KR20100065352A - 연마제품용 메틸올멜라민 - Google Patents

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Abstract

연마제품은 복수의 연마입자; 및 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유하는 수지 조성물에서 경화된 수지 결합제를 포함하되, 수성 분산액의 pH는 약 8 내지 약 10의 범위에 속한다. 이 조성물은 또한 요소- 또는 페놀-포름알데하이드 수지와 같은 포름알데하이드계 수지를 함유한다. 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다.

Description

연마제품용 메틸올멜라민{MELAMINE METHYLOL FOR ABRASIVE PRODUCTS}
본 출원은, 35 U.S.C. § 119 또는 365 하에, 2007년 9월 21일에 출원된 미국 가출원 제60/994,830호의 이점을 주장하며, 그의 전체가 본원에 참조로써 통합된다.
본 발명은 연마제품용 메틸올멜라민에 관한 것이다.
포름알데하이드는 요소 포름알데하이드계(urea formaldehyde based) 수지 시스템과 페놀 포름알데하이드계 수지 시스템의 일반적인 부산물이다. 연마지석 제품, 연마포지 제품 및 부직포 연마제품의 제조시 이러한 수지 시스템을 처리하는 도중 유리 포름알데하이드(free formaldehyde)가 일반적으로 배출되며, 이는 잠재적인 건강 유해물질을 상징하기도 한다.
요소 포름알데하이드 수지와 페놀 포름알데하이드 수지로부터의 유리 포름알데하이드 배출을 감소시키기 위해 여러 종류의 포착제(scavenger)가 이용되어 왔다. 공지된 포착제 중에 가장 일반적인 것은 폴리아크릴아미드와 요소이다. 그러나, 일반적으로 이용될 때, 이들 포착제 각각은 이들이 이용되는 연마제품의 성능특성을 상당히 감소시킨다.
따라서, 유리 포름알데하이드의 배출을 최소화하거나 없애는 요소 포름알데하이드 수지와 페놀 포름알데하이드 수지에 대한 요구가 존재하되, 이들이 혼합되어 있는 제품의 성능특성에 실질적인 감소가 없어야 한다.
본 발명은 연마제품 및 연마제품을 제조하는 데 이용되는 경화성 수지, 저함량의 유리 포름알데하이드를 가진 포름알데하이드계 수지 결합제를 이용하는 연마제품의 제조방법, 그리고 저함량의 유리 포름알데하이드를 가진 포름알데하이드계 수지 결합제를 이용하는 연마제품으로 공작물을 연마하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 구현예에서, 본 발명은 복수의 연마입자; 및 pH가 약 8 내지 약 10의 범위에 속하고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유하는 수지 조성물에서 경화된 수지 결합제를 포함하는 연마제품을 제공한다. 수지 조성물은 또한 요소- 또는 페놀-포름알데하이드 수지와 같은 포름알데하이드계 수지를 함유하며, 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량(combined weight)의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다.
다른 구현예에서, 본 발명은 pH가 약 8 내지 약 10의 범위에 속하고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유하는 경화성 수지 조성물을 제공한다. 경화성 수지 조성물은 또한 포름알데하이드계 수지를 함유하며, 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다.
또한 본 발명에는, pH가 약 8 내지 약 10의 범위에 속하고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유하는 경화성 수지 조성물의 제조방법이 포함된다. 이 방법은 메틸올멜라민의 수성 분산액과 포름알데하이드계 수지를 혼합하는 단계를 포함하며, 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 복수의 연마입자를 경화성 수지와 접촉시키는 단계로 이루어지는 연마제품의 제조방법을 제공한다. 경화성 수지는 pH가 약 8 내지 약 10의 범위에 속하고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유한다. 경화성 수지 조성물은 또한 포름알데하이드계 수지를 함유하며, 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다. 이후, 경화성 조성물을 경화시켜 연마제품을 제조한다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 작업표면에 연마운동 방식으로 연마제품을 도포하여 작업표면의 일부를 제거하는 단계로 이루어지는, 작업표면의 연마방법을 제공한다. 연마제품은 복수의 연마입자와 수지 결합제를 포함한다. 수지 결합제는, pH가 약 8 내지 약 10의 범위에 속하고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유하는 수지 조성물로부터 경화된다. 수지 조성물은 또한 포름알데하이드계 수지를 함유하며, 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다.
본 발명은 여러 장점을 가진다. 예를 들어, 전술된 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민을 함유하는 수지 조성물을 이용하면 이러한 수지 조성물을 처리하는 도중에 배출 가능한 유리 포름알데하이드의 양을 상당히 감소시킬 수 있다. 또한, 유리 포름알데하이드의 감소효과는 수지 조성물을 경화시켜 얻은 요소-포름알데하이드 수지와 페놀-포름알데하이드 수지와 같은 포름알데하이드계 수지에 일어날 수 있다. 더욱이, 유리 포름알데하이드의 감소효과는 이러한 수지 조성물로부터 경화된 수지 결합제를 이용하는 연마제품의 성능의 상당한 저하 없이 일어날 수 있다.
도 1은 본 발명의 연마포지 제품의 일 구현예에 대한 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 연마포지 제품의 다른 구현예에 대한 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
전술된 내용은 하기의 본 발명의 바람직한 구현예에 대한 보다 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 pH가 약 8 내지 약 10(예컨대, 약 8.5 내지 약 10인 pH)이고 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 이용한다. 메틸올멜라민은 비교적 안정적이고, 향상된 가수분해 및 열적 특성을 가지고 있다. 당해 기술 분야에 공지된 통상의 멜라민-포름알데하이드 수지는 일반적으로 멜라민과 포름알데하이드가 2단계 반응, 즉, 메틸올(-CH2-OH)기의 형성 및 메틸올기의 축합반응(또는 중합반응)을 거치면서 만들어진다. 일반적으로, 하나의 멜라민 단위 중의 메틸올기와 다른 멜라민 단위 중의 아민(-NH2)기나 메틸올기간의 축합반응은 촉매의 존재 하에 산성이나 중성 조건에서 일어난다. 하나의 멜라민 단위 중의 메틸올기와 다른 멜라민 단위 중의 아민기간의 축합으로 인해 2개의 상이한 멜라민 단위를 연결하는 메틸렌 브릿지(-CH2-)가 형성된다. 하나의 멜라민 단위 중의 메틸올기와 다른 멜라민 단위 중의 메틸올기간의 축합으로 인해 2개의 상이한 멜라민 단위를 연결하는 디메틸렌 에테르 브릿지(-CH2-O-CH2-)가 형성된다. 이러한 통상의 멜라민-포름알데하이드 수지와 달리, 본 발명에 이용되는 메틸올멜라민은 염기성 조건(예컨대, pH가 8.5 - 10)에서 멜라민과 포름알데하이드를 혼합하여 제조되는 것으로, 이는 통상의 멜라민-포름알데하이드 수지의 축합반응을 위해 이용되었던 임의의 촉매와, 산성이나 중성 조건을 이용하지 않는다. 이어서, 멜라민과 포름알데하이드간의 반응으로부터 형성된 메틸올멜라민은 후속용도(예컨대, 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민을 함유하는 수지 조성물의 제조)를 위해 pH가 약 8 내지 약 10인 염기성 수성매질에 보관된다. 어떤 특정의 이론에 구속되고자 함은 아니지만, 염기성 매질은 통상의 멜라민-포름알데하이드 수지에 일반적으로 발생하는 광범위한 축합반응을 방지한다. 또한, 어떤 특정의 이론에 구속되고자 함은 아니지만, 본 발명에 이용되는 메틸올멜라민에 있어서, 축합반응을 거치지 않은 메틸올기가 요소-포름알데하이드 수지 및 페놀-포름알데하이드 수지와 같은 포름알데하이드계 수지 내의 유리 포름알데하이드를 포착하는 데 이용될 수 있다고 여겨진다.
일 구현예에서, 메틸올멜라민의 수성 분산액에는 이러한 메틸올멜라민 분산액을 만들기 위해 사용된 멜라민과 포름알데하이드의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상의 유리 메틸올멜라민과 저차축합(low-condensed) 메틸올멜라민이 함유된다. “유리” 메틸올멜라민은 다른 멜라민-포름알데하이드 생성물에 연결되지 않는 멜라민-포름알데하이드 생성물을 의미한다. 유리 메틸올멜라민은 하기의 구조식에 의해 표현되는 화합물을 포함한다:
Figure pct00001
여기서, 각 Q는 독립적으로 -NH2, -NH-CH2OH 또는 -N(CH2OH)2 이고, 3개의 Q 중에서 하나 이상이 -NH-CH2OH 이거나 -N(CH2OH)2 이다. “저차축합” 메틸올멜라민은 메틸렌 연결 또는 디메틸렌 에테르 브릿지를 통해 서로 연결되어 있는 제한된 개수의 멜라민 단위를 갖는 멜라민-포름알데하이드 생성물을 의미하며 여기서 제한된 개수는 50 미만이다. 바람직한 구현예에 따르면, 메틸올멜라민 수성 분산액은 이러한 메틸올멜라민 분산액을 만들기 위해 사용된 멜라민과 포름알데하이드의 총 중량을 기준으로 약 20 중량% 이상, 더 바람직하게는 약 35 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상의 유리 메틸올멜라민과 저차축합(low-condensed) 메틸올멜라민을 함유한다.
본 발명에 이용되는 메틸올멜라민의 수성 분산액은 적합한 반응기 내에서, 예를 들면 교반기와 응축기가 구비된 반응기 내에서 포름알데하이드의 수용액을 수성매질 중의 멜라민과 혼합하여 제조된다. 혼합물 내의 멜라민-대-포름알데하이드 몰비는 약 1:1 내지 1:3.2의 범위에 속한다. 포름알데하이드 수용액에 예를 들면 NaOH를 첨가함으로써 약 8 내지 약 10의 pH로 조절하고, 이 수용액은 포름알데하이드 용액의 총 중량을 기준으로 약 6 중량% 이하의 메탄올을 함유하고 있다. 멜라민의 수성매질은 약 7.5 내지 약 10의 pH, 바람직하게는 약 8.5 내지 약 10의 pH, 더 바람직하게는 약 9 내지 약 10의 pH, 훨씬 더 바람직하게는 약 9의 pH를 가진다.
일반적으로, 임의의 적합한 시판용 멜라민과 포름알데하이드가 본 발명에 사용가능하다. 예를 들면, 상업등급의 멜라민과 포름알데하이드가 사용가능하다. 일 구현예에서는, 포름알데하이드 수용액이 포말린이며, 약 37.5 중량%의 포름알데하이드를 함유한다. 바람직한 구현예에서는, 포름알데하이드를 안정화시키고 파라-포름알데하이드의 형성을 피하기 위해 포름알데하이드 용액에 메탄올을 첨가한다. 특히 바람직한 구현예에서는, 수용액 내의 메탄올의 함량이 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 범위에 속하며, 예를 들면 약 6 중량% 또는 약 3 중량%이다.
멜라민과 포름알데하이드의 혼합물에 NaOH 용액(예컨대, 2N NaOH 용액) 같은 임의의 적합한 염기성 용액을 첨가하여 혼합물의 pH가 약 8 내지 약 10이 되도록 조절한다. 바람직하게는, 멜라민과 포름알데하이드의 혼합물의 pH가 약 8.5 내지 약 10, 예를 들어, 약 8.5 내지 약 9.5, 또는 약 9 내지 약 10이 되도록 조절한다.
구체적인 구현예에 따르면, 그 후 반응혼합물을 적합한 온도까지, 첨가된 멜라민이 모두 용해되거나 상당 부분이 용해되기에 충분한 기간 동안 가열한다. 더 구체적인 구현예에 따르면, 반응혼합물을, 예를 들어 약 3시간 내지 약 10시간(예컨대, 약 4시간 내지 약 7시간, 또는 약 4.5시간 내지 약 6.75시간)의 기간 동안 약 85oC 내지 약 95oC의 범위에 속하는 온도에 유지한다. 다른 더 구체적인 구현예에 따르면, 반응혼합물을, 예를 들어 약 6시간 45분의 기간 동안 약 90oC의 온도에 유지시켜 첨가된 멜라민이 모두 용해되거나 상당 부분이 용해되도록 한다. 바람직하게는, 반응 이전의 pH 조절시, 반응혼합물의 온도를 1oC 범위 내의 온도에 유지한다.
메틸올멜라민의 멜라민-대-포름알데하이드 몰비는 약 1:1 내지 1:3.2의 범위에 속하며, 예를 들면 약 1: 1.6, 약 1:1.7 또는 약 1:2이다. 구체적인 구현예에 따르면, 메틸올멜라민의 멜라민-대-포름알데하이드 몰비는 약 1:1 내지 1:2의 범위에 속하고, 더 구체적으로는 약 1: 1.5 내지 약 1:2의 범위에 속한다.
메틸올멜라민 분산액의 pH는 약 8 내지 약 10의 범위에 속한다. 바람직하게는, pH가 약 8.0 내지 약 9의 범위에 속한다. 더 바람직하게는, pH가 약 8.2 내지 약 8.8의 범위에 속한다. 훨씬 더 바람직하게는, pH가 약 8.5이다.
바람직하게는, 메틸올멜라민 분산액의 고형분 함량이 메틸올멜라민 수성 분산액의 총 중량을 기준으로 약 65 중량% 미만에 해당한다. 더 바람직하게, 고형분 함량은 약 30 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속한다. 훨씬 더 바람직하게, 고형분 함량은 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하거나, 또는 약 50 중량% 내지 약 60 중량% 범위(예를 들면 약 59 중량%)에 속한다.
메틸올멜라민 수성 분산액의 점도는 분산액의 특정 용도에 따라 조절될 수 있다. 바람직하게, 메틸올멜라민 수성 분산액의 점도는 약 25oC에서 약 50cps 내지 약 800cps 이다. 더 바람직하게, 이 점도는 약 25oC에서 약 100cps 내지 약 500cps의 범위(예를 들면 약 300cps)에 속한다.
구체적인 구현예에 따르면, 본 발명에 이용되는 메틸올멜라민의 분산액은 약 300 cps의 점도와, 약 59 중량%의 고형분 함량과 약 8.5의 pH를 가진다.
본 발명의 경화성 수지 조성물에는 전술한 메틸올멜라민의 수성 분산액과 포름알데하이드계 수지가 함유된다. 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성한다. 메틸올멜라민의 함량은 메틸올멜라민의 수성 분산액을 만들기 위해 사용되는 멜라민과 포름알데하이드의 총 중량에 해당한다. 구체적인 구현예에서, 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 30 중량%를 구성한다. 다른 구체적인 구현예에서, 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성한다. 또 다른 구체적인 구현예에서, 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 8 중량% 내지 약 13 중량%를 구성한다. 메틸올멜라민의 분산액에 관한 바람직한 특징을 포함한 여러 특징들을 하기에 설명하기로 한다.
본 발명의 경화성 수지 조성물의 일 구현예에서, 수지 조성물은 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:2이고 pH가 약 8.2 내지 약 9인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유한다. 구체적인 구현예에 따르면, 이러한 수지 조성물은 포름알데하이드계 수지를 함유하며 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%(예컨대, 약 10 중량% 내지 약 50 중량% 또는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 약 5 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 8 중량% 내지 약 13 중량%)를 구성한다. 더 구체적인 구현예에 따르면, 메틸올멜라민 분산액은 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC 에서 약 100cps 내지 약 500cps의 점도를 가진다. 또 다른 구체적인 구현예에 따르면, 메틸올멜라민의 수성 분산액은 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC 에서 약 250cps 내지 약 350cps의 점도를 가진다.
본 발명의 경화성 수지 조성물의 다른 구현예에서, 수지 조성물은 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 1:2이고 pH가 약 8.2 내지 약 8.8(예를 들어 8.5)인 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유한다. 구체적인 구현예에 따르면, 이러한 수지 조성물은 포름알데하이드계 수지를 함유하며 여기서 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 또는 약 5 중량% 내지 약 10 중량%를 구성한다. 더 구체적인 구현예에 따르면, 메틸올멜라민 분산액은 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC 에서 약 100cps 내지 약 500cps의 점도를 가진다. 또 다른 구체적인 구현예에 따르면, 메틸올멜라민 분산액은 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC 에서 약 250cps 내지 약 350cps의 점도를 가진다.
본 발명의 경화성 수지 조성물의 또 다른 구현예에서, 수지 조성물은 약 25oC에서 약 250cps 내지 약 350cps의 점도와, 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 고형분 함량과, 약 8.2 내지 약 8.8의 pH를 가지는 메틸올멜라민의 수성 분산액을 함유한다. 특정의 일 구현예에 따르면, 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 10 중량% 내지 약 20 중량%를 구성한다. 또 다른 특정적인 구현예에 따르면 메틸올멜라민 분산액의 pH는 약 8.5이다. 이들 구현예에서는, 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 바람직하게 약 1:1.5 내지 1:2이다. 이들 구현예에서는, 고형분 함량이 바람직하게 약 59 중량%이다.
본원에 사용된 바와 같이, “포름알데하이드계 수지”는 포름알데하이드와 임의의 적합한 상대 반응물과의 중합반응으로부터 생성되는 수지 생성물을 의미한다. 적합한 상대 반응물의 예로는, -OH, -SH 및 -NH2로 구성되는 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 가진 유기분자가 포함된다. 구체적인 예로는 1개 이상의 -OH기를 가진 페놀 화합물, 및 요소가 포함된다. 바람직한 구현예에 따르면, 포름알데하이드계 수지가 페놀-포름알데하이드 수지이거나, 요소-포름알데하이드 수지이다. 임의의 적합한 시판용 페놀-포름알데하이드 수지와 요소-포름알데하이드 수지가 본 발명에 사용가능하다.
본원에 사용된 바와 같이, 미경화되거나 가교결합되지 않은 "수지"는 경화 또는 가교결합용 조성물이며, 단량체, 올리고머 및 중합체 중에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하고 착색제, 안정화제, 가소제, 충전재, 용매, 로딩방지제(antiloading agent) 등과 같은 기타 첨가제를 임의로 함유할 수 있다. 일반적으로, 수지는 부분적으로 중합된 성분들의 혼합물을 포함하며, 이들 성분은 일반적으로 가교결합 반응의 결과로서 경화공정시 굳어진다. 미경화되거나 가교결합되지 않은 수지는 광, 전자빔 조사, 산, 염기, 열 및 이들의 조합 등으로 개시시킴으로써 경화될 수 있다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 연마지석 제품(예컨대, 연마휠, 연마디스크 및 혼)과 연마포지 제품(예컨대, 연마필름 및 연마지)과 같은 연마제품들에 이용되는 수지 결합제용으로 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 연마제품은 복수의 연마입자와, 전술된 수지조성물로부터 경화된 수지결합제를 포함한다. 수지 조성물을 복수의 연마입자와 배합하거나, 대안으로는, 수지 조성물을 연마입자 상부에 도포한 후 경화시켜 연마제품의 기저층 상부에 그리고 복수의 연마입자 상부에 메이크 코트(1차 접착제) 또는 사이즈 코트(2차 접착제)를 형성할 수 있다. 수지 조성물을 본드로서, 또는 메이크 코트로서, 또는 사이즈 코트로서 도포한 후에는, 당해 기술 분야에 공지된 바와 같은 적합한 조건하에 수지 조성물을 경화시킨다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 연마제품은 기저층, 복수의 연마입자, 이러한 복수의 연마입자를 기저층에 부착시키는 수지 코트(resin coat)를 포함하는 연마포지 제품이다. 수지 코트는 전술된 수지 조성물로부터 경화된다. 수지 조성물에 관한 바람직한 특징을 포함한 여러 특징들은 경화성 수지 조성물에 대해 전술된 바와 같다. 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 연마제품은 복수의 연마재 분말과 전술된 바와 같은 수지 조성물로부터 경화된 수지 결합제를 포함하는 연마지석 제품이다. 연마지석 제품에서, 연마재 분말은 일반적으로 수지 결합제를 이용하여 서로 결합된다.
본 발명의 연마제품에 대한 구체적인 구현예에서, ASTM(미국재료시험협회규격) 5116-97의 지침인 “실내 물질/제품에 대한 유기화합물 배출의 소규모 환경실 측정을 위한 표준 가이드(Standard Practice for the Testing of Volatile Organic Emissions from Various Sources Using Small-Scale Environmental Chambers),”: dhs.ca.gov/ps/deodc/ehlb/iaq/VOCS/Section_01350_reface.htm)에 의해 측정된 바에 따르면, 경화된 수지 결합제는 시간당 약 300 마이크로그램/m3 미만의 포름알데하이드를 배출한다.
본 발명의 연마포지 제품은 일반적으로 기재(즉, 기저층), 연마입자 및 연마재료를 기재에 고정시키기 위한 1종 이상의 결합제를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이 “연마포지 제품”은 부직포 연마제품을 포함한다. 연마재료, 예를 들어 지립, 연마입자 또는 이들의 응집체는 연마포지 공구(coated abrasive tool)의 1개의 층(예컨대, 수지-연마재 층) 또는 2개의 층(예컨대, 메이크 코트와 사이즈 코트)에 존재할 수 있다. 도 1 과 도 2는 본 발명에 따른 연마포지 제품(10 및 30)을 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 연마포지 제품(10)에 있어서, 기재(12)는 선택적 백사이즈 코트(backsize coat)(16)와 선택적 프리사이즈 코트(presize coat)(18)로 처리된다. 선택적 프리사이즈 코트(18)의 상부에는 메이크 코트(20)가 적층되며, 그 위에는 지립 또는 연마입자와 같은 연마입자(14)가 도포된다. 선택적으로, 사이즈 코트(22)가 메이크 코트(20)와 연마입자(14) 상부에 도포된다. 사이즈 코트(22)의 상부에는 슈퍼사이즈 코트(3차 접착제)(24)가 적층된다. 이들의 구체적인 용도에 따라, 연마포지 제품(10)은 백사이즈 코트(16) 및/또는 프리사이즈 코트(18)를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 이들의 구체적인 용도에 따라, 연마포지 제품(10)은 사이즈 코트(22) 및/또는 슈퍼사이즈 코트(24)를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 도 2에 도시된 것은, 연마재료(14)와 연마재(들)로 된 단층(결합제-연마재 층(32))과 선택적으로 백사이즈 코트(16)를 포함하는 연마포지 제품(30)이다. 선택적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 프리사이즈 코트(18)와 사이즈 코트(22)와 슈퍼사이즈 코트(24)가 연마포지 공구(30)에 포함될 수 있다.
일부 구현예에서는, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 결합제-연마재 층(32), 백사이즈 코트(16), 프리사이즈 코트(18), 메이크 코트(20), 사이즈 코트(22) 및 슈퍼사이즈 코트(24)로 구성되는 군 중에서 선택된 적어도 하나의 층을 형성하는데 사용된다. 구체적인 구현예에서는, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 프리사이즈 코트(18), 메이크 코트(20) 및 사이즈 코트(22)로 구성되는 군 중에서 선택된 적어도 하나의 접착층을 형성하는데 사용된다. 바람직한 일 구현예에서는, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 연마입자(14)를 기재(12)에 고착시키기 위한 결합제의 형성에, 예를 들면, 결합제-연마재 층(32) 또는 메이크 코트(20)/사이즈 코트(22) 중 적어도 한 코트를 형성하는 데에 사용된다. 구체적으로 바람직한 구현예에서는, 본 발명의 경화성 수지 조성물이 결합제-연마재 층(32)을 위한 결합제를 형성하는 데에 사용된다. 이들 구현예에서, 연마입자(14)는 중력이나 정전기적 증착에 의해 도포되거나 공기 스트림에 수반되어 도포되거나 경화성 수지 조성물과 함께 슬러리로서 별도 도포될 수 있다.
전술한 바와 같이, 마무리 가공된 연마포지 도구에 요구되는 화학적 활성(aggressiveness)에 따라서, 기재(12)를 지립이 함유되지 않은 수지-연마재 슬러리 또는 수지 결합제로 함침시켜도 된다. 본 발명에 유용한 기재(12)는 단단하여도 되지만, 일반적으로는 가요성을 가진다. 기재(12)는 종이, 직물, 필름, 섬유, 중합체성 재료, 부직포 재료, 가황고무, 가황섬유 등, 또는 이들 재료 중 1종 이상의 조합, 또는 이들의 처리된 형태로 만들어진다. 일반적으로 기재 재질에 대한 선택은 형성되는 연마포지 공구의 목적하는 용도에 따라 결정된다. 바람직한 구현예에서는, 기재(12)의 재질은 부직포 재료이다. 본원에 사용된 바와 같이, “부직”은 기계적으로나, 화학적으로나, 물리적으로, 또는 이들 중 임의의 조합으로 함께 묶여있는 불규칙(random) 섬유 또는 방향성 섬유의 웹을 의미한다. 부직포 재료의 예로는 입체적인 집적 네트워크 구조로서 제공되는 부직포 웹으로 형성된 섬유가 포함된다. 부직포 연마공구에 유용한 것으로 공지된 어떠한 섬유라도 본 발명에 이용가능하다. 일반적으로 이러한 섬유는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 다양한 공중합체를 포함하는 각종 중합체로부터 형성된다. 면, 모, 인피섬유 및 다양한 동물의 털 역시 부직포 섬유의 형성용으로 사용가능하다. 일부 용도에서, 부직포 기재는, 전체에 연마입자(14)를 가지는 연마 웹을 제공하도록 연마입자(14)가 첨가된 올이 성긴 섬유(loose fibers)의 집합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 경화성 수지 조성물이 어느 연마재 층(들)에 활용되느냐에 따라서, 연마입자(14)를 기재 상부에 도포하는 일은 전술한 바와 같이 경화성 수지 조성물을 기재에 도포하기 전, 후 및/또는 동시에 수행된다. 연마입자(14)는 분사법(중력, 정전기적 증착 또는 공기 스트림을 통해)에 의하거나 경화성 수지 조성물을 이용한 코팅법에 의해 기재(12) 상부에 도포될 수 있다. 구체적인 구현예에서는, 연마입자(14)가 경화성 수지 조성물과 동시에 기재(12) 상부에 도포된다. 이 구현예의 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 경화성 수지 조성물과 연마재료를 함께 혼합하여 결합제-연마재 조성물 슬러리를 형성하고, 이 슬러리를 기재(12) 상부에 도포하여 단일 결합제-연마재 조성물 층(32)을 형성한다. 또 다른 구체적인 구현예에서는, 연마입자(14)를 경화성 수지 조성물로 도포된 기재 상부에 도포한다. 이 구현예의 예로서, 백사이즈 코트, 프리사이즈 코트 및 메이크 코트 중 하나 이상을 형성하는 데에 경화성 수지 조성물을 사용한다. 또 다른 구현예에서는, 경화성 수지 조성물을 도포하기 전에 연마입자(14)를 기재(12)에 도포한다. 이 구현예의 예로서, 사이즈 코트와 슈퍼사이즈 코트 중 하나 이상을 형성하는 데에 경화성 수지 조성물을 사용한다.
연마포지 공구의 형성에 활용되는 통상의 연마입자 재료 중 어떤 것이라도 본 발명에 유용한 연마입자 재료(14)용으로 적합한 재료가 될 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 연마입자 재료의 예로는 다이아몬드, 코런덤, 에머리, 가네트, 처트, 석영, 사암(sandstone), 옥수, 부싯돌, 규암, 실리카, 장석(feldspar), 속돌(pumice) 및 운모, 탄화붕소, 입방붕소질화물, 용융알루미나, 세라믹 산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄, 알루미나 지르코니아, 글래스, 탄화규소, 산화철, 탄화탄탈륨, 산화세륨, 산화주석, 탄화티타늄, 합성 다이아몬드, 이산화망간, 산화지르코늄 및 실리콘 질화물이 포함된다. 연마포지 공구에 구체적으로 원하는 물성에 따라서, 연마재를 배향시키거나, 또는 연마제를 배향시키지 않고(즉, 불규칙하게) 기재에 도포할 수도 있다. 적절한 연마재를 선택하는 일에는, 크기, 경도, 공작물과의 양립성 및 열전도도와 같은 특성들이 일반적으로 고려된다. 본 발명에 유용한 연마입자 재료는 일반적으로 약 0.1 마이크로미터 내지 약 1,500 마이크로미터의 범위, 예를 들면 약 10 마이크로미터 내지 약 1000 마이크로미터 범위의 입경을 가진다.
연마포지 공구(10 및 30)의 접착층(들)은 당해 기술 분야에 일반적으로 공지된 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 연마입자(14)를 함유하지 않는 선택적 백사이즈 코트(16)와 연마입자(14)를 함유하지 않는 선택적 프리사이즈 코트(18)를 기재(12) 상부에 도포하고, 이를 열에 노출하여 경화시킴으로써 기재(12)가 추가 처리시 충분한 강도를 가지도록 한다. 다음으로는 메이크 코트(20)를 기재(12)에 도포하여 기재(12) 전체에 연마입자(14)를 고정시키며, 코트에 아직 점착력이 있을 때 연마입자(14)를 메이크 코트(20) 상부에 도포한다. 후속으로 메이크 코트를 경화시켜 연마입자(14)가 제자리에 유지되도록 한다. 그 후에, 사이즈 코트(22)를 기재(12) 상부에 도포한 다음 경화시킨다. 일반적으로 사이즈 코트(22)의 주된 기능은 연마입자(14)를 제자리에 고정시키고, 이들 연마입자의 연삭능이 고갈되기 전에 연마포지 구조로부터 떼어지지 않은 채 연마입자가 공작물을 연마하도록 하는 것이다. 다른 구현예에 따르면, 연마입자(14)와 전술한 수지 결합제 조성물의 슬러리를 기재(12) 상부에, 선택적으로는 기재(12) 상의 프리사이즈 코트(18)에 도포한 다음에 경화시킨다.
일부 경우에서는, 슈퍼사이즈 코트(24)가 사이즈 코트(22) 상부에 증착된다. 전술된 바와 같이 슈퍼사이즈 코트(24)는 결합제를 사용하거나 결합제를 사용하지 않고 증착될 수 있다. 일반적으로, 슈퍼사이즈 코트(24)의 기능은, 도포된 연마재(14)의 표면에 특별한 특성들 예를 들어 개선된 연삭능, 표면윤활성, 대전방지성 또는 로딩방지성을 제공하는 첨가제를 배치시키는 것이다. 적합한 연삭 보조제의 예로는 KBF4와 탄산칼슘이 포함된다. 슈퍼사이즈 코트(24)를 위한 적합한 윤활제의 예로는 리튬스테아레이트가 포함된다. 적합한 대전방지제의 예로는 알칼리 금속 설폰산염, 3차 아민 등이 포함된다. 적합한 로딩방지제의 예로는 지방산의 금속염, 예를 들어, 아연스테아레이트, 칼슘스테아레이트 및 리튬스테아레이트, 라우릴황산나트륨 등이 포함된다. 유기 음이온 계면활성제도 효과적인 로딩방지제로서 사용가능하다. 이러한 음이온 계면활성제와 이러한 음이온 계면활성제를 함유하는 로딩방지 조성물의 다양한 예는 그 전체 내용이 본원에 참조로써 통합된 미국특허공개공보 제2005/0085167 A1호에 개시되어 있다. 적합한 로딩방지제의 기타 예로는 무기 로딩방지제, 예를 들어, 금속규산염, 실리카, 금속탄산염, 금속황산염이 포함된다. 이러한 무기 로딩방지제의 예는 그 전체 내용이 본원에 참조로써 통합된 WO 02/062531에서 찾을 수 있다.
일부 구체적인 구현예에서, 본 발명의 연마포지 제품은 당해 기술 분야에 잘 공지된 에어-레이드법으로 제조된 부직포 기재와 같은 부직포 기재를 포함한다. 부직포 기재는 전술된 코팅재 조성물, 및 미세연마입자와 같은 연마재로 함침된다. 미경화상태의 함침된 부직포 기재를 나사형으로 감아서 로그(log)를 형성한다. 대안으로는, 미경화상태의 함침된 부직포 기재를 시트로 절단하고, 이들 시트를 두 금속판 사이에 적층하여 슬랩(slab)을 형성한다. 그 후, 로그 또는 슬랩을 가열시켜 부직포 연마공구를 형성한다. 선택적으로는, 경화된 로그 또는 슬랩을 금속/목재 산업에서의 연마(polishing), 디버링 또는 마무리가공 용도에 일반적으로 사용되는 최종 형상으로 전환시킨다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 선택적으로 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 예로는 충전재, 결합제, 섬유, 윤활제, 계면활성제, 안료, 염료, 습윤제, 연삭보조제, 로딩방지제, 대전방지제 및 현탁화제가 있다. 수지 조성물에 함유되는 구체적인 첨가제(들)는 수지 조성물이 어떤 접착층(들)(예컨대, 도 1과 도 2의 코트들(16, 18, 20, 22, 24 및 32))을 위해 이용되었느냐에 따라서 선택된다. 예를 들어, 슈퍼사이즈 코트(24)는 1종 이상의 로딩방지제를 함유할 수 있다. 사이즈 코트(22) 및/또는 메이크 코트(20)는 1종 이상의 연삭보조제를 함유할 수 있다. 달성하고자 하는 원하는 물성에 따라서, 이들 재료의 양이 선택된다.
본 발명의 연마제품은 일반적으로 시트, 디스크, 벨트, 밴드 등의 형태를 취할 수 있으며, 풀리, 휠 또는 드럼에 장착되도록 추가적 개조가 가능하다. 본 발명의 연마포지 제품은, 예를 들어, 강철 및 기타 금속, 목재, 목재와 유사한 적층물, 플라스틱, 유리섬유(fiberglass), 가죽 또는 세라믹의 각종 표면의 사포작업, 연삭작업 또는 연마작업용으로 사용가능하다. 일 구현예에서는, 본 발명의 연마제품이 작업표면(work surface)의 연마용으로 사용되며, 이는 연마운동을 하는 연마제품을 작업표면의 일부를 제거하는 데에 적용함으로써 이루어진다.
실시예
실시예 1: 액체 메틸올멜라민(LMM)의 수성 분산액 제조
교반기와 응축기가 구비된 3구 환저플라스크(반응솥)에 회분식 공정에 의해 메틸올멜라민을 만들었다. 특정량의 멜라민과 포름알데하이드를 원하는 몰비로 플라스크에 투입하였다.
멜라민-대-포름알데하이드의 몰비가 1:1.6인 LMM 수성 분산액을 하기와 같이 제조하였다:
상업등급의 멜라민과 포름알데하이드를 사용하였다. 37.5% 포름알데하이드 수성액을 사용하였다. 포름알데하이드 용액은 약 4-6 중량%의 메탄올을 함유하였다. 2N NaOH 용액을 사용하여 포름알데하이드 용액의 pH를 약 9로 조절하였다. 멜라민 750g과 37.5% 포름알데하이드 용액 중의 포름알데하이드 761.9g을 반응솥에 첨가하였다. pH가 11(2N NaOH를 사용하여 조절)인 물 112.6mL를 또한 반응솥에 첨가하여 고염기성 매질에서의 반응혼합물을 만들었다. 수조를 이용하여 반응혼합물의 온도를 조절하였다. 반응솥 내부의 온도를 관찰하면서 수조의 설정온도를 50oC 내지 약 95oC까지 단계적으로 변경시켰다. 멜라민이 용해되도록 반응기의 온도를 90oC에 6시간 45분 동안 유지하였다. 이렇게 형성된 LMM 수성 분산액의 점도는 25oC에서 300cps였고, 고형분 함량은 59%였으며, pH는 8.5였다. LMM 수성 분산액으로부터 유리 포름알데하이드는 검출되지 않았다.
멜라민-대-포름알데하이드의 몰비가 1:1.6인 LMM을 위한 전술된 유사한 방법을 이용하여, 멜라민-대-포름알데하이드의 몰비가 1:1.7과 1:2.0인 LMM 수성 분산액을 또한 제조하였다.
실시예 2: 경화된 요소- 포름알데하이드 수지 조성물과 이들의 가수분해 안정성
본 실시예에서는 (주)웨스트 코스트 폴리머 PVT로부터 구입한 요소-포름알데하이드(UF) 수지와 페놀-포름알데하이드(PF) 수지를 사용하였다. UF 수지와 PF 수지의 사양은 다음과 같다:
요소 포름알데하이드의 사양:
외형: 회백색 시럽 같은 액체
고형분 함량%: 60-65%
pH: 7.5-8.5
121oC에서의 겔화시간: 3.0-6.0분
점도: 25oC 에서 3000cps - 5000cps
유리 포름알데하이드: 1.0%-2.0%
페놀 포름알데하이드의 사양:
외형: 짙은 적색의 점성 액체
고형분 함량%: 76-80%
pH: 8.5-9
121(±1)oC에서의 겔화시간: 10-11분
점도: 25oC 에서 2,000cps - 20,000cps
유리 포름알데하이드: 0.1%-5%
실시예 1에 기재된 방법을 이용하여, 다양한 몰비로 멜라민과 다양한 몰비로 멜라민과 포름알데하이드를 갖는 LMM들을 제조하였다. 100 rpm - 1000 rpm으로 rpm을 조절하는 조절기가 구비된 실험실 교반기를 사용하여, 이들 액체 LMM들의 각각을 액체 UF 또는 PF 수지와 혼합하였다. 액체 LMM의 투입량은 중량비율(weight percentage)을 기준으로 하였다. 다음으로는, 박막을 얻기 위해 혼합물을 알루미늄 호일에 붓고, 105oC에서 2시간 동안 경화시켰다. 이들 경화된 시료들을 막자사발을 이용하여 25 메쉬 미만의 가루로 만든 후에 가수분해 안정성 조사를 위해 취하였다.
60oC에서 3시간 동안 가수분해 조건 하에서의 시료의 유리 포름알데하이드(HCHO) 배출현상을 측정하였다. 유리 포름알데하이드 배출 시험을 위해, 새로 경화된 수지들을 사용하였다. 시험을 위해, 새로 경화된 수지의 일부(2 gm)를 25 메쉬 미만의 가루로 만들었다. 가루 상태의 수지를 100-ml 증류수(pH 7) 중에 현탁시키고 플라스크 내에 연속적으로 교반하면서 60oC에 유지하였다. 그런 후에 현탄액을 여과시키고, 설파이트 과정에 의해 여과액에서의 포름알데하이드를 분석하였다. 설파이트 과정은 하기에 보여진 바와 같이 포름알데하이드와 Na2SO3간의 화학적 반응에 근거하였다:
Na2SO3+HCOH+H2O → NaOH+NaCH2SO3OH.
이어서, 유리된(liberated) NaOH를 0.1 Normal 염산액으로 적정하였다. 그 결과를 하기의 표 1에 정리하였다.
(다양한 몰비의) 경화된 UF+LMM의 가수분해 안정성

LMM 투입량%
LMM
M/F 비 1:1.6 M/F 비 1:2.0 M/F 비 1:1.7
LMM 투입량%
(중량%)		 유리된 HCHO %
(w/w)		 유리된 HCHO %
(w/w)		 유리된 HCHO %
(w/w)
0 1.801 1.726 1.828
10 0.96 1.416 1.17
20 0.83 1.319 0.91
30 0.77 1.216 0.83
40 0.69 1.117 0.75
위의 표 1에 보여진 바와 같이, 유리 포름알데하이드의 유리량(liberation)은 MF 메틸올 투입량이 증가함에 따라 감소되었다. 또한, 유리 포름알데하이드의 유리량 감소는 조사를 위해 이용된 LMM 내의 포름알데하이드(F)와 멜라민(M)의 몰비와 일반적으로 관련이 있었다. F/M이 낮아졌을 때 생성된 경화성 UF 수지의 가수분해 안정성이 향상되었다. 이는, 적어도 일부, 비교적 낮은 F/M 몰비를 갖는 LMM이 비교적 높은 F/M 몰비를 갖는 UF 수지 내에 남아있는 어떠한 포름알데하이드라도 파괴할 수 있다는 것이다. LMM을 UF 수지 내의 포름알데하이드로 응축시켜 UF 수지에 대해 가수분해적으로 안정적인 구조를 제공할 수 있다.
실시예 3: 액체 LMM 으로부터 경화된 수지 결합제를 이용하는 연마제품
메이크 코트와 사이즈 코트를 이용하는 연마포지 제품을 제조하였다. 메이크 코트와 사이즈 코트의 제제는, 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조된, 1:1.6의 F/M 몰비를 지닌 액체 메틸올멜라민(LMM)을 함유하였다. 이 제제는 또한 시판되는 UF 수지((주))웨스트 코스트 폴리머 PVT)를 함유하며, LMM의 함량은 UF 수지와 LMM의 혼합 중량의 10 중량%였다:
메이크 코트 제제
요소 포름알데하이드: 3491gm
메틸올멜라민: 349gm
순백의 충전재(황산칼슘 또는 석고): 872.96gm
산성 촉매: 118.723gm(25% 용액)
버퍼액: 17.45gm
실란: 17.45gm
습윤제: 22gm
사이즈 코트
요소 포름알데하이드: 3498.5gm
메틸올멜라민: 349.85gm
순백의 충전재(황산칼슘 또는 석고): 874.64gm
산성 촉매: 111.956gm(25% 용액)
버퍼액: 26.24gm
실란: 17.49gm
소포제: 6.9gm
위의 메이크 제제를 Awt지(paper) 상에 도포하였다. 연마입자(산화알루미늄 지립, 그릿크기: 80#)를 메이크 코트상이 도포한 이후, 메이크 코트를 60oC에서 1/2시간 동안, 70oC에서 약 1/2시간 동안, 95oC에서 약 1/2시간 동안 단계적으로 경화시켰다. 메이크 코트를 경화시키고 나서, 사이즈 코트를 연마입자 상부에 도포한 이후 75oC에서 약 10분 동안, 그리고 65oC에서 약 40분 동안 경화시켰다. 경화된 시료를 60oC에서 약 8시간 동안 후경화시켰다.
10 중량% LMM을 이용하는 시료를 위한 과정과 유사한 과정으로, UF 수지와 20 중량% LMM을 이용하는 다른 시료를 제조하였다. UF 수지만을 이용하여 대조시료도 유사하게 제조하였다.
ASTM(미국재료시험협회규격) 5116-97의 지침인 “실내 물질/제품에 대한 유기화합물 배출의 소규모 환경실 측정을 위한 표준 가이드(Standard Guide for Small-Scale Environmental Chamber Determinations of Organic Emissions for Indoor Materials/Products”를 따르는 표준 인공기후실 시험과정(예컨대, “소규모의 환경실을 이용하여 다양한 공급원으로부터의 휘발성 유기화합물 배출 시험을 위한 표준 규격(Standard Practice for the Testing of Volatile Organic Emissions from Various Sources Using Small-Scale Environmental Chambers),”: dhs.ca.gov/ps/deodc/ehlb/iaq/VOCS/Section_01350_reface.htm)을 이용하여 시료의 포름알데하이드 배출을 측정하였다. 그 결과를 하기의 표 2에 정리하였다. 표 2에 보여진 바와 같이, LMM(대조군 A + 10 중량% LMM 및 대조군 A + 20 중량% LMM)을 이용하는 본 발명의 시료에서의 포름알데하이드 배출이 LMM을 이용하지 않은 대조시료(대조군 A)의 포름알데하이드 배출보다 상당히 낮았다.
포름알데하이드 ㎍/m 2 * hr
시료명 샘플 시간( hrs ) A B C 평균 표준편차
대조군 A 4 729 465 513 570 140
8 630 432 408 490 120
24 261 187 260 240 40
대조군 A + 10% LMM 4 277 175 --- 230 ---
8 254 139 --- 200 ---
24 101 89 --- 100 ---
대조군 A + 20% LMM 4 207 151 143 170 40
8 181 125 117 140 40
24 70 76 80 80 5
바람직한 구현예들을 참조하여 본 발명을 제시하고 설명하였지만, 당해 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위에 의해 제한되는 발명의 범주를 이탈하지 않으면서 형태 및 상세사항에 있어서 다양한 형태로 변경하는 것이 가능하다는 것을 이해할 것이다.

Claims (45)

  1. a) 복수의 연마입자; 및
    b) i) 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2이고 pH가 약 8 내지 약 10인 메틸올멜라민의 수성 분산액과,
    ii) 포름알데하이드계 수지를 함유하는 수지 조성물로부터 경화된 수지 결합제를 포함하는 연마제품으로, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하는 것인 연마제품.
  2. 제1항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.0 내지 약 9인 것인 연마제품.
  3. 제2항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.2 내지 약 8.8인 것인 연마제품.
  4. 제3항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.5인 것인 연마제품.
  5. 제1항에 있어서, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는 것인 연마제품.
  6. 제5항에 있어서, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 8 중량% 내지 약 13 중량%를 구성하는 것인 연마제품.
  7. 제1항에 있어서, 메틸올멜라민 내의 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 약 1:2인 것인 연마제품.
  8. 제7항에 있어서, 메틸올멜라민 내의 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1.5 내지 약 1:2인 것인 연마제품.
  9. 제1항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액은 자신의 총 중량을 기준으로 약 65 중량% 미만의 고형분 함량을 갖는 것인 연마제품.
  10. 제9항에 있어서, 고형분 함량이 약 30 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 것인 연마제품.
  11. 제10항에 있어서, 고형분 함량이 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 것인 연마제품.
  12. 제11항에 있어서, 고형분 함량이 약 50 중량% 내지 약 60 중량%의 범위에 속하는 것인 연마제품.
  13. 제1항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 점도가 약 25oC에서 약 50cps 내지 약 800cps 인 것인 연마제품.
  14. 제13항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 점도가 약 25oC에서 약 100cps 내지 약 500cps인 것인 연마제품.
  15. 제1항에 있어서, 경화된 수지 결합제의 유리 포름알데하이드의 배출이 시간 당 약 300 마이크로그램/m3 미만인 것인 연마제품.
  16. 제1항에 있어서, 포름알데하이드계 수지가 요소-포름알데하이드 수지 또는 페놀-포름알데하이드 수지인 것인 연마제품.
  17. 제16항에 있어서, 메틸올멜라민의 수성 분산액은 약 8.2 내지 약 8.8의 범위에 속하는 pH와, 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC에서 약 100cps 내지 약 500cps인 점도를 가지며, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는 것인 연마제품.
  18. 제1항에 있어서, 연마포지 제품으로 이루어지는 연마제품.
  19. 제18항에 있어서, 복수의 연마입자가 수지 결합제에 의해 접착되는 기저층을 더 포함하는 연마제품.
  20. 제19항에 있어서, 메이크 코트 및/또는 사이즈 코트를 더 포함하며, 수지 결합제가 메이크 코트와 사이즈 코트 중 하나 이상에 포함되는 것인 연마제품.
  21. 제1항에 있어서, 연마지석 제품으로 이루어지는 연마제품.
  22. a) 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2이고 pH가 약 8 내지 약 10인 메틸올멜라민의 수성 분산액과,
    b) 포름알데하이드계 수지를 함유하되,
    메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하는 경화성 수지 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.0 내지 약 9인 것인 경화성 수지 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.2 내지 약 8.8인 것인 경화성 수지 조성물.
  25. 제24항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 pH가 약 8.5인 것인 경화성 수지 조성물.
  26. 제22항에 있어서, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는 것인 경화성 수지 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 8 중량% 내지 약 13 중량%를 구성하는 것인 경화성 수지 조성물.
  28. 제22항에 있어서, 메틸올멜라민 내의 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 약 1:2인 것인 경화성 수지 조성물.
  29. 제28항에 있어서, 메틸올멜라민 내의 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1.5 내지 약 1:2인 것인 경화성 수지 조성물.
  30. 제22항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액은 자신의 총 중량을 기준으로 약 65 중량% 미만의 고형분 함량을 갖는 것인 경화성 수지 조성물.
  31. 제30항에 있어서, 고형분 함량이 약 30 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 것인 경화성 수지 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 고형분 함량이 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 것인 경화성 수지 조성물.
  33. 제32항에 있어서, 고형분 함량이 약 50 중량% 내지 약 60 중량%의 범위에 속하는 것인 경화성 수지 조성물.
  34. 제22항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 점도가 약 25oC에서 약 50cps 내지 약 800cps 인 것인 경화성 수지 조성물.
  35. 제33항에 있어서, 메틸올멜라민 분산액의 점도가 약 25oC에서 약 100cps 내지 약 500cps인 것인 경화성 수지 조성물.
  36. 제22항에 있어서, 경화된 수지 결합제의 유리 포름알데하이드의 배출이 시간 당 약 300 마이크로그램/m3 미만인 것인 경화성 수지 조성물.
  37. 제22항에 있어서, 포름알데하이드계 수지가 요소-포름알데하이드 수지 또는 페놀-포름알데하이드 수지인 것인 경화성 수지 조성물.
  38. 제37항에 있어서, 메틸올멜라민의 수성 분산액은 약 8.2 내지 약 8.8의 범위에 속하는 pH와, 약 45 중량% 내지 약 65 중량%의 범위에 속하는 고형분 함량과, 약 25oC에서 약 100cps 내지 약 500cps인 점도를 가지며, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는 것인 경화성 수지 조성물.
  39. a) 복수의 연마입자를,
    i) 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2이고 pH가 약 8 내지 약 10인 메틸올멜라민의 수성 분산액 및
    ii) 요소-포름알데하이드 수지 또는 페놀-포름알데하이드 수지를 함유하되, 메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하는, 경화성 수지 조성물과 접촉시키는 단계; 및
    b) 경화성 조성물을 경화시켜 연마제품을 생산하는 단계를 포함하는 연마제품의 제조방법.
  40. 제39항에 있어서, 약 8 내지 약 10의 pH를 가진 포름알데하이드 수용액을 약 7.5 내지 약 10의 pH를 가진 수성매질 중의 멜라민과 혼합하는 단계와 포름알데하이드와 멜라민의 혼합물의 pH를 조절하여 약 8 내지 약 10의 pH를 갖도록 하는 단계로 이루어진 메틸올멜라민의 수성 분산액 제조 단계를 더 포함하되, 포름알데하이드 용액은 자신의 총 중량을 기준으로 약 6 중량% 이하의 메탄올을 함유하며, 포름알데하이드와 멜라민은 멜라민-대-포름알데하이드의 몰비가 약 1:1 내지 약 1:3.2로 혼합되는 것인 방법.
  41. 제40항에 있어서, 포름알데하이드 수용액의 pH가 약 9인 것인 방법.
  42. 작업표면에 연마운동 방식으로 연마제품을 도포하여 작업표면의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 작업표면의 연마방법으로,
    연마제품은
    a) 복수의 연마입자; 및
    b) 수지 조성물로부터 경화된 수지 결합제를 포함하고, 수지 조성물은,
    i) 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2이고 pH가 약 8 내지 약 10인 메틸올멜라민의 수성 분산액과,
    ii) 포름알데하이드계 수지를 함유하되,
    메틸올멜라민이 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하는 것인 방법.
  43. 제42항에 있어서, 연마제품은 복수의 연마입자가 수지 결합제에 의해 접착되는 기저층을 더 포함하는 것인 방법.
  44. 제42항에 있어서, 포름알데하이드계 수지가 요소-포름알데하이드 수지 또는 페놀-포름알데하이드 수지인 것인 방법.
  45. 메틸올멜라민의 수성 분산액을 포름알데하이드계 수지와 혼합하는 단계를 포함하는 경화성 수지 조성물의 제조방법으로, 메틸올멜라민의 수성 분산액은 멜라민-대-포름알데하이드의 몰 당량비가 약 1:1 내지 1:3.2이고 pH가 약 8 내지 약 10이며, 메틸올멜라민은 포름알데하이드계 수지와 메틸올멜라민의 혼합 중량의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%를 구성하는 것인 방법.
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