JP4960445B2

JP4960445B2 - ３次元の研磨構造物を有する研磨布紙の製造方法

Info

Publication number: JP4960445B2
Application number: JP2009514216A
Authority: JP
Inventors: キム・ジュンウォン
Original assignee: Suntek Industries Ltd
Current assignee: Suntek Industries Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: CN101432098B; ES2497495T3; EP2091691B1; EP2091691A1; US20090173013A1; PL2091691T3; JP2009539630A; US7887607B2; BRPI0710472A2; MX2008013805A; RU2009101952A; EP2091691A4; WO2008069634A1; RU2410231C2; CN101432098A; KR100772034B1

Description

本発明は、３次元の研磨構造物を有する研磨布紙の製造方法に関するものである。

裏地(ｂａｃｋｉｎｇ)と研磨材層とを含む通常の研磨布紙(ｃｏａｔｅｄａｂｒａｓｉｖｅ)は、(ｉ)裏地上に接着樹脂を塗布して第１の接着剤層(下引き接着剤層、ｍａｋｅｃｏａｔ)を形成し、(ii)前記第１の接着剤層上に砥粒を撒き、(iii)予備乾燥させた後、(iv)第１の接着剤層上に保持された研磨材上に第２の接着剤層(上引き接着剤層、ｓｉｚｅｃｏａｔ)を塗布し、(ｖ)これを乾燥させることで製造される。

かかる通常の研磨布紙は、図１に示されたように、(ｉ)研磨材層に保持された砥粒が使用中で脱粒し易い傾向にあり、(ii)合金鋼(ａｌｌｏｙｓｔｅｅｌ)や非鉄金属(ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｍｅｔａｌ)の小片を研削する場合、摩擦熱により研磨布紙が変形されるという問題点を有する。かかる問題点を解決するために、米国特許第３,９９７,３０２号及び同第４,７７０,６７１号は、第２の接着剤層に粉砕助剤(ｇｒｉｎｄｉｎｇａｉｄ)を添加する方法を開示しているが、研磨布紙の使用寿命があまり長くないという短所がある。

また、変形された研磨布紙が、下記に説明するように提案されている。韓国特許第４８６,９５４号に開示されている、２つの研磨材層を含む研磨布紙を図２に示した。しかし、柔軟性が足りないため、屈曲面の研削には不向きであり、また、第１の研磨材層に充填剤を一定の量だけを用い得るので、乾式研磨中に第１の研磨材層が摩耗しないという短所がある。更に、約２０〜３０％で向上した研削効率は、その生産コストが７０〜８０％も高くなるという事実に照らしてみるとき、僅かなものである。

韓国特許第３９８,９４２号は、沈み彫り用のローレット工具(ｋｎｕｒｌｉｎｇｔｏｏｌ)を用いて砥粒を含むスラリーを裏地上に塗布した後、得られた裏地をＵＶ照射で乾燥させることによって、図３に示されたように、砥粒を含む３次元の構造物を形成する方法を開示している。しかし、かかる方法により製造された研磨布紙は、図１に示された従来の研磨布紙に比べて初期の研削性能が顕著に劣る。また、重研削(ｈｅａｖｙｄｕｔｙｓａｎｄｉｎｇ)の場合、３次元の構造物が急速に摩耗するので、仕上げ作業(ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ)だけに有用である。

また、米国特許第４,３６４,７４６号は、塊状の研磨材(ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ
ｍｉｎｅｒａｌｓ)を、裏地上に形成された接着剤層に塗布して研磨布紙を製造する方法を開示している(図４)。しかし、この方法により製造された研磨布紙は、(ｉ)塊状の研磨材の不整形状により研削面にスクラッチ(ｓｃｒａｔｃｈ)が発生する傾向にあり、(ii)高製造コストであるという問題点を有する。
米国特許第３,９９７,３０２号米国特許第４,７７０,６７１号韓国特許第４８６,９５４号韓国特許第３９８,９４２号米国特許第４,３６４,７４６号

従って、本発明の目的は、優れた耐久性及び柔軟性を有する研磨布紙を簡単かつ経済的に製造する方法を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、
(ａ)第１の研磨材スラリーを用いて裏地(ｂａｃｋｉｎｇ)上に複数の３次元の研磨構造物を形成し、これを乾燥させる段階と、
(ｂ)前記３次元の研磨構造物上に第２の研磨材スラリーを噴射コーティング(ｓｐｒａｙｃｏａｔｉｎｇ)してコーティング層を形成し、これを乾燥させる段階とを含み、
前記第２の研磨材スラリーを、下記の式(Ｉ)により算出された角度(Ａ)で前記研磨構造物上に噴射することを特徴とする、
３次元の研磨構造物を有する研磨布紙(ｃｏａｔｅｄａｂｒａｓｉｖｅ)の製造方法を提供する。
Ａ＝ａｔａｎ{Ｈ／(Ｄ−Ｒ／２)} …（Ｉ）
前記式中、Ａは、噴射線と水平線との間の角度であり、Ｈ及びＲは、それぞれ３次元の研磨構造物の高さ(μｍ)及び直径(μｍ)であり、Ｄは、２つの隣接した３次元の研磨構造物同士間の距離(μｍ)である。

また、本発明は、
(ａ)第１の研磨材スラリーを用いて裏地上に複数の３次元の研磨構造物を形成し、これを乾燥させる段階と、
(ｂ)前記３次元の研磨構造物上に第１の接着剤組成物を噴射コーティングし、砥粒を静電コーティングした後、乾燥させて、第１の接着剤層を形成する段階であって、前記第１の接着剤組成物を、下記の式（Ｉ）により算出された角度(Ａ)で前記研磨構造物上に噴射する段階と、
(ｃ)前記第１の接着剤層上に第２の接着剤組成物を噴射コーティングした後、乾燥させて、第２の接着剤層を形成する段階であって、前記第２の接着剤組成物を、下記の式（II）により算出された角度(Ａ´)で前記第１の接着剤層上に噴射する段階と、を含むことを特徴とする、
３次元の研磨構造物を有する研磨布紙の製造方法を、提供する。
Ａ＝ａｔａｎ{Ｈ／(Ｄ−Ｒ／２)｝ …(Ｉ)
Ａ´＝ａｔａｎ{Ｈ´／(Ｄ−Ｒ／２)｝ …(II)
前記式中、Ａ及びＡ´は、噴射線と水平線との間の角度であり、Ｈ及びＲは、それぞれ３次元の研磨構造物の高さ(μｍ)及び直径(μｍ)であり、Ｈ´は、前記段階(ｂ)で得られた３次元の研磨構造物の高さであり、Ｄは、２つの隣接した３次元の研磨構造物同士間の距離(μｍ)である。

本発明の方法により製造された研磨布紙は、優れた柔軟性及び表面粗度を示すため、平面や屈曲面の研磨に有用である。また、本発明の研磨布紙の寿命は、従来の研磨布紙に比べて５〜１０倍程長持ちする。

本発明による研磨布紙の製法は、噴射線が水平線に対して特定の角度をなすように、噴射コーティングにより研磨材スラリーまたは接着剤組成物を裏地上に離隔形成された複数の３次元の研磨構造物上にコートすることを特徴とする。

本発明の好ましい実施態様によれば、スクリーンメッシュロールコーター(ｓｃｒｅｅｎｍｅｓｈｒｏｌｌｃｏａｔｅｒ)を用いて第１の研磨材スラリーを裏地上にコートすることで、前記３次元の研磨構造物を形成し得る。

本発明で用いられた第１の研磨材スラリーは、固相のスラリーの総重量を基準として４０〜７０重量％の研磨材、２０〜５０重量％の接着剤、及び２〜３０重量％の充填剤を含む。該スラリーは、前記成分を適量の水、有機溶媒またはこれらの混合物を混合することで製造される。好ましくは、前記スラリーは、粘度２５,０００〜６０,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８０〜９５重量％の固形分を有する。前記研磨材、接着剤及び充填剤は、それぞれ当該分野に公知のものを用い得る。前記研磨材成分の好ましい例としては、アルミナ(Ａｌ_２Ｏ_３)、炭化ケイ素(ＳｉＣ)、アルミナジルコニア(ＡＺ)、セラミックス及びこれらの混合物が挙げられる。前記研磨材は０．５〜４００μｍの粒径を有することが好ましい。前記接着剤成分の好ましい例としては、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、二官能性脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー及び可撓性(ｆｌｅｘｉｂｌｅ)脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーのような紫外線(ＵＶ)硬化性樹脂；フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン・ユリア縮合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂；及びこれらの混合物が挙げられる。前記充填剤成分の好ましい例としては、ＣａＣＯ_３、粘土(ｃｌａｙ)、ＳｉＯ_２、軽石(ｐｕｍｉｃｅ)、長石、氷晶石(ｃｒｙｏｌｉｔｅ)、ＫＢＦ_４及びこれらの混合物が挙げられる。

必要に応じて、前記第１の研磨材スラリーは、通常の反応性希釈剤(例えば、トリメチルプロパントリアクリレート(ＴＭＰＴＡ)、ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート(ＤＰＨＡ)及びトリプロピレングリコールジアクリレート(ＴＰＧＤＡ))、光開始剤、チキソトロープ剤、カップリング剤及び分散剤を更に含み得る。

前記第１の研磨材スラリーは、裏地上に１００〜１,０００ｇ／ｍ^２の量でコートされてもよい。接着剤としてＵＶ硬化性樹脂を用いる場合、裏地上にコートされた第１の研磨材スラリーを、ＵＶ乾燥機を用いて３００〜６００ｎｍの波長の電磁放射下で３〜１０秒間乾燥させ得る。接着剤として熱硬化性樹脂を用いる場合には、スラリーを輻射熱式ヒーターまたは伝熱型乾燥機を用いて９０〜１４０℃の温度で１０〜２０分間乾燥させ得る。ＵＶ乾燥機(光源)には、高圧水銀灯(ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅｒｃｕｒｙｌａｍｐ)、超高圧水銀灯(ｓｕｐｅｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅｒｃｕｒｙｌａｍｐ)、キセノン灯(ｘｅｎｏｎｌａｍｐ)及びメタルハライド灯(ｍｅｔａｌｈａｌｉｄｅｌａｍｐ)を装着することができる。

裏地は当該分野に公知のものを用い得る。裏地の例としては、線織物、ポリエステル織物、線／ポリエステル混紡糸織物、レーヨン織物、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム、紙及びこれらの組合物が挙げられる。

本発明で用いられたスクリーンメッシュロールコーターの穴寸法(ｈｏｌｅｓｉｚｅ)は、研磨材の大きさや目標とする３次元の研磨構造物の大きさにより多様に変わる。例えば、前記穴(ｈｏｌｅ)は３００〜２,０００μｍの直径を有し得る。

前記第１の研磨材スラリーで形成された３次元の研磨構造物は、使用されるスクリーンメッシュロールコーターの穴の形状及び前記第１の研磨材スラリーの流動性(粘度)により円錐状、半円状、円柱状または四角柱状のような多様な形状を有し得る。好ましくは、前記構造物は、３００〜２,５００μｍの直径及び３００〜１,０００μｍの高さを有し得る。また、２つの隣接した３次元の研磨構造物同士間の距離は、好ましくは５００〜３,０００μｍである。

次いで、本発明の方法によれば、(ｉ)第２の研磨材スラリーを、式(Ｉ)により算出された特定の角度(Ａ)で噴射コーティングするか、または(ii)第１の接着剤組成物を、式(Ｉ)により算出された角度(Ａ)で噴射コーティングし、砥粒を静電コーティングした後、第２の接着剤組成物を式(II)により算出された角度(Ａ´)で噴射コーティングすることで、３次元の研磨構造物上にコーティング層を形成し得る。

パラメーターＡ、Ｈ、Ｒ及びＤを図７に示した。噴射角度であるＡまたはＡ´は噴射線と水平線の間に形成される角度に当たり、これは３次元の研磨構造物の形状、寸法及びそれら同士間の距離により変わる。また、噴射中に基材の移動速度及び空気の流れなどの他の工程パラメーターも考慮しなければならない。

例えば、円錐状の３次元の研磨構造物は３００〜２,５００μｍの直径及び３００〜１,０００μｍの高さを有し、構造物同士間の距離は５００〜３,０００μｍの範囲であり得る。この場合、式(Ｉ)により算出される好適な噴射角度は１０〜７０゜、好ましくは１５〜５０゜の範囲である。

均一なコーティングのためには、基材の前方または後方に配置された少なくとも一つの噴射ノズルを用いて３次元の研磨構造物上に噴射コーティングを行うことが好ましい。噴射ノズルは水平方向に振動させ得る。噴射されたスラリーは、約１０〜６０゜の展開角(ｓｐｒｅａｄａｎｇｌｅ)を有する扇形の噴射パターンを形成することができ、前記展開角を定義する扇の平面は、上述した噴射角度に当たる。

本発明による特定の角度での噴射コーティングは、３次元の研磨構造物の表面だけに、即ち、構造物の上面及び側面だけに研磨材スラリーまたは接着剤組成物をコートする。前記スラリーまたは組成物が、式(Ｉ)または(II)により算出された範囲を外れる角度で噴射されれば、前記スラリーまたは組成物が３次元の研磨構造物の表面だけでなく、構造物の間の露出面(谷間)までコートされてしまい、得られる研磨布紙の研削性能及び柔軟性の低下をもたらすようになる。即ち、噴射角度が大き過ぎると、砥粒は裏地上に塗布されて、得られる研磨布紙の研削寿命及び柔軟性を減少させる。また、噴射角度が小さ過ぎると、砥粒は３次元の研磨構造物の上部に集中して、使用途中にその性能(研削能または切削能)の急激な低下をもたらす。

３次元の研磨構造物上にコートされる第２の研磨材スラリーは、前記第１の研磨材スラリーに用いられたものと類似している、研磨材、接着剤及び充填剤の成分を含み得る。前記第１及び第２の研磨材スラリーの組成は互いに同一であっても異なっていてもよい。第２の研磨材スラリーは、粘度１,０００〜３,０００センチポアズ(温度２５℃)及び６０〜８０重量％の固形分を有することが好ましい。前記第２の研磨材スラリーは、３次元の研磨構造物上に５００〜１,２００ｇ／ｍ^２の量でコートされ得る。前記第２の研磨材スラリーの接着剤としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン・ユリア縮合樹脂、ウレタン樹脂及びポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂が好ましい。ＵＶ硬化性樹脂を接着剤として用いる場合、第２の研磨材スラリーの噴射コーティング層は３００〜６００ｎｍの波長の電磁放射下で３〜１０秒間乾燥され得る。また、接着剤として熱硬化性樹脂を用いる場合には、前記噴射コーティング層は、輻射熱式ヒーターまたは伝熱型乾燥機を用いて９０〜１４０℃の温度で６０〜１００分間乾燥され得る。

また、本発明の他の一実施態様によれば、第１の接着剤組成物(例えば、接着剤：充填剤の重量比＝６０〜９０：１０〜４０)を噴射コーティングした後、砥粒を静電コーティングし、９０〜１４０℃の温度で４０〜６０分間乾燥させることで、砥粒が分散している第１の接着剤層を形成し得る。次いで、前記第１の接着剤層上に第２の接着剤組成物(例えば、接着剤：充填剤の重量比＝６０〜９０：１０〜４０)を噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で６０〜１００分間乾燥させることで、第２の接着剤層を形成し得る。このとき、当業界に公知の通常の接着剤及び充填剤を用いて前記第１及び第２の接着剤層を形成すればよい。

前記第１の接着剤組成物は、粘度１,０００〜２,０００センチポアズ(温度２５℃)及び７０〜８０重量％の固形分を有することが好ましく、７０〜２５０ｇ／ｍ^２の量でコートされ得る。前記第２の接着剤組成物は、粘度５００〜２,０００センチポアズ(温度２５℃)及び６０〜８０重量％の固形分を有することが好ましく、５０〜３００ｇ／ｍ^２の量でコートされ得る。前記砥粒は、１００〜６００ｇ／ｍ^２の量でコートされ得る。

このように予備乾燥された研磨布紙をロール状に巻き取った後、１００〜１２０℃の温度で６〜１０時間最終硬化(ｆｉｎａｌｃｕｒｉｎｇ)させる。また、柔軟性を更に改善するために、最終硬化された研磨布紙を一回または二回折り曲げることができる。

本発明の方法により得られた、(ｉ)裏地、(ii)前記裏地上に形成された３次元の研磨構造物、及び(iii)前記研磨構造物上に形成された研磨材コーティング層を含む研磨布紙は、優れた柔軟性及び表面粗度を有するため、基材の表面の屈曲に関係なく効率的に用いられ得る。また、本発明による研磨布紙の耐久性は、従来の研磨布紙に比べて非常に優れている。

以下、本発明を下記実施例及び比較例によって更に詳細に説明する。但し、これらの実施例は、本発明を例示するものだけであり、本発明を制限しない。

［実施例１］
ポリエステルアクリレートオリゴマーＥＢ８３０(ＵＣＢ社製、分子量１,５００)２４ｇ、トリプロピレングリコールアクリレート１０ｇ、チキソトロープ剤アタゲル(Ａｔｔａｇｅｌ)５０(エンゲルハード(Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ)社製)２．５ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル(Ｃｈａｒｔｗｅｌｌ)社製)０．０６ｇ、氷晶石(小野田社製)２ｇ、長波長の光開始剤ＴＰＯ(チバガイギー(Ｃｉｂａ-Ｇｅｉｇｙ)社製)１．４４ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)６０ｇをプロピレングリコールメチルエーテル６．３８ｇと混合して、粘度４５,０００センチポアズ(温度２５℃)及び９５重量％の固形分を有する第１の研磨材スラリーを得た。

一方、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)２５ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)６ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．０５ｇ、氷晶石(小野田社製)２ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)６６．９５ｇをメタノール２５ｇと混合して、粘度１５,０００センチポアズ(温度２５℃)及び７４重量％の固形分を有する第２の研磨材スラリーを得た。

図５Ｂに示されたように、直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２２５ｇ／ｍ^２の量でコートした後、超高圧水銀灯またはメタルハライド灯を用いて５００ｎｍの波長の電磁波を放射して５秒間乾燥させることで、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３２０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に、前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２３．８°で７７０ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

得られた予備硬化された研磨布紙を１０時間に亘って１００〜１２０℃にずっと昇温させながら硬化させることで、本発明の研磨布紙を得た。

［実施例２］
フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)２５ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)３ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．０５ｇ、氷晶石(小野田社製)２ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)６９．９５ｇをプロピレングリコールメチルエーテル７．４４ｇと混合して、粘度５５,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８７重量％の固形分を有する第１の研磨材スラリーを得た。また、前記実施例１と同一の方法により第２の研磨材スラリーを製造した。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２２６ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３２０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２３．８°で７６５ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例３］
エポキシ樹脂ＬＥＲ−８５０(ヘキシオン(Ｈｅｘｉｏｎ)社製)２５ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)１．５ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．０５ｇ、エポキシ硬化剤ＤＦ(東海化学工業株式会社製、韓国)２．５ｇ、氷晶石(小野田社製)２ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)６８．９５ｇをプロピレングリコールメチルエーテル８．７ｇと混合して、粘度２５,０００センチポアズ(温度２５℃)及び９２重量％の固形分を有する第１の研磨材スラリーを得た。また、前記実施例１と同一の方法により第２の研磨材スラリーを製造した。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３０ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３４０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２５．１°で７４１ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例４］
フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)２１ｇ、エポキシ樹脂ＬＥＲ−８５０(ヘキシオン社製)４．２ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)１．５ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．０５ｇ、氷晶石(小野田社製)２ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)７１．２５ｇをプロピレングリコールメチルエーテル６．１０ｇと混合して、粘度４５,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８９重量％の固形分を有する第１の研磨材スラリーを得た。また、前記実施例１と同一の方法により第２の研磨材スラリーを製造した。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３２ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３４０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２５．１°で７６０ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例５］
前記実施例２と同一の方法により第１の研磨材スラリーを製造した。一方、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)４０ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)６ｇ、カップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．０５ｇ、氷晶石(小野田社製)２．３５ｇ及び炭化ケイ素＃３２０研磨材(ＥＳＫ社製)５１．６ｇをメタノール３５ｇと混合して、粘度２,０００センチポアズ(温度２５℃)及び６８重量％の固形分を有する第２の研磨材スラリーを得た。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３７ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３６０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２６．４°で７６０ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例６］
前記実施例３と同一の方法により第１の研磨材スラリーを製造した。一方、前記実施例５と同一の方法により第２の研磨材スラリーを製造した。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３５ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３６０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２６．４°で７６３ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例７］
前記実施例４と同一の方法により第１の研磨材スラリーを製造した。一方、前記実施例５と同一の方法により第２の研磨材スラリーを製造した。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３４ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３５０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第２の研磨材スラリーを式(Ｉ)により算出された角度である２５．８°で７５５ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［実施例８］
前記実施例２と同一の方法により第１の研磨材スラリーを製造した。一方、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)６９．５ｇ、氷晶石(小野田社製)３０ｇ及びカップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．５ｇをプロピレングリコールメチルエーテル２２ｇと混合して、粘度７００センチポアズ(温度２５℃)及び７０重量％の固形分を有する第１の接着剤組成物を得た。前記第１の接着剤組成物は第２の接着剤組成物としても用いられた。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２３１ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で２０分間乾燥させて、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３４０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３次元の研磨構造物上に前記第１の接着剤組成物を式(Ｉ)により算出された角度である２５．１°で１０５ｇ／ｍ^２の量で噴射コートコーティングし、研磨材として炭化ケイ素＃３２０(ＥＳＫ社製)を２１０ｇ／ｍ^２の量で静電コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で５０分間乾燥させて、研磨材が分散している第１の接着剤層を得た。次いで、第１の接着剤層上に前記第２の接着剤組成物を式(II)により算出された角度である２９°で７１ｇ／ｍ^２の量で噴射コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させて第２の接着剤層を得た。その結果、裏地上にコートされた３次元の研磨構造物を形成した。

［比較例１］
フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)８４．５ｇ、炭酸カルシウム(ウジン化学社製、韓国)１５ｇ及び湿潤剤Ｑ２−５２１１(ダウコーニング(Ｄｏｗｃｏｒｎｉｎｇ)社製)０．５ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物１４．７５ｇと混合して、粘度１,２００センチポアズ(温度２５℃)及び７５重量％の固形分を有する第１の接着剤組成物を得た。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)８９．７ｇ、炭酸カルシウム(ウジン化学社製、韓国)１０ｇ及び湿潤剤Ｑ２−５２１１(ダウコーニング社製、韓国)０．３ｇをプロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物５ｇと混合して、粘度１,０００センチポアズ(温度２５℃)及び７６重量％の固形分を有する第２の接着剤組成物を得た。

３本ロール方式のロールコーターを用いて前記第１の接着剤組成物をポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に３５ｇ／ｍ^２の量でコートし、研磨材として炭化ケイ素＃３２０(ＥＳＫ社製品)を１３５ｇ／ｍ^２の量で静電コーティングした後、９０〜１２０℃の温度で６０分間乾燥させて、研磨材が分散している第１の接着剤層を得た。次いで、２本ロール方式のロールコーターを用いて第１の接着剤層上に前記第２の接着剤組成物を６３ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１１０℃の温度で８０分間乾燥させて第２の接着剤層を得た。

得られた予備硬化された研磨布紙を１０時間に亘って１００〜１２０℃にずっと昇温させながら硬化させることで、図１に示された従来の研磨布紙を得た。

［比較例２］
フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)８０ｇ及び炭酸カルシウム(ウジン化学社製、韓国)２０ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物１４ｇと混合して、粘度１,５００センチポアズ(温度２５℃)及び７６重量％の固形分を有する第１−１の接着剤組成物を得た。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)６５ｇ及び氷晶石(小野田社製)３５ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物１９．４ｇと混合して、粘度３００センチポアズ(温度２５℃)及び７２重量％の固形分を有する第１−２の接着剤組成物を得た。

これとは別に、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)７０ｇ及びＫＢＦ４(ソルベイ社製、ドイツ)３０ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物１６．１５ｇと混合して、粘度１,５００センチポアズ(温度２５℃)及び７６重量％の固形分を有する第２−１の接着剤組成物を得た。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)８０ｇ及び氷晶石(小野田社製)２０ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物１５ｇと混合して、粘度３００センチポアズ(温度２５℃)及び７２重量％の固形分を有する第２−２の接着剤組成物を得た。

３本ロール方式のロールコーターを用いて前記第１−１の接着剤組成物をポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に４２ｇ／ｍ^２の量でコートした後、研磨材としてアルミナ＃３２０(トライバッハ(Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ)社製)を１３９ｇ／ｍ^２の量で静電コーティングして、７０〜１１５℃の温度で８０分間乾燥させた。次いで、２本ロール方式のロールコーターを用いてその上層に前記第１−２の接着剤組成物を７３ｇ／ｍ^２の量でコートした後、７０〜１２０℃の温度で３時間予備乾燥させた。次いで、硬化工程なしで、３本ロール方式のロールコーターを用いて前記第２−１の接着剤組成物を９５ｇ／ｍ^２の量でコートした後、研磨材としてアルミナ＃３２０(トライバッハ社製)を１２０ｇ／ｍ^２の量で静電コーティングして、７５〜１１５℃の温度で１２０分間乾燥させた。次いで、２本ロール方式のロールコーターを用いてその上層に前記第２−２の接着剤組成物を７０ｇ／ｍ^２の量でコーティングした後、７５〜１２５℃の温度で３時間乾燥させ、１２５℃の温度で３時間硬化させることで、図２に示された従来の研磨布紙を製造した。

［比較例３］
図３に示されたように、ピラミッド状の３次元の研磨構造物を有する研磨布紙としてＴｒｉｚａｃｔ（商標）３０７ＥＡＡ６５(３Ｍ社製)を用いた。

［比較例４］
フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)３９．７ｇ、炭酸カルシウム(ウジン化学社製、韓国)６０ｇ及び湿潤剤Ｑ２−５２１１(ダウコーニング社製、韓国)０．３ｇをプロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物５．７５ｇと混合して、粘度３,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８５重量％の固形分を有する第１の接着剤組成物を得た。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)３９．９ｇ、炭酸カルシウム(ウジン化学社製、韓国)４０ｇ、氷晶石(小野田社製)２０ｇ及びカップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．１ｇを、プロピレングリコールメチルエーテルと水との１：４の混合物２１．３５ｇと混合して、粘度５００センチポアズ(温度２５℃)及び７５重量％の固形分を有する第２の接着剤組成物を得た。

３本ロール方式のロールコーターを用いて前記第１の接着剤組成物をポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に１９０ｇ／ｍ^２の量でコートし、炭化ケイ素＃３２０及びフェノール樹脂ＨＰ−４１からなる直径７５０〜９００μｍの塊状の研磨材(ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄｍｉｎｅｒａｌｓ)を５００ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１２０℃の温度で９０分間乾燥させた。次いで、２本ロール方式のロールコーターを用いてその上層に前記第２の接着剤組成物を３５０ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１１０℃の温度で１２０分間乾燥させて第２の接着剤層を得た。

得られた予備硬化された研磨布紙を１０時間に亘って１００〜１２０℃にずっと昇温させながら硬化させることで、図４に示された従来の研磨布紙を得た。

［比較例５］
前記実施例１と同一の方法により第１の研磨材スラリーを製造した。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)８０ｇ、氷晶石(小野田社製)１３．９ｇ、チキソトロープ剤アタゲル５０(エンゲルハード社製)６ｇ及びカップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．１ｇを、プロピレングリコールメチルエーテル４．１１ｇと混合して、粘度１,３００センチポアズ(温度２５℃)及び７８重量％の固形分を有する第１の接着剤組成物を得た。また、フェノール樹脂ＨＰ−４１(江南化成株式会社製、韓国)６９．５ｇ、氷晶石(小野田社製)３０ｇ及びカップリング剤Ｂ５１５．１２Ｈ(チャートウェル社製)０．５ｇをプロピレングリコールメチルエーテル２２．０９ｇと混合して、粘度７００センチポアズ(温度２５℃)及び７０重量％の固形分を有する第２の接着剤組成物を得た。

直径６５０μｍのメッシュ(内径)を有するスクリーンメッシュロールコーターを用いて前記第１の研磨材スラリーをポリエステル／綿混紡糸織物ＢＴ６５((株)サンテックインダストリ社製、韓国)上に２２０ｇ／ｍ^２の量でコートした後、超高圧水銀灯またはメタルハライド灯を用いて５００ｎｍの波長の電磁波を放射して５秒間乾燥させることで、円錐状の３次元の研磨構造物を得た。このとき、得られた３次元の研磨構造物は、直径６５０μｍ及び高さ３２０μｍを有し、構造物間の距離が１,０５０μｍであった。

次いで、３本ロール方式のロールコーターを用いて得られた前記３次元の研磨構造物上に前記第１の接着剤組成物を１２０ｇ／ｍ^２の量でコートし、研磨材として炭化ケイ素＃３２０(ＥＳＫ社製)を２００ｇ／ｍ^２の量で静電コーティングした後、９０〜１４０℃の温度で５０分間乾燥させた。次いで、２本ロール方式のロールコーターを用いてその上層に前記第２の接着剤組成物を１００ｇ／ｍ^２の量でコートした後、９０〜１４０℃の温度で８０分間乾燥させた。

［物性試験］
前記実施例１〜８及び比較例１〜５で製造された各々の研磨布紙に対して、研削量、研削時間、研削面粗度及び柔軟性を測定した結果を下記の表１に示した。

前記表１から明らかなように、実施例１〜８で製造された本発明の研磨布紙は、比較例１〜３及び５の研磨布紙に比べて研削量、研削時間及び柔軟性の観点では非常に優れた物性を示すことが分かる。また、本発明の研磨布紙は、その表面粗度の差が大きくない。比較例４の研磨布紙は研削性能及び研削時間の点において優れているにも関わらず、表面粗度が非常に大きいため、研削面にスクラッチを発生させる可能性が高い。

以上、本発明を具体的な実施例により説明したが、これらに限定されず、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び再修正が可能であることは勿論である。

従来の研磨布紙を示す断面図である。従来の研磨布紙を示す断面図である。従来の研磨布紙を示す断面図である。従来の研磨布紙を示す断面図である。裏地上に形成された３次元の研磨構造物の平面図である。３次元の研磨構造物を形成するのに用いられたスクリーンメッシュを示す平面図である。本発明の方法により得られた研磨布紙をそれぞれ示す平面図及び断面図である。本発明の方法により得られた研磨布紙をそれぞれ示す平面図及び断面図である。式(Ｉ)におけるパラメーターＨ、Ｒ、Ｄを示す模式図である。

Claims

(ａ)第１の研磨材スラリーを用いて裏地上に複数の３次元の研磨構造物を形成し、これを乾燥させる段階と、
(ｂ)前記３次元の研磨構造物上に第２の研磨材スラリーを噴射コーティングしてコーティング層を形成し、これを乾燥させる段階とを含み、
前記第２の研磨材スラリーを下記の式(Ｉ)により算出された角度(Ａ)で前記研磨構造物上に噴射することを特徴とする、
３次元の研磨構造物を有する研磨布紙の製造方法。
Ａ＝ａｔａｎ{Ｈ／(Ｄ−Ｒ／２)} …（Ｉ）
（前記式中、Ａは、噴射線と水平線との間の角度であり、Ｈ及びＲは、それぞれ３次元の研磨構造物の高さ(μｍ)及び直径(μｍ)であり、Ｄは、２つの隣接した３次元の研磨構造物同士間の距離(μｍ)である）
前記第１の研磨材スラリーが、スラリーの固形分の総重量を基準として４０〜７０重量％の砥粒、２０〜５０重量％の接着剤、及び２〜３０重量％の充填剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で用いられた第１の研磨材スラリーが、粘度２５,０００〜６０,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８０〜９５重量％の固形分を有することを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で第１の研磨材スラリーが裏地上に１００〜１,０００ｇ／ｍ^２の量でコートされることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で形成された３次元の研磨構造物が３００〜２,５００μｍの直径及び３００〜１,０００μｍの高さを有し、前記構造物同士間の距離が５００〜３,０００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で形成された３次元の研磨構造物が円錐状、半円状、円柱状または四角柱状を有することを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で第１の研磨材スラリーがスクリーンメッシュロールコーターを用いてコートされることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記スクリーンメッシュロールコーターが直径３００〜２,０００μｍの穴を有することを特徴とする、請求項７に記載の研磨布紙の製造方法。
前記Ａが１０〜７０°の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記噴射コーティングが、裏地上に形成された３次元の研磨構造物の上方に配設された少なくとも一つの噴射ノズルを用いて行われることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ｂ)で用いられた第２の研磨材スラリーが、粘度１,０００〜３,０００センチポアズ(温度２５℃)及び６０〜８０重量％の固形分を有することを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記第２の研磨材スラリーが３次元の研磨構造物上に５００〜１,２００ｇ／ｍ^２の量でコートされることを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ｂ)で形成された３次元の研磨構造物が３００〜１,０００μｍの平均高さを有することを特徴とする、請求項１に記載の研磨布紙の製造方法。
(ａ)第１の研磨材スラリーを用いて裏地上に複数の３次元の研磨構造物を形成し、これを乾燥させる段階と、
(ｂ)前記３次元の研磨構造物上に第１の接着剤組成物を噴射コーティングし、砥粒を静電コーティングした後、乾燥させて、第１の接着剤層を形成する段階であって、前記第１の接着剤組成物を、下記の式（Ｉ）により算出された角度(Ａ)で前記研磨構造物上に噴射する段階と、
(ｃ)前記第１の接着剤層上に第２の接着剤組成物を噴射コーティングした後、乾燥させて、第２の接着剤層を形成する段階であって、前記第２の接着剤組成物を、下記の式（II）により算出された角度(Ａ´)で前記第１の接着剤層上に噴射する段階と、を含むことを特徴とする、
３次元の研磨構造物を有する研磨布紙の製造方法。
Ａ＝ａｔａｎ{Ｈ／(Ｄ−Ｒ／２)｝ …(Ｉ)
Ａ´＝ａｔａｎ{Ｈ´／(Ｄ−Ｒ／２)｝ …(II)
（前記式中、Ａ及びＡ´は、噴射線と水平線との間の角度であり、Ｈ及びＲは、それぞれ３次元の研磨構造物の高さ(μｍ)及び直径(μｍ)であり、Ｈ´は、前記段階(ｂ)で得られた３次元の研磨構造物の高さであり、Ｄは、２つの隣接した３次元の研磨構造物同士間の距離(μｍ)である）
前記段階(ｂ)で用いられた第１の接着剤組成物が、粘度１,０００〜２,０００センチポアズ(温度２５℃)及び７０〜８０重量％の固形分を有し、７０〜２５０ｇ／ｍ^２の量でコートされることを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ｃ)で用いられた第２の接着剤組成物が、粘度５００〜２,０００センチポアズ(温度２５℃)及び６０〜８０重量％の固形分を有し、５０〜３００ｇ／ｍ^２の量でコートされていることを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ｂ)で用いられた砥粒が１００〜６００ｇ／ｍ^２の量でコートされることを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。
前記段階(ａ)で用いられた第１の研磨材スラリーが、粘度２５,０００〜６０,０００センチポアズ(温度２５℃)及び８０〜９５重量％の固形分を有することを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。
前記Ｒが３００〜２,５００μｍ、Ｈが３００〜１,０００μｍ、Ｄが５００〜３,０００μｍであることを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。
前記Ａが１０〜７０°の範囲であることを特徴とする、請求項１４に記載の研磨布紙の製造方法。