KR20190055224A

KR20190055224A - 연마 물품 제조 시스템

Info

Publication number: KR20190055224A
Application number: KR1020197012321A
Authority: KR
Inventors: 아론 케이 니에나버; 존 티 보덴; 조셉 비 에켈; 스티븐 제이 케이퍼트; 마이클 알 베리건
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-05-22
Also published as: US20190262974A1; EP3519136A4; CN109789536A; WO2018063958A1; EP3519136A1

Abstract

일부 예에서, 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구로서, 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 공동의 각각은 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구를 통해 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작은, 생산 공구; 연마 입자로서, 각 입자의 일부분이 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 돌출되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치된, 연마 입자; 및 외부 표면을 갖는 전달 롤을 포함하며, 생산 공구는 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 안내되는, 연마 입자 전달 시스템.

Description

연마 물품 제조 시스템

본 발명은 연마 입자를 포함하는 연마 물품, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

연마 물품은 일반적으로 결합제 내에 보유된 연마 입자들("그레인"(grain)으로도 알려져 있음)을 포함한다. 다양한 유형의 연마 물품의 제조 동안, 형상화된 연마 입자들은 배향된 방식으로(예를 들어, 정전 코팅에 의해 또는 일부 기계적 배치 기술에 의해) 결합제 재료 전구체 상에 침착된다. 전형적으로, 형상화된 연마 입자들의 가장 바람직한 배향은 배킹(backing)의 표면에 실질적으로 수직이다.

코팅된 연마 물품(예를 들어, 사포)에서, 배킹은 비교적 치밀한 평면 기재(substrate)이다. 제1 결합제 재료 전구체를 함유하는 메이크(make) 층 전구체(또는 메이크 코트)가 배킹에 적용되고, 형상화된 연마 입자들이 이어서 메이크 층 전구체 내에 부분적으로 매립된다. 일부 실시 형태에서, 특정 샌딩 또는 연삭 응용을 위해 선택된 형상을 갖는 형상화된 연마 입자들이 바람직한 배향으로 메이크 층 전구체 내에 매립된다. 입자를 배향하는 적합한 기술에는, 예를 들어 정전 코팅 또는 기계적 배치 기술이 포함된다.

이어서, 제2 결합제 재료 전구체를 함유하는 사이즈(size) 층 전구체(또는 사이즈 코트)가 적어도 부분적으로 경화된 메이크 층 전구체 및 배향된 형상화된 연마 입자들 상에 오버레이될(overlaid) 때, 메이크 층 전구체는 배향된 형상화된 연마 입자를 보유하도록 적어도 부분적으로 경화된다. 이어서, 사이즈 층 전구체 및 메이크 층 전구체는 필요하다면 추가로 경화되어 코팅된 연마 물품을 형성할 수 있다.

본 명세서에 기재된 바와 같이, 본 발명의 예는, 예를 들어 수지 코팅된 배킹 또는 다른 기재에 접착된 연마 입자를 포함하는 연마 물품을 제조하기 위한 시스템 및 기술에 관한 것이다. 일부 예에서, 입자 전달 시스템은 생산 공구(production tool)의 공동 내에 제거가능하게 배치된 연마 입자를, 연마 입자를 전달하는 것이 바람직한 수지 코팅된 배킹 또는 다른 기재로 전달하도록 구성될 수 있다. 연마 입자는 원하는 배향 및 패턴으로 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치될 수 있다.

후술되는 바와 같이, 생산 공구는 분배 표면 및 이 분배 표면 반대편의 후방 표면을 포함할 수 있다. 각각의 공동은 생산 공구를 통해 분배 표면 내의 제1 개구로부터 생산 공구의 후방 표면 내의 제2 개구까지 연장될 수 있으며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작다. 연마 입자의 형상 및 크기에 대한 생산 공구 내의 개구의 형상 및 크기는 연마 입자가 각각의 공동 내에 제거가능하게 배치되는 동안 연마 입자의 각각의 일부분이 생산 공구의 하부 표면으로부터 돌출되게 한다.

입자 전달 공정 동안, 생산 공구는, 생산 공구의 후방 표면이 전달 롤에 인접하고 전달 롤의 외부 표면이 생산 공구의 각각의 공동 내에서 연마 입자의 돌출 부분에 접촉하도록 제1 웨브 경로를 따라 안내될 수 있다. 외부 표면으로부터 돌출 부분으로의 접촉은 각각의 공동에 배치된 입자를 변위시킨다. 일부 예에서, 입자의 변위는 입자가 공동 밖으로 생산 공구의 분배 표면에 인접한 기재(예를 들어, 수지 코팅된 배킹) 상으로 전달되게 할 수 있다.

일 예에서, 본 발명은,

분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구로서, 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 공동의 각각은 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구를 통해 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작은, 생산 공구;

연마 입자로서, 연마 입자의 각 입자의 일부분이 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 돌출되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치된, 연마 입자; 및

외부 표면을 갖는 연마 입자 전달 롤을 포함하는, 연마 입자 전달 시스템에 관한 것이며, 생산 공구는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 안내된다.

다른 예에서, 본 발명은 연마 입자를 전달하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은

분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구를 제공하는 단계로서, 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 공동의 각각은 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구를 통해 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작고; 연마 입자는 연마 입자의 각 입자의 일부분이 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 돌출되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 단계; 및

생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 생산 공구를 안내하는 단계를 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점이 상세한 설명뿐만 아니라 첨부된 청구범위를 고려할 때 추가로 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 예에 따른 예시적인 연마 입자 전달 시스템을 예시하는 개념도이다.
도 2는 생산 공구의 공동 내에 배치된 예시적인 연마 입자를 예시하는 개념도이다.
도 3은 전달 롤의 외부 표면에 접촉해 있는 도 2의 예시적인 연마 입자를 예시하는 개념도이다.
도 4는 인접한 기재로 전달되는 예시적인 연마 입자를 예시하는 개념도이다.
도 5는 예시적인 생산 공구를 평면도로 예시하는 개념도이다.
도 6은 단면 A-A를 따른 도 5의 예시적인 생산 공구의 단면도를 예시하는 개념도이다.
도 7은 생산 공구의 공동 내에 배치된 다른 예시적인 연마 입자를 예시하는 개념도이다.
본 명세서 및 도면에서의 도면 부호의 반복된 사용은 본 발명의 동일한 또는 유사한 특징부 또는 요소를 나타내도록 의도된다. 본 발명의 원리의 범주 및 사상에 속하는 다수의 다른 변형 형태 및 실시 형태가 당업자에 의해 창안될 수 있음을 이해하여야 한다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 예는, 예를 들어 수지 코팅된 배킹 또는 다른 기재에 접착된 연마 입자들을 포함하는 연마 물품을 제조하기 위한 시스템 및 기술에 관한 것이다.

형상화된 연마 입자들은, 입자들이 최적의 절삭 구성에 대한 특정 패턴 및 배향을 유지하도록, 접착제 수지 코팅된 기재 표면으로 전달될 수 있다. 패턴 및 배향은 느슨한 연마 입자들로 충전된 공동들을 포함하는 패턴화된 전달 공구("생산 공구"로도 지칭됨)를 이용하여 달성될 수 있다. 이어서, 전달 공구는 전도되어 입자들이 중력 하에서 분배 표면으로부터 공동 밖으로 수지 코팅된 기재의 대향 표면 상으로 낙하하게 할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 공구의 분배 표면으로부터 수지 코팅된 기재의 표면 상으로 낙하하기보다는, 예컨대 기계적 힘 및/또는 정적인 힘으로 인해 연마 입자들 중 적어도 일부가 공구의 각각의 공동들 내에 넣어질 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 예에 따르면, 생산 공구는, 연마 입자들이 각각의 공동들 내에 배치될 때 각각의 연마 입자의 일부분이 분배 표면 반대편의 공구의 후방 표면에서 개구 밖으로 연장되도록 구성될 수 있다. 전달 공정 동안, 전달 롤의 외부 표면은 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자들의 일부분과 접촉하여 공동 내에 배치된 연마 입자를 변위시킬 수 있다. 일부 예에서, 연마 입자의 변위는, 예를 들어 단독으로 또는 입자들을 각각의 공동들 밖으로 가압하는 하나 이상의 다른 힘과 조합되어, 접촉된 입자들이 생산 공구의 각각의 공동들로부터 배출되게 하거나 달리 제거되게 할 수 있다. 일부 예에서, 그러한 기술을 이용하는 것은, 예를 들어, 대향 기재로의 연마 입자들의 전달 동안, 생산 공구로부터 개별 연마 입자들을 더 효과적이고/이거나 더 정확하게 제거할 수 있게 한다. 일부 예에서, 그러한 이점은 증가된 공정 안정성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 예에 따른 예시적인 연마 입자 전달 시스템(10)을 예시하는 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 생산 공구(12), 생산 공구(12)의 각각의 공동(16)들 내에 제거가능하게 배치된 개별 연마 입자(14a, 14b, 14c)들(집합적으로, 연마 입자(14)들), 및 전달 롤(18)을 포함한다. 추가로 후술되는 바와 같이, 공동(16)들 내에 제거가능하게 배치될 때, 연마 입자(14a, 14b, 14c)의 일부분이 생산 공구(12)의 후방 표면(24) 내의 제2 개구(26)를 통해 돌출된다. 생산 공구(20)가 웨브 경로(20)를 따라 안내될 때, 전달 롤(18)의 외부 표면(19)은, 예를 들어 도 1의 연마 입자(14b)에 대해 도시된 바와 같이, 연마 입자의 이러한 돌출 부분과 접촉하여 연마 입자를 변위시킨다. 연마 입자의 변위는 생산 공구 내의 공동으로부터 연마 입자를 제거하는 데 도움이 되거나 그렇지 않으면 제거할 수 있다.

도 1에 도시된 입자(14)들의 상대적인 크기는 예시의 편의를 위해 일부 실시 형태의 상대적인 크기로부터 확대되었다. 또한, 설명으로부터 명백한 바와 같이, 도 1에 도시된 생산 공구(12)의 도면은 (예를 들어, 웨브 경로(20)를 따라 전달 롤(18)의 외부 표면(18)과 접촉하지 않는 생산 공구(12)의 부분에서) 각각의 공동(16)들 내의 입자(14)들의 배치뿐만 아니라 (예를 들어, 웨브 경로(20)를 따라 전달 롤(18)의 외부 표면(18)과 접촉하는 생산 공구(12)의 일부분에서) 입자(14)들 중 하나를 포함하지 않는 공동(16)들을 예시하기 위한 x-z 평면의 단면도이다.

연마 입자 전달 시스템(10)은 연마 물품을 제조하기 위한 더 큰 시스템에 이용될 수 있다. 예를 들어, 연마 입자 전달 시스템(10)은, 웨브 경로(20)를 따라 전달 롤(18) 주위로 안내되기 전에, 생산 공구(12)로 연마 입자를 공급하도록 구성된 연마 입자 공급기와 함께 이용될 수 있다. 일부 예에서, 공급기는 과잉의 연마 입자를 공급하여, 생산 공구(20) 내의 모든 공동들이 최종적으로 연마 입자로 충전되도록 보장하는 데 도움을 줄 수 있다. 선택적으로, 연마 입자들을 생산 공구(12)의 분배 표면(22) 상에서 움직이게 하기 위해 그리고 연마 입자(14)들을 배향시키거나 공동(16)들 내로 활주시키는 데 도움을 주기 위해, 충전 보조 부재가 연마 입자 공급기 뒤에 제공될 수 있다. 연마 입자들을 기재, 예를 들어 수지 코팅된 배킹으로 전달하기 위해 본 명세서에 기재된 연마 입자 시스템(10)의 예를 이용할 수 있는 연마 물품 제조 시스템의 예는 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함된 국제특허 공개 WO2015/100220호에 기재된 예 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 예들이 고려된다.

도 5는 생산 공구(12)의 예를 평면도로 예시하는 개념도, 즉 생산 공구(12)의 분배 표면(22)의 도면이다. 도시된 바와 같이, 생산 공구(12)는 그 내부에 d를 한정하도록 형성된 복수의 별개의 공동(16)(단지 2개의 개별 공동(16)만 표지됨)을 포함한다. 본 명세서의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 복수의 공동(16)은 그 내부에 수용될 의도된 연마 입자에 대해 상보적인 형상을 가질 수 있다. 예시의 편의를 위해, 생산 공구(12)는 생산 공구(12)에서 한정된 교차-웨브(cross-web) 방향의 한 줄당 3개의 공동(16)의 비교적 간단한 배열을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 생산 공구(12)에서의 공동(16)들의 배열 및 형상은 본 명세서에 기재된 방식으로 생산 공구(12)로부터 다른 기재의 표면으로 전달되는 연마 입자(14)들의 원하는 패턴 및 배향에 기초하여 선택될 수 있다.

도 6은 단면 A-A를 따른 도 5의 예시적인 생산 공구의 단면도를 예시하는 개념도이다. 도시된 바와 같이, 공동(16)은 분배 표면(22)의 제1 개구(28)로부터 생산 공구(12)를 통해 생산 공구(12)의 후방 표면(24)의 제2 개구(26)까지 연장된다.

예를 들어, 원하는 형상 및 크기를 갖는 입자(14)들이 제1 개구(28) 및 제2 개구(26) 둘 모두를 통과하여 떨어지거나 너무 커서 제1 개구(28) 및 제2 개구(26) 내에 끼워지지 않는 것보다는 공동(16) 내에 제거가능하게 배치될 수 있도록, 제2 개구(26)는 제1 개구보다 더 작을 수 있다. 예시된 예에서, 제1 및 제2 개구(28, 26)는, 제1 개구(28)의 폭(42)이 제2 개구(26)의 폭(40)보다 더 크도록 제1 개구(28)로부터 제2 개구(26)까지 연장되는 벽들이 내향으로 테이퍼 형성된 (x-y 축 평면을 따라 취해진) 직사각형 단면을 가질 수 있다. 생산 공구 내의 공동(16)들에 적합한 형상 및 크기는 국제특허 공개 WO2015/100220호에 기재된 것들을 포함할 수 있다. 생산 공구의 분배 표면 및 후방 표면의 공동들의 각각의 개구는 직사각형이지만, 이는 필수 요건은 아니다. 캐리어 부재 내의 공동들의 길이, 폭, 및 깊이는 일반적으로 그와 함께 사용되도록 의도되는 연마 입자들의 크기 및 형상에 의해 적어도 부분적으로 결정될 것이다. 예를 들어, 도 1, 도 2 및 도 7에서의 입자의 두 면은 공동의 인접한 면들에 닿거나 접촉해 있지 않은 것으로 도시되어 있지만(예컨대, 단면도에서 도시되지 않은 입자의 다른 면은 공동과 접촉해 있을 수 있기 때문에), 입자가 공동 내에 제거가능하게 배치되는 경우, 입자의 적어도 일부분이 하나 이상의 공동 벽과 접촉해 있을 수 있다. 접촉은 중력, 진공, 또는 입자에 작용하는 다른 힘의 결과일 수 있다.

본 명세서에 기재된 바와 같이, 연마 입자(14)들은 기재, 예컨대 수지 코팅된 배킹의 표면으로의 나중의 전달을 위해 생산 공구(20)의 적어도 일부 공동(16)들 내로 도입될 수 있다. 연마 입자들은 임의의 적합한 기술을 사용하여 생산 공구의 공동들 내에 배치될 수 있다. 예는 분배 표면이 위를 향한 채로 생산 공구가 배향된 상태에서 연마 입자들을 생산 공구 상으로 낙하시킨 다음에, 입자들이 공동 내로 떨어지게 하기에 충분히 입자들을 교반시키는 것을 포함한다. 적합한 교반 방법의 예는 브러싱(brushing), 취입(blowing), 진동, 진공 인가(후방 표면에 개구를 갖는 공동들을 갖는 캐리어 부재의 경우), 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 전형적인 사용 중, 연마 입자들은 생산 공구 내의 공동들 중 적어도 일부, 바람직하게는 50, 60, 70, 80, 90% 이상 또는 심지어 100% 내에 제거가능하게 배치된다.

본 발명의 예에 따르면, 연마 입자가 생산 공구의 공동 내에 제거가능하게 배치되는 경우, 입자의 일부분이 생산 공구의 후방 표면으로부터 공동의 제2 개구 밖으로 돌출될 수 있다. 그러한 배열은 원하는 연마 입자의 형상 및 크기에 대한 공동의 형상 및 크기에 기초하여 달성될 수 있다.

일 예로서, 도 2는 도 1에 도시된 입자(14a)의 확대도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 입자(14a)는 생산 공구(12)의 개별 공동(16) 내에 배치된다. 입자(14a)의 일부분(34)은 제2 개구(26)를 통해 생산 공구(12)의 후방 표면(24)으로부터 돌출된다. 생산 공구가 웨브 경로(20)를 따라 안내될 때, 입자(14a)의 돌출 부분(34)이 후속하여 전달 롤(18)의 외부 표면(19)에 접촉될 것이다. 도 2의 예에서, 입자(14a)의 일부분(34)은 후방 표면(24) 밖으로 돌출 높이(30)로 돌출된다. 돌출 높이(30)는 임의의 적합한 거리일 수 있다. 예를 들어, 돌출 높이는 공동 내에 있는 연마 입자를 변위시키도록 전달 롤의 외부 표면과의 접촉을 허용하는 적어도 약간의 최소 거리일 수 있다. 일부 예에서, 돌출 높이(30)는 약 0.001 인치 이상, 약 0.005 인치 이상, 약 0.025 인치 이상, 약 0.001 인치 내지 약 0.050 인치, 약 0.005 인치 내지 약 0.025 인치, 약 0.025 인치 내지 약 0.05 인치, 또는 약 0.001 인치 내지 약 0.005 인치일 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 입자(14b)의 확대도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 생산 공구(12)가 전달 롤(18) 위로 경로(20)를 따라 안내될 때, 공동(16) 내의 입자(14b)의 돌출 부분(34)은 전달 롤(18)의 외부 표면(19)에 접촉된다. 전달 롤(18)의 외부 표면(19)에 의한 접촉은 입자(14b)를 변위시킨다. 전달 롤의 외부 표면(19)은 입자(14b)의 돌출 부분(34)이 접촉에 의해 변위되기보다는 표면 내로 실질적으로 압축되는 것을 방지하기 위해 비교적 경질일 수 있다. 도 3의 예에서, 입자(14b)의 변위는, 예를 들어, 생산 공구(34)가 전달 롤(18) 위로 안내될 때 외부 표면(19)이 생산 공구(34)의 후방 표면(24)과 접촉해 있는 것에 근거하여, 입자(14b)의 일부분(34)이 생산 공구(34)의 후방 표면(24)으로부터 더 이상 돌출되지 않도록 z-축 방향으로의 공동(16) 내의 입자(14b)의 상대적인 위치를 상승시키는 것을 포함한다.

일부 예에서, 연마 입자(14b)의 변위는 연마 입자가 분배 표면(22)으로부터 약 0.001 인치 이상, 약 0.01 인치 이상, 약 0.001 인치 내지 약 0.025 인치, 또는 약 0.010 인치 내지 약 0.020 인치 돌출되게 할 수 있다.

일부 예에서, 연마 입자(14b)의 변위는 공동(16)의 부피에 대하여 연마 입자(34)를 재위치시킬 수 있다.

일부 예에서, 연마 입자(14b)의 변위는, 단독으로 또는 다른 힘, 예를 들어 중력, 또는 진공력 중단과 조합되어, 연마 입자(34)가 공동(16)으로부터 배출되게 하거나 달리 제거되게 할 수 있다.

일부 예에서, 입자(14b)가 전달 롤(18)과의 접촉 없이, 예컨대, 기계적 힘 및/또는 정적인 힘으로 인해 공동(16) 내에 배치된 채로 유지되어 있을 경우에, 연마 입자(14b)의 변위는 공동(16)으로부터 입자(14b)를 제거할 수 있다.

도 4를 참조하면, 돌출 부분(34)과 전달 롤(18)의 외부 표면(19) 사이의 접촉으로 인한 연마 입자(14b)의 변위는 생산 공구의 분배 표면(22)에 대향하여 위치된 배킹(36) 상의 코팅된 수지 층(38)에 입자(14b)의 대향 표면이 접촉하게 한다. 도시된 바와 같이, 그러한 접촉은 입자(14b)의 위치가 분배 표면(22) 밖으로 z-축 방향으로 대체로 증가된 결과일 수 있다. 수지 층(38)과의 접촉은 입자(14b)를 수지 층(38)을 통해 배킹(36)에 접착시킴으로써 입자(14b)를 수지 코팅된 배킹으로 전달하기에 충분할 수 있다.

도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 일부 예에서, 연마 입자(14b)는 유리하게는 수지 코팅(38)이 생산 공구(12)의 분배 표면(22)과 접촉하게 됨이 없이 공동(16)으로부터 수지 코팅된 배킹(36)으로 전달될 수 있다. 대신에, 도 4에 도시된 바와 같이, 수지 코팅(28)과 분배 표면(22)은 간극(40)에 의해 분리된다. 그러한 구성은 공구 벨트 상으로의 수지 전달을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 일부 예에서, 간극(40)은 전달 롤(18)의 외부 표면(19)을 사용하여 도 4에 도시된 입자(14b)의 상향 지지를 제공함으로써 달성될 수 있다. 삼각형의 편평한 표면이 또한 수지 코팅된 배킹에 맞닿게 될 수 있기 때문에, 생산 공구의 분배 표면 그 자체는 수지 코팅된 배킹에 대해 가압될 수 없을 것이다. 일부 예에서, 간극(40)은 0 인치 초과, 약 0.001 인치 이상, 약 0.005 인치 이상, 0 인치 초과 내지 약 0.050 인치, 약 0.001 인치 내지 약 0.050 인치, 또는 약 0.005 인치 내지 약 0.025 인치일 수 있다. 다른 예에서, 수지 코팅(28)과 분배 표면(22) 사이에 간극이 없을 수 있고, 분배 표면(22)과 수지 코팅(28)은 서로 접촉할 수 있다. 일부 예에서, 분배 표면(22) 및 수지 코팅(28)이 간극(40) 없이 서로 접촉하는 구성을 위해 페놀계 감압 접착제가 수지 코팅(28)으로서 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 입자(14a)는 또한 생산 공구(12)의 공동(16) 내에 제거가능하게 배치될 때 분배 표면(22)으로부터 높이(32)로 돌출될 수 있다. 일부 예에서, 돌출 높이(30)는 약 0.001 인치 이상, 약 0.005 인치 이상, 약 0.001 인치 내지 약 0.025 인치, 또는 약 0.005 인치 내지 약 0.025 인치일 수 있다.

도 7을 참조하면, 입자(14a)는 또한 생산 공구(12)의 공동(16) 내에 제거가능하게 배치될 때 분배 표면(22) 내로 거리(42)로 함몰될 수 있다. 일부 예에서, 함몰 거리(42)는 약 0.001 인치 이상, 약 0.002 인치 이상, 약 0.001 인치 내지 약 0.025 인치, 또는 약 0.002 인치 내지 약 0.010 인치일 수 있다.

다른 예로서, 입자(14a)는 생산 공구(12)의 공동(16) 내에 제거가능하게 배치될 때 분배 표면(22)과 실질적으로 평탄할 수 있다.

본 발명의 적합한 예시적인 생산 공구는 강성 또는 가요성일 수 있지만, 바람직하게는 롤러와 같은 통상적인 웨브 취급 장치의 사용을 허용하기에 충분히 가요성이다. 바람직하게는, 생산 공구는 금속 및/또는 유기 중합체를 포함한다. 그러한 유기 중합체는 바람직하게는 성형가능하고, 낮은 비용을 가지며, 본 발명의 연마 입자 침착 공정에 사용될 때 합당한 내구성을 갖는다. 캐리어 부재를 제조하기에 적합할 수 있는, 열경화성 및/또는 열가소성일 수 있는 유기 중합체의 예에는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 가황 고무, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 플라스틱(ABS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르케톤(PEK), 및 폴리옥시메틸렌 플라스틱(POM, 아세탈), 폴리(에테르 설폰), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 조합이 포함된다.

생산 공구는 예를 들어 무한 벨트(예컨대, 도 1a에 도시된 무한 벨트(200)), 시트, 연속 시트 또는 웨브, 코팅 롤, 코팅 롤 상에 장착된 슬리브, 또는 다이의 형태일 수 있다. 생산 공구가 벨트, 시트, 웨브, 또는 슬리브의 형태이면, 그것은 접촉 표면과 비-접촉 표면을 가질 것이다. 생산 공구가 롤의 형태이면, 그것은 접촉 표면만을 가질 것이다. 본 방법에 의해 형성되는 연마 물품의 토포그래피(topography)는 생산 공구의 접촉 표면의 패턴의 역상(inverse)을 가질 것이다. 생산 공구의 접촉 표면의 패턴은 일반적으로 복수의 공동 또는 함몰부에 의해 특징지어질 것이다. 이들 공동의 개구는 예를 들어 직사각형, 반원형, 원형, 삼각형, 정사각형, 육각형, 또는 팔각형과 같은, 규칙적이거나 불규칙적인 임의의 형상을 가질 수 있다. 공동의 벽은 수직하거나 테이퍼 형성될 수 있다. 공동에 의해 형성되는 패턴은 특정 계획에 따라 배열될 수 있거나, 무작위적일 수 있다. 바람직하게는, 공동들은 서로 인접할 수 있다.

생산 공구는, 예를 들어, 하기의 절차에 따라 제조될 수 있다. 우선 마스터 공구(master tool)가 제공된다. 마스터 공구는 전형적으로 금속, 예컨대 니켈로부터 제조된다. 마스터 공구는 예를 들어 인그레이빙(engraving), 호빙(hobbing), 널링(knurling), 전기주조(electroforming), 다이아몬드 선삭(diamond turning), 또는 레이저 가공(laser machining)과 같은 임의의 통상적인 기술에 의해 제조될 수 있다. 패턴이 생산 공구의 표면 상에 요구되면, 마스터 공구는 그의 표면 상에 생산 공구에 대한 패턴의 역상을 가져야 한다. 열가소성 재료가 마스터 공구로 엠보싱되어(embossed) 패턴을 형성할 수 있다. 엠보싱은 열가소성 재료가 유동가능한 상태에 있는 동안에 수행될 수 있다. 엠보싱된 후에, 열가소성 재료는 냉각되어 고형화를 달성할 수 있다.

생산 공구는 또한 가열에 의해 연화된 이미 형성된 중합체 필름 내에 패턴을 엠보싱함으로써 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 필름 두께는 공동 깊이보다 작을 수 있다. 이는 깊은 공동을 갖는 캐리어의 가요성을 개선하는 데 유리하다.

생산 공구는 또한 경화된 열경화성 수지로 제조될 수 있다. 열경화성 재료로 제조되는 생산 공구가 하기의 절차에 따라 제조될 수 있다. 경화되지 않은 열경화성 수지가 전술된 유형의 마스터 공구에 적용된다. 경화되지 않은 수지가 마스터 공구의 표면 상에 있는 동안에, 그것은 그것이 마스터 공구의 표면의 패턴의 역상인 형상을 갖게 경화되도록 가열에 의해 경화되거나 중합될 수 있다. 이어서, 경화된 열경화성 수지가 마스터 공구의 표면으로부터 제거된다. 생산 공구는 예를 들어 아크릴레이트 우레탄 올리고머와 같은 경화된 방사선 경화성 수지로 제조될 수 있다. 방사선 경화된 생산 공구는 경화가 방사선(예컨대, 자외선 방사선)에 대한 노출에 의해 수행되는 것을 제외하고는, 열경화성 수지로 제조되는 생산 공구와 동일한 방식으로 제조된다.

생산 공구는 그것이 연마 입자를 수용하기에 충분한 깊이와 제조 공정에 사용하기에 충분한 가요성 및 내구성을 갖는 한 임의의 두께를 가질 수 있다. 생산 공구가 무한 벨트를 포함하는 경우, 약 0.5 내지 약 10 밀리미터의 생산 공구 두께가 전형적으로 유용하지만; 이는 필수 요건은 아니다.

공동은 임의의 형상을 가질 수 있고, 전형적으로 특정 응용에 따라 선택된다. 바람직하게는, 공동들 중 적어도 일부(더욱 바람직하게는 대부분, 또는 심지어 전부)가 형상화되고(즉, 특정 형상과 크기를 갖도록 개별적으로 의도적으로 가공됨), 더욱 바람직하게는 정밀하게-형상화된다. 일부 실시 형태에서, 공동은 성형 공정에 의해 형성되는 그리고 그것이 접촉하여 형성되었던 마스터 공구(예컨대, 다이아몬드 선삭된 금속 마스터 공구 롤)의 표면 토포그래피와 역상인 표면 토포그래피를 갖는 매끄러운 벽 및 예리한 모서리(angle)를 갖는다. 바람직하게는, 측벽들 중 적어도 일부가 분배 표면의 그들 각각의 공동 개구로부터 후방 표면의 제2 개구까지 내향으로 테이퍼 형성된다. 더 바람직하게는, 측벽들 모두가 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구(12)의 후방 표면의 제2 개구까지 내향으로 테이퍼 형성된다.

다양한 방법이 연마 입자를 생산 공구의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹 또는 다른 기재로 전달하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 다양한 방법은, 예를 들어, 생산 공구 내의 연마 물품의 돌출 부분이 전달 롤의 외부 표면에 접촉되어 연마 입자를 변위시키는 본 명세서에 기재된 기술과 조합하여 이용될 수 있다. 특정한 순서 없이, 다양한 방법은 다음과 같다:

1. 생산 공구 및 분배 표면이 그의 기계 방향 이동의 일부분에 걸쳐 전도되고, 연마 입자가 중력 하에서 공동 밖으로 수지 코팅된 배킹 상으로 떨어지는 중력 보조. 전형적으로, 이 방법에서, 생산 공구는 분배 표면 상에 위치된 스탠드오프(standoff) 부재(260)(도 2)를 갖는 2개의 측방향 에지 부분을 가지며, 이는 수지 코팅된 배킹 및 생산 공구 둘 모두가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라, 수지가 적용되지 않은 배킹의 2개의 서로 반대편에 있는 에지에서 수지 코팅된 배킹과 접촉하여 수지 층을 생산 공구의 분배 표면 약간 위로 유지시킨다. 따라서, 수지 코팅된 배킹 상의 수지 층의 상부 표면과 분배 표면 사이에 간극이 존재하여, 임의의 수지가 생산 공구의 분배 표면으로 전달되는 것을 회피한다. 일 실시 형태에서, 수지 코팅된 배킹은 수지가 없는 2개의 에지 스트립과 수지 코팅된 중간 섹션을 갖는 한편, 분배 표면은 배킹의 수지가 없는 에지들과의 접촉을 위해 생산 공구의 종방향으로 연장되는 2개의 융기된 리브(rib)를 가질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 연마 입자 전달 롤은 롤의 양 단부 상의 2개의 융기된 리브 또는 링(ring) 및 더 작은 직경의 중간 섹션을 가질 수 있으며, 생산 공구가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 생산 공구는 연마 입자 전달 롤의 더 작은 직경의 중간 섹션 내에 수용된다.

연마 입자 전달 롤 상의 융기된 리브 또는 단부 링은 수지 코팅된 배킹의 수지 층을 분배 표면 위로 들어올려, 2개의 표면들 사이에 간극이 존재하게 된다. 대안적으로, 생산 공구 표면 상에 분포되는 융기된 포스트(post)들이 2개의 표면들 사이의 간극을 유지시키는 데 사용될 수 있다.

2. 연마 입자 전달 롤 또는 생산 공구가 연마 입자를 공동 밖으로 그리고 수지 코팅된 배킹 상으로 흔들어 떨어뜨리기 위해 초음파 디바이스와 같은 적합한 공급원에 의해 진동되는 진동 보조.

3. 생산 공구 내의 각각의 공동이 2개의 개방 단부를 갖거나, 후방 표면 또는 전체 생산 공구가 적합하게 다공성이고, 연마 입자 전달 롤이 복수의 개구 및 내부 가압 공기 공급원을 갖는 압력 보조. 압력 보조의 경우, 생산 공구는 전도되거나 전도되지 않을 수 있다. 연마 입자 전달 롤은 또한 가압 공기가 롤의 특정 호 세그먼트 또는 원주에 공급되어 연마 입자를 공동 밖으로 그리고 특정 위치에서 수지 코팅된 배킹 상으로 취출할 수 있도록 이동가능 내부 분할기를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 연마 입자 전달 롤에는 또한 대응하는 가압 영역 없이 또는 전형적으로 연마 입자 전달 롤이 회전함에 따라 가압 영역 앞에서 가압 영역과 조합되는 내부 진공 공급원이 제공될 수 있다. 진공 공급원 또는 영역은 그것을 연마 입자 전달 롤의 특정 영역 또는 호 세그먼트로 지향시키기 위한 이동가능 분할기를 가질 수 있다. 진공은 연마 입자를 연마 입자 전달 롤의 가압 영역에 적용하기 전에 생산 공구가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 연마 입자를 공동 내로 확고하게 흡인할 수 있다. 이러한 진공 영역은 예를 들어 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 제거하기 위한 연마 입자 제거 부재와 함께 사용될 수 있거나, 단순히 연마 입자가 연마 입자 전달 롤의 외부 원주를 따라 특정 위치에 도달하기 전에 공동을 떠나지 않는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다.

4. 위에 열거된 다양한 실시 형태는 개별 사용으로 제한되지 않고, 그것들은 연마 입자를 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 더욱 효율적으로 전달하기 위해 필요에 따라 혼합되고 맞추어질 수 있다.

본 발명의 예를 사용하는 것은, 생산 공구 내에 배열된 바와 같은 연마 입자들의 패턴과 그들의 특정 배향을 실질적으로 재현함으로써, 각각의 연마 입자를 수지 코팅된 배킹 또는 다른 기재 상으로 정밀하게 전달하고 위치시키는 것을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 예는 연마 물품을 제조하기 위한 시스템의 작동에 관한 것이다. 이 방법은 일반적으로 생산 공구 내의 공동들을 각각 개별 연마 입자로 충전하는 단계, 연마 입자들을 수지 코팅된 배킹으로 전달하기 위해, 충전된 생산 공구와 수지 코팅된 배킹을 정렬시키는 단계, 연마 입자들을 공동들로부터 수지 코팅된 배킹 상으로 전달하고, 수지 코팅된 배킹과의 정렬된 위치로부터 생산 공구를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 그 후에, 수지 층이 경화되고, 사이즈 코트가 적용되고 경화되며, 코팅된 연마 물품이 적합한 변환 장비에 의해 시트, 디스크, 또는 벨트 형태로 변환된다.

연마 입자는 연마 공정에서 연마 입자로서 기능하기에 충분한 경도와 표면 조도를 갖는다. 바람직하게는, 연마 입자는 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 또는 심지어 8 이상의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는다. 예시적인 연마 입자는 파쇄된, 형상화된 연마 입자(예컨대, 형상화된 세라믹 연마 입자 또는 형상화된 연마 복합재 입자), 및 이들의 조합을 포함한다.

적합한 연마 입자의 예에는, 융합 산화알루미늄; 열처리 산화알루미늄; 백색 융합 산화알루미늄 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 쓰리엠 세라믹 어브레이시브 그레인(3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN)으로 구매가능한 것과 같은 세라믹 산화알루미늄 재료; 갈색 산화알루미늄; 청색 산화알루미늄; 탄화규소(녹색 탄화규소를 포함함); 이붕화티타늄; 탄화붕소; 탄화텅스텐; 가넷(garnet); 탄화티타늄; 다이아몬드; 입방정계 질화붕소; 가넷; 융합 알루미나 지르코니아; 산화철; 크로미아; 지르코니아; 티타니아; 산화주석; 석영; 장석; 플린트(flint); 금강사; 졸-겔-유래 연마 입자(예를 들어, 형상화된 형태 및 파쇄된 형태를 포함함); 및 이들의 조합이 포함된다. 추가의 예에는 미국 특허 제5,152,917호(피퍼(Pieper) 등)에 기재된 것과 같은 결합제 매트릭스 내의 연마 입자의 형상화된 연마 복합재가 포함된다. 많은 그러한 연마 입자, 응집체, 및 복합재가 당업계에 알려져 있다.

졸-겔-유래 연마 입자 및 그의 제조 방법의 예는 미국 특허 제4,314,827호(레이티저(Leitheiser) 등); 제4,623,364호(코트링어(Cottringer) 등); 제4,744,802호(슈바벨(Schwabel)), 제4,770,671호(몬로(Monroe) 등); 및 제4,881,951호(몬로 등)에서 찾아볼 수 있다. 또한, 연마 입자가 예를 들어 미국 특허 제4,652,275호(블뢰허(Bloecher) 등) 또는 제4,799,939호(블뢰허 등)에 기재된 것과 같은 연마 응집체를 포함할 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시 형태에서, 연마 입자는 결합제에 대한 연마 입자의 접착을 향상시키기 위해 커플링제(예컨대, 유기실란 커플링제) 또는 다른 물리적 처리제(예를 들어, 산화철 또는 산화티타늄)로 표면-처리될 수 있다. 연마 입자들은 이들을 결합제와 조합하기 전에 처리될 수 있거나, 연마 입자들은 결합제에 커플링제를 포함시킴으로써 원위치에서(in situ) 표면 처리될 수 있다.

바람직하게는, 연마 입자는 예를 들어 졸-겔-유래 다결정 알파 알루미나 입자와 같은 세라믹 연마 입자를 포함한다. 연마 입자는 파쇄되거나 형상화되거나 이들의 조합일 수 있다.

알파 알루미나, 마그네슘 알루미나 스피넬, 및 희토류 육방정계 알루미네이트의 결정자(crystallite)로 구성되는 형상화된 세라믹 연마 입자가, 예를 들어 미국 특허 제5,213,591호(셀리카야(Celikkaya) 등)와 미국 특허 출원 공개 제2009/0165394 A1호(쿨러(Culler) 등) 및 제2009/0169816 A1호(에릭슨(Erickson) 등)에 기재된 방법에 따라 졸-겔 전구체 알파 알루미나 입자를 사용하여 제조될 수 있다.

알파 알루미나-기반 형상화된 세라믹 연마 입자는 잘 알려진 다단계 공정에 따라 제조될 수 있다. 간단히, 이 방법은 알파 알루미나로 전환될 수 있는 시드형(seeded) 또는 비-시드형 졸-겔 알파 알루미나 전구체 분산물을 제조하는 단계; 형상화된 연마 입자의 원하는 외부 형상을 갖는 하나 이상의 주형 공동을 졸-겔로 충전하는 단계; 졸-겔을 건조시켜 형상화된 세라믹 연마 입자 전구체를 형성하는 단계; 형상화된 세라믹 연마 입자 전구체를 주형 공동으로부터 제거하는 단계; 형상화된 세라믹 연마 입자 전구체를 하소하여 하소된 형상화된 세라믹 연마 입자 전구체를 형성하는 단계; 및 이어서 하소된 형상화된 세라믹 연마 입자 전구체를 소결하여 형상화된 세라믹 연마 입자를 형성하는 단계를 포함한다. 이제 공정을 더욱 상세하게 기재할 것이다.

졸-겔-유래 연마 입자를 제조하는 방법에 관한 추가의 상세 사항은 예를 들어 미국 특허 제4,314,827호(레이티저); 제5,152,917호(피퍼 등); 제5,435,816호(스퍼게온(Spurgeon) 등); 제5,672,097호(후프만(Hoopman) 등); 제5,946,991호(후프만 등); 제5,975,987호(후프만 등), 및 제6,129,540호(후프만 등)와, 및 미국 특허 출원 공개 제2009/0165394 Al호(쿨러 등)에서 찾아볼 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자의 형상에 대해 특별한 제한은 없지만, 연마 입자는 바람직하게는 주형을 사용하여 세라믹 전구체 재료(예컨대, 베마이트 졸-겔)를 포함하는 전구체 입자를 형상화하고, 그 후에 소결함으로써 미리 결정된 형상으로 형성된다. 형상화된 세라믹 연마 입자는 예를 들어, 기둥, 피라미드, 절두 피라미드(예컨대, 절두 삼각형 피라미드), 및/또는 일부 다른 규칙적이거나 불규칙적인 다각형으로서 형상화될 수 있다. 연마 입자는 단일 종류의 연마 입자 또는 둘 이상의 종류의 연마재로 형성된 연마재 집합체 또는 둘 이상의 종류의 연마재의 연마재 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 형상화된 세라믹 연마 입자는, 개별 형상화된 세라믹 연마 입자가 선택적인 하소 및 소결 전에, 본질적으로 입자 전구체가 건조되었던 주형 또는 생산 공구의 공동의 부분의 형상인 형상을 가질 것이라는 점에서 정밀하게 형상화된다.

본 발명에서 사용되는 형상화된 세라믹 연마 입자는, 예를 들어, 스탬핑(stamping) 또는 펀칭(punching)과 같은 다른 제작 대안보다 더 고도의 특징부 정의(definition)를 제공하는 정밀 기계가공을 이용하여 절삭된 공구(즉, 주형)를 이용하여 전형적으로 제조될 수 있다. 전형적으로, 공구 표면 내의 공동은, 예리한 에지를 따라 만나고, 절두 피라미드의 측부 및 상부를 형성하는 평탄한 면들을 갖는다. 생성된 형상화된 세라믹 연마 입자는 공구 표면 내의 공동의 형상(예를 들어, 절두 피라미드)에 상응하는 각각의 공칭 평균 형상을 갖지만, 공칭 평균 형상으로부터의 변화(예를 들어, 무작위 변화)가 제조 동안에 일어날 수 있고, 그러한 변화를 보이는 형상화된 세라믹 연마 입자는 본 명세서에 사용되는 바와 같은 형상화된 세라믹 연마 입자의 정의 내에 포함된다.

일부 실시 형태에서, 형상화된 세라믹 연마 입자의 기부(base)와 상부는 실질적으로 평행하여, 프리즘형 또는 절두 피라미드형 형상을 생성하지만, 이는 필수 요건이 아니다. 일부 실시 형태에서, 절두 삼각형 피라미드의 측면은 동일한 치수를 갖고, 기부와 약 82도의 이면각을 형성한다. 그러나, 다른 이면각(90도를 포함함)이 또한 사용될 수 있음이 인식될 것이다. 예를 들어, 각각의 측면과 기부 사이의 이면각은 독립적으로 45 내지 90도, 전형적으로는 70 내지 90도, 더욱 전형적으로는 75 내지 85도의 범위일 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자를 지칭하는 데에 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는 형상화된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. "폭"은 길이에 수직한 형상화된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. 용어 "두께" 또는 "높이"는 길이 및 폭에 수직인 형상화된 연마 입자의 치수를 말한다.

바람직하게는, 세라믹 연마 입자는 형상화된 세라믹 연마 입자를 포함한다. 졸-겔-유래 형상화된 알파 알루미나(즉, 세라믹) 연마 입자의 예는 미국 특허 제5,201,916호(베르그(Berg)); 제5,366,523호(로웬호스트(Rowenhorst)(재발행 특허 제35,570호)); 및 제5,984,988호(베르그)에서 찾아 볼 수 있다. 미국 특허 제8,034,137호(에릭슨 등)는 특정 형상으로 형성된 다음에 파쇄되어, 그들의 원래 형상 특징부의 일부분을 보유하는 샤드(shard)를 형성한 알루미나 연마 입자를 기재한다. 일부 실시 형태에서, 졸-겔-유래 형상화된 알파 알루미나 입자는 정밀 형상화된다(즉, 입자는 입자를 제조하기 위해 사용되는 생산 공구 내의 공동의 형상에 의해 적어도 부분적으로 결정되는 형상을 가진다). 그러한 연마 입자 및 이의 제조 방법에 관한 상세 사항은, 예를 들어 미국 특허 제8,142,531호(아데프리스(Adefris) 등); 제8,142,891호(쿨러 등); 및 제8,142,532호(에릭슨 등)와; 미국 특허 출원 공개 제2012/0227333호(아데프리스 등); 제2013/0040537호(슈바벨 등); 및 제2013/0125477호(아데프리스)에서 찾아 볼 수 있다.

일부 바람직한 실시 형태에서, 연마 입자는 대체로 삼각형으로-형상화되는(예컨대, 삼각형 프리즘 또는 절두 삼면형 피라미드) 형상화된 세라믹 연마 입자(예컨대, 형상화된 졸-겔-유래 다결정 알파 알루미나 입자)를 포함한다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 1 미크론 내지 15000 미크론, 더욱 전형적으로는 10 미크론 내지 약 10000 미크론, 그리고 더욱 더 전형적으로는 150 내지 2600 미크론의 범위의 길이를 갖도록 선택되지만, 다른 길이가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 길이는 그것이 수용되는 접합된 연마 휠의 두께의 분율로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 형상화된 연마 입자는 접합된 연마 휠의 두께의 절반보다 큰 길이를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 길이는 접합된 연마 절삭 휠의 두께보다 클 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 0.1 미크론 내지 3500 미크론, 더욱 전형적으로는 100 미크론 내지 3000 미크론, 그리고 더욱 전형적으로는 100 미크론 내지 2600 미크론의 범위의 폭을 갖도록 선택되지만, 다른 길이가 또한 사용될 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 0.1 미크론 내지 1600 미크론, 더욱 전형적으로는 1 미크론 내지 1200 미크론의 범위의 두께를 갖도록 선택되지만, 다른 두께가 사용될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 형상화된 세라믹 연마 입자는 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 초과의 종횡비(길이 대 두께)를 가질 수 있다.

배킹(36)은 연마 물품에 사용되는 천(cloth), 종이, 필름, 부직포, 스크림(scrim), 또는 다른 웨브 기재일 수 있다. 수지 층(38)은 임의의 적합한 조성의 것일 수 있다. 예를 들어, 그러한 코팅은 연마 분야에서 일반적으로 지칭되는 바와 같이 "메이크 코트"일 수 있다. 그러한 메이크 코트는 예를 들어 페놀 수지 또는 알려진 임의의 다른 메이크 코트 조성물일 수 있다. 메이크 코트 어플리케이터는 예를 들어 코팅기, 롤 코팅기, 스프레이 시스템, 또는 로드 코팅기(rod coater)일 수 있다.

다양한 실시 형태에서, 메이크 코트 층은 본 발명에 따른 경화성 점착성 접착제 조성물인 메이크 층 전구체를 적어도 부분적으로 경화시킴으로써 형성된다. 점착성 경화성 접착제 조성물은 레졸 페놀 수지 및 지방족 점착 개질제를 포함하며, 레졸 페놀 수지의 양은 레졸 페놀 수지와 지방족 점착 개질제의 합계 중량의 60 내지 98 중량%를 포함한다.

페놀 수지는 일반적으로 페놀과 포름알데하이드의 축합에 의해 형성되며, 보통 레졸 페놀 수지 또는 노볼락 페놀 수지로 분류된다. 노볼락 페놀 수지는 산 촉매되며, 포름알데하이드 대 페놀의 몰 비가 1:1 미만이다. 레졸 페놀 수지는 알칼리 촉매에 의해 촉매될 수 있으며, 포름알데하이드 대 페놀의 몰비가 1 이상, 전형적으로 1.0 내지 3.0이며, 따라서 펜던트 메틸올 기를 제공한다. 레졸 페놀 수지의 알데하이드와 페놀 성분 사이의 반응을 촉매하기에 적합한 알칼리 촉매에는 수산화나트륨, 수산화바륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 유기 아민, 및 탄산나트륨이 포함되며, 이들 모두는 물에 용해된 촉매의 용액으로서 포함된다.

레졸 페놀 수지는 전형적으로 물 및/또는 유기 용매(예를 들어, 알코올)를 갖는 용액으로서 코팅된다. 전형적으로, 용액은 약 70 중량% 내지 약 85 중량%의 고형물을 포함하지만, 다른 농도가 사용될 수 있다.

페놀 수지는 잘 알려져 있으며, 상업적 공급원들로부터 용이하게 입수가능하다. 본 발명의 실시에 유용한 구매가능한 레졸 페놀 수지의 예에는 듀레즈 코포레이션(Durez Corporation)에 의해 상표명 바르쿰(VARCUM)으로 시판되는 것(예컨대, 29217, 29306, 29318, 29338, 29353); 미국 플로리다주 바르토우 소재의 애쉬랜드 케미칼 컴퍼니(Ashland Chemical Co.)에 의해 상표명 에어로펜(AEROFENE)으로 시판되는 것(예컨대, 에어로펜 295); 및 대한민국 서울 소재의 강남 케미칼 컴퍼니 리미티드(Kangnam Chemical Company Ltd.)에 의해 상표명 "페놀라이트"(PHENOLITE)로 시판되는 것(예컨대, 페놀라이트 TD-2207)이 포함된다.

레졸 페놀 수지에 더하여, 경화성 점착성 결합제 전구체는 지방족 점착 개질제를 함유한다. 경화성 점착성 결합제 전구체는 레졸 페놀 수지와 지방족 점착 개질제의 합계 중량을 기준으로 60 내지 98 중량%, 또는 90 내지 98 중량%의 레졸 페놀 수지를 함유한다. 따라서, 경화성 점착성 결합제 전구체 조성물은 레졸 페놀 수지와 지방족 점착 개질제의 합계 중량을 기준으로 2 내지 40 중량%, 또는 2 내지 10 중량%의 지방족 점착 개질제를 함유한다. 지방족 점착 개질제는 레졸 페놀 수지의 점착성을 변경시켜 경화성 점착성 결합제 전구체 조성물을 생성하는 예상외의 효과를 갖는다.

적합한 지방족 점착 개질제의 예에는 지방족 로진 및 그의 지방족 유도체; 지방족 액체 탄화수소 수지; 지방족 고체 탄화수소 수지; 액체 천연 고무; 수소화 폴리부타디엔; 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜; 미국 특허 제4,418,120호(케알리(Kealy) 등)에 기재된 바와 같은 아이소옥틸 아크릴레이트 아크릴산 공중합체; 및 미국 특허 출원 공개 제2014/0170362 A1호(알리(Ali) 등)에 기재된 바와 같은 아크릴 쯔비터이온성 양친매성 중합체가 포함된다. 원한다면, 하나 초과의 레졸 페놀 수지 및/또는 하나 초과의 지방족 점착 개질제의 조합이 사용될 수 있다.

유용한 지방족 로진 및 그의 지방족 유도체에는, 예를 들어, 천연 및 개질된 로진의 지방족 에스테르 및 그의 수소화된 유도체(예를 들어, 둘 모두 이스트맨 케미칼 컴퍼니(Eastman Chemical Company)로부터 입수가능한, 퍼말린(PERMALYN) 2085로 시판되는 톨유 로진의 글리세롤 에스테르 및 포랄(FORAL) 5-E로 시판되는 수소화 검 로진의 글리세롤 에스테르, 및 미국 플로리다주 잭슨빌 소재의 아리조나 케미칼(Arizona Chemical)로부터 아쿠아택(AQUATAC) 6085로 입수되는 지방족 로진 에스테르 분산물), 수소화 로진 수지(예를 들어, 부분 수소화 로진은 이스트맨 케미칼 컴퍼니에 의해 스테이벨라이트(STAYBELITE)-E로 제조되고, 완전 수소화 로진은 상표명이 포랄 AX-E임), 이량체화 로진 수지(예를 들어, 폴리-페일(POLY-PALE) 부분 이량체화 로진은 이스트맨 케미칼 컴퍼니에 의해 제공되는 부분 이량체화 로진 생성물임), 및 지방족 개질된 로진 수지(예를 들어, 레위솔(LEWISOL) 28-M 또는 레위솔 29-M으로 시판되는 말레산 무수물 개질된 로진 수지)가 포함된다.

지방족 탄화수소 수지 점착부여제의 예에는 루이스 산 촉매되는 중합에 의해 액체 C5 공급원료로부터 유도되는 점착부여제, 및 그의 수소화된 유도체가 포함된다. 구매가능한 지방족 탄화수소 수지 점착부여제에는 미국 테네시주 킹스포트 소재의 이스트맨 케미칼 컴퍼니에 의해 상표명 피코택(PICCOTAC) 1020, 피코택 1095, 피코택 1098, 피코택 1100, 및 피코택 1115로, 그리고 이스토택(EASTOTAC) H-100E, 이스토택 H-115E 및 이스토택 H-130E로서 수소화된 형태로 시판되는 것들이 포함된다.

액체 천연 고무는 더 짧은 중합체 사슬을 갖는 천연 고무의 변형된 형태이다. 다수의 액체 천연 고무가 구매가능하다. 예에는 미국 펜실베이니아주 코츠빌 소재의 디피알 인더스트리즈(DPR Industries)에 의해 상표명 DPR 35, DPR 40, DPR 75, 및 DPR 400으로 시판되는 액체 천연 고무가 포함된다.

수소화 폴리부타디엔은 구매가능하며; 예를 들어, 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 크라톤 폴리머스 유에스 엘엘씨(Kraton Polymers US LLC)로부터 크라톤 리퀴드(KRATON LIQUID) L1203으로, 그리고 미국 뉴저지주 뉴왁 소재의 미츠비시 인터내셔널 폴리머/트레이드 코포레이션(Mitsubishi International Polymer/Trade Corporation)으로부터 폴리테일(POLYTAIL)로 구매가능하다. 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG)은 실온 부근에서 투명한 무색 점성 액체로 용융되는 왁스질 백색 고체이다. PTMEG는 테트라하이드로푸란의 촉매 중합에 의해 생성된다. 예시적인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜에는 미국 버지니아주 웨인스보로 소재의 인비스타(Invista)로부터 상표명 테트라탄(TETRATHANE)으로 입수가능한 것들(예를 들어, 테트라탄 250, 650, 1000, 1400, 1800, 2000 및 2900)이 포함된다. 아이소옥틸 아크릴레이트와 아크릴산의 유용한 공중합체는 미국 특허 제4,418,120호(케알리 등)에 기재되어 있다. 예에는, IOA:AA의 중량비가 93:7 내지 97:3의 범위; 더욱 바람직하게는 약 95:5인 아이소옥틸 아크릴레이트(IOA)와 아크릴산(AA)의 공중합체가 포함된다.

유용한 지방족 쯔비터이온성 양친매성 아크릴 중합체는 미국 특허 출원 공개 제2014/0170362 A1호(알리 등)에 기재되어 있다. 유용한 쯔비터이온성 양친매성 아크릴 중합체의 예에는 아크릴산, 메타크릴산, 이들의 염, 또는 이들의 블렌드(blend)인 음이온성 단량체의 중합된 생성물; 8 내지 12개의 탄소를 갖는 알코올의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르; 및 알킬암모늄 작용기를 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르인 양이온성 단량체가 포함된다. 선택적으로, 하나 이상의 추가의 단량체가 본 발명의 쯔비터이온성 중합체에 포함된다. 일부 실시 형태에서, 음이온성 단량체는 아크릴산 또는 메타크릴산이며, 산은 중합 전에 또는 후에 중화에 의해 상응하는 카르복실레이트 염으로 전환된다. 일부 실시 형태에서, 아크릴산, 메타크릴산, 또는 이들의 염은 이들의 둘 이상의 혼합물이다. 일부 실시 형태에서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르는 둘 이상의 그러한 에스테르의 혼합물이며; 일부 실시 형태에서, 양이온성 단량체는 둘 이상의 그러한 양이온성 단량체의 혼합물이다.

일부 실시 형태에서, 아크릴산, 메타크릴산, 이들의 염 또는 이들의 블렌드의 중합된 생성물은 중합체의 총 중량을 기준으로 약 0.2 중량% 내지 5 중량%로, 또는 쯔비터이온성 중합체의 약 0.5 중량% 내지 5 중량%로, 또는 다양한 중간 수준, 예를 들어 0.3 중량%, 0.4 중량%, 0.6 중량%, 0.7 중량%로, 그리고 0.2 내지 5.0 중량%에서 0.1 중량% 증분에 의해 표시되는 모든 다른 그러한 개별 값으로, 그리고 0.1 중량% 증분의 임의의 이들 개별 값들 사이에 걸친 범위, 예를 들어 0.2 중량% 내지 0.9 중량%, 1.2 중량% 내지 3.1 중량% 등으로 쯔비터이온성 중합체에 존재한다.

일부 실시 형태에서, 8 내지 12개의 탄소를 갖는 알코올의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르는 선형, 분지형, 또는 환형 알코올의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르를 포함한다. 제한하고자 하는 것은 아니지만, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르에 유용한 알코올의 예에는 옥틸, 아이소옥틸, 노닐, 아이소노닐, 데실, 운데실, 및 도데실 알코올이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 알코올은 아이소옥틸 알코올이다. 일부 실시 형태에서, 8 내지 12개의 탄소를 갖는 알코올의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르는 둘 이상의 그러한 화합물의 혼합물이다. 일부 실시 형태에서, 8 내지 12개의 탄소를 갖는 알코올의 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르의 중합된 생성물은 중합체의 총 중량의 약 50 중량% 내지 95 중량%, 또는 중합체의 총 중량의 약 60 중량% 내지 90 중량%, 또는 중합체의 총 중량의 약 75 중량% 내지 85 중량%로, 또는 다양한 중간 수준, 예를 들어 51 중량%, 52 중량%, 53 중량%, 54 중량%로, 그리고 50 중량% 내지 95 중량%에서 1 중량% 증분에 의해 개별적으로 표시되는 모든 다른 그러한 값으로, 그리고 1 중량% 증분의 임의의 이들 개별 값들 사이에 걸친 임의의 범위로, 예를 들어 약 54 중량% 내지 81 중량%, 약 66 중량% 내지 82 중량%, 약 77 중량% 내지 79 중량%, 20% 등과 같은 범위로 쯔비터이온성 중합체에 존재한다.

일부 실시 형태에서, 양이온성 단량체는 알킬암모늄 작용기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르이다. 일부 실시 형태에서, 양이온성 단량체는 2-(트라이알킬암모늄)에틸 아크릴레이트 또는 2-(트라이알킬암모늄)에틸 메타크릴레이트이다. 그러한 실시 형태에서, 알킬 기의 특성은 특별히 제한되지 않지만; 비용 및 실용성이 유용한 실시 형태의 수를 제한한다. 일부 실시 형태에서, 2-(트라이알킬암모늄)에틸 아크릴레이트 또는 2-(트라이알킬암모늄)에틸 메타크릴레이트는 2-(다이메틸아미노)에틸 아크릴레이트 또는 2-(다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트와 알킬 할라이드의 반응에 의해 형성되며; 그러한 실시 형태에서, 2-(트라이알킬암모늄)에틸 아크릴레이트 또는 2-(트라이알킬암모늄)에틸 메타크릴레이트의 3개의 알킬 기 중 적어도 2개는 메틸이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 3개의 알킬 기는 모두 메틸 기이다. 다른 실시 형태에서, 3개의 알킬 기 중 2개는 메틸이고 세 번째 것은 2 내지 24개의 탄소 원자, 또는 6 내지 20개의 탄소 원자, 또는 8 내지 18개의 탄소 원자, 또는 16개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형, 환형, 또는 지환족 기이다. 일부 실시 형태에서, 양이온성 단량체는 둘 이상의 이러한 화합물의 혼합물이다.

양이온성 단량체의 암모늄 작용기와 결합되는 음이온은 특별히 제한되지 않으며, 많은 음이온이 본 발명의 다양한 실시 형태와 관련하여 유용하다. 일부 실시 형태에서, 음이온은 할라이드 음이온, 예컨대 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드 또는 요오다이드이고; 일부 그러한 실시 형태에서, 음이온은 클로라이드이다. 다른 실시 형태에서, 음이온은 BF4-, -N(SO2CF3)2, -O3SCF3, 또는 -O3SC4F9이다. 다른 실시 형태에서, 음이온은 메틸 설페이트이다. 또 다른 실시 형태에서, 음이온은 하이드록사이드이다. 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 양이온성 단량체는 둘 이상의 이러한 음이온의 혼합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 중합은 2-(다이메틸아미노)에틸 아크릴레이트 또는 2-(다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트를 사용하여 수행되며, 중합체 내에 존재하는 아미노 기를 적합한 알킬 할라이드와 반응시켜 상응하는 암모늄 할라이드 작용기를 형성함으로써 상응하는 암모늄 작용기가 원위치에서 형성된다. 다른 실시 형태에서, 암모늄 작용성 단량체는 양이온성 중합체 내로 혼입되고, 이어서 음이온이 교환되어 상이한 음이온을 제공한다. 그러한 실시 형태에서, 이온 교환은 당업자에게 알려져 있고 당업자에 의해 일반적으로 이용되는 임의의 통상적인 공정을 사용하여 수행된다.

일부 실시 형태에서, 양이온성 단량체의 중합된 생성물은 쯔비터이온성 중합체의 총 중량을 기준으로 약 2 중량% 내지 45 중량%, 또는 쯔비터이온성 중합체의 약 2 중량% 내지 35 중량%, 또는 쯔비터이온성 중합체의 약 4 중량% 내지 25 중량%, 또는 쯔비터이온성 중합체의 약 6 중량% 내지 15 중량%, 또는 쯔비터이온성 중합체의 약 7 중량% 내지 10 중량%로, 또는 다양한 중간 수준, 예를 들어, 3 중량%, 5 중량%, 6 중량%, 8 중량%로, 그리고 2 중량% 내지 45 중량%에서 1 중량% 증분에 의해 표시되는 모든 다른 그러한 개별 값으로, 그리고 1 중량% 증분의 이들 개별 값들 사이에 걸친 임의의 범위로, 예를 들어 2 중량% 내지 4 중량%, 7 중량% 내지 38 중량%, 20 중량% 내지 25 중량% 등으로 쯔비터이온성 중합체에 존재한다.

경화성 점착성 결합제 전구체 재료는 섬유, 윤활제, 습윤제, 요변성 재료, 계면활성제, 안료, 염료, 정전기 방지제(예를 들어, 카본 블랙, 산화바나듐, 흑연 등), 커플링제(예를 들어, 실란, 티타네이트, 지르코알루미네이트 등), 가소제, 현탁제 등과 같은 첨가제를 또한 포함할 수 있다. 이들 선택적인 첨가제의 양은 바람직한 특성을 제공하도록 선택된다. 커플링제는 연마 입자 및/또는 충전제에의 접착을 개선할 수 있다. 결합제 화학 물질은 열경화되거나, 방사선 경화되거나, 또는 이의 조합일 수 있다. 결합제 화학 물질에 대한 추가의 상세 사항은 미국 특허 제4,588,419호(카울(Caul)등), 미국 특허 제4,751,138호(투메이(Tumey) 등), 및 미국 특허 제5,436,063호(폴렛(Follett) 등)에서 찾아볼 수 있다.

경화성 점착성 결합제 전구체 재료는 충전제 재료 또는 연삭 보조제를 전형적으로 미립자 재료의 형태로 또한 포함할 수 있다. 전형적으로, 미립자 재료는 무기 재료이다. 본 발명에 유용한 충전제의 예에는 금속 탄산염(예를 들어, 탄산칼슘(예컨대, 백악, 방해석, 이회토, 트래버틴(travertine), 대리석 및 석회석), 탄산칼슘마그네슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘), 실리카(예를 들어, 석영, 유리 비드, 유리 버블 및 유리 섬유), 규산염(예를 들어, 활석, 점토, (몬트모릴로나이트) 장석, 운모, 규산칼슘, 메타규산칼슘, 알루미노규산나트륨, 규산나트륨), 금속 황산염(예를 들어, 황산칼슘, 황산바륨, 황산나트륨, 황산알루미늄나트륨, 황산알루미늄), 석고, 질석, 목분, 알루미늄 삼수화물, 카본 블랙, 금속 산화물(예를 들어, 산화칼슘(석회), 산화알루미늄, 이산화티타늄), 및 금속 아황산염(예를 들어, 아황산칼슘)이 포함된다.

사이즈 층 전구체는 메이크 층 전구체와 동일하거나 상이할 수 있다. 사이즈 층 전구체에 유용할 수 있는 적합한 열경화성 수지의 예에는, 예를 들어, 자유 라디칼 중합성 단량체 및/또는 올리고머, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 우레아-포름알데하이드 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지, 아미노플라스트 수지, 시아네이트 수지, 또는 이들의 조합이 포함된다.

유용한 결합제 전구체는, 예를 들어, 열적으로 및/또는 방사선에 대한 노출에 의해 경화될 수 있는 열적으로 경화 가능한 수지 및 방사선 경화 가능한 수지를 포함한다. 사이즈 층 전구체는 또한 다양한 첨가제(예를 들어, 메이크 코트 전구체에 대해 상기에 논의된 바와 같음)로 개질될 수 있다. 촉매 및/또는 개시제가, 예를 들어 통상적인 실시에 따라 그리고 사용되는 수지에 따라, 열경화성 수지에 첨가될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 열경화성 수지(예를 들어, 본 발명에 따른 사이즈 층 전구체 또는 경화성 점착성 결합제 재료 전구체 조성물)의 경화를 증진하기 위해 열 에너지가 가해진다. 그러나, 다른 에너지원(예를 들어, 마이크로파 방사선, 적외광, 자외광, 가시광)이 또한 사용될 수 있다. 선택은 일반적으로 선택되는 특정 수지 시스템에 의해 결정될 것이다.

하기 항목들은 본 발명의 선택된 실시 형태들을 기재한다:

항목 1. 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구로서, 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 공동의 각각은 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구를 통해 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작은, 생산 공구; 연마 입자로서, 연마 입자의 각 입자의 일부분이 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 돌출되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치된, 연마 입자; 및 외부 표면을 갖는 연마 입자 전달 롤을 포함하며, 생산 공구는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 안내되는, 연마 입자 전달 시스템.

항목 2. 연마 입자 전달 롤의 외부 표면은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 1의 연마 입자 전달 시스템.

항목 3. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀(mil) 이상 돌출되도록, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 2의 연마 입자 전달 시스템.

항목 4. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항복 2의 연마 입자 전달 시스템.

항목 5. 생산 공구의 웨브 경로는 제1 웨브 경로를 포함하고, 시스템은 제2 웨브 경로를 따라 안내되는 수지 코팅된 배킹을 추가로 포함하며, 수지 코팅된 배킹의 수지 층은 생산 공구의 분배 표면에 면하여 위치되고 생산 공구는 수지 코팅된 배킹과 연마 입자 전달 롤 사이에 위치되는, 항목 1 내지 항목 4 중 어느 것의 연마 입자 전달 시스템.

항목 6. 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분은 연마 입자 전달 롤에 접촉하여, 연마 입자를 각각의 공동으로부터 수지 코팅 배킹 상으로 가압하는, 항목 5의 연마 입자 전달 시스템.

항목 7. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되어 연마 입자가 수지 코팅된 배킹의 수지 층에 접촉하게 되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 6의 연마 입자 전달 시스템.

항목 8. 수지 코팅된 배킹 및 생산 공구의 분배 표면은 간극에 의해 분리되며, 간극에서 연마 입자가 복수의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달되는, 항목 6의 연마 입자 전달 시스템.

항목 9. 연마 입자의 각 입자의 일부분은 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 약 1 밀 이상 돌출되는, 항목 1 내지 항목 8 중 어느 것의 연마 입자 전달 시스템.

항목 10. 연마 입자의 각 입자의 일부분은 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되는, 항목 1 내지 항목 8 중 어느 것의 연마 입자 전달 시스템.

항목 11. 연마 입자는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 연마 입자가 분배 표면을 넘어 연장되지 않도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 항목 1 내지 항목 10 중 어느 것의 연마 입자 전달 시스템.

항목 12. 연마 입자는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 연마 입자가 분배 표면을 넘어 연장되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 항목 1 내지 항목 11 중 어느 것의 연마 입자 전달 시스템.

항목 13. 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구를 제공하는 단계로서, 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 공동의 각각은 분배 표면의 제1 개구로부터 생산 공구를 통해 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 제2 개구는 제1 개구보다 더 작고, 연마 입자는 연마 입자의 각 입자의 일부분이 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 돌출되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 단계; 및 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 생산 공구를 안내하는 단계를 포함하는, 방법.

항목 14. 연마 입자 전달 롤의 외부 표면은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되도록, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 13의 방법.

항목 15. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀 이상 돌출되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 14의 방법.

항목 16. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 14의 방법.

항목 17. 생산 공구의 웨브 경로는 제1 웨브 경로를 포함하고, 방법은 수지 코팅된 배킹을 제2 웨브 경로를 따라, 수지 코팅된 배킹의 수지 층이 생산 공구의 분배 표면에 면하여 위치되고 생산 공구가 수지 코팅된 배킹과 연마 입자 전달 롤 사이에 위치되도록 안내하는 단계를 추가로 포함하는, 항목 13 내지 항목 16 중 어느 것의 방법.

항목 18. 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분은 연마 입자 전달 롤에 접촉하여, 연마 입자를 각각의 공동으로부터 수지 코팅 배킹 상으로 가압하는, 항목 17의 방법.

항목 19. 연마 입자 전달 롤은, 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되어 연마 입자가 수지 코팅된 배킹의 수지 층에 접촉하게 되도록 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 항목 18의 방법.

항목 20. 수지 코팅된 배킹 및 생산 공구의 분배 표면은 간극에 의해 분리되며, 간극에서 연마 입자가 복수의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달되는, 항목 18의 방법.

항목 21. 연마 입자의 각 입자의 일부분은 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 약 1 밀 이상 돌출되는, 항목 13 내지 항목 20 중 어느 것의 방법.

항목 22. 연마 입자의 각 입자의 일부분은 후방 표면으로부터 제2 개구를 통해 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되는, 항목 13 내지 항목 21 중 어느 것의 방법.

항목 23. 연마 입자는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 연마 입자가 분배 표면을 넘어 연장되지 않도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 항목 13 내지 항목 22 중 어느 것의 방법.

항목 24. 연마 입자는, 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 연마 입자가 분배 표면을 넘어 연장되도록 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 항목 13 내지 항목 23 중 어느 것의 방법.

본 발명의 다양한 실시 형태가 기재되었다. 이들 및 다른 실시 형태는 하기 청구범위의 범주 내에 있다.

Claims

연마 입자 전달 시스템으로서,
분배 표면 및 상기 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구(production tool)로서, 상기 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 상기 공동의 각각은 상기 분배 표면의 제1 개구로부터 상기 생산 공구를 통해 상기 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 상기 제2 개구는 상기 제1 개구보다 더 작은, 생산 공구;
연마 입자로서, 상기 연마 입자의 각 입자의 일부분이 상기 후방 표면으로부터 상기 제2 개구를 통해 돌출되도록 상기 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치된, 연마 입자; 및
외부 표면을 갖는 연마 입자 전달 롤
을 포함하며,
상기 생산 공구는, 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분이 상기 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 상기 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 안내되는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤의 외부 표면은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 연마 입자 전달 시스템.
제2항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀(mil) 이상 돌출되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 연마 입자 전달 시스템.
제2항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생산 공구의 웨브 경로는 제1 웨브 경로를 포함하고, 상기 시스템은 제2 웨브 경로를 따라 안내되는 수지 코팅된 배킹(backing)을 추가로 포함하며, 상기 수지 코팅된 배킹의 수지 층은 상기 생산 공구의 분배 표면에 면하여 위치되고 상기 생산 공구는 상기 수지 코팅된 배킹과 상기 연마 입자 전달 롤 사이에 위치되는, 연마 입자 전달 시스템.
제5항에 있어서, 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분은 상기 연마 입자 전달 롤에 접촉하여, 상기 연마 입자를 상기 각각의 공동으로부터 상기 수지 코팅 배킹 상으로 가압하는, 연마 입자 전달 시스템.
제6항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되어 상기 연마 입자가 상기 수지 코팅된 배킹의 수지 층에 접촉하게 되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 연마 입자 전달 시스템.
제6항에 있어서, 상기 수지 코팅된 배킹 및 상기 생산 공구의 분배 표면은 간극에 의해 분리되며, 상기 간극에서 상기 연마 입자가 상기 복수의 공동으로부터 상기 수지 코팅된 배킹으로 전달되는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 입자의 각 입자의 일부분은 상기 후방 표면으로부터 상기 제2 개구를 통해 약 1 밀 이상 돌출되는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 입자의 각 입자의 일부분은 상기 후방 표면으로부터 상기 제2 개구를 통해 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 입자는, 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분이 상기 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 상기 연마 입자가 상기 분배 표면을 넘어 연장되지 않도록 상기 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 연마 입자 전달 시스템.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 입자는, 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분이 상기 연마 입자 전달 롤에 접촉하기 전에 상기 연마 입자가 상기 분배 표면을 넘어 연장되도록 상기 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 연마 입자 전달 시스템.
분배 표면 및 상기 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 생산 공구를 제공하는 단계로서, 상기 생산 공구는 내부에 형성된 공동을 갖고, 개별 기준으로, 상기 공동의 각각은 상기 분배 표면의 제1 개구로부터 상기 생산 공구를 통해 상기 후방 표면의 제2 개구까지 연장되며, 상기 제2 개구는 상기 제1 개구보다 더 작고, 연마 입자는 상기 연마 입자의 각 입자의 일부분이 상기 후방 표면으로부터 상기 제2 개구를 통해 돌출되도록 상기 공동 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는, 단계; 및
상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분이 연마 입자 전달 롤의 외부 표면에 접촉하여 상기 연마 입자를 변위시키도록 웨브 경로를 따라 상기 생산 공구를 안내하는 단계
를 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤의 외부 표면은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 돌출되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 연마 입자 전달 롤은, 상기 연마 입자의 각 입자의 반대편 부분이 상기 생산 공구의 분배 표면으로부터 약 1 밀 내지 약 25 밀만큼 돌출되도록 상기 생산 공구의 후방 표면으로부터 돌출되는 상기 연마 입자의 일부분에 접촉하는, 방법.