KR20170138309A - 연마시트 - Google Patents

Abstract

연마시트를 개시한다.
이러한 연마시트는, 유연성을 갖는 수지 기재층과, 상기 수지 기재층 상에 접착력을 발생할 수 있도록 형성되는 접착층과, 상기 접착층의 접착력에 의해 상기 수지 기재층 상에 배치되며 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들이 서로 혼합된 상태로 형성되는 복합 연마층과, 상기 복합 연마층의 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들을 잡아주는 상태로 상기 접착층 상에 형성되는 수지 바인더층, 및 상기 수지 기재층과 상기 수지 바인더층의 유연성이 유지되는 상태로 형태 안정성을 부여하기 위한 보강막을 구비한 보강심재층을 포함한다.

Description

연마시트{ABRASIVE SHEET}

본 발명은 연마시트에 관한 것이다.

차량이나, 목재 등의 표면 연마 처리 작업에 사용되는 연마시트는 대부분 종이나 합성수지 필름과 같은 기재(backing material)로 이루어지는 기재층을 갖도록 형성된다.

이러한 기재층은 연마재가 부착 고정되기 위한 일종의 바닥재 역할을 할 뿐만 아니라, 기재 자체의 강도(强度)나 유연성에 따라 연마시트의 연삭 성능과 내구성에 영향을 미치는 중요한 구성요소로 알려져 있다.

특히, 기재가 스티프(STIFF)한 특성을 가질수록 연삭력과 내구성 확보 측면에서는 바람직하지만, 피처리면과 접촉시 표면 적응성이 좋지 못하여 표면 거칠기 품질이 저하되는 현상을 초래할 수 있다.

이와 같이 종이나 필름을 기재로 사용하는 연마시트의 단점을 보완한 연마시트 구조로는, "등록특허공보 제10-0235572호."가 있다.

하지만, 상기 등록특허공보 제10-0235572호에 개시된 연마시트는, 가요성(可撓性) 수지막과 수지층이 각각 제공되어 이들에 의해 연마입자층의 표면 적응성(유연성)은 확보할 수 있지만, 가요(可撓) 특성에 의해 만족할 만한 연삭력과 내구성을 기대하기 어렵다.

그러므로, 상기한 종래기술에 의한 연마시트는, 연마입자층의 표면 적응성(유연성) 확보에 따른 표면 거칠기 품질은 높일 수 있지만, 시트의 유연성에 의해 연삭력과 내구성이 저하되는 현상을 감수해야 하는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은, 피처리면의 표면 거칠기(Surface roughness) 품질은 물론이거니와, 만족할 만한 연삭력과 시트 내구성도 확보할 수 있는 연마시트를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

유연성을 갖는 수지 기재층;

상기 수지 기재층 상에 접착력을 발생할 수 있도록 형성되는 접착층;

상기 접착층의 접착력에 의해 상기 수지 기재층 상에 배치되며 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들이 서로 혼합된 상태로 형성되는 복합 연마층;

상기 복합 연마층의 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들을 잡아주는 상태로 상기 접착층 상에 형성되는 수지 바인더층; 및

상기 수지 기재층과 상기 수지 바인더층의 유연성이 유지되는 상태로 형태 안정성을 부여하기 위한 보강막을 구비한 보강심재층;

을 포함하는 연마시트를 제공한다.

이와 같은 본 발명은, 수지 기재층과 수지 바인더층에 의해 유연성이 확보될 수 있는 상태로 복합 연마층이 제공되므로, 연삭 작업시 유연성 확보에 따른 표면 적응성을 높여서 안정적인 표면 거칠기 품질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 수지 기재층 및 수지 바인더층의 유연성이 유지되는 상태로 형태 안정성을 부여하기 위한 보강심재층을 구비하고 있으므로, 연마시트의 유연성 확보에 따라 발생될 수 있는 문제점(연마력 및 내구성 저하)들을 개선할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 연삭 성능은 물론이거니와, 만족할 만한 내구성도 확보할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마시트의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 연마시트의 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 연마시트의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 4는 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들로서, 일실시 예에 따른 연마시트는, 수지 기재층(2), 접착층(4), 복합 연마층(6), 수지 바인더층(8), 및 보강심재층(10)을 포함한다.

수지 기재층(2)은 연마시트의 바닥재(베이스) 역할을 하는 것으로서, 특히 종이나 필름과 같은 별도의 기재를 사용하지 않고, 수지 원료(A)에 의해 유연성을 갖는 층 구조를 이루도록 형성된다.

수지 기재층(2)의 수지 원료(A)는 예를 들어, 폴리우레탄 수지, 또는 에폭시 수지, 니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중에서 어느 하나를 선정하여 사용할 수 있으며, 이들 중에서 폴리우레탄 수지나, 니트릴부타디엔 고무를 사용하면 유연성 확보에 더욱 바람직하다.

즉, 수지 기재층(2)은 수지 원료(A)를 통상의 방법으로 도포 및 건조(또는 경화) 시키는 과정을 거치면서 도 1에서와 같은 층 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

접착층(4)은 후술하는 복합 연마층(6)을 접착력으로 수지 기재층(2) 상에 부착 상태로 고정시킬 수 있도록 형성된다.

접착층(4)은 도 1에서와 같이 수지 기재층(2)의 양쪽면 중에서 어느 한쪽 면을 덮는 상태의 층 구조를 이루도록 형성될 수 있다.

접착층(4)의 접착 원료(B)는 에폭시 수지, 또는 페놀 수지, 아크릴 수지 중에서 어느 하나를 선정하여 사용할 수 있으며, 통상의 방법으로 도포 및 건조(또는 경화) 시키는 과정을 거치면서 도 1에서와 같이 수지 기재층(2) 측에 형성될 수 있다.

복합 연마층(6)은 접착층(4)의 접착력에 의해 고정되면서 수지 기재층(2) 상에 층을 이루는 상태로 형성된다.

복합 연마층(6)은 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, 통상의 정전기 부착방식에 의해 수지 기재층(2) 상에 연마재들이 균일하게 분포되면서 접착층(4)의 접착력에 의해 고정 부착되는 상태로 형성될 수 있다.

특히, 복합 연마층(6)은 한층 향상된 연삭 성능(연삭력과 표면 거칠기)을 구현하기 위하여 연마 입자(粒子)의 입도(粒度) 크기가 서로 다른 두 가지의 연마재가 사용될 뿐만 아니라, 이들이 서로 특정 범위 내의 비율로 혼합된 상태로 형성된다.

즉, 복합 연마층(6)은 도 1 내지 도 2에서와 같이 입도 크기가 서로 다른 제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)를 각각 구비하고, 이 제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)가 서로 혼합된 상태로 형성될 수 있다.

제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)는 알루미나, 또는 실리콘 카바이드, 가넷, 규조토의 연마 입자들 중에서 어느 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)는 표준 연마 규격 ANSI #240 내지 #3000 범위 내의 입도 크기를 갖는 연마 입자들 중에서 입도 크기가 서로 다른 두 가지 타입의 연마 입자를 선정하여 사용할 수 있다.

그리고, 제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)는 전체 혼합량을 100으로 기준할 때, 각각 30% 내지 70% 범위 내로 혼합될 수 있다. 만일, 상기한 혼합 비율을 벗어나면 제1 연마재(C), 또는 제2 연마재(D) 중에서 어느 한쪽 편의 연마 특성이 크게 부각될 수 있으므로 균일하고 안정적인 연삭 성능을 기대하기 어렵다.

도 3을 참조하면, 복합 연마층(6)은 필러재(E, filler)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

필러재(E)는 제1 연마재(C) 및 제2 연마재(D)의 연마 입자들과 서로 이형성을 갖는 필러재 중에서 사용할 수 있으며, 예를 들어, Zn-st(Zinc-stearate), 또는 Al-st(Aluminium-stearate), Ba-st(Barium-stearate), Talc 중에서 어느 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

필러재(E)는 제1 연마재(C)와 제2 연마재(D)의 혼합시 함께 혼합되어 도 3에서와 같이 연마 입자들의 돌출 부분에 제공될 수 있으며, 통상의 코팅 작업(예: top coating, size coating)에 의해 마감 처리될 수 있다.

이와 같이 필러재(E)가 제공되면, 연삭 작업시 제1 연마재(C) 및 제2 연마재(D)의 돌출 부분이 로딩 현상에 의해 가려지는 것을 억제하여 연삭 지속성을 한층 더 높일 수 있다.

수지 바인더층(8)은 접착층(4) 상에서 유연성이 부여되는 상태로 복합 연마층(6)의 제1 연마재(C) 및 제2 연마재(D)를 안정적으로 잡아줄 수 있는 층 구조를 이루도록 수지 원료(F)에 의해 형성된다.

수지 바인더층(8)의 수지 원료(F)는 예를 들어, 폴리우레탄 수지, 또는 에폭시 수지, 니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중에서 어느 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

수지 바인더층(8)은 수지 원료(F)를 통상의 방법으로 도포 및 건조(또는 경화) 시키는 과정을 거치면서 도 1에서와 같은 층 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

이러한 수지 바인더층(8)은 표면 적응성이 유지될 수 있는 상태로 수지 기재층(2) 상에 복합 연마층(6)이 위치되도록 더욱 안정적으로 잡아줄 수 있다.

한편, 보강심재층(10)은 유연성을 갖도록 형성되는 수지 기재층(2) 및 수지 바인더층(8)의 형태 안정성을 부여하고, 복합 연마층(6)의 고정 결속력을 확보할 수 있는 보강 구조를 제공할 수 있도록 형성된다.

보강심재층(10)은 보강막(G)을 구비하고, 이 보강막(G)은 탄성 및 유연성을 갖는 메쉬(mesh), 또는 니트(knit) 타입으로 형성될 수 있다.

보강막(G)은 도 1 내지 도 2에서와 같이 수지 기재층(2)과 수지 바인더층(8) 사이의 접착층(4) 상에 배치될 수 있다.

이러한 보강심재층(10)은 보강막(G)의 물리적인 저항력(인장 방향, 전단 방향)에 의해 수지 기재층(2)과 수지 바인더층(8)의 유연성이 유지되는 상태로 내구성을 한층 더 높일 수 있는 보강 구조를 제공할 수 있다.

또한, 보강막(G)은 여러 개의 홀부(G1)들이 형성된 메쉬나, 니트 타입으로 이루어지므로, 도 3에서와 같이 각 홀부(G1)들 측에 복합 연마층(6)의 제1 연마재(C) 및 제2 연마재(D)의 연마 입자들이 안착되는 상태로 배치되어 연마 입자들의 고정력과 결속력도 한층 더 높일 수 있는 보강 구조를 제공할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 연마시트는, 착탈부재(H)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

착탈부재(H)는 도 4를 기준으로 할 때, 수지 기재층(2)의 저면에 접착력으로 부착 고정된 상태로 제공될 수 있다.

착탈부재(H)로는 벨크로 파스너를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 암,수 복합형의 벨크로 파스너를 사용할 수 있다.

이와 같이 착탈부재(H)를 구비하면, 특히 도 4에서와 같이 연삭 작업을 위한 별도의 지지용 스폰지 패드(I) 측에 연마시트를 간편하고 신속하게 부착하거나, 분리할 수 있는 편의성을 확보할 수 있다.

다음으로 본 발명의 일실시 예에 따른 연마시트의 연삭 성능을 실험한 결과를 아래의 표 1 내지 표 2에 나타내고 있다.

본 실험에서 비교대상 1 내지 2는 필름 기재, 또는 수지 기재층(무기재)을 가지며 단일의 표준 연마 규격(#400)이 적용된 일반적인 연마시트를 사용하였고, 반면 타입 1 내지 타입 6은 본 발명의 복합 연마층을 괄호 안의 표기(예: 제1 및 제2 연마재의 표준 연마 규격, 제1 및 제2 연마재의 혼합 비율)대로 각각 형성한 다음, 동일한 실험 조건 하에서 연삭량(연삭 지속성)과, 표면 거칠기 품질을 실험한 것이다.

*실험 조건

연삭장치: Orbital Sanding Machine, 연삭시간: 1분/1회, 피처리재: Dupont사 Surfacer

[표 1] 연삭량

[표 2] 표면 거칠기

표 1 내지 표 2의 실험 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 타입 1 내지 타입 6은 비교대상 1 및 2와 비교할 때, 전반적으로 연삭량은 많으면서 표면 거칠기는 서로 비슷한 수준으로 나타나고 있다.

특히, 본 발명의 타입 3은 표면 거칠기 측면에서 우수한 특성을 나타내었고, 타입 6은 필러재가 더 포함된 것으로서 연삭력과 연삭 지속성 측면에서 우수한 특성을 나타내었다.

그러므로, 본 발명은 기존의 연마시트들을 사용한 비교대상들과 비교할 때, 안정적인 표면 거칠기 품질을 유지하면서 만족할 만한 연삭력도 확보할 수 있는 것임을 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명은 표면 거칠기 품질 및 연삭 성능을 안정적으로 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 보강심재층(10)의 보강 기능에 의해 시트 내구성도 한층 더 향상된 연마시트 구조를 제공할 수 있다.

2: 수지 기재층 4: 접착층 6: 복합 연마층
8: 수지 바인더층 10: 보강심재층 C: 제1 연마재
D: 제2 연마재

Claims (9)

1. 유연성을 갖는 수지 기재층;
   상기 수지 기재층 상에 접착력을 발생할 수 있도록 형성되는 접착층;
   상기 접착층의 접착력에 의해 상기 수지 기재층 상에 배치되며 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들이 서로 혼합된 상태로 형성되는 복합 연마층;
   상기 복합 연마층의 제1 연마재와 제2 연마재의 연마 입자들을 잡아주는 상태로 상기 접착층 상에 형성되는 수지 바인더층; 및
   상기 수지 기재층과 상기 수지 바인더층의 유연성이 유지되는 상태로 형태 안정성을 부여하기 위한 보강막을 구비한 보강심재층;
   을 포함하는 연마시트.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수지 기재층은,
   폴리우레탄 수지, 또는 에폭시 수지, 니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중에서 어느 하나의 층으로 이루어지는 연마시트.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 접착층은,
   에폭시 수지, 또는 페놀 수지, 아크릴 수지 중에서 어느 하나의 층으로 이루어지는 연마시트.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수지 바인더층은,
   폴리우레탄 수지, 또는 에폭시 수지, 니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중에서 어느 하나의 층으로 이루어지는 연마시트.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 복합 연마층은,
   상기 제1 연마재의 연마 입자와, 상기 제2 연마재의 연마 입자가 서로 다른 입도(粒度) 크기를 갖는 상태로 혼합 형성되는 것을 특징으로 하는 연마시트.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 연마재 및 상기 제2 연마재는,
   표준 연마 규격(ANSI) #240 내지 #3000 범위 내의 입도 크기를 갖는 연마 입자들 중에서 각각 선정되어 사용되는 연마시트.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 연마재 및 상기 제2 연마재는,
   각각 30% 내지 70% 범위 내로 서로 혼합되는 연마시트.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 복합 연마층은, 필러재를 더 포함하며,
   상기 필러재는,
   Zn-st 필러재, 또는 Al-st 필러재, Ba-st 필러재, Talc 필러재 중에서 어느 하나를 선정하여 사용하고, 상기 제1 연마재 및 상기 제2 연마재의 연마 입자들의 외부면 상에 배치되는 연마시트.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 연마시트는, 착탈부재를 더 포함하며,
   상기 착탈부재는,
   벨크로 파스너를 사용하고, 상기 수지 기재층 측에 부착 고정되는 상태로 배치되는 연마시트.

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