KR20080031221A - 연마 용품 패키징 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐된 체적을 한정하는 적어도 하나의 측벽(18) 과, 밀폐된 체적 내에 위치된 적어도 하나의 수지 접합형 연마 용품(12) 을 포함하는 가요성 패키지(10) 를 갖는 수지 접합형 성형 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템에 관한 것이다. 측벽(16) 은 24시간당 0.5 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함한다.
연마 용품, 패키지, 결합제 수지, 다층 장벽, 절삭 휠, 보호 층
Description
일반적으로, 연마 용품은 제1 장소에서 제조되고, 제2 장소의 판매자에게 그 다음 용품이 이용되는 제3 장소의 소비자에게 운송된다. 연마 용품의 운송 및 보관 중의 환경 조건은 연마 용품의 성능에 악영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 습한 조건에서의 장기간 보관은 절삭 휠과 같은, 수지 접합형 연마 용품의 성능에 악영향을 주는 것으로 관찰되었다.
예를 들어 판지를 포함한 종이 패키징이 연마 용품을 담아서 환경 조건에 대한 연마 용품의 노출을 감소시키는 것을 돕기 위해 다양한 연마 용품을 패키징하는 데 사용되었다. 판지 패키징은 공기 및 수분을 통과시키고, 패키징된 연마 용품이 환경 변동을 받게 한다. 수축 랩(shrink wrap)도 패키징 비용을 절감하고 환경 조건에 대한 노출을 감소시키는 것을 돕기 위해 다양한 연마 용품을 패키징하는 데 사용되었다. 수축 랩이 사용될 때, 패키징되어야 하는 연마 용품은 전형적으로 수축 랩 내에 봉입된다. 이어서, 봉입체는 수축 랩이 연마 용품 둘레에서 수축하게 하여 연마 용품의 외형에 밀접하게 일치하는 타이트한 포장을 생성하는 상승된 온도 환경에 처한다. 일련의 바늘 구멍과 같은 통기구가 보통 수축 랩 내에 제공되어, 갇힌 공기가 수축 공정 중에 배출될 수 있다. 포장 후에, 수축 랩은 공기 및 수분이 수축 랩을 통해 전달될 수 있게 하고 패키징된 연마 용품이 환경 변동을 받게 한다.
발명의 개요
본 발명은 수지 접합형 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템을 제공한다. 일 태양에서, 본 발명은 밀폐된 체적을 한정하는 적어도 하나의 측벽을 포함하는 가요성 패키지를 갖는 수지 접합형 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템을 제공한다. 측벽은 밀폐된 체적에 인접한 내측 표면, 내측 표면의 반대 쪽의 외측 표면, 및 24시간당 0.5 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함한다. 적어도 하나의 수지 접합형 연마 용품이 밀폐된 체적 내에 위치된다. 수지 접합형 연마 용품은 복수의 연마 입자 및 적어도 하나의 결합제 수지를 포함하는 성형 본체를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 수지 접합형 연마 용품은 복수의 연마 입자, 스크림(scrim) 보강 재료(예를 들어, 섬유 유리), 적어도 하나의 충전제 및/또는 연삭 보조제, 및 결합제 수지를 포함하는 절삭 휠이다. 몇몇 실시 형태에서, 수지 접합형 연마 용품은 복수의 연마 입자, 적어도 하나의 충전제 및/또는 연삭 보조제, 및 결합제 수지를 포함하는 성형 연삭 휠이다.
몇몇 실시 형태에서, 다층 장벽 복합체는 알루미늄을 포함한다. 특정 실시 형태에서, 다층 장벽 복합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 나일론 중 적어도 하나를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.1 그램/645 ㎠(100 제 곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는다. 다른 실시 형태에서, 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.01 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템은 복수의 수지 접합형 절삭 휠을 포함한다. 수지 접합형 절삭 휠은 보강 재료를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 연마 용품을 패키징하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 패키징 시스템은 제조 후에 제어되지 않는 환경 조건 및/또는 장기간 보관을 받는 수지 접합형 성형 연마 용품의 성능을 유지하는 데에 효과적인 것으로 관찰되었다.
본 도면은 본 발명의 예시적인 패키징 시스템 내의 많은 수지 접합형 절삭 휠의 사시도.
본 발명의 패키징 시스템은 예를 들어 수지 접합형 절삭 휠 및 수지 접합형 연삭 휠을 포함하는 다양한 수지 접합형 연마 용품을 환경 조건으로부터 보호하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 연마 제품을 제조하는 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 수지 접합형 연마 연삭 휠은 예를 들어 유기 결합제 재료에 의해 서로 유지되는 다량의 성형된 연마 그릿(abrasive grit)들로 전형적으로 구성된다.
도면에 도시된 바와 같이, 많은 접합형 연마 절삭 휠(12)이 가요성 패키지(10) 내에 있다. 가요성 패키지(10)는 외측 표면(18), 외측 표면(18)의 반대 쪽의 내측 표면(20), 및 시일(22)을 구비한 측벽(16)을 갖는다. 본 도면은 또한 연마 절삭 휠의 외측 표면에 부착된 라벨(14)을 도시한다. 가요성 패키지(10)는 측벽(16)으로부터 형성된 밀폐된 체적을 갖는다. 접합형 연마 절삭 휠(12)은 가요성 패키지의 밀폐된 체적 내에 위치된다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 패키징 시스템은 수지 접합형 절삭 휠을 보호하도록 사용된다. 절삭 휠은 대체로 0.8 ㎜(0.035 inch) 내지 16 ㎜(0.63 inch), 양호하게는 0.8 ㎜(0.035 inch) 내지 8 ㎜(0.315 inch) 두께이고, 약 2.5 ㎝(1 inch) 내지 100 ㎝(40 inch)의 직경을 갖지만, 직경이 152 ㎝(60 inch)만큼 큰 휠이 공지되어 있다. 절삭 휠을 예를 들어 전동 공구에 부착시키기 위해 중심 구멍이 사용된다. 이 중심 구멍은 직경이 대체로 약 0.5 ㎝ 내지 2.5 ㎝이다.
절삭 휠은 대체로 성형 공정을 거쳐 제조된다. 성형 중에, 결합제 또는 접합 매체, 전형적으로 액체 및/또는 분말 유기 재료가 연마 입자와 혼합된다. 몇몇 경우에, 액체 매체(수지 또는 용제)가 먼저 입자에 도포되어 연마 입자의 외측 표면을 습윤시키고 이어서 습윤된 입자가 분말 매체와 혼합된다. 절삭 휠은 압축 성형, 사출 성형 또는 이송 성형 등에 의해 제조될 수 있다. 성형은 열간 또는 냉간 프레싱 또는 당업자에게 공지된 임의의 적합한 방식에 의할 수 있다.
페놀 수지가 가장 일반적으로 사용되는 유기 결합제이고, 분말 형태 및 액체 상태 모두로 사용된다. 페놀 수지가 널리 사용되지만, 다른 유기 결합제를 사용하는 것은 본 발명의 범주 내에 든다. 이러한 결합제는 에폭시, 페녹시, 요소 포름알데히드, 고무, 쉘락(shellac), 아크릴레이트 기능성 결합제 등을 포함한다. 페놀 수지는 또한 페놀 수지의 특성을 개선하거나 변경하기 위해 다른 결합제 재료로써 개질될 수 있다. 예를 들어, 페놀 수지는 전체적인 결합제의 인성(toughness)을 개선하기 위해 고무에 의해 개질될 수 있다.
본 발명의 패키징 시스템을 사용하여 패키징될 수 있는 수지 접합형 연마 용품은 그러한 연마 용품 내에서 일반적으로 사용되는 임의의 공지된 연마 입자 또는 재료를 포함할 수 있다. 수지 접합형 연마재로 유용한 연마 입자의 예는 예를 들어 용융 산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 백색 용융 산화알루미늄, 단결정 용융 산화알루미늄, 흑색 탄화규소, 녹색 탄화규소, 이붕화티타늄, 탄화붕소, 탄화텅스텐, 탄화티타늄, 다이아몬드, 입방형 질화붕소, 가넷(garnet), 용융 알루미나 지르코니아, 졸 젤 연마 입자, 실리카, 산화철, 크로미아, 세리아(ceria), 및 지르코니아를 포함한다. 특정 연마 용도로 사용되는 연마 입자를 선택하는 데 사용되는 기준은 전형적으로 연마 수명, 절삭 속도, 기판 표면 마무리, 연삭 효율, 및 제품 비용을 포함한다.
본 발명에서 유용한 수지 접합형 연마 용품은 충전제 입자를 함유할 수 있다. 충전제 입자는 공간을 점유하고, 수지 특성을 개선하고/하거나 다공성을 제공하기 위해 연마 용품에 첨가된다. 다공성은 절삭 휠이 "분해"(break down)되는 것, 즉 신규한 또는 새로운 연마 입자를 노출시키기 위해 사용되거나 마모된 연마 입자를 방출할 수 있게 한다. 이러한 분해 특징은 연마 입자, 결합제 또는 접합 매체, 및 첨가제 등을 포함하는 절삭 휠 제형에 크게 의존한다.
예를 들어 크라이올라이트, 염화나트륨, 황산칼륨, 황산바륨, 칼륨 알루미늄 플루오라이드, FeS2 (이황화철), 또는 KBF4와 같은 연삭 보조 입자 또한 수지 접합형 연마 용품에 첨가될 수 있다. 연삭 보조제는 대체로 절삭 계면의 온도를 감소시킴으로써, 연마 용품의 절삭 특징을 개선하도록 첨가된다. 연삭 보조제는 단일 입자 또는 연삭 보조 입자들의 응집물의 형태일 수 있다.
스크림 보강 재료가 회전 파열 강도, 즉 사용 중의 휠의 회전에 의해 생성되는 원심력을 견디는 휠의 능력을 개선하기 위해 절삭 휠 내로 혼입될 수 있다. 휠의 마모 특성 또는 열 저항 또한 스크림 보강 재료를 사용함으로써 개선될 수 있다. 일반적으로, 스크림 보강 재료의 하나의 조각이 휠의 각각의 외측면 상에 위치된다. 대안적으로, 추가의 강도를 위해 휠 내부에 하나 이상의 보강 스크림 조각을 포함하는 것이 가능하다. 스크림은 임의의 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 스크림은 직물 또는 편물일 수 있다. 스크림 내의 섬유는 양호하게는 유리 섬유(예를 들어, 섬유 유리)로부터 제조된다. 몇몇 경우에, 스크림은 커플링제 처리(예를 들어, 실란 커플링제)를 함유할 수 있다. 스크림은 또한 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리아라미드 등과 같은 유기 섬유를 함유할 수 있다.
몇몇 경우에, 섬유가 절삭 휠 전체에 걸쳐 균일하게 분산되도록 접합 매체 내에 보강 스테이플 섬유를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 패키징 시스템은 단일 연마 용품 또는 복수의 연마 용품을 보호하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 대형 연삭 휠은 독립적으로 패키징될 수 있다. 대안적으로, 복수의 수지 접합형 절삭 휠이 함께 패키징될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 복수의 수지 접합형 절삭 휠은 적층될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 패키징 시스템 내의 연마 용품들은 적층되지 않는다. 연마 용품들은 예를 들어 무작위 또는 패턴화된 배열로 서로 인접하여 위치될 수 있다.
본 발명의 패키징 시스템에서 유용한 수지 접합형 연마 용품은 바람직하게는 패키징되었을 때 건조 상태로 유지된다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 패키징 시스템은 섭씨 20도에서 측정될 때 상대 습도가 20% 미만인 습도 수준을 유지한다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 패키징 시스템은 섭씨 20도에서 측정될 때 상대 습도가 10% 미만인 습도 수준을 유지한다. 또 다른 실시 형태에서, 본 발명의 패키징 시스템은 섭씨 20도에서 측정될 때 상대 습도가 5% 미만인 습도 수준을 유지한다.
본 발명의 패키지 내의 연마 용품을 위해 건조 환경을 확립 및/또는 유지하는 것을 보조하기 위해, 연마 용품과 함께 건조제를 패키지 내에 둘 수 있다. 예를 들어, 건조제 패키지 내에 건조제(예컨대, 분자체(molecular sieve) 재료 또는 실리카 겔 재료)를 두는 것을 포함하는 패키징 시스템 내의 건조제의 사용은 대체로 패키징 업계에서 공지되어 있고, 건조제 패키지는 용품 패키징 내부에 용품과 함께 놓이게 된다.
본 발명의 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템용 측벽은 24시간당 0.5 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템을 위한 측벽은 24시간당 0.1 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템을 위한 측벽은 24시간당 0.01 그램/645 ㎠(100 제곱인치) 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함한다.
다층 장벽 복합체라는 용어는 금속, 플라스틱, 또는 셀룰로오스 층(예를 들어, 호일, 필름 및 종이)들의 임의의 조합을 지칭한다. 금속, 플라스틱, 또는 셀룰로오스 층들의 조합은 예를 들어 플라스틱 층과 조합된 금속과 같은 상이한 재료들의 다중 층을 포함할 수 있다. 금속, 플라스틱, 또는 셀룰로오스 층들의 조합은 또한 예를 들어 2개의 플라스틱 층과 같은 유사한 재료들의 다중 층을 포함할 수 있다.
층들은 예를 들어 코팅, 라미네이팅, 공압출, 및 적층을 포함하는 본 기술 분야에 공지된 임의의 공정을 사용하여 사실상 영구적으로 조합될 수 있다. 대안적으로, 기판들은 기판들을 서로 중첩시킴으로써 일시적으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 연마 용품은 폴리에틸렌 필름으로 포장된 다음 알루미늄 포일로 포장될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 2개의 플라스틱 기판들이 예를 들어 연마 용품을 제1 폴리에틸렌 필름으로 포장하고 이어서 포장된 연마 용품을 제2 폴리에틸렌 필름으로 포장함으로써 조합될 수 있다. 폴리에틸렌 필름의 제1 및 제2 랩들은 동일하거나 서로 다를 수 있다.
"수증기 투과율"이라는 용어는 본 명세서에서 참고로 포한된, ASTM F1249-01에 설명된 시험(2001년 12월에 발행된, 모듈화된 적외선 센서를 사용하는 플라스틱 필름 및 시트를 통한 수증기 투과율에 대한 표준 시험 방법)을 이용하여 측정되는 다층 장벽 복합체를 통한 수증기 투과율을 지칭한다. 다층 장벽 복합체에 대한 수증기 투과율은 복합체 구조를 사용하여 결정된다. 예를 들어, 측벽이 서로를 중첩시킴으로써 조합된 필름 및 호일을 포함하면, 수증기 투과율은 필름 및 호일의 조합을 통한 증기 투과율을 측정함으로써 결정된다. 마찬가지로, 수축 랩의 3개의 층 내에 포장된 연마 용품의 수증기 투과율은 3개의 수축 랩 필름의 조합을 통한 증기 투과율을 측정함으로써 결정된다.
본 발명의 패키징 시스템에서 유용한 다층 장벽 복합체는 예를 들어 코팅, 라미네이팅, 공압출 또는 적층에 의해 서로 부착된 다중 층을 구비한 다층 장벽 필름을 포함한다. 본 발명의 패키징 시스템에서 유용한 다층 장벽 필름은 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 및 나일론의 층들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속 층을 갖는 다층 장벽 필름이 사용된다. 다층 장벽 필름은 공지된 적절한 필름이며, 본 발명의 패키징 시스템 내에서 유용한 다층 장벽 필름을 제조하기 위한 공정이 문헌[The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology 2nd ed., Multilayer Flexible Packaging, ed. Dunn, Thomas J., 659-665, New York: Wiley, 1997]에 설명되어 있다.
몇몇 실시 형태에서, 측벽은 나일론 층이 알루미늄 층에 접착식으로 부착되고 알루미늄 층이 폴리에스터 필름의 층에 접착식으로 부착되고 폴리에스터 필름 층이 폴리에틸렌 필름의 층에 접착식으로 부착된 다층 장벽 필름을 포함한다. 측벽의 폴리에틸렌 층은 측벽의 내측 표면에 위치되고, 나일론 층은 측벽의 외측 표면에 위치된다.
다른 실시 형태에서, 측벽은 나일론의 층이 폴리에틸렌 필름의 층에 부착되고 폴리에틸렌 필름의 층이 알루미늄의 층에 부착되고, 알루미늄의 층이 폴리에틸렌 필름의 층에 부착된 다층 장벽 필름을 포함한다. 측벽의 폴리에틸렌 층은 측벽의 내측 표면에 위치되고, 나일론 층은 측벽의 외측 표면에 위치된다.
몇몇 실시 형태에서, 측벽은 측벽의 내측 표면에 열 밀봉성 재료를 갖는 다층 장벽 필름을 포함한다. 열 밀봉성 재료는 예를 들어 위스콘신주 래사인 소재의 메틀러-톨레도, 인크.(Mettler-Toledo, Inc.)의 팩라이트(Packrite) 디비젼으로부터 구입 가능한 모델 "RTP1" 밀봉기와 같은 상업적으로 구입 가능한 밀봉 장비를 사용하여 다층 장벽 필름을 가요성 패키지로 변환하도록 사용될 수 있다.
특정 실시 형태에서, 본 발명의 가요성 패키지는 (도시되지 않은) 재폐쇄 가능한 시일을 포함한다. 재폐쇄 가능한 시일은 기계식 지퍼, 접착제 스트립, 스트링 또는 와이어 타이, 또는 본 기술 분야에 공지된 다른 재폐쇄 가능한 시일일 수 있다. 도면에 도시된 바와 같은 다른 실시 형태에서, 연마 용품은 측벽이 연마 용품을 제거하기 위해 파열되어야 하도록 가요성 패키지 내에 밀봉된다. 또 다른 실시 형태에서, 본 발명의 가요성 패키지는 파열되어야 하는 밀봉 측벽과, 재폐쇄 가능한 시일을 포함한다.
본 발명의 패키징 시스템에서 유용한 다층 장벽 복합체는 또한 서로 부착되지 않은 필름, 금속 또는 셀룰로오스 기판들의 다중 층을 포함한다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 다층 장벽 복합체는 예를 들어 위스콘신주 오쉬코쉬 소재의 베미스 클라이사르(Bemis Clysar)로부터 "CLYSAR ABL"이라는 상표명으로 구입 가능한 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수축 랩 필름과 같은 수축 랩 필름들의 다중 층을 포함할 수 있다. 수축 포장은 공지되어 있고, 수축 포장을 위한 적절한 필름 및 공정은 문헌[The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology 2nd ed., Films, Shrink, ed. Jolley, Charles R., and George D. Wofford, 431-34, New York: Wiley, 1997]에 설명되어 있다.
본 발명의 패키징 시스템에 유용한 열 수축성 재료는 열의 인가 시에 감소된 표면적으로 수축되는 임의의 단방향 또는 이방향으로 배향된 중합체 필름을 포함할 수 있다. 적합한 필름은 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소프로필에틸렌, 폴리아이소부틸에틸렌 및 그 공중합체와 같은 배향된 폴리올레핀 필름을 포함한다. 유용할 수 있는 다른 필름은 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리헥사메틸렌 아디파미드 뿐만 아니라 부텐, 비닐 아세테이트, 메틸아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 아이소프렌, 부타디엔 아크릴아미드, 에틸아크릴레이트, N-메틸-n-비닐 아세타미드 등과 같은 중합체 생성 불포화물을 갖는 알파 모노 올레핀 불포화 탄화수소의 중합체이다. 특정 실시 형태에서, 폴리올레핀, 바람직하게는 이방향으로 배향된 폴리에틸렌이 사용된다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 용품은 수축 랩의 단일 층 내에 포장된 후 가요성 패키지 내에 놓이게 된다. 수축 랩이 연마 용품의 상당한 부분을 덮으면, 수축 랩은 가요성 패키지의 측벽을 형성하는 다층 복합체의 층으로서 기능할 수 있다. 수축 랩은 또한 가요성 패키지의 밀폐된 체적 내에 위치된 연마 용품이 가요성 패키지를 손상시킬 가능성을 감소시키는 것을 돕기 위한 보호 층으로서 역할할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 층을 구비한 다층 장벽 필름이 측벽으로서 사용되면, 연마 용품 위의 수축 랩은 연마 용품이 측벽을 손상시켜서 잠재적으로 알루미늄 층을 천공할 가능성을 감소시킬 수 있다.
보호 층은 또한 예를 들어 종이, 판지, 발포체 또는 플라스틱과 같은 다른 재료로부터 제조될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 보호 층은 예를 들어 쿠션 랩 또는 버블 랩과 같은 순응성 충격 흡수 재료로 구성된다. 몇몇 실시 형태에서, 보호 층은 연마 용품의 연마 표면 및/또는 후방 표면에 인접하여 위치되고, 연마 용품을 완전히 덮지는 않는다. 예를 들어, 판지의 시트를 포함하는 보호 층은 가요성 패키지 내로 놓기 이전에 연마 디스크들의 적층체의 상부 및 바닥 상에 놓일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 보호 층은 연마 디스크들의 적층체의 측면 둘레에 놓일 수 있다.
본 발명의 이점 및 다른 실시 형태는 다음의 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이러한 예에서 언급되는 특정 재료 및 그의 양과 다른 조건 및 세부 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 포장되는 연마 용품의 유형 및 내외측 포장재 및 그 통기구를 생성하기 위해 사용되는 특별한 패키징 기하학적 특징은 변할 수 있다. 모든 부 및 백분율은 달리 표시되지 않으면 중량에 의한다.
절삭 시험
절삭 휠의 효율을 비교하기 위해 15.8 ㎜ 외경 및 12.7 ㎜ 내경(5/8 inch 외경 x 0.5 inch 내경)의 타입 304 스테인리스강 튜브를 관통하는 복수의 절삭을 수행하는 절삭 시험을 이용하였다. 시험되어야 하는 미리 칭량된 절삭 휠이 끼워진 직각 연삭기(600 와트, 1151.9 rad/s(11,000 RPM) (무부하), 캘리포니아주 라 미라다 소재의 마키타 유.에스.에이.(Makita U.S.A.)로부터 구입한 모델 번호 9523NBH)를 절삭 휠이 스테인리스강 튜브의 수평 고정된 길이와 수직으로 접촉될 수 있도록 시험 프레임 내에 장착하였다. 연삭기는 22.3 N(5 lb)의 일정한 부하 하에서 작동되고 튜브 상으로 하강하였다. 튜브를 관통 절삭하는 데에 요구되는 시간을 측정하였다. 연삭기를 상승시켰고, 튜브를 인덱싱하였고, 절삭 휠이 충분히 마모되어 그 직경이 튜브를 관통 절삭하기에 더 이상 충분하지 않게 될 때까지 공정을 반복하였다. 절삭 휠의 최종 중량 및 수행된 총 절삭 횟수를 기록하였고, 시간을 합산하였고, 절삭당 평균 시간을 계산하였다.
수지 접합형 절삭 휠 준비
미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 큐비트론 321 어브레이시브 그레인(CUBITRON 321 ABRASIVE GRAIN)으로 시판되는 저 체적 밀도 버전의 연마 입자의 63부로 구성되는 절삭 휠을 패들 혼합기 내에서 5부 액체 페놀 수지와 혼합하였다. 한편, 14.5부 건조 분말 페놀 수지 및 17.6부 황산 칼륨을 함께 혼합하였다. 수지 및 연마 입자의 습윤 혼합물을 건조 분말 혼합물에 천천히 첨가하여 텀블링(tumble)하였다. 생성된 균질 입상 혼합물을 체질(screen)하여 균일한 입자를 제공하였다. 이 입자들을 유압 프레스의 호퍼 내로 로딩하였다. 생성된 절삭 휠의 치수에 대응하는 다이(0.95 ㎝(0.375 in.) 직경의 중심 구멍을 구비한 10.2 ㎝(4 in.) 직경, 0.12 ㎝(0.047 in.) 두께)를 프레스 내에 놓았다. 섬유 유리 스크림을 다이의 바닥에 삽입하였고, 다이를 충전하기에 충분한 수지 혼합물을 첨가하였고, 제2 스크림을 혼합물 위에 놓았다. 이어서, 이 배합을 약 206.8 - 275.8 MPa(2120-3170 kg/㎠ (30,000 - 40,000 psi))로 가압하여, "미가공" (즉, 미경화) 휠을 제작하였다. 적층되어 약 0.69 MPa(7 kg/㎠(100 psi))로 압축된 강철판과 테프론 코팅 매트 사이에 생성된 미가공 휠을 놓았다. 압축된 적층체를 압력 하에 약 16시간에 걸쳐 섭씨 185도로 가열된 오븐 내에 둔 다음 약 16시간 동안 온도를 유지하였고, 냉각하였다. 총 가열 및 냉각 사이클은 약 40시간이었다. 휠을 오븐으로부터 제거하였고, 이어서 중심축 구멍을 표준 크기로 뚫었다. 휠을 섭씨 32도(화씨 90도)에서 건조 오븐 내에 위치시킴으로써 건조 상태로 유지하였다.
시험 조건
대조: 대조로서 사용된 수지 접합형 절삭 휠을 섭씨 32도(화씨 90도)에서 건조 오븐 내에 유지하였다.
비교예 : 비교예로서 사용된 수지 접합형 절삭 휠을 패키징 없이 섭씨 32도(화씨 90도), 90%의 상대 습도로 조절되는 환경 챔버(environmental chamber) 내에 놓았다.
실시예 1: 실시예 1로서 사용된 수지 접합형 절삭 휠을, ASTM F1249-01(2001년 12월에 발행된, 모듈화된 적외선 센서를 사용한 플라스틱 필름 및 시트를 통한 수증기 투과율에 대한 표준 시험 방법)을 사용하여 측정할 때와 같이 24시간당 0.0004 g/645 ㎠ (100 제곱인치) 미만의 보고된 수증기 투과율을 갖는 호일 백 내에 밀봉하였다. 호일 백은 미네소타주 르슈어 소재의 테크니팩 인코포레이티드(TechniPac Incorporated)에 의해 제공된 것이다. 밀봉된 패키지를 섭씨 32도(화씨 90도), 90%의 상대 습도로 조절되는 환경 챔버 내에 놓았다.
실시예 1, 대조, 및 비교예를 절삭 시험에 따라 시험하였다. 대조 및 비교예를 29일 및 50일에 시험하였다. 그 결과(4회 시험의 평균)가 표1에 보고되어 있다.
본 발명의 구조 및 기능의 세부 사항과 함께, 상기 설명 및 실시예에서 설명된 본 발명의 많은 특징 및 이점에서도 본 개시 내용은 단지 예시적이라는 것이 이해되어야 한다. 특히 연마 용품 패키징의 형상, 크기 및 배열과, 제조 방법에 관한 변경이, 첨부된 청구의 범위를 표현하는 용어의 의미에 의해 나타내어지는 최대 한도까지의 본 발명의 원리 및 그러한 구성 및 방법의 균등물 내에서 상세하게 이루어질 수 있다.
Claims (22)
- 밀폐된 체적을 한정하는 적어도 하나의 측벽을 포함하는 가요성 패키지 - 여기서, 상기 측벽은 상기 밀폐된 체적에 인접한 내측 표면, 상기 내측 표면의 반대 쪽의 외측 표면, 및 24시간당 0.5 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함함 - 와,상기 밀폐된 체적 내에 위치된 적어도 하나의 수지 접합형 연마 용품 - 여기서, 상기 수지 접합형 연마 용품은 복수의 연마 입자 및 적어도 하나의 결합제 수지를 포함하는 성형 연마 본체를 포함함 - 을 포함하는, 적어도 하나의 연마 용품을 패키징하기 위한 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 알루미늄을 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 나일론 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 나일론 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.1 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.01 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연마 용품은 연삭 휠 또는 절삭 휠 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연마 용품은 복수의 절삭 휠을 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수지 접합형 연마 용품의 적어도 일 부분과 상기 측벽의 상기 내측 표면 사이에 위치된 보호 층을 추가로 포함하는 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 보호 층은 종이, 판지, 발포체, 플라스틱, 쿠션 랩 또는 버블 랩 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 보호 층은 상기 적어도 하나의 수지 접합형 연마 용품의 적어도 일 부분을 덮는 수축 랩 필름을 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 가요성 패키지는 재폐쇄 가능한 시일을 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 건조제를 추가로 포함하는 시스템.
- 밀폐된 체적을 한정하는 적어도 하나의 측벽을 포함하는 가요성 패키지 - 여기서, 상기 측벽은 상기 밀폐된 체적에 인접한 내측 표면, 상기 내측 표면의 반대 쪽의 외측 표면, 및 24시간당 0.5 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 다층 장벽 복합체를 포함함 - 를 제공하는 단계와,상기 가요성 패키지의 상기 밀폐된 체적 내에 상기 적어도 하나의 수지 접합형 성형 연마 용품을 밀봉하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 수지 접합형 성형 연마 용품을 패키징하기 위한 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 알루미늄을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 나일론 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 나 일론 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.1 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 다층 장벽 복합체는 24시간당 0.01 그램/645 ㎠ 미만의 수증기 투과율을 갖는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수지 접합형 성형 연마 용품은 복수의 절삭 휠을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 수지 접합형 성형 연마 용품의 적어도 일 부분과 상기 측벽의 상기 내측 표면 사이에 보호 층을 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그 공중합체 중 적어도 하나를 함유하는 수축 랩 필름을 포함하는 보호 층으로 상기 적어도 하나의 수지 접합형 성형 연마 용품의 적어도 일 부분을 덮는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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