KR20150052200A - 평탄화된 표면을 갖는 가요성 연마제 및 이의 제조 방법 - Google Patents

평탄화된 표면을 갖는 가요성 연마제 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

가요성 연마제의 제조 방법은 a) 편성포 또는 직물의 개방 클로스(C)를 준비하는 단계; b) 상기 클로스(C)의 일 표면에 코팅(102)을 적용하는 단계를 구비하되, 상기 클로스(C)의 코팅된 표면은 하나 또는 그 이상의 평탄 부분을 갖는 단계; c) 상기 클로스(C)의 코팅된 표면에 분쇄 조제(103)를 적용하는 단계;를 포함하며, 코팅된 표면이 적어도 부분적으로 분쇄 조제(103)가 제공되는 하나 또는 그 이상의 평평한 영역을 갖는 것과 같이 클로스(C)의 표면에 코팅(102)이 제공된다.

Description

평탄화된 표면을 갖는 가요성 연마제 및 이의 제조 방법{FLEXIBLE GRINDING PRODUCT WITH FLATTENED SURFACE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 가요성 연마제(flexible grinding product)의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 생산되는 가요성 연마제에 관한 것이다.
종래의 가요성 연마제들은 산화 알루미늄(aluminum oxide) 또는 탄화 규소(silicon carbide)와 같은 연마 입자들을 지니는 종이, 플라스틱 또는 패브릭(fabric)의 층을 갖는다. 연마 입자들은 결합제(binding agent)를 사용하여 제품의 하나의 층에 적용된다. 가요성 연마제는 예를 들면 연삭기의 회전 또는 진동 플레이트 상에 장착되는데 적합하다.
연마 성능의 저하에 대한 한 가지 이유는 차단에 기인하는데 그 이유는 연마먼지가 제품의 연마 표면을 막는 경향이 있기 때문이다.
위의 막힘 효과의 감소에 의한 연마제의 내구성의 향상은 유럽특허 제 EP 0 779 851 A1에 의해 달성되었다. 연마제는 돌출 루프(projection loop) 또는 스레드(thread) 부분들을 갖는 직물 또는 편성포(knitted fabric)의 클로스(cloth)를 포함한다. 분쇄 조제(grinding agent)는 개별 덩어리(separate agglomerate)로서 연마제의 표면에 적용된다. 표현 "개별 덩어리"는 연마제가 클로스의 표면을 덮을 수 있는 연속적인 분쇄 조제 또는 결합제 층을 포함하지 않으나, 대신에 분쇄 조제는 작은 점 또는 선 형태의 축적을 형성한다는 것을 의미한다. 따라서, 클로스는 표면으로부터 연마 먼지를 제거하도록 허용하는 개방 구조를 가지며 이를 유지한다.
위에 언급된 종래 기술에서, 분쇄 조제는 돌출 스레드들 또는 루프들의 불규칙한 표면 상에 적용된다. 이는 적어도 중요한 적용에서 연마 입자들의 불규칙한 높이-분포에 기인하는 비-균일 연마 결과가 배제될 수 없다는 결과를 갖는다. 매우 신축성 있는 함침(impregnation) 및 코팅은 표면 파괴를 완화하나 연마제의 성능을 감소시킨다.
또한, 평탄화되거나 또는 매끄러운 연마 표면을 달성하기 위하여 지지체로서 배면(back surface)을 사용하여 제품을 보정하는 것이 어렵다. 가능하게는 연마제를 연삭 공구에 부착하기 위한 스레드 또는 루프들을 지니는, 클로스의 배면이 불규칙할 때 및/또는 배면이 함침에 의해 적어도 부분적으로 고정될 때, 특히 그러하다.
본 발명의 목적은 향상된 연마 성능과 뛰어난 내구성을 갖는 연마제 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1항에 따른 방법 및 청구항 14항의 특징을 갖는 가요성 연마제에 의해 해결된다. 종속 항들은 바람직한 실시 예들을 정의한다.
제 1 단계에서, 편성포 또는 직물의 클로스가 준비된다. 연마제의 기준을 형성하는 바람직한 패브릭(fabric)들은 ISO 8388에 정의되고 가로 뜨기 저지 기반(weft-knitted jersey baseb) 섬유, 가로 뜨기 이중 층 저지 기반 섬유, 가로 뜨기 립(rib) 기반 섬유, 가로 뜨기 펄(perl) 기반 섬유, 경편(warp-knitted) 저지 기반 섬유, 경편 이중 층 저지 기반 섬유, 경편 립 기반 섬유, 경편 펄 기반 섬유, 복합 경편 및 가로 뜨기 저지 기반 섬유들 등을 포함한다. 여기서, 클로스는 이른바 "개방 클로스"인데, 즉, 클로스는 예를 들면 루프들 또는 메시(mesh)들에 의해 정의되는 개방 공간 또는 영역들을 포함하는 것이 중요하다. 클로스의 개방 구조는 연마제의 표면으로부터 연마 먼지의 제거를 허용한다. 연마 먼지는 예를 들면, 연마제의 후면으로부터의 소개(evacuation)를 거쳐 제거될 수 있다.
제 2 단계에서, 클로스의 일 표면에 코팅이 적용된다. 다음에서, 코팅을 지니는 표면은 연마 표면 또는 전면(front surface)으로 불린다. 코팅의 적용은 클로스의 코팅된 표면이 하나 또는 그 이상의 평탄 영역(flat area)을 갖는 것과 같다. 바꾸어 말하면, 거의 돌출 루프들 또는 스레드들 등에 의해 정의되는 클로스의 불규칙한 연마 표면은 가공되지 않은 채로 유지되지 않는다. 대신에, 하나 또는 그 이상의 평탄 또는 평면 영역이 발생되는 것과 같이 코팅 및/또는 코팅의 적용 과정에 의해 높이 분포가 변형된다. 결과로서 생기는 클로스는 평탄화된 전면을 갖는다. 바람직하게는, 코팅은 중합체이다.
제 3 단계에서, 분쇄 조제가 클로스의 코팅된 표면에 적용된다. 만일 필요하면, 분쇄 조제를 연마 표면에 부착하기 위하여 접착제가 사용된다.
위에 제조된 것과 같은 가요성 연마 제품은 클로스의 완전히 또는 부분적으로 코팅된 스레드들에 의해 정의되는 채널들 및/또는 개구부들의 네트워크를 포함한다. 위에 정의된 코팅에 기인하여, 제품의 개방 구조를 상당히 손상시키지 않고 분쇄 조제를 지니는 평면 부분들이 달성된다. 따라서, 본 발명에 따른 가요성 연마제가 개방 클로스를 사용하였더라도, 잘 제어되고 균일한 연마 결과가 달성될 수 있다. 또한, 제어되고 평탄화된 표면 부분들이 제공되는 개방 클로스는 낮거나 또는 제어된 코팅 레벨들, 복잡한 형성물 증착 및 서로 다른 프린트 코팅 방법들 같은 매우 정밀한 코팅들을 허용한다. 게다가 연마제의 뛰어난 성능으로 표면 파괴에 대한 최소 경향을 갖는 매우 신축성 있는 함침과 코팅이 달성된다.
바람직하게는, 위의 제 2 단계는 적어도 두 개의 부-단계를 포함한다. 제 1 부-단계에서, 클로스의 연마 표면에 코팅이 적용된다. 제 2 부-단계에서, 코팅된 표면의 적어도 일부는 플레이트, 벨트, 필름 또는 드럼과 같은 평활 소자(smoothing element)의 작동 표면에 대항하여 연마 표면을 누름으로써 평탄화된다. 많은 양의 가요성 연마제가 따라서 고도의 생산 방식으로 제조될 수 있다. 평활 소자에 대항하여 연마 표면을 누를 때, 아래에 더 상세히 설명될 것과 같이 코팅의 경화 단계가 동시에 실행될 수 있다. 코팅의 적용과 평활 소자를 통한 연마 표면의 평탄화는 동시에 또는 순차적으로 실행될 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 2 단계의 두 부-단계의 순서는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 평활 소자는 플레이트 또는 드럼의 작동 표면에 대항하여 제품의 연마 표면을 누를 때 코팅을 지니고 코팅을 적용할 수 있다. 클로스 내의 개구부들을 채우지 않는 키스 롤러(kiss roller), 그라비어 롤러(gravure roller) 및 스크린 프린팅과 같은, 모든 종류의 덜한 압력 및 낮은 압력의 코팅과 프린팅 방법이 사용될 수 있다. 또한 예를 들면 클로스 내로의 코팅의 담금 또는 연마 표면 상으로의 코팅의 분무 또는 표면 상으로의 코팅의 프린팅을 통하여, 사전에 코팅을 적용하는 것이 가능하다. 평활 드럼을 사용할 때, 클로스의 크거나 또는 심지어 무한한 시트들이 효율적으로 처리될 수 있다.
바람직하게는, 평활 소자의 작동 표면에 예를 들면 코팅된 표면 내에 플래토(plateau)들을 생산하기 위한 홈(groove)들 및/또는 딤플(dimple)들로 만들어지는, 구조적 패턴이 제공된다. 코팅되지 않은 클로스, 코팅된 클로스와 관련하여, 또는 동시에 클로스의 코팅에 의해, 연마 표면 내로의 잘 정의된 3차원 패턴의 프린팅 또는 조각(engraving)이 실행될 수 있다. 예를 들면 돌출 플래토를 갖는 조각된 표면 구조를 생성하기 위하여 조각된 롤러의 작동 표면에 대항하여 클로스를 누르는 것이 가능하다. 때때로, 원하는 연마 결과를 달성하기 위하여 평탄 틀래토들의 분리된 아일랜드(island)들의 3차원 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이 점에 있어서, 코팅뿐만 아니라 분쇄 조제가 바람직하게는 예를 들면 개별의 작은 아일랜드들의 형태로, 불연속적으로 적용된다. 게다가. 클로스 내로 인공 오목부들 또는 홈들을 도입할 때, 연마 먼지의 소개를 위하여 잘 정의된 채널들이 발생된다. 이 점에 있어서, 바람직하게는, 조각 패턴은 홈들 또는 오목부들의 규칙적이거나 또는 주기적 패턴이다.
부드럽거나 또는 유체 상태에서 코팅이 적용되거나 또는 캘린더링되는(calendered) 것이 바람직하다. 점성도는 예를 들면 열과 함께 증가될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 코팅은 잘 정의된 두께로 쉽게 적용될 수 있다. 코팅이 클로스를 완전히 침투하지 않는 것이 바람직하다. 특정 점성도를 갖는 코팅을 적용할 때, 코팅을 경화하는 것이 필요할 수 있다. 이는 바람직하게는 자외선 방사선 또는 다른 방사선에 의해 달성된다. 이러한 경우에 있어서, 평활 소자를 통한 연마 표면의 평탄화 및 코팅의 경화 또는 일부 경화 과정의 실행이 동시에 또는 거의 동시에 달성될 수 있다. 예를 들면 반대편 면으로부터 자외선을 조사하는 동안에 평활 소자의 작동 표면에 대항하여 클로스의 표면을 누르는 것이 가능하다. 빔들은 클로스를 침투하고 연마제 및 드럼 또는 플레이트 사이의 인터페이스에서 코팅에 도달한다. 대안으로서, 코팅이 열경화성 또는 열가소성 물질을 포함하는 경우에, 코팅의 냉각 또는 가열이 또한 가능하다. 가열 또는 냉각을 통한 경화 또는 형성은 평활 소자 뒤에 또는 하류에 제공되는 가열 또는 냉각된 드럼을 통하여 효율적으로 달성될 수 있다. 또한 가열 또는 냉각된 드럼은 제품의 연마 표면에 전달되는 것과 같이 그것의 표면 내에 원하는 구조적 패턴을 가질 수 있다.
경화 후에, 적용되려는 분쇄 조제의 적용과 접착을 지원하기 위하여 클로스의 코팅된 표면에 바람직하게는 접착제가 제공된다. 이 점에 있어서, 키스 드럼을 통하거나 또는 일부 다른 낮은 압력의 덜한 압력 방법을 통하여 분쇄 조제 또는 연마 입자들을 적용하는 것이 바람직하다. 분쇄 조제를 적용할 때, 따라서 연마 표면의 평탄화된 패턴의 구조를 저하시키지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 평탄화된 영역들 또는 플래토들에만 연마 입자들이 제공된다. 높은 플래토와 낮은 오목부들 사이의 레벨 차이는 단지 높은 플래토만의 선택적 코팅을 허용한다. 발생된 홈들 또는 채널들뿐만 아니라 패브릭의 개구부들은 연마 입자들로 막혀서는 안 된다. 바람직하게는, 연마 입자들 또는 분쇄 조제는 산화 알루미늄 또는 탄화규소와 같은 연마 입자들, 또는 다이아몬드, 질화붕소(boron nitride)와 같은 더 특별한 입자들을 포함하며 조작된(engineered) 입자들이 사용될 수 있다. 클로스의 평탄화된 표면은 연마 결과의 관점에서뿐만 아니라 연마 입자들의 적용의 실제 과정의 관점에서도 우수하다. 구조화된 표면은 제품의 편성 또는 직물 구조를 따르는 평면 표면 소자들을 갖는다. 잘 정의된 방식으로 제품에 연마 입자들이 제공될 수 있다.
바람직하게는 클로스의 코팅된 연마 표면의 평탄화는 표면을 샌딩(sanding)하는 단계를 포함한다. 샌딩 단계는 평탄 구조를 더 정의하거나 또는 첫 번째로 정의하기 위하여 적용될 수 있다. 연마 표면의 샌딩은 평탄화된 영역들의 크기를 조정하는 관점에서뿐만 아니라 평탄화된 아일랜드들이 서로 연결되는지 또는 어떻게 연결되는지의 관점에서 유용하다. 여기서 벨트 샌더(belt sander), 드럼 샌더, 진동 샌딩 빔, 그것들의 조합 또는 하나 또는 그 이상의 다른 적절한 샌딩 유닛이 사용될 수 있다. 보정 롤러(calibrating roller) 또는 평탄 패드 닙(flat pad nip)이 사용될 수 있거나 혹은 클로스는 실제 망(web) 장력과 특정 휘감기(enlacement) 각도에 의해 샌딩 유닛에 대항하여 눌려질 수 있다. 또한 그것들의 조합이 사용될 수 있다.
바람직하게는, 편성포 또는 직물의 클로스는 코팅을 적용하기 전에 함침된다. 함침은 코팅을 수용하기 위하여 클로스를 준비하는데 도움을 준다. 함침은 패브릭의 구조를 안정화한다. 바람직하게는, 함침 제제는 필러(filler)를 갖는 수지(resin) 또는 필러와 다른 수지이며 원하는 가요성과 탄성을 주기 위하여 라텍스를 기초로 할 수 있다.
바람직하게는, 클로스에 연마 표면의 반대편 표면 상에 위치되는 돌출 루프들 및/또는 스레드들이 제공되며, 돌출 루프들 및/또는 스레드들은 클로스의 스레드들로부터 기원하고 돌출 루프들 및/또는 스레드들은 실질적으로 코팅이 없다. 돌출 루프들 및/또는 스레드들은 연마제를 연마 공구에 장착하고 유지하기 위한 고정 수단(fastening mean)들로서 역할을 할 수 있다. 루프들 및/또는 스레드들은 훅-앤-루프(hook-and-loop) 패스너의 일부분으로서 역할을 할 수 있다. 바람직한 대안에서, 가요성 연마제는 공구의 각각의 표면 상에 폼(foam)으로 라미네니트되고(laminated) 폼은 고정을 위하여 반대편 면 상에 벨루어(velour)로 더 라미네이트된다. 바람직하게는, 연마 공구의 각각의 표면에 고정되도록 의도되는 면 상에 폼 및/또는 벨루어(velour)가 가요성 연마제에 제공된다.
바람직하게는, 코팅은 중합체이거나 또는 중합체를 포함한다. 코팅은 표준 올리고머(Oligomer)와 모노머 기반 아크릴 제형들, 물-희석가능 아크릴레이트들, 이중 경화 제형들뿐만 아니라 폴리우레탄 분산제 또는 유사 물질들을 기초로 할 수 있다. 게다가, 또한 자외선 경화성 에폭시드(epoxide)들과 비닐 모노머들이 적절한 물질들이다. 그러나, 아크릴 올리고머/모노머 기반 제형들이 바람직하다.
다음에서, 가요성 연마제를 코팅하고 평탄화하기 위한 공구 또는 기계가 설명된다. 공구는 코팅제(coating agent)를 클로스의 연마 표면에 적용하기 위한 코팅제 적용 유닛(coating agent applying unit), 평활 드럼을 가지며, 클로스의 연마 표면이 연마 표면의 적어도 일부에서 평탄화를 위하여 평활 롤에 대항하여 눌려지는 것과 같이 구성되고 배치되는, 평활 및 프레싱 유닛(smoothing and pressing unit), 및 코팅을 경화하기 위한 경화 유닛을 포함한다. 코팅제 및 클로스의 평탄화를 동시에 적용하기 위하여 코팅제 적용 유닛과 평활 및 프레싱 유닛이 하나의 단일 유닛으로 실현되는 것이 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 공구는 분쇄 조제를 클로스의 연마 표면에 적용하기 위한 분쇄 조제 적용 유닛을 더 포함한다.
바람직하게는, 공구는 코팅제를 경화하기 위한 방사선원(radiation source)을 더 포함한다. 바람직하게는, 방사선원은 방사선이 클로스에 침투되고 코팅된 클로스가 동시에 평활되고 경화되는 것과 같이 평활 드럼의 반대편에 위치된다.
바람직하게는, 코팅제를 경화하기 위한 방사선은 자외선 방사선이다.
바람직하게는, 공구는 만일 적용가능하면 코팅제 적용 유닛으로부터 평활 및 프레싱 유닛으로 클로스를 전달하고, 만일 적용가능하면 평활 및 프레싱 유닛으로부터 분쇄 조제 적용 유닛으로 편성포의 층을 전달하기 위한 수단들을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 장점들과 양상들이 다음의 특정 실시 예들의 설명에서 제공된다. 위와 아래에 설명된 특징들은 단독으로 이루어질 수 있으나, 또한 특징들이 서로 모순되지 않는 한 조합하여 이루어질 수 있다. 다음의 설명은 첨부된 도면들을 고려하여야만 한다. 도면들에서, 유사한 특징들은 동일한 참조 부호를 갖는다.
도 1은 편성포의 클로스의 평면도이다.
도 2는 코팅되고 평탄한, 도 1에 따른 클로스의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 패브릭과 다른 편성포의 평면도이다.
도 4는 코팅되고 평탄한, 도 3에 따른 패브릭의 평면도이다.
도 5a 내지 5h는 클로스의 바람직한 가공되지 않은, 코팅된, 및 변형된 단면들을 도시한다.
도 6은 함침된, 코팅된, 및 샌딩된 클로스의 평면도이다.
도 7은 도 6의 라인 C-C를 통한 단면을 도시한다.
도 8a 내지 8d는 도 6의 라인 D-D를 통한 단면들을 도시한다.
도 9 내지 15는 패브릭의 클로스의 코팅 및 평탄화를 위한 공구들과 과정들을 개략적으로 도시한다.
도 16은 연마 표면에 반대편의 표면 상에 루프들을 포함하는 연마제의 단면을 도시한다.
도 1은 ISO 8388 3.5.1에 따른 경편 저지의 평면도이다. 패브릭은 가요성 연마제를 생산하기 위한 기준으로서 사용될 수 있다.
클로스에 코팅이 제공되고 도 2에 도시된 것과 같이 사인 형태의 플래토 구조(100)가 발생되는 것과 같이 평탄화된다.
도 9 및 10은 클로스의 연마 표면에 코팅을 적용하고 표면을 평탄화하기 위한 공구와 과정을 개략적으로 도시한다. 도 9는 가요성 연마제를 전달하고 처리하기 위하여, 이들 중 일부는 선택적인 다수의 드럼(10, 20, 21, 30, 31) 및 하나 또는 그 이상의 방사선원(40)을 갖는 공정 라인을 도시한다. 드럼(30)은 전-처리된 가요성 연마제를 풀기 위한 것이고, 드럼(31)은 준비된 제품을 감기 위한 것이다.
도 10에 평활 드럼(10)이 더 상세히 도시된다. 평활 드럼(10)은 도 1과 3에 도시된 것과 같이 클로스의 조각 또는 시트와 접촉하는 것과 같이 배치된다. 프레스 플레이트(press plate, 11)는 평활 드럼(10)의 작동 표면에 대항하여 클로스(C)를 누른다. 코팅의 적용은 예를 들면 평활 드럼(10) 자체를 통하거나 또는 도 9에 도시된 것과 같이, 코팅제(22)와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉되는 코팅 드럼(20)을 통하여 실행된다. 도 9에서, 코팅 드럼(20)은 코팅제(22)의 레저버(reservoir) 내로 잠긴 또 다른 드럼(21)과 접촉된다. 필요하면 클로스(C)의 시트를 전달하기 위한 드럼들(30, 32) 및/또는 다른 장치들의 전달이 제공된다.
평활 드럼(10)은 코팅된 클로스(C)를 평탄화하는 역할을 한다. 결과는 예를 들면 도 2와 4에 도시된 것과 같이 평탄 부분들을 갖는 코팅된, 그러나 개방 클로스(C)이다.
평활 드럼(10)의 작동 표면에 대항하여 클로스(C)를 누른 후에 또는 누를 때에, 코팅이 자외선 광원(40)으로부터 기원하는 자외선 방사선을 통하여 경화된다. 선택적으로, 제 2 자외선 광원(41)이 제공될 수 있거나, 또는 일 단계 이상에서의 경화가 필요하거나 또는 바람직한 경우에 그 이상이 제공된다. 코팅제에 따라, 가열 또는 냉각을 통한 경화가 또한 가능하다. 또한 클로스의 매끄러운 면 상에 하나 이상의 자외선 광원을 위치시키는 것이 가능하다.
도 2에 도시된 것과 같이 지그-재그 패턴 또는 사인 패턴을 달성하기 위하여, 평활 드럼(10) 또는 선택적으로 드럼(20) 또는 하나 또는 그 이상의 드럼에 구조화된 패턴이 제공될 수 있다. 클로스의 표면은 원하는 표면 구조를 갖는 드럼의 작동 표면에 대항하여 눌려지며, 이에 의해 평탄 표면들의 플래토들 또는 아일랜드들의 규칙적 또는 불규칙적 구조를 발생시킨다.
클로스의 연마 표면에 코팅을 적용하고 표면을 평탄화하기 위한 대안의 공구들과 과정들이 도 11 내지 15에 도시된다.
도 11은 물- 또는 용제 기반인 수지들을 위한 건조- 또는 전-경화 유나이트(unite, 50)를 갖는 과정을 도시한다. 대안으로서, 유나이트(50)는 평활 및 수지가 평활 이전이 미리 경화되거나 또는 증정될(thickened) 필요가 있을 때 전-경화 유나이트일 수 있다.
도 12는 평활을 위하여 열 처리된, 물 또는 용제 기반 수지가 사용되는 과정을 도시한다. 드럼(10')은 가열되고 코팅된 클로스와 그 표면은 원하는 패턴 또는 평활도를 갖는 드럼의 표면에 대항하여 열 처리된다.
도 13은 가요성 연마제를 감기 위하여 평활 드럼(10)과 드럼(31) 사이에 위치되는 경화 유닛(60)을 포함하는 과정을 도시한다.
단순성을 위하여, 도 14는 하나 또는 그 이상의 위에 설명된 과정에 포함될 수 있는 선택적인 샌딩 과정에 집중하는 하위 과정을 도시한다. 롤러들(130 및 131)을 푸는 단계 및 감는 단계는 선택적이며 위에 설명된 과정들 중 어느 하나에서 샌딩 과정을 통합할 때 생략될 수 있다. 지원 롤러(support roller, 132 내지 135)들은 샌딩 벨트(139), 아이들 롤러(idle roller, 138), 드라이브 롤러(136) 및 압력 롤러(137)를 포함하는 샌딩 유닛에 대하여 가요성 연마제를 조정하는 역할을 한다. 예를 들면, 지원 롤러들 중 두 개(134 및 135)는 연마제(C)의 휘감기 각도를 조정하기 위하여 도시된 것과 같이 이동할 수 있다. 예를 들면 휘감기 압력을 조정하기 위하여, 다른 롤러들이 또한 이동가능하다. 일례로서, 설명된 연마 과정은 도 13에 도시된 경화 유닛 바로 뒤에 포함될 수 있다.
단순성을 위하여, 도 15는 하나 또는 그 이상의 위에 설명된 과정에 완전히 또는 부분적으로 포함될 수 있는 가능한 광물 코팅 과정에 집중하는 하위 과정을 도시한다. 롤러들(230 및 231)을 푸는 단계 및 감는 단계는 선택적이며 위에 설명된 과정들 중 어느 하나에서 광물 코팅 과정을 통합할 때 생략될 수 있다. 도 15는 코트(coat)를 만들기 위한 키스 롤러 코팅 유닛(231), 정전기 광물 코팅 유닛(232), 제 1 건조 또는 경화 챔버(233), 코트 크기를 위한 또 다른 키스 롤러 코팅 유닛(234) 및 제 2 건조 또는 경화 챔버(235)를 개략적으로 도시한다.
또 다른 예에서, 기본 클로스는 도 3에 도시된 것과 같이 ISO 8388 3.5.46에 따른 경편 메시 패브릭을 기초로 한다. 도 4에서, 개방 클로스는 규칙적으로 평탄해진다. 플래토들은 클로스의 필렛(filet) 개구부들의 형태를 따른다.
도 5a는 웨일 번들(wale bundle) 또는 이중 경사(double warp thread)와 같은, 클로스 내에 포함되는 웨일 내의 루프 번들의 단면을 도시한다. 도 5b에서, 스레드를 부분적으로 또는 완전히 채우는 코팅(102)이 스레드에 제공된다. 도 5c에서, 스레드가 채워지고 코팅제(102)로 오버코팅(overcoating)되며, 이에 의해 평탄화된 부분들의 발생과 관련하여 스레드의 형태의 조작을 지원한다. 참조번호 102'는 코팅의 오버코팅된 부분을 도시한다. 예를 들면, 오버코팅된 부분들(102')은 도 5d, 5e, 5f에서 평탄화되거나 또는 매끄러워진다. 도 5d에서 평탄화된 부분은 좁아지며, 평탄화되고 넓어진 스레드가 도 5e에 도시된다. 매끄러워지고 샌딩된 코팅된 스레드가 도 5f에 도시된다. 스레드의 오버코팅은 평탄화를 위하여 반드시 필요하지는 않다. 대신에 도 5b에 도시된 것과 같이 채워진 스레드는 또한 도 5g와 5h에 도시된 것과 같이 평활 드럼을 통하여 평탄화되거나 또는 샌딩될 수 있다. 도시된 루프 번들들 내의 작고 큰 원들은 서로 다른 단면의 섬유들을 갖는 것이 가능하다는 것을 개략적으로 나타낸다. 일례로서, 큰 단면의 4개의 모노 필라멘트가 포함되는데, 이는 연마 표면의 반대편의 표면 상에 위치되는 돌출 루프들 및/또는 스레드들을 형성하도록 사용될 수 있다. 돌출 루프들 및/또는 스레드들은 연마제를 연마 공구에 장착하고 유지하기 위한 고정 수단들로서 역할을 할 수 있다. 루프들 및/또는 스레드들은 훅-앤-루프 패스너의 일부분으로서 역할을 할 수 있다.
위에 언급된 돌출 루프들을 나타내는 일 실시 예가 도 16에 도시된다. 여기서, 가요성 연마제는 코팅(102)과 플래토들(100)을 지니는 연마 표면의 반대편 표면 상에 루프들(105)을 갖는다. 연마제 및 도시되지 않은, 연마 공구의 지지 표면은 루프들(105), 및 훅들과 같은 지지 표면의 상응하는 수단에 의해 서로 부착된다. 루프들 및/또는 훅들은 연마제와 공구의 지지 표면 사이의 거리를 위하여 제공한다. 클로스의 개방 영역들/메시들을 통하여 처음 전달되는 연마 먼지는 따라서 루프들(105)을 이용하는 개방 부착 구조를 통하여 연마제로부터 쉽게 제거된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 가요성 연마제는 공구의 각각의 표면 상에 폼 및/또는 벨로어로 라미네이트되고, 대안으로서 폼은 고정을 위하여 반대편 면 상에 벨로어로 더 라미네이트될 수 있다.
제품의 샌딩을 위하여, 벨트 샌더, 드럼 샌더, 진동 샌딩 빔, 그것들의 조합 또는 하나 또는 그 이상의 다른 적절한 샌딩 유닛이 사용될 수 있다. 보정 롤러 또는 평탄 패드 닙이 사용될 수 있거나 혹은 클로스가 실제 망 장력과 특정 휘감기 각도에 의해 샌딩 유닛에 대항하여 눌려질 수 있다. 또한 그것들의 조합이 사용될 수 있다.
도 6은 함침되고, 오버코팅되고, 샌딩되었으며 그 후에 선택적으로 수평 줄무늬들이 제공되었으며, 이에 의해 플래토들 또는 돌출 편평 영역들(100)의 패턴이 발생된 편성포의 평면도이다. 웨일 부분들(101)이 연마 입자들이 없이 남아있는 것과 같이 제품의 경화 후에, 이러한 플래토들(100)에 연마 입자들이 제공된다. 따라서, 연마 입자들을 지니는 평탄화된 부분들의 아일랜드들이 달성된다. 연마 아일랜드들은 자연적으로 웨일들 상에 임의로 또는 무작위로 위치될 것인데 그 이유는 아일랜드들의 분리가 패브릭의 패턴과 반드시 일치할 필요는 없기 때문이다. 이러한 효과는 클로스의 패턴과 관련하여 평활 패턴의 피치를 최적화함으로써 향상될 수 있다.
플래토들의 패턴은 서로 다른 방법들을 통하여 달성될 수 있다. 예를 들면, 평활 드럼은 상응하는 패턴을 지닐 수 있으며, 이는 그리고 나서 패브릭의 표면 상으로 전달된다. 대안으로서, 클로스의 연마 표면의 샌딩 또는 평탄화 후에, 표면은 부가적인 단계에서 예를 들면 수평 방향으로 홈들을 갖는, 조각 드럼 또는 롤러로 코팅될 수 있다. 세 번째 대안으로서, 도시된 플래토들(100)이 또한 스크린 프린트 장치로 생성될 수 있다. 네 번째 대안에 따르면, 클로스의 코팅되거나, 평탄화되거나 및/또는 샌딩된 표면에 접착제가 제공될 수 있거나 또는 코트를 만들 수 있다. 적용된 코트는 조각 드럼을 통하여 구조화될 수 있다. 대안으로서, 코트를 적용하기 위하여 스크린 프린트 장치가 사용될 수 있다. 일반적으로, 네 번째 대안을 적용할 때 플래토들과 오목부들 사이의 레벨의 차이는 첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 대안을 통하여 달성가능한 것보다 작은데 그 이유는 코트를 만드는 양이 연마 코팅 요구에 의해 한정되기 때문이다.
연마 입자들의 코팅은 서로 다른 방법들로 만들어질 수 있으며, 코팅은 개별적으로 코팅된 연마 입자들을 결합하는 개별 코트 만들기를 포함할 수 있다. 코팅은 대안으로서 결합제의 슬러리(slurry) 및 연마 입자들을 포함할 수 있으며 이러한 슬러리는 그와 같이 층 내로 코팅될 수 있으나, 층은 그 뒤에 형성물들의 원하는 패턴과 형태로 평탄화된 표면들 상에 샌딩 형성물들로 형성될 수 있다. 슬러리는 또한 원하는 조각 패턴을 갖는 롤러, 벨트 또는 필름에 의해 전달될 수 있고 전달 소자로 접촉하는 동안에 더 형성되고 경화될 수 있다.
도 6에서의 라인 C-C를 통한 단면이 도 7에 도시된다. 플래토들(100)을 분리하는 조각 줄무늬들이 수평으로 거칠게 절단된다. 경사 절단 또는 다른 절단들이 또한 가능할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 것과 같이 지그-재그 형태 또는 사인 형태가 반드시 필요하지는 않다. 평탄화된 영역들의 형태 및/또는 조각 패턴은 사용되는 패브릭, 의도되는 결과 또는 다른 요구조건과 관련하여 조정가능하다.
도 8a 내지 8d는 도 6과 7의 플래토들(100)뿐만 아니라 기본 코팅된 스레드 또는 웨일 부분을 포함하는 단면들을 도시한다. 웨일 부분에 코팅(102)이 제공된다. 오버코팅된 부분들(102')은 평탄화되거나 또는 매끄러워진다. 도 8d에서, 플래토(100)에 분쇄 조제(103)로서 역할을 하는 연마 광물(103)이 제공된다. 연마 광물(103)은 연마 층(102'')을 이용하여 적용된다. 도 8c와 8d에서, 분쇄 조제(103')는 평탄 부분(100) 상의 평평하거나 또는 구조화된 형성물들 내에 증착된 슬러리이다. 코팅의 조성물을 설명하면, 중합체가 바람직하다. 코팅은 표준 올리고머와 모노머 기반 아크릴 제형들, 물-팽창성 아크릴레이트들, 이중 경화 제형들뿐만 아니라 폴리우레탄 분산제 또는 유사 물질들을 기초로 할 수 있다. 게다가, 또한 자외선 경화 에폭시드들과 비닐 모노머들이 적합한 물질들이다. 그러나, 아크릴 올리고머/모노머 기반 제형들이 바람직하다.
일례로서, 제형은 20 중량% 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트(Bisphenol A Epoxy diacrylate), 5 중량% (1,6)-헥산디올디아크릴레이트(Hexanedioldiacrylate), 15 중량% 트리사이클로데칸디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecanedimethanol Diacrylate), 60 중량% 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate)로 구성될 수 있다.
대안으로서 또한 다른 형태의 아크릴레이트, 폴리에스테르, 멜라민(Melamin), 폴리우레탄 또는 폴리에테르 아크릴레이트를 포함하는 다른 조합들이 사용될 수 있다.
적절한 점성도 범위를 달성하기 위하여 반응성 시너(thinner) 또는 모노머들 중 일부는 또한 지방족 에폭시 아크릴레이트, 예를 들면 사토머(Sartomer)사의 CN512와 같은 낮은 점성의 올리고머 형태들에 의해 부분적으로 대체될 수 있다.
대안의 모노머들은 2(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트(Isobornyl acrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴(tetrahydrofurfuryl) 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, (1,6)-헥산디올디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 테트라아크릴레이트, 디-펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트뿐만 아니라, 다른 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모노머들과 같은 물질들을 포함한다. 적절한 물질들은 또한 예를 들면 N-비닐카프로락탐(vinylcaprolactam) 같은, 라디칼 중합가능 비닐모노머들일 수 있다.
코팅에서 사용되는 필러의 양과 형태는 경화 물질의 최종 성능에 강력하게 영향을 미친다. 코팅의 특성을 변형하기 위하여 다른 종류의 필러들이 사용될 수 있으며 반면에 또한 필러 재료들의 다양한 조합이 적용될 수 있다. 자외선 경화성 코팅 제형들의 경우에 제형의 경화를 보장하기 위하여 필러가 자외선을 위하여 충분히 침투가능한 것을 보증할 필요가 있다. 그러나, 만일 코팅 단계 동안에 또는 이후에 전자빔 후-경화가 적용되면, 필러는 또한 자외선에 침투할 수 없을 수 있다. 이러한 경우에 물질을 사전에 경화하고 표면 형태와 구조를 고정하기 위하여 자외선 경화가 적용되며, 반면에 전자빔 후-경화 후에 완전한 기계적 특성들이 도달된다.
필러들을 위하여 10 ㎛ 미만의 작은 입자들을 갖는 분말들이 바람직하다. 그러나 만일 적용가능하면, 더 굵은 입자들이 또한 사용될 수 있다. 필러들은 또한 코팅의 기계적 파라미터들을 미세 조정하기 위하여 블렌드(blend)들로서 사용될 수 있다. 적절한 필러들을 위한 예들은 이러한 코팅을 위하여 바람직한 활석(Talc) 또는 자외선 침투가능 필러 물질의 일례로서 알루미늄트리하이드록시드(Aluminumtrihydroxide)이다. 또한 카올린(Kaolin), 황산 칼슘(calcium sulfate) 또는 산화 알루미늄, 탄화 규소 등을 기초로 하는 연마 입자가 유사하거나 동일한 필러들이 사용될 수 있다. 필러 재료의 경도가 증가함에 따라 코팅은 일반적으로 인열(tear)과 변형에 대하여 더 취성(brittle) 행동을 나타낼 것이다.
제형에 사용되는 개시제(initiator) 시스템은 사용되는 수지 시스템에 의존한다. 일반적인 라디칼 경화 아크릴 제형을 위하여 자외선 램프의 속도, 라인 속도에 따라, 그리고 만일 전자빔 후-경화가 적용되면, 몇몇 개시제의 혼합물들이 사용될 수 있다.
자외선 선-경화 및 전자빔 후-경화를 갖는 일반적인 제형을 위하여 예를 들면, 아민 아크릴레이트(amine acrylate, 7 중량%) (Ebecryl 7100) 또는 아민 상승제(amine synergist), 예를 들면 삼급 아민(Ebecryl P116)과 조합하여 벤조페논 1-히드록시-시클로헥실페닐-케톤(Benzophenone 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone) 혼합물이 사용될 수 있다. 일부 경우에 있어서, 예를 들면 일반적으로 단지 자외선 경화 경화(hardening)와의 조합하여, 뛰어난 경화가 필요할 때, 다른 개시제들과 조합들, 예를 들면, MAPO, BAPO, 티오크산톤(thioxanthone) 및 그것들의 조합이 더 적합할 수 있다.
산 촉매 경화(hardening) 시스템들의 경우에 또는 만일 예를 들면 자외선-발광 다이오드 경화가 적용될 때, 요도늄(Iodonium)-, 설포늄(sulphonium) 및 다른 유도체들과 같은 다른 개시제 형태들과 조합들 및 예를 들면 감광제(sensitizer)들의 안트라센(anthracene) 기반 유도체들 등이 적용가능할 수 있다.
수지들의 혼합은 모든 성분이 혼합물 내에 균일하게 혼합되도록 보장하는 것을 제외하고는 어떤 특별한 주위도 필요하지 않다. 혼합 장비에 따라, 자외선-수지가 먼저 혼합될 수 있고 수지에 필러가 첨가되나, 또한 반대 순서도 적용될 수 있다.
모노머, 올리고머 및 필러 조합의 형태뿐만 아니라 그것들의 비율의 선택은 예를 들면, 감기 또는 절단과 같이 재료를 처리하기 위하여, 뒤따르는 과정 동안에 필요하거나 또는 원하는 기계적 특성들에 강하게 의존한다. 기계적으로, 코팅은 충분한 장력과 인열 저항뿐만 아니라 과정 동안에 재료를 처리하기에 충분한 가요성을 달성할 수 있는 것이 필요하다.
코팅을 클로스에 적용하는 것과 관련하여, 필러와 함께 자외선 경화 수지 제형이 이전에 설명된 것과 같이 혼합된다. 경화 방법으로서 자외선 경화가 적용되는 경우에 개시제들이 필요하다.
일 실시 예에 따르면, 플라스틱 필름 기판, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 상에 닥터 롤러(doctor roller)를 사용함으로써 수지/필러 혼합물을 확산하는 것이 실용적인 것으로 나타났다. 수지 블렌드의 코팅 두께는 이에 의해 코팅되어야만 하는 클로스의 두께에 의존한다. 바람직하게는 필름 기판 상의 코팅 두께들은 50 및 800 ㎛ 사이이고, 더 바람직하게는 약 300 ㎛의 두께가 제공된다. 그 뒤에, 경화되지 않은 수지 혼합물로 코팅된 필름은 적절한 크기의 롤러 주위에 구부러지고 클로스에 눌린다. 코팅된 클로스는 그리고 나서 자외선 방사선원 하에서 이동되고 바람직하게는 클로스의 후면으로부터 경화된다. 평평하거나 또는 캘린더 필름(calendered film)에 제품의 연마 표면 내로 전달되기 위한 표면 패턴을 제공하는 것이 가능하다.
10 : 평활 드럼
11 : 프레스 플레이트
20, 21 : 드럼
22 : 코팅제
30, 31 : 드럼
40 : 방사선원
41 : 제 2 자외선 광원
60 : 경화 유닛
100 : 플래토
101 : 웨일 부분
102 : 코팅
103 : 분쇄 조제
105 : 루프
130, 131 : 롤러
132, 133, 134, 135 : 지원 롤러
136 : 드라이브 롤러
137 : 압력 롤러
138 : 아이들 롤러
139 : 샌딩 벨트
230, 231 : 롤러
232 : 정전기 광물 코팅 유닛
233 : 제 1 건조 또는 경화 챔버
234 : 키스 롤러 코팅 유닛(134)
235 : 제 2 건조 또는 경화 챔버

Claims (22)

  1. a) 편성포 또는 직물의 개방 클로스(C)를 준비하는 단계;
    b) 상기 클로스(C)의 일 표면에 코팅(102)을 적용하는 단계를 구비하되, 상기 클로스(C)의 코팅된 표면은 하나 또는 그 이상의 평탄 부분을 가짐;
    c) 상기 클로스(C)의 코팅된 표면에 분쇄 조제(103)를 적용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 b)는:
    b1) 상기 클로스(C)의 일 표면에 상기 코팅(102)을 적용하는 단계;
    b2) 평활 소자(10)의 작동 표면에 대항하여 상기 표면을 누름으로써 상기 코팅된 표면이 적어도 일부분을 평탄화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 평활 소자(10)의 작동 표면에 상기 코팅된 표면 내에 플래토들의 패턴을 생산하기 위한 구조적 패턴이 제공되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅(102)은 개별 작은 아일랜드들의 형태로 불연속적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅(102)은 상기 단계 b) 이후에 바람직하게는 자외선 방사선 또는 열로 경화되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 b)는 하나 또는 그 이상의 평탄 플래토(100)를 생산하기 위하여 상기 코팅된 표면을 샌딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로스(C)는 상기 단계 a)와 b) 사이에서 함침되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로스(C)에 코팅되려는 표면의 반대편 표면 상에 위치되는 돌출 루프들 및/또는 스레드들이 제공되고, 상기 루프들 및/또는 스레드들은 상기 클로스(C)의 스레드들로부터 기원하며, 상기 코팅(102)은 상기 돌출 루프들 및/또는 스레드들이 실질적으로 상기 코팅이 없는 것과 같이 적용되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅(102)은 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  10. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 소자(10)는 평활 드럼인 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  11. 제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분쇄 조제(103)는 상기 클로스의 평탄 부분들(100) 상의 샌딩 형성물들 내로 증착되는 슬러리인 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 연마제는 연마 공구의 각각의 표면 상에 폼으로 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  13. 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 연마제는 연마 공구의 각각의 표면 상에 벨로어로 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제의 제조 방법.
  14. 개방 클로스(C)를 갖는 가요성 연마제 있어서,
    코팅된 표면이 적어도 부분적으로 분쇄 조제(103)가 제공되는 하나 또는 그 이상의 평탄 영역을 갖는 것과 같이 상기 클로스(C)의 표면에 코팅(102)이 제공되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 클로스(C)의 코팅된 표면(102)은 홈들의 패턴 또는 돌출 평탄 플래토들(100)을 포함하는 조각 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  16. 제 14항 또는 15항에 있어서, 상기 코팅(102)은 개별 작은 아일랜드들의 형태로 불연속적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  17. 제 14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅된 표면은 하나 또는 그 이상의 평탄 플래토(100)를 생산하기 위하여 샌딩되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  18. 제 14항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로스(C)는 함침되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  19. 제 14항 내지 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로스(C)에 코팅되려는 표면의 반대편 표면 상에 위치되는 돌출 루프들 및/또는 스레드들이 제공되고, 상기 루프들 및/또는 스레드들은 상기 클로스(C)의 스레드들로부터 기원하며, 상기 돌출 루프들 및/또는 스레드들은 실질적으로 상기 코팅이 없는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  20. 제 14항 내지 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분쇄 조제(103)는 상기 클로스의 평탄 표면들(100) 상에 샌딩 형성물들로서 증착되는 슬러리인 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  21. 제 14항 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 연마제는 연마 공구의 각각의 표면 상에 폼으로 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
  22. 제 14항 내지 21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 연마제는 연마 공구의 각각의 표면 상에 벨로어로 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 가요성 연마제.
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