KR20040068361A - 연마 제품 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체 각각이 제1 표면 및 대향 제2 표면을 가지고, 인접하는 연결된 본체 사이에 개방 공간을 제공하는 패턴으로 일반적으로 편평한 배열로 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체를 포함하는 가요성 시트형 기판 및 적어도 상기 제1 표면이 연마 표면이 되도록하는 연마재 입자를 포함하는 가요성 연마 제품을 제공한다. 기판을 제공하고, 연마 표면을 제공하는 적어도 제1 표면에 연마재 입자를 제공하는 연마재의 제조 방법을 제공한다.

Description

연마 제품 및 그의 제조 방법 {Abrasive Product and Method of Making the Same}

임의의 사포질 (sanding) 작업의 일반적인 목적은 원하지 않는 물질을 사포질된 표면으로부터 제거하고, 후속되는 코팅 작업을 위한 표면을 준비하는 것이다. 통상적으로 이러한 두가지 목적은 정반대이다. 합당한 시간의 양으로 표면으로부터 원하지 않는 물질을 제거하는 데에는 거친 연마재의 사용을 필요로 하는 반면, 후속적인 코팅 작업을 위한 표면을 준비하는 데에는 미세한 연마재의 사용을 필요로 한다. 따라서, 작업자는 두가지 목적을 모두 달성하기 위해 점차적으로 보다 미세해지는 그릿 사포로 연속하여 여러번 사포질을 해야한다. 거친 사포는 목적하지 않는 물질을 빠르게 제거한다. 그러나, 점차적으로 보다 미세해지는 사포로의 진행이 종종 거친 사포에 의한 표면에 남겨진 허용불가능한 깊은 스크래치를 제거하는데에 필요하다. 이러한 전체 사포질 방법은 많이 고생스럽고, 시간 소모성이며, 일반적으로 꺼려지는 것으로 보인다. 사포 제조업자는 이러한 고충을 인식하며, 이러한 문제를 해결하기 위한 시도로 많은 제품들을 제공하였다.

통상의 사포는 일반적으로, 연마재 광물 입자를 비교적 비가요성인 접착제를 가지고, 얇고, 비교적 경직된, 비-다공성 종이 배킹에 접착하여 제조한다. 이러한 구조체는 우수한 초기 스톡 제거 (절단)를 가지나, 깊은 스크래치 패턴을 가지는 제품을 제공하며, 상기 제품은 바람직하지 않은 비교적 짧은 수명을 갖는다. 통상의 사포의 스톡 제거 및 깊은 스크래치 특성은 제품의 비교적 경직된 성질에서 기인할 수 있다. 또한, 배킹의 비-다공성 성질로 인해 사포질하는 동안 생성되는 파편이 트래핑되어 통상의 사포의 수명을 짧게 한다. 이러한 트래핑된 파편은 사포의 연마하는 표면을 막히게 하여 종종 임의의 추가 스톡 제거를 막는다. 추가로, 통상의 사포의 얇고, 미끄러지는 성질은 제품을 쥐고 사용하기 어렵게 만든다.

이러한 편평한 사포가 다수의 상업적인 적용에서 성공적으로 널리 사용되나, 연마재 제조업체, 예를 들어, 미네소타 마인닝 앤드 매뉴팩쳐링 캄파니(Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M))는 통상적인 사포의 상기 지적된 결점을 인식하고 있으며, 상기 지적한 문제를 해결하기 위한 시도에서 다른 유형의 사포질 제품을 소개하였다. 3M은 그 제품의 예시로서 카탈로그 907번인 스몰 에어리아 샌딩 스폰지(SMALL AREA SANDING SPONGE)의 등록 상표 하에 연마재 코팅된 스폰지를 소개하였다. 통상의 사포질 스폰지 제품은 일반적으로 연마재 광물 입자를 비교적 두꺼운 합성 발포체 배킹에 비교적 가요성인 접착제로 접착하여 제조한다. 마감 사포질 스폰지는 통상적으로 모든 주요 표면 상에 비-다공성 연마 표면을 갖는 5 mm 내지 25 mm 두께이다. 이러한 제품 구조체의 가요성 성질이 동등한 그릿 크기제품으로 동일한 표면에 사포질하는데 사용할 때, 두꺼운 구조물이 쉽게 잡히고 사용하는데 더욱 편리하나 통상의 사포에 비해 사포질한 표면에 더 미세한 스크래치 패턴을 생성한다. 그러나 통상의 사포질 스폰지의 가요성 성질은 스톡 제거 (절단)를 감소시킨다. 통상의 사포와 같이, 통상의 사포질 스폰지의 비-다공성 표면은 사포질 중 생성되는 먼지를 트래핑하여, 연마 표면을 막히게 하여 이후의 스톡 제거를 최소화시킬 수 있다.

관련 선행 기술

미국 특허 제2,984,052호 (Mueller, Jr.)에는 배킹 시트의 나머지에는 연마재 알갱이가 없이 연마재 알갱이가 결합되어 있는 전체적으로 규칙 이격된 다수의 돌기 또는 규칙 이격된 볼록부 영역을 갖는 개방된, 제직 또는 편직 메쉬 포를 포함하는 코팅된 연마 제품을 개시하고 있다.

미국 특허 제5,578,343호 (Gaeta et al.)에는 표면 영역의 20% 이상이 비어 있고, 연마재 알갱이를 부착하기 위한 결합제의 메이커 코팅이 코팅되어 있고, 연마 제품을 제공하기 위해 결합제의 사이즈 코팅이 오버코팅 (overcoat)되어 있는 마감되지 않은 미염색 메쉬 포를 포함하는 메쉬-배킹된 연마 물질을 개시하고 있다.

미국 특허 제5,637,386호 (Darjee)에는 제직 및 편직 물질, 예컨대 탄성 편직 포로부터 선택된 기판 및 이격 불연속 패턴으로 기판에 직접 결합된 연마재 입자를 포함하는 코팅된 연마재를 개시하고 있다.

2001년 6월 21일에 공개된 독일 실용실안 제DE 201 11 245 U1호는 다수의 개구를 갖는 직물 구조체에 연마재 입자를 접착하여 제조한 사포질 천을 개시하고 있다.

미국 특허 제6,099,776호 (Tintelnot)는 연마재 알갱이가 매립된 상이한 높이의 상승된 솟은 미소돌기가 연속적으로 형성된 1개 이상의 정련 표면을 갖는 가요성 개방공극 세정체를 개시하고 있다.

상기 개시에도 불구하고, 사포질 작업에 의해 생성되는 파편으로 쉽게 막히지 않을 수 있는 높은 순응성 연마 제품에 대한 요구가 남아있다.

본 발명은 윤곽진 표면을 연마하는데 쉽게 순응할 수 있고, 손으로 쉽게 잡아서, 사포질 장치와 함께 사용할 수 있고, 통상적인 연마 작업에 의해 형성되는 파편으로 쉽게 막히지 않을 가요성 연마 제품을 제공한다.

본 발명의 일면에서,

a. 본체 각각이 제1 표면 및 대향 제2 표면을 가지고, 인접하는 연결된 본체 사이에 개방 공간을 제공하는 패턴으로 일반적으로 편평한 배열로 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체를 포함하는 가요성 시트형 기판 및

b. 적어도 상기 제1 표면이 연마 표면이 되도록하는 연마재 입자

를 포함하는 가요성 연마 제품을 제공한다.

바람직한 가요성 연마 제품은 일반적으로 정사각형인 본체 및 제1 표면이 볼록부 표면인 본체를 포함한다. 바람직한 탄성체는 엘라스토머성 물질, 예컨대 발포체 고무 조성물로 이루어진다.

연마 표면을 제공하는 바람직한 방법은 제1 표면을 경화성 메이크 결합제 코팅으로 코팅하고, 연마재 알갱이를 비경화된 메이크 결합제 코팅에 도포하고, 메이크 결합제 코팅을 적어도 부분적으로 경화하는 것이다. 바람직한 실시양태는 메이크 결합제 코팅 및 연마재 입자 상에 사이즈 코팅을 도포하고, 연마재 코팅 중에 연마재 입자를 단단히 접착하기 위해 코팅을 완전히 경화하는 것을 포함한다.

다른 측면에서, 본 발명은

a. 본체 각각이 제1 표면 및 대향 제2 표면을 가지고, 인접하는 연결된 본체 사이에 개방 공간을 제공하는 패턴으로 일반적으로 편평한 배열로 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체를 포함하는 가요성 시트형 기판을 제공하고,

b. 적어도 상기 제1 표면이 연마 표면이 되도록하는 연마재 입자를 제공하는 것

을 포함하는 가요성 연마 제품의 제조 방법을 제공한다.

바람직한 연마 표면의 제공 방법은 경화성 결합제 조성물의 메이크 코팅으로 제1 표면을 코팅하고, 경화성 조성물의 메이크 코팅 상에 연마재 입자를 침착시키고, 메이크 코팅 조성물을 적어도 부분적으로 경화시키는 것이다. 또한, 경화성 조성물의 사이즈 코팅으로 메이크 코팅 및 연마재 입자를 코팅하고, 사이즈 코팅 조성물을 경화시키는 것이 바람직하다.

연마재 입자를 제1 표면에 제공하는 다른 바람직한 방법은 연마재 입자를 경화성 결합제 조성물과 혼합하여 연마재 코팅을 제공하도록 경화하는 혼합물을 제공하고, 상기 혼합물로 제1 표면을 코팅하고, 경화성 결합제 조성물로 경화시키는 것이다. 바람직하게는 코팅 후 경화 전에, 연마재 입자를 함유하는 경화성 결합제조성물을 연마재 코팅에 형상화된 또는 구조화된 표면을 제공하는 볼록부 영역 및 오목부 영역을 포함하는 도구의 표면에 접촉시킨다.

형상화된 또는 구조화된 연마재 코팅을 제공하는 상기 방법이 본 출원과 동일한 양수인에게 양도된 미국 특허 제5,435,816호에 기술되어 있다.

본 출원은 개선된 절단율을 갖는 연마 용품을 제공한다. "절단율"은 작업편의 표면으로부터 물질 또는 표면 입자를 제거하는 연마 제품의 능력을 말한다. 절단율은 시간 단위당 작업편으로부터의 질량 손실량이다. 본 발명의 연마 제품은 또한 통상의 사포 또는 통상의 사포질 스폰지의 스크래치 패턴과 비교하였을 때, 개선된 스크래치 패턴을 갖는다. 이러한 결과는 많은 이유로 인해 놀랍고 예기치 않은 것이다.

첫째로, 본 용품은 개방 매트를 형성하도록 연부에서 서로 연결된 다수의 작은 별도의 전형적으로 직사각형인 탄성체 (또는 필로우)로 이루어져 있기 때문에 본 발명의 가요성 연마 용품의 표면은 비-연속성인 연마 표면을 갖는다. 탄성체는 일반적으로 바둑판 패턴으로 배열되어 있어 작은 개방 공간 (통상적으로 탄성체와 동일한 크기)이 본체의 각 옆면과 인접한다. 일단 연마 광물로 코팅되면, 이러한 배열은 연마 표면은 다소 보다 작은 전체 개방 영역을 제공하는 개구에 의해 개별적인 본체 상에 분리된 비교적 큰 전체 연마 영역을 갖는 연마 용품이 된다. 반면에, 통상의 사포는 통상적으로 약 100% 연마 표면 및 0% 개방 공간으로 이루어진 연속적인 배킹 상에 코팅한다. 사포 분야의 당업자는 본 발명의 가요성 연마 용품의 절단율이 통상의 사포가 연속적인 연마 표면을 함유한다는 사실로 인해 통상의사포의 절단율보다 낮을 것이라 예상할 것이다. 놀랍게도, 그러하지 않다. 페인트 사포질 시험에서 본 발명의 제품이 실질적으로 통상의 사포에 비해서 절단율이 동등하거나 약간 높았던 것을 알 수 있었다. 이러한 놀라운 결과는 지스러기를 쉽게 제거할 수 있는 개방성으로 인한 본 발명의 개방 가요성 연마 용품의 막힘방지 성질에 의해 설명되어질 수 있다. "지스러기"는 연마 공정 중 생성되는 미세한 입자를 의미한다.

각 탄성체에 인접하는 개방 공간은 사포질 공정 중 생성되는 먼지를 수집하는 저장소로서 기능하며, 특히 연마 표면으로부터의 사포질 먼지를 효과적으로 제거하고, 연마 표면이 덜 막히도록 하여 예상보다 높은 스톡 제거를 나타낸다.

둘째로, 본 발명의 연마 용품의 가요성 기판의 발포체형 성질은 사포질된 표면에 미세한 스크래치 패턴을 제공한다. 발포체형 배킹에 코팅된 연마 광물이 동등한 그릿 크기의 연마재를 갖는 통상의 사포보다 사포질된 표면에 더 미세한 스크래치 패턴을 남길 것이다. 사포 분야의 당업자는 본 발명에 의해 사포질된 표면에 남겨지는 스크래치 마감 패턴이 동등한 그릿 크기의 통상의 사포질 스폰지에 의해 남겨지는 스크래치와 실질적으로 다르다는 것은 예상치 못할 것이다. 놀랍게도, 본 발명의 연마 용품 및 통상의 사포질 스폰지의 스크래치 마감 시험의 결과는 동등한 연마 그릿의 통상의 사포질 스폰지보다 본 발명의 가요성 연마 용품에 의해 사포질된 표면에서 확연히 더 미세한 스크래치 패턴이 남겨지는 것을 입증한다. 이러한 결과는 작은 연마재 코팅된 탄성체의 바둑판 배열에 의해 설명될 수 있다. 연마재 코팅된 탄성체 각각은 본질적으로 집합적으로 독특한 예기치 않은 결과를제공하는 작은 사포질 스폰지이다. 그러나, 연마재 코팅된 탄성체의 바둑판 배열은 또한 사포질된 표면에 남겨진 미세 마감에도 기여한다. 각 연마재 코팅된 탄성체가 인접하는 연마재 코팅된 탄성체와 본래적 가요성 이음쇠로 연결되어 있기 때문에, 연마재 코팅된 탄성체 각각은 사포질된 표면을 가로지르는 약간 상이한 경로를 따르는 것이 자유롭다. 이는 미세 스크래치 마감을 가지는 다중의 겹치는 사포질 경로를 나타낸다. 본 발명의 가요성 연마 제품에서 다수의 작은 탄성체는 연마 용품이 연마될 표면에 배치될 때 다수의 사포질 경로를 제공한다. 다수의 개별적인 사포질 경로는 표면 마감 공정 동안 서로 겹쳐서 예기치 않는 미세한 사포질 스크래치 패턴을 생성할 것이다.

용어 정의

본 발명의 가요성 연마 제품에 관한 "가요성"은 연마 제품이 영구적인 변형 없이 자체 내에서 접히고 접히지 않았을 때의 원래 모양으로 실질적으로 전환되도록 충분히 순응가능성인 것을 의미한다.

탄성체에 관한 "탄성"은 압력하에 변형되도록 충분히 압축가능하고 압력을 제거하였을때 원래의 형상으로 되돌아 오도록 본체를 형성하는 물질에 관한 것을 의도한다.

탄성체의 제1 표면의 바람직한 형태에 관해서 "볼록부(rased, convex)"는 제1 표면이 동일한 방향 상에 탄성체의 연부에 인접하는 주변부 표면으로부터 간격을 가지고 이격된 솟아있는 부분을 갖는 것을 가리키도록 의도한다.

"아크릴레이트" 및 "다관능성 아크릴레이트"는 치환된 아크릴레이트, 예컨대메타크릴레이트를 또한 포함한다.

"화학선"은 200 내지 700 나노미터 범위의 파장을 갖는 비-미립자 조사선을 의미한다.

"평균 아크릴레이트 관능성"은 분자당 아크릴옥시 기의 평균 수를 의미한다; 이는 다관능성 아크릴레이트 중 아크릴옥시 기의 총 수를 다관능성 아크릴레이트의 분자 총 수로 나누어 결정한다.

"평균 에폭시 관능성"은 분자당 에폭시 기의 평균 수를 의미한다; 이는 에폭시 수지 중 에폭시 기의 총 수를 에폭시 수지 분자의 총 수로 나누어 결정한다.

"이작용성 화합물"은 1개 이상의 에틸렌계 불포화 기 및 1개 이상의 1,2-에폭시드기를 함유하는 화합물이다.

"에폭시 수지"는 1개 이상의 에폭시기를 갖는 1개 이상의 화합물을 포함하는 조성물을 의미한다.

"에폭시기"는 옥시라닐기를 의미한다.

"일관능성 아크릴레이트"는 분자당 1개의 아크릴옥시기를 갖는 화합물을 의미한다.

"광개시제"는 빛에 노출되었을 때 중합가능한 기를 중합할 수 있는 물질을 의미한다; 중합은 본래적으로 자유 라디칼 또는 양이온성일 수 있다.

"다관능성 아크릴레이트"는 아크릴옥시 관능성이 1 초과인 화합물을 의미한다.

"폴리올"은 히드록시 관능성이 1 초과인 화합물을 의미한다.

본 발명은 일반적으로 기판을 통해 개구를 제공하도록, 이격된 다수의 분리되지만, 연결된 본체를 포함하는 기판 상에 연마재 코팅을 포함하는 가요성 연마 제품에 관한 것이다.

도 1은 스크림(scrim) 지지 구조물의 세부를 보여주기 위해 부분을 잘라낸 본 발명에 따른 가요성 연마 제품의 평면도의 도식적인 표시이다.

도 2는 도 1의 2-2 선에서 취한 도 1에서 설명된 본 발명에 따른 가요성 연마 제품의 일부분의 확대된 도식적인 횡단면도 표시이다.

도 3은 본 발명에 따라 제조될 수 있는 연마 용품의 제조를 위한 하나의 방법의 도식적인 표시이다.

도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조할 수 있는 연마 용품을 제조하는데 유용한 제작 공구 제조용 롤러의 상부 평면도이다.

도 5는 표면 세부를 보여주기 위해 5-5 선에서 취해진 도 4에서 기술한 롤의 한 단편을 확대한 단면도이다.

도 6은 6-6 선에서 취해진 도 4에서 기술한 롤의 패턴화된 표면의 다른 단편을 확대한 단면도이다.

도 1 및 도 2에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 가요성 연마 제품 (10)은 인접하는 분리된 각 탄성체 (12) 사이에 개구 (13)을 제공하는 패턴으로 함께 결합되고, 접촉점 (14)에서 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체 (12)를 포함하는 기판 (11)을 포함한다. 기판 (11)은 고무의 고체 시트 또는 발포체 물질의 시트의 적절한 다이 절단에 의해 제공될 수 있으나, 바람직한 기판 (11)은 바람직하게는 통상적으로 개구를 제공하는 격자 패턴인 평행 실 (20) 및 교차 평행 실 (21)을 포함하는 스크림을 포함하며, 이들은 하나 건너마다 도 1에서 도시한 바와 같은 오프셋 패턴으로 탄성체에 의해 밀폐된다. 스크림은 탄성체를 함유하는 개방 영역에서 개방될 수 있으나, 이러한 영역은 바람직하게는 탄성체 내에 배치되어 추가의 강도를 제공하는 평행 섬유 (16)의 하위구조체 (15)를 함유한다.

상기 기판은 폴리비닐클로라이드 (PVC)를 형성하도록 경화성 액체 내로 스크림을 담지하고, 상기 담지한 스크림을 오븐에 위치시켜 경화시킴으로써 조성물을 확장시키고 고체화시킴으로써 형성한다. 이러한 기판은 잘 공지되어 있으며, 미국 조지아주 칼훈 소재의 그립텍스 인더스트리즈 인크. (Griptex Industries, Inc.)에서 상표명 OMNI-GRIP, MAXI-GRIP, ULTRA GRIP, EIRE-GRIP 및 LOC-GRIP 하에 시판된다. 이러한 제품은 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제5,707,903호 (Schottenfeld)에 따라 제조될 수 있다.

이러한 특정 시판 기판은 상승된 경화 온도를 필요로 하는 결합제 전구물을 경화하기 위해 가열함으로써 불리하게 변할 수 있다. 보다 낮은 온도 경화를 요구하는 특정 시클로지방족 에폭시 결합제 전구물이 이러한 문제를 피하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 제품을 제조하는데 사용하기 적합한 사용가능한 열경화성 수지성 접착제의 예는 에폭시 수지, 비닐 에테르 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지 및 이들의 조합을 포함하나 이로써 제한되지는 않는다. 바람직한 방사선-경화성 결합제 전구물은 시클로지방족 에폭시 수지이다. 이러한 시클로지방족 에폭시 결합제 전구물의 예는 등록 상표 ERL 4299 (Dow Chemical Company) 하에 시판되는 비스-3,4 헥실메틸 시클로지방족 에폭시 수지 및 ERL 4221의 시클로지방족 에폭시 수지를 포함하며, 둘다 미시간 미드랜드 (Midland, Michigan) 소재의 다우 케미칼로부터 시판된다.

스크림은 스크림의 표면을 따라 이격된 간헐 개구를 갖는 메쉬구조로 편직 또는 제직될 수 있는 천연 또는 합성 섬유로 제조될 수 있다. 스크림은 균일한 패턴으로 제직될 필요는 없으며, 또한 부직 랜덤 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 개구는 패턴 또는 램덤 이격될 수도 있다. 스크림 메쉬구조 개구는 직사각형일 수 있으며, 이들은 다이아몬드형, 삼각형, 팔각형 또는 이러한 형상의 조합을 포함하는 다른 형상을 가질 수 있다.

바람직하게는 스크림은 제1 방향으로 배치된 분리된 섬유의 열의 제1 세트 및 제2 방향으로 배치된 섬유의 제2 세트를 포함하여, 다수의 인접하는 개구를 포함하며, 탄성체는 탄성체 사이에 탄성체 결여된 개구와 교대로 위치하는 격자를 제공한다. 스크림은 또한 제직 또는 편직 섬유 메쉬, 합성 섬유 메쉬, 천연 섬유 메쉬, 금속 섬유 메쉬, 형상화된 열가소성 중합체 메쉬, 성형된 열경화성 중합체 메쉬, 관통된 시트 물질, 슬릿 및 연신 시트 물질 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 개방 메쉬를 포함한다.

탄성체의 조성물은 발포되거나 발포되지 않을 수 있고, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 합성 또는 천연 고무 조성물, 아크릴레이트 수지 및 다른 적합한 엘라스토머성 수지 조성물을 포함하나 이로써 제한되지 않는 임의의 다른 다양한 엘라스토머성 물질로 이루어질 수 있다.

기판은 누적 개구율이 탄성체의 전체 영역과 비교하였을 때 약 20% 내지 약 80%, 더 바람직하게는 약 30% 내지 약 60% 정도로 제공되도록 탄성체 사이의 개구를 갖는 것을 특징으로 한다.

기판은 손으로 쥐기에 편리하도록 하는 충분한 두께를 갖는다. 두께는 탄성체의 제1 표면의 가장 높은 지점과 탄성체의 제2 표면 사이를 측정한다. 두께는 약 1 mm 내지 약 15 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 10 mm가 바람직하다.

탄성체가 정사각형 또는 직사각형인 것이 바람직하나, 본체는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원형 및 다각형을 포함하나 이로써 제한하지 않는 임의의 편리한 기하학적인 형상일 수 있다. 탄성체는 바람직하게 균일한 형상이 바람직하나, 그럴 필요는 없다. 탄성체는 세로 및 가로 방향으로 일렬로 정렬할 수 있으나, 일부의 적용에 대해서는 사포질 작업에서 연마 제품이 단지 한 방향, 예를 들어 가로 방향으로만 움직여서 탄성체로 덮힌 가로로 정렬된 연마재에 의해 원하지 않는 스크래치 패턴이 연마하고자 하는 표면에 생성될 수 있기 때문에 정렬되지 않는 것이 바람직하다.

탄성체의 치수는 약 2 내지 약 25 mm, 바람직하게는 5 내지 10 mm로 다양할 수 있다. "각 치수"는 직사각형일 경우에는 측면의 크기, 원일 경우에는 지름, 또는 불규칙 형상일 경우에는 최대 치수를 의미한다. 탄성체의 형상은 제한되게 형상화될 필요가 없으며 램덤하게 형상화될 수 있다. 탄성체의 치수에 대해 언급할 때, 그 치수는 어느 방향에서도 한 쪽에서 다른 쪽으로 측정하였을 때, 본체의 세로 방향 또는 가로 방향 폭 또는 최대 치수를 포함하는 것으로 의도된다.

기판 중의 개구는 일반적으로 인접하는 탄성체보다 개별적으로 작으며, 약 2 mm 내지 약 25 mm, 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 10 mm 정도의 치수를 가질 수 있다. 탄성체가 직사각형일 때 개구는 다소 직사각형일 수 있거나, 또는 인접하는 탄성체의 형상에 따라 임의의 다른 형상을 취할 수 있다. 개구의 형상은 일반적으로 탄성체의 연부의 형상에 의해 정의된다. 탄성체 및 개구는 일반적으로 본 발명의 가요성 연마 제품의 전체 영역을 통해 균일하게 분포되나 모든 경우에서 필수적이지는 않다.

도 2에 관해서, 이는 연마 제품이 후크(hook) 및 루프(loop) 조임 시스템의 후크 또는 루프 부분과 같은 2부분 기계적 조임 장치의 한 부분에 부착되는 경우, 바람직하게는 볼록부 또는 반구부인 제1 표면 (22) 및 바람직하게 편평한 제2 표면 (18)을 포함하는 탄성체 (12)를 포함하는 본 발명의 연마 제품의 확대된 도식적인 횡단면도 표시이다. 연마 제품이 부착 시스템에 부착되지 않는 것이라면, 제2 표면 (18)은 편평할 필요가 없으며, 임의의 다른 형태일 수 있다. 제2 표면 (18)은 이것이 또한 볼록부인 경우에서는, 또한 연마 표면일 수 있다. 제2 표면 (18)의 집합은 본 발명의 연마 제품의 쉽게 취급가능한 뒷면을 제공하여, 복잡한 형상을 갖는 용품을 쉽게 연마하는데 이용되는 손에 쉽게 순응하여 편리하게 변형가능한 제품을 제공한다.

연마재 코팅

본 발명은 상기 기술한 기판 상에 코팅된 연마재 층을 포함하는 코팅된 연마 제품을 제공한다. 연마재 층은 임의의 공지된 방법, 즉 드롭 코팅, 슬러리 코팅,정전 코팅, 롤 코팅 등으로 제공될 수 있다. 연마재 코팅은 통상적으로 기판의 한쪽 면에만 도포하나, 두 면에 모두에 도포할 수도 있다. 만일 두 면에 모두 도포할 경우, 연마재 입자 크기는 각 면에 대해 동일하거나 각 면에 대해 상이할 수 있다.

일단 기판이 제공되면, 통상적으로 결합제 전구물 형으로 도포되는 연마재 입자 및 여러 접착제 층의 도입은 코팅된 연마 제품의 연마재 층이 형성되는 상황에서 고려된다.

메이크 코팅

메이크 코팅은 메이크 코팅 전구물을 기판에 도포하여 형성한다. "메이크 코팅 전구물"은 연마재 입자를 그 위에 고정하기 위해 기판의 탄성체 제1 표면의 코팅가능한 표면에 도포된 코팅가능한 수지성 접착제 물질을 의미한다. "메이크 코팅"은 메이크 코팅 전구물의 경질화로 형성된 기판의 본체의 코팅가능한 표면 위에 경질화된 수지의 층을 의미한다. 통상적으로 메이크 코팅 접착제의 두께는 개별 알갱이 길이의 90% 내지 60%가 경화된 메이크 접착제 층의 위로 돌출하도록 조정된다. 일반적으로 큰 그릿 광물 (그릿 수가 적음)은 더 작은 그릿 광물 (그릿 수가 많음)보다 메이크 접착제를 더 많이 요구한다.

메이크 코팅 전구물은 경화되었을 때, 기판의 코팅가능한 표면에 연마재 입자를 안전하게 결합하기 위해 필수적인 접착성을 제공하는 코팅 중량으로 기판에 도포된다. 전형적인 메이크 코팅에 대해, 건조 부가(add-on) 중량은 약 60 내지 200 g/㎡ 범위일 수 있다.

메이크 코팅은 기판의 한 면에 도포된다. 메이크 코팅 결합제 전구물은 임의의 편리한 기술, 예컨대 나이프 코팅, 분무 코팅, 롤 코팅, 로토그라비어 코팅 등에 의해 코팅될 수 있다.

본 발명의 코팅된 연마 용품 중 접착제층은 메이크, 사이즈 및 수퍼사이즈 코팅으로서 다양하게 사용되며, 통상적으로 수지성 접착제로부터 형성된다. 상기 층 각각은 동일하거나 상이한 수지성 접착제로부터 형성될 수 있다. 유용한 수지성 접착제는 기판의 유기 중합체성 물질과 상화성인 것이다. 경화된 수지성 접착제는 또한 분쇄 조건을 극복하여, 접착제층을 저하시키지 않으며, 미리 연마재 물질을 박리시킨다.

수지성 접착제는 열경화성 수지의 층이 바람직하다. 본 발명에 대해 적합한 사용가능한 열경화성의 수지성 접착제의 예는 페놀계 수지, 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 에폭시-폴리올 수지, 에틸렌계 불포화 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 부타디엔 고무 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지 또는 이들의 조합을 포함하나 이로써 제한되지는 않는다. 바람직한 메이크 코팅 수지는 폴리올과 조합된 시클로지방족 에폭시 수지이다.

메이크, 사이즈 코팅 및 수퍼사이즈 층은 각각 코팅된 연마 제품에 통상적으로 사용되는 다른 물질을 함유할 수 있다. 첨가제로서 언급되는 이러한 물질은 분쇄 보조제, 충전제, 가교제, 습윤제, 염료, 안료, 가소제, 이형제 또는 이들의 조합을 포함한다. 통상적으로 목적하는 결과를 위해 필요한 이상으로 이러한 물질을 사용하지는 않는다. 충전제는 통상적으로 메이크 코팅 또는 사이즈 코팅을 위해 접착제의 중량을 기초로 약 90 중량%의 이하로 존재한다. 유용한 충전제의 예는 칼슘 염, 예컨대, 탄산칼슘 및 메타규산칼슘, 실리카, 금속, 탄소 또는 유리를 포함한다.

연마재 입자

본 발명에 적합한 연마재 입자는 융합된 알루미늄 옥시드, 열처리된 알루미늄 옥시드, 알루미나-기재 세라믹, 규소 카바이드, 지르코니아, 알루미나-지르코니아, 가닛, 다이아몬드, 세리아, 입방형 보론 나이트리드, 분쇄 유리, 석영, 티타늄 디보라이드, 졸겔 연마제 및 이들의 조합을 포함한다. 졸겔 연마재 입자의 예는 모두가 본원에서 이후에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 제4,314,827호 (Leitheiser et al.); 동 제4,623,364호 (Cottringer et al); 동 제4,744,802호 (Schwabel); 동 제4,770,671호 (Monroe et al.) 및 동 제4,881,951호 (Wood et al.)에서 찾을 수 있다. 연마재 입자는 형상화되거나 (예를 들어 막대형, 삼각형 또는 피라미드형) 형상화되지 않을 수 있다 (즉, 불규칙형). 용어 "연마재 입자"는 연마재 알갱이, 응집체 또는 다수-알갱이 연마재 과립을 포함한다. 이러한 응집체의 예가 본원에서 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제4,652,275호 (Bloecher, et al.) 및 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제5,975,988호 (Christianson)에 개시되어 있다. 응집체는 불규칙적으로 형상화되거나, 이들과 관련된 정확한 형상, 예를 들어, 입방형, 피라미드형, 각뿔대형 또는 구형일 수 있다. 응집체는연마재 입자 또는 알갱이 및 결합제제를 포함한다. 결합제제는 유기 또는 무기물일 수 있다. 유기물 결합제의 예는 페놀계 수지, 우레아-포름알데히드 수지 및 에폭시 수지를 포함한다. 무기물 결합제의 예는 금속 (예컨대, 니켈) 및 금속 산화물을 포함한다. 금속 산화물은 일반적으로 유리 (유리화된), 세라믹 (결정체) 또는 유리-세라믹으로 분류된다. 세라믹 응집체에 대한 추가 정보는 미국 특허 제5,975,988호 (Christianson)에 개시되어 있다.

본 발명의 적용을 위한 유용한 알루미늄 옥시드 알갱이는 융합된 알루미늄 옥시드, 열처리된 알루미늄 옥시드 및 세라믹 알루미늄 옥시드을 포함한다. 이러한 세라믹 알루미늄 옥시드의 예가 미국 특허 제4,314,827호 (Leitheiser, et al.), 동 제4,744,802호 (Schwabel), 동 제4,770,671호 (Monroe, et al.) 및 동 제4,881,951호 (Wood, et al.)에 개시되어 있다.

연마재 입자를 물질로 코팅하여 원하는 특성을 갖는 입자를 제공할 수 있다. 예를 들면, 연마재 입자의 표면에 물질을 도포하여 연마재 입자와 중합체 사이의 접착을 개선시킬 수 있는 것으로 나타났다. 부가적으로, 연마재 입자의 표면에 도포되는 물질은 전구 중합체 서브유닛 내의 연마재 입자의 분산성을 개선시킬 수 있다. 별법으로, 표면 코팅은 생성된 연마재 입자의 절단 특성을 변화시키고 개선시킬 수 있다. 이러한 표면 코팅은, 예를 들어 미국 특허 제5,011,508호 (Wald et al.); 동 제3,041,156호 (Rowse et al.); 동 제5,009,675호 (Kunz et al.); 동 제4,997,461호 (Markhoff-Matheny et al.); 동 제5,213,951호 (Celikkaya et al.); 동 제5,085,671호 (Martin et al.) 및 동 제5,042,991호 (Kunz et al.)에 기재되어있다.

본 발명의 유리한 적용을 위한 연마재 입자의 평균 입자 크기는 약 0.1 마이크로미터 이상, 바람직하게는 약 65 마이크로미터 이상이다. 입자 크기 약 100 마이크로미터는 대략 문헌 [American National Standards Institute (ANSI) Standard B74.18-1984]에 의거, 코팅된 연마 등급 150의 연마재 알갱이에 상응한다. 연마재 알갱이는 배향되거나, 가요성 연마 제품의 바람직한 최종 사용에 따라 배향 없이 기판에 도포할 수 있다.

연마재 입자는 임의의 통상적인 기술, 예컨대 정전 코팅 또는 드롭 코팅에 의해 메이크 코팅 전구물에 매립될 수 있다. 정전 코팅 동안, 정전하가 연마재 입자에 인가되며, 이는 연마재 입자를 위쪽으로 추진시킨다. 정전 코팅은 연마재 입자를 배향시키는 경향이 있으며, 이는 일반적으로 더 우수한 연마 성능을 부여한다. 드롭 코팅에서, 연마재 입자는 공급 스테이션으로부터 빠져나와 중력에 의해 결합제 전구물로 떨어진다. 결합제 전구물에 기계적 힘을 가함으로써 연마재 입자를 위쪽으로 추진시키는 것 또한 본 발명의 범주내에 있다.

연마재 입자가 정전 코팅에 의해 가해진 경우, 배킹이 드럼상에 위치하는 것이 바람직하다. 드럼은 정전 코팅 공정을 위한 기재로 작용한다. 그 다음, 적합한 양의 연마재 입자를 드럼 아래의 플레이트상에 위치시킨다. 이어서, 드럼을 회전시키고, 정전기장을 작동시킨다. 드럼이 회전하면서 연마재 입자가 메이크 코팅에 매립된다. 드럼은 목적하는 양의 연마재 입자가 코팅될 때까지 회전시킨다. 그 다음 생성된 구조체를 메이크 코팅을 고체화하기에 충분한 조건에 노출시킨다.

별법으로, 하전된 플레이트를 드럼 대신에 정전기 공정을 위한 기재로 사용할 수 있다.

사이즈 코팅

사이즈 코팅은 광물 및 메이크 코팅상에 도포된 접착제 박층이다. 상기 접착제층의 목적은 사포질 공정동안 광물 입자들이 모두 일제히 작용하도록 각 광물 입자를 서로 결합시키는 것이다. 사이즈 접착제층의 두께는 개별 광물 알갱이의 크기에 따라 다양하다. 거친 광물 (그릿 수가 적음)은 미세한 광물 (그릿 수가 많음)보다 사이즈 접착제를 더 많이 요구한다. 사이즈 코팅은 사이즈 코팅 전구물의 박층을 메이크 코팅 및 연마재 입자에 도포함으로써 형성되며, 이로써 건조 부가 중량이 약 60 g/㎡ 미만인 얇은 경질의 사이즈 코팅이 형성된다. 사이즈 코팅 부가 중량이 약 8 내지 30 g/㎡인 것이 바람직하다. 이러한 얇은 경질의 사이즈 코팅이 신장가능한 발포체 기판에 도포된 경우, 얇은 경질의 사이즈 코팅은 굽혀졌을 때에 발포체 기판을 인열시키는 경향이 감소되지만, 두꺼운 경질의 사이즈 코팅과 관련된 개선된 성능 특징, 즉, 수명, 절단 및 내마모성의 증가는 유지된다는 것이 밝혀졌다. 향상된 성능 특징을 얻는데 필요한 단계에 관한 더욱 상세한 내용은 WO 01/41975 A1에서 찾을 수 있다.

사이즈 코팅은 예를 들어 롤 코팅 또는 분무 코팅에 의해 연마재 입자 및 메이크 코팅상에 도포될 수 있다. 바람직하게는, 연마재 코팅은 메이크 코팅 및 연마재 입자의 사이즈 코팅을 또한 포함한다. 사이즈 코팅은 페놀계 수지, 펜던트 α,β-불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지,에틸렌계 불포화 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 비스-말레이미드 수지, 플루오렌-개질 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 결합제 수지가 바람직하다. 바람직한 사이즈 코팅은 시클로지방족 에폭시 수지와 아크릴레이트 수지의 혼합물이다. 사이즈 코팅을 도포한 후, 통상적으로는 에너지원에 노출시킬 때 사이즈 코팅이 고체화된다. 상기 에너지원은 열 및 방사 에너지 모두를 포함한다.

수퍼사이즈 코팅

일부 경우에서, 수퍼사이즈 코팅을 사이즈 코팅상에 도포하는 것이 바람직할 수 있다. 임의의 수퍼사이즈 코팅은 분쇄 보조제를 포함하여 코팅된 연마재의 연마 특성을 향상시킬 수 있는 것이 바람직하다. 분쇄 보조제의 예에는 칼륨 테트라플루오로보레이트, 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트 또는 황이 포함된다. 통상적으로는 목적하는 결과를 위해 필요한 것보다 더 많은 분쇄 보조제를 사용하지 않는다. 수퍼사이즈 코팅은 결합제 및 분쇄 보조제를 포함할 수 있다.

일반적인 제조 방법

가요성 연마 제품은 가요성 시트형 기판을 제공함으로써 제조된다. 시트 기판의 제1 표면은 경화성 결합제 조성물을 포함하는 메이크 코팅 제제로 코팅된다. 메이크 코팅 제제는 고압 분무기 또는 롤 코터에 의해 도포될 수 있다. 코팅 스테이션은 임의의 통상적인 코팅 수단, 예컨대 드롭 다이 코터, 나이프 코터, 커튼 코터, 진공 다이 코터 또는 다이 코터일 수 있다. 코팅 동안, 공기 기포 형성을 최소화하는 것이 바람직하다. 연마재 입자는 경화성 조성물의 메이크 코팅상에 침착된다.

에너지는 에너지원에 의해 경화성 연마 복합체 층으로 전달되어 메이크 코팅을 적어도 부분적으로 경화시킨다. 에너지원의 선택은 부분적으로 전구물 메이크 코팅의 화학에 따라 달라진다. 에너지원은 기판을 상당하게 분해시켜서는 안된다. 전구물 메이크 코팅의 부분 경화는 경화성 연마 복합체 층이 역전되었을 때 유동되지 않는 상태로 전구물 메이크 코팅이 중합되는 것을 의미한다.

에너지원은 열 에너지원 또는 방사 에너지원, 예컨대 전자 빔, 자외광 또는 가시광일 수 있다. 요구되는 에너지의 양은 전구 중합체 서브유닛에서 반응성 기의 화학적 본질 뿐 아니라 결합제 슬러리의 두께 및 밀도에 따라 달라진다. 열 에너지에 있어서, 약 75 ℃ 내지 약 150 ℃의 오븐 온도 및 약 5분 내지 약 60분의 지속시간이 일반적으로 충분하다. 전자 빔 조사선 또는 이온화 조사선은 약 0.1 내지 약 10 Mrad, 바람직하게는 약 1 내지 약 10 Mrad의 에너지 수준으로 사용될 수 있다. 자외선 조사선의 파장은 약 200 내지 약 400 나노미터 범위내, 바람직하게는 약 250 내지 400 나노미터 범위내이다. 가시광선은 파장이 약 400 내지 약 800 나노미터 범위내, 바람직하게는 약 400 내지 약 550 나노미터 범위내인 조사선을 포함한다.

경화성 결합제 조성물을 포함하는 사이즈 코팅 제제는 연마재 입자상에 코팅되고, 사이즈 결합제 조성물은 열, 전자 빔 또는 UV 경화에 의해 경화된다.

형상화된 연마재 코팅의 제조 방법

상기 유형의 제품 제조는 도 3에 도시된 설비를 사용하여 달성될 수 있다. 도 3은 형상화된 코팅을 발포체 배킹 (25)의 제1 주요면에 도포하는 기구 (23)을 도시한다. 제작 공구 (24)는 공동-보유 접촉면 (30), 대향 배킹 표면 (38) 및 접촉면 (30)내에 적절하게 사이징된 공동을 갖는 벨트 형태이다. 제1 주요면 (26) 및 제2 주요면 (27)을 갖는 배킹 (25)는 롤 (28)로부터 권출된다. 배킹 (25)가 롤 (28)로부터 권출되는 동시에, 제작 공구 (24)도 롤 (29)로부터 권출된다. 제작 공구 (24)의 접촉면 (30)은 코팅 스테이션 (31)에서 연마재 입자와 결합제 전구물의 혼합물로 코팅된다. 혼합물을 가열하여 코팅 단계 전에 또는 동안에 점도를 낮출 수 있다. 코팅 스테이션은 임의의 통상적인 코팅 수단, 예컨대 나이프 코터, 드롭 다이 코터, 커튼 코터, 진공 다이 코터 또는 압출 다이 코터를 포함할 수 있다. 제작 공구 (24)의 접촉면 (30)을 코팅한 후, 혼합물이 배킹 (25)의 제1 주요면 (26)을 습윤시키도록 배킹 (25)과 제작 공구 (24)를 접합시킨다. 도 3에서, 혼합물을 접촉 닙 롤 (33)에 의해 배킹 (25)와 접촉시키고, 접촉 닙 롤 (33)은 또한 지지체 드럼 (35)와 접촉하여 제작 공구/혼합물/배킹 구조체를 만든다. 이후에, 충분한 양의 방사 에너지를 제작 공구 (24)의 배면 (38)을 통해 방사 에너지원 (37)으로서 혼합물에 전달하여 결합체 전구물을 적어도 부분적으로 경화시킴으로써 형상화된 취급가능한 구조물 (39)를 형성한다. 그 다음 제작 공구 (24)를 형상화된 취급가능한 구조물 (39)로부터 분리시킨다. 형상화된 취급가능한 구조물 (39)로부터 제작 공구 (24)의 분리는 롤러 (40)에서 일어난다. 제작 공구 (24)로부터 형상화된 취급가능한 구조물 (39)를 깨끗하게 분리하기 위해서는, 형상화된 취급가능한구조물 (39)와 롤러 (40)을 방금 통과한 제작 공구 (24) 사이의 각 (알파)는 가파른 각, 예를 들어 30 도 초과가 바람직하다. 제작 공구 (24)는 롤 (41)에 의해 재권취된다. 형상화된 취급가능한 구조물 (39)는 롤 (43)에 의해 권취된다. 결합제 전구물이 완전히 경화되지 않은 경우, 이후에 추가의 에너지원, 예컨대 열 에너지원 또는 추가의 방사 에너지원에 노출시켜서 완전히 경화시켜 코팅된 연마 용품을 형성할 수 있다. 별법으로, 완전 경화에 의해 결국 추가의 에너지원을 사용하지 않고 코팅된 연마 용품을 형성할 수 있다. 본원에서 사용되는 어구 "완전 경화"는 결합제 전구물이 충분히 경화되어 생성된 제품이 연마 용품, 예를 들어 코팅된 연마 용품으로 기능하는 것을 의미한다.

도 3에 도시한 설비를 사용하여 제조한 경화된 연마 용품은 제작 공구 (24)에 의해 부여된 표면 기복을 제외하고는 비교적 평활한 표면을 갖는다.

제작 공구

도 4는 도 3에 도시된 제작 공구 (24)를 제조하는데 사용되는 롤러 (50)을 나타낸다. 롤러 (50)의 하기 특정 실시양태를 사용하여 이후에 본 발명의 연마 복합체 구조물을 제조하는데 사용되는 제작 공구 (24)를 제조한다. 롤러 (50)은 샤프트 (51) 및 회전축 (52)를 갖는다. 이 경우에서, 패턴화된 표면은 롤러 주변에 인접한 원주형 홈의 제1 세트 (53) 및 회전축 (52)에 대하여 30 °각으로 일정 간격으로 배치된 홈의 제2 세트 (54)를 포함한다.

도 5는 세트 (53)에서 홈에 수직인 도 4의 라인 5-5에서 취해진 롤러 (50)의 패턴화된 표면 단편의 확대된 횡단면도를 나타낸다. 도 5는 패턴화된 표면이, 거리 x (피크와 피크가 54.8 ㎛ 떨어짐) 및 피크 높이 y (골에서 피크까지의 높이가 55 ㎛임)만큼 각 z (53 °임)로 이격된 피크를 갖는다는 것을 나타낸다.

도 6은 세트 (54)에서 홈에 수직인 도 4의 라인 6-6에서 취해진 롤러 (50)의 패턴화된 표면 단편의 확대된 횡단면도를 나타낸다. 도 6은 인접한 피크 경사간의 각 w가 99.5 °이고, 거리 t (250 ㎛)만큼 떨어진 골을 가지며, 골 깊이 s가 55 ㎛인 홈 (55)를 나타낸다.

롤러 (50)은 미국 특허 제5,435,816호 (Spurgeon et al.)에 개시된 방법에 따라 도 2에 도시된 연마 제품의 연마재 층에 형상화된 구조물을 형성하기 위한 제작 공구의 제조에 또한 사용될 수 있다.

제작 공구는 정밀하게 또는 불규칙적으로 형상화된 연마 복합체 구조물의 배열을 갖는 연마 복합체 층을 제공하는데 사용된다. 제작 공구는 다수의 공동을 함유하는 표면을 갖는다. 상기 공동은 본질적으로 연마 복합체 구조물의 역형상이며, 연마 복합체 구조물의 형상 및 배치를 생성한다. 상기 공동은 연마 복합체에 적합한 기하 형상에 대해 역형상인 임의의 기하 형상을 가질 수 있다. 공동의 형상은 연마 복합체 구조물의 표면적이 배킹으로부터 감소되도록 선택되는 것이 바람직하다.

제작 공구는 벨트, 시트, 연속 시트 또는 웹, 코팅 롤, 예컨대 로토그라비아 롤, 코팅 롤상에 고정된 슬리브 또는 다이일 수 있다. 제작 공구는 금속 (예를 들어, 니켈), 금속 합금 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다. 금속 제작 공구는 임의의 통상적인 기술, 예컨대 포토리쏘그래피, 널링, 조각, 호빙(hobbing), 전기형성,다이아몬드 터닝 등에 의해 제작될 수 있다. 금속 마스터 공구를 제조하는 바람직한 방법이 미국 특허 제5,975,987호 (Hoopman et al.)에 개시되어 있다.

열가소성 공구는 금속 마스터 공구를 복제할 수 있다. 마스터 공구는 제작 공구에 바람직한 역 패턴을 갖는다. 마스터 공구는 금속, 예를 들어 니켈-도금된 금속, 예컨대 알루미늄, 구리 또는 청동으로 제조되는 것이 바람직하다. 열가소성 시트 물질은 열가소성 물질과 마스터 공구를 함께 압착하여 열가소성 물질이 마스터 공구 패턴으로 엠보싱되도록 마스터 공구와 함께 임의로 가열될 수 있다. 열가소성 물질은 또한 마스터 공구상에 압출되거나 캐스팅된 다음 가압될 수 있다. 열가소성 물질은 비유동성 상태로 냉각된 다음 마스터 공구로부터 분리되어 제작 공구를 제조한다. 제작 공구는 또한 박리 코팅을 함유하여 제작 공구에서 연마 용품을 더 용이하게 떼어낼 수 있도록 한다. 상기 박리 코팅의 예는 실리콘 및 플루오로케미칼을 포함한다.

적합한 열가소성 제작 공구가 미국 특허 제5,435,816호 (Spurgeon et al.)에서 보고되어 있다. 제작 공구를 형성하는데 유용한 열가소성 물질의 예에는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리카르보네이트 또는 이들의 조합이 포함된다. 열가소성 제작 공구가 항산화제 및(또는) UV 안정화제와 같은 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 첨가제는 제작 공구의 유용한 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 연마 제품의 요소들을 본원에 기재한다.

연마재 입자

본 발명의 연마 용품은 전형적으로 전구 중합체 서브유닛에 분산된 다수개의 연마재 입자를 포함하는 하나 이상의 연마 복합체 층을 포함한다. 결합제는 전구 중합체 서브유닛을 포함하는 결합제 전구물로부터 형성된다. 연마재 입자는 결합제에 균일하게 분산될 수 있거나, 별법으로 연마재 입자는 결합제에 불균일하게 분산될 수 있다. 생성된 연마 용품이 더욱 일관된 절단 능력을 갖기 위해서는 연마재 입자가 결합제에 균일하게 분산되는 것이 바람직하다.

연마재 입자의 평균 입자 크기는 약 0.01 내지 1500 마이크로미터, 전형적으로는 0.01 내지 500 마이크로미터, 가장 일반적으로는 1 내지 100 마이크로미터의 범위일 수 있다. 전형적으로 연마재 입자의 크기는 연마재 입자의 가장 긴 치수인 것으로 구체화된다. 대부분의 경우에서, 입자 크기는 일정 범위로 분포한다. 일부 경우에서, 생성된 연마 용품이 연마될 작업편에 일관된 표면 마감을 제공하도록 엄격하게 조절되는 것이 바람직하다.

통상적인 경질 연마재 입자의 예로는 융합된 알루미늄 옥시드, 열-처리된 알루미늄 옥시드, 화이트 융합된 알루미늄 옥시드, 블랙 규소 카바이드, 그린 규소 카바이드, 티타늄 디보라이드, 보론 카바이드, 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 다이아몬드 (천연 및 합성 모두), 실리카, 산화철, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 실리케이트, 산화주석, 입방형 보론 나이트리드, 가닛, 융합된 알루미나 지르코니아, 졸 겔 연마재 입자 등이 포함된다. 졸 겔 연마재 입자의 예는 미국 특허 제4,314,827호 (Leitheiser et al.); 동 제4,623,364호 (Cottringer et al); 동 제4,744,802호 (Schwabel); 동 제4,770,671호 (Monroe et al.) 및 동제4,881,951호 (Wood et al.)에서 발견할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 연마재 입자는 또한 중합체와 함께 결합되어 연마 응집체를 형성하는 단일 연마재 입자를 포함한다. 연마 응집체는 미국 특허 제4,311,489호 (Kressner); 동 제4,652,275호 (Bloecher et al.); 동 제4,799,939호 (Bloecher et al.) 및 동 제5,500,273호 (Holmes et al.)에 추가로 기재되어 있다. 별법으로, 연마재 입자는 내부 입자 인력에 의해 함께 결합될 수 있다.

또한 연마재 입자는 그와 연결된 형상을 가질 수도 있다. 이러한 형상의 예로는 막대형, 삼각형, 피라미드형, 원뿔형, 중실 구형, 중공 구형 등이 포함된다. 별법으로, 연마재 입자는 랜덤하게 형상화될 수 있다.

연마재 입자를 물질로 코팅하여 원하는 특성을 갖는 입자를 제공할 수 있다. 예를 들면, 연마재 입자의 표면에 물질을 도포하여 연마재 입자와 중합체 사이의 접착을 개선시킬 수 있는 것으로 나타났다. 부가적으로, 연마재 입자의 표면에 도포되는 물질은 전구 중합체 서브유닛 내의 연마재 입자의 분산성을 개선시킬 수 있다. 별법으로, 표면 코팅은 생성된 연마재 입자의 절단 특성을 변화시키고 개선시킬 수 있다. 이러한 표면 코팅은, 예를 들어 미국 특허 제5,011,508호 (Wald et al.); 동 제3,041,156호 (Rowse et al.); 동 제5,009,675호 (Kunz et al.); 동 제4,997,461호 (Markhoff-Matheny et al.); 동 제5,213,951호 (Celikkaya et al.); 동 제5,085,671호 (Martin et al.) 및 동 제5,042,991호 (Kunz et al.)에 기재되어 있다.

충전제

본 발명의 연마 용품은 충전제를 추가로 포함하는 연마 코팅을 포함할 수 있다. 충전제는 평균 입자 크기가 0.1 내지 50 마이크로미터, 전형적으로는 1 내지 30 마이크로미터 범위인 미립자 물질이다. 본 발명에 유용한 충전제의 예로는 금속 카르보네이트 (예컨대 칼슘 카르보네이트, 칼슘 마그네슘 카르보네이트, 나트륨 카르보네이트, 마그네슘 카르보네이트), 실리카 (예컨대 석영, 유리 비드, 유리 버블 및 유리 섬유), 실리케이트 (예컨대 탈크, 점토, 몬모릴로나이트, 장석, 미카, 칼슘 실리케이트, 칼슘 메타실리케이트, 나트륨 알루미노실리케이트, 나트륨 실리케이트), 금속 술페이트 (예컨대 칼슘 술페이트, 바륨 술페이트, 나트륨 술페이트, 알루미늄 나트륨 술페이트, 알루미늄 술페이트), 석고, 질석, 당, 목재 분말, 알루미늄 트리히드레이트, 카본 블랙, 금속 옥시드 (예컨대 칼슘 옥시드, 알루미늄 옥시드, 주석 옥시드, 티타늄 디옥시드), 금속 술파이트 (예컨대 칼슘 술파이트), 열가소성 입자 (예컨대 폴리카르보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리술폰, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 아세탈 중합체, 폴리우레탄, 나일론 입자) 및 열경화성 입자 (예컨대 페놀계 버블, 페놀계 비드, 폴리우레탄 발포체 입자 등)가 포함된다. 충전제는 또한 할라이드 염과 같은 염일 수 있다. 할라이드 염의 예로는 나트륨 클로라이드, 칼륨 크리올라이트, 나트륨 크리올라이트, 암모늄 크리올라이트, 칼륨 테트라플루오로보레이트, 나트륨 테트라플루오로보레이트, 규소 플루오라이드, 칼륨 클로라이드, 마그네슘 클로라이드가 포함된다. 금속 충전제의 예로는 주석, 납, 비스무스, 코발트, 안티몬, 카드뮴, 철, 티타늄이 포함된다. 다른 다양한 충전제로는 황, 유기 황 화합물, 그래파이트 및 금속성 술피드 및 현탁화제가 포함된다.

현탁화제의 예는 독일 라인펠덴 소재의 데구사 코퍼레이션(DeGussa Corp.)으로부터 상표명 "OX-50"으로 시판되는 표면적 150 ㎡/g 미만의 무정형 실리카 입자이다. 현탁화제의 첨가는 연마 슬러리의 전반적인 점도를 낮출 수 있다. 현탁화제의 용도는 미국 특허 제5,368,619호 (Culler)에 추가로 기재되어 있다.

결합제

본 발명의 연마재 코팅은 연마재 입자 및 전구 중합체 서브유닛의 혼합물을 포함하는 경화성 연마 복합체 층으로부터 형성된다. 경화성 연마 복합체 층은 유기 전구 중합체 서브유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 전구 중합체 서브유닛은 표면을 코팅할 수 있을 만큼 충분히 유동적일 수 있는 것이 바람직하다. 전구 중합체 서브유닛의 고체화는 경화 (예를 들어, 중합 및(또는) 가교), 건조 (예를 들어, 액체를 제거해 냄) 및(또는) 단순히 냉각으로 달성할 수 있다. 전구 중합체 서브유닛은 유기 용제성, 수성 또는 100% 고체 (즉, 실질적으로 용매-무함유) 조성물일 수 있다. 열가소성 및(또는) 열경화성 중합체 또는 물질 둘다, 그 뿐 아니라 이들의 조합도 전구 중합체 서브유닛으로서 사용될 수 있다. 전구 중합체 서브유닛의 경화시에, 경화성 연마 복합체는 경화된 연마 복합체로 전환된다. 바람직한 전구 중합체 서브유닛은 축합 경화성 수지 또는 첨가 중합성 수지 중 하나일 수 있다. 첨가 중합성 수지는 에틸렌계 불포화 단량체 및(또는) 올리고머일 수 있다. 이용가능한 가교성 물질의 예로는 페놀계 수지, 비스말레이미드 결합제, 비닐 에테르 수지, 펜던트 알파, 베타 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.

연마 복합체 층은 약 1 중량부의 연마재 입자 내지 90 중량부의 연마재 입자 및 10 중량부 내지 99 중량부의 전구 중합체 서브유닛을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 연마 복합체 층은 약 30 내지 85부의 연마재 입자 및 약 15 내지 70부의 전구 중합체 서브유닛을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 연마 복합체 층은 약 40 내지 70부의 연마재 입자 및 약 30 내지 60부의 전구 중합체 서브유닛을 포함할 수 있다.

전구 중합체 서브유닛은 경화성 유기 물질 (즉, 열 및(또는) 다른 에너지원, 예를 들어 전자 빔, 자외광, 가시광 등에 노출된 경우, 또는 화학 촉매, 수분, 또는 중합체에 경화 또는 중합을 유발시키는 다른 작용제의 첨가시 시간에 따라 중합 및(또는) 가교될 수 있는 중합체 서브유닛 또는 물질)이 바람직하다. 전구 중합체 서브유닛의 예로는 아미노 중합체 또는 아미노플라스트 중합체, 예를 들어 알킬화 우레아-포름알데히드 중합체, 멜라민-포름알데히드 중합체, 및 알킬화 벤조구아나민-포름알데히드 중합체, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 알킬 아크릴레이트를 포함하는 아크릴레이트 중합체, 아크릴화 에폭시, 아크릴화 우레탄, 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 비닐 에테르, 아크릴화 오일, 및 아크릴화 실리콘, 알키드 중합체, 예를 들어 우레탄 알키드 중합체, 폴리에스테르 중합체, 반응성 우레탄 중합체, 페놀계 중합체, 예를 들어 레졸 및 노볼락 중합체, 페놀계/라텍스 중합체, 에폭시 중합체, 예를 들어 비스페놀 에폭시 중합체, 이소시아네이트, 이소시아누레이트, 알킬알콕시실란 중합체를 포함하는 폴리실록산 중합체, 또는 반응성 비닐 중합체가 포함된다. 생성된 결합제는 단량체, 올리고머, 중합체, 또는 이들의 조합의 형태일 수 있다.

아미노플라스트 전구 중합체 서브유닛은 분자 또는 올리고머 당 하나 이상의 펜던트 알파,베타-불포화 카르보닐기를 갖는다. 이러한 중합체 물질은 미국 특허 제4,903,440호 (Larson et al.) 및 동 제5,236,472호 (Kirk et al.)에 추가 기재되어 있다.

바람직한 경화된 연마재 코팅은 유리 라디칼 경화성 전구 중합체 서브유닛으로부터 발생된다. 이러한 전구 중합체 서브유닛은 열 에너지 및(또는) 방사 에너지에 노출시 신속하게 중합될 수 있다. 유리 라디칼 경화성 전구 중합체 서브유닛의 한 바람직한 서브세트는 에틸렌계 불포화 전구 중합체 서브유닛을 포함한다. 상기 에틸렌계 불포화 전구 중합체 서브유닛의 예에는 펜던트 알파,베타 불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 단량체 또는 올리고머, 에틸렌계 불포화 단량체 또는 올리고머, 아크릴화 이소시아누레이트 단량체, 아크릴화 우레탄 올리고머, 아크릴화 에폭시 단량체 또는 올리고머, 에틸렌계 불포화 단량체 또는 희석제, 아크릴레이트 분산액, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 용어 아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘 다를 포함한다.

에틸렌계 불포화 전구 중합체 서브유닛은 탄소, 수소 및 산소, 및 임의로 질소 및 할로겐 원자를 함유한 단량체성 및 중합체성 화합물 둘 다를 포함한다. 산소 또는 질소 원자, 또는 두가지 모두는 일반적으로 에테르, 에스테르, 우레탄, 아미드 및 우레아기의 형태로 존재한다. 에틸렌계 불포화 단량체는 일관능성, 이관능성, 삼관능성, 사관능성 또는 보다 더 높은 관능성이고, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 기재 단량체를 포함할 수 있다. 적합한 에틸렌계 불포화 화합물은 바람직하게는 지방족 모노히드록시기 또는 지방족 폴리히드록시기를 함유한 화합물과 불포화 카르복실산, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 이소크로톤산 또는 말레산과의 반응으로부터 제조된 에스테르이다. 에틸렌계 불포화 단량체의 대표적인 예에는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 스티렌, 디비닐벤젠, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 히드록시부틸 아크릴레이트, 히드록시부틸 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 카프로락톤 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노아크릴레이트, 비닐 톨루엔, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 프로폭시화된 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트가 포함된다. 다른 에틸렌계 불포화 물질에는 모노알릴, 폴리알릴 또는 폴리메트알릴 에스테르 및 카르복실산의 아미드, 예를 들어 디알릴 프탈레이트, 디알릴 아디페이트, 또는 N,N-디알릴아디프아미드가 포함된다. 또 다른 질소 함유 에틸렌계 불포화 단량체에는 트리스(2-아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 1,3,5-트리(2-메틸아크릴옥시에틸)-s-트리아진, 아크릴아미드, 메틸아크릴아미드, N-메틸-아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈 또는 N-비닐-피페리돈이 포함된다.

바람직한 전구 중합체 서브유닛은 2종 이상 아크릴레이트 단량체의 블렌드를 함유한다. 예를 들어, 전구 중합체 서브유닛은 삼관능성 아크릴레이트와 일관능성 아크릴레이트 단량체의 블렌드일 수 있다. 하나의 전구 중합체 서브유닛의 예에는 프로폭실화 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트와 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트의 블렌드가 있다. 다관능성 아크릴레이트와 일관능성 아크릴레이트 중합체의 중량비는 다관능 아크릴레이트 약 1 부 내지 약 90 부 대 일관능성 아크릴레이트 약 10 부 내지 약 99 부일 수 있다.

또한, 아크릴레이트와 에폭시 중합체의 혼합물로부터 전구 중합체 서브유닛을 제제화하는 것이 예를 들어 미국 특허 제4,751,138호 (Tumey et al.)에 기재된 바와 같이 실행가능하다.

다른 전구 중합체 서브유닛은 하나 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아누레이트 유도체를 포함하고, 하나 이상의 펜던트 아크릴레이트기를 갖는 이소시아네이트 유도체는 미국 특허 제4,652,274호 (Boettcher et al.)에 추가로 기재되어 있다. 바람직한 이소시아누레이트 물질은 트리스(히드록시에틸) 이소시아누레이트의 트리아크릴레이트이다.

또 다른 전구 중합체 서브유닛에는 디아크릴레이트 우레탄 에스테르 뿐만 아니라, 히드록시 말단의 이소시아네이트 확장된 폴리에스테르 또는 폴리에테르의 폴리아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트 우레탄 에스테르가 포함된다. 시판되는 아크릴화 우레탄의 예에는 모르톤 케미칼(Morton Chemical, Moss Point, MS)로부터 구입가능한 상표명 "유비탄(UVITHANE) 782"; UCB 래드큐어 스페셜티스(UCB Radcure Specialties, Smyrna, Ga.)로부터 구입가능한 "CMD 6600", "CMD 8400" 및 "CMD 8805"; 헨켈 코퍼레이션(Henkel Corp., Hoboken, NJ)으로부터의 "포토머(PHOTOMER)" 수지 (예를 들어, 포토머 6010); UCB 래드큐어 스페셜티스로부터의 "에베크릴(EBECRYL) 220" (육관능성 방향족 우레탄 아크릴레이트), "에베크릴 284" (1,6-헥산디올 디아크릴레이트로 희석된 1200의 지방족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 4827" (방향족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 4830" (테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트로 희석된 지방족 우레탄 디아크릴레이트), "에베크릴 6602" (트리메틸롤프로판 에톡시 트리아크릴레이트로 희석된 삼관능성 방향족 우레탄 아크릴레이트), "에베크릴 840" (지방족 우레탄 디아크릴레이트) 및 "에베크릴 8402" (지방족 우레탄 디아크릴레이트); 및 사르토머 코.(Sartomer Co., Exton, Pa)로부터의 "사르토머(SARTOMER)" 수지 (예를 들어, "사르토머" 9635, 9645, 9655, 963-B80, 966-A80, CN980M50 등)인 것들이 포함된다.

그러나, 다른 전구 중합체 서브유닛에는 디아크릴레이트 에폭시 에스테르 및폴리아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트 에폭시 에스테르, 예를 들어 비스페놀 A 에폭시 중합체의 디아크릴레이트 에스테르가 포함된다. 시판되는 아크릴화 에폭시의 예에는 UCB 래드큐어 스페셜티스로부터 구입가능하고 상표명이 "CMD 3500," "CMD 3600" 및 "CMD 3700"인 것들이 포함된다.

다른 전구 중합체 서브유닛은 또한 아크릴화 폴리에스테르 중합체일 수 있다. 아크릴화 폴리에스테르는 아크릴산과 이염기성 산/지방족 디올-기재의 폴리에스테르의 반응 생성물이다. 시판되는 아크릴화 폴리에스테르의 예에는 헨켈 코퍼레이션으로부터의 상표명 "포토머 5007" (육관능성 아크릴레이트) 및 "포토머 5018" (사관능성 테트라아크릴레이트); 및 UCB 래드큐어 스페셜티스로부터의 "에베크릴 80" (사관능성 개질 폴리에스테르 아크릴레이트), "에베크릴 450" (지방산 개질 폴리에스테르 헥사아크릴레이트) 및 "에베크릴 830" (육관능성 폴리에스테르 아크릴레이트)으로 공지된 것들이 포함된다.

다른 바람직한 전구 중합체 서브유닛은 에틸렌계 불포화 올리고머와 단량체의 블렌드이다. 예를 들어, 전구 중합체 서브유닛은 아크릴레이트 관능성 우레탄 올리고머와 하나 이상의 일관능성 아크릴레이트 단량체의 블렌드를 포함할 수 있다. 이 아크릴레이트 단량체는 오관능성 아크릴레이트, 사관능성 아크릴레이트, 삼관능성 아크릴레이트, 이관능성 아크릴레이트, 일관능성 아크릴레이트 중합체 또는 이들의 조합물일 수 있다.

또한, 전구 중합체 서브유닛은 미국 특허 제5,378,252호 (Follensbee)에 기재된 바와 같은 아크릴레이트 분산액일 수도 있다.

열경화성 중합체 이외에도, 열가소성 결합제가 또한 사용될 수 있다. 적합한 열가소성 중합체의 예에는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 아세탈 중합체, 폴리비닐 클로라이드 및 이들의 조합물이 포함된다.

열경화성 수지와 임의로 블렌딩된 수용성 전구 중합체 서브유닛이 사용될 수 있다. 수용성 전구 중합체 서브유닛의 예에는 폴리비닐 알콜, 수교(hide glue), 또는 수용성 셀룰로스 에테르, 예를 들어 히드록시프로필메틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 또는 히드록시에틸메틸 셀룰로스가 포함된다. 이러한 결합제는 미국 특허 제4,255,164호 (Butkze et al.)에 보고되어 있다.

에틸렌계 불포화 단량체 및 올리고머를 함유하는 전구 중합체 서브유닛의 경우에, 중합 개시제를 사용할 수 있다. 그 예에는 유기 퍼옥시드, 아조 화합물, 퀴논, 니트로조 화합물, 아실 할라이드, 히드라존, 머캅토 화합물, 피릴륨 화합물, 이미다졸, 클로로트리아진, 벤조인, 벤조인 알킬 에테르, 디케톤, 페논 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 시판되는 적합한 자외선-활성화된 광개시제의 예에는 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)에서 시판되는 "이르가큐어(IRGACURE) 651", "이르가큐어 184" 및 "다로커(DAROCUR) 1173"이 있다. 또다른 가시광선-활성화된 광개시제로는 시바 가이기 캄파니(Ciba Geigy Company)에서 시판되는 상표명 "이르가큐어 369"가 있다. 적합한 가시광선-활성화된 개시제의 예가 미국 특허 제4,735,632호 (Oxman et al.) 및 제5,674,122호 (Krech et al.)에 보고되어 있다.

적합한 개시제 시스템은 감광제를 포함할 수 있다. 대표적인 감광제는 카르보닐기 또는 3급 아미노기 또는 이들의 혼합물을 가질 수 있다. 카르보닐기를 갖는 바람직한 감광제는 벤조페논, 아세토페논, 벤질, 벤즈알데히드, o-클로로벤즈알데히드, 크산톤, 티오크산톤, 9,10-안트라퀴논 또는 다른 방향족 케톤이다. 3급 아민을 갖는 바람직한 감광제는 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 페닐메틸-에탄올아민 또는 디메틸아미노에틸벤조에이트이다. 시판되는 감광제에는 비들 소여 코포레이션(Biddle Sawyer Corp.)의 "콴티큐어(QUANTICURE) ITX", "콴티큐어 QTX", "콴티큐어 PTX" 및 "콴티큐어 EPD"가 포함된다.

일반적으로, 감광제 또는 광개시제 시스템의 양은 전구 중합체 서브유닛 성분에 대해서 약 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.25 내지 4.0 중량%로 변할 수 있다.

추가로, 임의의 미립자 물질, 예컨대 연마재 입자 및(또는) 충전제 입자를 첨가하기 전에 전구 중합체 서브유닛에 개시제를 (바람직하게는 균일하게) 분산시키는 것이 바람직하다.

일반적으로, 전구 중합체 서브유닛을 방사 에너지, 바람직하게는 자외광 또는 가시광에 노출시켜서 전구 중합체 서브유닛을 경화시키거나 중합시키는 것이 바람직하다. 일부 경우에서, 특정 연마재 입자 및(또는) 특정 첨가제는 자외광 및 가시광을 흡수하며, 이는 전구 중합체 서브유닛의 적절한 경화를 방해할 수 있다.이는 예를 들어, 세리아 연마재 입자에 의해 발생한다. 포스페이트 함유 광개시제, 특히 아실포스핀 옥시드 함유 광개시제의 사용이 이러한 문제를 최소화할 수 있다. 상기 아실포스페이트 옥시드의 예는 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드이며, 독일 루드빅샤펜 소재의 바스프 코포레이션에서 상표명 "루시린(RUCIRIN) TPO-L"으로 시판된다. 시판되는 다른 아실포스핀 옥시드에는 시바 스페셜티 케미칼스에서 시판되는 "다로커 4263" 및 "다로커 4265"가 포함된다.

결합제가 에폭시 또는 비닐 에테르 기재인 경우 양이온 개시제를 사용하여 중합을 개시할 수 있다. 양이온 개시제의 예에는 오늄 양이온 염, 예컨대 아릴술포늄 염 뿐 아니라 유기금속염, 예컨대 이온 아렌 시스템이 포함된다. 다른 예가 미국 특허 제4,751,138호 (Tumey et al.); 동 제5,256,170호 (Harmer et al.); 동 제4,985,340호 (Palazaotto); 및 동 제4,950,696호에 보고되어 있다.

이중-경화 및 혼성-경화 광개시제 시스템을 또한 사용할 수 있다. 이중-경화 광개시제 시스템에서, 경화 또는 중합은 동일하거나 상이한 반응 메카니즘을 통해 2가지 별개의 단계로 일어난다. 혼성-경화 광개시제 시스템에서, 2가지 경화 메카니즘은 자외선/가시광선 또는 전자-빔 조사에 노출될 때 동시에 일어난다.

배킹

기판은 본 발명에 따라 제조된 연마 용품에 적합한 다양한 천공된 고체 엘라스토머 시트 또는 발포체 시트 물질 중 임의의 것일 수 있다. 그 예로는 고체 엘라스토머 시트 및 연속 기포 발포체, 독립 기포 발포체 및 이들의 조합이 포함된다.

배킹은 예를 들어 강화를 위한 다른 시트 물질에 적층되거나 2부분 부착 시스템 중 한 부분에 적용될 수 있다. 예를 들어, 강화용 포는 배킹의 표면 (18)에 사용되어 연마 제품에 내인열성을 제공할 수 있다. 추가로, 2부분 기계 부착 시스템 중 한 부분을 표면 (18)에 적용하여, 루프 포가 이를 부착하고자 하는 표면 상에 함유된 후크에 또는 마찬가지로 연마 제품을 적용하고자 하는 표면 상에 포함될 수 있는 편평한 말단 연부를 갖는 스템(stem)에 그의 부착용 표면 상에 맞물린 루프를 갖도록 할 수 있다. 적합한 루프 포에 대한 추가 정보는 미국 특허 제4,609,581호 (Ott) 및 동 제5,254,194호 (Ott)에서 발견할 수 있다. 다르게는, 배킹은 대향 제2 주요면으로부터 돌출된 맞물린 후크를 갖는 시트형 구조물일 수 있다. 맞물린 후크를 갖는 시트형 구조물의 예는 미국 특허 제5,505,742호 (Chesley), 동 제5,567,540호 (Chesley), 동 제5,672,186호 (Chesley) 및 동 제6,197,076호 (Braunschweig)에서 발견할 수 있다. 표면 (21)에 부착된 임의의 시트 물질을 천공하여 파편이 통과하도록 할 수 있다.

하기 비제한적인 실시예로 본 발명을 더욱 설명한다. 모든 부는 다른 언급이 없는 한 중량%이다.

용어 사전

A-174

웨스트 버지니아주 프렌들리 소재의 크롬프톤 코포레이션(Crompton Corp.)에서 입수가능한 상표명 "실퀘스트(SILQUEST) A-174"의 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시 실란.

ALODUR FRPL ANSI

트라이바허 쉴라이프미텔 아게(Treibacher Schleifmittel AG; Seebach 2, Postfach 1, A-9523 Villach, Austria)에서 제조되어 상표명 "ALODUR FRPL 60"으로 시판되는 등급 60의 광물인 일반 목적의 반-취약성의 융합된 알루미늄 옥시드 광물.

알루미늄 옥시드-Al₂O₃

일반 목적의, 통상의 갈색 융합된 알루미늄 옥시드 광물, ANSI 등급 120.

수산화암모늄 용액 (NH₃28 중량%)

EZ-3 용액을 위한 활성제로서 작용함.

BB077

BB077은 캐나다 온타리오 미시사우가 소재의 디비젼 오브 네스트 캐나다 인크.의 네스트 레진스 캐나다(Neste Resins Canada)로부터 입수가능한 수성 (물 중 고체 70%) 레졸 페놀계 수지의 상표명이다.

카르보폴(CARBOPOL) EZ-3

카르보폴 EZ-3은 점도 조절제로서 작용하는 BF 굿리치(Goodrich)로부터 입수가능한 폴리아크릴산의 상표명이다.

SD1010

SD1010은 미국 펜실바니아주 엑스톤 소재의 사르토머 캄파니 인크.(SartomerCompany Inc.)의 프로필렌 카르보네이트 중 50 중량%인 트리아릴술포늄 헥사플루오르안티모네이트 양이온성 광개시제의 상표명이다.

ERL 4299

ERL 4299는 미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 케미칼(Dow Chemical)의 비스-3,4 헥실 메틸 시클로지방족 에폭시의 상표명이다.

ERL 4221

ERL 4221은 미국 미시건주 미들랜드 소재의 다우 케미칼의 시클로지방족 에폭시 수지의 상표명이다.

GC2500

미국 일리노이주 엘름허스트 소재의 후지미 코포레이션(Fujimi Corp.)에서 입수가능한 그린 규소 카바이드 광물, 등급 JIS2500

HYCAR 2679

HYCAR 2679는 미국 오하이오주 클리브랜드 소재의 DF 굿리치에서 입수가능한 아크릴산 에멀젼의 상표명이다.

이르가큐어 651

이르가큐어 651은 미국 뉴욕주 호손 소재의 시바 코포레이션의 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-1-에타논 유리 라디칼 광개시제의 상표명이다.

마룬(Maroon) 안료

바이올렛 19, 선 케미칼(Sun Chemical)에서 제조된 무기 안료 분산액 (물 중 고체 70%).

PD9000

미국 델라웨아주 윌밍톤 소재의 유니퀘마(Uniqema)에서 입수가능한 상표명 "제파림(ZEPHRYM) PD 9000"의 음이온성 폴리에스테르 분산제.

SR339

미국 펜실바니아주 엑스톤 소재의 사르토머, 인크.의 2-페녹시에틸 아크릴레이트.

SILWET L-77

SILWET L-77은 미국 웨스트 버지니아주 프렌들리 소재의 OSI 스페셜티즈로부터 입수가능한, 습윤을 촉진시키기위한 유기실리콘 계면활성제의 상표명이다.

SYNFAC 8009

SYNFAC 8009는 미국 사우스 캐롤라이나주 스파르탄버그 소재의 밀리켄 케미칼스(Milliken Chemicals)로부터 입수가능한 폴리에테르 폴리올의 상표명이다.

TMPTA

TMPTA는 미국 펜실바니아주 엑스톤 소재의 사르토머 캄파니 인크. 소재의 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 가교제의 상표명이다.

TPO-L

독일 루드빅샤펜 소재의 바스프 케미칼스(BASF Chemicals)로부터 입수가능한 상표명 "루시린 TPO-L"의 포스핀 옥시드.

실시예 1

수성 아크릴산 메이크 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션(Formulation) M-1"을, 적합한 크기의 배플 용기에서 고전단 혼합기를 사용하여 HYCAR 2679 90.1%, 물 8.0%, EZ-3 용액 0.09%, 수산화암모늄 용액 0.09%, SILWET L-77 0.22% 및 선 케미칼스의 마룬 안료 1.5%를 혼합하여 제조하였다. 물이 희석제로서 제공되었다. 생성된 혼합물의 점도는 2300 cps (브룩필드(BROOKFIELD) 모델 DV-I 점도계, 스핀들 No.3, 20 ℃에서 20 RPM으로 회전됨)이고, 고체의 백분율은 45%이었다.

30 cm x 30 cm 사각형의 가요성 기판 A를 칭량하여 이후의 공정을 위해 기본 중량을 측정하였다. 기판 A는 스크림 강화 폴리비닐 클로라이드 발포체로부터 제조된 3 mm 두께의 개방 메쉬로서 탄성의 비-미끄럼성 매트이다. 기판 A는 맥마스터-카르(McMaster-Carr)의 카탈로그 85695K31번으로서 이용가능한 상표명 "블랙 폴리에스테르-PVC 천공 발포체"이다. 각 탄성체의 폭은 약 4 mm이고, 길이는 약 4.6 mm이었다. 각 본체를 표면 형상 상부에 약간의 반구형으로 만들었다. 표면의 약 68%는 고체 물질로 구성되며, 나머지 32%는 빈 공간이었다. 이와 유사한 제품이 미국 조지아주 가터스빌 소재의 그립텍스 인더스트리즈, 인크.에서 제조된다.

메이크 코팅 전구물 (포뮬레이션 M-1)을 가요성-시트형 기판 A의 표면 상부에 코팅하였다. 분무 코팅은 캠벨 하우스펠트(Campbell Hausfeld)에서 제조된 통상의 휴대용(hand held) 고압 페인트 분무기를 사용하여 수행하였다. 건조 부가 중량은 211 g/㎡이었다.

그 다음, 뚜껑에 작은 구멍이 있는 소금그릇 스타일의 단지에서 입자를 뿌려서 ALODUR FRPL 등급 60 광물 연마재 입자를 습윤 표면에 고르게 도포하였다. 연마재 입자의 건조 부가 중량은 464 g/㎡이었다. 광물 코팅된 복합체를 예열된 강제통풍 오븐에 위치시키고, 10분 동안 120 ℃에서 경화시켰다. 샘플을 오븐에서 치우고, 실온으로 냉각하였다.

수성 페놀계 사이즈 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션 S-1"은, 적합한 크기의 배플 용기에서 고전단 혼합기에 의해 페놀성 BB-077 57.2%, 물 42.7%, SILWET L-77 0.10%을 혼합하여 제조하였다. 생성된 혼합물의 점도는 200 cps (브룩필드 모델 DV-I 점도계, 스핀들 No.3, 20 ℃에서 20 RPM으로 회전됨)이고, 고체의 백분율은 40% 이었다. 통상의 휴대용 고압 페인트 분무기를 사용하여 사이즈 코팅 전구물을 메이크 및 광물 코팅된 기판에 도포하였다. 건조 부가 중량은 21 g/㎡이었다. 사이즈 코팅된 샘플을 예열된 강제 통풍 오븐에 위치시키고, 10분 동안 120 ℃에서 경화시켰다.

완료된 샘플을 오븐에서 치우고, 시험 전에 실온 조건으로 평형화시켰다.

실시예 2

30 cm x 30 cm 사각형의 가요성 시트 기판 B를 칭량하여 이후의 시험을 위해 기본 중량을 측정하였다. 기판 B는 스크림 강화 폴리비닐 클로라이드 발포체로부터 제조된 5 mm 두께의 개방 메쉬로서 탄성의 비-미끄럼성 매트이다. 각 탄성체의 폭은 약 9 mm이고, 길이는 약 9 mm이었다. 각 탄성체를 약간 반구형의 형상으로 만들었다. 표면적의 약 57%는 고체 물질로 구성되며, 나머지 43%는 빈 공간이었다. 이와 유사한 제품이 미국 테네시주 스미르나 소재의 MSM 인더스트리즈에서 제조된다.

수성 메이크 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션 M-1"을 실시예 1에서와 같이제조하였다. 메이크 코팅 전구물을 기판 B의 제1 표면상에 분무 코팅하였다. 분무 코팅은 캠벨 하우스펠트에서 제조된 통상의 휴대용 고압 페인트 분무기를 사용하여 수행하였다. 샘플의 건조 부가 중량은 190 g.㎡이었다.

그 다음, ALODUR FRPL 등급 60 광물 연마재 입자를 분사기 (스피드 에어 코포레이션(Speed Air Corporation)에서 제조된 휴대용의 사이펀 공급 스팟 분사기)를 사용하여 습윤 표면상에 고르게 도포하였다. 연마재 입자의 건조 부가 중량은 375 g/㎡이었다. 광물 코팅된 복합체를 예열된 강제 통풍 오븐에 위치시키고, 10분 동안 120 ℃에서 경화시켰다. 샘플을 오븐에서 치우고 실온으로 냉각하였다.

수성 사이즈 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션 S-1"은 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 사이즈 코팅 전구물을 통상의 휴대용 고압 페인트 분무기를 사용하여 메이크 및 광물 코팅된 기판 상에 분무하였다. 건조 부가 중량은 23 g/㎡이었다. 사이즈 코팅된 샘플을 예열된 강제 통풍 오븐에 위치시키고, 10분 동안 120 ℃에서 경화시켰다.

완료된 샘플을 오븐에서 치우고, 시험 전에 실온 조건으로 평형화시켰다.

실시예 3

시클로지방족 에폭시와 폴리올 혼합 메이크 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션 M-2"를 적합한 크기의 배플 용기에서 고전단 혼합기를 사용하여 ERL4299 58.8%, SYNFAC 8009 39.2%, SD1010 2.0%로 혼합하여 제조하였다. 생성된 혼합물의 점도는 2.5 파스칼 초 (2500 cps (브룩필드 모델 DV-I 점도계, 스핀들 No.3, 20 ℃에서 20 RPM으로 회전됨))이고, 고체 백분율은 100%이었다.

기판 A의 15 cm x 60 cm 크기의 가요성 샘플을 칭량하여 이후의 공정을 위해 기본 중량을 측정하였다.

메이크 코팅 전구물을 2개의 작은 롤을 갖는 롤-코터를 사용하여 가요성-시트형 기판 A에 도포하였다. 상기 롤-코터는 15 cm (6-인치) 직경의 고무로 덮힌 최하부 롤 및 7.6 cm (3-인치) 직경의 광택 강철 최상부 롤러가 장착된 표준 2-롤형이었다. 접착제 계량을 목적으로 최하부 롤러에 닥터 블레이드를 설치하였다. 샘플을 칭량하여 건조 부가 중량을 132 g/㎡로 측정하였다.

그 다음 알루미늄 옥시드의 등급 120 광물 연마재 입자를 실시예 2에서와 같이 분사기를 사용하여 습윤 표면에 고르게 도포하였다. 연마재 입자의 건조 부가 중량은 337 g/㎡이었다.

UV광 챔버를 사용하여 포뮬레이션 M-2를 경화시켰다. UV광 챔버를 통해 코팅된 샘플을 이동시키기 위한 컨베이어 벨트를 10 미터/분으로 조정하였다. 상기 UV광 챔버는 퓨전 시스템즈(Fusion Systems) 모델 F300-15 cm (6-인치) 중간압 수은 램프이었다. 10 미터/분에서 UVA 조사 (300-400 nm)의 입력 전압은 118 와트/cm (300 와트/인치)이고, 출력 전압은 250 mJ/㎠이었다. 챔버에 15 cm (6 인치)의 광대한 컨베이어 시스템을 설치하여 광원하에서 샘플을 수송하였다. 광물 코팅된 복합체를 컨베이어에 위치시키고, 총 광 노출 1,000 mJ/㎠를 제공하는 광 챔버에 샘플을 통과시킴으로써 UV 조사선에 노출시켰다.

시클로지방족 에폭시 사이즈 코팅 접착제 전구물인 "포뮬레이션 S-2"는 적합한 크기의 배플 용기에서 고전단 혼합기를 사용하여 ERL 4221 67.90%, TMPTA29.10%, SD 1010 2.00% 및 이르가큐어 651 1.00%를 혼합하여 제조하였다. 생성된 혼합물의 점도는 0.25 파스칼 초 (250 cps) (실시예 1에 기재된 바와 같이 측정됨)이고, 고체 백분율은 100%이었다. 사이즈 코팅 전구물을 통상의 휴대용 고압 페인트 분무기를 사용하여 메이크 및 광물 코팅된 기판에 도포하였다. 샘플을 칭량하고, 크기 중량을 기록하였다. 건조 부가 중량은 18.5 g/㎡이었다.

사이즈 코팅된 샘플을 UV광 챔버의 컨베이어에 위치시키고, 샘플을 총 광 노출이 1,000 mJ/㎠인 광 챔버에 통과시킴으로써 UV 조사선에 노출시켰다.

완료된 샘플을 시험 전에 실온 조건으로 평형화시켰다.

시험 절차

마감 시험

"표면 마감"은 작업편상에 연마제에 의해 생성된 스크래치의 특성을 측정하는 것이다. 이는 프로필로미터로 측정된 깊이의 조도 수치로서 수치적으로 나타내진다. 상기 스크래치/마감 측정 장치는 파인프루프 페르텐 게엠베하(Feinpruf Perthen GmbH)에서 제작된 페르토미터(PERTHOMETER) 모델 M4P 표면 측정 및 기록 장치이다. 생성되는 수치는 R_a, R_z및 R_최대로 불린다.

R_a는 평균 조도 (DIN 4768) - 측정 총길이 (2.54 mm) 내에서 조도 프로파일의 산술 평균이다.

R_z는 평균 조도 깊이 (DIN 4768) - 각 조도 깊이의 평균이다. 조도 프로파일에서 최고점과 최저점 사이의 수직 거리의 평균.

R_최대는 최대 조도 깊이 (DIN 4768) - 측정 거리에서 발행하는 최대 각 조도 깊이.

상기 시험에서 사용되는 작업편은 플라스틱 판넬인 6 cm x 122 cm의 플렉시글라스(PLEXIGLAS) 플라스틱 시트이다.

60 cm 길이의 연결 핸들이 장착된 축받이 4.54 킬로그램 블록인 연마 시험 샘플을 지지하는 정착물을 사용하였다.

5.71 cm x 10.2 cm의 연마 시험 샘플을 양면 접착 테이프를 사용하여 사포질 정착물에 접착시켰다. 상기 시험 샘플 정착물을 사용하여, 플라스틱 판넬 작업편을 10회 사포질하여 측정을 위한 초기 스크래치 패턴을 측정하였다. 샘플이 부착된 시험 정착물을 패널 구간에 밀어넣은 다음 출발점으로 끌어당겼을 때가 (선형 이동 총 144 cm) 1회가 완료된 것이다.

플라스틱 판넬의 사포질된 부분의 표면 조도를 페르토미터 모델 M4P로 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 기록하였다.

각 연마 제품 유형을 평가하기 위해 상기 전 과정을 새로운 시험 판넬을 사용하여 반복하였다.

절단 시험

"절단율"은 작업편으로부터 원료 물질 또는 표면 입자를 제거하는 연마 능력을 의미한다. "절단율"은 작업편의 중량 손실량이다.

작업편은 페인팅한 판넬이다. 이는 상표명 스타일 퍼펙트 인테리어(STYLEPERFECT INTERIOR)로 입수가능한 셔윈 윌리엄스(Sherwin Williams) 라텍스 페인트의 3가지 코팅 (127 ㎛ (5 mils) 습윤)로 페인팅한 61 cm x 122 cm의 중간 밀도의 섬유판 판넬이다.

60 cm 길이의 연결 핸들이 장착된 축받이 4.54 킬로그램 블록인 연마 시험 샘플을 지지하는 정착물을 사용하였다. 5.71 cm x 10.2 cm 연마 시험 샘플을 양면 접착 테이프를 사용하여 사포질 정착물에 접착시켰다.

페인트-사포질 시험을 시작하기 전에 정밀한 전자 저울을 사용하여 페인팅한 판넬 작업편을 칭량하였다. 샘플 시험 정착물을 사용하여, 페인팅한 판넬을 총 50회 사포질하였다. 사포질동안 매 10회마다 페인팅한 판넬 및 시험 정착물 샘플을 압축공기로 발포시켜 축적된 사포질 가루로 세정하였다. 페인팅한 판넬을 재칭량하여 사포질 공정 10회동안 중량 손실 (절단)을 측정하였다. 각 10회 시험의 누적 중량 손실을 총 50회까지 다음과 같이 기록하였다.

각 연마 제품 유형을 평가하기 위해 상기 전 과정을 새로운 시험 판넬을 사용하여 반복하였다.

실시예 4

본 실시예는 본 발명의 실시예 3의 가요성 연마재 샘플을, 2가지 표준 제품인 미네소타 마이닝 및 매뉴팩쳐링 캄파니에서 제조된 상표명 120-그릿 프로덕션 C wt. 오픈 코트 알루미늄 옥시드 사포 230N으로 확인되는 통상의 사포 및 3M에서 제조된 상표명 스몰 에어리아 샌딩 스폰지 엑스트라 파인/파인 (120 그릿 알루미늄 옥시드) 카탈로그 907번의 통상의 사포질 스폰지에 대해 비교한 마감 시험을 기재한다. 상기 기재된 과정을 수행하였다. 결과를 표 1에 요약하였다.

스크래치 마감 결과 (마이크로미터)
	Ra	Rz	R최대
실시예 3	0.08	0.94	1.24
통상의 사포질 스폰지	0.10	1.68	2.67
통상의 사포	0.30	4.24	5.41

실시예 5

본 실시예는 본 발명의 실시예 3의 가요성 연마재 샘플을, 2가지 표준 제품인 3M에서 제조된 상표명 120-그릿 프로덕션 C wt. 오픈 코팅 알루미늄 옥시드 사포 230N으로 확인되는 통상의 사포 및 3M에서 제조된 상표명 스몰 에어리아 샌딩 스폰지 엑스트라 파인/파인 (120 그릿 알루미늄 옥시드) 카탈로그 907번의 통상의 사포질 스폰지에 대해 비교한 절단 시험을 기재한다. 상기 기재된 과정을 수행하였다. 결과를 표 2에 요약하였다.

페인트 사포질 결과누적 중량 손실 (그램)
주기	실시예 3	통상의 사포질 스폰지	통상의 사포
10	0.56	0.63	0.38
20	0.99	1.02	0.77
30	1.31	1.28	1.09
40	1.54	1.49	1.45
50	1.90	1.61	1.74

페인트 제거 시험 및 스크래치/마감 시험의 결과는 가요성 사포 제품인 본 발명의 실시예 3의 생성물에 의해 통상의 사포 또는 통상의 사포질 스폰지와 비교할 때 절단 및 스크래치 마감 모두가 향상되었음을 보여준다.

실시예 6

본 실시예는 2부분의 기계 부착 시스템의 한 부분인 제2 표면을 포함할 수 있는 가요성 연마 생성물 상에 구조화된 연마재 코팅의 제조를 설명한다.

예비 혼합물 1번: SR339 33.6부를 TMPTA 50.6부와 손으로 혼합하고 여기에 PD 9000 8부를 첨가하고 용해될 때까지 60 ℃에서 유지하였다. 이 용액을 실온으로 냉각하였다. 여기에 TPO-L 2.8부 및 A-174 5부를 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합물을 다시 교반하였다.

슬러리 1번: GC2500 61.5부를 디스퍼세이터(DISPERSATOR) 혼합기를 사용하여 예비 혼합물 1번 38.5부에 혼입하여 균일한 슬러리 1번을 형성하였다.

기판 A로서 실시예 1에 기재된 고무 스크림 배킹에 HYCAR 2679 수지 전구물을 분무-코팅하여 93 ℃에서 45분 동안 건조시킨 후 1.0 그램/155 ㎠의 코팅 중량을 달성하였다.

슬러리 1번을 도 4 내지 6 (여기서, s = 55 ㎛; t = 250 ㎛; w = 99.53 °; x = 54.84 ㎛; z = 53.00°)에 도시한 롤러에서 제조된 폴리프로필렌 공구상에 나이프 코팅하였다. 그 다음 코팅 공구를 고무 스크림상에 적층하고, 노출 236 W/cm (600 W/인치), 웹 속도 9.1 m/분 (30 ft/분) 및 닙 압력 344 kPa (50 psi)에서 D-벌브를 사용하여 UV 프로세서에 1회 통과시키고, 이후에 공구를 제거하여 고무 스크림의 상부에 구조화된 연마재 코팅을 노출시켰다.

다양한 변화 및 변형이 상기 본 발명의 개념에서 벗어남이 없이 이루어질 수있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 출원에 기재된 구조물로 제한되는 것이 아니라 청구범위의 언어 및 상기 구조물의 등가물로 기재된 구조물에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (39)

1. a. 본체 각각이 제1 표면 및 대향 제2 표면을 가지고, 인접하는 연결된 본체 사이에 개방 공간을 제공하는 패턴으로 일반적으로 편평한 배열로 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체를 포함하는 가요성 시트형 기판 및

   b. 적어도 상기 제1 표면이 연마 표면이 되도록하는 연마재 입자

   를 포함하는 가요성 연마 제품.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에서 측정한 두께가 1 밀리미터 이상인 가요성 연마 제품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 상기 분리된 탄성체를 지지하고 연결하는 구조물을 제공하는 스크림(scrim)을 포함하는 가요성 연마 제품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 약 20% 내지 80%의 범위로 개방 공간을 갖는 가요성 연마 제품.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성체가 일반적으로 정사각형인 가요성 연마 제품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성체의 제1 표면이 볼록부 표면인 가요성 연마 제품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 표면이 연마 표면인 가요성 연마 제품.
8. 제7항에 있어서, 연마 표면이 상이한 연마 특성을 포함하는 가요성 연마 제품.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 연마재 입자가 상기 제1 표면에 도포된 결합제 코팅에 존재하는 가요성 연마 제품.
10. 제9항에 있어서, 연마재 코팅이 볼록부 영역 및 오목부 영역을 포함하는 형상화된 연마 표면을 갖는 가요성 연마 제품.
11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 표면이 연마재 입자 각각의 적어도 일부분이 매립된 결합제 메이크 코팅을 포함하는 가요성 연마 제품.
12. 제11항에 있어서, 메이크 코팅이 아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 에틸렌계불포화 수지, 니트릴 고무 수지, 우레탄 수지, 아미노플라스트 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 페놀계 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, 부타디엔 고무 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 결합제인 가요성 연마 제품.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 메이크 코팅 및 상기 연마재 입자 위에 사이즈 코팅을 추가로 포함하는 가요성 연마 제품.
14. 제13항에 있어서, 사이즈 코팅이 페놀계 수지, 팬던트 α,β-불포화 카르보닐기를 갖는 아미노플라스트 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 에틸렌계 불포화 수지, 아크릴화 이소시아누레이트 수지, 우레아 포름알데히드 수지, 이소시아누레이트 수지, 아크릴화 우레탄 수지, 아크릴화 에폭시 수지, 비스-말레이미드 수지, 플루오렌-개질된 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 결합제 수지인 가요성 연마 제품.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 연마재 입자가 융합된 알루미늄 옥시드, 열-처리된 알루미늄 옥시드, 규소 카바이드, 알루미나-기재 세라믹, 지르코니아, 알루미나-지르코니아, 다이아몬드, 세리아, 입방형 보론 나이트리드, 가닛, 분쇄 유리, 석영, 티타늄 디보라이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터선택된 물질을 포함하는 가요성 연마 제품.
16. 제1항에 있어서, 각 탄성체가 실질적으로 균일한 크기 및 형상을 갖는 가요성 연마 제품.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성체의 크기가 약 2 내지 약 25 밀리미터인 가요성 연마 제품.
18. 제3항에 있어서, 스크림이 다수개의 인접하는 개구를 포함하고, 탄성체는 연마 제품을 통해 다수의 개구를 제공하도록 탄성체 결여된 인접하는 개구와 교대로 위치하는 가요성 연마 제품.
19. 제3항에 있어서, 스크림이 제1 방향으로 배치된 분리된 섬유의 열의 제1 세트 및 제2 방향으로 배치된 섬유의 제2 세트를 포함하여, 다수의 인접하는 개구를 포함하며, 탄성체는 탄성체 사이에 탄성체 결여된 개구와 교대로 위치하는 격자를 제공하는 가요성 연마 제품.
20. 제19항에 있어서, 교대 개구가 탄성체를 지지하는 섬유성 하위구조체를 포함하는 가요성 연마 제품.
21. 제3항에 있어서, 스크림이 제직 또는 편직 섬유 메쉬, 합성 섬유 메쉬, 천연 섬유 메쉬, 금속 섬유 메쉬, 성형된 열가소성 중합체 메쉬, 성형된 열경화성 중합체 메쉬, 관통된 시트 물질, 슬릿 및 연신 시트 물질 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 개방 메쉬를 포함하는 가요성 연마 제품.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성체가 발포체 물질을 포함하는 가요성 연마 제품.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 가요성 기판이 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리우레탄, 발포체 고무 및 실리콘 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로부터 형성되는 가요성 연마 제품.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성체가 폴리비닐클로라이드 발포체를 포함하는 가요성 연마 제품.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 윤곽진 복잡한 표면을 사포질하기 위해 손으로 쥐도록 개조된 형상을 갖는 가요성 연마 제품.
26. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 표면 상에 2부분 기계 부착 시스템의 한 부분을 포함하는 가요성 연마 제품.
27. 제26항에 있어서, 상기 2부분 기계 부착 시스템의 한 부분이 후크(hook) 및 루프(loop) 기계적 조임 시스템의 후크 부분 및 루프 부분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가요성 연마 제품.
28. 제26항에 있어서, 상기 2부분 기계 부착 시스템의 한 부분이 편평한 스템 부분 및 루프 부분을 포함하는 기계적 조임 시스템의 편평한 스템 부분 및 루프 부분으로부터 선택되는 가요성 연마 제품.
29. 제26항에 있어서, 2부분의 부착 시스템의 한 부분이 감압 접착제 코팅 시트 및 감압 접착제 코팅 시트 및 상기 시트에 대한 부착 표면을 포함하는 조임 시스템의 감압 접착제 코팅 시트를 위한 부착 표면으로부터 선택되는 가요성 연마 제품.
30. a. 본체 각각이 제1 표면 및 대향 제2 표면을 가지고, 인접하는 연결된 본체 사이에 개방 공간을 제공하는 패턴으로 일반적으로 편평한 배열로 서로 연결된 다수의 분리된 탄성체를 포함하는 가요성 시트형 기판을 제공하고,

    b. 적어도 상기 제1 표면이 연마 표면이 되도록 연마재 입자를 제공하는 것

    을 포함하는 가요성 연마 제품의 제조 방법.
31. 제30항에 있어서, 연마 표면이

    a. 경화성 결합제 조성물의 메이크 코팅으로 제1 표면을 코팅하고;

    b. 경화성 조성물의 메이크 코팅 상에 연마재 입자를 침착시키고;

    c. 메이크 코팅 조성물을 적어도 부분적으로 경화여 제공되는 방법.
32. 제31항에 있어서, 경화성 결합제 조성물의 사이즈 코팅으로 메이크 코팅 및 연마재 입자를 코팅하고, 사이즈 코팅 조성물을 경화시키는 것을 추가로 포함하는 가요성 연마 제품의 제조 방법.
33. 제30항에 있어서, 연마재 입자를 경화성 결합제 조성물과 혼합하여 연마재 코팅을 제공하도록 경화하는 혼합물을 제공하고, 상기 혼합물로 제1 표면을 코팅하고, 경화성 결합제 조성물로 경화시켜 제1 표면을 제공하는 방법.
34. 제33항에 있어서, 연마재 입자를 함유하는 경화성 결합제 조성물을 코팅 후 경화 전에, 볼록부 영역 및 오목부 영역을 포함하는 공구의 표면에 코팅을 접촉시켜 연마재 코팅에 형상화된 표면을 제공하는 방법.
35. 제1항에 있어서, 연마재 입자가 동일한 등급 크기를 포함하는 가요성 연마 제품.
36. 제1항에 있어서, 연마재 입자가 상이한 연마 등급 크기의 혼합물을 포함하는가요성 연마 제품.
37. 제9항에 있어서, 결합제 코팅이 경화된 시클로지방족 에폭시 수지를 포함하는 가요성 연마 제품.
38. 제37항에 있어서, 시클로지방족 에폭시 수지가 비스-3,4 헥시 메틸 시클로지방족 에폭시 수지인 가요성 연마 제품.
39. 제1항에 있어서, 분리된 탄성체가 본래적 가요성 이음쇠와 서로 연결되는 가요성 연마 제품.