(57)【要約】【課題】加湿処理なしにコーティングされた研磨ディスクを簡便に製造する方法、及び前記方法により製造された、優れた寸法安定性、及び高い弾性と破壊強度を有する、コーティングされた研磨ディスクの提供。【解決手段】ディスク型の支持用基材を製造し、背面シート及び研磨材層からなるディスク型のコーティングされた研磨体を製造した後、コーティングされた研磨体の背面シートが基材に接着するように接着剤を用いて支持用基材とコーティングされた研磨体とを結合することを含む、コーティングされた研磨ディスクの製造方法。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク型の支持用基材を製造し、背面シート及び研磨材層からなるディスク型のコーティングされた研磨体を製造した後、コーティングされた研磨体の背面シートが基材に接着するように接着剤を用いて支持用基材とコーティングされた研磨体とを結合することを含む、コーティングされた研磨ディスクの製造方法。
【請求項２】
コーティングされた研磨体が、背面シート上に１次接着剤混合物を塗布し、その上に研磨材を撒布し、分散された研磨材を有する１次接着剤層を乾燥し、その上に２次接着剤混合物を塗布し、２次接着剤層を乾燥して製造されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
背面シートが、ポリエステル織物、綿織物、ポリエステル／綿混紡織物、ポリエステル／ナイロン混紡織物、ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）及び円網抄紙からなる群から選択された加工物質であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
研磨材が、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナジルコニア（ＡＺ）、セラミックス、ダイヤモンド、ＣＢＮ(cubic boron nitrile)及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
接着剤が、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、合成ゴム、変成された熱硬化性樹脂及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
支持用基材が、エンジニアリング・プラスチック、ベークライト板、及び不織布と、ガラス繊維織物、カーボン繊維織物、ポリエステル織物、及びナイロン織物からなる群から選択された、少なくとも１つの織物との積層体からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
不織布と少なくとも１つの織物との積層体が、ディスク型の不織布上にディスク型の織物の少なくとも１つを位置させて１２０〜１７０℃の温度で５〜７ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えることによって製造されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
織物が、フェノール樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−ゴムラテックス又はこれらの混合物で含浸処理された繊維からなることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
織物が、少なくとも１つのカーボン繊維織物及び少なくとも１つのガラス繊維織物を順次に積層して製造された、カーボン繊維織物とガラス繊維織物との積層体であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法によって製造された、コーティングされた研磨ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた寸法安定性及び高い破壊強度を有する、コーティングされた研磨ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示された、加硫繊維(vulcanized fiber)基材を含む従来のコーティングされた研磨ディスクは、加硫繊維基材上に接着樹脂を塗布して１次接着剤層を形成し、その上に研磨材層を撒布して予備乾燥した後、研磨層を２次接着樹脂層で塗布し、この塗布層を乾燥することによって製造される。
【０００３】
しかしながら、１次接着剤層、研磨材層及び２次接着剤層からなる研磨体を基材上に直接形成する方法は、研磨層の乾燥工程の間、熱によって基材の形態が変形して製品の質が劣化するという問題点を有する。また、このような方法は、最終の研磨ディスクに寸法安定性を与えるための後処理段階、即ち、加湿段階が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の主な目的は、コーティングされた研磨ディスクを最終産物の加湿処理なしに簡便に製造する方法、及び前記方法によって製造された、優れた寸法安定性、及び高い弾性及び破壊強度を有する、コーティングされた研磨ディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達するために、本発明では、ディスク型の支持用基材を製造し、背面シート及び研磨材層からなるディスク型のコーティングされた研磨体を製造した後、コーティングされた研磨体の背面シートが基材に接合するように接着剤を用いて支持用基材とコーティングされた研磨体とを結合することを含む、コーティングされた研磨ディスクの製造方法、及び順次に積層された、支持用基材、接着剤層、背面シート及びコーティングされた研磨層を含む構造を有する、コーティングされた研磨ディスクが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、優れた寸法安定性、及び高い弾性と、破壊強度、及び使用途中荷重や高速回転による割れに対する高い抵抗性を有するので、船舶スチールの錆びの除去、金属鎔接部位の研削及び古い自動車の塗料膜の除去等の様々な用途に有用なコーティングされた研磨ディスクを加湿処理なしに簡便かつ経済的に製造する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のコーティングされた研磨ディスク製法は、背面シート及びコーティングされた研磨層からなるコーティングされた研磨体を支持用基材に接着させるラミネート技法を用い、結果として製造されるコーティングされた研磨ディスクを図２に示す。
【０００８】
本発明で用いられる支持用基材としては、エンジニアリング・プラスチック(engineering plastic)、ベークライト（bakelite、フェノール樹脂で含浸処理された綿繊維）板、及び不織布と、ガラス繊維織物、カーボン繊維織物、ポリエステル織物及びナイロン織物からなる群から選択された、少なくとも１つの織物との積層体が挙げられ、市販のものを用いてもよい。
【０００９】
不織布と少なくとも１つの織物との積層体は、１２０〜１７０℃に加熱されたモールド（ｍｏｌｄ）内に不織布と少なくとも１つの織物とを順次に位置させた後、６〜１０時間５〜７ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加えて製造できる。前記不織布及び織物の各々は、ディスク型に予め切断してもよい。
【００１０】
織物は、フェノール樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−ゴムラテックス（ＮＢＲ  ｌａｔｅｘ）、又はこれらの混合物で含浸処理された繊維からなってもよい。好ましくは、カーボン繊維及びガラス繊維織物はフェノール樹脂で含浸処理された繊維からなり、ポリエステル及びナイロン織物はフェノール樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−ゴムラテックスとの混合物で含浸処理された繊維、例えば７０〜９０重量％のフェノール樹脂と１０〜３０重量％のアクリロニトリル−ブタジエン−ゴムラテックスとの混合物にポリエステル又はナイロンを含浸した後乾燥して得た繊維からなる。
【００１１】
前記カーボン繊維織物及び網状のガラス繊維織物は、各々４８〜７０ｓ／ｙａｒｎ×２５〜３０ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）及び５〜１６ｓ／ｙａｒｎ×５〜１６ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなる。また、前記ポリエステル織物及びナイロン織物は両方とも５〜１６ｓ／ｙａｒｎ×５〜１６ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなる。
【００１２】
エンジニアリング・プラスチック及びベークライト板は、当業界で公知の通常の方法によって製造できる。
【００１３】
本発明による支持用基材は、１．０〜１．５ｍｍの厚さを有する。不織布と織物層との積層体を使用する場合、不織布及び織物層は各々０．１〜０．３ｍｍ及び０．９〜１．２ｍｍの厚さを有することが好ましい。
【００１４】
ディスク型の支持用基材上に（不織布と織物層との積層体を使用する場合は織物層上に）接着剤を塗布した後、ここに背面シートとコーティングされた研磨材層とからなる、ディスク型のコーティングされた研磨体を付着し、２０〜４０℃で１〜２日間熟成させることによって、本発明によるコーティングされた研磨ディスクを製造する。
【００１５】
支持用基材とコーティングされた研磨体とを結合するに適切な接着剤としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、合成ゴム、及び変成された熱硬化性樹脂が使用できる。
【００１６】
本発明で用いられるコーティングされた研磨体は次のような方法によって製造される。まず、ポリエステル織物、綿織物、ポリエステル／綿混紡織物（例：ポリエステル糸：綿糸＝６５：３５、５０：５０）、ポリエステル／ナイロン混紡織物（例：ポリエステル糸：ナイロン＝５０：５０）、ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）及び円網抄紙からなる群から選択された物質の両面上に接着剤（例：フェノール樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−ゴムラテックス及びこれらの混合物）を塗布して背面シートを製造する。次に、製造された背面シート上に１次接着剤混合物を塗布した後、その上に研磨材を撒布して６０〜１１０℃で１〜３時間乾燥し、その上に２次接着剤混合物を塗布し、７０〜１２０℃で１５０〜２４０分間乾燥して２次接着剤層を形成した後、所望のディスク型に切断することによって、コーティングされた研磨体を製造する。
【００１７】
前記１次及び２次接着剤混合物は、各々５０：５０及び４０：６０の重量混合比を有する接着剤と充填剤との混合物であって、通常の方法によって塗布されてもよく、必要によってロールコーティングされてもよい。接着剤はフェノール樹脂のような通常の接着剤であってもよく、充填剤はＣａＣＯ3のような通常の無機充填剤であってもよい。
【００１８】
本発明で用いられる代表的な研磨材としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナジルコニア（ＡＺ）、セラミックス、ダイヤモンド、ＣＢＮ(cubic boron nitrile)、及びこれらの混合物が挙げられる。このような研磨材は、好ましくは１６〜１８０メッシュ（ｍｅｓｈ）の粒度を有し、通常の電気又は滴下コーティング法によって１次接着剤層上に撒布されてもよい。
【００１９】
本発明による研磨ディスクは常用されるディスク型、例えば４”、４＋１／２”、５”及び７”の大きさに製造できる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を下記実施例及び比較例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲はこれらに制限されるものではない。
【００２１】
［実施例１］
２０〜３０ｇ／ｍ2の不織布（ポリエステル不織布、コーロン製）１枚、ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｋ）フェノール樹脂で含浸処理された、５８ｓ／ｙａｒｎ×３０ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなるカーボン繊維織物（韓国ファイバー社製）２枚、及びノボラックフェノール樹脂で含浸処理された、８ｓ／ｙａｒｎ×８ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなる網状のガラス繊維織物（韓国ファイバー社製）２枚を各々外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断した。ディスクを工具に固定するためのスチールホルダー（ｈｏｌｄｅｒ）を内径に挿入すると共に、不織布、カーボン繊維織物及びガラス繊維織物ディスクを１５０℃に加熱されたモールドに下から順次に積層し、６．０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加え、支持用基材を製造した。
【００２２】
次に、ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）を加工してこの両面上にゴムが混入されたフェノール樹脂接着剤を塗布し、背面シートを製造した。背面シート上に、フェノール樹脂とＣａＣＯＣＯ3との５０：５０（重量比）の混合物を２５０ｇ／ｍ2の量で塗布した後、粒度２４メッシュのアルミナ粒子を９００ｇ／ｍ2の量で撒布し、９０−９５℃で２時間乾燥し、研磨材が分散されている１次接着剤層を形成した。その上にフェノール樹脂とＣａＣＯ3との４０：６０（重量比）混合物を５００ｇ／ｍ2の量で塗布し、９０−９５℃で４時間乾燥して２次接着剤層を形成した。前記１次及び２次接着剤層のコーティングは図３に示すロールコータによって行った。
【００２３】
製造されたコーティングされた研磨体を、外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断した。分子量１５，０００〜２０，０００及び粘度３，０００〜５，０００ｃｐｓのポリウレタン樹脂を９０〜１２５ｇ／ｍ2の量で基材のガラス繊維織物層の表面上に塗布し、５分間放置した後、基材を切断され、コーティングされた研磨体の背面シートと結合した。結合物を室温で二日間熟成固着して本発明によるコーティングされた研磨ディスクを製造し、この時、別途の加湿後処理は行わなかった。
【００２４】
ガラス繊維織物２枚とカーボン繊維織物２枚との積層体からなる織物層の縦断面図を図４に示す。
【００２５】
［実施例２］
２０〜３０ｇ／ｍ2の不織布（ポリエステル不織布、コーロン製）１枚、及びノボラックフェノール樹脂で含浸処理された、４８ｓ／ｙａｒｎ×２５ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなるカーボン繊維織物（韓国ファイバー社製）５枚を各々外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断した。ディスクを工具に固定するためのスチールホルダーを内径に挿入すると共に、不織布及びカーボン繊維織物ディスクを１５０℃に加熱されたモールドに下から順次に積層し、６．０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加え、支持用基材を製造した。その後、実施例１の工程を繰返して本発明のコーティングされた研磨ディスクを製造した。
【００２６】
［実施例３］
２０〜３０ｇ／ｍ2の不織布（ポリエステル不織布、コーロン製）１枚、及びノボラックフェノール樹脂で含浸処理された、１０ｓ／ｙａｒｎ×１０ｓ／ｙａｒｎ（Ｗａｒｐ×Ｆｉｌｌ）の太さの繊維からなる網状のガラス繊維織物（韓国ファイバー社製）６枚を各々外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断した。ディスクを工具に固定するためのスチールホルダーを内径に挿入すると共に、不織布及びガラス繊維織物ディスクを１５０℃に加熱されたモールドに下から順次に積層し、６．０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を加え、支持用基材を製造した。その後、実施例１の工程を繰返して本発明のコーティングされた研磨ディスクを製造した。
【００２７】
［実施例４］
１．５ｍｍの厚さで射出成形されたエンジニアリング・プラスチック（タイプ  ＬＵＰＯＳ  ＧＰ−２２００Ｈ、ＬＧ化学製）を外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断して支持用基材として用いて、実施例１の工程を繰返して本発明のコーティングされた研磨ディスクを製造した。
【００２８】
［実施例５］
１．５ｍｍの厚さを有するベークライト板（韓国ファイバー社製品）を外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断して支持用基材として用いて、実施例１の工程を繰返して本発明のコーティングされた研磨ディスクを製造した。
【００２９】
［比較例］
厚さ０．８５ｍｍの加硫繊維基材（ＧＢＲ  ０．８５ｍｍ、日本国東洋ファイバー社製）を外径１８０ｍｍ及び内径２３ｍｍのディスク型に切断した。前記実施例１と同様な方法で研磨材が分散されている１次接着剤層及び２次接着剤層を切断された基材上に直接形成した。次に、基材表面に筆で水を塗った後、温度２５〜３０℃及び相対湿度７０〜８０％の雰囲気の熟成室(aging room)に七日間放置し、従来のコーティングされた研磨ディスクを製造した。
【００３０】
物性試験
実施例１〜５及び比較例で製造された各々の研磨ディスクに対して引張強度、回転破壊強度及び柔軟度を測定し、その結果を下記表１に示す。
【表１】
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【００３１】
前記表１から、実施例１〜５の本発明の研磨ディスクは、比較例の従来の研磨ディスクに比べて、より高い引張強度及び回転破壊強度を示すことが分かる。さらに、前記結果は本発明の研磨ディスクが多様な柔軟度を有するため、様々な分野に有用であることを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のコーティングされた研磨ディスクの概略図。
【図２】本発明によるコーティングされた研磨ディスクの概略図。
【図３】基材上に接着剤をコーティングする際に用いられるロールコータの概略図。
【図４】ガラス繊維織物とカーボン繊維織物との積層体からなる織物層の縦断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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