DE10139533A1

DE10139533A1 - Grinding agent mixture containing optionally substituted fatty acid amide has little loss of efficiency or strength after storage in a moist atmosphere

Info

Publication number: DE10139533A1
Application number: DE2001139533
Authority: DE
Original assignee: Bakelite AG
Current assignee: Hexion Specialty Chemicals AG
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-20

Abstract

It has been found that on addition of one or more products from the optionally substituted fatty acid amide group to grinding agent mixtures grinding compositions are obtained which the grinding efficiency after many months storage under moist air conditions is decreased by no more than a mere 4% and in which, surprisingly, there is no loss of the initial high strength value. A process for preparation of a grinding agent and from grinding agent mixtures and optionally fabric fillers (sic) where the grinding agent mixtures consist of previously used grinding grains, fillers, and additives, and a duroplastic binder. Independent claims are also included for: (1) A powder resin mixture obtained by melting of a duroplastic resin with addition of optionally substituted fatty acid amide (FAA) and powdering of the solidified melt; (2) a powder resin mixture in which the duroplastic is novolak resin and optionally substituted fatty acid amide is added in amount 0.5-15 wt.% on the novolak resin; and (3) a binder mixture containing a powder resin mixture, curing agent for the duroplastic resin, and optionally fillers and additives.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit duroplastischen Harzen gebundenen Schleifmitteln wie Schleif und Trennscheiben oder Schleifkörpern. The invention relates to a method for producing with thermosetting resins bonded abrasives such as abrasive and cutting discs or grinding wheels.

Dazu wird jeweils Schleifkorn oder eine Schleifkornmischung und gegebenenfalls Füllstoffe mit einem oder mehreren duroplastischen Bindemitteln vermischt und danach, gegebenenfalls unter Verwendung von Gewebeeinlagen zu Scheiben oder Formkörpern verpreßt. Die duroplastischen Bindemittel werden danach gehärtet (vergl. Kunststoff Handbuch Bd. 10 "Duroplaste", Hanser-Verlag, 2. Auflage, 1988, Seiten 894-910). For this purpose, abrasive grain or an abrasive grain mixture and, if necessary Fillers mixed with one or more thermosetting binders and then if necessary, using fabric inserts to form disks or moldings pressed. The thermosetting binders are then hardened (see plastic Handbook vol. 10 "Duroplast", Hanser-Verlag, 2nd edition, 1988, pages 894-910).

Üblicherweise wird bei der Herstellung der Schleifmittelmischung zunächst das Schleifkorn mit einem Flüssigharz, Phenol- oder Epoxidharz, oder mit Furfurol benetzt und anschließend mit einem duroplastischen Bindemittel, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer schleifaktiver Stoffe, Füllstoffe oder Additive so vermischt, daß eine rieselfähige Mischung entsteht. Die bevorzugten duroplastischen Bindemittel sind Pulverharze, entweder Phenolharze oder Gemische aus Phenol- oder Epoxidharzen mit latenten Härtern. Insbesondere sind es Pulverharz-Gemische aus Novolak und Hexamethylentetramin (Hexa), die, wie aus EP-B 0 595 003 bekannt, bis zu 5 Gew.-% eines Öls oder einer öligen Substanz enthalten können, die die Staubbildung der Mischung reduziert. This is usually the first step in the production of the abrasive mixture Abrasive grain with a liquid resin, phenolic or epoxy resin, or wetted with furfural and then with a thermosetting binder, optionally with addition other abrasive substances, fillers or additives mixed so that a free-flowing Mixture arises. The preferred thermosetting binders are powder resins, either phenolic resins or mixtures of phenolic or epoxy resins with latent hardeners. In particular, they are powder resin mixtures of novolak and hexamethylenetetramine (Hexa), which, as known from EP-B 0 595 003, up to 5% by weight of an oil or an oily May contain substance that reduces the dust formation of the mixture.

Es ist ein Nachteil der so hergestellten Schleifmittel, insbesondere der dünnen Schleif und Trennscheiben, daß ihre Schleifleistung bei der Lagerung um bis zu 50% der ursprünglichen Leistung abnimmt. Dies ist wohl durch Feuchtigkeitseinfluß bedingt, denn durch scharfe Trocknung bei Temperaturen oberhalb 100°C läßt sich die alte Schleifleistung wieder herstellen. Eine derartige Trocknung jeweils vor Gebrauch des Schleifkörpers ist aber keine technisch akzeptable Lösung des Problems, zumal auch der Abfall der Schleifleistung beim sog. Naßschleifen dadurch nicht wesentlich vermindert wird. It is a disadvantage of the abrasives so produced, particularly the thin ones and Cutting discs that their grinding performance in storage by up to 50% original performance decreases. This is probably due to the influence of moisture, because the old one can be dried by sharp drying at temperatures above 100 ° C Restore grinding performance. Such drying each time before using the However, the grinding wheel is not a technically acceptable solution to the problem, especially since This does not significantly reduce the drop in grinding performance during so-called wet grinding becomes.

Das an sich naheliegende Hydrophobieren der Schleifmittelmischungen durch Erhöhung der o. g. Ölmenge oder durch Zusätze von üblichen Wachsen führt nicht zum gewünschten Erfolg, da diese Zusätze als Trennmittel wirken und somit einen Festigkeitsabbau der resultierenden Schleifkörper bewirken. The obvious hydrophobization of the abrasive mixtures by increasing the above The amount of oil or the addition of conventional waxes does not lead to the desired one Success, because these additives act as a release agent and thus reduce the strength of the result in the grinding wheel.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem sich Schleifmittel mit hoher Schleifleistung und hoher Festigkeit herstellen lassen, bei denen auch bei langer Lagerung in feuchter Umgebung sowie beim sog. Naßschleifen nur ein geringer Abfall der Schleifleistung auftritt. It is therefore an object of the invention to provide a method with which Have abrasives with a high grinding performance and high strength manufactured, in which even with long storage in a damp environment as well as with so-called wet grinding only one there is little drop in grinding performance.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 7, sowie durch Pulverharz- und Bindemittelgemische gemäß der Ansprüche 8 bis 12. The problem is solved by a method according to claims 1 to 7, and by powder resin and binder mixtures according to claims 8 to 12.

Es wurde gefunden, daß durch Zugabe eines oder mehrerer Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide zu Schleifmittelmischungen Schleifmittel erhalten werden, bei denen die Schleifleistung auch nach mehrmonatiger Lagerung in feuchter Luft um lediglich um bis zu 4% abnimmt und bei denen überraschenderweise keine Verminderung der hohen Festigkeitswerte auftritt. It has been found that by adding one or more products from the group of Fatty acid amides or the substituted fatty acid amides to abrasive mixtures Abrasives are obtained with which the grinding performance even after several months Storage in humid air only decreases by up to 4% and in those Surprisingly, there is no reduction in the high strength values.

Die zugegebenen Zusätze aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide sind bei Raumtemperatur feste bis halbfeste Substanzen oder Substanzgemische der allgemeinen Formeln

worin
n eine Zahl im Bereich von 1 bis 6 ist,
R eine verzweigte oder unverzweigte Alkylkette mit 10 bis 30 C-Atomen bedeutet und R' und R" gleich oder verschieden sein können und entweder Wasserstoff oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylkette mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten. Bevorzugte Produkte aus dieser Gruppe sind Oleamid, Behenamid, Stearamid und insbesondere Ethylenbisstearamid. The added additives from the group of the fatty acid amides or the substituted fatty acid amides are solid to semi-solid substances or mixtures of substances of the general formulas at room temperature

wherein
n is a number in the range from 1 to 6,
R is a branched or unbranched alkyl chain with 10 to 30 C atoms and R 'and R "can be the same or different and either hydrogen or a branched or unbranched alkyl chain with 1 to 6 C atoms. Preferred products from this group are oleamide , Behenamide, stearamide and especially ethylene bisstearamide.

Die Verwendung derartiger Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide mit Epoxidharzen oder Phenolharzen ist an sich bekannt. So dienen z. B. derartige Fettamide gemäß JP-A 10130462 (C. A. 129: 55251) als Trennmittel in Epoxidharzformulierungen. The use of such products from the group of fatty acid amides or Substituted fatty acid amides with epoxy resins or phenolic resins are known per se. So serve z. B. such fatty amides according to JP-A 10130462 (C.A. 129: 55251) as Release agent in epoxy resin formulations.

Bindemittel aus Phenolharz kombiniert mit substituierten und unsubstituierten Fettsäureamiden werden vornehmlich als Bindemittel für Sand bei der Herstellung von Formen im Gießereisektor beschrieben [JP-A 60111734 (C. A. 103: 182359) oder JP-A 57209741 (C. A. 98: 165573)]. Phenolic resin binder combined with substituted and unsubstituted Fatty acid amides are primarily used as binders for sand in the manufacture of Molds in the foundry sector are described [JP-A 60111734 (C.A. 103: 182359) or JP-A 57209741 (C.A. 98: 165573)].

Gemäß einer Untersuchung über den Einfluß von Additiven auf das Fließ- und Härtungsverhalten von Phenolharz-Formmassen (C. A. 104: 34743) wurde festgestellt, daß mit zunehmendem Gehalt an Trennmitteln das Fließverhalten verbessert wird aber auch, daß mit zunehmender Menge von z. B. Ethylenbisstearylamid die Durchhärtungsrate verschlechtert wird. Damit ist für den Fachmann zu erwarten, daß sich auch die Festigkeiten der entstehenden Produkte vermindern. According to a study on the influence of additives on the flow and Curing behavior of phenolic resin molding compositions (C.A. 104: 34743) was found to be with increasing content of release agents, the flow behavior is also improved, that with increasing amount of z. B. ethylene bisstearylamide the rate of cure is deteriorating. It is therefore to be expected for the person skilled in the art that the Reduce the strength of the resulting products.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide den Schleifmittelmischungen in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Harzes des duroplastischen Bindemittels zugegeben. In the process according to the invention, the products from the group of fatty acid amides or the substituted fatty acid amides to the abrasive mixtures in an amount of 0.5 to 15 wt .-%, preferably from 2 to 5 wt .-%, based on the amount of the resin thermosetting binder added.

Der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide kann entweder zu dem für die Benetzung des Schleifkorns verwendeten Flüssigharz erfolgen oder zu dem als duroplastisches Bindemittel für die Schleifmittelmischung eingesetzten Pulverharz oder zu beiden Harzen. Bevorzugt ist die Zugabe zu dem duroplastischen Bindemittel. The addition from the group of the fatty acid amides or the substituted fatty acid amides can either to the liquid resin used to wet the abrasive grain or to that used as a thermosetting binder for the abrasive mixture Powder resin or both resins. The addition to the thermosetting is preferred Binder.

Es wurde weiterhin gefunden, daß sowohl die der Schleifleistung nach Lagerung äls auch die Festigkeiten der Schleifmittel wesentlich verbessert sind, wenn die Zusätze aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide mit dem Pulverharz nicht nur vermischt sind, sondern wenn sie mit diesem Harz verschmolzen werden und das resultierende Gemisch nach dem Erstarren pulverisiert wird. It was also found that both the grinding performance after storage as well the strengths of the abrasives are significantly improved when the additives from the Group of the fatty acid amides or the substituted fatty acid amides with the powder resin are not only mixed, but when they are melted with this resin and that resulting mixture is pulverized after solidification.

Es wird somit ein neues Pulverharzgemisch erhalten, hergestellt durch Verschmelzen eines duroplastischen Harzes mit einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide und Pulverisieren der erstarrten Schmelze. A new powder resin mixture is thus obtained, produced by fusing one thermosetting resin with an additive from the group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides and pulverizing the solidified melt.

Bevorzugt ist ein derartiges Pulverharzgemisch bei dem das duroplastische Harz ein Novolak ist und das den Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Novolak, enthält. Such a powder resin mixture is preferred in which the thermosetting resin Novolak is and the addition from the group of fatty acid amides or substituted Fatty acid amides in an amount of 0.5 to 15% by weight, preferably 2 to 5% by weight, based on the novolak.

Dieses Pulverharzgemisch kann dann mit dem Härter für das duroplastische Harz sowie ggf. weiteren Füll- und Zusatzstoffen vermischt werden. So entsteht das Bindemittelgemisch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. This powder resin mixture can then with the hardener for the thermosetting resin as well if necessary, other fillers and additives are mixed. This is how it is created Binder mixture for carrying out the process according to the invention.

Als einer der Zusatzstoffe kann dem Pulverharzgemisch ein Öl oder eine ölartige Substanz in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, beigemischt werden. Damit wird ein staubfreies Bindemittelgemisch erhalten, das das erfindungsgemäße Pulverharzgemisch, Härter für das duroplastische Harz, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf. weitere Füll- und Zusatzstoffe enthält. An oil or an oily substance can be added to the powder resin mixture as one of the additives in an amount of up to 5% by weight, based on the binder. A dust-free mixture of binders is obtained, which is the inventive one Powder resin mixture, hardener for the thermosetting resin, an oil or an oily substance as well as possibly other fillers and additives.

Für die Benetzung des Schleifkorns können, dem Stand der Technik entsprechend, Flüssigharze wie Epoxid-, Polyurethan- oder Phenolharze, insbesondere flüssige Phenol- Resole, sowie Furfurol eingesetzt werden. For wetting the abrasive grain, according to the state of the art, Liquid resins such as epoxy, polyurethane or phenolic resins, especially liquid phenolic Resole and furfural can be used.

Als duroplastische Harze für die Schleifmittelmischungen können die für diese Mischungen an sich bekannten festen Pulverharze auf der Basis von Phenol-, Epoxid-, Polyester- oder Polyurethanharzen verwendet werden, die, zusammen mit einem latenten Härter, in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schleifmittelmischung, eingesetzt werden. The thermosetting resins for the abrasive mixtures can be used for these Mixtures of known solid powder resins based on phenol, epoxy, Polyester or polyurethane resins are used, which, together with a latent Hardener, in an amount of 5 to 15 wt .-%, preferably of 10 wt .-%, based on the Total weight of the abrasive mixture can be used.

Bevorzugte duroplastische Harze sind Novolake. Der bevorzugte latente Härter für die Novolake ist Hexamethylentetramin, das dem Novolak, bzw. dem Pulverharzgemisch aus Novolak und einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 3 bis 16 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des . Novolaks, zugemischt wird. Preferred thermosetting resins are novolaks. The preferred latent hardener for the Novolak is hexamethylenetetramine, which is the novolak or powder resin mixture Novolak and an additive from the group of fatty acid amides or substituted Fatty acid amides in an amount of 3 to 16 wt .-%, based on the weight of the. Novolaks is added.

Als Novolake sind alle im sauren Medium hergestellten Kondensationsprodukte aus phenolischen Verbindungen und einem Aldehyd, insbesondere Formaldehyd in einem molaren Verhältnis von phenolischer Verbindung zu Aldehyd von 1 : 0,9 bis 1 : 0,2 und einem Schmelzpunkt von 50 bis 110°C einsetzbar. Um schonend zu arbeiten, können Gemische aus nieder- und höherschmelzenden Novolaken Verwendung finden. Novolaks are made of all condensation products made in an acid medium phenolic compounds and an aldehyde, especially formaldehyde in one molar ratio of phenolic compound to aldehyde from 1: 0.9 to 1: 0.2 and a melting point of 50 to 110 ° C can be used. To work gently, you can Mixtures of low and high melting novolaks are used.

Als phenolische Verbindungen können ein- oder mehrkernige Phenole oder Gemische der genannten Verbindungsklasse eingesetzt werden, und zwar sowohl ein- als auch mehrkernige Phenole. Beispiele hierfür sind das Phenol selbst, sowie dessen alkylsubstituierten Homologe, wie o-, m- oder p-Kresol, Xylole oder höher alkylierte Phenole, außerdem halogensubstituierte Phenole, wie Chlor- oder Bromphenol und mehrwertige Phenole wie Resorcin oder Brenzkatechin, sowie mehrkernige Phenole wie Naphthole, Bisphenol A oder Bisphenol F. Mono- or polynuclear phenols or mixtures of the phenolic compounds mentioned connection class are used, both one and polynuclear phenols. Examples of this are the phenol itself and its alkyl-substituted homologs, such as o-, m- or p-cresol, xylenes or higher alkylated phenols, halogen-substituted phenols such as chlorophenol or bromophenol and polyvalent ones Phenols such as resorcinol or pyrocatechol, and multinuclear phenols such as naphthols, Bisphenol A or Bisphenol F.

Das Phenol bzw. die phenolische Verbindung wird mit Aldehyd, insbesondere mit Formaldehyd oder einer Formaldehyd abspaltenden Verbindung zu dem gewünschten Novolak umgesetzt. Die Novolake können durch übliche Modifizierungsmittel, wie z. B. Epoxidharze, Kautschuke, Polyvinylbutyral und anorganische Zusätze modifiziert sein. The phenol or the phenolic compound is mixed with aldehyde, in particular with Formaldehyde or a formaldehyde-releasing compound to the desired Novolak implemented. The novolaks can be modified by conventional modifiers such. B. Epoxy resins, rubbers, polyvinyl butyral and inorganic additives can be modified.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln aus Schleifmittelmischungen und gegebenenfalls Gewebeeinlagen, wobei die Schleifmittelmischungen aus gegebenenfalls vorbenetztem Schleifkorn, Füll- und Zusatzstoffen und einem duroplastischen Bindemittel bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifmittelmischung ein Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide zugegeben wird. 1. A process for the production of abrasives from abrasive mixtures and, if appropriate, fabric inserts, the abrasive mixtures consisting of optionally pre-wetted abrasive grain, fillers and additives and a thermosetting binder, characterized in that an additive from the group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides is added to the abrasive mixture.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide beim Benetzen des Schleifkorns eingebracht wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the addition of the Group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides when wetting the Abrasive grain is introduced.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide zusammen mit dem duroplastischen Bindemittel eingebracht wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the addition of the Group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides together with the thermosetting binder is introduced.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des duroplastischen Bindemittels mit dem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide verschmolzen, dieses Gemisch nach dem Erstarren pulverisiert und mit dem Härter und ggf einem Öl oder einer ölartigen Verbindung und weiteren Füll- und Zusatzstoffen zu einem Bindemittelgemisch vermischt wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the resin of thermosetting binder with the addition from the group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides, this mixture after the Solidify powdered and with the hardener and possibly an oil or an oil-like Connection and other fillers and additives to a binder mixture is mixed.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Harzes, zugegeben wird. 5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the addition from the group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides in an amount of 0.5 to 15 wt .-%, based on the amount of resin added.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide Ethylenbisstearylamid ist. 6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the addition from the group of fatty acid amides or substituted fatty acid amides is ethylene bisstearyl amide.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des duroplastischen Bindemittels ein Novolak ist. 7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the resin of the thermosetting binder is a novolak.

8. Pulverharzgemisch, hergestellt durch Verschmelzen eines duroplastischen Harzes mit einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide und Pulverisieren der erstarrten Schmelze. 8. Powder resin mixture, produced by fusing a thermosetting resin with an addition from the group of fatty acid amides or substituted Fatty acid amides and pulverizing the solidified melt.

9. Pulverharzgemisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das duroplastische Harz ein Novolak ist und daß es den Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Novolak, enthält. 9. Powder resin mixture according to claim 8, characterized in that the thermosetting resin is a novolak and that it is the additive from the group of Fatty acid amides or substituted fatty acid amides in an amount of 0.5 to 15 wt .-%, based on the novolak, contains.

10. Bindemittelgemisch zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend Pulverharzgemisch gemäß Anspruch 8, Härter für das duroplastische Harz sowie ggf weitere Füll- und Zusatzstoffe. 10. Binder mixture for performing the method according to one or more of claims 1 to 7, containing powder resin mixture according to claim 8, hardener for the thermosetting resin and, if necessary, other fillers and additives.

11. Bindemittelgemisch zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend Pulverharzgemisch gemäß Anspruch 8, Härter für das duroplastische Harz, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf. weitere Füll- und Zusatzstoffe. 11. Binder mixture for carrying out the process according to one or more of claims 1 to 7, containing powder resin mixture according to claim 8, hardener for the thermosetting resin, an oil or an oily substance as well as any other Fillers and additives.

12. Bindemittelgemisch gemäß Anspruch 11, enthaltend Novolak, Hexamethylentetramin, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf. weitere Füll- und Zusatzstoffe. 12. A binder mixture according to claim 11, containing novolak, Hexamethylenetetramine, an oil or an oily substance and, if necessary, other fillers and additives.