KR20030001457A - 유리 연삭을 위한 연마 제품 및 방법 - Google Patents

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토드 제이. 크리스티안슨
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

본 발명은 유리 가공물의 표면을 연삭 또는 연마시키기 위한 고정된 연마 제품 (10)에 관한 것이다. 유리를 연삭시키기 위한 연마 제품 (10)은 다이아몬드 입자 및 임의로 다른 연마 입자를 갖는 응집체를 함유하는 연마 복합재 (11)를 갖는다. 연마 복합재 (11)는 지지체 (14)에 일체로 성형된다. 연마 제품 (10)은 유리를 연삭하는데 사용될 때 높은 원자재 제거 속도를 제공하지만 평활한 표면 피니쉬를 제공한다. 윤활제는 연마 제품의 연삭 특성을 개선시키는데 사용될 수 있다.

Description

유리 연삭을 위한 연마 제품 및 방법 {Abrasive Article and Methods for Grinding Glass}
유리 제품은 가정, 사무실 및 공장에서 렌즈, 프리즘, 거울, CRT 스크린 및 다른 품목의 형태로 광범위하게 발견된다. 표면이 광학적으로 투명하고 결함 및(또는) 결점을 보이지 않을 필요가 있는 이러한 많은 유리 표면은 광학 성분과 함께 사용된다. 결함, 결점 및 미세한 긁힘이 존재한다면 유리 제품의 광학 투명도를 저해할 수 있다. 일부 예에서, 이들 결함, 결점 및(또는) 미세한 긁힘은 유리를 통해 정확하게 보이는 능력을 저해할 수 있다. 광학 성분과 함께 사용된 유리 표면에는 본질적으로 임의의 결함, 결점 및(또는) 긁힘이 없어야 한다.
많은 유리 표면은 곡선화되거나 또는 그와 관련된 반경을 함유한다. 이러한 반경 및 곡선은 일반적으로 유리 성형 과정에서 발생된다. 그러나, 유리 성형 과정의 경과로서 주형 선, 거친 표면, 작은 점 및 다른 작은 결점과 같은 결함이 유리의 외표면에 존재할 수 있다. 그러나, 이러한 결함 및(또는) 결점은 작아도 유리의 광학 투명도에 영향을 미치기가 쉽다. 연마 피니슁 과정은 그러한 결점 및(또는) 결함을 제거하는데 널리 사용되어 왔다. 연마 피니슁은 전형적으로 3가지 주요 과정: 연삭, 정련 및 연마에 속한다.
유리 피니슁은 전형적으로 유동성있는 연마 슬러리로 행해진다. 유동성 연마 슬러리는 물과 같은 액체 매질에 분산된 다수의 연마 입자를 포함한다. 유동성 슬러리에 가장 통상적으로 사용되는 연마 입자는 경석, 탄화 규소, 산화 알루미늄, 가넷 등이다. 유동성 연마 슬러리는 임의로 분산제, 윤활제, 소포제 등과 같은 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 대부분의 예에서, 유동성 연마 슬러리는 그것이 피니슁될 유리 표면과 랩 패드 사이에 존재하도록 유리 표면과 랩 패드 사이에 펌핑된다. 랩 패드는 임의의 재료, 예를 들면 고무, 포옴, 중합체 재료, 금속, 강철 등으로부터 제조될 수 있다. 전형적으로, 유리 가공물 및 랩 패드는 서로에 대해 회전할 것이다. 이 공정은 전형적으로 각각의 단계가 유리 상에 점차적으로 더욱 미세한 표면 피니쉬를 형성하도록 하는 하나 이상의 단계를 포함한다.
거친 연삭 단계는 산화 알루미늄 또는 가넷의 거친 슬러리와 함께 사용된 금속-버튼 랩을 포함하는 연마 시스템으로 유리 표면을 거친 연삭하여 원하는 곡선 또는 반경을 완성하고 임의의 주조 결함을 제거한다. 그러나, 이러한 거친 연삭 공정에서의 연마 공구는 유리 표면에 굵은 긁힘을 부여하여 결과 유리 표면이 광학적으로 투명한 상태로 직접 연마하기에 충분히 정밀하지도 않고 충분히 평활하지도 않게 할 것이다. 연삭 공정의 목적은 긁힘 패턴을 가능한 한 미세하게 남기면서 대량의 유리를 신속하고 아주 정확하게 제거하는 것이다. 이들 긁힘은 그후에 더 미세한 슬러리 및 더 유연한 패드를 사용하는, 통상적으로 "정련" 및 "연마"로서알려진 추가의 단계에 의해 제거되는 것이 일반적이다.
표면의 조도는 전형적으로 육안으로 볼 수 있거나 또는 볼 수 없는, 긁힘 또는 긁힘 패턴으로 인한 것이다. 긁힘 패턴은 표면을 따라 있는 일련의 피크 및 밸리로서 정의될 수 있다. Rtm 및 Ra는 연마제 산업에 사용되는 조도의 공통적인 척도이지만, 그 정확한 측정 절차는 표면 조도 평가에 이용되는 장치의 유형에 따라 변할 수 있다.
Ra는 표면 상의 중간 선에서 벗어난 표면 조도 프로파일의 산술 평균의 평균 조도 높이 값으로서 정의된다. 일반적으로, Ra 값이 낮을 수록, 피니쉬는 더 평활하다. 측정치는 측정 장비에 의해 정해진 평가 길이 내에서 표면 상의 중간 선 위 및 아래 둘다의 지점에서 취해진다. Ra 및 Rtm (아래에 정의됨)은 5 ㎛ 반경 다이아몬드 선단의 탐침인 표면조도계 프로브로 측정되며, 그 결과는 마이크로메터 (㎛)로 기록된다. 이 벗어난 정도의 측정은 합산되며 그후에 측정 회수로 나누어져 평균 값을 얻게 된다.
Rt는 최대 피크-대-밸리 높이로서 정의된다. Rtm은 각 평가 길이에서 최대 피크-대-밸리 높이의, 5회 연속 평가 길이에 대해 측정된 평균이다. 일반적으로, Rtm 값이 낮을 수록, 피니쉬는 더 평활하다. Ra 및 Rtm 값의 약간의 편차는 반드시 그런 것은 아니지만, 동일한 피니쉬된 유리 표면에 대한 측정이 시판되는 다른 브랜드의 표면조도계로 행해질 때 발생된다.
전체 피니슁 공정의 마지막 단계는 유리 제품에 더 평활하고 광학적으로 투명한 표면을 발생시키는 연마 단계이다. 유동성 슬러리가 본질적으로 임의의 결함, 결점 및(또는) 미세한 긁힘이 없는 광학적으로 투명한 표면을 발생시키므로, 이 연마 단계는 대부분의 경우에 유동성 연마 슬러리로 행해진다. 전형적으로, 유동성 연마 슬러리는 물에 분산된 세리아 연마 입자를 포함한다.
유동성 연마 슬러리가 유리 제품 상에 광학적으로 투명한 표면 피니쉬를 제공하기 위해 정련 및 연마 단계에 널리 사용되긴 하지만, 유동성 연마 슬러리는 그와 관련된 많은 단점을 갖는다. 이들 단점은 필요한 큰 용적의 슬러리를 취급하는 불편함, 연마 계면에서 연마 입자의 침강을 방지하고 균일한 농도의 연마 입자를 얻기 위해 필요한 교반 및 유동성 연마 슬러리를 제조, 취급 및 폐기하거나 또는 회수 및 순환시키는데 필요한 추가의 장치를 포함한다. 추가로, 슬러리 자체는 그의 품질 및 분산 안정성을 얻기 위해 주기적으로 분석되어야 하며, 그것은 추가의 값비싼 1인당 노동량을 필요로 한다. 또한, 펌프 헤드, 밸브, 공급 라인, 연삭 랩 및 유동성 연마 슬러리와 접촉하는 슬러리 공급 장치의 다른 부품은 결과적으로 불필요한 마모를 나타낸다. 또한, 점성 액체인 유동성 연마 슬러리는 쉽게 튀기고 함유하기가 어려우므로 슬러리를 사용하는 단계는 일반적으로 아주 지저분하다.
이해할 수 있는 바와 같이, 유동성 연마 슬러리 피니싱 단계를 랩핑, 코팅된 또는 고정된 연마 제품으로 대체하려는 시도가 이루어져 왔다. 일반적으로, 랩핑 연마제는 결합제에 분산된 다수의 연마 입자를 포함하는 연마 코팅을 갖는 지지체를 포함한다. 예를 들면, 미국 특허 제4,255,164호; 4,576,612호; 4,733,502호; 및 유럽 특허 출원 제650,803호는 다양한 고정 연마 제품 및 연마 공정을 개시한다. 고정 연마 제품을 개시하는 다른 참조 문헌으로는 미국 특허 제4,644,703호;4,773,920호; 및 5,014,468호가 있다.
그러나, 고정 연마제는 유동성 연마 슬러리를 완전히 대신하지는 못했다. 어떤 경우에, 고정 연마제는 광학적으로 투명하고 본질적으로 임의의 결함, 결점 및(또는) 미세한 긁힘이 없는 표면을 제공하지 못한다. 다른 경우에서는, 고정 연마제가 유리 제품을 연마하는데 더 긴 시간을 필요로 함으로써 유동성 연마 슬러리를 사용하는 것이 더 비용 효율적일 수 있다. 마찬가지로, 어떤 경우에, 고정 연마제의 수명은 유동성 연마 슬러리에 비해 고정 연마제와 관련된 더 높은 비용의 구실이 될 만큼 충분히 길지 않다. 따라서, 어떤 경우에 고정 연마제는 유동성 연마 슬러리 만큼 경제적으로 바람직하지 않다.
유리 산업에서는 유동성 연마 슬러리와 관련된 단점을 나타내지 않고, 신속하게 원자재를 제거함으로써 합리적인 시간 내에 유리 표면을 효율적으로 또한 경제적으로 연삭할 수 있는 연마 제품을 필요로 한다.
발명의 간단한 요약
본 발명의 한 면은 유리 가공물을 연삭 및 연마하기 위한 연마 제품에 관한 것이다. 연마 제품은 지지체 및 영구 결합제, 바람직하게는 유리 결합제 내에 분산된 다이아몬드 입자를 갖는 연마 응집체를 포함하는 하나 이상의 3차원 연마 코팅을 포함하며; 그 응집체는 지지체에 일체로 결합된 유기 결합제 내에 분산된다. 바람직한 한 연마 제품에서, 응집체가 분산된 유기 결합제는 에폭시 결합제이다.
하나 이상의 3차원 연마 코팅은 다수의 연마 복합재를 포함하는 것이 바람직하다. 다수의 연마 복합재는 정확하게 성형된 복합재, 불규칙하게 성형된 복합재또는 편평한 표면을 갖는 원통형 또는 임의의 다른 기둥-형태를 포함하는 정밀하게 성형된 복합재일 수 있다.
연마 제품 내의 응집체는 다른 비-다이아몬드 경질 연마 입자, 연질 무기 연마 입자 및 그의 혼합물과 혼합될 수 있는 다이아몬드 입자를 포함한다. 한 실시양태에서, 다이아몬드 연마 입자 및 산화 알루미늄 입자의 혼합물을 갖는 응집체를 제공하는 것이 바람직하다. 바람직한 한 실시양태에서, 응집체는 약 6 내지 30 부의 다이아몬드, 약 12 내지 40 부의 산화 알루미늄 및 약 30 내지 82 부의 유리 결합제를 갖는다. 개개의 연마 입자, 예를 들면 다이아몬드 입자는 응집체와 함께 유리 수지 내에 포함될 수 있다.
다이아몬드 연마 입자는 연마 복합재에 약 15 내지 50 중량%, 바람직하게는 약 30 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 35 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명의 한 실시양태에서, 50 ㎛ 다이아몬드 입자를 포함한 응집체를 갖는 연마 제품은 초 당 30 ㎛ 이상의 유리를 제거하고 약 0.9 ㎛ Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 남긴다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 25 ㎛ 다이아몬드 입자를 포함한 응집체를 갖는 연마 제품은 초 당 15 ㎛ 이상의 유리를 제거하고 약 0.65 ㎛ Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 남긴다.
본 발명의 또다른 실시양태에서, 20 ㎛ 다이아몬드 입자를 포함한 응집체를 갖는 연마 제품은 초 당 12 ㎛ 이상의 유리를 제거하고 약 0.5 ㎛ Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 남긴다.
본 발명의 또다른 실시양태에서, 15 ㎛ 다이아몬드 입자를 포함한 응집체를 갖는 연마 제품은 초 당 10 ㎛ 이상의 유리를 제거하고 약 0.4 ㎛ Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 남긴다.
본 발명의 또다른 실시양태에서, 6 ㎛ 다이아몬드 입자를 포함한 응집체를 갖는 연마 제품은 초 당 3 ㎛ 이상의 유리를 제거하고 약 0.2 ㎛ Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 남긴다.
일부 실시양태에서, 연삭 계면에서 냉각수로서 물을 사용하는 것 보다 윤활제, 예를 들면 유상 에멀젼을 사용하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 유리 표면의 연삭 중에 윤활제를 사용하는 것이 물을 사용할 때 얻어지는 결과에 비해 또한 그 이상으로 절삭 속도를 증가시키고, 더 미세한 피니쉬를 제공하고, 연마 제품 상의 마모량을 감소시키거나 또는 연마 제품의 유효 수명을 연장시킬 수 있다.
RPP 시험 절차
본원에 기재된 시험 데이타의 일부는 RPP 시험 절차를 이용하여 시험하였다.
"RPP" 절차는 "뷸러 에코메트 (Buehler Ecomet) 2" 파워 헤드가 장착된 "뷸러 에코메트 4" 가변 속도 연삭-연마기 (둘다 Buehler Industries, Ltd. of Lake Bluff로부터 시판됨)를 이용한다. 이 시험은 전형적으로 다음 조건을 이용하여 수행된다: 유리 시험 블랭크의 표면적에 대하여 약 25.5 psi (약 180 kPa)의 계면 압력을 제공하는 60 lbs (267 N)의 힘과 500 rpm으로 설정된 모터 속도. 계면 압력은 가변적인 조건 하에서 시험하기 위해 증가 또는 감소될 수 있다.
2.54 ㎝ (1 inch) 직경 및 약 1.0 ㎝의 두께를 갖는 3개의 편평한 원형 유리시험 블랭크 (Corning Incorporated, Corning, NY로부터 "CORNING #9061"이라는 상품명으로 시판됨)가 제공된다.
유리 재료는 연삭-연마기의 파워 헤드에 놓여진다. 연삭-연마기의 12-inch (30.5 ㎝) 알루미늄 단상은 시계 반대 방향으로 회전하고 유리 시험 블랭크가 고정된 파워 헤드는 35 rpm으로 시계 방향으로 회전한다.
시험될 연마 제품은 20.3 ㎝ (8 inch) 직경 원으로 다이 절삭되고 약 65 듀로메터의 쇼어 A 경도를 갖는 압출된 슬랩 소재 포옴 우레탄 지지 패드 상에 감압 접착제로 직접 접착된다. 우레탄 지지 패드는 약 30 ㎜의 두께를 가진 압출된 슬랩 연속 기포 연질 포옴 패드에 부착된다. 이 패드 조립품은 연마/연삭기의 알루미늄 단상에 놓여진다. 수돗물은 약 3 리터/분의 유속으로 연마 제품 상에 분무되어 연마 제품과 유리 시험 블랭크의 표면 사이에 윤활을 제공한다.
유리 시험 블랭크 상의 초기 표면 피니쉬는 다이아몬드 탐침 표면조도계 (Taylor Hobson, Leicester, England로부터 "SURTRONIC 3"이라는 상품명으로 시판됨)로 평가된다. 유리 시험 블랭크의 초기 두께 및 중량도 또한 기록된다.
유리 시험 블랭크는 상기 연삭기를 이용하여 연삭된다. 연삭기의 연삭 시간 간격은 10초로 설정된다. 그러나, 연마 제품과 유리 시험 블랭크 표면 사이의 실제 접촉 시간은 설정 시간 보다 클 수 있는데, 그 이유는 연마 제품이 유리 시험 블랭크 표면 상에 안정될 때 까지 연삭기가 시간 측정을 시작하지 않을 것이기 때문이다. 즉, 유리 표면 상의 연마 제품의 약간의 바운드 또는 스킵핑이 있을 수 있으며 연삭기는 연마 제품과 유리 표면 사이의 접촉이 실질적으로 일정할 때의 시점에서 시간 측정을 시작한다. 따라서, 실제 시간 연삭 간격, 즉 연마 제품과 유리 표면 사이의 접촉은 약 12초이다. 연삭 후에, 최종 표면 피니쉬 및 최종 중량 또는 두께가 각각 기록된다.
실제 유리 가공물을 원하는 시방 (specification)으로 연삭하는데 필요한 실제 시간 (속도)은 많은 요인, 예를 들면 사용된 연마 장치, 연마 제품 아래의 지지 패드, 연마 회전 속도, 연마될 표면적의 크기, 접촉 압력, 연마 입자 크기, 제거될 유리의 양 및 연삭될 표면의 초기 상태 등에 따라 변화될 것이다. 상기 RPP 절차는 본 발명에 따른 제품 및 방법을 통상의 유리 연삭 기술과 비교하는데 사용될 수 있는 기준 성능 특징을 간단히 제공한다.
CPP 시험 절차
본원에 기재된 시험 데이타의 일부는 CPP 시험 절차를 이용하여 시험하였다.
CPP 시험 절차는 CRT 스크린의 제조에 통용되는 주문 제작된 회전식 연마기를 이용한다. 이 시험은 실제 CRT 스크린 (대각선 약 43 ㎝ (약 17 inch))을 이용하여 수행된다. 스크린은 45 rpm으로 시계 반대 방향으로 회전하는 판 상에 장착된 스크린 홀더에 놓여진다. 홀더에 놓여질 때, 연마될 스크린의 표면이 위로 향하게 한다.
시험될 연마 제품은 직경이 약 53.5 ㎝ (21 inch)이고 연마 기둥은 연마 제품의 중앙에서 약 24 ㎝ (9½ inch) 까지 연장되어 있다. 연마 제품의 중앙 7.6 ㎝ (3 inch) 부분은 연마 기둥을 갖지 않는다. 그 중앙은 또한 돔에 연마 제품을 부착할 중공 볼트가 삽입되도록 하며 연마 용도 중에 연마 제품의 중앙으로 냉각수가 펌핑되도록 하는 3.2 ㎝ (1.25 inch) 구멍을 갖는다. 연마 제품은 후크 및 루프 부착 시스템을 이용하여 고무 지지 재료 (20의 쇼어 A 값)에 부착된다. 그후에, 지지 재료는 감압 접착제를 사용하여 곡선 돔에 부착된다. 또한, 중앙 볼트는 연마 제품 및 고무 지지 조립품을 돔에 단단히 고정시키는데 사용된다. 돔은 시험 절차에 사용되는 CRT 스크린의 곡률에 가까운 1400 ㎜의 곡률을 갖는다. 돔은 6개의 볼트를 사용하여 연마기 상에 장착되며 이때 연마 제품은 CRT 스크린을 향한다. 돔은 그의 중앙이 스크린의 중앙에서 75 ㎜ 벗어나고 그것이 수평 위치에 대하여 3.4 ° 기울어지도록 위치된다. 이것은 연마될 표면의 곡선 특성을 고려하여 스크린과 연마 제품의 최상의 일치를 제공한다.
시험은 다음 조건을 이용하여 수행된다 - 시계반대 방향의 45 rpm의 스크린 속도, 시계 방향의 700 rpm의 연마 제품 속도 및 스크린의 표면적에 걸쳐 11 psi의 평균 계면 압력을 제공하는 총 1350 lb의 힘. 계면 압력은 가변적인 조건 하에서 시험하기 위해 증가 또는 감소될 수 있다.
시험 시작 전에, 스크린의 중량 및 표면 조도가 기록된다. 표면 피니쉬 (Ra, Rmax)는 다이아몬드 탐침 표면조도계 (Mahr Corporation으로부터 "PERTHOMETER"라는 상품명으로 시판됨)를 사용하여 기록된다. 약 6 gal/분 (20 리터/분)의 유속으로 연마 제품의 중앙에서 펌핑되어 연마 제품의 표면과 유리 표면 사이에 윤활을 제공한다. 연마제 및 스크린이 원하는 속도로 회전하는 경우, 연마 제품은 낮추어지고 유리 표면과 접촉하게 된다. 연삭기의 연삭 시간 간격은 30초로 설정된다. 연삭 후에, 스크린의 표면 피니쉬 및 최종 중량이 기록된다.
실제 CRT 스크린을 원하는 시방으로 연삭하는데 필요한 실제 시간 (속도)은 많은 요인, 예를 들면 사용된 연마 장치, 연마 제품 아래의 지지 패드, 연마 제품 회전 속도, 연마될 표면의 크기, 접촉 압력, 연마 입자 크기, 사용된 윤활제의 유형 및 연삭될 표면의 초기 상태 등에 따라 변화될 것이다. 상기 CPP 절차는 본 발명에 따른 제품 및 방법을 통상의 유리 연삭 기술과 비교하는데 사용될 수 있는 기준 성능 특징을 간단히 제공한다.
본 발명은 유리를 연삭 및 연마하기 위한 연마 제품 및 그의 사용 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연마 제품의 한 실시양태의 사시도이다.
도 2는 도 1의 연마 제품의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연마 제품의 다른 실시양태의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연마 제품의 제3 실시양태의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연마 제품의 제4 실시양태의 평면도이다.
도 6A는 본 발명의 연마 복합재의 측면도이다. 도 6B는 도 6A의 연마 복합재의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 응집체의 단면을 나타낸다.
본 발명은 지지체 및 하나 이상의 3차원 연마 코팅, 바람직하게는 그 지지체의 표면에 결합된 결합제에 분산된 다이아몬드 또는 세리아 입자, 또는 다이아몬드 입자들을 포함하는 응집체를 포함하는 연마 코팅을 갖는 연마 제품 및 그 연마 제품으로 유리 표면을 피니슁, 즉 연삭 및 연마하는 방법에 관한 것이다. 연마 코팅은 결합제 전구체로부터 형성된 결합제 및 다수의 연마 입자 또는 연마 응집체, 바람직하게는 다이아몬드 입자 또는 그의 혼합물을 포함하는 다이아몬드 또는 세리아 연마 입자 또는 응집체를 포함한다.
유리의 최종 용도는 가정 또는 상업적 환경에 있을 수 있으며 장식 목적 또는 건축 목적에 사용될 수 있다. 유리는 하나 이상의 피니슁 표면을 가질 것이다. 유리는 비교적 편평할 수 있거나 또는 그것은 그와 관련된 약간의 윤곽을 가질 수 있다. 이들 윤곽은 곡선 또는 코너의 형태일 수 있다. 유리 표면 또는 가공물의 예는 렌즈, 프리즘, 거울, CRT (음극선관) 스크린 등과 같은 광학 성분 일부를 포함한다. CRT 스크린은 텔레비젼 셋트, 컴퓨터 모니터 등과 같은 장치에 사용되는 디스플레이 표면에서 광범위하게 발견된다. CRT 스크린의 크기 범위 (대각선을 따라 측정됨)는 약 10 ㎝ (4 inch) 내지 약 100 ㎝ (40 inch) 또는 그 이상이다. CRT 스크린은 볼록하고 곡률 반경이 있는 외표면을 갖는다.
이제 도면을 참고로 하면, 본 발명에 따른 연마 제품 (10)의 한 실시양태는 도 1 및 2에 예시된다. 도 1은 한 주요 표면 상에 다수의 연마 복합재 (11)를 갖는 일체로 성형된 지지체 (14)를 포함하는 연마 제품 (10)의 사시도이다. 복합재 (11)는 다이아몬드형이며 원위 말단 또는 표면 (12) 및 저면 (13)을 갖는다. 연마 복합재 (11)는 유기 결합제에 분산된 다수의 연마 입자를 포함한다. 연마 입자는 다른 연마 재료의 혼합물일 수 있다. 복합재 (11)는 저면 (13)을 따라 지지체 (14)와 일체로 성형된다. 거의 모든 예에서, 지지체 (14)는 복합재 (11) 사이에 랜드 면으로서 보일 것이다. 복합재 (11)는 유기 수지 및 연마 입자 및 임의의 추가의 선택적 첨가제, 예를 들면 충전제, 안료, 커플링제 등을 포함한다.
도 2는 지지체 (14) 상의, 표면 (12)을 갖는 복합재 (11)를 나타내는 연마 제품 (10)의 평면도이다. 복합재 (11)는 지지체 (14)의 전체 표면 상에 위치될 수 있거나, 또는 지지체 (14)의 일부는 도 2에 나타낸 바와 같이 복합재에 의해 커버되지 않은채로 남겨질 수 있다. 복합재 (11)는 지지체 (14) 상에 대칭적으로 또한 질서있게 배치된다.
인접 연마 복합재의 저면 (13)은 지지체 또는 랜드 면 (14)에 의해 서로 분리되는 것이 바람직하다. 이러한 분리는 부분적으로 유체 매질이 연마 복합재 사이에서 자유롭게 유동되도록 한다. 유체 매질의 이러한 자유 유동은 유리 연삭 중에 더 양호한 절삭 속도 표면 피니쉬 또는 증가된 편평도를 갖게 한다. 연마 복합재 사이의 이격은 직선 ㎝ 당 약 0.3 연마 복합재 내지 직선 ㎝ 당 약 100 연마 복합재, 바람직하게는 직선 ㎝ 당 약 0.4 내지 약 20 연마 복합재, 더욱 바람직하게는 직선 ㎝ 당 약 0.5 내지 10 연마 복합재 및 더더욱 바람직하게는 직선 ㎝ 당 약 0.6 내지 3.0 연마 복합재로 다양할 수 있다. 연마 제품의 한 면에서는, 약 5 이상의 복합재/㎠, 바람직하게는 약 100 이상의 복합재/㎠이다. 본 발명의 또다른 실시양태에서, 복합재의 면적 이격 범위는 약 1 내지 12,000 복합재/㎠이다.
연마 복합재의 바람직한 한 형태는 일반적으로 도 3에 나타낸 바와 같은 원통형 기둥이며, 도 3은 원형 연마 복합재 (31)를 갖는 연마 제품 (30)의 평면도이다. 지지체 (34)는 복합재 (31) 사이에 보여질 수 있다. 도 3에서, 지지체 (34) (복합재 사이의 임의의 랜드 면을 제외함)의 전체 표면은 복합재 (31)에 의해 커버된다. 연마 복합재 (31)의 높이는 연마 제품 (30)의 전역에서 일정한 것이 바람직하지만, 다양한 높이의 연마 복합재를 가질 수 있다. 복합재의 높이는 약 10 ㎛ 내지 약 25,000 ㎛ (2.5 ㎝), 바람직하게는 약 25 내지 약 15,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 약 10,000 ㎛, 더더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 8,000 ㎛일 수 있다. 복합재의 직경은, 적어도 원통형 기둥 복합재의 경우 약 1,000 내지 25,000 ㎛ (1.0 ㎜ 내지 2.5 ㎝), 바람직하게는 5,000 내지 20,000 ㎛의 값일 수 있다. 특히 바람직한 형태는 약 15,900 ㎛ (1.59 ㎝)의 저면 직경과 약 9,500 ㎛ (0.95 ㎝)의 높이를 갖는 원통형 기둥을 포함한다. 인접 기둥의 저면 사이는 약 3,200 ㎛이다. 또다른 바람직한 형태는 약 6,300 ㎛ (0.63 ㎝)의 높이 및 약 7,900 ㎛ (0.79 ㎝)의 저면 직경을 갖는 원통형 기둥을 포함한다. 인접 기둥의 저면 사이는 약 2,400 ㎛이다.
도 4는 쐐기 또는 파이형 연마 제품 (40)의 평면도이다. 복합재 (41)는 복합재 사이에 랜드 면 (44)이 있도록 아치형 구획으로 배열된다. 복합재 (41)는 형태 또는 크기가 동일하지 않다.
일부 용도에서는, 연마 복합재 내에 금속 결합된 세그먼트를 포함하여 결과 연마 제품의 연삭 능력을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 세그먼트는 예를 들면 전기도금되고, 열압되고, 소결될 수 있거나 또는 임의의 다른 공지 방법에 의해 제조될 수 있다. 연마 입자, 예를 들어 다이아몬드 입자는 세그먼트 전체에 걸쳐 불규칙하게 분산될 수 있거나 또는 정확하게 이격될 수 있다. 연마 입자는 층 내에 위치하고 있거나 또는 세그먼트 전체에 걸쳐 균질하게 분산될 수 있다. 금속결합된 연마 세그먼트의 예는 1997년 12월 4일에 출원된 미국 특허 출원 제08/984,899호에 교시된다. 세그먼트는 연마 복합재의 측연부 내에 완전히 맞을 수 있으며, 즉 그것은 복합재의 표면 이상으로 또는 복합재의 측벽 너머로 연장되지 않는다. 유리 또는 유리질 결합, 세라믹 또는 유리-세라믹 결합에 의해 결합된 세그먼트도 또한 사용될 수 있다.
도 5는 지지체 (54) 상에 연마 복합재 (51)를 갖는 연마 제품 (50)의 평면도이다. 연마 복합재 (51)의 일부는 그안에 묻힌 금속 결합된 연마 세그먼트 (55)를 갖는다.
도 6A 및 6B는 각각 복합재 (61)의 측면도 및 평면도를 나타낸다. 도 6A는 지지체 (도시하지 않음)에 인접한 저면 (63) 및 표면 (62)을 갖는 복합재 (61)를 나타낸다. 복합재 (61)는 높이 H를 갖는다. 일반적으로, 복합재의 높이는 약 10 ㎛ 내지 약 30,000 ㎛ (2.5 ㎝), 바람직하게는 약 25 내지 약 15,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 약 10,000 ㎛이다. 일부 실시양태에서는, 복합재 (61)가 약간 테이퍼링된 형태, 예를 들면 피라미드 또는 원추 형태를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 도 6A는 복합재 (61)의 테이퍼를 한정하는, 저면 (63)과 측벽 (66) 사이에 내각 α를 갖는 복합재 (61)를 나타낸다. 각 α는 90° (즉, 복합재에 대한 테이퍼가 없음) 내지 약 45°의 범위일 수 있다. 바람직한 각 α는 75° 내지 89.9°, 더욱 바람직하게는 80° 내지 89.7°, 더더욱 바람직하게는 80° 내지 87°이다. 이론적으로, 테이퍼드 복합재는 사용 중 복합재의 파괴를 조절할 수 있으며, 그것은 또한 복합재를 성형하는데 사용된 툴링으로부터 복합재를 제거하는 것을 돕는다. 또한, 도 6A에는 측벽 (66)과 표면 (62)이 만나는 코너의 내반경인 반경 r이 나타나 있다. 둥글게 된 코너가 재료 (즉, 수지 및 연마 입자)로 완전히 채워지고 툴링으로부터 제거되기가 더 쉬운 것으로 생각되므로 일반적으로 약간 둥글게 된 또는 둥글려진 코너를 갖는 것이 바람직하다.
도 6B는 복합재 (61)의 평면도이다. 저면 (63)은 표면 (62)의 직경 DT보다 더 큰 직경 DO을 갖는다. (61)과 같은 원형 복합재의 경우, DO는 약 1,000 ㎛ 내지 약 25,000 ㎛ (2.5 ㎝)일 수 있다. 마찬가지로, DT는 약 500 ㎛ 내지 약 50,000 ㎛일 수 있다. 사각형, 직사각형, 삼각형, 별 등과 같은 임의의 다른 단면 형태의 경우, 복합재의 직경은 DO와 DT사이의 차이이며, 그것은 복합재 (61)의 테이퍼 (각 α와 직접 관련됨) 및 높이 H에 의해 결정된다.
연마 복합재는 식별가능한 형태를 가지며, 임의의 기하학적 형태, 예를 들면 입방, 블록상, 원통, 프리즘, 직사각형, 피라미드, 절두 피라미드, 원추, 절두 원추, 십자 또는 표면이 편평한 기둥상일 수 있다. 반구 형태는 미국 특허 제5,681,217호에 기재되어 있다. 연마 제품은 다른 연마 복합재 형태의 혼합물을 가질 수 있다. 복합재의 저면의 단면 형태는 표면과 상이할 수 있는 것으로 예측된다. 예를 들면, 연마 복합재의 표면은 원형이면서 저면은 사각형일 수 있다.
연마 복합재의 저면은 서로 접촉할 수 있거나 또는 인접 연마 복합재의 저면은 서로 분리될 수 있다. 이러한 접촉이라는 정의는 인접 복합재가 복합재의 대향 측벽 사이에서 접촉하고 펼쳐져 있는 공통의 연마제 랜드 재료 또는 다리상 구조를공유하는 배열을 포함하는 것임을 이해하여야 한다. 연마 랜드 재료는 일반적으로 연마 복합재를 형성하는데 사용되는 동일한 연마 슬러리로부터 또는 지지체를 형성하는데 사용되는 슬러리로부터 형성된다.
도 1, 2 및 4에 나타낸 연마 제품은 다수의 그러한 제품에 사용되도록 설계된다. 이들 파이- 또는 쐐기형 제품은 일반적으로 360° 순환을 완성하도록 지지 패드 상에 배열된다. 그후에, 연마 제품의 이러한 순환은 TV 및 CRT 스크린과 같은 유리 가공물을 연삭하는데 사용된다. 별법으로, 도 3 및 5에 나타낸 바와 같은 제품 중 하나 만이 전체 지지 패드를 커버하기 위해 지지 패드 상에 배열될 필요가 있다.
지지체 표면적의 20% 이상은 연마 복합재에 의해 커버될 것이며, 전형적으로 표면적의 약 90% 이하가 커버될 것이다. 정확한 연삭 공정에 따라서, 연삭은 전체 연마 제품 상에서 일어날 수 있거나 또는 한 면에 다른 면 보다 많이 집중될 수 있다.
A. 결합제
다중 응집체를 함께 결합시키는 연마 복합재의 결합제는 비경화 또는 비중합된 상태의 수지인 결합제 전구체로부터 형성된다. 연마 제품의 제조 중에, 결합제 전구체는 결합제가 형성되도록 중합 또는 경화된다. 결합제 전구체는 축합 경화성 수지, 부가 중합성 수지, 자유 라디칼 경화성 수지 및(또는) 그러한 수지의 배합 및 혼합물일 수 있다.
바람직한 하나의 결합제 전구체는 자유 라디칼 기전을 통해 중합하는 수지또는 수지 혼합물이다. 중합 과정은 적절한 촉매와 함께 결합제 전구체를 열 에너지 또는 방사선 에너지와 같은 에너지원에 노출시킴으로써 개시된다. 방사선 에너지의 예는 전자 비임, 자외선광 또는 가시선광을 포함한다.
자유 라디칼 경화성 수지의 예는 아크릴화 우레탄, 아크릴화 에폭시, 아크릴화 폴리에스테르, 에틸렌계 불포화 단량체, 팬던트 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 단량체, 하나 이상의 팬던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아누레이트 단량체, 하나 이상의 팬던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아네이트 단량체, 및 그의 혼합물 및 조합을 포함한다. 아크릴레이트라는 용어는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘다를 포함한다.
바람직한 결합제 전구체 중의 하나는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 에틸렌계 불포화 단량체의 혼합물을 포함한다. 바람직한 에틸렌계 불포화 단량체는 일관능성 아크릴레이트 단량체, 이관능성 아크릴레이트 단량체, 삼관능성 아크릴레이트 단량체, 또는 그의 조합이다. 이들 결합제 전구체로부터 형성된 결합제는 연마 제품에 그의 원하는 특성을 제공한다. 특히, 이들 결합제는 거칠고, 내구성 있고 장기간 효과있는 매질을 제공하여 연마 제품의 수명 내내 연마 입자를 단단히 보유시킨다. 이 결합제 화학은 다이아몬드 연마 입자가 대부분의 통상의 연마 입자 보다 실질적으로 더 길게 지속되므로 다이아몬드 연마 입자와 함께 사용될 때 특히 유용하다. 다이아몬드 연마 입자와 관련된 긴 수명의 완전한 이점을 갖기 위하여, 강하고 내구성 있는 결합제가 필요하다. 따라서, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 아크릴레이트 단량체의 혼합물 및 다이아몬드 연마 입자의 조합은 장시간 효과 있고 내구성 있는 연마 코팅을 제공한다.
아크릴화 우레탄의 예는 헹켈 코포레이션 (Henkel Corp., Hoboken, NJ)으로부터 시판되는 "포토머 (PHOTOMER)" (예를 들면, "PHOTOMER 6010"); 유씨비 래드큐어 인크. (UCB Radcure Inc.; Smyrna, GA)로부터 시판되는, "에베크릴 (EBECRYL) 220" (분자량 1,000의 육관능성 방향족 우레탄 아크릴레이트), "에베크릴 284" (1,6-헥산디올 디아크릴레이트로 희석된 분자량 1,200의 지방족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 4827" (분자량 1,600의 방향족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 4830" (테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트로 희석된 분자량 1,200의 지방족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 6602" (트리메틸올프로판 에톡시 트리아크릴레이트로 희석된 분자량 1,300의 삼관능성 방향족 우레탄 아크릴레이트) 및 "에베크릴 840" (분자량 1,000의 지방족 우레탄 디아크릴레이트); 사르토머 캄파니 (Sartomer Company, West Chester, PA)로부터 시판되는 "사르토머 (SARTOMER) (예를 들면, "사르토머 9635, 9645, 9655, 963-B80, 966-A80" 등); 및 모톤 인터내셔날 (Morton International, Chicago, IL)로부터 시판되는 "유비탄 (UVITHANE)" (예를 들면, "유비탄 782")이라는 상품명으로 알려진 것을 포함한다.
에틸린계 불포화 단량체 또는 올리고머, 또는 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머는 일관능성, 이관능성, 삼관능성 또는 사관능성, 또는 그 이상의 관능성일 수 있다. 아크릴레이트라는 용어는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘다를 포함한다. 에틸렌계 불포화 결합제 전구체는 탄소, 수소 및 산소 원자, 및 임의로 질소 및 할로겐 원자를 함유하는 단량체 및 중합체 화합물 둘다를 포함한다. 에틸렌계 불포화 단량체 또는 올리고머는 바람직하게는 약 4,000 미만의 분자량을 가지며, 바람직하게는 지방족 모노히드록시기 또는 지방족 폴리히드록시기를 함유하는 화합물 및 불포화 카르복실산, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 이소크로톤산, 말레산 등의 반응에서 제조된 에스테르이다. 에틸렌계 불포화 단량체의 대표적인 예는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 스티렌, 디비닐벤젠, 히드록시 에틸 아크릴레이트, 히드록시 에틸 메타크릴레이트, 히드록시 프로필 아크릴레이트, 히드록시 프로필 메타크릴레이트, 히드록시 부틸 아크릴레이트, 히드록시 부틸 메타크릴레이트, 비닐 톨루엔, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트를 포함한다. 다른 에틸렌계 불포화 단량체 또는 올리고머는 모노알릴, 폴리알릴 및 폴리메탈릴 에스테르 및 카르복실산의 아미드, 예를 들면 디알릴 프탈레이트, 디알릴 아디페이트 및 N,N-디알릴아디파미드를 포함한다. 또다른 질소 함유 화합물은 트리스(2-아크릴-옥시에틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리(2-메타크릴옥시에틸)-s-트리아진, 아크릴아미드, 메틸아크릴아미드, N-메틸-아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-비닐-피롤리돈 및 N-비닐-피페리돈 및 래드큐어 스페샬티스 (Radcure Specialties)로부터 시판되는 "씨엠디 (CMD)3700"을 포함한다. 에틸렌계 불포화 희석제 또는 단량체의 예는 미국 특허 제5,236,472호 및 5,580,647호에서 찾아볼 수 있다.
일반적으로, 아크릴레이트 단량체 사이의 비는 최종 연마 제품에서 필요한 다이아몬드 연마 입자 및 임의의 선택적 첨가제 또는 충전제의 중량%에 좌우된다. 전형적으로, 아크릴레이트 단량체는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 약 5 중량부 내지 약 95 중량부 내지 에틸렌계 불포화 단량체 약 5 중량부 내지 약 95 중량부의 범위이다. 다른 잠재적으로 유용한 결합제 및 결합제 전구체에 관한 추가의 정보는 PCT WO 97/11484 및 미국 특허 제4,773,920호에서 찾아볼 수 있다.
아크릴화 에폭시는 에폭시 수지의 디아크릴레이트 에스테르, 예를 들면 비스페놀 A 에폭시 수지의 디아크릴레이트 에스테르이다. 아크릴화 에폭시의 예는 모두 래드큐어 스페샬티스로부터 시판되는 "CMD 3500", "CMD 3600" 및 "CMD 3700"; 및 모두 사르토머 캄파니로부터 시판되는 "CN103", "CN104", "CN111", "CN112" 및 "CN114"를 포함한다.
폴리에스테르 아크릴레이트의 예는 헹켈 코포레이션으로부터 시판되는 "포토머 5007" 및 "포토머 5018"을 포함한다.
아미노플라스트 단량체는 하나 이상의 팬던트 알파,베타-불포화 카르보닐기를 갖는다. 이들 불포화 카르보닐기는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 아크릴아미드형 기일 수 있다. 그러한 재료의 예는 N-(히드록시메틸)-아크릴아미드, N,N'-옥시디메틸렌비스아크릴아미드, 오르소 및 파라 아크릴아미도메틸화 페놀, 아크릴아미도메틸화 페놀 노볼락 및 그의 혼합물을 포함한다. 이들 재료는 미국 특허 제4,903,440호 및 5,236,472호에 더 기재되어 있다.
하나 이상의 팬던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아누레이트 및 하나 이상의 팬던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아네이트 유도체는 미국 특허 제4,652,274호에 더 기재되어 있다. 바람직한 이소시아누레이트 재료는 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트의 트리아크릴레이트이다.
자유 라디칼 경화성 수지가 어떻게 경화되는지 또는 중합되는지에 따라서, 결합제 전구체는 경화제 (촉매 또는 개시제로서도 알려짐)를 더 포함할 수 있다. 경화제가 적절한 에너지원에 노출될 때, 그것은 중합 과정을 시작할 자유 라디칼 공급원을 발생시킬 것이다.
또다른 바람직한 결합제 전구체는 에폭시 수지를 포함한다. 에폭시 수지는 옥시란 고리를 가지며 개환 반응에 의해 중합된다. 그러한 에폭시 수지는 단량체성 에폭시 수지 및 중합성 에폭시 수지를 포함한다. 바람직한 에폭시 수지의 예는 비스페놀의 디글리시딜 에테르인 2,2-비스-4-(2,3-에폭시프로폭시)-페닐프로판을 포함하며, 그것은 쉘 케미칼 코. (Shell Chemical Co.; Houston, TX)로부터 시판되는 "에폰 (EPON) 828", "에폰 1004" 및 "에폰 1001F", 및 다우 케미칼 코. (Dow Chemical Co.; Midland, MI)로부터 시판되는 "DER-331", "DER-332" 및 "DER-334"를 포함한다. 다른 적합한 에폭시 수지는 지환식 에폭시인 페놀 포름알데히드 노볼락의 글리시딜 에테르 (예를 들면, 다우 케미칼 코.로부터 시판되는 "DEN-431" 및 "DEN-428")를 포함한다. 유용한 다관능성 에폭시 수지의 예는 모두 시바 스페샬티 케미칼스 (Ciba Specialty Chemicals; Brewster, NY)로부터 시판되는 "MY 500","MY 510", "MY 720" 및 "탁틱스 (Tactix) 742", 및 쉘 (Shell)로부터 시판되는 "에폰 HPT 1076" 및 "에폰 1031"이다. 자유 라디칼 경화성 수지 및 에폭시 수지의 혼합물은 미국 특허 제4,751,138호 및 5,256,170호에 더 기재되어 있다.
임의의 결합제 재료는 연마 제품 내의 연마 입자와 혼화될 때 높은 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 특별하게는, 경화된 결합제는 바람직하게는 150 ℃ 이상, 바람직하게는 160 ℃ 이상의 유리 전이 온도 (즉, Tg)를 갖는다. 일부 실시양태에서는, 175 ℃ 이상의 Tg가 필요하다. 일부 실시양태에서는 200 ℃ 만큼 높은 Tg가 바람직할 수 있다. 연삭 과정 중에는 다량의 열이 발생되며; 연마 제품, 특히 결합제는 최소로 분해되며 연삭 온도를 견딜 수 있어야 한다. 에폭시 내의 고온 내성은 일반적으로 이해된다; 예를 들면, 문헌 (High Performance Polymers and Composites, pp. 258-318, ed Jacqueline I. Kroschwitz, 1991) 참조. 일반적으로, 다관능성 에폭시는 고온 내성을 제공한다.
B. 지지 재료
지지체는 연마 복합재에 대한 지지 기능을 제공한다. 지지체는 결합제 전구체를 경화 조건에 노출시킨 후에 결합제에 부착될 수 있고, 결과 연마 제품이 장기간 지속될 정도로 강하고 내구성이어야 한다. 또한, 지지체는 본 발명의 방법에 사용된 제품이 유리의 표면 윤곽, 반경 및 미결점에 일치할 수 있을 정도로 충분히 연질이어야 한다.
지지체는 중합체 필름, 종이, 가황 섬유, 성형 또는 주조 엘라스토머, 처리된 부직 지지체 또는 처리된 직물일 수 있다. 중합체 필름의 예는 폴리에스테르필름, 코-폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름, 폴리아미드 필름 등을 포함한다. 종이를 포함한 부직포는 열경화성 또는 열가소성 재료로 포화되어 필요한 특성을 제공할 수 있다. 상기 임의의 지지 재료는 첨가제, 예를 들면 충전제, 섬유, 염료, 안료, 습윤제, 커플링제, 가소제 등을 더 포함할 수 있다. 지지체는 강화용 스크림 또는 직물, 예를 들면 듀폰 캄파니 (DuPont Company; Wilmington, DE)로부터 판매되는 노멕스 (NOMEX)(상표명) 직물을 함유할 수도 있다.
어떤 경우에는, 일체로 성형된 지지체, 즉 직물과 같은 지지체에 복합재를 독립적으로 부착하는 대신 복합재에 인접한 직접 성형된 지지체를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 지지체는 복합재가 성형된 후에 복합재의 이면 상에 성형 또는 주조되거나, 또는 복합재와 동시에 성형 또는 주조될 수 있다. 지지체는 열 또는 방사선 경화가능한 열가소성 또는 열경화성 수지로부터 성형될 수 있다. 전형적인 또한 바람직한 열경화성 수지의 예는 페놀성 수지, 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 에틸렌계 불포화 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 비스말레이미드 수지 및 그의 혼합물을 포함한다. 바람직한 열가소성 수지의 예는 폴리아미드 수지 (예를 들면, 나일론), 폴리에스테르 수지 및 폴리우레탄 수지 (폴리우레탄-우레아 수지를 포함)를 포함한다. 바람직한 열가소성 수지 중 하나는 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올 및 이소시아네이트의 반응 생성물로부터 유래된 폴리우레탄이다. 지지체 화학은 복합재 화학과 동일하거나 또는 유사할 수 있다.
C. 연마 입자
본 발명에 따른 연마 제품은 또한 다수의 연마 입자를 포함한다. 이들 연마 입자는 개개의 연마 입자, 단일 유형의 연마 입자 또는 연마 입자의 배합물의 응집체, 또는 그의 조합으로서 존재할 수 있다.
연마 입자는 바람직하게는 약 0.01 ㎛ (작은 입자) 내지 500 ㎛ (큰 입자), 더욱 바람직하게는 약 0.25 ㎛ 내지 약 500 ㎛, 더더욱 바람직하게는 약 3 ㎛ 내지 약 400 ㎛, 가장 바람직하게는 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 때로는, 연마 입자 크기는 통상적으로 알려진 연마 입자 크기 분류 방법인 "메쉬" 또는 "등급"으로서 보고된다.
연마 입자는 바람직하게는 8 이상, 더욱 바람직하게는 9 이상의 모오스 경도를 갖는 것이 바람직하다. 그러한 연마 입자의 예는 용융 산화 알루미늄, 세라믹 산화 알루미늄, 열 처리된 산화 알루미늄, 탄화 규소, 다이아몬드 (천연 및 합성), 입방 질화 붕소 및 그의 조합물을 포함한다. 더 연질의 연마 입자, 예를 들면 가넷, 산화 철, 알루미나 지르코니아, 멀라이트 및 세리아가 사용될 수도 있다. 연마 입자는 표면 처리 또는 코팅, 예를 들면 커플링제 또는 금속 또는 세라믹 코팅을 더 포함할 수 있다.
연마 응집체의 예는 도 7에 예시되어 있다. 연마 응집체 (70)는 영구 결합제 (72) 내에 분산된 또는 그에 의해 함께 보유된 개개의 연마 입자 (74)를 포함한다. 바람직하게는, 연마 입자 (74)는 개개의 다이아몬드 입자이다. 응집체에 사용된 개개의 연마 입자는 전형적으로 약 0.25 내지 약 100 ㎛의 크기 범위를 갖는다. 영구 결합제 (72)는 유리, 세라믹, 금속 또는 상기한 바와 같은 유기 결합제일 수 있으며, 전형적으로 약 1:4 내지 4:1 연마 입자:결합제의 비로 존재한다. 일부 실시양태에서, 입자 및 결합제의 양이 거의 동일한 것이 바람직하다. 바람직한 영구 결합제는 스페샬티 글래스 인크. (Specialty Glass Inc.; Oldsmar, FL)로부터 시판되는 "SP1086" 유리 분말이다. 응집체는 비마모성 또는 충전제 입자를 포함할 수 있다. 연마 응집체는 미국 특허 제4,311,489호, 4,652,275호 및 4,799,939호에 더 기재되어 있다.
일반적으로, 다이아몬드 입자와 같은 개개의 입자를 포함하는 응집체 입자의 평균 크기는 약 20 ㎛ 내지 약 1000 ㎛의 범위이다. 때로는, 응집체 내의 개개의 연마 입자가 약 15 ㎛ 이상이면, 전체 응집체는 전형적으로 약 100 내지 약 1000 ㎛, 바람직하게는 약 100 내지 약 400 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 210 내지 약 360 ㎛이다. 그러나, 개개의 연마 입자가 약 15 ㎛ 이하의 평균 크기를 가질 때, 전체 응집체는 종종 약 20 내지 약 450 ㎛, 바람직하게는 약 40 내지 약 400 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 70 내지 약 300 ㎛이다.
응집체에 사용된 연마 입자는 상기한 바와 같은 임의의 공지된 연마 입자일 수 있다. 또한, 2가지 이상 유형의 연마 입자의 혼합물이 응집체에 사용될 수 있다. 연마 입자의 혼합물은 동일한 비로 존재할 수 있거나, 제1 유형의 연마 입자를 다른 유형의 것 보다 상당히 더 많이 가질 수 있거나 또는 다른 연마 입자들의 임의의 혼합물을 가질 수 있다. 혼합된 연마 입자는 동일한 평균 입자 크기 또는 동일한 입자 크기 분포를 갖거나 또는 가질 수 없다.
바람직한 응집체의 일례는 응집체 전체에 균질하게 다이아몬드 연마 입자 및 산화 알루미늄 연마 입자의 혼합물을 갖는 응집체이다. 연마 입자의 혼합물은 약 1:4의 다이아몬드:산화 알루미늄이다. 연마 입자의 중량과 거의 동일한 양의 유리 결합제는 응집체에 구조를 제공하는데 이용된다.
유리 연삭의 경우, 연마 제품이 다이아몬드 연마 입자 또는 다이아몬드를 포함하는 연마 응집체를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 다이아몬드 연마 입자는 천연 또는 합성 제조된 다이아몬드일 수 있으며; "수지 결합 다이아몬드", "석재 톱 등급 다이아몬드" 또는 "금속 결합 다이아몬드"일 수 있다. 단일 다이아몬드는 그들과 관련있는 뭉툭한 형태 또는 대안으로 바늘상 형태를 가질 수 있다. 단일 다이아몬드 입자는 표면 코팅, 예를 들면 금속 코팅 (예를 들면, 니켈, 알루미늄, 구리 등), 무기 코팅 (예를 들면, 실리카) 또는 유기 코팅을 함유할 수 있다. 본 발명의 연마 제품은 다이아몬드와 다른 연마 입자와의 혼합물을 함유할 수 있다. 유리 연마의 경우, 연마 제품이 세리아 연마 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
3차원 연마 코팅, 즉 연마 복합재는 약 0.1 중량부 내지 99 중량부의 연마 입자, 및 1 중량부 내지 99.9 중량부의 결합제를 가질 수 있으며, 여기서 용어 "결합제"는 연마 입자 이외의 충전제 및(또는) 기타 첨가제를 포함한다. 개개의 연마 입자의 응집체가 연마 코팅에 사용될 때, 개개의 연마 입자의 양 또는 응집체의 양은 표시될 수 있다.
연마 코팅 내의 연마 입자의 바람직한 양은 전체 연마 제품 구조 및 그것이 사용되는 방법에 좌우된다. 예를 들어, 연마 구조물이 공정 중에 수돗물을 사용하는 유리 연마 용도에 사용될 때, 다이아몬드 연마 입자의 특히 유용한 범위는 연마 복합재 코팅 내의 1 내지 3 중량%의 다이아몬드이며; 50 % 다이아몬드 입자를 갖는 응집체가 사용된다면, 이것은 연마 코팅 내의 약 2 내지 6%의 응집체 범위에 해당할 것이다. 연마 제품이 연마 복합재 내의 주요 연마제로서 세리아 입자를 함유한다면, 세리아 입자는 바람직하게는 1 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 95 중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하며, 나머지는 결합제이다.
광유 에멀젼과 같은 윤활제가 사용되는 실시양태에서, 연마 코팅은 바람직하게는 약 1 내지 50 중량부의 연마 입자 및 약 50 내지 99 중량부의 결합제, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 40 중량부의 연마 입자 및 약 60 내지 95 중량부의 결합제를 포함하며; 50 중량% 연마 입자를 갖는 응집체가 사용된다면, 이는 2 내지 100부의 바람직한 응집체 범위, 더욱 바람직하게는 10 내지 80부의 응집체 범위에 해당할 것이다.
다른 실시양태에서, 연마 코팅은 바람직하게는 약 15 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게는 30 내지 40 중량부, 더더욱 바람직하게는 약 20 내지 35 중량부, 가장 바람직하게는 약 30 내지 35 중량부의 연마 입자를 포함하며; 50 중량% 연마 입자를 갖는 응집체가 사용된다면, 이는 연마 코팅 내의 30-100 부, 60-80 부, 40-70 부 및 60-70 부의 응집체 범위에 해당할 것이다.
응집체를 결합시키는 결합제 이외의 결합제 없이 응집체 만을 갖는 연마 코팅이 가능할 수 있는 것으로 생각된다. 그러한 실시양태에서, 연마 코팅은 응집체에 사용된 결합제에 의해 함께 유지될 것이다. 그러한 연마 코팅은 응집체의 구조를 느슨하게 하지 않고 결합제가 약간 유동되어 다중 응집체에 결합되도록 결합제를 연화시키는 온도로 응집체를 가열시킴으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 유리 결합제가 응집체에 사용된다면, 응집체는 유리 결합제가 연화되고 인접 응집체로 흡수되기에 충분한 온도로 가열될 것이다. 냉각 후에, 응집체는 연마 코팅을 형성할 것이다.
바람직한 연마 코팅의 예는 유기 결합제 수지 전체에 분산된 응집체 및 개개의 다이아몬드 연마 입자 둘다를 포함한다. 응집체는 1:4:5 비의 다이아몬드 입자:산화 알루미늄 입자:유리 결합제를 갖는다. 응집체는 전체 연마 코팅의 약 66 중량%를 차지하며, 연마 코팅의 또다른 5%는 개개의 다이아몬드 입자에 의해 점유되며, 코팅의 나머지는 유기 결합제이다.
"K-40" 윤활제 (LOH Optical로부터 시판됨)와 함께 사용하기 위한 바람직한 연마 코팅의 예는 66% 응집체 및 34% 결합제를 포함하는 코팅이며, 여기서 응집체는 25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 50% 다이아몬드 입자 및 50% 유리 결합제이다.
연마 응집체를 제조하는 절차
다이아몬드 응집체는 일시 결합제, 영구 결합제 (예를 들면, 유리, 세라믹, 금속) 및 단일 연마 입자를 충분량의 용제와 함께 혼합하여 성분을 성형가능한 페이스트를 만들도록 습윤시킴으로써 제조될 수 있다. 일시 (예를 들면, 소실됨) 또는 영구적인 임의의 기공 형성제가 페이스트에 첨가될 수 있다. 그러나, 영구 결합제가 유기 결합제인 경우, 일시 결합제는 필요치 않다. 성형가능한 페이스트는 적합한 주형에 놓여지고, 건조되며 경화된 응집체는 제거된다. 응집체는 스크린과같은 분류 수단을 이용하여 개개의 응집체로 분리되고, 공기, 불활성 대기 또는 감압 하에서 소성되어 최종 건조된 응집체를 생산될 수 있다. 유기 영구 결합제의 경우, 입자가 소성되지 않고 유기 결합제를 경화시키도록 처리된다.
연마 응집체를 생산하는 한가지 방법은 다수의 공동부를 갖는 생산 공구 또는 주형을 사용한다. 이들 공동부는 본질적으로 원하는 연마 복합재의 반대 형태이며 연마 복합재의 형태 및 배치를 나타내게 한다. 이들 공동부는 임의의 기하학적 형태, 예를 들면 원통, 돔, 피라미드, 직사각형, 절두 피라미드, 프리즘, 입방, 원추, 절두 원추, 또는 표면 단면이 삼각형, 사각형, 원, 직사각형, 육각형, 팔각형 등인 임의의 형태를 가질 수 있다.
연마 슬러리는 임의의 통상의 기술, 예를 들면 다이 코팅, 진공 다이 코팅, 분무, 롤 코팅, 전이 코팅, 나이프 코팅 등에 의해 주형의 공동부에 코팅될 수 있다. 주형이 편평한 표면 또는 비교적 직선인 측벽을 갖는 공동부를 갖는다면, 공기 취입을 최소화하기 위해 코팅 중에 진공 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.
주형은 벨트, 시트, 연속 시트 또는 웹, 코팅 롤, 예를 들면 그라비어 롤, 코팅 롤 상에 장착된 슬리브 또는 다이일 수 있으며, 니켈 도금된 표면을 포함한 금속, 금속 합금, 세라믹 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다. 생산 공구, 그의 제조 방법, 재료 등에 대한 추가의 정보는 미국 특허 제5,152,917호 및 5,435,816호에서 찾아볼 수 있다.
연마 슬러리가 열경화성 결합제 전구체를 포함할 때, 결합제 전구체는 일반적으로 에너지원에 대한 초기의 노출에 의해 경화되거나 또는 중합된다. 방사선에너지는 바람직한 에너지원 중의 하나이다. 방사선 에너지원은 전자 비임, 자외선광 또는 가시선광을 포함한다.
연마 응집체를 제조하는 생산 공구의 사용에 대한 다른 상세는 미국 특허 제5,152,917호 (여기서, 생산되는 코팅된 연마 제품은 생산 공구와 반대로 복제됨) 및 5,435,816호에 더 기재되어 있다.
D. 첨가제
본 발명의 연마 응집체, 연마 코팅 및 지지체는 첨가제, 예를 들면 연마 입자 표면 개질 첨가제, 커플링제, 충전제, 발포제, 섬유, 기공 형성제, 대전방지제, 경화제, 현탁제, 광증감제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, UV 안정화제 및 항산화제를 가질 수 있다. 이들 재료의 양은 원하는 특성을 제공하도록 선택된다.
커플링제는 결합제 및 연마 입자, 및 임의의 충전제 입자 사이의 회합 가교를 제공할 수 있다. 커플링제의 예는 실란, 티타네이트 및 지르코알루미네이트를 포함한다. 커플링제는 약 0 내지 30%, 바람직하게는 0.1 내지 25 중량%의 커플링제를 가질 수 있는 결합제 전구체에 직접 첨가될 수 있다. 별법으로, 커플링제는 입자 및 커플링제의 중량을 기준으로 전형적으로 약 0 내지 3 중량%의 양으로 임의의 입자 표면에 도포될 수 있다. 시판되는 커플링제의 예는 오시 스페샬티스 (Osi Specialties; Danbury, CT)로부터 시판되는 "A174" 및 "A1230"을 포함한다. 시판되는 커플링제의 또다른 예는 켄리치 페트로케미칼스 (Kenrich Petrochemicals, Bayonne, NJ)로부터 "KR-TTS"라는 상품명으로 시판되는 이소프로필 트리이소스테로일 티타네이트이다.
연마 응집체 또는 연마 코팅은 임의로 충전제 입자를 더 포함할 수 있다. 충전제는 일반적으로 0.1 내지 50 ㎛, 전형적으로 1 내지 30 ㎛의 평균 입자 크기 범위를 갖는다. 본 발명에 유용한 충전제의 예는 금속 카보네이트 (예를 들면, 탄산 칼슘-백악, 방해석, 이회암, 트래버어틴, 대리석 및 석회암; 탄산 칼슘 마그네슘, 탄산 나트륨 및 탄산 마그네슘), 실리카 (예를 들면, 석영, 유리 구슬, 유리 기포 및 유리 섬유), 규산염 (예를 들면, 활석, 점토-몬모릴로나이트; 장석, 운모, 규산 칼슘, 메타규산 칼슘, 알루미노규산 나트륨, 규산 나트륨, 규산 리튬 및 함수 및 무수 규산 칼륨), 금속 황산염 (예를 들면, 황산 칼슘, 황산 바륨, 황산 나트륨, 황산 알루미늄 나트륨, 황산 알루미늄), 석고, 베어미클라이트, 목분, 삼수화 알루미늄, 카본 블랙, 금속 산화물 (예를 들면, 산화 칼슘-석회암; 산화 알루미늄;산화 주석-예를 들면, 산화 주석; 이산화 티탄) 및 금속 아황산염 (예를 들면, 아황산 칼슘), 열가소성 입자 (예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리술폰, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴 부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 아세탈 중합체, 폴리우레탄, 나일론 입자) 및 열경화성 입자 (예를 들면, 페놀 기포, 페놀 구슬, 폴리우레탄 포옴 입자) 등을 포함한다. 할라이드 염의 예는 염화 나트륨, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 염화 암모늄, 테트라플루오로붕산 칼륨, 나트륨 테트라플루오로붕산 나트륨, 플루오르화 규소, 염화 칼륨 및 염화 마그네슘을 포함한다. 금속 충전제의 예는 주석, 납, 비스무스, 코발트, 안티몬, 카드뮴, 티탄 철을 포함한다. 다른 기타 충전제는황, 유기 황 화합물, 흑연 및 금속성 황화물을 포함한다.
응집체 또는 연마 코팅 중의 어느 하나, 또는 둘다는 충전제 또는 기공 형성제인 다른 재료를 포함한다. 기공은 신속한 응집체 또는 코팅 분해가 요구되는 구성에 필요할 수 있다. 기공 형성제의 예는 소실되는 유기 재료를 포함하며; 예를 들면, 유기 재료는 응집체 또는 연마 코팅 내의 용적을 차지하는데 사용될 수 있고, 그후에 예를 들면 소성 또는 용해에 의해 제거된다. 소실 기공 형성제의 예는 스티렌 볼 및 덱스트린 분말이다. 기공은 또한 영구 기공 형성제, 예를 들면 유리 또는 알루미나 중공 구슬 또는 기포에 의해 또는 발포된 무기 재료에 의해 형성될 수도 있다.
현탁제의 예는 데구사 코프. (DeGussa Corp.; Ridgefield Park, NJ)로부터 "OX-50"이라는 상품명으로 시판되는 150 ㎡/g 미만의 표면적을 가진 무정형 실리카 입자이다. 현탁제의 첨가는 연마 슬러리의 전체 점도를 낮출 수 있다. 현탁제의 사용은 미국 특허 제5,368,619호에 더 기재되어 있다.
일부 실시양태에서는, 연마 입자의 침강이 조절가능한 연마 슬러리를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예로서, 전체적으로 균일하게 혼합된 다이아몬드 연마 입자를 갖는 연마 슬러리를 형성할 수 있다. 슬러리로부터 복합재 및 지지체를 주조 또는 성형한 후에, 다이아몬드 입자는 제어 속도로 침강될 수 있어 다이아몬드 입자는 그것이 더 이상 침강될 수 없는 시점으로 유기 수지가 경화되는 시간까지 지지체로부터 이탈되어 복합재에만 위치된다.
결합제 전구체는 경화제를 더 포함할 수 있다. 경화제는 결합제 전구체가결합제로 전환되도록 중합 또는 가교 과정을 개시하고 완결하는 것을 돕는 재료이다. 경화제란 용어는 개시제, 광개시제, 촉매 및 활성화제를 포함한다. 경화제의 양 및 유형은 결합제 전구체의 화학에 크게 좌우될 것이다.
에틸렌계 불포화 단량체(들) 또는 올리고머(들)의 중합은 자유 라디칼 기전을 통해 일어난다. 에너지원이 전자 비임이거나 또는 이온화 방사선 공급원 (감마 또는 x-선)이면, 중합을 개시하는 자유 라디칼이 발생된다. 그러나, 결합제 전구체가 전자 비임에 노출되는 경우에도 개시제를 사용하는 것은 본 발명의 범위내에 든다. 에너지원이 열, 자외선 또는 가시선광이면, 개시제는 자유 라디칼을 발생시키기 위해 존재해야 할 수 있다. 자외선 또는 열에 대한 노출 시에 자유 라디칼을 발생시키는 개시제 (예를 들면, 광개시제)의 예는 유기 페록시드, 아조 화합물, 퀴논, 니트로소 화합물, 아실 할라이드, 히드라존, 메르캅토 화합물, 피릴륨 화합물, 이미다졸, 클로로트리아진, 벤조인, 벤조인 알킬 에테르, 디케톤, 페논 및 그의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 자외선에 대한 노출 시에 자유 라디칼을 발생시키는 시판되는 광개시제의 예는 시바 가이기 캄파니 (Ciba Geigy Company; Hawthorne, NJ)로부터 시판되는 상품명 "IRGACURE 651" 및 "IRGACURE 184"의 것 및 머크 앤 캄파니, 인코포레이티드 (Merck & Company, Incorporated; Rahway, NJ)로부터 시판되는 상품명 "DAROCUR 1173"의 것을 포함한다. 가시선광에 대한 노출 시에 자유 라디칼을 발생시키는 시판되는 개시제의 예는 미국 특허 제4,735,632호에서 찾아볼 수 있다. 가시선광에 대한 노출 시에 자유 라디칼을 발생시키는 또다른 광개시제는 시바 가이기 캄파니로부터 시판되는 상품명 "이르가큐어 369"를 갖는 것이다.
전형적으로, 개시제는 결합제 전구체의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 4 중량%의 양으로 사용된다. 추가로, 임의의 입상 재료, 예를 들면 연마 입자 및(또는) 충전제 입자를 첨가하기 전에, 개시제를 결합제 전구체에 분산, 바람직하게는 균일하게 분산시키는 것이 바람직하다.
일반적으로, 결합제 전구체는 방사선 에너지, 바람직하게는 자외선 또는 가시선광에 노출되는 것이 바람직하다. 일부 예에서, 특정 연마 입자 및(또는) 특정 첨가제는 결합제 전구체를 적절하게 경화시키는 것을 어렵게 만드는 자외선 및 가시선광을 흡수할 것이다. 이 현상은 세리아 입자 및 탄화 규소 연마 입자의 경우에 특히 해당된다. 광개시제를 함유하는 인산염, 특히 광개시제를 함유하는 아실포스핀 산화물의 사용이 이러한 문제점을 극복하기 쉽다는 것이 아주 예기치 못하게 발견되었다. 그러한 광개시제의 예는 라스프 코포레이션 (RASF Corporation; Charlotte, NC)로부터 "LUCIRIN TPO"라는 상품명으로 시판되는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 산화물이다. 시판되는 아실포스핀 산화물의 다른 예는 시바 스페샬티 케미칼스 (Ciba Specialty Chemicals)로부터 시판되는 상품명 "DAROCUR 4263" 및 "DAROCUR 4265"를 갖는 것을 포함한다.
경화성 조성물은 선택적으로 공기 중에서 또는 불활성 대기, 예를 들면 질소 중에서 중합에 영향을 미치는 광증감제 또는 광개시제 시스템을 함유할 수 있다. 이들 광증감제 또는 광개시제 시스템은 카르보닐기 또는 3차 아미노기를 갖는 화합물 및 그의 혼합물을 포함한다. 카르보닐기를 갖는 바람직한 화합물은 벤조페논,아세토페논, 벤질, 벤즈알데히드, o-클로로벤즈알데히드, 크산톤, 티옥산톤, 9,10-안트라퀴논 및 광개시제로서 작용할 수 있는 다른 방향족 케톤이 있다. 바람직한 3차 아민은 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 페닐메틸에탄올아민 및 디메틸아미노에틸벤조에이트이다. 일반적으로, 광증감제 또는 광개시제 시스템의 양은 결합제 전구체의 중량 기준으로 약 0.01 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 4.0 중량%로 가변적일 수 있다. 광증감제의 예는 모두 비들 소이어 코포레이션 (Biddle Sawyer Corp.; New York, NY)로부터 시판되는 상품명 "QUANTICURE ITX", "QUANTICURE QTX", "QUANTICURE PTX", "QUANTICURE EPD"를 갖는 것을 포함한다.
고온 내성 에폭시 수지가 사용될 때, 바람직한 경화제는 방향족 아민 및 무수물이다. 시판되는 방향족 아민 경화제는 알베마를 (Albemarle)로부터 시판되는 "ETHACURE 100" 및 "ETHACURE 300"을 포함한다.
연마 제품의 제조 방법
연마 제품을 제조하는 제1 단계는 최종 연마 제품을 형성할 연마 슬러리를 제조하는 것이다. 연마 슬러리는 결합제 전구체, 연마 입자 또는 응집체, 및 선택적 첨가제를 임의의 적합한 혼합 기술에 의해 배합함으로써 제조된다. 혼합 기술의 예는 저전단 및 고전단 혼합을 포함하며, 고전단 혼합이 바람직하다. 초음파 에너지는 연마 슬러리 점도를 낮추기 위해 혼합 단계와 함께 이용될 수도 있다. 전형적으로, 연마 입자 또는 응집체는 결합제 전구체에 점차적으로 첨가된다. 연마 슬러리는 결합제 전구체, 연마 입자 또는 응집체, 및 선택적 첨가제의 균질 혼합물인 것이 바람직하다. 필요시에, 용제는 점도를 낮추기 위해 첨가될 수 있다. 연마 슬러리 내의 기포의 양은 혼합 단계 중에 또는 후에 진공 상태로 함으로써 최소화될 수 있다. 어떤 경우에는, 점도를 낮추기 위해 연마 슬러리를 약 30 내지 약 100 ℃ 범위로 가열하는 것이 바람직하다.
연마 제품은 유리 연삭에 필요한 구조에 따라서 임의의 바람직한 형상 또는 형태로 전환될 수 있다. 이러한 전환은 분할, 다이 절삭 또는 임의의 적합한 수단에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 연마 제품은 일체로 성형된 지지체를 갖는 것이 바람직하며, 즉 연마 복합재는 그 복합재가 주형의 공동부에 있는 동안 복합재 상에 주조 또는 성형되는 수지 지지체에 직접 결합된다. 바람직하게는, 지지체는 연마 복합재의 유기 수지가 완전히 경화되기 전에 성형되어 복합재와 지지체 사이에 더 양호한 접착을 가능하게 한다. 지지체가 주조되기 전에 복합재의 표면에 프라이머 또는 정착제를 포함하여 지지체의 적당한 접착을 보장하는 것이 바람직할 수 있다.
한 실시양태에서, 지지체의 두께는 약 1 ㎜ 내지 2 ㎝, 바람직하게는 약 0.25 ㎝ 내지 1 ㎝이다. 결과의 연마 제품은 곡률 또는 그와 관련된 반경을 가질 수 있는 임의의 지지 패드에 일치하도록 하기 위해 탄력적이고 유연해야 한다. 어떤 경우에, 지지체를 예형된 곡률을 갖도록 성형하는 것이 바람직할 수 있다.
지지체는 복합재와 동일한 수지로부터 주조 또는 성형될 수 있거나, 또는 다른 재료로부터 주조될 수 있다. 특히 유용한 지지체 수지의 예는 우레탄, 폴리우레아, 에폭시, 아크릴레이트 및 아크릴화 우레탄을 포함한다. 지지체는 그 안에연마 입자를 포함하지 않는 것이 바람직한데, 그 이유는 이들 입자가 임의의 연삭 과정에 사용되지 않을 것이기 때문이다. 그러나, 충전제, 섬유 또는 다른 첨가제는 지지체에 혼입될 수 있다. 섬유는 지지체와 연마 복합재 사이의 접착력을 증가시키기 위해 지지체에 혼입될 수 있다. 본 발명의 지지체에 유용한 섬유의 예는 규산염, 금속, 유리, 탄소, 세라믹 및 유기 재료로 제조된 것을 포함한다. 지지체에 사용되기에 바람직한 섬유는 규산 칼슘 섬유, 철 섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유 및 고탄성율 유기 섬유이다.
특정 용도에서는, 성형 지지체 내에 스크림 재료 등을 혼입함으로써 이루어질 수 있는 더 큰 내구성 및 인열 저항성의 지지체를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 지지체의 성형 중에, 수지로 이미 충전된 공동부 위에 스크림 또는 다른 재료를 놓고 (그러나, 경화되지 않음) 그후에 스크림 위에 다른 층의 수지를 도포할 수 있거나; 또는 비경화된 성형 지지체 위에 스크림 또는 다른 재료를 놓을 수가 있다. 임의의 스크림 또는 추가적 지지체 재료는 그 지지체 수지가 그 재료를 통과하고 흡수하도록 하기에 충분히 다공성인 것이 바람직하다.
유용한 스크림 재료는 일반적으로 경량이고, 성긴 거친 직물이다. 적합한 재료는 금속 또는 와이어 메쉬, 직물, 예를 들면 면, 폴리에스테르, 레이온, 유리 직물 또는 기타 강화 재료, 예를 들면 섬유를 포함한다. 스크림 또는 강화 재료는 스크림에 대한 수지의 접착력을 증가시키기 위해 예비처리될 수 있다.
CRT 스크린을 연삭시키기 위한 장치 및 방법
특히 바람직한 연마기 중 하나는 CRT 스크린의 상업적 제조 작업에 통용되는주문 제작된 회전식 연마기이다. 동일한 연마기는 CPP 시험 절차에 사용된다. 연마기는 대각선이 35 내지 53 ㎝ (14 내지 21 inch)인 CRT 스크린을 지지할 수 있는 조정 홀더를 갖는다. 홀더의 4개 코너는 스크린의 중심이 기계의 중심축과 매취될 수 있도록 적당히 조절될 필요가 있다. 홀더는 1000 rpm의 속도로 시계방향 또는 시계반대 방향으로 회전할 수 있는 평판 상에 놓여진다. CRT 스크린이 홀더에 놓여질 때, 연마될 지점의 표면은 위로 향한다.
시험될 연마 제품은 랩 헤드 또는 돔으로 불리우는 고정구 상에 장착된다. 돔의 곡률은 연삭될 표면의 곡률과 밀접하게 매취되도록 선택된다. 평면 CRT 스크린의 경우, 편평한 돔이 사용된다. 기계에는 편평한 돔 이외에 700 ㎜ 내지 1800 ㎜의 곡률을 가진 돔이 장치되어 있다. 이것은 각종 크기 및 곡률의 스크린의 연삭을 가능하게 한다.
시험될 연마 제품은 직경이 약 48 ㎝ (19 inch)일 수 있고 지지체 재료의 직경이 약 56 ㎝ (22 inch) 이하일 수 있다. 그 제품은 연마 복합재가 존재하지 않는 약 7.6 ㎝ (3 inch)의 중심 면을 갖는다. 그 중심은 또한 연마 제품을 부착시킬 중공 볼트가 돔에 삽입되도록 하고 연마 용도 중에 연마 제품의 중심으로 냉각수가 펌핑되도록 하는 3.2 ㎝ (1.25 inch) 구멍을 갖는다.
전형적으로, 연마 제품은 폴리우레탄 포옴, 고무 재료, 엘라스토머, 고무기재 포옴 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조된 지지체 패드에 결합된다. 지지체 패드 재료의 경도 및(또는) 압축성은 원하는 연삭 특성 (절삭 속도, 연마 제품 수명 및 유리 가공물 표면 피니쉬)을 제공하도록 선택된다.
지지체 패드는 연속적이고 비교적 편평한 표면을 가질 수 있거나 또는 연마 제품이 고정될 일련의 돌출된 부분 및 낮은 부분의 불연속 표면을 가질 수 있다. 불연속 표면의 경우에, 연마 제품은 상승된 부분에만 고정될 수 있다. 지지체 패드 내의 불연속 표면은 물의 원하는 유량 및 원하는 연삭 특성 (절삭 속도, 연마 제품 수명 및 유리 가공물 표면 피니쉬)을 제공하도록 선택된다. 지지체 패드는 원, 직사각, 사각, 타원 등과 같은 임의의 형태를 가질 수 있다.
연마 제품은 감압 접착제, 후크 앤 루프 부착, 기계적 부착 (패드의 원주를 따라서 고리 장착 시스템을 포함할 수 있음), 자기 부착 또는 영구 접착제에 의해 지지체 패드에 고정될 수 있다. 부착은 연마 제품을 지지체 패드에 단단히 부착시키고 유리 연삭의 엄밀함 (습윤 환경, 발열 및 압력)을 견뎌야 한다.
후크 앤 루프 타입 부착 시스템이 연마 제품을 지지체 패드에 고정시키는데 사용된다면, 루프 직물이 연마제의 이면 상에 있고 후크는 지지 패드 상에 있을 수 있거나 또는 그 시스템은 반대가 되어 후크가 연마제의 이면 상에 있고 루프가 지지 패드 상에 있을 수 있다. 후크 앤 루프 타입 부착 시스템은 미국 특허 제4,609,581호, 5,254,194호 및 5,505,747호, 및 PCT WO 95/19242호에 더 기재되어 있다.
유리 표면과 연마 제품 사이에 접촉을 제공하는 힘은 일반적으로 유압 또는 공기압 시스템에 의해 제공된다. 일부 실시양태에서, 유압 시스템이 공기압 시스템 보다 더 단시간 내에 최종 압력을 얻을 수 있고; 이는 최종 유리 표면을 얻는데 필요한 연삭 시간을 감소시키므로 유압 시스템이 공기압 시스템에 비해 바람직하다. 일부 실시양태에서, 공기압 시스템이 시스템 내에 더 많은 "플레이 (play)" 또는 "포기브니스 (forgiveness)"를 가지므로 공기압 시스템이 유압 시스템에 비해 바람직하다. 공기압 시스템 내의 공기는 유압 시스템 내의 유체 보다 압축하기가 더 쉬우므로, 그러한 압축은 유리 표면과 연마 제품 사이에 더 유연한 접촉을 제공하는 쿠션을 제공할 수 있다.
통상적으로 냉각수로서 불리우는 액체의 존재하에 유리를 연삭시키는 것이 바람직하다. 액체는 연삭 중에 열 발생을 억제하고 연삭 계면으로부터 떨어져 나오는 스와프 (swarf)를 제거한다. "스와프"는 연마 제품에 의해 연마되는 실제 유리 파편을 설명하는데 사용되는 용어이다. 어떤 경우에는, 유리 스와프가 연삭되는 유리 표면을 손상시킬 수 있다. 따라서, 스와프를 계면으로부터 제거하는 것이 바람직할 수 있다.
어떤 예에서는, "윤활제"로 불리우는 액체의 존재 하에 유리를 연삭시키는 것이 바람직하다. 적합한 윤활제는 아민, 광유, 케로센, 미네랄 스피리츠, 파인유, 수용성 오일 에멀젼, 폴리에틸렌이민, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 아민 보레이트, 붕산, 아민 카르복실레이트, 인돌, 티오아민염, 아미드, 헥사히드로-1,3,5-트리에틸트리아진, 카르복실산, 나트륨 2-메르캅토벤조티아졸, 이소프로판올아민, 트리에틸렌디아민 테트라아세트산, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 벤조트리아졸, 나트륨 2-피리딘티올-1-옥사이드 및 헥실렌 글리콜 중 하나 이상의 수기재 용액을 포함한다. 윤활제는 또한 부식 억제제, 항균제, 안정화제, 계면활성제 및(또는) 유화제를 포함할 수 있다.
유리 표면을 연삭시킬 때 본 발명의 연마 제품과 함께 사용될 수 있는 시판 윤활제의 예는 아메라트론 프로덕츠 (Ameratron Products)로부터 시판되는 "BUFF-O-MINT"; 인터서피스 다이나믹스 (Intersurface Dynamics)로부터 시판되는 "CHALLENGE 300 HT" 및 "605 HT"; 신시내틱 밀라크론 (Cincinnatic Milacron)으로부터 시판되는 "CIMTECH GL2015", "CIMTECH CX-417" 및 "CIMTECH 100"; 로데스 (Rhodes)로부터 시판되는 "DIAMOND KOOL" 및 "HEAVY DUTY; 엘오에이치 옵티칼 (LOH Optical)로부터 시판되는 "K-40"; 콰커 스테이트 (Quaker State)로부터 시판되는 "QUAKER 101"; 카스트롤 인더스트리알 (Castrol Industrial)로부터 시판되는 "SYNTILO 9930" 및 "SAFETY-COOL 130"; 마스터 케미칼 (Master Chemical)로부터 시판되는 "TRIM HM" 및 "TRIM VHP E320"; 엔씨에이치 코프. (NCH Corp.)로부터 시판되는 "LONG LIFE 20/20"; 블레이스 스위스루브 (Blase Swisslube)로부터 시판되는 "BLASECUT 883"; 듀 보이스 (Du Bois)로부터 시판되는 "ICF-31NF"; 살렘 (Salem)으로부터 시판되는 "SPECTRA-COOL"; 브렌트 아메리카 (Brent America)로부터 시판되는 "CHEMCOOL 9016"; 텍산 엔탈 (Texan Ntal)로부터 시판되는 "SURCOOL K-11"; 및 노리타케 (Noritake)로부터 시판되는 "AFT-G"; 및 데분 (Devoon)으로부터 시판되는 "RUSTLICK"를 포함한다.
유리 연삭 중의 윤활제의 사용은 물을 사용할 때 얻어지는 결과에 비해 절삭 속도를 증가시키고, 더 미세한 피니쉬를 제공하고, 연마 제품 상의 마모량을 감소시키거나 또는 연마 제품의 유효 수명을 연장시킬 수 있다. 한 실시양태에서, 윤활제의 사용은 제품의 G-비를 증가시킨다. "G-비"는 가공 중에 상실되는 연마 제품의 양 (질량)에 대한 제거된 가공물의 양 (질량)으로서 정의된다.
언급한 바와 같이, 유리 또는 연마 제품 또는 둘다는 연삭 단계 중에 이동할 것이다. 이 이동은 회전식, 불규칙, 선형 또는 각종 조합일 수 있다. 회전 운동은 연마 디스크를 회전 공구에 부착시킴으로써 발생될 수 있다. 불규칙 궤도 운동은 불규칙 궤도 공구에 의해 발생될 수 있고, 선형 운동은 연속 연마 벨트에 의해 발생될 수 있다. 유리 표면 및 연마 제품은 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있다. 작동 rpm은 이용되는 연마 제품에 따라서 약 4,000 rpm 이하의 범위일 수 있다. 유리와 연마 제품 사이의 상대적 이동은 유리의 치수에 좌우될 수도 있다. 유리가 비교적 크다면, 유리를 정지시켜 두고 연삭 중에 연마 제품을 이동시키는 것이 바람직할 수 있다.
본원에 설명된 연마 제품은 CRT 스크린과 같은 유리 표면을 연삭하는데 사용될 때, 다량의 재료를 제거하여 비교적 단시간 내에 평활한 표면을 제공한다. 연삭 중에, 연마 제품은 바람직하게는 약 0.1 내지 약 2 ㎏/㎠, 더욱 바람직하게는 약 0.25 내지 1.25 ㎏/㎠, 더더욱 바람직하게는 약 0.4 내지 0.85 ㎏/㎠의 압력으로 유리 표면에 대해 압입된다. 힘이 너무 세면, 연마 제품은 긁힘 깊이를 정련하는 것이 아니라 오히려 긁힘 깊이를 증가시킬 수 있다. 또한, 연마 제품이 과도하게 마모될 수 있다. 힘이 너무 약하면, 연마 제품은 충분한 유리 재료를 효과적으로 제거할 수가 없다.
다음 비제한적 실시예는 본 발명을 더 예시할 것이다. 모든 부, 백분율, 비등은 달리 명시하지 않으면 중량을 기준으로 한다. 다음 재료 약어는 실시예 전반에 사용된다.
ADI 폴리테트라메틸 글리콜/톨루엔 디이소시아네이트 프레폴리머 (Uniroyal Chemical Co. (Charlotte, NC 소재)로부터 "ADIPRENE L-100"이라는 상품명으로 시판됨);
AER 무정형 훈연 실리카 충전제 (Cabot Corporation (Tuscola, IL 소재)로부터 "CAB-O-SIL M5"라는 상품명으로 시판됨);
AMI 방향족 아민 (디메틸 티오 톨루엔 디아민) (Albemarle Corporation (Baton Rouge, LA 소재)으로부터 "ETHACURE 300"이라는 상품명으로 시판됨);
APS 음이온성 폴리에스테르 계면활성제 (ICI Americas, Inc. (Wilmington, DE 소재)로부터 "FP4" 및 "PS4"라는 상품명으로 시판됨);
A-1100 실란 감마-아미노프로필 트리에톡시실란 (Osi Specialties (Danbury, CT 소재)로부터 시판됨);
BD 다이아몬드 입자에 대한 일시 결합제로서 사용되는 폴리비닐 부티랄 수지 (Monsanto (Springfield, MA 소재)로부터 "BUTVAR DISPERSION"이라는 상품명으로 시판됨);
CaCO3 탄산 칼슘 충전제 (ECC International로부터 "Microwhite"라는 상품명으로 시판됨);
CERIA 산화 세륨 (Rhone-Poulenc (Shelton, CT 소재)으로부터 "POLISHING OPALINE"이라는 상품명으로 시판됨);
CMSK 처리된 칼슘 메타실리케이트 충전제 (NYCO (Willsboro, NY 소재)로부터 "WOLLASTOCOAT 400"이라는 상품명으로 시판됨);
DEX 다이아몬드 입자에 대한 일시 결합제로서 사용되는 덱스트린 (A.E. Staley Manufacturing Company (Decatur, IL 소재)로부터 "Stadex 230"이라는 상품명으로 시판됨);
DIA 공업용 다이아몬드 입자 (General Electric (Worthington, OH 소재)으로부터 "RVG", "Type W"라는 상품명으로 시판됨);
DIA2 공업용 다이아몬드 입자 (각종 크기) (Beta Products, Inc. (Anaheim Hills, CA 소재)로부터 "Metal Bond"라는 상품명으로 시판됨);
EPO 에폭시 수지 (Shell Chemical Co. (Houston, TX 소재)로부터 "EPON 828"이라는 상품명으로 시판됨);
ETH 방향족 아민 (디에틸 톨루엔 디아민) (Albemarle Corporation (Baton Rouge, LA 소재)으로부터 "ETHACURE 100"이라는 상품명으로 시판됨);
GLP 약 325 메쉬의 입자 크기를 갖는 유리 분말 (Specialty Glass, Inc. (Oldsmar, FL 소재)로부터 "SP 1086"이라는 상품명으로 시판됨);
Graphite 흑연 분말 (Southwestern Graphite Company, a division of Dixon Ticonderoga Company (Bumet, TX 소재)로부터 "Grade No. 200-09 Graphite Powder"라는 상품명으로 시판됨);
KBF4 칼륨 플루오로보레이트 (Atotech USA, Inc. (Rock Hill, SC 소재)로부터 시판되며, 이후에 78 미크론 미만으로 미분쇄됨);
K-SS 무수 칼륨 실리케이트 (PQ Corporation (Valley Forge, PA 소재)으로부터 "KASOLV SS"라는 상품명으로 시판됨);
K-16 함수 칼륨 실리케이트 (PQ Corporation (Valley Forge, PA 소재)으로부터 "KASOLV 16"이라는 상품명으로 시판됨);
Moly 몰리브덴 디설파이드 (Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI 소재)로부터 시판됨);
RIO 적색 산화 철 안료 입자;
RNH DIA 공업용 다이아몬드 입자 (각종 크기) Type RB (American Boarts Crushing Company Inc. (Boca Raton, FL 소재)로부터 시판되고 이후에 코울터 멀티사이저를 이용하여 원하는 입자 크기로 분류되고 측정됨);
SIL 계면활성제 (Osi Specialties, Inc.로부터 "SILWET L-7604"라는 상품명으로 시판됨);
SR339 2-페녹시에틸 아크릴레이트 (Sartomer Company (Exton, PA 소재)로부터 "SR339"라는 상품명으로 시판됨);
TFS 트리플루오로프로필메틸 실록산 소포제 (Dow Corning Company (Midland, MI 소재)로부터 "7"이라는 상품명으로 시판됨);
URE 폴리테트라메틸렌 글리콜/톨루엔 디이소시아네이트 프레폴리머 (Uniroyal Chemical Co. (Charlotte, NC 소재)로부터 "ADIPRENE L-167"이라는 상품명으로 시판됨);
VAZO 1,1'-아조비스(시클로헥사논카르보니트릴), 98% (Aldrich ChemicalCompany, Inc. (Milwaukee, WI 소재)로부터 시판됨);
W-G 칼슘 실리케이트 섬유 (NYCO Minerals, Inc. (Willsboro, NY 소재)로부터 "NYAD G Special"이라는 상품명으로 시판됨).
생산 공구
TEFLON (상표명) 브랜드 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)의 25.0 ㎜ 두께의 시트에 테이퍼 구멍 패턴을 드릴링하여 생산 공구를 제조하였다. 제조된 중합체 생산 공구는 원통형 기둥 중공부를 가졌다. 각 기둥의 높이는 약 6,300 ㎛이었고 직경은 약 7,900 ㎛였다. 인접 기둥의 저면 사이는 약 2,400 ㎛였다.
시험 절차 I: 실시예 1-2
시험 절차는 "뷸러 에코메트 (BUEHLER ECOMET) 2" 파워 헤드가 장착된 "뷸러 에코메트 4" 가변 속도 연삭기 (둘다 Buehler Industries, Ltd.로부터 시판됨)를 이용하였다. 다음 조건을 이용하여 시험을 수행하였다: 유리 시험 블랭크의 표면적에 대하여 약 25.5 psi (약 180 kPa) 또는 15 psi (약 106 kPa)의 일정한 유리/연마 제품 계면 압력과 500 rpm으로 설정된 모터 속도.
2.54 ㎝ (1 inch) 직경 및 약 1.0 ㎝의 두께를 갖는 3개의 편평한 원형 유리 시험 블랭크 (Corning Incorporated로부터 "CORNING #9061"이라는 상품명으로 시판됨)를 제공하였다. 유리 재료를 연삭기의 파워 헤드에 놓았다. 연삭기의 30.5 ㎝ (12 inch) 알루미늄 단상은 시계 반대 방향으로 회전시키고 유리 시험 블랭크가 고정된 파워 헤드는 35 rpm으로 시계 방향으로 회전시켰다.
연마 제품을 20 ㎝ (8 inch) 직경 원으로 다이 절삭시키고 약 90 듀로메터의쇼어 A 경도를 갖는 우레탄 지지 패드 상에 감압 접착제로 직접 접착시켰다. 우레탄 지지 패드를 연질 포옴 시트로부터 절삭된 약 30 ㎜ 두께의 연속 기포 연질 포옴 패드에 부착시켰다. 이 패드 조립품을 연삭기의 알루미늄 단상에 놓았다. 수돗물을 약 3 리터/분의 유속으로 연마 제품 상에 분무하여 연마 제품과 유리 시험 블랭크의 표면 사이에 윤활을 제공하였다.
유리 시험 블랭크를 상기 연삭기를 이용하여 연삭시켰다. 연삭기의 연마 시간 간격은 10초로 설정하였다. 그러나, 연마 제품과 유리 시험 블랭크 표면 사이의 실제 접촉 시간은 설정 시간 보다 더 큰 데, 그 이유는 연마 제품이 유리 시험 블랭크 표면 상에 안정될 때 까지 연삭기가 시간 측정을 시작하지 않았기 때문이다. 즉, 유리 표면 상의 연마 제품의 약간의 바운드 또는 스킵핑이 관찰되었으며 연삭기는 연마 제품과 유리 표면 사이의 접촉이 실질적으로 일정할 때의 시점에서 시간 측정을 시작하였다. 따라서, 연삭 시간 간격이 10초로 설정되었을 때 실제 시간 연삭 간격, 즉 연마 제품과 유리 표면 사이의 접촉 시간은 약 12초였다.
10초의 연삭 후에, 유리의 표면 피니쉬 및 두께를 기록하였다. 그후에, 유리를 3분 동안 연삭하고, 그후에 두께를 다시 측정하였다. 이 두께는 다음 10초 연삭 시험에 대한 출발점이었다.
실시예 1
실시예 1의 경우, 테플론 (TEFLON) (상표명) 브랜드 PTFE 주형을 표 1의 배합에 따라 제조된 연마 슬러리로 충전시켰다. 파트 A 및 파트 B를 제조하고, 80 ℃로 가열하고 그후에 혼합 팁을 통해 주형의 공동부에 분배시켰다.
그후에, 충전된 기둥 공동부를 표 2에 나타낸 지지체 배합으로 파트 A 및 파트 B를 또다른 혼합 팁을 통해 분배시켜 약 6.4 ㎜의 깊이까지 커버하였다. 주형을 둘러싸는 벽은 원하는 지지체 두께를 유지한다. 알루미늄 커버 판을 경화 주기 중에 지지체 수지의 표면 상에 놓아서 일정하고 균일한 두께를 얻었다. 그후에, 전체 연마 제품을 165 ℃에서 15시간 동안 경화시켰다.
경화 후에, 샘플을 주형으로부터 제거하여 절삭시켜 시험을 위한 20 ㎝ 직경의 원을 만들었다. 연삭 시험은 상기한 바와 같이 전개하고 그 결과를 표 3에 기록하였다. 표 3은 72분의 경과 중에 두가지 계면 압력, 25.5 psi (175.8 kPa) 및 15 psi (105.5 kPa)에서 기록된 17개의 연삭 측정치를 기록하였다. 기록된 각 측정치는 약 12초 연삭 주기에서 제거된 유리 재료의 양이다 (기계는 상기한 바와 같이 10초로 설정되었지만 실제 연삭 시간은 약 12초임).
Ra 및 Rz은 각 데이타 시점의 말기에서 측정하였다. 모든 12초 측정치 후의 표면 피니쉬의 평균은 Ra = 1.2 ㎛, Rz = 8.0 ㎛였다.
연마 슬러리 배합
파트 A 성분 실제 중량 (g) 중량%
EPO 978.33 46.90
URE 52.15 2.50
CMSK 1032.57 49.50
AER 10.43 0.50
APS 10.43 0.50
TFS 2.09 0.10
파트 B 성분 실제 배치 중량 (g) 중량%
ETH 258.58 18.47
RIO 1.40 0.10
CaCO3 798.00 57.00
DIA 등급 200/230 301.32 21.52
AER 28.00 2.00
APS 11.34 0.81
TFS 1.40 0.10
지지체 배합
파트 A 성분 실제 중량 (g) 중량%
ADI 8020.00 100.00
파트 B 성분 실제 중량 (g) 중량%
AMI 843.00 84.30
CMSK 95.00 9.50
RIO 35.00 3.50
AER 17.00 1.70
TFS 10.00 1.00
연삭 데이타
시간 (분) 계면 압력 (psi) 제거된 원자재 (㎛)
0.17 25.5 185
0.33 25.5 562
2.5 25.5 552
5.17 25.5 480
8 25.5 449
11.33 25.5 449
14.66 25.5 430
18 25.5 437
21.33 25.5 418
24.67 25.5 444
28.17 25.5 432
31.5 25.5 425
37.67 15 211
45.83 15 197
54.5 15 192
63.67 15 209
72 15 168
실시예 2
표 4에 제공된 연마 슬러리 배합 및 표 5에 제공된 지지체 배합을 제외하고는 실시예 1에 기재된 바와 같이 실시예 2를 제조하였다. 실시예 2를 상기한 바와 같이 시험하고 그 결과를 표 6에 기록하였다. 표 6은 117분의 경과 중에 두가지 계면 압력, 25.5 psi (175.8 kPa) 및 15 psi (105.5 kPa)에서 기록된 14개의 연삭 측정치를 기록하였다. 기록된 각 측정치는 약 12초 연삭 주기에서 제거된 유리 재료의 양이다 (기계는 상기한 바와 같이 10초로 설정되었지만 실제 연삭 시간은 약 12초임).
Ra 및 Rz은 각 데이타 시점의 말기에서 측정하였다. 모든 12초 측정치 후의 표면 피니쉬의 평균은 Ra = 0.8 ㎛, Rz = 5.8 ㎛였다.
연마 슬러리 배합
파트 A 성분 실제 배치 중량 (g) 중량%
EPO 978.33 46.90
URE 52.15 2.50
CMSK 1032.57 49.50
CaCO3 0.00 0.00
AER 10.43 0.50
APS 10.43 0.50
TFS 2.09 0.10
파트 B 성분 실제 배치 중량 (g) 중량%
ETH 258.58 18.47
RIO 1.40 0.10
CaCO3 798.00 57.00
DIA 등급 270/325 301.32 21.52
AER 28.00 2.00
APS 11.34 0.81
TFS 1.40 0.10
지지체 배합
파트 A 성분 실제 배치 중량 (g) 중량%
ADI 8020.00 100.00
파트 B 성분 실제 배치 중량 (g) 중량%
AMI 843.00 84.30
CMSK 95.00 9.50
RIO 35.00 3.50
AER 17.00 1.70
TFS 10.00 1.00
연삭 데이타
시간 (분) 계면 압력 (psi) 제거된 원자재 (㎛)
0.67 25.5 (175.8) 430
4.33 25.5 (175.8) 348
9 25.5 (175.8) 317
14.16 25.5 (175.8) 283
19.83 25.5 (175.8) 252
25 25.5 (175.8) 244
31 25.5 (175.8) 250
36.5 25.5 (175.8) 235
44.17 25.5 (175.8) 214
51.83 25.5 (175.8) 214
64 15 (105.5) 103
79.67 15 (105.5) 86
98.83 15 (105.5) 72
117 15 (105.5) 91
A.다이아몬드 응집체 샘플의 제조 절차
각 다이아몬드 응집체 샘플의 성분은 아래 표 7에 기록되어 있다.
다이아몬드 응집체 샘플 1-4
성분 응집체 배치 1 (g) 응집체 배치 2 (g) 응집체 배치 3 (g) 응집체 배치 4 (g)
BD 30.00 30.00 30.00 30.00
물 8.60 8.60 8.60 8.60
GP 20.99 20.00 20.00 20.00
RNH DIA 20.00 (20 ㎛) 20.00 (30 ㎛) 20.00 (15 ㎛) 20.00 (40 ㎛)
응집체 크기 225 ㎛ 225 ㎛ 225 ㎛ 355 ㎛
각 응집체 샘플의 모든 성분을 스파튤라를 갖고 손으로 플라스틱 비이커에서 배합 및 혼합하여 다이아몬드 분산액을 형성하였다. 그후에, 다이아몬드 분산액을 검드롭형 공동부를 가진 9 mil 불규칙 패턴 플라스틱 공구 또는 14 mil 편평 표면절두 피라미드 플라스틱 공구 내에 연질 플라스틱 스파튤라로 코팅하여 응집체를 형성하였다. 플라스틱 공구의 제조 방법은 미국 특허 제5,152,917호 (Pieper 등)에 기재되어 있다. 성형된 응집체 샘플은 주형 내에서 실온으로 밤새 건조되었다. 성형된 응집체 샘플을 초음파 혼 (horn)을 사용하여 주형으로부터 꺼내었다. 응집체 샘플을 70 메쉬 스크린 (9 mil에 대해) 또는 40 메쉬 스크린 (14 mil에 대해)을 사용하여 스크리닝하여 서로 분리하였다. 분리 후에, 응집체 크기는 약 175 내지 약 250 ㎛ (9 mil에 대해) 및 약 350 내지 400 ㎛ (14 mil에 대해)의 범위였다.
스크리닝된 응집체 샘플을 알루미나 새거에 놓고 다음 주기를 통해 공기 중에서 소성시켰다:
2.0 ℃/분으로 실온에서 400 ℃까지;
400 ℃에서 1시간 동안 유지함;
2.0 ℃/분으로 400 ℃에서 720 ℃까지;
720 ℃에서 1시간 동안 유지함;
2.0 ℃/분으로 720 ℃에서 실온까지.
그후에, 응집체를 상기한 바와 같이 70 메쉬 스크린을 사용하여 스크리닝하였다.
에폭시 수지 시스템에 대한 더 양호한 접착력을 갖는 응집체를 제공하기 위해 소성된 응집체 샘플을 실란 용액으로 처리하였다. 실란 용액은 A-1100 실란 1.0 g 및 물 99.0 g을 혼합하여 제조하였다.
응집체 샘플을 실란 용액으로 습윤화시키고 과량은 부어버렸다. 그후에, 실란 용액 처리된 응집체 샘플을 90 ℃ 오븐에 놓고 30분 동안 건조시켰다. 건조된 응집체 샘플을 상기한 바와 같이 70 메쉬 스크린을 사용하여 스크리닝하였다.
B.실시예 3-6 및 비교예 A-D의 제조 절차
실시예 3-6 및 비교예 A-D의 경우, 실시예 1의 PTFE 주형을 표 8의 배합에 따라서 제조된 연마 슬러리로 충전시켰다. 파트 A 및 파트 B를 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 개별적으로 혼합하고, 진공 오븐에 각각 놓아서 기포를 제거하고, 그후에 2:1 용적비 혼합 카트리지에 2 파트 A 대 1 파트 B를 함께 충전시켰다. 그후에, 결과 연마 슬러리를 자동 혼합 팁을 통해 주형의 공동부에 분배시켰다.
그후에, 충전된 기둥 공동부를 표 9에 나타낸 지지체 배합으로 약 6.4 ㎜ (¼ inch)의 깊이까지 커버하였다. 파트 B의 성분을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 기포 취입을 최소화하도록 진공 오븐에 샘플을 놓고 저 전단 혼합기로 파트 A와 파트 B를 혼합하여 기포를 제거하였다. 주형을 둘러싸는 벽은 원하는 지지체 두께를 유지하였다. 알루미늄 커버 판을 경화 주기 중에 지지체 수지의 표면 상에 놓아서 일정하고 균일한 두께를 얻었다. 주형을 클램핑시켜 닫고 실온에서 1시간 내지 2시간 동안 또한 그후에 165 ℃에서 4시간 동안 오븐에서 경화되도록 하였다. 주형을 오븐에서 꺼내어 열었다. 성형된 연마제 샘플을 주형으로부터 취하고 뷸러 랩을 위해 30.48 ㎝ (12 inch) 평반 상에 장착시켰다.
성형된 연마제 샘플은 30.48 ㎝ (12 inch) 직경의 지지체 및 1.59 ㎝ (⅝ inch) 직경의 연마 기둥을 가졌다. 중심 (15.24 ㎝ (6 inch))을 커버하는 원형 면적이 연마 기둥을 갖지 않도록 연마 기둥을 지지체에 결합시켰다.
성분 비교예 A(g) 비교예 B(g) 비교예 C(g) 비교예 D(g) 실시예 3(g) 실시예 4(g) 실시예 5(g) 실시예 6(g)
파트 A
EPOURECMSKAERAPSTFS 70.353.7574.250.750.750.15 70.353.7574.250.750.750.15 71.763.8375.740.770.770.15 73.873.9477.960.790.790.79 74.573.9878.710.800.800.16 74.573.9878.710.800.800.16 74.573.9878.710.800.800.16 74.573.9878.710.800.800.16
파트 B
ETHRIOCMSKCaCO3DIADIA 상의 니켈DIA 상의 유리AERAPSTFS 18.470.1027.7734.507.159.10---2.000.810.10 18.470.1027.7734.507.159.10---2.000.810.10 17.800.1027.8943.003.654.65---2.000.810.10 18.490.1028.0043.007350------2.000.810.10 18.490.1028.0043.003.75---3.752.000.810.10 18.490.1028.0043.003.75---3.752.000.810.10 18.490.1028.0043.003.75---3.752.000.810.10 18.490.1028.0043.003.75---3.752.000.810.10
다이아몬드 타입 DIA DIA DIA RNH DIA 응집체배치 1 응집체배치 2 응집체배치 3 응집체배치 4
다이아몬드 크기 65 ㎛(등급 230/270) 45 ㎛(등급 325/400) 65 ㎛(등급 230/270) 40 ㎛ 20 ㎛ 30 ㎛ 15 ㎛ 40 ㎛
다이아몬드 용적% 1.5 1.5 0.75 1.5 0.74 0.74 0.74 0.74
지지체 배합
성분 비교예 A(g) 비교예 B(g) 비교예 C(g) 비교예 D(g) 실시예 3(g) 실시예 4(g) 실시예 5(g) 실시예 6(g)
파트 AADI 783.64 783.64 783.64 783.64 783.64 783.64 783.64 783.64
파트 BAMICMSKRIOAERTFS 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00 80.8512.953.501.701.00
총 = 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
시험 절차 II: 실시예 3-6
시험 절차 II는 다음을 제외하고는 시험 절차 I과 동일하였다:
연마 제품을 약 30.45 ㎝ (12 inch) 직경 원으로 다이 절삭시키고 약 60 듀로메터의 쇼어 A 경도를 갖는 12.5 ㎜ 두께의 네오프렌 지지 패드 상에 감압 접착제로 직접 접착시켰다. 이 패드 조립품을 연삭기의 알루미늄 단상에 놓았다.
유리 시험 블랭크 상의 초기 표면 피니쉬를 다이아몬드 탐침 표면조도계 (Mahr Corp.로부터 "PERTHOMETER"라는 상품명으로 시판됨)로 평가하였다. 유리 시험 블랭크의 초기 중량도 또한 기록하였다.
유리 시험 블랭크를 12초에서 수분 동안 연삭시켰다. 모든 데이타를 연마 12초 안에 제거된 평균 유리 원자재로서 정규화하고 보고하였다.
연삭 후에, 최종 표면 피니쉬 및 최종 중량도 또한 기록하였다. 연삭 시간 동안의 유리 시험 블랭크의 중량 변화는 제거된 유리 원자재의 g으로서 나타내었다. 절삭 속도 (제거된 유리 원자재 g), Ra 및 Rmax 값을 기록하였다.
표 10에 기록된, 실시예 3의 연삭 시험 결과는 다이아몬드 응집체를 함유하는 연마 제품이 각종 압력에서 일정한 원자재 제거 속도를 제공한다는 것을 나타낸다.
표 11에 기록된, 실시예 6 및 비교예 D의 연삭 시험 결과는 다이아몬드 응집체를 함유하는 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도가 동일한 크기의 개개의 다이아몬드 입자를 가진 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도 보다 상당히 더 빠르다는 것을 나타낸다.
표 12에 기록된, 비교예 C 및 실시예 4의 연삭 시험 결과는 다이아몬드 응집체를 함유하는 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도가 더 큰 크기의 개개의 다이아몬드 입자를 가진 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도 보다 상당히 더 빠르다는 것을 나타낸다.
실시예 3의 연삭 데이타 및 조건
시간 (분) 원자재 제거 (㎛/12초) 압력 (kPa)
1 76 106
4 78 106
7 81 106
16 81 106
26 79 106
31 78 106
46 77 106
61 76 106
91 78 106
121 81 106
136 62 53
151 64 53
181 66 53
201 67 53
251 63 53
367 14 26.5
372 10 26.5
377 9 26.5
382 11 26.5
397 9 26.5
412 10 26.5
비교예 D 및 실시예 6에 대한 원자재 제거 속도
시간 (분) 비교예 D 실시예 6
24 33 /
34 32 /
44 28 /
54 22.5 /
64 18.5 /
65 / 119
74 17.8 /
75 / 111
78 / 101
84 15.2 /
88 / 100
104 12.8 /
107 / 110
112 / 107
124 10.5 /
126 / 105
144 9.5 /
비교예 C 및 실시예 4의 연삭 데이타
원자재 제거 (제거된 ㎛/12초)
시간 (분) 비교예 C 실시예 4
117 52 /
127 45 /
137 41 /
145 / 81
147 39 /
150 / 79
157 36 /
160 / 81
165 / 79
167 34 /
177 33 /
320 / 68
410 / 64
425 / 70
435 / 73
450 / 77
비교예 B 및 실시예 5의 표면 평활도 데이타 (Ra 및 Rmax)는 아래 표 13에 기록하였다. 이 데이타는 본 발명의 세가지 이점을 나타낸다. 첫번째로, Ra 데이타는 다이아몬드 응집체를 가진 실시예 5에 의해 제공된 표면 피니쉬는 원자재 제거 속도가 유사한 개개의 다이아몬드 입자를 가진 비교예 B의 것 보다 더 미세한것임을 나타낸다. 두번째로, Ra 및 Rmax 데이타는 표면 피니쉬가 다이아몬드 응집체를 가진 실시예 5의 경우 더 빠른 상대 속도로 개선되는 반면 개개의 다이아몬드 입자를 가진 비교예 B의 경우 표면 피니쉬가 개선되지 않는다는 것을 입증한다. 마지막으로, Rmax 데이타는 다이아몬드 응집체를 가진 실시예 5에 의한 긁힘 깊이가 원자재 제거 속도가 유사한 개개의 다이아몬드 입자를 가진 비교예 B의 것 보다 더 작다는 것을 나타낸다.
비교예 B 및 실시예 5의 표면 평활도
속도 (RPM) 비교예 B 표면 평활도 (㎛) 실시예 5 표면 평활도 (㎛)
Ra Rmax Ra Rmax
100 0.68 5.9 0.61 5.38
200 0.68 5.93 0.5 4.79
300 0.71 6.93 0.46 4.9
400 0.62 5.98 0.42 4.1
500 / / 0.38 3.9
비교예 A 및 실시예 4의 표면 평활도 데이타 (Ra 및 Rmax)는 아래 표 14에 기록하였다. 이 데이타는 본 발명의 세가지 이점을 나타낸다. 첫번째로, Ra 데이타는 다이아몬드 응집체를 가진 연마 제품에 의해 제공된 표면 피니쉬는 원자재 제거 속도가 유사한 개개의 다이아몬드 입자를 가진 연마 제품의 것 보다 더 미세한 것임을 나타낸다. 두번째로, Ra 및 Rmax 데이타는 표면 피니쉬가 다이아몬드 응집체를 가진 연마 제품의 경우 더 빠른 상대 속도로 개선되는 반면 개개의 다이아몬드 입자를 가진 연마 제품의 경우 표면 피니쉬가 개선되지 않는다는 것을 입증한다. 마지막으로, Rmax 데이타는 다이아몬드 응집체를 가진 연마 제품에 의한 긁힘 깊이가 원자재 제거 속도가 유사한 개개의 다이아몬드 입자를 가진 연마 제품의 것보다 더 작다는 것을 나타낸다.
비교예 A 및 실시예 4의 표면 평활도
속도 (RPM) 비교예 A 표면 평활도 (㎛) 실시예 4 표면 평활도 (㎛)
Ra Rmax Ra Rmax
100 0.86 7.61 0.8 7.49
200 0.86 7.54 0.69 7.17
300 0.85 7.66 0.62 5.64
400 0.8 7.21 0.62 5.43
500 / / 0.54 5.14
시험 절차 III: 실시예 7-11
먼저, 작은 면적 (약 17.78 ㎝ x 17.78 ㎝)의 CRT 스크린을 소형 샌더 (Flex로부터 시판됨, 모델 LW 603LR, 1,000-2,800 rpm, 1,500W)를 사용하여 5 미크론 산화 알루미늄 디스크 (3M (St. Paul, MN)으로부터 시판되는 268XA Trizact (상표명) 필름 PSA 디스크, A5MIC)로 조면화하였다. 샌더는 2,400 rpm으로 작동시키고 샌더의 중앙에 있는 구멍을 통해 물을 공급하였다. 시험될 연마 제품을 샌더 상에 장착시켰다. CRT 스크린의 미리 조면화된 면을 2,400 rpm으로 30초 동안 연마시켰다. 기둥의 파괴는 연마 중에 생성된 유동성 세리아 슬러리의 양에 의해 육안으로 측정되었다. 파괴 시험 등급은 1에서 5까지이며, 1은 "거의 파괴되지 않은 것"이고 5는 "과도하게 파괴된 것"이다. 최적 등급은 "적당히 파괴된 것"을 나타내는 3이다. 연마 기둥의 과도한 파괴는 양호한 연마 성능을 제공하지만 연마 패드의 수명을 단축시킨다. 연마 기둥의 불충분한 파괴는 긴 수명을 제공하지만 불량한 연마 성능을 제공한다.
지지체에 대한 기둥의 접착력은 매우 중요하다. 지지체에 대한 기둥의 접착력이 낮으면, 기둥은 연마 중에 지지체로부터 분리될 수 있다. 접착력 시험의 결과는 연마 후에 지지체로부터 분리된 기둥의 백분율을 측정함으로써 결정된다.
실시예 7-11의 제조 절차
TEFLON (상표명) 브랜드 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)의 25.0 ㎜ 두께의 시트에 테이퍼 구멍 패턴을 드릴링하여 생산 공구를 제조하였다. 제조된 중합체 생산 공구는 약 4 ㎜의 높이 및 약 4.8 ㎜의 직경을 가진 원통형 기둥 중공부를 가졌다. 인접 기둥의 저면 사이는 약 2.4 ㎜였다.
실시예 7-11의 주형은 표 15에 나타낸 배합에 따라서 제조된 연마 슬러리로 충전시켰다. 성분들을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 진공 오븐에 놓아서 기포를 제거하고, 그후에 카트리지 내에 충전시켰다. 결과의 연마 슬러리를 자동 혼합 팁을 통해 주형의 공동부내로 분배시켰다.
먼저 표 16에 따른 파트 B의 성분을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 기포 취입을 최소화하도록 진공 오븐에 샘플을 놓고 저 전단 혼합기로 파트 A와 파트 B를 혼합하여 기포를 제거하였다. 그후에 배합물을 자동 혼합 팁을 통해 분배시켜 충전된 기둥 공동부를 약 6.4 ㎜의 깊이까지 커버하였다. 주형을 둘러싸는 벽은 원하는 지지체 두께를 유지하였다. 알루미늄 커버 판을 경화 주기 중에 지지체 수지의 표면 상에 놓아서 일정하고 균일한 두께를 얻었다. 주형을 클램핑시켜 닫고 실온에서 1시간 내지 2시간 동안 또한 그후에는 165 ℃에서 4시간 동안 오븐에서 경화되도록 하였다. 주형을 오븐에서 꺼내어 열었다.
실시예 7-11의 연마 슬러리의 배합 (중량부)
성분 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11
EPO 9.58 9.42 9.35 9.35 9.33
ETH 2.30 2.26 2.25 2.25 2.24
SR339 2.10 2.08 2.06 2.06 2.06
APS 1.24 1.30 1.29 1.29 1.29
VAZO 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
CERIA 79.99 78.64 78.04 78.04 77.92
K-16 0.0 6.11 6.06 6.06 3.03
K-SS 4.66 0.00 0.00 0.00 3.03
KBF4 0.00 0.00 0.76 0.76 0.76
TFS 0.08 0.15 0.15 0.15 0.30
총 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
실시예 7-11에 대한 지지체 배합 (중량부)
실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11
파트 A 성분
ADI 50.00 50.00 50.00 81.33 81.2
W-G 0.00 0.00 0.00 6.55 6.54
TFS 0.00 0.00 0.00 0.00 0.16
파트 B 성분
AMI 42.15 42.15 42.15 8.39 8.37
CMSK 4.75 4.75 4.75 0.00 0.00
RIO 1.75 1.75 1.75 0.36 0.36
AER 0.85 0.85 0.85 0.00 0.00
TFS 0.50 0.50 0.50 0.09 0.09
W-G 0.00 0.00 0.00 3.28 3.27
접착력 시험의 결과는 표 17에 나타내어져 있다.
실시예 7-11의 파괴 및 접착력 시험 결과
시험 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11
파괴 2 3 4 4 3
접착력(분리된 기둥 %) 0 6 5 0.7 0
실시예 12-14의 제조 절차
실시예 12-14에 대해서는, 실시예 7-11의 PTFE 주형을 표 18에 나타낸 배합에 따라서 제조된 연마 슬러리로 충전시켰다. 그 성분들을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 진공 오븐에 놓아서 기포를 제거하고, 그후에 카트리지 내에 충전시켰다. 결과의 연마 슬러리를 자동 혼합 팁을 통해 주형의 공동부내로 분배시켰다.
그후에 표 19에 기재된 배합물을 자동 혼합 팁을 통해 분배시켜 충전된 기둥 공동부를 약 6.4 ㎜의 깊이까지 커버하였다. 파트 A 및 B의 성분을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 기포 취입을 최소화하도록 진공 오븐에 샘플을 놓아서 기포를 제거하였다. 주형을 둘러싸는 벽은 원하는 지지체 두께를 유지하였다. 알루미늄 커버 판을 경화 주기 중에 지지체 수지의 표면 상에 놓아서 일정하고 균일한 두께를 얻었다. 주형을 클램핑시켜 닫고 실온에서 1시간 내지 2시간 동안 또한 그후에는 165 ℃에서 4시간 동안 오븐에서 경화되도록 하였다. 주형을 오븐에서 꺼내어 열었다.
성형된 연마제 샘플은 20.3 ㎝ (8 inch) 직경 및 4 ㎜ 두께의 지지체 및 4.8 ㎝ (3/16 inch) 직경 및 4.0 ㎜ 높이의 연마 기둥을 가졌다.
실시예 12-14의 연마 기둥의 배합 (중량부)
성분 실시예 12 실시예 13 실시예 14
EPO 10.18 10.01 9.81
ETH 2.45 2.41 2.36
SR339 2.24 2.21 2.16
APS 1.40 1.38 1.35
VAZO 0.05 0.05 0.05
CERIA 75.92 74.69 73.14
K-16 3.30 3.25 3.18
K-SS 3.30 3.25 3.18
KBF4 0.83 0.81 0.80
Graphite 0 1.62 0
Moly 0 0 3.66
TFS 0.33 0.32 0.32
총 100.00 100.00 100.00
실시예 12-14의 지지체 배합
중량부
파트 A 성분
ADI 82.89
W-G 6.68
TFS 0.5
APS 0.16
TiO2 0.67
Moly 0.56
파트 B 성분
AMI 8.55
시험 절차 IV: 실시예 12-14
시험 절차는 뷸러 인더스트리스, 엘티디.로부터 시판되는 뷸러 에코메트 3 연마기를 이용하였다. 실시예 12-14는 뷸러 기계에서 8.49 psi (58.5 kPa) 및 500 rpm 평반 속도로 보통 유리창으로부터의 샌드-블래스팅된 3 inch (7.62 ㎝) 디스크로 상태 조절하여 균일하고 편평한 표면 피니쉬를 형성하였다.
2 inch (5.08 ㎝) CRT 유리 디스크 (Philips로부터 시판됨)를 뷸러 기계에서 약 1.23 psi (8.48 kPa) 및 500 rpm으로 약 30초 동안 8 inch (20.32 ㎝) A10 등급 유리 수리 디스크 (3M으로부터 3M 268XA 트리잭트라는 상품명으로 시판됨)로 미리 조면화하였다. 이로써 약 0.07 ㎛의 Ra의 균일한 투입 피니쉬가 발생되었다.
그후에, 미리 조면화된 CRT 유리 디스크를 사용하여 19.1 psi (131.7 kPa) 및 500 rpm 평반 속도로 뷸러 기계의 예를 시험하였다. 물의 유속을 660 ㏄/분으로 정하였다. 표면 피니쉬의 측정을 모두 15초 간격으로 실시하고 다이아몬드 탐침 표면조도계 (Mahr Corp.로부터 Perthometer라는 상품명으로 시판됨)에 의해 45초까지 반복하였다.
실시예 12-14의 표면 피니쉬 데이타를 표 20에 요약하였다. 데이타는 각각 흑연 및 몰리브덴 이황화물을 가진 실시예 13 및 실시예 14가 표면 조도를 15초 내에 0.070 ㎛에서 0.009 ㎛로 감소시키는 반면 대조군 (흑연 및 몰리브덴 이황화물 없는 실시예 12)은 그렇게 하는데 45초 걸리는 것을 나타낸다.
실시예 12-14의 표면 피니쉬 데이타 (Ra ㎛)
연마 시간 (초) 실시예 12 실시예 13 실시예 14
0 0.070 0.0700 0.0683
15 0.018 0.0086 0.0093
30 0.012 0.0085 0.0040
45 0.009 0.0085 0.0056
실시예 15-20 및 비교예 E-H
실시예 15-20 및 비교예 E-H에 대해서는, PTFE 주형을 표 21에 기재된 배합에 따라서 제조된 연마 슬러리로 충전시켰다. 파트 A 및 파트 B를 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 개별적으로 혼합하고 그후에 함께 혼합하였다. 표 23에 기재된 배합에 따라서 제조된 응집체인 파트 C를 A:B 혼합물에 첨가하였다. 결과 연마 슬러리를 주형의 공동부에 부었다.
비교예 E-H의 각각은 다른 크기의 다이아몬드가 응집체 내에 있다는 것을 제외하고는, 2.8% 다이아몬드 응집체를 포함한 동일한 배합물로부터 제조하였다. 비교예 E의 경우, 응집체 배치 5를 사용하고; 비교예 F의 경우, 응집체 배치 6을 사용하고; 비교예 G의 경우, 응집체 배치 7을 사용하고; 비교예 H의 경우, 응집체 배치 8을 사용하였다. 응집체 배치는 표 23에 기재된 바와 같이 만들어졌다.
지지체에 대해서는, 파트 B의 성분을 고 전단 혼합기로 플라스틱 비이커에서 혼합하고, 기포 취입을 최소화하도록 저 전단 혼합기로 파트 A와 파트 B를 혼합하였다. 충전된 기둥 공동부를 표 22에 기재된 지지체 배합물로 약 6.4 ㎜ (¼ inch)의 깊이까지 커버하였다. 주형을 둘러싸는 벽은 원하는 지지체 두께를 유지하였다. 알루미늄 커버 판을 경화 주기 중에 지지체 수지의 표면 상에 놓아서 일정하고 균일한 두께를 얻었다. 주형을 클램핑시켜 닫고 실온에서 1시간 내지 2시간 동안 또한 그후에는 165 ℃에서 4시간 동안 오븐에서 경화되도록 하였다. 주형을 오븐에서 꺼내어 열었다. 성형 연마 제품을 주형에서 취하였다.
성형 연마 제품은 55.88 ㎝ (22 inch) 직경의 지지체 및 1.59 ㎝ (⅝ inch) 직경의 연마 기둥을 가졌다. 연마 기둥을 중앙 (7.62 ㎝ (3 inch))을 커버하는 원형 면이 연마 기둥을 갖지 않도록 지지체에 결합시켰다. 1.25 inch (3.18 ㎝) 구멍을 디스크의 중심에 절삭시켜 연마 제품을 부착시킬 중공 볼트가 회전식 연마기의 돔에 삽입되도록 하고 연마 용도 중에 연마 제품의 중심으로 냉각수가 펌핑되도록 하였다. 그후에, 연마 제품을 상기한 CPP 시험 절차를 이용하여 시험하였다.
연마 슬러리의 배합 (중량부)
비교예 E-H 실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
파트 A 조성
EPO 28.82 28.01 22.26 29.30 29.30 29.30 29.30
URE 1.54 1.49 1.19 1.58 1.58 1.58 1.58
CMSK 30.42 29.56 23.5 0 0 0 0
AER 0.31 0.30 0.24 0.32 0.32 0.32 0.32
APS 0.31 0.30 0.24 0.32 0.32 0.32 0.32
TFS 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06
파트 B 조성
ETH 7.13 6.93 5.51 7.25 7.25 7.25 7.25
RIO 0.04 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04
CMSK 10.79 10.48 8.33 0 0 0 0
CaCO3 16.57 16.10 12.80 0 0 0 0
AER 0.80 0.78 0.62 0.80 0.80 0.80 0.80
APS 0.28 0.27 0.22 0.29 0.29 0.29 0.29
TFS 0.04 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04
파트 C 조성
응집체 배치 5 2.89 (비교예 E) / / 60 / / /
응집체 배치 6 2.89 (비교예 F) 5.65 25.00 / 60 / /
응집체 배치 7 2.89 (비교예 G) / / / / 60 /
응집체 배치 8 2.89 (비교예 H) / / / / / 60
지지체 배합
실제 중량 (g) 중량%
파트 A 성분
ADI 8020.00 100.00
파트 B 성분
AMI 843.00 84.30
CMSK 95.00 9.50
RIO 35.00 3.50
AER 17.00 1.70
TFS 10.00 1.00
다이아몬드 응집체 배치의 제조 절차
표 23에 기록된 각 응집체 배치의 모든 성분을 스파튤라를 갖고 손으로 플라스틱 비이커에서 배합 및 혼합하여 다이아몬드 분산액을 형성하였다.
다이아몬드 응집체 배치 5-8에 대한 배합
성분 응집체 배치 5 (g) 응집체 배치 6 (g) 응집체 배치 7 (g) 응집체 배치 8 (g)
DEX 33 33 33 33
물 50 50 50 50
GP 50 50 50 50
SIL 0.7 0.7 0.7 0.7
DIA 50 (50 ㎛) 50 (25 ㎛) 50 (20 ㎛) 50 (15 ㎛)
응집체 크기 355 ㎛ 225 ㎛ 225 ㎛ 225 ㎛
다이아몬드 분산액을 사각파형 또는 검드롭형 공동부를 가진 9 mil (225 ㎛) 불규칙 패턴 플라스틱 공구 또는 14 mil (355 ㎛) 편평 표면 플라스틱 공구 내에 연질 플라스틱 스파튤라로 코팅하였다. 플라스틱 공구의 제조 방법은 미국 특허 제5,152,917호 (Pieper 등)에 기재되어 있다. 성형된 응집체를 주형 내에서 실온으로 밤새 건조시키고 초음파 혼 (horn)을 사용하여 주형으로부터 꺼내었다. 응집체를 스크리닝하여 서로 분리하였다. 분리 후에, 응집체 크기는 약 175 내지 약 250 ㎛의 범위였다. 스크리닝된 응집체를 알루미나 새거에 놓고 다음 주기를 이용하여 공기 중에서 소성시켰다:
1.5 ℃/분으로 실온에서 400 ℃까지;
400 ℃에서 2시간 동안 유지함;
1.5 ℃/분으로 400 ℃에서 720 ℃까지;
720 ℃에서 1시간 동안 유지함;
2.0 ℃/분으로 720 ℃에서 실온까지.
그후에, 소성된 응집체를 9 mil 랜덤에 대해서는 70 메쉬 스크린을 사용하고 14 mil 편평 표면에 대해서는 40 메쉬 스크린을 사용하여 스크리닝하였다. 응집체를 A-1100 1.0 g 및 수돗물 99.0 g을 혼합하여 제조한 실란 용액으로 코팅하여 에폭시 수지 시스템에 대한 접착력을 증가시켰다. 응집체를 실란 용액으로 습윤시키고 과량은 부어버렸다. 그후에, 처리된 응집체를 90 ℃ 오븐에 30분 동안 놓고 다시 스크리닝하였다.
시험 절차 V: 실시예 15-20 및 비교예 E-H
실시예 15-20 및 비교예 E-H를 상기 CPP 시험 절차를 이용하여 회전식 연마기 상에서 시험하였다. 샘플 연마 제품을 1400 ㎜ 곡률 돔 상에 장착시켰다. 연마 제품 및 지지체 패드를 후크 앤 루프 부착 시스템으로 돔에 부착시켰다. 시험된 CRT 스크린은 대각선이 43 ㎝ (17 inch)였다.
연마 제품 및 CRT 스크린을 약 0.4 ㎏/㎠ 내지 2 ㎏/㎠의 계면 압력에서 반대 방향으로 회전시켰다. 바람직한 속도는 연마 제품의 경우 700 rpm이고 스크린의 경우 45 rpm이었다. 윤활제 (LOH Optical Machinery (Milwaukee/Germantown, WI 소재)로부터 시판되는 "K-40" )를 수돗물과 혼합하여 4% 용액을 형성하고; 이 윤활제 용액을 연마 제품의 중심을 통해 20 리터/분 (6 gal/분)으로 펌핑시켰다.
냉각수로서 물 및 윤활제를 사용한 시험 결과 (0.81 ㎏/㎠의 시험 압력에서)
실시예 다이아몬드 크기(㎛) 물 존재하의원자재 제거 속도(g/30초) 4% K-40 윤활제 존재하의원자재 제거 속도(g/30초)
비교예 E 50 61 90
비교예 F 25 25 40
비교예 G 20 17 27
비교예 H 15 11 17
냉각수로서 물 및 윤활제에 대한 G-비를 비교하는 시험 결과
다이아몬드 크기 (㎛) 실시예 사용된 냉각수 G-비
50 비교예 E W 10
50 비교예 E L 20
25 비교예 F W 8
25 비교예 F L 16
W = 물L = 4 중량% KOH
표 24 및 25는 윤활제가 물 대신 냉각수로서 사용된다면 연마 제품의 성능을 어떻게 개선시킬 수 있는지를 나타낸다. 윤활제는 연마 제품의 성능을 2가지 방식으로 개선시킬 수 있다. 표 24에서 알 수 있는 바와 같이, 윤활제의 존재는 실시예 각각에 대해 원자재 제거 속도를 50% 까지 개선시킨다. 표 25에서, 물 대신 윤활제를 사용하여 G 비를 2배 개선시켰다.
비교예 E-H 및 실시예 17-20의 시험 결과
샘플 다이아몬드 크기(㎛) 윤활제 존재하의 원자재 제거 속도(g/30초)
비교예 E 50 90
실시예 17 50 264
비교예 F 25 40
실시예 18 25 120
비교예 G 20 27
실시예 19 20 78
비교예 H 15 17
실시예 20 15 60
비교예 F 및 실시예 15, 16 및 18의 시험 결과
샘플 응집체 농도 사용된 냉각수 G*비
비교예 F 2.89% 4% K-40 16
실시예 15 5.65% 4% K-40 50
실시예 16 25% 4% K-40 300
실시예 18 60% 4% K-40 1500
표 26 및 27은 본 발명의 2가지 이점을 나타낸다. 표 26에 나타낸 데이타로부터 알 수 있는 바와 같이, 원자재 제거 속도는 응집체 농도 및 다이아몬드 농도를 증가시킴으로써 100% 이상 증가된다. 이는 모든 다이아몬드 크기에 해당된다. 두번째로, 표 27에 나타낸 데이타에서 알 수 있는 바와 같이, 응집체 농도 및 다이아몬드 농도의 증가는 마모율을 상당히 감소시킨다. 실시예 18에 대한 G 비는 응집체 농도를 2.89 중량%에서 60 중량%로 증가시킴으로써 16에서 1500으로 증가된다.
실시예 17-26
다이아몬드 응집체를 가진 실시예 17-20은 위에 기재되어 있다. 다이아몬드 및 산화 알루미늄 입자를 함유한 응집체를 가진 실시예 21-26은 아래에 기재되어 있다.
실시예 21-26에 대한 연마 슬러리의 배합 (중량부)
실시예 21 실시예 22 실시예 23 실시예 24 실시예 25 실시예 26
파트 A 조성
EPO 29.30 29.30 29.30 29.30 29.30 29.30
URE 1.58 1.58 1.58 1.58 1.58 1.58
CMSK 0 0 0 0 0 0
AER 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32
APS 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32
TFS 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
파트 B 조성
ETH 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25 7.25
RIO 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
CMSK 0 0 0 0 0 0
CaCO3 0 0 0 0 0 0
AER 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
APS 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29
TFS 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
파트 C 조성
응집체 배치 9 60 / / / / /
응집체 배치 10 / 60 / / / /
응집체 배치 11 / / 60 / / /
응집체 배치 12 / / / 60 / /
응집체 배치 13 / / / / 60 /
응집체 배치 14 / / / / / 60
실시예 21-26은 표 28의 성분을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 15-20에서와 같이 제조되고; 표 22에 나타낸 바와 동일한 지지체 배합물을 사용하였다. 각 실시예에서의 산화 알루미늄 입자는 다이아몬드 입자 보다 약간 더 작은 평균 입자 크기를 가졌다.
실시예 21-26의 각각은 다른 크기의 다이아몬드가 응집체 내에 있다는 것을 제외하고는, 60% 응집체를 포함한 동일한 배합물로부터 제조하였다. 실시예 21의 경우, 응집체 배치 9를 사용하고; 실시예 22의 경우, 응집체 배치 10을 사용하고; 실시예 23의 경우, 응집체 배치 11을 사용하고; 실시예 24의 경우, 응집체 배치 12를 사용하고; 실시예 25의 경우, 응집체 배치 13을 사용하고; 실시예 26의 경우, 응집체 배치 14를 사용하였다. 응집체 배치는 표 29에 기재된 바와 같이 만들어졌다.
다이아몬드 응집체 배치 9-14에 대한 배합
성분 응집체배치 9 (g) 응집체배치 10 (g) 응집체배치 11 (g) 응집체배치 12 (g) 응집체배치 13 (g) 응집체배치 14 (g)
DEX 30 30 30 30 30 30
물 50 50 50 50 50 50
GP 45.5 45.5 45.5 45.5 45.5 45.5
SIL 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
DIA 20 (50 ㎛) 20 (25 ㎛) 20 (20 ㎛) 20 (15 ㎛) 20 (45 ㎛) 20 (6 ㎛)
Al2O3 30 30 30 30 30 30
응집체 크기 355 ㎛ 225 ㎛ 225 ㎛ 225 ㎛ 355 ㎛ 225 ㎛
비교예 E-H 및 실시예 17-24의 구성
실시예 응집체 구조 (비) 연마 제품 구조
비교예 E, F, G, H 유리:다이아몬드 1:1 2.8% 응집체 (1.4% 다이아몬드)
17-20 유리:다이아몬드 1:1 60% 응집체 (30% 다이아몬드)
21-24 유리:Al2O3:다이아몬드 5:3:2 60% 응집체 (12% 다이아몬드)
각종 실시예를 CPP 시험 절차를 이용하여 회전식 연마기 상에서 시험하였다.
다이아몬드와 비교한, 응집체 중에 Al2O3및 다이아몬드를 사용한 시험 결과
다이아몬드 크기(㎛) Al2O3부재하의 원자재 제거 속도(g/30초) Al2O3존재하의 원자재 제거 속도(g/30초)
50 264 (실시예 17) 300 (실시예 21)
25 120 (실시예 18) 135 (실시예 22)
20 78 (실시예 19) 102 (실시예 23)
15 60 (실시예 20) 90 (실시예 24)
표 31은 다이아몬드 입자 이외에 응집체 내의 또다른 연마 입자의 존재의 이점을 나타낸다. 실시예 21-24는 표 30에 기재된 바와 같이 응집체에 다이아몬드 이외에 산화 알루미늄을 사용하였다. 표 31에서 알 수 있는 바와 같이, 응집체에 산화 알루미늄을 사용하는 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도는 응집체에 산화 알루미늄을 사용하지 않는 동일한 응집체 농도를 사용하는 연마 제품에 대한 원자재 제거 속도 보다 10%-75% 더 빨랐다. 이것은 모든 다이아몬드 크기에 해당된다.
실시예 21-26은 CPP 시험 절차에 따라서 시험하였다. 시험은 냉각수로서 물 또는 4 중량% K-40 윤활제를 사용하여 각종 압력에서 행하였다. 윤활제에 대한 유속은 20 리터/분 (6 gal/분)이었다. 그 결과를 표 32-34에 나타내었다.
각종 연삭 압력에서 LOH 윤활제 존재하에 시험된 실시예 21-25에 대한 원자재 제거 속도 (g/30초)
실시예 다이아몬드 크기 (㎛) 압력 (㎏/㎠) 원자재 제거
21 50 0.45 190
21 50 0.63 241
21 50 0.81 300
22 25 0.45 88
22 25 0.63 106
22 25 0.81 135
23 20 0.45 70
23 20 0.63 88
23 20 0.81 106
24 15 0.45 66
24 15 0.63 81
24 15 0.81 90
25 6 0.45 18
25 6 0.63 25
25 6 0.81 32
G-비
다이아몬드 크기 (㎛) 실시예 사용된 냉각수 G-비
50 비교예 E W 10
50 비교예 E L 20
50 17 L 3000
50 21 L 3000
25 비교예 F W 8
25 비교예 F L 16
25 18 L 1500
20 21 L 1000
W = 물L = 4 중량% K-40
실시예 21-25에 대한 표면 피니쉬
실시예 다이아몬드 크기 (㎛) 평균 Ra (㎛)
21 50 0.9
22 25 0.65
23 20 0.5
24 15 0.4
25 6 0.2
20 ㎛ 및 45 ㎛ 다이아몬드 입자를 가진 실시예 23 및 26은 상기한 CPP 시험 절차에 따라서 공기압 하중 및 유압 하중에 의해 제공된 계면 압력으로 회전식 연마기 상에서 시험하였다. 공기압 하중 및 유압 하중 시스템은 필요에 따라 제거하고 대체할 수 있다.
공기압 및 유압 하중 하의 원자재 제거 속도 (g/30초)
실시예 26 - 45 ㎛ 실시예 23 - 20 ㎛
압력 (㎏/㎠) 공기압 하중 유압 하중 공기압 하중 유압 하중
0.45 137 95 70 48
0.63 188 125 88 66
0.81 223 170 106 -
표 35의 데이타는 유압 하중과 비교하여 연마 제품에 하중을 가하기 위해 공기압 시스템을 사용하는 이점을 나타낸다. 공기압 하중을 사용하는 원자재 제거 속도는 유압 하중 하의 원자재 제거 속도 보다 25-50% 더 빨랐다. 또한, 연마 제품의 마모는 유압 하중 대신 공기압 하중을 사용함으로써 상당히 개선되었다.
본 발명의 각종 변형 및 변화는 본 발명의 영역 및 취지로부터 벗어나지 않고 당 업계의 숙련인에게 자명할 것이며, 본 발명이 본원에 기재된 예시적 실시양태에 부적당하게 제한되어서는 안됨을 이해하여야 한다.

Claims (21)

  1. 유기 수지에 의해 지지체에 일체로 성형된 다수의 연마 복합재를 포함하며, 그 복합재는 영구 결합제 내에 분산된 단일 다이아몬드 입자를 갖는 응집체를 포함하고,
    (a) 단일 다이아몬드 입자가 약 15 내지 50 중량부의 양으로 존재하고;
    (b) 유기 수지 및 영구 결합제의 배합물이 약 50 내지 85 중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 연삭용 연마 제품.
  2. 제1항에 있어서, 단일 다이아몬드 입자가 약 20 내지 35 중량부의 양으로 존재하고 유기 수지 및 영구 결합제의 배합물이 약 65 내지 80 중량부의 양으로 존재하는 연마 제품.
  3. 제2항에 있어서, 유기 수지 내에 분산된 다수의 단일 다이아몬드 입자를 더 포함하는 연마 제품.
  4. 제1항에 있어서, 영구 결합제가 유리, 세라믹, 금속 및 유기 재료로 이루어진 군에서 선택된 연마 제품.
  5. 제1항에 있어서, 유기 수지가 에폭시 수지를 포함하는 연마 제품.
  6. 제5항에 있어서, 에폭시 수지가 약 150 ℃ 이상의 Tg를 갖는 연마 제품.
  7. 제6항에 있어서, 에폭시 수지가 약 175 ℃ 이상의 Tg를 갖는 연마 제품.
  8. 제1항에 있어서, 지지체가 우레탄 수지를 포함하는 연마 제품.
  9. 제1항에 있어서, 응집체가 영구 결합제 내에 분산된 산화 알루미늄 입자를 더 포함하는 연마 제품.
  10. 제9항에 있어서, 단일 다이아몬드 입자가 약 6 내지 30 부의 양으로 존재하고, 산화 알루미늄 입자가 약 12 내지 40 부의 양으로 존재하고, 영구 결합제가 약 30 내지 82 부의 양으로 존재하는 연마 제품.
  11. (a) CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 것을 포함하며,
    연마 제품은 (i) 다수의 연마 복합재(여기서, 상기 복합재는 유기 수지 및 응집체 연마 입자를 포함하고, 상기 응집체는 영구 결합제내에 분산된 다이아몬드 입자를 포함함), 및
    (ii) 다수의 연마 복합재와 일체로 성형된 지지체를 포함하는 것을 특징으로하는 유리 CRT 스크린 표면의 연삭 방법.
  12. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) 약 50 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 포함하는 응집체를 포함하는 연마 제품을 사용하고;
    (b) 초 당 20 ㎛ 이상의 유리를 제거하고;
    (c) 약 0.9 Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 얻는 것을 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) 약 25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 포함하는 응집체를 포함하는 연마 제품을 사용하고;
    (b) 초 당 12 ㎛ 이상의 유리를 제거하고;
    (c) 약 0.65 Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 얻는 것을 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) 약 20 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 포함하는 응집체를 포함하는 연마 제품을 사용하고;
    (b) 초 당 10 ㎛ 이상의 유리를 제거하고;
    (c) 약 0.5 Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 얻는 것을 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) 약 15 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 포함하는 응집체를 포함하는 연마 제품을 사용하고;
    (b) 초 당 8 ㎛ 이상의 유리를 제거하고;
    (c) 약 0.4 Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 얻는 것을 포함하는 방법.
  16. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) 약 6 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 포함하는 응집체를 포함하는 연마 제품을 사용하고;
    (b) 초 당 3 ㎛ 이상의 유리를 제거하고;
    (c) 약 0.2 Ra 이하의 평균 표면 피니쉬를 얻는 것을 포함하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 냉각수의 존재하에 조건에 맞는 표면을 제공하는 것을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 냉각수의 존재하에 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 윤활제의 존재하에 조건에 맞는 표면을 제공하는 것을 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 윤활제의 존재하에 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 광유를 포함하는 윤활제의 존재하에 조건에 맞는 표면을 제공하는 것을 포함하는 방법.
  20. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) CRT 스크린의 표면을 공기압 시스템을 갖는 연삭기를 사용하여 연삭하는것을 포함하는 방법.
  21. 제11항에 있어서, CRT 스크린의 표면을 연마 제품으로 연삭시켜 CRT 스크린의 표면으로부터 원자재를 제거하고 조건에 맞는 표면을 제공하는 단계가
    (a) CRT 스크린의 표면을 공기압 유사 압력 시스템을 갖는 연삭기를 사용하여 연삭하는 것을 포함하는 방법.
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6988937B2 (en) * 2002-04-11 2006-01-24 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Method of roll grinding
US6679758B2 (en) 2002-04-11 2004-01-20 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Porous abrasive articles with agglomerated abrasives
US7090565B2 (en) 2002-04-11 2006-08-15 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Method of centerless grinding
US7544114B2 (en) 2002-04-11 2009-06-09 Saint-Gobain Technology Company Abrasive articles with novel structures and methods for grinding
US6951504B2 (en) 2003-03-20 2005-10-04 3M Innovative Properties Company Abrasive article with agglomerates and method of use
JP2007514553A (ja) * 2003-11-26 2007-06-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 工作物の研磨方法
TWI280175B (en) * 2004-02-17 2007-05-01 Skc Co Ltd Base pad of polishing pad and multi-layer pad comprising the same
US7179159B2 (en) * 2005-05-02 2007-02-20 Applied Materials, Inc. Materials for chemical mechanical polishing
IL168588A (en) * 2005-05-15 2010-06-30 Sarin Polishing Technologies L Apparatus and article for polishing gemstones
JP4731993B2 (ja) * 2005-05-18 2011-07-27 日本碍子株式会社 ハニカム構造体の製造方法
US7118469B1 (en) * 2005-07-07 2006-10-10 Charley Lee Abrasive pad, method and system for making an abrasive pad
US7722691B2 (en) 2005-09-30 2010-05-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive tools having a permeable structure
US20070141969A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 Cybulski Eric R Sanding tool with molding interface pad
US20070298240A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Gobena Feben T Compressible abrasive article
ATE467671T1 (de) * 2006-09-01 2010-05-15 Cedric Sheridan Zwischenprodukt für die herstellung für schleif- oder schneidwerkzeuge
US7985269B2 (en) * 2006-12-04 2011-07-26 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and methods of making the same
WO2008091939A2 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive products containing aggregates
US8323072B1 (en) 2007-03-21 2012-12-04 3M Innovative Properties Company Method of polishing transparent armor
JP5301823B2 (ja) * 2007-12-06 2013-09-25 株式会社ニデック 眼鏡レンズ周縁加工装置
CN101214637B (zh) * 2008-01-16 2010-09-29 郑州安华磨具有限公司 玻璃磨边轮
US20090307986A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Hung-Hui Huang Polishing composition and making method thereof for polishing a substrate
WO2010002725A2 (en) * 2008-07-03 2010-01-07 3M Innovative Properties Company Fixed abrasive particles and articles made therefrom
CN102138203B (zh) * 2008-08-28 2015-02-04 3M创新有限公司 结构化磨料制品、其制备方法、及其在晶片平面化中的用途
US8142531B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with a sloping sidewall
EP2419242A1 (en) * 2009-04-17 2012-02-22 3M Innovative Properties Company Planar abrasive articles made using transfer articles and method of making the same
KR101409947B1 (ko) * 2009-10-08 2014-06-19 주식회사 엘지화학 유리판 연마 시스템용 하정반
US9138866B2 (en) * 2009-10-27 2015-09-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Resin bonded abrasive
US9447311B2 (en) 2009-12-02 2016-09-20 3M Innovative Properties Company Dual tapered shaped abrasive particles
EP2529886B1 (en) * 2010-01-29 2016-04-20 Kojima Engineering Co., Ltd. Lens spherical surface grinding method using dish-shaped grindstone
JP5871938B2 (ja) 2010-10-15 2016-03-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨物品
WO2012082536A2 (en) 2010-12-17 2012-06-21 3M Innovative Properties Company Transfer article having multi-sized particles and methods
KR20140018880A (ko) * 2011-01-26 2014-02-13 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 복제된 미세구조화 배킹을 갖는 연마재 물품 및 그것을 이용하는 방법
JP5651045B2 (ja) * 2011-02-28 2015-01-07 株式会社東京精密 切断用ブレード
JP2012179680A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Asahi Glass Co Ltd ガラス板の研磨方法
CN103492126B (zh) * 2011-04-18 2017-03-29 3M创新有限公司 磨削方法和磨料制品
MY176672A (en) * 2013-09-28 2020-08-19 Hoya Corp Method for manufacturing magnetic-disk glass substrate, method for manufacturing glass substrate, method for manufacturing magnetic disk, and grinding tool
JP6452295B2 (ja) * 2014-03-19 2019-01-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨パッド及びガラス基板の研磨方法
US10058970B2 (en) 2014-05-02 2018-08-28 3M Innovative Properties Company Interrupted structured abrasive article and methods of polishing a workpiece
CN105983913B (zh) * 2015-02-10 2018-08-17 广东标华科技有限公司 一种仿古砖干式磨轮制造方法及其配方
CN104816257B (zh) * 2015-05-14 2017-10-17 湖北小蚂蚁金刚石工具有限公司 网印式浇铸法金刚石干磨片的制造工艺
CN105017971A (zh) * 2015-07-14 2015-11-04 东莞环球经典新型材料有限公司 一种人造石英石抛光剂及其制备方法
CN107921607B (zh) 2015-07-29 2021-02-26 圣戈班磨料磨具有限公司 具有包括复合材料的芯的磨料制品
US10442055B2 (en) * 2016-02-18 2019-10-15 Iowa State University Research Foundation, Inc. Lubricated mechanical polishing
US11607776B2 (en) * 2016-07-20 2023-03-21 3M Innovative Properties Company Shaped vitrified abrasive agglomerate, abrasive articles, and method of abrading
WO2018119275A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasives having a performance enhancing composition
CN109015114B (zh) * 2017-06-09 2020-11-06 蓝思科技（长沙）有限公司 一种含盲孔的3d玻璃产品的加工方法
CN113808627B (zh) 2017-09-29 2023-03-17 Hoya株式会社 玻璃间隔件和硬盘驱动器装置
WO2019123922A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 バンドー化学株式会社 研磨材及び研磨材の製造方法
WO2019123921A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 バンドー化学株式会社 研磨材
CN108084887A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 惠州市米特仑科技有限公司 一种氧化硅抛光液的制备方法
CN108453619B (zh) * 2017-12-30 2020-02-21 苏州赛尔科技有限公司 蓝宝石衬底用减薄砂轮
CN110041831A (zh) * 2019-05-23 2019-07-23 北京利研科技有限公司 一种纳米氧化铈抛光液及其制备方法
CN113172484A (zh) * 2021-04-29 2021-07-27 江苏世展集团有限公司 铝合金工件表面抛光方法
CN113617496B (zh) * 2021-08-06 2023-01-10 Oppo广东移动通信有限公司 纳米玻璃粉的制备方法、纳米玻璃粉及玻璃制品

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311489A (en) 1978-08-04 1982-01-19 Norton Company Coated abrasive having brittle agglomerates of abrasive grain
JPS5575462A (en) * 1978-12-04 1980-06-06 Hitachi Chem Co Ltd Water-tight damp-proof insulated wire
US4255164A (en) 1979-04-30 1981-03-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fining sheet and method of making and using the same
SE451687B (sv) * 1980-12-29 1987-10-26 Norton Co Agglomererade slipmedelspartiklar
US4576612A (en) 1984-06-01 1986-03-18 Ferro Corporation Fixed ophthalmic lens polishing pad
US4609581A (en) 1985-04-15 1986-09-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive sheet material with loop attachment means
US4652274A (en) 1985-08-07 1987-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive product having radiation curable binder
US4652275A (en) 1985-08-07 1987-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4773920B1 (en) 1985-12-16 1995-05-02 Minnesota Mining & Mfg Coated abrasive suitable for use as a lapping material.
US4644703A (en) 1986-03-13 1987-02-24 Norton Company Plural layered coated abrasive
US4751138A (en) 1986-08-11 1988-06-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive having radiation curable binder
US4733502A (en) 1986-09-04 1988-03-29 Ferro Corporation Method for grinding and polishing lenses on same machine
US4799939A (en) 1987-02-26 1989-01-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4735632A (en) 1987-04-02 1988-04-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive binder containing ternary photoinitiator system
JPS6451273A (en) * 1987-08-19 1989-02-27 Hitachi Ltd Grinding wheel
JPH01183370A (ja) * 1988-01-11 1989-07-21 Noritake Dia Kk 複合ボンドダイヤモンド砥石とその製造法
JP2651831B2 (ja) * 1988-02-22 1997-09-10 旭ダイヤモンド工業株式会社 超砥粒ホイール及びその製造方法
US5254194A (en) 1988-05-13 1993-10-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive sheet material with loop material for attachment incorporated therein
US4903440A (en) 1988-11-23 1990-02-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive product having binder comprising an aminoplast resin
US5014468A (en) 1989-05-05 1991-05-14 Norton Company Patterned coated abrasive for fine surface finishing
US5152917B1 (en) 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
US5236472A (en) 1991-02-22 1993-08-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive product having a binder comprising an aminoplast binder
US5256170A (en) 1992-01-22 1993-10-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive article and method of making same
EP0674565B1 (en) 1992-12-17 1997-11-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reduced viscosity slurries, abrasive articles made therefrom, and methods of making said articles
US5435816A (en) 1993-01-14 1995-07-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making an abrasive article
US5632668A (en) * 1993-10-29 1997-05-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for the polishing and finishing of optical lenses
US5580647A (en) 1993-12-20 1996-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles incorporating addition polymerizable resins and reactive diluents
US5505747A (en) 1994-01-13 1996-04-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making an abrasive article
EP0745020B1 (en) 1994-02-22 1999-07-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article, a method of making same, and a method of using same for finishing
US5542876A (en) * 1994-08-19 1996-08-06 Coburn Optical Industries, Inc. V-profile grinding wheel
WO1996027189A1 (en) * 1995-03-02 1996-09-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of texturing a substrate using a structured abrasive article
KR0158750B1 (ko) * 1995-06-09 1999-01-15 김수광 연마용 시트
DE19533836B4 (de) * 1995-09-13 2005-07-21 Ernst Winter & Sohn Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Profilschleifscheibe und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
US5888119A (en) * 1997-03-07 1999-03-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for providing a clear surface finish on glass
CA2281921A1 (en) * 1997-03-07 1998-09-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article for providing a clear surface finish on glass
KR100562446B1 (ko) * 1998-02-19 2006-03-20 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 연마 용품 및 유리 연마 방법
JP4808848B2 (ja) * 1999-04-23 2011-11-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ガラス研削方法
US6634929B1 (en) * 1999-04-23 2003-10-21 3M Innovative Properties Company Method for grinding glass

Also Published As

Publication number Publication date
DE60022099D1 (de) 2005-09-22
EP1276593B1 (en) 2005-08-17
CN1452535A (zh) 2003-10-29
CN101092024A (zh) 2007-12-26
JP2003534137A (ja) 2003-11-18
CN100343019C (zh) 2007-10-17
EP1276593A1 (en) 2003-01-22
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