DE1519396C - Schleif und Poliermittel fur Glas - Google Patents

Description

Die zum Schleifen und Polieren von Glas verwendeten Kompositionen werden in Form wäßriger Suspensionen eingesetzt, von denen eine möglichst große Beständigkeit gefordert wird. Solche Suspensionen entmischen sich jedoch leicht, sobald sie nicht mehr durchgerührt werden. Das gilt besonders, wenn die Festkörperanteile in der Suspension aus spezifisch schweren Stoffen bestehen. Zu diesen zählen auch Stoffe, die, wie z. B. Elektrokorund (Dichte 3,9), zum Schleifen oder Ceroxid (Dichte des reinen Oxides = 7,2) zum Polieren von Glas sehr häufig verwendet werden. Unter dem Begriff Ceroxid ist hier sowohl das reine Ceroxid als auch eine Mischung davon mit anderen Oxiden der Seltenen Erden zu verstehen, die zum Teil noch andere Anionen, wie Sulfat, Phosphat, Silicat, und/oder FIuorid, enthalten können. Häufig bilden die abgesetzten Schleifmittel, namentlich bei höherem Feinkornanteil, eineniSchlamm von überraschend großer Zähigkeit, der sich nur mehr schwer wieder aufrühren läßt. Diese Erscheinung tritt in verstärktem Maße nach längerem Gebrauch der Suspension auf. Offenbar wirkt der mit den Schleif- und Polierstoffen innig vermengte und teilweise kolloidale Glasabrieb als starkes Bindemittel. Das Absetzen der Feststoffe und noch mehr die Bildung des zähen Schlammes behindern die Arbeit in hohem Maße; das gilt ganz besonders bei den immer häufiger verwendeten Schleif- und Polierautomaten, bei welchen die Suspension mittels Pumpen dauernd im Kreislauf geführt wird. Daher wird von Schleif- und Polierkompositionen verlangt, daß die wäßrige Suspension keinen schwer aufrührbaren Schlamm absetzt.

Das Absetzen der Suspension kann bekanntlich durch Zugabe von Flockungs- und Dispergiermitteln, wie Carboxymethylcellulose, Alginaten, Pektinen, Pensosanen, oder anorganischen Quellmitteln, wie Bentonit, erschwert werden. Auf diese Weise gelingt es zwar, das Absetzen der feineren Feststoffanteile zu verzögern, aber die Bildung des Schlammes kann nicht verhindert werden. Bei Verwendung von Carboxymethylcellulose fällt sogar ein besonders zäher Schlamm an. Bekannt ist ferner die Haltbarkeit von Ceroxidsuspensionen durch gelatinöse, wasserunlösliche Metallsilikate zu erhöhen. Solche Silikate werden beispielsweise durch Zugabe von Magnesiumsulfat zur Suspension und nachfolgendem Zusatz einer Wasserglaslösung erzeugt. Nach einem weiteren Verfahren soll dieses Ziel durch Zusatz kleiner Mengen sauer reagierender Alkali- oder Ammonsalze erreicht werden. Es sind auch schon Poliermittel auf der Basis von feinverteilten Siliziumdioxid oder von Zirkonsilikat bekannt, die erhalten werden, indem diese Stoffe zunächst in einem alkalischen Milieu, insbesondere in Alkalisilikatlösungen dispergiert werden, worauf durch Zugabe säurebildender Salze, unter denen auch lösliche Zinksalze genannt werden, die Dispersion angesäuert wird. Diese Schleif- und Poliermittel haben sich aber als wenig wirksam erwiesen.

Es wurde nun gefunden, daß erst ein gemeinsamer Zusatz eines Dispersionsmittels und eines wasserlöslichen Zinksalzes sowohl die Haltbarkeit der Suspension beträchtlich erhöht als auch die Schlammbildung weitgehend unterdrückt. Überdies ergab sich beim Polieren mit Ceroxid überraschenderweise auch ein durch den Zusatz des Zinksalzes verursachter deutlich erhöhter Glasabrieb.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Schleif- und Poliermittel für Glas auf der Grundlage einer wäßrigen Suspension von Ceroxid oder einer Mischung von Ceroxid mit anderen Oxiden Seltener Erden oder Elektrokorund und wasserlöslichen anorganischen Salzen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension 1 bis 20% Suspensionsstabilisatoren und 1 bis 10% eines wasserlöslichen Zinksalzes, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe, enthält.

Brauchbare. Dispersionsmittel sind beispielsweise die schon genannten Stoffe Carboxymethylcellulose, Alginate, Pektine, Pentosane und Bentonit. Die Wirkung des Suspensionsstabilisators sinkt mit steigender Korngröße des Feststoffes ab, dessen durchschnittlicher Korndurchmesser kleiner als 0,050 mm und vorteilhaft sogar kleiner als 0,020 mm sein sollte. Auch die wirksame Menge des Suspensionsstabilisators hängt von der Korngröße ab. Bei den Schleifmitteln ist die Menge des Stabilisators mit 1 bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15%, des Gesamtgewichtes der Festsubstanz anzusetzen, während sie bei den Poliermitteln zwischen 1 und 15% und vorzugsweise bei 3 bis 7% liegt. Die Wirkung des Zinksalzes ist von der Korngröße des Schleif- oder Poliermittels unabhängig. Der Zusatz an Zinksalz wird mit 1 bis 10, vorzugsweise 3 bis 7%, des Gewichtes der gesamten Festsubstanz bemessen. Bevorzugt ist die Erfindung anwendbar bei Elektrokorund als Schleifmittel und bei Ceroxid als Poliermittel, mit Bentonit als suspensionsfordernden Stoff und wasserfreiem und gemahlenem Zinksulfit als weiterem Zusatz, der sich leicht mit den übrigen Bestandteilen vermischen läßt, ohne Klumpen zu bilden.

Beispiele

1. Eine Suspension von 240 g Elektrokorund (<C0,05 mm) und 45 g Bentonit in 11 Wasser setzte nach längerem Einsatz als Schleifmittel beim Stehenlassen über Nacht eine zähe Schicht ab, die sich nur mit großer Anstrengung wieder aufrühren ließ. Eine Suspension, bestehend aus 240 g Elektrokorund « 0,05 mm), 45 g Bentonit und 15 g Zinksulfit (getrocknet und gemahlen) in 11 Wasser, konnte nach dem Stehen über Nacht ohne Schwierigkeiten wieder verwendet werden. Es hat sich auch kein zäher Schlamm gebildet.

2. 100 g Ceroxid, suspendiert in 21 Wasser, ergaben nach lstündigem Polieren eines planen Glasprüflings von 80 mm Durchmesser auf einer Schnell· poliermaschine (100 UpM₅ 590 g Polierdruck pro Quadratzentimeter, Filzscheibe, automatische Schmierung), einen Abrieb von 17,6 mg/cm²/h. Nach 4stündiger Polierzeit betrug der Glasabrieb bei den gleichen Polierbedingungen 19,4 mg/cm²/h. Das Ceroxid in der Suspension neigte deutlich zum Absetzen. Nach Stehen der Suspension über Nacht wurde am nächsten Morgen Schlammbildung festgestellt. Der am Boden des Poliermittelbehälters abgesetzte Poliermittelkuchen ließ sich nur schwer ablösen und in Suspension bringen.

90 g Ceroxid mit Zusatz von je 5 g Bentonit und Zinksulfat (getrocknet und pulverisiert), in 21 Wasser suspendiert, ergaben unter den gleichen Versuchsbedingungen bei dem gleichen Glasprüfling 27,5 mg Abrieb pro Quadratzentimeter pro Stunde. Nach 4 Stunden war der Abrieb 32 mg/cm²/h. Die Poliersuspension setzte sich während des Poliervorganges

Claims (3)

1. 3 4

   kaum ab und zeigte auch noch nach 12 Stunden oxid oder einer Mischung von Ceroxid mit

   keine Schlammbildung. anderen Oxiden Seltener Erden oder Elektro-

   Die Steigerung des Glasabriebs betrug bei dem korund und wasserlöslichen anorganischen SaI-

   mit den beiden Zusätzen versetzten Ceroxid gegen- zen, dadurch gekennzeichnet, daß die

   über dem unbehandelten Ausgangsmaterial 5 Suspension 1 bis 20% Suspensionsstabilisatoren

   .'...,. ·. _ ,. _.„. und 1 bis 10% eines wasserlöslichen Zinksalzes,

   nach Is undigem Poheren 56 % _{b auf das} Gesamtgewicht der Feststoffe,

   nach 4stundigem Polieren 65% enthält.

   ρ .
2. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennratentansprucne: io zeichnet, daß es als Suspensionsstabilisatoren 1.
3. Schleif- und Poliermittel für Glas auf der Carboxymethylcellulose, Alginate, Pektine, Pen-Grundlage einer wäßrigen Suspension von Cer- tosane oder Bentonit enthält.