KR950011674B1 - 유리 또는 세라믹 물질을 연마하기 위한 연마재(硏磨材) - Google Patents

유리 또는 세라믹 물질을 연마하기 위한 연마재(硏磨材) Download PDF

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미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
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Abstract

내용 없음.

Description

유리 또는 세라믹 물질을 연마하기 위한 연마재(硏磨材)
제1도, 제2도 및 제3도는 각각 실시예 1, 2 및 대조 실시예 A에서의 연마 휠(wheel)을 테스트하여 산출된 종합적인 데이타를 그래프화한 것이다.
본 발명은 유리 또는 세라믹 물질을 연마하기 위한 연마재(硏磨材)에 관한 것으로서, 상기 연마제는 휠(wheel) 형태로 존재할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유리 및 세라믹을 연마할 수 있도록 변형시킨 3차원적 부적 연마재에 관한 것이다.
부적 연마재는 후버외 다수의 미합중국 특허 제2, 958, 593호에 개시되어 있다. 상기 연마재는 3차원적 부직 섬유웨브 전체에 분산되어 부착된 연마입자를 갖는 것을 특징으로 한다. 바네트외 다수의 미합중국 특허 제4, 609, 380호에는 상기 593호에 개시된 종류의 부직 연마용 물질층들을 함께 결합시켜 제조한 연마휠이 개시되어 있는데, 이것은 강한 접착성 결합제와 오염-감소 혼화성 중합체의 혼합물로 구성된 결합제 시스템이 첨가된 것을 특징으로 한다.
유리 및 세라믹 표면을 연마물질로 연마하는 방법도 또한 잘 공지되어 있다. 연마물질은, 예를 들어 3차원 매트릭스내에 부착되거나 백킹에 부착되는 방식으로 연마재내에 삽입될 수 있거나, 또는 마무리 도구 및 기구의 내면에 슬러리 형태로 공급될 수 있다.
연마물질을 백킹에 접착시켜 연마재를 제조하는 제조예는, 슈뢰더의 미합중국 특허 제2, 865, 725호; 스토파커의 미합중국 특허 제3, 959, 935호; 및 안톤의 미합중국 특허 제3, 230, 672호에 개시되어 있다. 상기 미합중국 특허 제2, 865, 725호에서는 가요성 시이트, 바람직하게는 면직물에 산화세륨 미분말을 부착시킴으로써 연마재를 제조한다. 상기 특허 제3, 959, 935호에서는 실리콘 카바이드 또는 석류석과 같은 연마제를 종이, 중합체, 천, 또는 부직 섬유직물 등의 가요성 시트에 부착시킴으로써 렌즈 연마패드를 제조한다. 상기 특허 제3, 230, 672호에는 그물직의 백킹상에 연마물질의 배향 입자들이 부착된 쿠숀이 개시되어 있다. 연마입자는, 지지체와 평행한 평면중 작용면을 향해, 날카로운 모서리 또는 날카로운 부위가 아닌 이들의 평면 또는 마면이 나타나도록 배향되어 있다. 배향된 연마물질은, 고정시켰을 때 유연하고, 복귀 가능하거나 또는 탄성이 있는 라텍스와 같은 결합제에 의해 백킹에 부착된다. 연마입자들이 부착된 쿠숀이 전후 좌우로 약간 흔들리거나 또는 기울어지거나, 또는 뒤로 밀리게 되면 입자들은 작용표면의 형태에 적응되어 표면의 마모와 긁힘을 감소시킬 수 있다.
연마제를 3차원의 매트릭스에 접착시키는 예는, 홀의 미합중국 특허 제3, 597, 887호, 하트펠트외 다수의 미합중국 특허 제4, 138, 228호에 개시되어 있다. 상기 887호 특허에는 개별적인 가요성 부재가 함께 결합고정된 연마휠이 개시되어 있는데, 이때 상기 각 부재는 섬유망에 영구적으로 결합된 합성수지 탄성 중합체 포옴 매트릭스에 부착된 연마물질을 포함하고 있다. 상기 228호 특허에는, 희귀토 산화물류 또는 금속 산화물 화합물로 제조된 평균크기가 10미크론 미만인 연마입자를 백킹상에 코팅된 미공성 중합체 매트릭스에 부착하는 방법이 개시되어 있다. 미공성 중합체가 반드시 친수성 흡수중합체, 또는 연마입자와 약한 결합만을 형성하는 중합체이어야만, 사용시 매트릭스로부터 연마입자가 서서히 방출된다.
연마물질을 슬러리 형태로 사용하여 유리를 연마하는 방식은 종래기술에 잘 공지되어 있다. 이러한 연마물질로는 실리콘 카바이드, 유리실리카, 석류석, 금속산화물, 희귀토 산화물, 및 희귀토 산화물과 공지된 연마제와의 혼합물이 있다. 하만의 다수의 미합중국 특허 제2, 744, 001호에는, 각 입자크기가 20μ이하인 희귀토 산화물을 유리 실리카에 첨가함으로써 슬러리-형 연마 혼합물을 제조하는 방법이 개시되어 있는데, 상기 혼합물은 각 성분들을 단독으로 사용했을 때보다 효과가 월등하다.
슬러리 연마에 의해 얻어진 결과와 비교해 볼 때, 바람직한 연마면을 신속하게 급속히 얻을 수 있는, 유리 및 세라믹용 연마재에 대한 절실한 요구가 있어왔지만, 지금까지는 그러한 연마재가 없었던바, 본 발명은 이를 해결하고자 한 것이다.
본 발명은 고도로 연마된 유리 및 세라믹면을 제공하면서, 연마용 슬러리를 사용하지 않고서는, 이전에는 얻을 수 없었던 연마속도 및 효율을 낼 수 있는 연마재를 제공한다.
본 발명은 결합제에 의해 그 내부가 분산 고정된 3차원적 부직섬유 웨브, 유리연마제와 무기 유리연마보조제의 혼합물을 포함하는 연마재, 바람직하게는 훨형태의 연마재를 제공한다. 유리 연마제는유리를 연마하는데 통용되는 종류로서, 모오스 경도가 5이상인 것이 바람직하다. 이러한 유리 연마제의 유용한 예로는 실리콘 카바이드, 산화알루미늄, 용융 산화알루미늄, 및 석류석이 있는데, 이중 석류석이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 무기 유리 연마보조재로는, 본 목적을 위해 슬러리 형태로 사용될 수 있는 것으로 당해 기술분야에 공지된 특정 물질 및 이러한 용도로써 잘 사용되지 않는 기타 특정 물질이 있다. 공지된 유리 연마보조제로는, 희귀토 산화물이 바람직하며 신규의 유리 연마보조제로는, 칼륨 플루오보레이트가 바람직하며, 이들의 혼합물도 사용가능하다.
본 발명에 따라 연마보조제를 연마재내에 삽입하면, 종전의 연마재에서 볼 수 없었던 상당히 향상된 연마 효율을 지닌 연마재가 제공된다. 본 발명의 연마제는, 슬러리 자체의 단점을 지니지 않으면서, 이전에는 슬러리를 사용할 경우에만 수득될 수 있었던 연마 효율을 지닌다. 슬러리는 공급 및 지지랩 교체를 빈번하게 해줘야 하므로 그 사용이 불편하고 번거로와 제조과정이 신속하게 진행될 수 없었다.
본 발명의 연마재내로 하나 이상의 연마물질 및 하나 이상의 연마보조제를 첨가하면, 당해기술분야에 공지된 어떤 다른 연마재보다 더 빠른 속도로 꺼칠꺼칠한 유리표면이 놀랍게 매끄럽게 연마된 유리면으로 연마될 수 있는 연마재를 제조할 수 있다. 이러한 연마속도의 증가는, 표면을 신속하게 평평하게(매끄럽게)하는 단단한 연마입자의 우수한 절삭력; 상기 단단한 연마입자가 평평한 표면을 깊이 연마하지 않으면서 마치 스프링이 부착된 것처럼 표면에서 미끌어지도록 하는 3차원 부직웨브의 탄성-작용 ; 평평한 면을 연마하는 연마보조제가 독톡하게 조합을 이루어 나타난 것으로 여겨진다. 본 발명의 연마재는 기존에 많은 연마 물질로써 순차적으로 행해야 했었던 연마 작업을 한단계로 수행한다.
본 발명의 연마재는 많은 통상적인 형태중에서 어떠한 형태도 취할 수 있는데, 그중 휠형태가 바람직하다. 이러한 휠은 일반적으로 디스크 또는 직각실린더 형태로서, 예를 들면 실린더 높이가 매우 작게는 약 1cm, 또는 매우 크게는 2m이상이고, 직경은 작게는 약 2-3cm, 크게는 1m이상일 수 있다. 휠은 일반적으로 사용시 회전할 수 있도록 적당한 축에 의한 지지체 또는 기계적 지지수단을 위한 중심구멍을 지니고 있다. 휠의 크기, 형태, 지지수단, 및 회전수단은 모두 종래기술에 잘 공지되어 있다.
본 발명의 연마재는 당해 기술분야에 잘 공지된 적합한 기술로써 제조할 수 있다. 연마입자, 유리연마보조제, 결합제수지 및 다른 보강물질로 구성된 코팅 부직웨브는 휠구조로 제조될 때 가장 유용하다. 이러한 휠을 제조하는 데에는 종래의 방법 및 물질이 사용된다. 일반적으로, 이들 코팅된 웨브를 두개의 롤-코팅기를 사용하여 액체 접착조성물(이후부터는 "사이즈" 코팅으로 칭함)로 코팅처리한다. 이어서 웨브를 적층화시키고, 압축하고, 압축하에 열로 경화시켜서 휠로 절단될 수 있는 바람직한 밀도를 가진 연마재 판을 제조하거나 : 또는 충분한 장력 또는 압박을 가하면서 나선형으로 감아 바람직한 밀도를 가진 연마휠을 제조한 후 가열하여 액상 접착제를 경화시킨다. 연마휠의 바람직한 밀도는 일반적으로 200kg/㎥-850kg/㎥이며, 350kg/㎥-650kg/㎥가 바람직하다. 층을 서로 결합시키는 데에는 연마제 및 연마보조제를 함유하는 코팅이 차폐되지 않는 범위의 충분량의 결합제를 사용하는 것이 중요한데, 왜냐하면 차폐되는 경우에는 휠의 마모 및 연마성능이 상당히 감소될 수 있기 때문이다. 첨가되는 결합제의 양은 연마물질 및 연마보조제 코팅웨브 총중량의 약 10-40%이 바람직하고, 가장 바람직하게는 약 15-20%이다. 적합한 결합제는 당해기술 분야에 잘 공지되어 있다.
본 발명의 연마용 휠을 제조하는데 사용되는 부직 섬유 백킹웨브는 종래기술에 잘 공지된 기술로써 제조할 수 있다. 상기 웨브는, 피처의 미합중국 특허 제 4, 227, 350호에 개시된 방법을 통해 고항복강도의 필라멘트-형성 물질이 3차원적 파상형으로 자가 상호결합되어 있는 연속 필라멘트로 형성될 수 있다. 그러나, 바람직한 부직 백킹 웨브는, 후버의 다수의 미합중국 특허 제 2, 958, 593호에 개시된 방법에 의해 배향된 주름형 합성섬유로부터 제조할 수 있다. 이러한 섬유는 일반적으로 1필라멘트당 6-200데니어, 바람직하게는 6-100데니어이다. 이러한 바람직한 웨브는 공기 또는 기계적 수단에 의해 적재될 수 있다. 공기 적재 부직웨브를 제조하는데 적합한 장치는 프록터 앤드 슐츠, 앤드란도 머쉰 코오포레이션의 오, 앤글라이트너 박사(DOA)에 의해 제조되었다. 기계적 적재 부직웨브를 제조하는데 적당한 장치는 하게도 케이지 및 헌터에 의해 제조되었다.
성형된 후, 부직웨브 섬유는 접합(예비결합) 지점에서 결합되어야만 거의 뒤틀림없이 연속적인 코팅과정을 견뎌낼 수 있을 정도의 강도를 가진 웨브를 제공한다. 예비결합에 적당한 결합제로는 용융 결합성 섬유, 액상 및 고체접착제 등이 있으며, 이것은 이후의 코팅에 접착 가능한 표면을 제공한다. 예비결합시, 코팅은 부직웨브 백킹을 안정화하기 위한 최소량이 필요하다. 연마입자 및 연마보조제를 함유하는 결합제 코팅(이후부터 "메이크"코팅으로 칭한)을 롤피복기로 도포할 경우에는, 부직웨브를 예비결합시키는 것이 중요하다. 그러나, 메이크 코팅을 분사코팅 방식으로 도포하는 경우에는, 예비결합이 바람직하지만 필수적인 것은 아니다, 예비결합된 부직웨브는, 이후의 코팅이 전체웨브 구조를 균일하게 침투하기에 적당한 기공도 및 두께를 가져야 한다. 일반적으로, 부직웨브 백킹의 두께는 5-20㎜이다.
본 발명에 사용되는 메이크 코팅은 결합제수지, 연마물질 입자, 선택된 무기 유리연마보조제, 임의의 충전제, 점도조절제 같은 코팅제, 제포물질, 및 용매가 함유되어 있다. 경화시, 결합제 수지는 비결합되거나 또는 예비결합된 부직웨브의 섬유 및 연마입자와 연마보조제간에 강력한 결합을 형성하여, 사용시 일반적인 조건하에서 입자의 구조적 강도를 유지시킨다. 결합제는 액상 상태이며 적합한 처리 조건하에서는 고체로 된다. 결합제 수지의 예로는 경화성 페놀-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 에폭시수지, 폴리우레탄수지 등이 있다.
본 발명의 휠에 사용되는 연마물질은 유리연마에 통상적으로 사용되는 연마물질중에서 선택된다. 그러한 연마물질은 모오스 경도가 5 이상인 것이 바람직하다. 바람직한 연마물질의 예로는 석류석, 실리콘 카바이드, 산화알루미늄 및 용융 알루미늄 산화물이 있다. 연마물질 대 결합수지의 중량비는 약 1 : 1 내지 약 3.5 : 1 바람직하게는 약 2 : 1로서, 종래의 부직 연마재의 제조방법에서 공지된 비와 비슷하다, 연마입자의 크기는 부직 백킹을 침지시킬 수 있는 능력과 바람직한 유리 또는 세라믹 표면의 처리능력에 의해 결정된다. 연마입자가 클수록 개방도가 적은 부직웨브를 침지시키기가 더욱 어려워지며, 비바람직한 조도 또는 긁힘도를 지닌 연마된 유리 제품을 산출할 수 있다. 통상적으로 연마제의 평균 입자크기는 약 50㎛(280그레이드) 내지 약 175㎛(80그레이드)이고, 바람직하게는 약 85㎛(180그레이드) 내지 약 125㎛(120그레이드)이며, 가장 바람직하게는 105㎛(150그레이드)이다.
본 발명에 사용하기 적당한 무기 유리연마보조제는 칼륨 플루오보레이트, 및 희귀토 산화물로 구성된 군중에서 서택되는 것이 바람직하다. "희귀토 산화물"이란 원자번호가 57 내지 71인 15개의 희귀토 원소 산화물의 혼합물을 의미한다. 이러한 금속 산화물은 모두 각기 본 발명의 유리 연마보조제로서의 기능을 갖는다. 그러나, 이들 금속 산화물중 어느 하나를 순수한 형태로 분리하는 것을 어렵기 때문에, 지금은 금속 산화물의 혼합물만이 시판되고 있다. 이들 혼합물은, 예를 들어 SUPEROX 50이라는 상표명으로 서코아 인코오포레이티드에서 시판되며, 통상적으로 그 주성분은 산화세륨이다. 본문중에 사용된 유리연마보조제의 유효량은, 최소로는 유리표면을 연마하는데 필요한 양이며, 최대로는 결합제 수지의 내구성 및 강도를 감소시키는 양보다 약간 적은 양이다. 수치로 환산하면, 연마보조제의 총량은 40중량부의 결합제당 약 1중량부 이상이되, 4중량부의 결합제에 대해 1중량부 이하를 넘지 않는다. 연마보조제 대 결합제 수지의 중량비는 약 1 : 25 내지 약 1 : 8이 가장 바람직하다.
연마물질 및 연마보조제를 메이크 코팅에 첨가하는 것이 바람직하나, 연마재가 휠의 형태인 경우에는 연마제의 사이즈 코팅내에 첨가할 수도 있다.
본 발명의 연마재중에 상기 유리연마보조제와 연마물질의 어떠한 조합으로 이루어진 혼합물을 첨가해도, 연마효율이 향상된다. 본 발명에 따르면 바람직한 조합의 혼합물은, 연마물질이 평균 입자크기가 약 105㎛(150 그레이드)인 석류석이고, 연마보조제가 칼륨 플루오보레이트와 희귀토 산화물의 혼합물이고, 메이크 코팅이 크리올라이트 충전제를 함유하고, 가장 바람직하게는 연마보조제와 연마입자가 모두 메이크 코팅내에 함유된 경우이다.
후술되는 비제한적 실시예를 통해 본 발명을 부가로 설명하고자 하며, 이 실시예에서 특별한 언급이 없는한 모든 부는 중량단위로 한다.
[실시예]
[실시예 1]
시판용 웨브 성형기를 사용하여 주름잡힌 13데니어, 40㎜길이의 나일론 6-6섬유로부터 두께가 15㎜이고, 중량이 113g/㎥인 저밀도의 부직웨브를 제조하였다. 하단 공급형 2-롤 코팅기를 사용하여 에비결합된 수지로 상기 형성된 저밀도의 비결합된 부직웨브를 코팅처리한 후 경화함으로써 두께가 12㎜이고 총중량이 160g/㎡인 결합된 부직웨브를 제조하였다. 상기 예비결합 코팅의 성분은 30%의 2-프로판올, 30%의 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(PGME), 5%의 폴리비닐 부티랄 수지(몬산토사에서 상표명 Butvar B-98로 시판), 비휘발성 물질이 70%를 차지하는 35%의 염기촉매화 레졸 페놀-포름알데히드 수지 및 미량의 실리콘 에멀젼(다우코닝사에서 1520 Silicone Antifoam(상표명)으로 시판됨)이다. 코팅된 부직웨브를 150℃로 유지되는 고온의 공기 오븐중에서 3분간 가열함으로써 비점착상태로 경화시켰다.
11.9%의 프로필렌 클리콜 모노메틸 에테르(PGME), 8.5%의 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르(Carbitol(상표명)로 유니온 카바이드 코오포레이션에서 시판), 비휘발성 물질이 70%를 차지하는 32.0%의 염기 촉매화 레졸 페놀-포름알데히드수지, 0.6%의 50% 수산화나트륨 수용액, 미량의 실리콘 에멀젼(1520 Silicon Antifoam(상표명)로 다우 코닝에서 시판). 0.9%의 훈중처리 실리카(Cab-O-Sil M5(상표명)로 카보트 코오포레이션에서 시판), 1.2%의 칼슘 카르보네이트, 1.5%의 칼륨 플루오보레이트 및 평균 입자크기가 약 105㎛(150 그레이드)인 43.4%의 석류석 연마입자로 구성된 메이크코팅 혼합물을 에비결합된 부직웨브로 롤코팅처리하였다. 이어서 코팅된 웨브를 150℃의 고온공기 오븐에서 약 4분간 가열하였다. 코팅되어 경화된 웨브는 그 무게가 1260g/㎡이고 두께는 약 10㎜이었다.
이어서 연마물질 및 연마보조제로 코팅된 부직웨브를 2개의 롤이 장착된 코팅기를 사용하여, 49.8%의 크실롤, 6.1%의 메틸렌 디아닐린(MDA), 11.3%의 2-메톡시프로판올 아세테이트, 및 평균분자량이 약 1500인 32.8%의 케톡심-차폐폴리-1, 4 부틸렌 글리콜 디이소시아네이트(Adiprene BL-16이라는 상표명으로 유니로얄 케미칼 컴패니에서 시판됨)로 이루어진, 휠을 만들기 위한 점착제 혼합물의 사이즈 코팅물로 롤코팅처리하였다. 연마제 및 연마보조제가 코팅된 웨브의 중량을 기준으로 무수 상태로 20%가 코팅되도록 계산된 속도하에서 상기 코팅물을 도포하였다. 코팅된 웨브를 70℃의 고온 공기 오븐속에 약 4분동안 통과시켜 부분적으로 코팅을 건조시켰다. 이어서, 부분적으로 건조된 웨브를 외부직경이 320㎜가 될때까지 어느 정도의 압축력을 가하여 직경이 125㎜인 코어상에 나선형으로 감았다. 나선형으로 감긴 번(bun)을 가열하여 그 끝부분에 90℃로 가열된 공기를 1시간동안 가함으로써 코팅을 경화시키고,이어서 나선형으로 감긴 번의 외곽모서리로부터 배출된 공기가 120℃에 달한 후 다시 2시간 동안 120℃의 공기를 가하여 더욱 경화시켰다. 상기 번의 층들을 서로 부착시킨 결과, 생성된 번의 밀도는 520kg/㎥였다. 생성된 번을 가로방향으로 절단하여 내부직경이 125㎜이고 외부직경이 320㎜이며 폭이 50㎜인 휠을 제조하였다.
[실시예2, 및 대조실시예 A]
연마입자 및 연마보조제 함유 메이크 코팅만을 달리 한것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 것과 동일한 방법, 동일한 예비결합된 부직웨브, 동일한 에이크 코팅 건함침 코팅중량, 동일한 휠 결합 접착 사이즈 코팅을 사용하여 실시에 2 및 대조 실시예 A를 제조하였다. 표 1에는, 실시예 1에 사용된 메이크 코팅 조성을 비교하기 위해 이러한 메이크 코팅의 조성이 제시되어 있다. 본 실시예에서 제조한 번을 가로방향으로 절단하여 폭이 50㎜인 휠을 제조하였다.
[표 1]
Figure kpo00001
상기 실시예에서 제조된 휠이 유리 테스트 표본의 면을 목적하는 상태로 정련할 수 있는 성능을 갖고 있는지를 알기 위하여 시간의 함수로서 평가하였다. 이 테스트방법은 휠의 상업용도로서의 적합성 여부를 판정하기 위한 것으로서, 덴버 글래스 머쉬너리에서 제조한 변형모델 MB-16 프로페셔널 글래스 베블러(Professional Glass Beveler)를 사용하였다. 상기 이중 수직 스핀들 기계는 횡단 매카니즘과 샘플홀더를 부가하여 변형된 것으로서 이에 의해 테스트 유리 견본은 각각의 병행적 스핀들 상의 연마 매체와 접촉하게 된다. 또한 테스트 견본에 조절된 힘을 가할 수 있는 매카니즘을 횡단매카니즘에 부착하였다. 전자조절 매카니즘을 사용하여 테스트 견본이 각 연마매체와 접하는 시간을 조절하였다.
조절된 유리면을 생성시키는데 사용된 연마매체는, 400㎜ 직경의 성형철이 덮힌 휠로서, 이 휠은 1200RPM로 회전하는 수직스핀들중 하나에 평균입자 크기가 약 400㎛(350그레이드)인 석류석 연마입자의 2% 수성 슬러리가 부착되어 있다. 상기 테스트 견본을, 철이 덮힌 휠과 접촉상태로 내부직경이 190㎜이고 외부직경이 370㎜인 고리상에 진동상태로 접촉시켰다.
전술된 실시예에 기재된 바와 같이 형성된, 외부 직경이 320㎜인 부직 연마테스트 휠을 다른 수직스핀들상에 부착시킴으로써 테스트 휠의 대부분의 표면(측면)이 테스트 견본의 표면과 접하도록 하였다. 테스트 휠을 1200RPM로 회전시키면서, 테스트 유리 견본을 내부직경이 1300㎜이고 외부직경이 280㎜인 고리에 대해 진동상태로 테스트 휠과 접촉시켰다.
테스트 유리견본은 50㎜ 길이, 9㎜ 나비, 25㎜ 깊이의 음극선 튜브에 사용된 가연유리였다. 9㎜×50㎜의 견본물을 연마매체에 적용시켰다. 테스트 견본을 철이 덮힌 성형 휠에 대해 3.4×103Pa의 힘을 약 5초간 일정하게 가하면서 철이 덮힌 휠 표면상에 슬러리를 펌핑하였다. 표면 조도(surface roughness)를 측정한 후, 테스트 유리 견본물을 테스트 휠에 대해 41.4×103Pa의 힘을 약 3초간 일정하게 가했다. 테스트 견본물의 콘디셔닝 및 테스트 휠에 대한 연마사이클을 5회 반복하는데, 이때 콘디셔닝 및 연마를 위한 접촉시간은 전자제어장치로써 일정하게 유지시켰다. 5회의 사이클 말기에, 테스트 견본의 표면의 조도를 재측정하고, 사이클 1회당 상응하는 연마시간에 따라 재기록하였다. 이 절차를 약 3초 내지 약 15초 이내의 부가의 연마시간 간격을 두고 반복하였고, 표면 조도를 측정 및 기록하기 전 각 연마시마다 5회의 사이클을 수행하였다.
테스트 유리견본물의 표면조도는 Perthen Model RHT 650 바늘이 장착된 Perthometer Model S6P를 사용하여 측정하였다. 각 테스트 유리견본의 평균 표면 조도는 10회 측정하여 평균을 Ra(㎛)로 기록하였다. Ra는 표면에 대한 최정점에서 최하점까지의 평균 높이이다. 테스트 견본과 휠의 접촉 시간을 연장시킨 후 측정된 값은, 주어진 휠이 조절된 연마 유리표면을 신속하게 정련할 수 있는 정도를 제시해 준다.
테스트시에 산출된 데이타는 평가된 테스트 휠 각각의 시간에 대한 Ra로 이루어진 그래프로 도시하였다(제1도 내지 제3도). 이 그래프는 테스트 휠에 대한 연마시간의 함수관계인 테스트 유리견본의 표면 조도(Ra)의 변화도를 나타낸 것이다. 제1도, 제2도 및 제3도는 각각 실시에 1, 2 및 대조예의 연마휠 테스트시 산출된 데이타이다.
이들 그래프는 본 발명의 연마재의 두가지 특성을 나타낸다. 먼저, 이들 그래프는, 평균 입자 크기가 약 105㎛(150그레이트)인 석류석 연마입자만을 함유한 대조실시예 A에서 제조된 휠을 비롯한 모든 테스트 휠이 평균입자 크기가 약 40㎛(350그레이드)인 석류석입자 슬러리를 통해 거칠어진 유리표면을 연마할 수 있음을 제시한다. 두번째로, 상기 그래프를 통해 석류석 연마입자 및 희귀토산화물 연마보조제 또는 칼륨 플루오보레이트를 함유한 휠(제1도 및 제2도)이 고속생산공정에서의 유리연마재의 상업적 이용도는 연마재가 고도로 연마된 표면을 생성할 수 있는 속도와 관련이 있기 때문에, 본 발명의 연마재는 그 연마속도가 상승됨으로써 종래기술에 공지된 어떤 다른 연마재보다 그 효용성이 커진다.
본 발명은 상술된 실시 태양을 참고로 하여 기재하였으나, 첨부된 특허청구의 범위 영역을 벗어나지 않는 범주내에서는 수정이 가능하다. 또한, 본 발명의 설명에서는 상기 연마재를 유리 및 세라믹면을 연마하는 용도로서만 제시하였으나, 금속같은 다른면을 연마하는 용도로서도 가능하다.

Claims (8)

  1. 유기섬유로 이루어진 3차원적 부직웨브(a), 상기 섬유에 부착되어 웨브 전체에 분산되어 있는, 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마물질 입자(b), 상기 섬유에 부착되어 웨브 전체에 분산되어 있는 무기연마보조제(c), 및 접촉지점에서의 상기 섬유 및 상기 연마물질 입자와 상기 무기연마보조제를 상기 섬유에 결합시키는 결합제(d)를 포함하며; 상기 연마물질 : 결합제 수지의 중량비는 약 1 : 1 내지 약 3.5 : 1이고 ; 상기 무기 연마보조제; 결합제 수지의 중량비는 약 1 : 40 내지 약 1 : 4로 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재(硏磨材).
  2. 제1항에 있어서, 밀도가 약 200kg/㎡ 내지 약 850kg/㎡인 휠 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  3. 제2항에 있어서, 2 또는 그 이상의 상기 웨브 디스크로 이루어진 라미네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  4. 제2항에 있어서, 상기 웨브조각이 나선형으로 감겨 결합된 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 부직 섬유웨브가 하나의 필라멘트에 대하여 약 6 내지 200데니어의 주름이 있는 배향된 스태플 합성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 부직 섬유웨브가 약 0.1㎜ 내지 약 3㎜의 직경을 지닌 고항복 강도 필라멘트-형성 유기 열가소성 물질로 이루어진 다수의 3차원적 파상형 연속 필라멘트를 포함하며, 인접 필라멘트들은 상호 결합되어 있어 서로 접촉할 경우 자생적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 무기연마보조제가 칼륨 플루오보레이트, 희귀토 산화물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무기 연마보조제 : 결합제 수지의 중량비가 약 1 : 25 내지 약 1 : 8인 것을 특징으로 하는 유리 또는 세라믹 표면을 연마하기 위한 연마재.
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