TW436365B - Rotogravure process for production of patterned abrasive surfaces - Google Patents

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436365 經濟部中央樣準局員工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明背景 本發明係有關使用照相回印方法，於基材上製造排列規 則之磨粒表面’此基材係呈可供細密加工之形式，譬如金 屬、木頭、塑膠和玻璃。 將孤立結構（譬如黏合劑與磨粒物質之混合物的島狀物）沈 積於背材上之提議多年來為已知者。位於背材上的島狀物 若具有非常類似之高度並且被充分隔離時（可能係經些許砂 輪修整之後），使用此一產物可減少表面的刮痕並改良表面 平滑性。此外，島狀物之間的間隔提供磨損所產生碎屑自 可作業區分散之路徑- 習知塗覆磨粒中，研究研磨表面發現，有效研磨區中只 有相當少數的表面磨粒細砂同時與作業片接觸。表面磨耗 時此數量增加，但或許又會因鈍化等量降低了若干此等磨 粒細砂的效能。包含一均句陣列之孤立島狀物之磨粒表面 的使用上優點為，均勻島以基本上相同的速率磨耗，使得 以長期維持均勻的磨損速率。某一層面意謂，研磨操作將 更均勻地分配於較大量的研磨點上。再者，由於該等島狀 物包含許多較小的磨粒粒子’因此某一島狀物的磨耗會使 迄今尚未經鈍化之還未被使用的新磨粒粒子顯露出來。 一種業經說明形成此一陣列之孤立島狀物或點狀物的技 術為照相回印印刷術。 照相回印印刷術技術係使用表面已雕刻有排列規則之孔 的滾輥a孔被配方所填滿並以此滚輥施壓於某一表面，孔 中的配方即轉移至表面上。通常配方會流動，直到無任一 本紙浪尺度通用中1國家標準（（：奶）六4規格（2!0><297公釐） --- -- ^^^1 In 1^1 l·—— l»l-i _··^^^1 - - n (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 436365 A7 B7 五、發明説明（2) 個別孔所沈積配方間有間隔為止。最後會獲得一基本上為 均勾的厚度層，茲以美國專利第5，152,917號之比較實例c與D 作解說’其敘述一種方法，其中藉照相回印法而得之圖案 快速地使所有孔之個別沈積量之間隔消失。 美國專利第5,014,468號中’黏合劑/磨粒配方以將該配方置 於一圍繞缺乏磨粒區域之連續結構中之方式，自照相回印 孔沈積於滚鍵上。結果據信為’沈積量少於孔的總體積， 並且僅沈積於各孔的之周園區域，導致所述環的形成。 因此’照相回印方法的問題始終為要如何使島狀物保持 一適當可用形狀。要如何配製一種磨粒/黏合劑混合物使其 可充份流動而沈積’但又要具有足夠的不流動性使其沈積 於基材上時不會陷入一基本上為均勻塗層，經證明係非常 困難的。

Chasman等人在美國專利第4 773 92〇號揭示使用照相回印塗 佈機器可能賦予黏合劑組合物均勻排列規則之隆起與凹 陷’使得當固化該黏合劑組合物時可作為去除潤滑劑與碎 屑用之通道。然而’除了僅有的可能性陳述之外，並未提 供如何運作的細節。 翅濟部尹夹樣隼局負工消費合作祆印51 ----H ------- ΙΊ---訂 先W讀背面之注$項再填寫本頁) 美國專利弟4,644,703號中’{^;〇11316让等人係以一較傳統的方 式使用照相回印滾輥沈積磨粒/黏合劑配方，所沈積之某一 層在將第二層沈積於此第一層上之前必需先行光滑之，而 第二層係藉照相回印法沈積於該平滑第一層之上^對於最 終經固化表面之本性未有任何的教示。 在Ravipati等人之美國專利第5,014,468號中，其提議使用具有 表成张尺度遴用中國國家榡率（CNS ) A4规格（210X297公釐} 4 3 6365 A7 ____B7 五、發明説明（3) 非牛頓切力增強流動性質之磨粒/黏合船I合物，以及藉照 相回印技術將此混合物沈積於薄膜上。此—方法中，混合 物自照相回印孔邊緣沈積，以形成愈遠離環繞缺少該混合 物區域之表面沈積厚度愈低的獨特結 近的話，表面結構則呈現交聯狀。此—產物：證:月= 用，特別是在眼科的精密操作上。此方法非常有效，但是 其具有使照相回印滾輥之孔中物質聚積量增加’導致沈積 圖案在長期製造運轉期間會發生些微改變的潛在問題。此 外，孩方法的本質使得其受限於包含相對上為細密的磨粒 細砂（通常小於2 0微米）配方。 另一種方法係將磨粒/黏合劑混合物沈積於基材表面上， 然後藉由將黏合劑固化同時與具有所希規則排列之反向表 面鑄模接觸的方式，於混合物上排版出包含一陣列孤立島 狀物的圖案。此方法敘述於美國專利第5,437754 ; 5,378,251 ; 5,304,223與5，152,917號中。此主題上雖有若干變化，但其皆具 有一共同特點’即圖案中的各島狀物藉由固化與模製表面 接觸的黏合劑而固定。此一方式亦並非沒有問題，因為經 常發生自模不完全拉出的情況，例如，不是要製備金字塔 形的東西、卻常常獲得具有火山口的火山形物件。 經濟部t央樣隼局貝工消费合作社印«. ---------装I---：----訂 (#'先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明提供一種均勻排列形式之磨粒/黏合劑組合的製造 技術’其不需要一模中固化的操作，也不需選用具有特定 非牛頓切力增強流動特徵的磨粒/黏合劑的組合。 本發明因此提供一彈性且有效地以商業規模製造具有均 勻陣列之孤立磨粒複合物形狀之塗覆磨粒的方法。此類塗 -6- 本紙浪尺尾逍用中國國家標率（CMS ) μ规格（21〇犬297公釐） ο ο Α7 Β7 五、發明说明（4 ) 經濟部中央樣準局員工消费合作社印装 覆磨粒十分適合於各種不同範圍基材的處理，於一大體上 一致的切割速率下可獲得細緻的塗覆表面供長期操作之 用。 本發明之一般說明 使用照相回印技術製造規則排列之塗覆磨粒物質所遭遇 的難題始終為配方沈積後需如何保有一有用的形狀和規則 的排列。最常見的情況是’經沈積的形狀無法維持其垂直 方向上的尺寸，並且易於橫越表面而與鄰近的形狀相接 合。此一問題得參考上文所討論之美國專利第5，152,917號中的 比較實例C和D。美國專利第5,014,468號中，其所採用的溶液 為具有切力增加流變學的配方，其係使混合物自照相回印 孔的邊緣沈積，以形成其中所述獨特的排列情況β 頃發現’如果適當地控制低切力黏度及高切力黏度，則 可能藉使用照相回印技術製造具有各種獨特圖案之規則排 列的塗覆磨粒’包括斷績的小點、連接的小點、線和其他 的圖案’即使是在配方具有切力減弱流變學之時。關鍵為 需調配滿足兩項條件的黏合劑/磨粒混合物。第一個條件為 在相當高切力條件下（譬如當填充照相凹版孔、孔填充後修 整回印滾輥區時所經歷者、並同時將物質轉移至照相回印 滾輥與橡膠滾輥間之修改部份基質上）黏度需相當地低。換 言之’配方應具有低的高切力黏度以利塗層沈積於基材 上》第二個條件為配方需具有高的低切力黏度，以避免配 方於固化前在低切力條件下置於基材上時流動及均塗過度 的情況。黏度回復時間比塗層沈積和固化間花費時間較短 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS丨A4g ( 2丨0XM7公釐） <*·先《请背面之注意事項再填寫本頁) i •τ Γ -4363 6 5 a? B7 五、發明説明（s ) 也是令人高度期許的。 沈積圖案維持的理論研究顯示，表面張力為引發流動（因 而使圖案遭破壞）的驅動力，而黏度則為該阻抗力。因此低 表面張力及高黏度有利圖案的維持。然而，本發明主要係 有關輻射可固化黏合劑，像是常與磨粒/黏合劑配方共用 者’其表面張力不會有太大的改變，通常約在30_40達因/公 分範圍内。經適當調配以水為主成份之磨粒/黏合劑混合物 的表面張力通常亦在此相同範圍内。因此黏度為可予調整 之對結果最具影響力的參數。 本發明因此包括一種製造包含固著於一背材之規則排列 磨粒/黏合劑複合物之塗覆磨粒之方法，該方法包含·· (a) 藉照相回印技術塗覆一層包含磨粒細砂（及視情況之 研磨助劑、填料、與添加物）與可固化樹脂黏合劑的配方， 使呈規則排列的孤立結構，該配方在1 〇 3秒-1之高切力速率 下的黏度為10,000至1,000 cp ; (b) 配方沈積於背材後，在0.05秒」之低切力速率下，藉増 加沈積配方之至少表層的黏度至4,000卬维持結構之孤立； 以及 經濟部中央搮準局員工消费合作社印裂 —In n -i --- - - III. - - -1 -I I In ^ - - -- - ^h 先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) (C )固化配方的黏合劑組份，以保有該背材上該圖案的孤 立結構。 本文係於典型為約1 5 °c至5 0 °C之塗覆溫度下，使用Bohlin VOR流變計測量黏度值。關键為配方在填充照相回印孔， 修整滾輥以去除過量配方，以及自孔沈積期間所面臨的高 切力條件下時必須具有合理的低黏度，但是沈積之後，黏 -8 - 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4现格< 2丨公釐） 4 3 6 3 6 5 A7 _______B7 五、發明説明（6 ) 度的上升必需夠快以防止配方流動進而破壞沈積結構的孤 立°如果是邊緣的接觸並不視為隔離性喪失，只有在該結 構與環繞邊緣之所有接點處之相粼結構揍觸情沉下方視為 喪失隔離性，配方在接點處的深度為背材上之接觸結構最 大高度的至少10%。 —種非常適合用來確定保持隔離的方法是使用具有一觸 變特性的樹脂配方，即其具有隨時間而變的切力減弱行 為。此配方在去除高切力條件時可快速地恢復其原有的高 黏度。通常約3 0秒内’在低切力條件下，黏度值至少恢復 50% ’而且在大部份情形下此已足夠避免隔離遭破壞，直到 固化程序開展而使黏度增加。 製造設備中，黏度可更方便地以Broojjfleld黏度計測量。因 此依照本發明之較佳方法係包含： (a) 藉照相回印技術’塗覆一層包含磨粒細砂（及視情況 之研磨助劑、填料、與添加物）與可固化樹脂黏合劑的配 方，使呈規則排列的孤立結構，該配方在6〇 rpm·^!心袖速度 下的 Brookfield黏度為 50,000 至 1,000 cp(較佳為 25,000至 2,000 cp， 而最佳為丨5,〇〇〇至5,〇〇〇 Cp); 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印篥 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (b) 沈積於背材後，以6卬m的心軸速度增加沈積配方中至 少表層的黏度為150,000至5,000 cp(較佳為50,000至7,000 cp，而 最佳為25,000至8,〇〇〇 cp);及 (c )固化配方的黏合劑成份，以保持該排列規則的孤立結 構於該背材上。 黏度受溫度影響，並且上文所引述黏度係指該配方施用 本紙張尺度適用中S國家橾準（CNS 現格（210X297公釐） 〇 c Α7 Β7 五、發明说明（ 經濟部中央標準局—工消费合作杜印製 於以上方法之溫度下的數值。舉例而言，此溫度一般為約 15°C至50X；。使用具有# 4心軸之Brookfield黏度計LVF 5X型測量 黏度。 進一步所希望者為，黏度回復時間（即在高切力條件下， 當取消切力條件時’低黏度回復為正常高黏度所需的時間） 應相對上地短，譬如低於6 0秒，較佳為少於3 〇秒》 然而’低的高切力黏度在上述範圍中的任何配方（即使是 非觸變者）一旦經沈積即被改性’以快速調整黏度至上述之 較高的低切力黏度程度，依此方式以限制配方沈積之較低 黏度下易發生的流動現象。配方整體的黏度調整為較高程 度同樣為非必要者。若暴露的外層能快速地獲得較高黏度 值通常已足夠，因為此可充當外皮使用，以保持結構的形 狀，即使内部長時間維持一較低的黏度。 至少表層的黏度修改可藉由，例如，於配方中加入一揮 發性溶劑（該溶劑在配方沈積於背材上時會快速地消失）而 完成’或可借助於環境溫度的提高抑或借助熱氣的局部吹 送。溫度上升當然也會使黏度下降。因此，平衡這些競爭 效應以確定結果為使黏度增加是十分重要的。有助於該傾 向之一因素為趨向提高溫度以使固化加速。 另一個選項為快速向下調整結構的溫度，使得黏度增 加。其可藉由，例如，讓於其上沈積有配方之結構的基材 通過冷卻滾輥和/或置於冷氣流下而完成。 除了藉改變溫度或移走液體的方式調整黏度之外，亦可 说藉由増加固體含量而調整黏度。雖然沈積配方的内部無 碕 先 讀 背 面 意 事 項 再 装 訂 .Ά -10- 本紙張尺度制 ( CNS ) A4^ ( 210X297^*", 436365 經濟部令央樣隼局負工消费合作杜印装 Α7 Β7 五、發明説明（β) 法依此調整黏度，然其卻並非真有此必要。表層具有較高 黏度以保持沈積圖案的形狀即已足夠。因此，在結構表面 上佈散微細分割的粉末將會於該結構上形成黏度較高的固 疋·’外皮”，使其保有其形狀直到固化使得形狀耐久不變為 止。粉末本身可為一磨粒、填料、或賦予有利性質之粉狀 物質，例如，像是四氟硼酸鉀的研磨助劑、像是石墨的抗 靜電劑、像是硬脂酸鋅的抗填充劑、像是蠟的固態潤滑 劑，或是此等物質的任何組合。事實上此為本發明之一優 點及較佳之層面。 本方法亦可得助於加熱照相回印滾輥以及冷卻配方沈積 於其上之表面然而，照相回印滾輥的加熱程度應不致於 使黏合劑開始固化，並且對熱可固化樹脂配方而言應不致 於導致黏度上升。 圖式之簡要說明 圖1顯示黏度隨本發明磨粒漿液配方之切力速率而變化 之例3 圖2顯τρ黏度隨時間而變化之例。 圖3說明根據本發明磨粒配方之經塗覆的規則排列。 圖4說明根據本發明磨粒配方之經塗復的規則排列。 圖式之說明 圖1說明本發明磨粒漿料配方之黏度相對切力速率之變 化。如圖所示，由高切力至低切力條件下，黏度的變化非 常顯著。圖2亦顯示，當去除高切力條件時，黏度的回復為 重得超過50%的低切力黏度。擁有這些流變特徵，此等沈積 -11 - 本紙張尺度適用中國0家揉準（CMS) Α4規格（2t〇X297公釐） ---------裝·-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 436365 A7 ___ B7 五、發明説明（9) 塗層配方仍保有個別沈積間相隔離之照相回印的規則排 列。圖3與圖4描述沈積後立即固化之本發明磨粒配方相對 沈積與固化之間延遲4 0分鐘之本發明磨粒配方的塗覆圖 案。其證明相對於美國專利第5，i52,917號之比較實例C與D的 模糊圖案，根據本發明具有一適當調配流變學之磨粒漿料 配方可保持其各別的圖案，即使在沈積後黏合劑最終以uv 固化及固定前達4〇分鐘的情況下。 本發明之詳細說明 沈積可以任何所希的圖案呈現，而且其大部份由照相回 印滾鞍上之孔的大小與分佈決定。通常，六角形、四角 形、二角形與四邊形橫切面孔相當適合，雖然亦可使用其 Έ形狀者。例如，可提供孔為一凹槽形（例如，三螺旋凹 槽），係切割於滾輥表面者。此通常為一十分有利的構形， 適於供製造對角狭長的圖案，非常獨特並且對研磨也同時 非常有效。每單位長度的孔數可予以改變，雖然以較高密 度而T，孔的體積較小為較佳，以使沈積於表面上之後孔 内容物1間的間距為最大，如杲孔排列的非常緊密，則可 月b造成'尤積配方因設計之故而緊靠在一起，產生一基本上 連續的線條。 經濟部中央標準扃負工消费合作杜印製 i i I nt 1 t fl^i Ji^i ^^^1 ml 一aJ c請先閲讀背面之注項#填寫本頁) 其他的設計，包括孤立的點或點群，亦非常適合。沈積 點的本身易呈圓形，但是沈積技術（包括照相回印滾輥的速 度及填充孔之方法）可使沈積點之形狀偏離圓形者。因此點 可為新月形或具有一"彗星尾”。某些情況中，這些形狀或 具有某些優點，但是通常不為偏好者。因此，較佳為調整 -12, 本紙張適用中國®家揉率（CNS ( 210；<297公4—)~ Λ36365 A7 B7 五、發明説明（10) 印刷壓力和照相回印滾輥接觸堂抹有配方之基材表面的條 件’以確定得到沈積配方之不連續的圓點。 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 配方的磨粒成份可為任何此技藝已知的可得物質，譬如α 氧化铭（溶融或燒結陶瓷）、碳化矽、溶融氧化鋁/氧化锆' 立方體的氮化硼、鑽石等等及其組合。此類型產物之主要 應用中’磨粒較佳為氧化鋁，特別是熔融氧化鋁。用於本 發明之磨粒粒子的平均顆粒尺寸一般及較佳為1至15〇微 米’而更佳為1微米至80微米。 磨粒在配方中的比例當然部份係由上述的黏度極限值和 應用的類型來決定3然而，磨粒的含量通常約佔配方重的 1 0 %至90%，而較佳為約30%至約80%。 經濟部中央櫺牟局貝工消费合作社印製 该配方的其他主要成份為黏合劑。其為選自輻射可固化 樹脂的可固化樹脂配方，譬如像是可以電子束、UV輻射或 可見光固化者’譬如為丙烯酸化環氧樹脂的丙烯酸化低聚 物、丙缔酸化的胺甲酸乙酯與聚酯丙烯酸酯及丙烯酸化的 單體，包括單丙烯酸化、多丙烯酸化的單體，以及熱可固 化樹脂’像是酚樹脂、脲/甲醛樹脂與環氧樹脂，與此等樹 脂的混合物。事實上配方以及熱可固化樹脂中存在輻射可 固化成份通常為合宜者，因其可在配方已沈積後相當快速 地固化’以增加沈積形狀的安定性。應了解的是，本案之 上下文内容中之術語”輻射可固化”包含可見光、紫外光 (U V)與電子束輻射，係使固化發生的原動力。某些情形 下，熱固化功能及輻射固化功能可由相同分子中的不同官 能基提供。其通常為一得當的權宜之計。 本紙張尺度適用中國a家櫺率（CNS ) Α4^ ( 2丨0Χ297公t ) 436365 經濟部中央樣窣局貝工消费合作.杜印*. A7 B7 五、發明説明（11) 、〜**—- 該樹脂黏合劑配方亦包含非反應性的熱塑性樹脂，其可 藉由增強腐蝕性而強化沈積磨粒複合物之尖銳本質特性。 此一熱塑性樹脂之實例包括聚丙二醇、聚 G —醇、與聚乳 丙缔-聚氧乙烯嵌段共聚物等= 可將填料加入此磨粒漿料配方中，以改變配方的流變學 及固化黏合劑的硬度與韌度。適用填料的實例包括：金屬 碳酸鹽，像是碳酸鈣、碳酸鈉；矽石，像是石英'玻璃珠 粒、玻璃氣泡；矽酸鹽，像是滑石、黏土、偏矽酸鈣；金 屬硫酸鹽，像是硫酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋁；金屬氧化物， 像是氧化鈣、氧化鋁；及鋁三水合物。 磨粒漿料配方可包含研磨助劑，以增加研磨效率及切剖 速率。有效的研磨助劑可以是以無機物為主成份者，譬如 鹵化物的鹽類，例如，鈉冰晶石、四氟硼酸鉀等；或以有 機物為主成份者’譬如經氣化的蟣，例如，聚氣乙豨。此 配方中的較佳研磨助劑為顆粒尺寸範園為1微米至8〇微 米’最佳為5微米至30微米的冰晶石與四氟棚酸舞。研磨 助劑的重量百分比範圍為〇%至50 %，而最佳為10_30〇/〇。 本發明中的磨粒漿料配方可進一步包含有添加物，包 括：偶合劑’像是矽烷偶合劑，例如，得自〇sl Speciahies 公司之A-174與A-〖100，鈦酸鹽與锆鋁酸鹽；抗靜電劑，像 是石墨、後黑等；懸浮劑，像是發煙带石，例如，Cab_〇_ Sil M5、Aerosil 200 ;抗填充劑’像是硬脂酸鋅；潤滑劑， 像是蠟；濕潤劑；染料；分散劑；及消沫劑。 配方所沈積之背材可以是一種織布（織物、不織物或羊毛 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公1 > Γ請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁)

經濟部中央橾隼局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12) 織物）、紙、塑膠膜、金屬箔或其等之组合。通常，根據本 發明所製得產物在製造細磨物質時可提供其最大實用性， 因此非常光滑之表面係屬較佳。具有光滑表面塗層的柔細 月曆紙張、塑膠膜或織物通常乃依照本發明用於複合物配 方沈積之較佳基材。 本發明將針對某些特定具體實施例作進一步地說明，應 了解地是，其僅供描述之用，非欲對本發明範圍作任何不 必要的限制。 簡寫 為簡化所呈現之數據，茲使用以下之簡寫： 黏合劑组份 3600，3700-得自UCB Radcure化學公司之丙烯酸化環氧 基低聚物。 7MPL4-得自Sartomer公司之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯= /iDOZM-得自Sartomer公司之1,6-己二酵二丙缔酸醋。 得自GAF公司之乙烯基吡咯啶酮。 /CTM-得自Sartomer公司之異氰酸醋三丙烯酸醋。 TTiPGiM-得自Sartomer公司之三丙二醇二丙烯酸酯。 如m ^-2以_得自Kustom服務公司之丙浠酸酿單聚物明膠。 光引發劑及添加物 /rgtjcwre 6J/-得自Ciba-Geigy公司之光引發剖。

Speecicwre /ΓΧ-得自Aceto化學公司之2-異丙基-9-氧二笨并硫 乘喃。 孕££)於得自Aceto化學公司之4 -二甲基胺基苯曱酸乙 -15- 本紙浪尺度逋用中國圉家標準（CNS ) A4洗格（2丨0ΧΜ7公釐） ---------裝^---„----訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本K ) 4 3 63 6 5 A7 B7 五、發明説明（13) 酿。 得自Kenridi石化公司之鈦酸鹽偶合劑。 FC-/7/-得自3 Μ公司之氟破化物界面活性劑。 得自Mallinckrodt公司之泡沫抑制劑。 ^4-//卵-得自Osi Specialties公司之胺基丙基三乙氧基碎燒。 5OLOY·得自EM科學公司之異丙醇。 D_yePi?-75-二氫1^ B丫淀二嗣，一種得自Penn Color的分散液。 尸/wrornc 25Λ2-得自BASF公司之聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚 物。 0办-(9-57/ 得自Cabot公司之發煙碎石。 /477/幻-得自Alcoa之鋁三水合物。 顆粒 F U ....得自Fujimi之3微米炫融Al2〇3。 T.....得自Treibacher之F R P L發煙A1203(以” P -數”表示等 級）。 T B .….得自Treibacher之含陶竟塗層的BFRPLCC熱處理溶融 A1203(以” P-數"表示等級）。 研磨助劑 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 装1 _ 訂 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) KBF4....得自Solvay公司之中間顆粒尺寸為20微米的四氟硼酸 钾。 背材 A. ..供眼科應用之3密耳的Mylar膜。 B. ..供金屬加工應用之5密耳的Mylar膜。 C . . . 7 5微米厚度Surlyn*之表面擦製塗層之·ί -重量聚酿布。 -16- 本紙張尺度通用中國Θ家標準（CNS ) A4規格（210；<297公釐） 436365 A7 B7 五、發明说明（U) D . . . 5 0微米厚度Surlyii之表面擠製塗層之J-重量聚酯布。 F . . . F755酚系修整J -重量聚酯布。 *Surlyn為得自杜邦公司之離聚物樹脂SURLYN 1652-1。 n i I n *m m kl. ^, lln ^^^1 n·^ 一 "* (请先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局—工消费合作社印裝 -17- 本紙张尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2丨0><297公釐） 4363 6 5 A7 A7 B7 五、發明説明（15)

經濟部中央樣摹局負工消费合作.杜印U 成价 1% 11% III % IV% V% VI% VII% VIE% Ebecryl 3600 6.63 Ebecrvi 3700 6.77 6.77 5.30 TMPTA 7.95 7.90 7.90 13.27 13.27 6.20 11.10 12.70 HDODA 3.62 ICTA 7.90 7.90 13.27 13.27 6.20 1U0 TRPGDA 5.64 4.40 V-PYROL 3.59 12.70 Kustom KS-201 5.64 Irgacure 651 1.04 0.90 0.90 1.15 1.15 1.10 1.10 LOO Speedcure ITX .0.35 Speedcure EDB 0.81 KR55 0.06 FC-171 0.12 BYK-A510 0.12 A-1100 1.46 0.45 0.45 0.58 0.58 0.55 0.55 0.50 異丙醇 0.34 0.34 0,43 0.43 0.41 0.41 0.38 Solox 0.S3 冰酷酸 0.01 水 0.73 0.11 0.11 0.14 0.14 0.14 0.14 0.12 Dye 9R^75 2.22 Pluronic 25R2 1.05 5.60 5.60 Cab-O-Sil M5 U5 Ams3 ΙΛ5 kbf4 "J -T -** *1 23.33 23.33 23.33 23.33 24.20 顆粒 69.41 46.6 46.67 46.67 46.67 46.67 46.67 48.40 ptK tfftv *n I i AHIH fl^n -¾ , 二$(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -18 - 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 鲤濟部中央揉準局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（16) 配方製備裎牛 使用1000 I"pm的高切力混合器將單體及/或低聚物成份混 合在一起歷時5分鐘°然後將此黏合剖配方和任何的引發 劑、濕潤劑、消沫劑、分散劑等混合，並以相同之搜拌速 率再持續混合5分鐘。之後緩慢地並依所指定順序添加以下 成份：懸浮劑、研磨助劑、填料與磨粒顆粒，在兩次添加 之間以1500 rpm擾拌5分鐘。添加磨粒顆粒之後，將横;拌速 度增加至2,000 rpm並持續1 5分鐘。期間需小心翼翼地監控 溫度，如果溫度達40.6°C，則需降低攪拌速率至1，〇〇〇 rpm。 然後記錄溫度和黏度。 回印塗覆装配 塗覆裝配包括75 Shore A硬度之橡膠滾輥，以及一醫用刀 片組，其相對接觸點之相切曲線的角度為5 5-75。。回印滾 輥在塗層盤中轉動以將配方填入孔中。然後使帶有填充孔 之回印滾輥通過醫用刀片下以去除過量的配方，然後在其 通過橡膠滾輥下時與基材接觸，其用以自孔取出配方並將 配方沈積於背材上。 固4匕 待圖案沈積於基材上之後，使排列規則的基材通過一固 化站。熱固化之處，提供適當之裝置。固化藉光引發劑活 化之處，可提供一光源。如果使用U V固化，需使用兩個 300瓦的光源：D燈泡與Η燈泡，其放射線量受制於規則排 列基材通過光源下的速率。 經塗覆圖案及相對黏度示於下表2與3中。"HEX”表示六角 -19- 本紙浪尺度遘用中國a家標準（CNS) Α4规格（2Ι0Χ297公釐） --------- (請先W讀背面之注意^項再填寫本炅) *ττ 4 3 6 3 6 5 A7 B7 五、發明説明（口） 形孔；"QUAD”表示正方形孔；而”ΤΗ”表示三螺旋線形圖 案。六角形的凸紋隆起圖案為典型依據先前技藝之美國專利 第5,0145,468號所得者。不連續△點”表示連續點為三角形。 應注意，具有上述範圍内之黏度的所有實例均呈現個別沈 積間分離的不連績圖案。 ----------裝---------訂------冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I ) 經濟部中失橾準局具工消费合作社印装 -20- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4現格（210X297公釐） B7 五、發明説明（18) M濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 表2 回印圖案 線/英吋 樹脂配方 顆粒，大小 塗覆圖案 實例 HEX 85 I FU 六角形的凸紋隆起 1 HEX 50 I FU 六角形的a紋隆起 2 HEX 28 I T，P400 六角形的凸紋隆起 3 HEX 28 I T，P1200 六角形的凸紋隆起 4 HEX 17 I FU 不連續點 5 HEX 17 V T,P400 六角形的凸紋隆起 6 HEX 17 V T,P240 連續點 7 HEX 17 V τ,ρίδο 連續點 8 TH 25 I T,P400 不連續線 9 TH 10 IV T,P180 不連績線 10 TH 10 IV T,P400 不連績線 11 TH 10 II T,P180 不連續線 12 TH 10 II T,P320 不連續線 13 TH 10 II TB,P320 不連續線 14 TH 10 III T,P180 不連績線 15 TH 10 III T;P320 不連續線 16 QUAD 10 I FU 不連續點 17 QUAD 10 I T,P1200 不連續△點 18 QUAD 10 I T,P400 不連續△點 19 QUAD 10 II T,P180 不連續△點 20 QUAD 10 II T,P320 不連績△點 21 QUAD 10 III T,P180 不連續△點 22 QUAD 10 III T,P320 不連續△點 23 TH 10 VI T,P320 不連續線 24 TH 10 VII T,P320 不連續線 25 TH 10 V T,P320 不連績線 26 TH 10 VIII T,P320 間隔消失* 27* 1 nn H I - n -- mt f t ^ - - - - ------- ^ J. ·-i* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I ) -21 -本紙張尺度適用中國困家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4363 6 5

7 7 A B 五、發明説明（19) 表3 經濟部中央樣準局負工消费合作杜印製

BohJin VOR 黏度 Bohlin V0R 黏度 Brookfield 黏度 Brookfield 黏度 實例 @0.05 秒“ _3 秒_ι (3>6 RPM (cps) @60 RPM (cps) 15,000 5,000 8,000 9,900 1 15,000 5,000 8,000 9,900 2 49,000 1,500 13,000 5,300 3 21,000 2,000 23,500 9,600 4 15,000 5,000 8,000 9,900 5 18,000 6,000 20,500 11,500 6 6,800 3,400 10,000 6,100 7 4,000 2,500 8,000 4,800 8 49,000 1，500 13,000 5,300 9 4,000 2,500 8,000 4,800 10 18,000 6,000 20,500 11,500 11 9,000 3,000 8,500 4,400 12 8,600 4,200 14,000 8,000 13 8,700 4,100 13,000 8,100 14 8,900 3,200 8,000 4,600 15 10,000 4,900 13,500 8,500 16 15,000 5,000 8,000 9,900 17 21,000 2,000 23,500 9,600 18 49,000 1,500 13,000 5,3〇〇 19 9,000 3,000 8,500 6,500 20 8,600 4,200 14,000 8,000 21 8,900 3,200 8,000 4,600 22 10,000 4,900 13,500 8,500 23 750 225 700 465 27* -22- 本紙張尺度適用中國國家標準,（CNS ) A4規格（210X297公t > ---------裝^---^----訂------, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4363 6 5 A7 _ B7 五、發明説明（2〇) 1 7個HEX六角形回印圖案包含深度為559微米的孔，頂部 具有等長1000微米的側邊與底部具有等長1〇〇微米的侧邊。 10個TH三螺旋圖案包含相對輥軸為45。切割的連續通 道’其深度為699微米’頂部開口寬度為2500微米。 1 〇個QUAD四方形圖案包含深度為420微米、頂部側邊尺寸 為2340微米及底部侧邊尺寸為650微米的正方孔。 頃發現’回印滾輥沈積”點”之處，點的形狀受回印滾輥 的轉動速度及橡膠滾輥的壓力所影響。橡膠滾輥與回印滾 輥間速度太高或壓力太大易於使形狀由圓形朝三角形變 形’且甚至造成相鄰的點連接在一起。然而，在理想條件 下，其將依配方、橡膠滾辍硬度與回印滾輥之壓力、回印 圖案及沈積速率而改變，理想的點”圖案為圓形。 兹使用U V輻射’在配方沈積約3 〇秒内引發固化反應。 經濟部中央樣隼局貝工消费合作杜印装 I ------ - - - - J - - ·'- - - n (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用修改過的121 Fss環試驗步驟進行上述實例的研磨試 驗。每一測試均使用6.4公分X 152.4公分的皮帶，並以1524 smpm的速率移動皮帶。皮帶以1〇 psi (69KN/平方米）的壓力 與一 304不鎊鋼環加工片（17 8公分外徑，15 2公分内徑，及3」 公分寬）接觸。此皮帶後的接觸輪為具有硬度計硬度之7 英对（17.8公分）的平面橡膠輪。加工片以3 smpm的速率移 動。 將1 0個環預粗化為5 〇的初始r a。一分鐘的研磨間隔後接 著測量其切割量’加工片溫度及表面修整情況。以丨〇個環 針對每一皮帶進行總計長達1〇分鐘的研磨，並記錄加工片 足總切到量及平均表面修整Ra、Rtm、與溫度β 為凹凸不 -23- 本紙張尺度適用中國國家樣率（CNS ) A4規格（210x297公羞） A7 __—___B7 五、發明説明（21) 平部份（侧面偏離中線的算術平均值，而Rtm為最深刮痕的 重量平均值。Ra與Rtm值均以微英吋為單位。結果示於表 4。比較實例C-1使用得自Norton公司，代號為R245的商用細 磨粒產品，其包含P-400的熔融氧化鋁磨粒細砂。R245不具 有一規則排列的表面。 表4 實例 塗層的圖案 背材 切割量（克） 溫度°C Ra Rtm C-1 無 F 24 69 16 225 11 10 TH B 65.6 58 23 231 6 17 HEX C 40.6 57 34 311 此經塗覆之規則排列的樣品較習知塗覆磨粒幻45的總切割 量高出許多，同時提供一種冷卻切削。 第二組實例依循該相同之試驗流程，除外者為將環預粗 化為7 0的初始R a。結果示於表5中。比較實例c_2使用得自 Norton么司，代號為R245的商業微細磨粒產物，包含p_32〇炫融 氧化銘的磨粒細砂。R245不具有一排列規則的表面。 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 表5 實例 塗層的圖案 背材 切割量（克） 溫度°C Ra Rtm C-2 無 F 43.9 60 24 259 13 10 TH B 64.2 57 29 274 13 10TH C _ 70.4 57 32 344 13 10 ΤΉ F 61.9 54 30 273 21 10 0 B 59 58 35 256 21 10 0 C 53.3 62 31 277 21 10 0 F 48.6 61.5 32 250 -24- 未紙張尺度通用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2!0X297公羞） 4 3 63 6 5 A7 B7 五、發明説明（22) 同樣地，10Q和10TH之排列規則的磨粒在各種不同背材上 就總切割量和冷卻切割而言均超越習知排列不規則的塗覆 磨粒，同時提供可接受的表面修整（finishes)。 以下系列之試驗中，使用如上所述之相同試驗流程，其 差異為將20個環預粗化為70的初始Ra，並且於各帶上所花 費的研磨時間總計為2 0分鐘。第一分鐘研磨後的初使切割 量亦加以記綠》結果說明於表6中。 表6 實例 背材 初始切割量(克) 總切割量(克) 溫度SC Ra Rtm C-2 F 9.2 55.4 54 17 126 13 C 4.1 85.5 48 25 166 13-a C 7.3 77.7 47 22 155 13-b C 2.7 35 46.5 20 138 16 C 1.1 77.6 49 18 130 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) U3. .

L ;5 Γ 實例13-a顯示，所用皮帶與實例1 3者相同，除外者為在使 用前先予以磨光。此明顯地改善了初始切割量（在第一分鐘 研磨後）以及表面的光滑度，但在所得之總切割量上則有些 許的流失。實例13-b顯示配方中省略研磨助劑成份（KBF4)的 影響，即，漿料中含70重量％的？320氧化鋁顆粒（T)但不含 任何的KBF4。實例13-b的初始切割量即使在試驗前，預磨光 步驟後仍舊為低。實例1 6顯示較低的初始切割量和較低的 總切割量，但以不同的樹脂配方可獲得較細緻的表面修整 .(finish)。 以下之研磨實例組中，謹說明額外的粉末塗層物質對排 •25· 本紙張尺度適用中國g家輮準（CNS > A4规格（210X297公釐） a 經濟部中央樣隼局黃工消费合作社印製 4363 6 5 A7 B7 五、發明説明（23) 列規則之塗覆磨粒漿料的影響為何。依循上述之相同試驗 程序使用20個預粗化至80之初始Ra的環β僅在研磨之第一 分鐘、第1 0分鐘與第2 0分鐘間隔後測量R a與Rtm值。記錄 之R a與Rtm為此三次讀數的平均值.第一分鐘研磨後的初始 切割量亦予以記錄。結果示於表7。 表7 實例 背材 初始切割量 總切割量 溫度ec Ra Rtm (克） (克） 02 F 7.3 52.7 60 19 159 14 C 4.5 89.8 50.6 26 252 14-a C 7.6 64.0 52.7 21 212 14-b C 9.9 83.7 50.4 22 228 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本I) 裝> 經濟部中央標率局員工消费合作社印製 實例1 4顯示》含一漿料配方（係使用經熱處理的氧化鋁顆 粒(BFRPLCC)與KBF4研磨助劑）之1 〇個具三螺旋排列規則的磨 粒較比較實例C-2的總切割量與冷切削高出許多。實例14-a與 實例1 4相同，除外者為將一額外層的BFRPLCC磨粒顆粒塗復 於此規則排列的磨粒漿料上，接著行UV固化。此可改良初 始固化（第一分鐘研磨後）及表面的修整（finish)，但確使總 切割量降低。如果將BFRPLCC顆粒與KBF4研磨助劑的粉末摻 合物取代單單以BFRPLCC顆粒塗覆於排列規則之磨粒漿料表 面上然後行UV固化地話，可免除該初始切割量與總切割量 之間折衷的結果。如實例14-b所示，顆粒/研磨助劑摻合物 .(重量比為2比1)的额外粉末塗層會大幅度改善初始的切割 量，同時保有總切割量以及較細緻的表面修整（f i n i s h) » -26- 訂 级—---- 本纸ft尺度適用中國國家糅準（CNS M4规格{ 2丨ox 297公釐) 436365 Α7 ____ Β7 五、發明説明（24) 此方法事實上為本發明之一較佳狀態β 以下實例組顯示添加非反應性熱塑性聚合物會如何影響 排列規則磨粒的研磨性能《表8之實例13_c與表6之實例1 3 相同’除外者為將FRPL/KBF4摻合物（重量比為2比1}的額外 粉末塗廣塗覆於磨粒漿料之表面上。應注地是，在其餘條 件均相同情況下’添加Pluronic25R2( —種非反應性之聚氧丙 烯-聚氧乙晞欣段共聚物）就有無額外表面粉末塗層而言均 可大幅改善總切割量（實例2 5相對實例26以及實例24相對 實例13-c)。 表8 實例 樹脂 PLURONIC 25R2 frpl/kbf4 表面粉末 背材 初始切割量 (克） 總切割量 (克） 26 V 無 無 D 1.9 44.8 25 VII 有 jii». D 3.9 82.5 13-c II 無 有 C 8.6 90.9 24 VI 有 有 C 7.9 102.5 經濟部中央樣隼局f工消费合作社印製 --------_ (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 在另一組評估根據本發明產物之研磨效率實驗中，某些 產品係於Coburn 5000型機器上作測試，其經設計用來進行 Coburn眼部試驗程序I (505 Tpw-2FM)。此試驗涉及抛光直徑 為6.4公分而厚度為317.5公分的CR-39塑膠鏡片》鏡片以1725 rpm振盪，並且安排具有5密耳Mylar背材的載磨粒片作振盈， 同時在20 psi(138 KN/平方米）之施壓下接觸鏡片表面。鏡片 已接受第一次的精細處理，而此比較系列試驗的運用係就 第二精細操作而言》 -27- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（2I0X297公釐} B7 B7 經濟部"央標率局員工消费合作杜印装 五、發明説明（25) 表9顯示之結果為，研磨持續了 2分鐘。表10中，數據係 重複3 0秒研磨間隔後而得，並記錄1、5與1 0分鐘後的累積 切割量β 表9 實例 圖案 回印滾輥 切割量(密耳） Ra 03 六角形的凸紋 隆起 85 HEX 34 3 C-4 光滑 N/A 2 10 2 六角形的凸纹 隆起 50 HEX 19 4 5 不連續點 17 HEX 51 6 17 不連續點 10 〇 116 8 表10 實例 回印滾 輥 塗層的圖案 1分鐘切刻 量(密耳） 5分鐘切割 量(密耳） 10分鐘切割 量(密耳） 平均Ra C-3 85 HEX 六角形凸紋 隆起 15 36 37 6 5 17 HEX 不連績點 27 116 174 11 17 10 0 不連續點 55 217 341 11 由以上表9數據可看出，無回印圖案的光滑塗層顯示切割 與表面修整（finish)情況均不良。無疑地，圖案的頻率與 型態同屬重要。C-3為得自Norton公司，代號為Q-135的成功 商品。然而，其卻被帶有不連續點之圖案的產品所輕鬆超 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） I I I _ I - - I - - ·-- _ - -I- .- — -I ,——1^. = - - I I I I 1LI -=口 ； (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4363 6 5 A7 B7 五、發明説明（游） 越。 表10再度顯示不連續點的圖案在六角形凸紋隆起之規則排 列產物停止為有效之後許久仍可持續作有效地研磨。以上 兩表中之所有配方均使用相同的樹脂配方及相同3微米大小 的磨粒細砂。 {请先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 -I -If--- 經濟部中央樣隼局黃工消费合作社印装 -29- 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央橾窣局負工消费合作社甲*. '申請專利範圍 1 —種製造包含黏附於背材之一規則排列磨粒/黏合劑複 合物之塗覆磨粒的方法，該方法包含： (a) 藉照相回印技術塗覆一層包含磨粒細砂（及視情況 之研磨助劑、填料、與添加物）與可固化樹脂黏合劑的 配方’使呈規則排列的孤立結構，該配方在1 〇3秒-1之 高切力速率下的黏度為10000至1 000 cp ; (b) 配方沈積於背材後，在0.05秒·1之低切力速率下， 藉増加沈積配方之至少表層的黏度至4,000 cp維持結構之 孤立；以及 (c) 固化配方的黏合劑組份，以保有該背材上該圖案 的孤立結構。 2 ·—種製造包含黏附於背材之一規則排列磨粒/黏合劑複 合物之塗覆磨粒的方法，該方法包含： (a) 藉照相回印技術，塗覆一層包含磨粒細砂與可固 化樹脂黏合劑的配方，使呈規則排列的孤立結構，該配 方在60 rpm之心軸速度下的Brookfield黏度為50,000至1,000 cp(較佳為 25,000至 2,000 cp，而最佳為 15400至 5,000 cp); (b) 沈積於背材後，以6 ipm的心軸速度增加沈積配方 中至少表層的黏度為150,000至5,000 cp(較佳為50,000至7,000 cp，而最佳為25,000至8,000 cp);及 (c) 固化配方的黏合劑成份，以保持該排列規則的孤 立結構於該背材上。 3.根據中請專利範圍第1項之方法，其中沈積後之配方黏 度在結構問隔喪失之前藉固化方法引發而增加。 -30- \纸張尺度遴用中》«家搮率（<^5>戍4規格（21(^297公釐） --------.裝--------1T------^ (請先W讀背面之注^MF再填寫本页) 436365 Α8 88 C8 D8 經濟部t央棣率局貝工消费合作社印簟 六、申請專利範国 4根據申請專利範圍第1項之方法，其中配方本性為搖變 性，且其在0.05秒之切力速率下的黏度為至少4,〇〇〇 cp α 5根據申請專利範圍第1項之方法，其中沈積配方之黏度 至少部份藉溫度之改變而調整。 6'根據申請專利範圍第1項之方法’其中配方包含一揮發 性成份，並且沈積配方之黏度至少部份藉自配方中去除 至少一部份揮發性成份而調整。 7.根據申請專利範圍第1項之方法，其中沈積配方之黏度 至少部份藉添加粉末於沈積結構表面上而調整。 8·根據申請專利範圍第7項之方法，其中粉末選自包括磨 粒細砂、研磨助劑、惰性填料、抗靜電劑' 潤滑劑、抗 填充劑及其;尾合物。 9'根據申請專利範圍第8項之方法，其t粉末為選自包括 氧化鋁、稼融氧化鋁/氧化锆、碳化带、立方氮化硎、 绩石及其混合物之磨粒細砂。 10.根據申請專利範圍第8項之方法，其中粉末為選自包括 冰晶石、四氟硼酸鉀及其混合物之研磨助劑a 1 1 ‘根據申清專利範圍第1項之方法，其中磨粒細砂選自包 括氧化銘、熔融氧化鋁/氧化锆、碳化矽、立方氮化硼 、鑽石及其遇合物。 12.根據申請專利範圍第1項之方法，其中配方亦包含一或 多種選自包括研磨助劑、惰性填料、抗靜電劑、潤滑劑 、抗填充劑及其混合物之添加物。 -31 - 本紙張尺度逋用中困a家標準（CNS > μ規潘（210X297公董） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝' 訂_

   六、申請專利範圍 根據申請專利範圍第12項之方法，其中配方包含選自包 括冰晶石、四氟硼酸鉀及其混合物之研磨助劑。 Ϊ4.根據申請專利範圍第1項之方法，其中黏合劑樹脂包含 熱可固化成份。 ι〕·根據申請專利範園第〖項之方法，其中黏合劑樹脂包含 uv-可固化成份。 16. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中黏合劑樹脂包含 非反應性熱塑性成份。 17. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中配方以選自不連 續點與不連續線之圖案建制a 18· 一種塗覆磨粒，由實質上根據申請專利範圍第i項之方 法製造。 19- 一種塗覆磨粒’由實質上根據申請專利範圍第8項之方 法製造 2〇.—種塗覆磨粒，由實質上根據申請專利範圍第12項之方 法製造。 21. —種塗覆磨粒，由實質上根據申請專利範圍第17項之方 法製造。 (请先聞请背逋之注意事項鼻填寫本萸) ,11 經濟部t央揉隼局f工消费合作社印氯 -32- 本紙張^^度適用中》國家搞準（(：阳>戎4規<格（2丨0父297公釐）