화도니 수지 접착제를 형성시킬 수 있다. 제2 경화성 접착 매질은 제1 경화성 접착 매질의 고화 또는 경화 이전에, 또는 이후에 도포할 수 있다.

이와 다르게는, 개별 연마 그릿을 먼저 제1 접착 매질에 코팅 또는 도포한 다음 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 최외측에 코팅할 수 있다.

정밀 성형된 입자의 외측 표면에 코팅을 입히는 것은 본 발명의 범위 내에 속한다. 이 코팅은 연속적이거나 비연속적일 수 있다. 상기 입자에 적합한 코팅의 예로는 금속 코팅, 금속 산화물 코팅, 탄화물 코팅, 질화물 코팅, 붕화물 코팅, 탄소 코팅, 다이아몬드 코팅, 다이아몬드양 탄소 코팅 등이 있다. 이와 다르게는, 상기 입자의 표면에 유기 코팅이 존재할 수 있다. 유기 코팅 역시 충전제, 커플링제, 대전방지제, 연마 보조제 등을 함유할 수 있다.

코팅의 선택 및 그 양은 입자의 목적하는 성질에 따라 달라질 것이다. 예를 들면, 일부 코팅은 역반사 입자가 생성되게 할 것이다. 그와 다른 경우로는 일부 코팅은 다른 재료 또는 기재에 대한 입자의 부착성을 개선시킬 것이다.

정밀 성형된 입자를 유동 연마 슬러리로 사용하는 것 역시 본 발명의 범위 내에 속한다. 이러한 연마 슬러리는 대개 정밀 성형된 입자와 액체 매질의 혼합물로 이루어진다. 정밀 성형된 입자는 연마 그릿(들), 연마 보조제(들), 충전제(들) 또는 윤활제(들)을 더 함유할 수 있다. 정밀 성형된 입자 결합제, 연마 그릿 및 연마 보조제 또는 윤활제를 함유할 수 있는 것 역시 본 발명의 범위 내에 속한다. 연마 그릿, 연마 보조제 및 충전제는 앞서 상세히 설명하였다. 윤활제의 예로는 왁스, 지방산의 금속염, 황 함유 화합물, 흑연, 이황화몰리브데늄, 활석, 질화붕소, 실리콘, 실리콘 오일, 폴리글리콜, 인산 에스테르, 규산 에스테르, 네오펜틸 폴리올 에스테르 및 폴리페닐 에테르, 플루오르 함유 화합물, 광유 및 이들의 혼합물 등이 있다. 액체 매질은 일반적으로 물 (탈이온수, 수도물 또는 증류수를 포함)이며, 때로는 유기 용매이다. 때로는 액체가 물과 다른 첨가제, 예컨대 윤활제, 방청제, 커플링제, 소포제, 항균제, 탈지 물질, 오일, 연마 보조제, 에멀젼화된 유기 화합물, 절삭액, 비누, 왁스, 이들의 혼합물 등의 혼합물이다.

유동 연마 슬러리는 샌드블라스팅 유형의 가공에 사용될 수 있다. 다른 방법으로는, 유동 연마 슬러리를 랩판 또는 연마 패드와 함께 랩 다듬질 또는 윤내기에 사용할 수 있다. 랩판은 금속판, 세라믹판 등과 같은 단단한 재료면 된다. 연마 패드는 발포체 패드 (폴리우레탄 발포체 패드 포함), 중합체 재료 (예, 폴리아미드 재료, 고무 재료 등) 등과 같은 가요성 재료면 된다. 연마 패드는 비교적 단단한 기재 (예, 강성 플라스틱 또는 금속)와 강성 기재에 접착된 폴리우레판 발포체로 된 복합재일 수도 있다. 랩판 및(또는) 연마 패드의 외측 표면은 매끄럽거나, 텍스춰, 패턴이 있거나, 불연속적일 수 있다.

본 발명의 또다른 일면은 작업편의 외측 표면을 다듬질하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은

(a) 자유 라디칼 경화성 수지로 이루어진 결합제 전구체로부터 형성된 결합제 중에 분산되어 있는 다수의 연마 그릿으로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 입자를 제공하는 단계;

(b) 외측 표면을 가진 하나 이상의 작업편을 제공하는 단계;

(c) 상기 작업편 중 하나 이상과 상기 다수의 정밀 성형된 연마 입자를 수용할 수 있는 챔버를 가진 용기를 제공하는 단계;

(d) 상기 작업편이 상기 다수의 정밀 성형된 연마 입자의 일부분에 대해 선회하여 정밀 성형된 연마 입자가 작업편의 외측 표면을 다듬질하도록 하는 단계

로 이루어진다.

본 발명의 또다른 일면은 작업편 외측 표면을 다듬질하는 방법에 대한 것이다. 이 방법은

(a) 하나 이상의 연속면을 가진 3차원 입체이며, 상기 연속면에는 3차원 입체내의 공동으로의 입구를 제공하는 하나 이상의 개구부가 형성되어 있는 제조 도구를 제공하는 단계,

(e) 상기 하나 이상의 공동을 상기 경화 대역를 통하여 연속적으로 이동시켜 상기 결합제 전구체를 적어도 부분적으로 경화시킴으로써 결합제 전구체가 도입된 공동의 부분과 일치하는 형태를 갖는 고화된, 취급 가능한 결합제를 제공하는 단계,

(f) 상기 하나 이상의 공동으로부터 상기 결합제를 수거하는 단계,

(g) 결합제를 전환시켜 정밀 성형된 입자를 형성하는 단계,

(h) 결합제를 함유하는 다수의 상기 정밀 성형된 입자를 제공하는 단계,

(i) 외측 표면을 가진 하나 이상의 작업편을 제공하는 단계,

(j) 상기 작업편 중 하나 이상과 상기 다수의 정밀 성형된 입자를 수용할 수 있는 챔버를 가진 용기를 제공하는 단계,

(k) 상기 작업편이 상기 다수의 정밀 성형된 연마 입자의 일부분에 대해 선회하여 정밀 성형된 연마 입자가 작업편의 외측 표면을 다듬질하도록 하는 단계

로 이루어진다.

이러한 정밀 성형된 입자가 연마 그릿, 윤활제, 충전제, 연마 보조제 및 이들의 혼합물 중 1종 이상을 더 함유하는 것이 바람직하다.

용기는 내부에 챔버를 가진 적당한 용기이면 된다. 챔버는 작업편과 다수의 정밀 성형된 입자 및 경우에 따라서는 액체 매질을 수용할 수 있는 구조물이다. 챔버에는 정밀 성형된 입자가 효과적으로 작업편 외측 표면을 다듬질하기에 충분한 여유 공간이 있어야 한다.

정밀 성형된 입자는 입자가 연마 용품내에 포함되든 유동 슬러리로 사용되든 상관없이 작업편의 외측 표면의 일부를 다듬질하도록 설계할 수 있다. 다듬질이라는 용어는, 입자가 작업편의 외측 표면의 일부를 제거하는 것 (예, 연마), 작업편의 외측 표면에서 찌꺼기 (먼지, 기름, 그리스 등과 같은 원치않는 물질을 포함)를 제거하는 것 (예, 클리닝), 작업편의 표면 조도 (예, 스크래치 깊이)를 감소시키는 것 (예, 광내기 또는 버핑) 중 하나 이상을 해낸다는 뜻이다.

본 발명은 다양한 작업편 표면을 다듬질하는 데 이용할 수 있다. 이러한 작업편 표면에는 금속 (연강, 탄소강, 스테인레스강, 회주철, 티타늄, 알루미늄 등을 포함), 합금 (구리, 황동 등), 특이 합금, 세라믹, 유리, 목재 (소나무, 참나무, 단풍나무, 느릅나무, 호두나무, 히코리, 마호가니, 벚나무 등), 목재양 재료 (파티클 보드, 합판, 베니어판 등), 복합재, 도장된 표면, 플라스틱 (열가소성 플라스틱 및 강화 열가소성 플라스틱 포함), 석재 (보석, 대리석, 화강암 및 준보석 포함), 자기 매체 등이 있다. 유리 작업편의 또다른 예로는 유리 텔레비젼 스크린, 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 표면, 창문 (가정의 유리창, 사무실 유리창, 차창, 비행기 유리창, 기차 유리창, 버스 유리창 등), 유리 진열장, 거울 등이 있다.

작업편은 평평하거나, 일정한 모양 또는 윤곽이 있을 수 있다. 구체적인 작업편의 또다른 예로는 금속 엔진 부품 (캠축, 크랭크축, 엔진 블록 등을 포함), 수동 공구, 단조금속, 광섬유 연마재, 캐스킷, 가구, 목재 캐비닛, 터빈 블레이드, 도장된 자동차 부품, 자기 매체 (하드 디스크 표면처리, 플로피 디스크 등) 등이 있다.

특정한 다듬질 용도에 따라 연마 계면에 가해지는 압력은 약 0.01 kg에서 100 kg을 넘는 범위, 전형적으로는 0.1 내지 10 kg 범위이다. 역시 용도에 따라서, 연마 용품 또는 유동 입자와 작업편 외측 표면간의 계면에 액체가 존재할 수 있다. 이 액체는 물 및(또는) 유기 용매일 수 있다. 액체는 윤활제, 녹 방지제, 커플링제, 소포제, 항박테리아 화합물, 탈지 화합물, 오일, 연마 보조제, 유화 유기 화합물, 절삭유, 비누, 왁스, 이의 혼합물 등과 같은 첨가제를 더 포함한다. 연마 용품은 사용 중에 연마 계면에서 진동할 수 있다.

연마 용품은 손으로 사용할 수 있거나 기계와 함께 사용할 수 있다. 예를 들면, 연마 용품은 무작위 궤도 도구 또는 회전 도구에 고정될 수 있다. 하나 이상의 연마 용품 및 작업편 바깥면은 다른 것과 같이 움직인다.

코팅된 부직 연마 용품을 시트, 디스크, 연속 길이 롤, 벨트 등과 같은 형태로 전환할 수 있다. 연마 용품이 작업편과 같이 움직이지 않는다면, 연마 용품은 원하는 형태로 움직일 수 있고 이는 특정 연마 용도에 크게 달려있다. 예를 들면, 연마 용품은 앞뒤로, 회전식으로, 나선형으로, 타원형으로 또는 무작위로 움직일 수 있다. 또한 연마 용품은 연마 도중에 진동하고(거나) 떨릴 수 있다.

작업편 바깥면이 연마 중에 정지되어 있거나 또는 별법으로 작업편 바깥면이 연마 중에 연마 용품과 같이 움직일 수 있는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 작업편 바깥면이 연마 용품과 같이 움직이지 않는다면, 연마 용품은 원하는 방식으로 움직일 수 있고 이는 특정 연마 용도에 크게 달려있다. 예를 들면, 작업편 바깥면은 앞뒤로, 회전식으로, 순환형으로, 나선형으로, 타원형으로 또는 무작위로 움직일 수 있다. 또한 작업편 바깥면은 연마 도중에 진동하고(거나) 떨릴 수 있다.

정밀 성형된 입자가 분사 매체로 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 이 면에서, 이러한 입자를 작업편의 바깥면에 (비교적 고속으로) 분사한다. 정밀 성형된 입자는 본질적으로 단지 결합제로 이루어질 수 있다. 별법으로는 정밀 성형된 입자는 연마 그릿, 연마 보조제, 윤활제 또는 이의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

또한, 견인 조절 또는 미끄럼 방지 용품에 정밀 성형된 입자를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 예를 들면, 정밀 성형된 입자는 지지체에 접착될 수 있고 결과의 견인 조절 용품을 바닥, 계단, 발판, 갑판, 컴퓨터 마우스 패드, 보도, 램프, 경사로, 좁은 통로, 매트 등에 고정한다. 견인 조절 용품을 감압성 접착제, 제거 가능한 접착제, 후크와 루프 부착 또는 영구 접착제로 고정할 수 있다. 이 방식으로, 이 견인 조절 용품은 정밀 성형된 입자와 접촉하는 표면을 상당히 연마하지만, 건인 조절 용품은 전형적으로는 상승된 마찰 계수를 제공하여 잠재적인 미끄러짐을 감소시킨다. 견인 조절 용품이 본질적으로 코팅된 연마 용품, 즉 구성 및 사이즈 코트와 유사한 구성을 갖는 것도 가능하다. 별법으로는, 정밀 성형된 입자를 접착제 (바람직하게는 유동 가능한 접착제)에 혼합하여 생성되는 조성물을 바닥, 계단, 발판, 갑판, 컴퓨터 마우스 패드, 보도, 램프, 경사로, 좁은 통로, 매트 등에 입히거나 코팅하였다. 이 견인 조절 조성물을 표면에 입힌 후에, 접착제는 고화되어 견인 조절 용품을 형성한다. 견인 조절 용품에 사용되는 정밀 성형된 입자는 본질적으로 결합제만으로 이루어질 수 있다. 별법으로는 정밀 성형된 입자는 연마 그릿, 충전제, 윤활제 또는 이의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 정밀 성형된 입자를 함유하는 견인 조절 용품은 실내 또는 실외 용도에 사용할 수 있다. 필라메ㅌ느 또는 강모에 정밀 성형된 입자를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 강모는 전형적으로는 약 15 내지 2500 μm, 전형적으로는 약 25 내지 2000 μm, 바람직하게는 50 내지 1500 μm의 직경을 가질 것이다. 강모는 약 1 이상, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 약 10 이상의 가로세로비를 가질 수 있다. 이러한 다수의 강모는 함께 제조되어 솔을 형성한다. 이 브러시는 평붓 또는 회전 솔일 수 있다. 솔 형상의 예는 미국 특허 제3,924,286, 4,627,127 및 5,016,311호에 더 설명되어 있다. 이러한 강모는 이러한 입자 내의 연마 그릿을 포함하거나 포함하지 않고 정밀 성형된 입자를 포함할 수 있다. 강모에 비하여, 정밀 성형된 입자의 입자 크기가 약 50 μm, 바람직하게는 25 μm 미만인 것이 바람직하다. 강모는 압출성형되거나 분사 성형될 수 있다. 특히 바람직한 솔 구조는 다수의 단일 강모를 갖는 유연한 기부를 포함하는 것이다. 솔은 분사 성형된 열가소성 재료이다.

본 발명의 다양한 변형과 개조는 본 발명의 범주와 정신으로부터 벗어나지 않는 범위 한에서 당업자들에게 명백할 것이고, 본 발명이 본 명세서에서 설명되는 예시적인 실시양태를 부당하게 제한하지 않는다는 것이 이해되어져야 한다.

하기의 비제한적 실시예는 본 발명을 더 설명할 것이다. 실시예에서 모든 부, 백분율, 비 등은 달리 지시되지 않는다면 중량 기준이다.

표 1에 기재된 약자 및 상품명은 실시예에 사용된다.

물질 명칭

명칭	물질
TMPTA	상품명 "Sartomer 351"로 Sartomer (미국 펜실바니아주 엑스톤 소재)에서 시판되는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트
TATHEIC	상품명 "Sartomer 368"로 Sartomer에서 시판되는 트리스(히드록시 에틸) 이소시아누레이트의 트리아크릴레이트
PHI	상품명 "IRGACURE 369"로 Ciba Geigy Company에서 시판되는 2-벤질-2-N,N-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논
KBF₄	평균 입자 크기가 약 10 μm인 칼륨 테트라플루오로보레이트 분쇄 보조제 미립자
CRY	Washington Mills에서 시판되는 나트륨 알루미늄 플루오라이드 분쇄 보조제 미립자
CAO1	상품명 "321 Cubitron" 연마 입자로 3M Compoany (미국 미제소타주 세이트 폴 소재)에서 시판되는 알파 알루미나, 마그네시아 및 희토류 산화물 조절제를 포함하는 산화 세라믹 알루미늄 분쇄 보조제 미립자
MSCA	상품명 "A-174"로 Union Carbide Corp.에서 시판되는 3-메타크릴옥시프로필-트리메톡시 실란 커플링제
ASF	상품명 "OX-50"으로 DeGussa Corp. (미국 뉴저지주 리치필드 파트 소재)에서 시판되는 평균 표면적이 50 m²/g인 무정형 실리카 입자
PVC	상품명 "Geon 103EPF-76"으로 Geon Company (미국 오하이오주 클리블랜드 소재)에서 시판되는 폴리비닐클로라이드
PETA	상품명 "Sartomer 444"로 Sartomer에서 시판되는 펜타에리트롤 트리아크릴레이트
RPR1	물/2-에톡시에탄올 중의 고체가 74 %이고, 수산화 나트륨 촉매, 25℃에서 대략 2,000 센티푸아즈인 레졸 페놀계 수지
RPR2	물 중의 고체가 74 %이고, 수산화 칼륨 촉매, 25℃에서 대략 2,000 센티푸아즈인 레졸 페놀계 수지
PH2	상품명 "IRGACURE 651"로 Ciba Geigy Company에서 시판되는 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-에타논
BAO	Villach (오스트리아)로부터의 180 등급 갈색 용융 산화 알루미늄 연마 그릿
GUAM	펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 갖는 글리콜우릴 아크릴아미드 수지; 이 물질은 미국 특허 제5,055,113호에 기재된 것과 유사한 방법으로 제조됨
DAP	디아크릴로일에ㅐ틸프탈레이트; 이 물질은 미국 특허 제3,336,418호에 기재된 것과 유사한 방법으로 제조됨
NPGDA	상품명 "Sartomer 247"로 Sartomer에서 시판되는 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트
Q₂	상품명 "Q2"로 Dow Corning으에서 시판되는 소포제
CACO₃	평균 입자 크기가 약 15 μm인 탄산칼슘 충전제
CASIO₃	평균 입자 크기가 약 18 μm인 규산칼슘 충전제
WA	상품명 "Disperbyk 111"로 Byk Chemie USA (미국 코넥티커트주 월링포드 소재)에서 시판되는 습윤제

정밀 성형된 입자는 하기에 기재된 일방적 방법 중 하나에 따라서 제조한다. 이러한 정밀 성형된 입자를 하기에 기재된 코팅된 연마 용품을 제조하기 위한 일반적 방법에 따라서 코팅된 연마 용품으로 혼힙하였다. 연마 용품을 하기에 기재된 하나의 시험 방법을 따라 시험하였다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법

캐리어 웹의 배면 상에 설치된 초음파 혼을 제외하고는 도 8에 예시된 것과 유사한 기구에서 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 연속적 웹 형태인, 특정 치수를 가진 일련의 공동을 포함한 제조 도구를 제공하였다. 이러한 공동은 제조 도구가 정밀 성형된 입자의 목표 형태 및 치수와 실질적으로 역이 되도록 미리 결정된 상태 또는 배열로 정렬하였다. 제조 도구는 마스터 기구 상에 폴리프로필렌 물질을 압출성형하여 미리 형압된 폴리프로필렌 열가소성 물질로부터 제조하였다. 니켈 마스터 기구도 특정 치수 및 형태를 가진 일련의 공동을 포함하였다. 니켈 마스터 기구를 절단 널링 방법을 통하여 제조하였다. 제조 도구는 사각형 기부를 갖고 기부들이 서로 접하도록 배열된 각뿔형의 공동 형태였다. 각뿔의 높이는 약 560 μm이고 기부의 각 면의 길이는 약 1490 μm이었다. 공동을 함유한 제조 도구의 표면은 도6에 도시된 제조 도구의 단편과 유사하다. 제조 도구가 약 30 psi의 장력으로 풀림부를 떠날 때, 51 μm 두께의 폴리에스테르 필름 캐리어 웹은 제2 풀림부를 떠났다. 폴리에스테르 필름은 에틸렌 아클리산 공중합체 프라이머를 포함하였다. 결합제 전구체를 약 51 μm의 고정된 간격으로 롤 코터 상 나이프로 제조 도구의 공동에 도포하였다. 결합제 전구체를 함유하는 제조 도구의 일부분은 닙 압력이 약 60 psi인 닙 롤에 의하여 캐리어 웹과 접촉하게 되었다. 결합제 전구체 및 캐리어 웹을 함유하는 제조 도구의 일부분은 축 주위를 회전하는 만드렐과 마주친다. 그 다음에, 방사 에너지를 제조 도구를 통하여 결합제 전구체로 투과하였다. 방사 에너지원은 "D" 전구를 포함하고 600 watt/inch (240 watt/inch)에서 작동하는 Fusion, Inc.에서 시판되는 4개의 자외선 램프이었다. 에너지원에 노출될 때, 결합제 전구체는 고화된, 취급 가능한 결합제로 전환되었다. 고화된, 취급 가능한 결합제를 함유하는 제조 도구 및 캐리어 웹 모두를 만드렐에 의하여 경화 대역을 통하여 이동시켰다. 캐리어 웹은 닙 롤 부근에서 결합제를 함유하는 제조 도구로부터 분리되었다. 초음파 혼 (Branson에서 시판되는 모델 번호 108)은 캐리어 웹 뒤에 직접 위치했다. 초음파 혼은 높이 작동되고 캐리어 웹으로부터 입자의 제거를 용이하게 하였다. 그 다음에, 캐리어 웹은 약 100 psi의 인장 압력으로 되감기부에 다시 감겼다. 이는 약 130 feet/min (40 m/min) 내지 180 feet/min (55 m/min)으로 작동되는 연속 공정이다.

이러한 입자를 캐리어 웹으로부터 두 가지 방식, 즉, 이산된 입자 또는 입자 시트로 제거하였다. 이러한 이산 입자들도 개별 입자의 이중상태 또는 삼중상태를 포함하였다.입자의 25 % 미만을 캐리어 웹으로부터 입자 시트로 제거한다면, 결과의 입자 (이산 입자 및 입자 시트를 포함하는)를 입자 시트로부터 이산 입자를 분리하기 위하여 먼저 선별하였다. 이어서 입자 시트를 강철 또는 세라믹 슬러그를 사용하여 시멘트 내에 볼 밀링하였다. 슬러그는 3/4 인치 (1.9 cm) 지름으로 1 인치 (2.54 cm) 길이이다. 이산 입자에 손상을 피하기 위하여 볼 밀링 중에 주의를 기울인다. 볼 밀링 이후에, 입자를 2번째 선별하였다. 입자의 약 25 % 이상을 입자 시트로 캐리어 웹으로부터 제거한다면, 결과의 입자를 상기에 설명된 바와 유사한 방식으로 볼 밀링하였다. 볼 밀링 이후에 입자를 선별하였다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 II

다음에 설명된 변화를 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 I과 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 50 feet/min (15 m/min)으로 공정을 수행하고 단지 1개의 자외선 램프가 있었다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 III

공동의 치수가 다른 것을 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 II와 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 각뿔의 높이는 약 330 μm이고 기부의 각 면의 길이는 약 860 μm이다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 IV

2개의 자외선 램프가 있고 2개의 램프를 600 watt/inch (240 watt/cm)에서 작동하는 것을 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 I과 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 V

공동의 치수가 다른 것을 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 IV와 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 각뿔의 높이는 약 330 μm이고 기부의 각 면의 길이는 약 860 μm이다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 VI

공동의 치수가 다른 것을 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 IV와 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 각뿔 기부의 길이는 약 1384 μm, 측면의 길이는 약 1295 μm이고, 각뿔의 높이는 약 530 μm이다. 이러한 형태는 미국 특허 출원 제5,152,917호의 도 1에 예시되어 있다. 또한, 마스터 기구는 절단 널링 가공이 아니라 다이아몬드 회전 가공으로 제조하였다.

정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 VII

다음의 설명된 변화를 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 I과 유사한 방식으로 정밀 성형된 입자를 제조하였다. 공동의 치수를 각뿔 기부의 길이가 약 706 μm이고 각뿔의 높이가 약 240 μm가 되도록 변화하였다. 또한 단지 2개의 자외선 램프를 사용하고 작동 속도를 250 feet/min (76 m/min)으로 증가시켰다.

코팅 연마 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 I

분쇄 보조 정밀 성형된 입자를 가황 섬유로 제조된 지지체을 갖는 코팅 연마 디스크에 혼입하였다. 이러한 파이버 디스크는 개별적으로 제조되고 중앙 구멍의 지름이 2.2 cm이고 지름이 17.8 cm이다. 구성 코트는 통상적 탄산칼슘으로 충진된 레졸 페놀계 수지 (48 % 수지, 52 % CaCO₃)이다. 정밀 성형된 입자를 먼저 구성 코트 전구체로 액적 코팅하였다. 이어서, 등급 50인 CAO1 연마 그릿을 분쇄 보조제 입자 상 및 구성 코트로 약 14 g/디스크의 중량으로 정전기적으로 코팅하였다. 결과물을 약 88℃에서 약 90 분 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 부분적으로 경화하였다. 다음에, 사이즈 코트를 연마 그릿/정밀 성형된 입자 층 상에 칠하였다. 사이즈 코트도 통상적인 크리올라이트 충진된 레졸 페놀계 수지 (32 % 수지, 68 % 크리올라이트)이다. 결과물을 약 93℃에서 약 90 분 동안 이어서 100℃에서 12 시간 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 완전히 경화시켰다. 습윤 구성 코트 중량은 대략 4 g/디스크이고 습윤 사이즈 코트 중량은 대략 9 내지 10 g/디스크이다. 파이버 디스크는 시험 이전에 굴곡되고 45 % 상대 습도에서 7 일간 습윤시켰다.

코팅 연마 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 II

분쇄 보조 정밀 성형된 입자를 가황 섬유로 제조된 지지체을 갖는 코팅 연마 디스크에 혼입하였다. 이러한 파이버 디스크는 개별적으로 제조되고 중앙 구멍의 지름이 2.2 cm이고 지름이 17.8 cm이다. 구성 코트는 통상적 탄산칼슘 충진된 레졸 페놀계 수지 (48 % 수지, 52 % CaCO₃)이다. 정밀 성형된 입자를 먼저 구성 코트 전구체에 액적 코팅하였다. 이어서, CAO1 연마 그릿을 분쇄 보조제 입자 상 및 구성 코트에 약 14 g/디스크의 중량으로 정전기적으로 코팅하였다. 결과물을 약 88℃에서 약 90 분 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 부분적으로 경화하였다. 다음에, 사이즈 코트를 연마 그릿/정밀 성형된 입자 층 상에 칠하였다. 사이즈 코트도 통상적인 크리올라이트 충진된 레졸 페놀계 수지 (32 % 수지, 68 % 크리올라이트)이다. 결과물을 약 93℃에서 약 90 분 동안 이어서 100℃에서 12 시간 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 완전히 경화시켰다. 그 다음에 통상적 칼륨 테트라플루오로보레이트 충진된 에폭시 수지 수퍼사이즈를 사이즈 코트 상에 코팅하고 이어서 경화시켰다. 구성 코트, 사이즈 코트 및 수퍼사이즈 코트에 대한 코팅 중량은 특정 등급의 CAO1에 대한 통상적 코팅 중량이다.

코팅 연마 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 III

정밀 성형된 연마 입자를 코팅된 연마 용품에 혼입하였다. 코팅된 연마 용품 제조 방법을 연속적으로 수행하고 결과의 코팅 연마 웹을 순환, 무결절 연마 벨트로 전환하였다. 지지체은 새틴으로 엮은 통상적 Y 중량 폴리에스테르 지지체가다. 이 천 지지체을 통상적으로 페놀계 및 페놀/라텍스 천 가공으로 처리하여 지지체의 물리적 특성을 강화하였다. 구성 코트 전구체를 지지체의 전면에 도포하였다. 구성 코트는 통상적 탄산칼슘 충진된 레졸 페놀계 수지 (48 % 수지, 52 % CaCO₃)이고 구성 코트 중량은 290 g/m²이다. 정밀 성형된 입자를 먼저 구성 코트 전구체에 액적 코팅하였다. 결과물을 약 96℃에서 약 60 분 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 부분적으로 경화시켰다. 다음에, 사이즈 코트를 연마 입자 상에 코팅하였다. 사이즈 코트도 통상적인 크리올라이트 충진된 레졸 페놀계 수지 (32 % 수지, 68 % 크리올라이트)이다. 결과물을 약 93℃에서 약 120 분 동안 이어서 107℃에서 10 시간 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 완전히 경화시켰다. 결과의 코팅된 연마 용품을 시험전에 구부렸다.

코팅 연마 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 IV

정밀 성형된 연마 입자를 코팅된 연마 용품에 혼입하였다. 코팅된 연마 용품 제조 방법을 연속적으로 수행하고 결과의 코팅 연마 웹을 순환, 무결절 연마 벨트로 전환하였다. 지지체은 새틴으로 엮은 통상적 Y 중량 폴리에스테르 지지체가다. 이 천 지지체을 통상적으로 페놀계 및 페놀/라텍스 천 가공으로 처리하여 지지체의 물리적 특성을 강화하였다. 구성 코트 전구체를 지지체의 전면에 도포하였다. 구성 코트는통상적 탄산칼슘 충진된 레졸 페놀계 수지 (48 % 수지, 52 % CaCO₃)이고 구성 코트 중량은 290 g/m²이다. 다음에, 등급 36의 갈색 용융 산화 알루미늄 대략 440 g을 구성 코트 전구체에 액적 코팅하였다. 이 다음에, 등급 36의 CAO1 대략 450 g/m²을 갈색 용융 산화 알루미늄 상에 정전기적으로 코팅하였다. 결과물을 약 88℃에서 약 90 분 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 부분적으로 경화시켰다. 다음에, 사이즈 코트를 연마 그릿 상에 코팅하였다. 사이즈 코트도 습윤 중량 대략 380 g/m²에서 통상적인 탄산칼슘 충진된 레졸 페놀계 수지 (48 % 수지, 52 % 탄산칼슘)이다. 사이즈 코트 전구체를 도포한 이후에, 정밀 성형된 분쇄 보조제 입자를 습윤 사이즈 코트 전구체에 액적 코팅하였다. 결과물을 93℃에서 약 120 분 동안 이어서 100℃에서 10 시간 동안 가열하여 레졸 페놀계 수지를 완전히 경화시켰다. 결과의 코팅된 연마 용품을 시험전에 구부렸다.

시험 방법 I

코팅 연마 디스크를 우선 사각 알루미늄 지지 패드 상에 장착하고 나서 1.25 cm x 18 cm 길이의 1018 마일드 스틸 작업편의 면을 연마하기 위해 사용하였다. 디스크를 하중없이 5,500 rpm으로 작동하는 한편, 지지 패드의 디스크가 장착된 사각 가장자리의 부분은 약 5.9 kg의 하중으로 작업편과 접촉하였다. 코팅 연마 디스크는 6 내지 7 °사이의 각도로 작업편과 접촉하였다. 각 디스크는 총 10 분의 연마 시간 동안 1 분 간격 동안 별개의 작업편을 연마하는 데 사용되었다. 총 시험 시간 동안에 제거된 금속의 양 (즉, 총 절삭율)을 측정하였다. 실시예 당 시험된 코팅 연마 디스크가 2개이다.

시험 방법 II

코팅 연마 물질을 36 cm 금속 휠 원주에 부착하였다. 연마 단편의 효과적 절삭 면적은 2.54 cm x 109 cm이다. 사용되는 연마 방법은 각 사이클 사이에 증가하는 하강이송으로 회전하는 접촉 휠 아래에서 작업편이 왕복하는 통상적 표면 연마이다. 연마을 수공법 하에 수행하였다. 이러한 단편으로 연마되는 작업편은 1.27 cm x 36 cm 길이 x 7.6 cm 높이인, 1018 스틸이다. 연마는 1.27 cm x 36 cm 면을 따라서 수행하였다. 금속 휠 속도는 5830 표면 feet/min (1780 표면 m/min)이다. 작업편이 횡단하는 작업대 속도는 20 feet/min (6 m/min)이다. 휠의 하강 이송 증분은 작업편의 0.0127 mm/min이다. 교차 이송은 0.45 inch/패스이다.

시험 방법 III

코팅 연마를 7.6 cm x 335 cm 순환 벨트로 전환하고 일정 하중 표면 연마기 상에 시험하였다. 미리 칭량된 304 스테인레스 스틸 작업편을 대략 2.5 cm x 5 cm x 18 cm를 홀더에 준비하였다. 작업편을 수직으로 위치시키는데, 이때 2.5 cm x 18 cm 면이 그 위로 코팅 연마 벨트가 지나는 직경 약 36 cm의 65 쇼어 A 듀로 미터 톱니 모양의 고무 접촉 휠을 향하였다. 작업편은 이어서 분 당 20 주기의 속도로 18 cm의 경로를 통해 수직으로 왕복되는 동시에, 벨트가 분 당 약 2050 m로 구동될 때 스프링 장착된 플런저가 작업편을 11.3 kg 하중으로 벨트로 밀었다. 1 분 경과의 연마 시간 이후에, 작업편 홀더 조립체를 제거하고 다시 칭량하고, 원래 중량에서 연마된 중량을 감하여 제거된 재료의 양을 계산하고, 새로운 미리 칭량된 작업편 및 홀더를 장치에 준비하였다. 시험 종료점은 40 분이다.

시험 방법 IV

순환 코팅 연마 벨트 (7.6 cm x 335 cm)를 일정 하중 표면 연마기 상에 장치하였다. 벨트는 약 2580 표면 m/min으로 51 cm (20 inch) 직경 알루미늄 접촉 휠 및 유동 휠 상에 회전하였다. 연마될 작업편은 직경 면이 1.9 cm이고 길이가 약 30 cm인 304 스테인레스 스틸 막대이다. 막대의 면을 5 초 동안 0.18 cm/sec의 속도로 연마 벨트로 밀었다. 시험 종료점은 코팅된 연마재가 무디어질 때, 즉, 코팅된 연마재가 실질적으로 작업편을 연마하지 못할 때이다.

시험 방법 V

연마 입자를 203 cm x 6.3 cm 순환 벨트로 전환시키고 Thompson 절삭기에 놓는다. 연마 벨트의 효과적인 절삭 면적은 203 cm x 2.54 cm이다. 작업편은 304 스테인레스 스틸, 2.54 cm 폭 x 17.78 cm 길이 x 10.2 cm 높이이고, 왕복 작업대 상에 장착하였다. 연마는 2.54 x 17.78 cm 면을 따라서 수행하였다. 사용되는 연마 공정은 작업편이 회전 연마 벨트 아래에서 각 패스간 하강이송 증분으로 왕복하는 통상적인 표면 절삭이다. 연마 조건은 대략 254 μm 하강이송, 7.6 m/min 작업대 속도, 및 약 1710 표면 m/초 벨트 속도이다. 연마 벨트 아래의 두개의 연속적인 패스 간에서, 작업편을 물 스프레이 (1 % 녹 방지제 함유)로 냉각시켰다. 시험 종료점은 연마 벨트가 더 이상 효과적으로 절단되지 않을 때이다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 A

본 실시예의 세트는 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 포함하는 코팅된 연마 입자 (실시예 1 내지 6)의 연마 성능과 정밀 성형된 연마 입자 (비교예 A)를 포함하지 않는 코팅된 연마 입자를 비교하였다. 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 다음 변화를 제외하고는, 정밀 형성된 입자를 제조하는 일반적 방법 I에 따라서 제조하였다. 실시예 1 내지 3에 대하여, 하도처리된 폴리에스테르 필름을 연마 보조 전구체 성분과 접촉하기 이전에 20 % 전력으로 작동하는 코로나원에 노출하였다. 연마 보조 슬러리를 먼저 고전단 혼합기를 사용하여 하기 표 2에 기재되 양 (부)으로 TMPTA, TATHEIC, PH1, MSCA 및 ASF를 함께 혼합함으로써 제조하였다. 다음에, 연마 보조제 (KBF₄또는 CRY)를 점차로 결합제 전구체에 가하여 연마 보조 슬러리를 제조하였다. 코팅 연마 입자에 혼입된 정밀 성형된 절삭 보조제 입자의 양 (g/디스크)은 표 2에 포함되었다.

실시예 1 내지 6에 대한 연마 보조제 슬러리의 배합물

물질	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
TMPTA	50	50	50	70	70	70
TATHEIC	50	50	50	30	30	30
PHI	1	1	1	1	1	1
MSCA	1	1	1	1	1	1
ASF	1	1	1	1	1	1
KBF	0	0	0	49	49	49
CRY	50.6	50.6	50.6	0	0	0
	2	2	7	2	5	7

실시예 1 내지 6에 대한 코팅 연마 입자는 코팅 연마 입자를 제조하기 위한 일반적 방법 I에 따라서 제조하였다. 비교예 A에 대한 코팅 연마 입자는 입자가 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 코팅 연마 입자를 제조하기 위ㅎ나 일반적 방법 I에 따라서 제조하였다.

결과의 코팅 연마 입자는 시험 방법 I에 따라서 시험하고 시험 결과는 표 3에서 찾을 수 있었다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 A의 시험 방법 I

실시예	초기 절삭율 (g)	총 절삭율 (g)
1	44.6	146.9
2	45.1	195
3	44.3	221
4	44.1	136.9
5	50.4	197.8
6	48.4	208.5
A	32.7	111.8

실시예 7 내지 13 및 비교예 B 내지 E에 대한 물질의 양

실시예	CAO의 등급	연마 보조제 입자 (g/디스크)	CAO1 (g/디스크)
B	24	0	36
7	24	5	23.5
8	24	2.5	20.5
C	36	0	20
9	36	12	4
D	50	0	21
10	50	2.5	20
11	50	5	14.2
12	50	7.5	12.2
E	80	0	19.5
13	80	5	15

실시예 7 내지 13 및 비교예 B 내지 E에 대한 실험 방법 I

실시예	총 절삭율 (g)
B	264
7	302
8	320
C	121
9	333
D	157
10	196
11	235
12	255
E	115
13	120

실시예 14 내지 28에 대한 연마 슬러리 배합물

물질	실시예 14, 15, 16	실시예 17, 18	실시예 19	실시예 20	실시예 21
TATHEIC	516	0	0	0	0
TMPTA	1204	1720	1720	0	0
PH2	20	20	20	20	20
MSCA	60	60	60	60	60
ASF	30	60	60	20	20
CRY	1200	1200	0	1200	0
BAO	4000	4120	4120	3800	3800
KBF₄	0	0	1200	0	0
GUAM	0	0	0	860	860
DAP	0	0	0	516	516
NPGDA	0	0	0	344	344
Q2	0	0	0	1.5	1.5
CACO₃	0	0	0	0	1200
CASIO₃	0	0	0	0	0

물질	실시예 22	실시예 23	실시예 24	실시예 25, 26	실시예 27, 28
TATHEIC	0	0	0	0	0
TMPTA	0	0	0	0	0
PH2	20	26	26	26	26
MSCA	60	60	60	60	60
ASF	20	0	0	0	0
CRY	0	0	0	0	0
BAO	3800	3600	3600	3500	3600
WA	0	0	0	1.5	1.5
GUAM	860	0	0	0	0
DAP	516	0	0	0	0
NPGFA	344	0	0	0	0
PETA	0	860	860	1190	860
RPR1	0	0	0	689	1160
RPR2	0	1160	1160	0	0
Q2	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
CACO₃	0	1200	0	0	0
CASIO₃	1200	0	1200	1200	1200

실시예 14 내지 28

실시예	연마 입자를 제조하는 일반적 방법	연마 입자 중량 (g/inch²)	크기 중량 (g/inch²)
14	IV	0.53	0.25
15	IV	0.53	0.32
16	IV	0.53	0.42
17	IV	0.35	0.27
18	IV	0.53	0.37
19	IV	0.53	0.299
20	IV	0.53	0.41
21	IV	0.53	0.42
22	IV	0.53	0.41
23	IV	0.53	0.42
24	IV	0.53	0.40
25	IV	0.37	0.27
26	IV	0.44	0.30
27	IV	0.37	0.26
28	IV	0.43	0.28

코팅 연마 벨트는 시험 방법 II에 따라서 시험하고 시험 결과는 표 8에서 찾을 수 있었다. 총 절삭율은 제거되는 금속의 g으로 나타내었다.

시험 방법 II

실시예	총 절삭율 (g)
F	400
14	120
15	142
16	190
17	211
18	180
19	108
20	155
21	135
22	156
23	185
24	310
25	268
26	367
27	265
28	304

실시예 29 내지 31 및 비교예 F

이 실시예는 정밀 성형된 입자 (실시예 29 내지 31)를 포함하는 코팅된 연마재와 정밀 성형된 입자를 함유하지 않는 코팅된 연마재를 비교하였다. 실시예 29의 정밀 성형된 입자를 정밀 성형된 입자를 제조하는 일반적 방법 VII에 따라서 제조하였다. 실시예 30의 정밀 성형된 입자는 공동의 크기를 변화시키는 것을 제외하고는 정밀 성형된 입자를 제조하는 일반적 방법 VII에 따라서 제조하였다. 실시예 30 및 31에 대하여, 각뿔의 높이는 약 350 μm이고 기부의 각 면의 길이는 약 1020 μm이다. 실시예 31의 정밀 성형된 입자는 저속, 150 feet/min (46 m/min)으로 가공하였다. 연마 보조제 슬러리는 고속 전단 혼합기를 사용하여 하기 표 9에 기재된 양 (부)으로 우선 TMPTA, TATHEIC, PH1, MSCA 및 ASF를 함께 혼합하여 제조하였다. 그 다음에, 연마 보조제는 연마 보조제 슬러리를 위하여 결합제 전구체에 가하였다.

실시예 29 내지 31에 대한 연마 보조 슬러리의 배합물

물질	실시예 29	실시예 30	실시예 31
TMPTA	99.01	99.01	99.01
PH1	0.99	0.99	0.99
MSCA	1	1	1
ASF	1	1	1
KBF4	182	182	0
CRY	0	0	136

실시예 29에 대한 코팅된 연마재는 코팅된 연마 용품을 제조하는 일반적 방법 IV에 따라서 제조하였다. 실시예 29에 대하여, 연마 보조제 입자의 중량은 대략 230 g/m²이다.

실시예 30에 대한 코팅된 연마재는 하기의 변화를 제외하고는 코팅된 연마 용품을 제조하는 일반적 방법 IV에 따라서 제조하였다. 연마 보조제 입자를 사이트 코트 전구체에 액적 코팅하지 않았다. 사이즈 코트 전구체를 경화한 이후에, 수퍼사이즈 전구체 코팅을 사이즈 코트 상에 입혔다. 수퍼사이즈 전구체 코팅은 통상적인 크리올라이트 충전된 페놀계 수지이다. 연마 보조제 입자를 대략 180 g/m²의 중량으로 습윤 수퍼사이즈 전구체에 코팅하였다. 그 다음에, 결과의 구조를 가열하여 수지를 경화하였다.

실시예 31에 대한 코팅된 연마재는 하기의 변화를 제외하고는 코팅된 연마 용품을 제조하는 일반적 방법 IV에 따라서 제조하였다. 연마 보조제 입자를 사이트 코트 전구체에 액적 코팅하지 않았다. 연마 보조제 입자를 갈색 산화알루미늄 연마 그릿 대신에 대략 110 g/m²의 중량으로 구성 코트 전구에 액적 코팅하였다. 또한, 통상의 수퍼사이즈 전구체 코팅을 사이즈 코트 상에 입히고, 가열하여 수퍼사이즈 전구체 결합제를 경화하였다. 수퍼사이즈 전구체 코팅은 통상적인 칼륨 테트라플루오보레이트 충전된 용매 기재의 에폭시 수지이다.

비교예 F에 대한 코팅된 연마재는 하기의 변화를 제외하고는 코팅된 연마 용품을 제조하는 일반적 방법 IV에 따라서 제조하였다. 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 사이즈 코트 전구체에 액적 코팅하지 않았다. 또한, 통상의 수퍼사이즈 전구체 코팅을 사이즈 코트 상에 입히고 가열하여 수퍼사이즈 전구체 결합제를 경화하였다. 수퍼사이즈 전구체 코팅은 통상적인 칼륨 테트라플루오보레이트 충전된 용매 기재의 에폭시 수지이다.

실시예 29 내지 31 및 비교예 F에 대한 결과의 코팅된 연마재는 시험 방법 III, IV 및 V에 따라서 시험하였다. 시험 결과는 표 10, 11 및 12에 각각 기재되었다.

실시예 29 내지 31 및 비교예 F에 대한 시험 방법 III

실시예	초기 절삭율 (g)	최종 절삭율 (g)	총 절삭율 (g)
F	113.44	9.68	1316.44
29	100.44	14.16	1612.88
30	102.72	14.13	1595.71
31	121.70	17.15	1910.44

실시예 29, 30 및 31 및 비교예 F에 대한 시험 방법 IV

실시예	총 절삭율 (g)
F	681
29	499
30	555
31	626

실시예 29, 30 및 31 및 비교예 F에 대한 시험 방법 V

실시예	총 절삭율 (g)
F	2664
29	2281
30	2574
31	2672

상기 연마 데이타는 서로 다른 정도의 연마 성능은 서로 다른 연마 조건에 따라 얻을 수 있음을 나타낸다.

실시예 32 내지 40

이 실시예들은 정밀 성형된 연마 보조제 입자에 혼입되는 서로 다른 연마 보조제 미립자를 설명하였다. 이 실시예들에 대한 정밀 성형된 보조제 입자를 형성하는 조성물의 배합물은 표 13에 기재되었다.

실시예 32 내지 40

물질	실시예 32	실시예 33	실시예 34	실시예 35	실시예 36	실시예 37	실시예 38	실시예 39	실시예 40
TMPTA	28	31	57	37	37	29	99.01	99.01	99.01
PH1	0.57	0.8	0.58	0.74	0.74	0.28	0.99	0.99	0.99
KBF₄	17.9	0	0	31.13	0	0	182	182	182
CRY	17.9	17.05	0	0	31.13	70.72	0	0	0
FES^*	0	17.05	0	0	0	0	0	0	0
PVC	0	0	42.24	31.13	31.13	0	0	0	0
* FES는 산화철 연마 보조제임 (FeS₂).

실시예 32 및 37에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 작업 속도가 100 feet/min (30.5 m/min)인 것을 제외하고는 실시예 31과 동일한 방식으로 제조하였다.

실시예 33에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 작업 속도가 50 feet/min (16 m/min)인 것을 제외하고는 실시예 31과 동일한 방식으로 제조하였다.

실시예 34, 35 및 36에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 작업 속도가 100 feet/min (30.5 m/min)인 것을 제외하고는 실시예 31과 동일한 방식으로 제조하였다. 또한, 캐리어 웹으로부터 제거되는 입자는 이산된 입자로 보다는 시트로 떨어지는 경향이 있었다. 이러한 시트를 볼 밀링하여 시트를 이산된 입자로 전환하였다.

실시예 38에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 캐리어 웹이 50 μm 두께의 폴리에스테르 필름이고 코로나 처리제 농도가 25 %인 것을 제외하고는 실시예 29과 동일한 방식으로 제조하였다. 또한, 작동 속도는 150 feet/min (46 m/min)로 변경되었다.

실시예 39에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 캐리어 웹이 50 μm 두께의 폴리에스테르 필름이고 코로나 처리제 농도가 25 %인 것을 제외하고는 실시예 30과 동일한 방식으로 제조하였다. 또한, 작동 속도는 100 feet/min (31 m/min)로 변경되었다.

실시예 40에 대한 정밀 성형된 연마 보조제 입자는 입자의 크기가 서로 다른 것을 제외하고는 실시예 39와 동일한 방식으로 제조하였다. 입자는 높이가 약 560 μm이고 각 면의 기부 길이가 약 1490 μm인 사각뿔이다.

Claims

(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) (1) 다수의 연마 그릿,

(2) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어지고, 연마층 표면적의 약 5 내지 90 %를 점유하는 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자

를 포함하는, 지지체 상의 구성 코트에 결합된 연마층, 및

(d) 연마층 상에 존재하는 사이즈 코트

를 포함하는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 연마층 표면적의 약 20 내지 40 %를 점유하는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 연마 그릿이 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 입방 질화붕소, 가넷, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 2500 μm 범위인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 500 μm 범위인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 형태가 각뿔, 원뿔, 각주, 구체, 및 타원체로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 삼각뿔 형태인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 사각뿔 형태인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 결합제가 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 에틸렌계 불포화 수지, 펜던트 불포화 카르보닐기를 가진 아미노플라스트 수지, 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 가진 이소시아누레이트 유도체 및 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 가진 이소시아네이트 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 결합제 전구체로부터 형성되는 코팅된 연마 용품.
제9항에 있어서, 결합제 전구체가 자유 라디칼 개시제를 더 포함하는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 충전제, 섬유, 대전방지제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제 및 현탁제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 연마 보조제 미립자 5 내지 95 중량 %와 결합제 95 내지 5 중량 %로 이루어진 것인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 연마 보조제 미립자 30 내지 75 중량 %와 결합제 25 내지 70 중량 %로 이루어진 것인 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 연마 보조제 미립자가 염화나트륨, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 플루오르화 규소, 염화칼륨, 염화마그네슘 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 구성 코트가 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 가진 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 사이즈 코트가 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 가진 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제1항에 있어서, 지지체가 종이, 부직 기재, 중합체 필름, 하도처리된 중합체 필름, 천, 가황 섬유, 이의 조합, 및 이의 가공된 형태로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
(a) 접착 매질,

(b) 다수의 연마 그릿,

(c) 결합제와 다수의 연마 보조제 미립자로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자

를 포함하며, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 부피 백분율이 약 5 내지 85 부피 %이고, 접착 매질은 연마 그릿과 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 성형된 덩어리를 형성하는 역할을 하는 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 부피 백분율이 약 5 내지 75 부피 %인 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 연마 그릿이 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 입방 질화붕소, 가넷, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 2500 μm 범위인 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 500 μm 범위인 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자의 형태가 각뿔, 원뿔, 각주, 구체, 및 타원체로 이루어진 군으로부터 선택되는 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 삼각뿔 형태인 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 사각뿔 형태인 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 결합제가 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 에틸렌계 불포화 수지, 펜던트 불포화 카르보닐기를 가진 아미노플라스트 수지, 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 가진 이소시아누레이트 유도체 및 1개 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 가진 이소시아네이트 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 결합제 전구체로부터 형성된 접착된 연마 용품.
제26항에 있어서, 결합제 전구체가 자유 라디칼 개시제를 더 포함하는 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 충전제, 섬유, 정전방지제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제 및 현탁제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 연마 보조제 미립자 5 내지 95 중량 %와 결합제 95 내지 5 중량 %로 이루어진 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 연마 보조제 미립자 25 내지 75 중량 %와 결합제 25 내지 75 중량 %로 이루어진 접착된 연마 용품.
제1항에 있어서, 연마 보조제 미립자가 염화나트륨, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 플루오르화 규소, 염화칼륨, 염화마그네슘 및 이의 혼합물로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 접착된 연마 용품.
제18항에 있어서, 접착 매질이 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 가진 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 접착된 연마 용품.
(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지의 혼합물로 이루어진 결합제 전구체로부터 형성된 결합제 중에 분배된, 다수의 연마 그릿으로 이루어지고, 구성 코트에 의하여 지지체의 전면에 결합된 다수의 정밀 성형된 연마 입자, 및

(d) 정밀 성형된 연마 입자 상에 존재하는 사이즈 코트

를 포함하는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지간의 중량 비가 페놀계 수지 약 10 내지 90 중량부와 자유 라디칼 경화성 수지 약 10 내지 90 중량부 사이인 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지간의 중량 비가 페놀계 수지 약 20 내지 60 중량부와 자유 라디칼 경화성 수지 약 20 내지 60 중량부 사이인 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 연마 그릿이 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 입방 질화붕소, 가넷, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 2500 μm 범위인 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자의 크기가 약 0.1 내지 약 500 μm 범위인 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자의 형태가 각뿔, 원뿔, 각주, 구체, 및 타원체로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 결합제 전구체가 자유 라디칼 개시제를 더 포함하는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 충전제, 섬유, 정전방지제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제 및 현탁제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 연마 그릿 5 내지 95 중량 %와 결합제 95 내지 5 중량 %로 이루어진 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 연마 그릿 25 내지 75 중량 %와 결합제 25 내지 75 중량 %로 이루어진 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 구성 코트가 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 사이즈 코트가 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
제33항에 있어서, 지지체가 종이, 부직 기재, 중합체 필름, 하도처리된 중합체 필름, 천, 가황 섬유, 및 이의 조합, 및 이의 처리된 변형으로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅된 연마 용품.
(a) 접착 매질, 및

(b) 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지의 혼합물로 이루어진 결합제 전구체로부터 형성된 결합제 중에 분배된, 다수의 연마 그릿으로 이루어진 다수의 정밀 성형된 연마 입자

를 포함하며, 결합 매질은 정밀 성형된 연마 입자의 성형된 덩어리를 형성하는 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지간의 중량 비가 페놀계 수지 약 10 내지 90 중량부와 자유 라디칼 경화성 수지 약 10 내지 90 중량부 사이인 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 레졸 페놀계 수지와 자유 라디칼 경화성 수지간의 중량 비가 페놀계 수지 약 20 내지 60 중량부와 자유 라디칼 경화성 수지 약 20 내지 60 중량부 사이인 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 연마 그릿이 용융 산화알루미늄, 세라믹산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 산화세륨, 입방 질화붕소, 가넷, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 약 0.1 내지 약 2500 μm 범위인 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 약 0.1 내지 약 500 μm 범위인 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 각뿔, 원뿔, 각주, 구체, 및 타원체로 이루어진 군으로부터 선택되는 형태인 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 결합제 전구체가 자유 라디칼 개시제를 더 포함하는 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 충전제, 섬유, 정전방지제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소제 및 현탁제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 연마 그릿 5 내지 95 중량 %와 결합제 95 내지 5 중량 %로 이루어진 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 정밀 성형된 연마 입자가 연마 그릿 25 내지 75 중량 %와 결합제 25 내지 75 중량 %로 이루어진 접착된 연마 용품.
제47항에 있어서, 구성 코트가 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 말레이미드 수지, 및 우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 접착된 연마 용품.
(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체,

(b) 지지체의 전면 상에 존재하는 구성 코트,

(c) 구성 코트에 결합된 다수의 연마 그릿, 및

(d) 접착 매질 중에 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자가 부분적으로 매립되어 이루어지는, 연마층 상에 위치하는 사이즈 코트

를 포함하는 코팅된 연마 용품.
(a) 전면 및 배면을 갖는 지지체을 제공하는 단계,

(b) 지지체의 전면 상에 구성 코트 전구체를 도포하는 단계,

(c) 구성 코트 전구체에 다수의 연마 그릿을 적어도 부분적으로 매립시키는 단계,

(d) 구성 코트 전구체를 구성 코트로 전환시키는 단계,

(e) 연마 그릿 상에 접착 매질을 포함하는 사이즈 코트 전구체를 도포하는 단계,

(f) 사이즈 코트 전구체에 다수의 정밀 성형된 연마 보조제 입자를 적어도 부분적으로 매립시키는 단계,

(g) 지지체, 구성 코트, 연마 그릿 및 사이즈 코트 전구체를 사이즈 코트 전구체가 사이즈 코트로 전환되고 코팅된 연마 용품이 형성되는 조건에 노출시키는 단계

를 포함하는, 코팅된 연마 용품의 제조 방법.