JPH05261666A - Coated abrasive having overcoating of epoxy resin coatable from water - Google Patents
Coated abrasive having overcoating of epoxy resin coatable from waterInfo
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- JPH05261666A JPH05261666A JP4330346A JP33034692A JPH05261666A JP H05261666 A JPH05261666 A JP H05261666A JP 4330346 A JP4330346 A JP 4330346A JP 33034692 A JP33034692 A JP 33034692A JP H05261666 A JPH05261666 A JP H05261666A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、１種以上のバインダ
ー、特に水から被覆可能なエポキシ樹脂から形成される
バインダーにより裏材料に接合された複数の研磨グレイ
ンを有する被覆研磨材料に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to coated abrasive materials having a plurality of abrasive grains bonded to a backing by one or more binders, particularly binders formed from water-coatable epoxy resins.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被覆研磨材料は１種以上のバインダーに
よりそれらに接着された研磨グレインを有する裏材料を
有する。このようなバインダーは、典型的には、にかわ
質の、または樹脂性の接着剤を含有し、必要に応じて１
種以上の添加剤を含有しうる。樹脂性の接着剤の例に
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ア
クリレート樹脂およびアミノプラスト樹脂が包含され
る。添加剤の例には、フィラー、研磨補助剤、湿潤剤、
分散剤、着色剤、カップリング剤および染料が包含され
る。Coated abrasive materials have a backing material having abrasive grains adhered to them by one or more binders. Such binders typically contain a glue or resinous adhesive, optionally 1
It may contain one or more additives. Examples of resinous adhesives include epoxy resins, phenolic resins, urethane resins, acrylate resins and aminoplast resins. Examples of additives include fillers, polishing aids, wetting agents,
Included are dispersants, colorants, coupling agents and dyes.
【０００３】幾つかの用途では、研磨補助剤がバインダ
ー中に含まれることにより被覆研磨材料の研磨特性が改
良される。研磨補助剤は研磨の化学および物理工程にお
いて大きな効果を有し、そのことにより改良された特性
が提供されると考えられる。例えば、セント・ポール(S
t.Paul)、ミネソタ(Minnesota)、ミネソタ・マイニング
・アンド・マニュファクチュアリング社はレガライト・
ポリカット(RegalitePolycut)被覆研磨材料を製造して
いる。これは、エポキシ樹脂のオーバー被覆を有し、こ
の被覆はエポキシ樹脂中に分散されたカリウムテトラフ
ルオロボレート研磨補助剤を有する。In some applications, the inclusion of polishing aids in the binder improves the polishing characteristics of the coated abrasive. It is believed that polishing aids have a great effect on the chemical and physical steps of polishing, thereby providing improved properties. For example, St. Paul (S
t.Paul), Minnesota (Minnesota), Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd.
We manufacture Regalite Polycut coated abrasives. It has an overcoat of epoxy resin, which has potassium tetrafluoroborate polishing aids dispersed in the epoxy resin.
【０００４】上述のバインダーは、典型的には、有機溶
媒から被覆することにより設けられる。樹脂性バインダ
ーを有機溶媒から被覆することは、水から被覆すること
と比較して幾つかの利点を有する。典型的には、有機溶
媒は低い表面張力を有するので、良好な濡れおよび良好
な接着性、低い粘性および添加剤の良好な分散性を提供
する。The above-mentioned binder is typically provided by coating from an organic solvent. Coating the resinous binder from organic solvents has several advantages over coating from water. Organic solvents typically have a low surface tension and thus provide good wetting and adhesion, low viscosity and good dispersibility of additives.
【０００５】しかしながら、近年では、益々厳しくなる
汚染に対する規制のためにこのような樹脂をもっぱら水
から被覆する必要に迫られている。したがって、エポキ
シ樹脂と研磨補助剤とを含有するオーバー被覆を有する
被覆研磨用品であって、エポキシ樹脂が水から被覆しう
るものを提供することが望まれている。However, in recent years, there has been an urgent need to coat such resins exclusively from water in order to control increasingly severe pollution. Therefore, it is desired to provide a coated abrasive article having an overcoat containing an epoxy resin and a polishing aid, the epoxy resin being coatable from water.
【０００６】米国特許第4,396,657号には、エポキシ樹
脂、ジシアンジアミド、ブロック化イソシアネートおよ
び/またはイミダゾール硬化剤を含有するステッチボン
ド化(stitchbonded)被覆研磨裏材料のマルチフィラメン
トヤーン(multifilament yarns)のための含浸剤が開示
されている。このエポキシ樹脂は水から被覆することが
できる。US Pat. No. 4,396,657 discloses impregnation for multifilament yarns of stitchbonded coated abrasive backing containing epoxy resin, dicyandiamide, blocked isocyanate and / or imidazole hardener. Agents are disclosed. The epoxy resin can be coated from water.
【０００７】米国特許第3,615,303号には、被覆研磨材
料の裏材料のための処理が開示されている。この処理
は、(a)4,4'-ジヒドロキシジフェニル-2,2-プロパン(ビ
スフェノールA)、(b)カスター油と反応させることによ
り内部可塑化したビスフェノールAをベースとしたエポ
キシ樹脂、(c)カルバミン酸アルキルエステル、および
(d)硬化剤をベースにしたエポキシ樹脂混合物を含有す
る中間層に関する。このエポキシ樹脂は水から被覆する
ことができる。US Pat. No. 3,615,303 discloses a treatment for a backing of a coated abrasive material. This treatment includes (a) 4,4'-dihydroxydiphenyl-2,2-propane (bisphenol A), (b) an epoxy resin based on bisphenol A internally plasticized by reacting with castor oil, (c) ) Carbamic acid alkyl ester, and
(d) An intermediate layer containing an epoxy resin mixture based on a curing agent. The epoxy resin can be coated from water.
【０００８】[0008]
【発明の要旨】本発明は１種以上のバインダーにより裏
材料に接着された複数の研磨グレインを有する被覆研磨
用品を提供する。このバインダーは水から被覆可能なエ
ポキシ樹脂から形成されうる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a coated abrasive article having a plurality of abrasive grains adhered to a backing by one or more binders. The binder can be formed from an epoxy resin that can be coated from water.
【０００９】一実施態様では、この被覆研磨材料は以下
のa)〜e)を包含する。 a)裏材料; b)上記裏材料上に設けられたメイク被覆; c)メイク被覆により上記裏材料の少なくとも一主要表面
に支持され、接着接合された複数の研磨グレイン; d)上記研磨グレインおよびメイク被覆上に設けられたサ
イズ被覆; および e)上記サイズ被覆の上に必要に応じて設けられた上サイ
ズ被覆。In one embodiment, the coated abrasive material comprises the following a) -e): a) a backing material; b) a make coat provided on the backing material; c) a plurality of abrasive grains adhered and bonded to at least one major surface of the backing material by a make coat; d) the abrasive grains and A size coat provided on the make coat; and e) an oversize coat optionally provided on the size coat.
【００１０】ここで、上記メイク被覆、サイズ被覆また
は必要に応じて設けられる上サイズ被覆の少なくとも１
種は水から被覆することが可能なエポキシ樹脂、硬化剤
および上記エポキシ樹脂用乳化剤を含有する組成物から
形成される。ただし、上記メイク被覆が水から被覆する
ことが可能なエポキシ樹脂を含有する場合は、このエポ
キシ樹脂は約500を下回るエポキシ当量を有する。Here, at least one of the make coat, the size coat, and the upper size coat provided as necessary.
The seed is formed from a composition containing an epoxy resin that can be coated from water, a curing agent and an emulsifier for the epoxy resin. However, if the make coat contains an epoxy resin that can be coated from water, the epoxy resin has an epoxy equivalent weight of less than about 500.
【００１１】幾つかの態様では、サイズ被覆または上サ
イズ被覆、またはサイズ被覆および上サイズ被覆の両方
には、水から被覆することが可能なエポキシ樹脂、硬化
剤および乳化剤に加えて研磨補助剤を含有させることが
好ましい。In some embodiments, the size coat or oversize coat, or both the size coat and the oversize coat, includes an epoxy resin capable of coating from water, a hardener and an emulsifier, and a polishing aid. It is preferable to contain it.
【００１２】他の実施態様では、この被覆研磨材料は、
以下のa)〜c)を有する。 a)裏材料; b)上記裏材料上に設けられたバインダー被覆; c)バインダー被覆にわたって分散されており、バインダ
ー被覆により裏材料の少なくとも一主要表面に接着接合
された複数の研磨グレイン。In another embodiment, the coated abrasive material comprises
It has the following a) to c). a) a backing material; b) a binder coating provided on the backing material; c) a plurality of abrasive grains dispersed over the binder coating and adhesively bonded to at least one major surface of the backing material by the binder coating.
【００１３】ここで、上記バインダー被覆は水から被覆
することが可能なエポキシ樹脂、硬化剤およびエポキシ
樹脂用乳化剤を含有する組成物から形成される。Here, the binder coating is formed from a composition containing an epoxy resin which can be coated from water, a curing agent and an emulsifier for the epoxy resin.
【００１４】第１の態様では、エポキシ樹脂がメイクコ
ートに含まれる場合は、このエポキシ樹脂は約500を下
回る、好ましくは約165〜350、さらに好ましくは約180
〜約250のエポキシ当量を有する必要がある。エポキシ
当量(EEW)は、樹脂の平均分子量を分子当たりの平均エ
ポキシ官能基数で割ることにより得られる。In the first aspect, when an epoxy resin is included in the make coat, the epoxy resin is less than about 500, preferably about 165 to 350, more preferably about 180.
It should have an epoxy equivalent weight of about 250. The epoxy equivalent weight (EEW) is obtained by dividing the average molecular weight of the resin by the average number of epoxy functional groups per molecule.
【００１５】硬化剤の目的は、バインダー中の樹脂性接
着剤であるエポキシ樹脂の重合を開始させることにあ
る。研磨補助剤の目的は、被覆研磨材料の研磨特性を改
良することにある。典型的な研磨補助剤にはカリウムテ
トラフルオロボレートおよびクライオライトが包含され
る。幾つかの場合には、水から被覆可能なエポキシ樹脂
と研磨補助剤とを含有する組成物中に分散剤を含有させ
ることが好ましい。そのことによりこのような組成物の
使用前における粘度が低減される。研磨補助剤に対する
エポキシ樹脂の重量割合は、研磨補助剤約15〜85部に対
してエポキシ樹脂約10〜85部の範囲である。The purpose of the curing agent is to initiate the polymerization of the epoxy resin, which is the resinous adhesive in the binder. The purpose of the polishing aid is to improve the polishing characteristics of the coated abrasive material. Typical polishing aids include potassium tetrafluoroborate and cryolite. In some cases it is preferred to include the dispersant in a composition containing the water coatable epoxy resin and the polishing aid. This reduces the viscosity of such compositions before use. The weight ratio of epoxy resin to polishing aid ranges from about 10 to 85 parts epoxy resin to about 15 to 85 parts polishing aid.
【００１６】エポキシ樹脂と研磨補助剤とを含む被覆は
被覆研磨用品の最も外側の被覆とすることが望ましい。
そのことにより、研磨補助剤が研磨されるワークピース
に直接接触することとなるからである。The coating containing the epoxy resin and the polishing aid is preferably the outermost coating of the coated abrasive article.
This is because the polishing aid comes into direct contact with the workpiece to be polished.
【００１７】[0017]
【発明の構成】ここで用いられる「エポキシ樹脂」という
用語は、特に断らない限り水から被覆することが可能な
エポキシ樹脂を意味する。「エポキシ分散体」という用語
は、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用乳化剤、エポキシ樹
脂用硬化剤および水を含有する分散体を意味する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The term "epoxy resin" as used herein means an epoxy resin that can be coated from water unless otherwise specified. The term "epoxy dispersion" means a dispersion containing an epoxy resin, an emulsifier for epoxy resin, a curing agent for epoxy resin and water.
【００１８】図１および２は、メイク被覆、サイズ被覆
または必要に応じて設けられる上サイズ被覆がエポキシ
樹脂、エポキシ樹脂用乳化剤、硬化剤および水を含有す
る組成物から形成される実施態様を示す。メイク被覆お
よびサイズ被覆、メイク被覆および上サイズ被覆、サイ
ズ被覆および上サイズ被覆、またはメイク被覆、サイズ
被覆および上サイズ被覆がこのエポキシ組成物から形成
されてもよい。幾つかの態様では、サイズ被覆または上
サイズ被覆またはこれらの両方の被覆はエポキシ樹脂の
他にエポキシ樹脂用乳化剤および硬化剤、研磨補助剤を
含有することが好ましい。研磨補助剤は金属を研磨する
ために用いられる粗いグレードの研磨材料に特に有用で
ある。1 and 2 show an embodiment in which the make coat, size coat or optional top size coat is formed from a composition containing an epoxy resin, an epoxy resin emulsifier, a curing agent and water. .. Make coats and size coats, make coats and oversize coats, size coats and oversize coats, or make coats, size coats and oversize coats may be formed from this epoxy composition. In some embodiments, it is preferred that the size coat or the oversize coat or both coats contain, in addition to the epoxy resin, an emulsifier and curing agent for the epoxy resin, a polishing aid. Polishing aids are particularly useful for rough grade abrasive materials used to polish metals.
【００１９】図１に示す実施態様では、被覆研磨材料10
は、裏材料12およびバインダー16(以後、メイク被覆と
称する)により裏材料12に接着接合され、これに支えら
れた複数の研磨グレイン14を有する。研磨グレイン14お
よびメイク被覆16上に設けられているのはバインダー18
であり、以降はサイズ被覆と称する。サイズ被覆18は、
さらに、研磨グレイン14を裏材料12に固定している。サ
イズ被覆はエポキシ樹脂、エポキシ樹脂用乳化剤、硬化
剤、研磨補助剤および水からなる組成物から調製されう
る。この特定の実施態様では、サイズ被覆は被覆研磨材
料の最外側被覆であり、これは研磨の際に直接ワークピ
ースに接触しうる。In the embodiment shown in FIG. 1, coated abrasive material 10
Has a plurality of abrasive grains 14 adhesively bonded to and supported by a backing material 12 and a binder 16 (hereinafter referred to as a make coat). Binder 18 is provided on polishing grain 14 and make coat 16.
And is hereinafter referred to as size coating. Size coat 18
Further, the polishing grains 14 are fixed to the backing material 12. The size coat may be prepared from a composition consisting of an epoxy resin, an epoxy resin emulsifier, a curing agent, a polishing aid and water. In this particular embodiment, the size coating is the outermost coating of coated abrasive material, which may directly contact the workpiece during polishing.
【００２０】図２に示す実施態様では、被覆研磨材料20
は、裏材料22およびバインダー26(以後、メイク被覆と
称する)により裏材料22に接着接合され、これにより支
えられた複数の研磨グレイン24を有する。研磨グレイン
24およびメイク被覆26の上に被覆されているのはバイン
ダー28であり、以降はサイズ被覆と称する。被覆研磨材
料20はサイズ被覆28上に設けられた上サイズ被覆30をさ
らに有する。上サイズ被覆30はエポキシ樹脂、エポキシ
樹脂用乳化剤、硬化剤、研磨補助剤および水を含有する
組成物から形成されうる。この特定の実施態様では、上
サイズ被覆は被覆研磨材料の最外側被覆であり、これは
研磨の際にワークピースと直接接触しうる。また、サイ
ズ被覆28および上サイズ被覆30の両方がエポキシ樹脂、
エポキシ樹脂用乳化剤、硬化剤、研磨補助剤および水か
ら形成されてもよい。In the embodiment shown in FIG. 2, coated abrasive material 20
Has a plurality of abrasive grains 24 adhesively bonded to and supported by the backing material 22 and a binder 26 (hereinafter referred to as a make coat). Polishing grain
Overlying 24 and make coat 26 is a binder 28, hereinafter referred to as a size coat. The coated abrasive material 20 further comprises an oversize coating 30 provided on the size coating 28. The oversize coating 30 may be formed from a composition containing an epoxy resin, an epoxy resin emulsifier, a curing agent, a polishing aid, and water. In this particular embodiment, the oversize coating is the outermost coating of coated abrasive material, which may be in direct contact with the workpiece during polishing. Also, both the size coat 28 and the oversize coat 30 are epoxy resin,
It may be formed from an epoxy resin emulsifier, a curing agent, a polishing aid and water.
【００２１】好ましくは、裏材料12および22は、紙、
布、ポリマー、不織材料(例えば、開放性多孔性不織ウ
ェブ、バルカンファイバー)、これらの組み合わせおよ
びこれらの処理品のようなシートに形成することが可能
な材料から選択される。Preferably, the backings 12 and 22 are paper,
It is selected from materials that can be formed into sheets such as fabrics, polymers, non-woven materials (eg open porous non-woven webs, vulcan fibers), combinations thereof and processed articles thereof.
【００２２】研磨グレイン14および24は、好ましくは、
シリコンカーバイド、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸
化アルミニウム、ガーネット、アルミナジルコニア、セ
ラミック酸化アルミニウム、ダイアモンド、立方体ホウ
素ニトライドおよびこれらの組み合わせのような研磨材
料から選択される。The abrasive grains 14 and 24 are preferably
It is selected from abrasive materials such as silicon carbide, molten aluminum oxide, heat treated aluminum oxide, garnet, alumina zirconia, ceramic aluminum oxide, diamond, cubic boron nitride and combinations thereof.
【００２３】エポキシ分散体から形成されないメイク被
覆、サイズ被覆および上サイズ被覆は接着性または樹脂
性接着剤から形成され得、そしてこれらの他の添加剤を
含有しうる。メイク被覆、サイズ被覆および上サイズ被
覆を調製するのに好ましい樹脂性接着剤の例には、フェ
ノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、水から被覆で
きないエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリレート樹
脂、アミノプラスト樹脂、メラミン樹脂およびこれらの
混合物が挙げられる。メイク被覆、サイズ被覆および上
サイズ被覆に好ましい添加剤には、湿潤剤、研磨補助
剤、フィラー、カップリング剤、染料、着色剤、帯電防
止剤およびこれらの組み合わせが挙げられる。Make coats, size coats and oversize coats not formed from an epoxy dispersion can be formed from adhesive or resinous adhesives and can contain these other additives. Examples of preferred resinous adhesives for preparing make coats, size coats and oversize coats include phenolic resins, urea formaldehyde resins, water non-coatable epoxy resins, urethane resins, acrylate resins, aminoplast resins, melamine resins. And mixtures thereof. Preferred additives for make coats, size coats and oversize coats include wetting agents, polishing aids, fillers, coupling agents, dyes, colorants, antistatic agents and combinations thereof.
【００２４】エポキシ樹脂はオキシラン環、すなわち を有する。エポキシ樹脂は開環機構により重合または硬
化する。本発明に好ましいエポキシ樹脂は水から被覆可
能である必要がある。本発明に好ましいエポキシ樹脂に
は、モノマー性エポキシ化合物およびポリマー性化合物
の両方が包含される。エポキシ樹脂は主鎖および置換基
の特性において非常に異なりうる。例えば、それらの主
鎖は脂肪族、脂環式または芳香族でありうる。脂肪族エ
ポキシ樹脂の代表例はポリオキシアルキレングリコール
のジグリシジルエーテルである。脂環式の樹脂の代表例
は、エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(例え
ば、3,4-エポキシ-2-メチルシクロヘキシルメチル3,4-
エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、および3,4-
エポキシ-2-メチルシクロヘキシルメチル3,4-エポキシ-
2-メチルシクロヘキサンカルボキシレート)が包含され
る。芳香族エポキシ樹脂の代表例には、3,3-ビス[4-(2,
3-エポキシプロポキシ)-フェニル]プロパン(ビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル)、N,N,N,N'-テトラグリ
シジル-4,4'-ジアミノジフェニルメタンおよびトリグリ
シジル-p-アミノフェノールが挙げられる。エポキシ樹
脂の主鎖は、例えば、ウレタンエポキシ樹脂のように、
有機置換基で変性されうる。エポキシ主鎖へのウレタン
基の付加は、得られる硬化バインダーの可撓性を増大さ
せる。幾つかの態様では、例えば、ファイングレードの
被覆研磨用品に関しては、可撓性は幾つかの利点を提供
する。サイズ被覆または上サイズ被覆のために好ましい
エポキシ樹脂はビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ルである。The epoxy resin is an oxirane ring, that is, Have. The epoxy resin is polymerized or cured by a ring opening mechanism. The preferred epoxy resin for the present invention must be coatable from water. Epoxy resins preferred in the present invention include both monomeric epoxy compounds and polymeric compounds. Epoxy resins can vary greatly in backbone and substituent properties. For example, their backbone can be aliphatic, cycloaliphatic or aromatic. A typical example of the aliphatic epoxy resin is diglycidyl ether of polyoxyalkylene glycol. A typical example of an alicyclic resin is epoxycyclohexanecarboxylate (for example, 3,4-epoxy-2-methylcyclohexylmethyl 3,4-
Epoxycyclohexanecarboxylate, and 3,4-
Epoxy-2-methylcyclohexylmethyl 3,4-epoxy-
2-methylcyclohexanecarboxylate). Representative examples of aromatic epoxy resins include 3,3-bis [4- (2,
3-epoxypropoxy) -phenyl] propane (diglycidyl ether of bisphenol A), N, N, N, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane and triglycidyl-p-aminophenol. The main chain of the epoxy resin, for example, urethane epoxy resin,
It can be modified with organic substituents. Addition of urethane groups to the epoxy backbone increases the flexibility of the resulting cured binder. In some aspects, flexibility provides some advantages, eg, for fine grade coated abrasive articles. The preferred epoxy resin for size coating or oversize coating is the diglycidyl ether of bisphenol A.
【００２５】[0025]
【化１】 [Chemical 1]
【００２６】nの値は０〜10にわたって変化しうる。好
ましい範囲は１〜４である。nの値が増大するにつれ
て、樹脂の粘度も増大する。樹脂の粘度が高すぎると、
被覆として設けることが困難となる。他の型のエポキシ
樹脂はノボラック樹脂である。構造を以下に示す。n'は
０〜４の範囲で変化しうる。好ましくは約0.2〜２であ
る。n'の値が高くなると高粘度の樹脂が得られる。The value of n can vary from 0-10. The preferred range is 1 to 4. As the value of n increases, so does the viscosity of the resin. If the viscosity of the resin is too high,
It is difficult to provide as a coating. Another type of epoxy resin is novolac resin. The structure is shown below. n'can vary in the range 0-4. It is preferably about 0.2 to 2. The higher the value of n ', the higher the viscosity of the resin obtained.
【００２７】[0027]
【化２】 [Chemical 2]
【００２８】エポキシ当量(EEW)は160〜700の範囲であ
りうる。メイク被覆のためには、この当量が約500を下
回ること、好ましくは約165〜約350の範囲であること、
さらに好ましくは約180〜約250の範囲であることが要求
される。より高いEEWの樹脂をもメイク被覆に用いう
る。しかしながら、多くの場合は、被覆研磨材料の作製
中に特別の配慮または追加の工程が必要となる。より高
いEEWを有するエポキシ組成物から形成されるメイク被
覆はより速い固形化を示す。極度に速い固形化はメイク
被覆に対する研磨グレインの接着性の弱さにつながりう
る。接着性の問題を低減するために、より高いEEWを有
するエポキシ分散体から調製されるメイク被覆は研磨グ
レインを設ける前に加熱されることが必要である。その
ことにより、メイク被覆の固形化が防止される。また
は、スチームをメイク被覆の表面に吹き付けることによ
り表面を再軟化させ、メイク被覆の固形化を防止するこ
とで研磨グレインを適当に接着させることも可能であ
る。エポキシ分散体から形成されるサイズ被覆または上
サイズ被覆のために好ましいEEWは、典型的には、200〜
700の範囲である。エポキシ樹脂のpHは、約３〜約8.5、
好ましくは約3.5〜約８の範囲で変化しうる。本発明に
好ましい市販のエポキシ樹脂の例には、ローネ-ポーレ
ンク(Rhone-Poulenc)、ルイスビル(Louisville)、ケン
タッキーより入手できるCMDシリーズまたは「EPI-REZ」シ
リーズが包含される。The epoxy equivalent weight (EEW) can range from 160 to 700. For make coating, this equivalent weight is less than about 500, preferably in the range of about 165 to about 350,
More preferably, it is required to be in the range of about 180 to about 250. Higher EEW resins can also be used in the make coat. However, in many cases special care or additional steps are required during the preparation of the coated abrasive material. Make coats formed from epoxy compositions with higher EEW exhibit faster solidification. Extremely fast solidification can lead to poor adhesion of the abrasive grains to the make coat. To reduce adhesion problems, make coats prepared from epoxy dispersions with higher EEW need to be heated before applying the abrasive grains. As a result, solidification of the make coat is prevented. Alternatively, by spraying steam onto the surface of the make coat to re-soften the surface and prevent solidification of the make coat, it is possible to properly bond the abrasive grains. Preferred EEWs for size coats or oversize coats formed from epoxy dispersions typically range from 200 to
The range is 700. The pH of the epoxy resin is about 3 to about 8.5,
Preferably it can vary from about 3.5 to about 8. Examples of commercially available epoxy resins suitable for the present invention include the CMD series or "EPI-REZ" series available from Rhone-Poulenc, Louisville, Kentucky.
【００２９】メイク被覆、サイズ被覆または上サイズ被
覆を調製するための被覆可能組成物を形成するために
は、乳化剤を用いるエポキシ樹脂を水中に分散させるこ
とにより分散体を形成する必要がある。以降はこれを
「エポキシ分散体」と称する。このエポキシ分散体は30〜
90％の固形分、好ましくは約45〜75％の固形分を含有す
る。エポキシ分散体を調製するのに好ましい乳化剤に
は、カチオン性、アニオン性およびノニオン性乳化剤が
含まれる。カチオン性分散体は樹脂粒子または乳化剤上
に正電荷が存在する一方、アニオン性分散体は負電荷を
提供する。ノニオン性分散体は電荷を有さない。ノニオ
ン性乳化剤が好ましい。本発明のために好ましい乳化剤
の代表例には、ナトリウムジオクチルスルホスクシネー
ト、アルコールエトキシレートおよびアルコールアルコ
キシレートが包含される。そして、このエポキシ分散体
には硬化剤が添加されうる。硬化剤の目的は、この組成
物が被覆された後にエポキシ樹脂の重合を開始させ、熱
硬化させ、化学的に耐性のポリマーを形成することにあ
る。典型的には、エポキシ分散体は、エポキシ樹脂の重
量を基準にして約0.01〜約30重量％、好ましくは１〜５
重量％の硬化剤を含有する。本発明のエポキシ樹脂のた
めに好ましい硬化剤の代表例には、ポリアミドアミンお
よびt-アミンようなアミン、ジシアンジアミドのような
アミド、メルカプタン、および2-メチルイミダゾール、
2-フェニルイミダゾールおよび2-エチル-4-メチルイミ
ダゾールのようなイミダゾールが包含される。好ましい
硬化剤は、エア・プロタクツ社(Air Products Company)
より「EMI-24」の商標で市販されている2-エチル-4-メチ
ルイミダゾールである。また、硬化剤はエポキシ分散体
に添加される前に水中に分散させておくことが好まし
い。エポキシ樹脂のための他の有用な硬化剤には、尿素
-ホルムアルデヒド樹脂およびメラミンホルムアルデヒ
ド樹脂が包含される。市販されている尿素-ホルムアル
デヒド樹脂の例には、ボーデン化学社(Borden Chemical
Co.)より入手できる「デュライト(DURITE)AL8401」およ
び「デュライトAL8405」樹脂が包含される。尿素-ホルム
アルデヒド樹脂に対するエポキシ樹脂の重量割合は、典
型的には、尿素-ホルムアルデヒド樹脂20〜60部に対し
てエポキシ樹脂40〜80部の範囲である。To form a coatable composition for preparing a make coat, size coat or oversize coat, it is necessary to form a dispersion by dispersing an epoxy resin with an emulsifier in water. Hereinafter, this is referred to as "epoxy dispersion". This epoxy dispersion is 30 ~
It contains 90% solids, preferably about 45-75% solids. Preferred emulsifiers for preparing epoxy dispersions include cationic, anionic and nonionic emulsifiers. Cationic dispersions have a positive charge on the resin particles or emulsifier, while anionic dispersions provide a negative charge. Nonionic dispersions have no charge. Nonionic emulsifiers are preferred. Representative examples of preferred emulsifying agents for the present invention include sodium dioctyl sulfosuccinate, alcohol ethoxylates and alcohol alkoxylates. Then, a curing agent may be added to the epoxy dispersion. The purpose of the hardener is to initiate the polymerization of the epoxy resin after it has been coated and to heat cure it to form a chemically resistant polymer. Typically, the epoxy dispersion is from about 0.01 to about 30% by weight, based on the weight of the epoxy resin, preferably 1-5.
Contains wt% curing agent. Representative examples of preferred curing agents for the epoxy resins of the present invention include amines such as polyamidoamines and t-amines, amides such as dicyandiamide, mercaptans, and 2-methylimidazole,
Imidazoles such as 2-phenylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole are included. A preferred curing agent is Air Products Company.
2-Ethyl-4-methylimidazole marketed under the trademark "EMI-24". Also, the curing agent is preferably dispersed in water before being added to the epoxy dispersion. Other useful hardeners for epoxy resins include urea
-Includes formaldehyde resins and melamine formaldehyde resins. Examples of commercially available urea-formaldehyde resins include Borden Chemical
"DURITE AL8401" and "Durite AL8405" resins available from Co.) are included. The weight ratio of epoxy resin to urea-formaldehyde resin is typically in the range of 40 to 80 parts epoxy resin to 20 to 60 parts urea-formaldehyde resin.
【００３０】エポキシ樹脂、乳化剤、硬化剤および水の
他に、サイズ被覆または上サイズ被覆を調製するための
エポキシ分散体は研磨補助剤を含有することが好まし
い。特に、粗(coarse)ないし中間(medium)グレードの研
磨グレインを含有する被覆研磨材料が好ましい。ここで
用いられる「研磨補助剤」は、それを添加することにより
被覆研磨材料の研磨特性を増大させる粒子状材料を意味
する。研磨補助剤は研磨中に生じる化学および物理工程
において重大な効果をもたらし、そのことにより優れた
性能を提供すると考えられている。特に、研磨補助剤は
以下に示すいずれかの働きを有すると考えられている。In addition to the epoxy resin, emulsifier, hardener and water, the epoxy dispersion for preparing the size coat or oversize coat preferably contains a polishing aid. In particular, coated abrasive materials containing coarse to medium grade abrasive grains are preferred. As used herein, "polishing aid" means a particulate material that adds to it to increase the polishing characteristics of the coated abrasive. Polishing aids are believed to have significant effects on the chemical and physical processes that occur during polishing, thereby providing superior performance. In particular, the polishing aid is considered to have one of the following functions.
【００３１】(1)研磨グレインと研磨されるワークピー
スとの間の摩擦を低減する; (2)研磨グレインの「キャッピング」を防止する、すなわ
ち、金属粒子が研磨グレインの上に溶接されるのを防止
する; または (3)研磨グレインとワークピースとの間の接触面温度を
低減する。(1) reduce friction between the abrasive grain and the workpiece being polished; (2) prevent "capping" of the abrasive grain, ie, metal particles are welded onto the abrasive grain. Or (3) reduce the contact surface temperature between the polishing grain and the workpiece.
【００３２】さらに、典型的には、研磨補助剤を添加す
ることにより被覆研磨材料の耐用寿命が増大する。In addition, the addition of polishing aids typically increases the useful life of the coated abrasive.
【００３３】本発明に好ましい研磨補助剤の部類の代表
例には、有機ハライド化合物、ハライド塩、金属および
金属の合金が挙げられる。有機ハライド化合物は、典型
的には研磨中に分解してハロゲン酸またはガス状ハライ
ド化合物を放出する。有機ハライドの例には、テトラク
ロロナフタレン、ペンタクロロナフタレンのような塩素
化ワックス; およびポリビニルクロリドが包含される。
塩素化ワックスもまたワックスと見なしうる。ハライド
塩の例には、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カリウム(KC
l)、カリウムフルオロボレート(KBF4)、アンモニウムク
ライオライト((NH4)3AlF6)、クライオライト(Na3Al
F6)、および塩化マグネシウム(MgCl2)が含まれる。金属
の例には、錫、鉛、ビスマス、コバルト、アンチモン、
カドミウム、鉄およびチタンが包含される。他の研磨補
助剤には、イオウおよび有機イオウ化合物、グラファイ
トおよび金属スルフィドが包含される。研磨補助剤の組
み合わせも用いうる。そして非常に効果的な場合もあ
る。ステンレススチールのために非常に好ましい研磨補
助剤はカリウムテトラフルオロボレートである。軟鋼の
ために好ましい研磨補助剤はクライオライトである。研
磨補助剤に対するエポキシ樹脂の割合は、研磨補助剤約
15〜約85、好ましくは約40〜約85重量部に対してエポキ
シ樹脂約10〜約85重量部、好ましくは約15〜約60重量部
である。Representative examples of the class of polishing aids preferred according to the invention include organic halide compounds, halide salts, metals and metal alloys. Organic halide compounds typically decompose during polishing to release halogen acid or gaseous halide compounds. Examples of organic halides include chlorinated waxes such as tetrachloronaphthalene, pentachloronaphthalene; and polyvinyl chloride.
Chlorinated waxes can also be considered as waxes. Examples of halide salts include sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KC
l), potassium fluoroborate (KBF 4 ), ammonium cryolite ((NH 4 ) 3 AlF 6 ), cryolite (Na 3 Al
F 6), and contained magnesium chloride (MgCl 2) is. Examples of metals are tin, lead, bismuth, cobalt, antimony,
Includes cadmium, iron and titanium. Other polishing aids include sulfur and organic sulfur compounds, graphite and metal sulfides. A combination of polishing aids may also be used. And it can be very effective. A highly preferred polishing aid for stainless steel is potassium tetrafluoroborate. A preferred polishing aid for mild steel is cryolite. The ratio of epoxy resin to polishing aid is about
Epoxy resin is about 10 to about 85 parts by weight, preferably about 15 to about 60 parts by weight, relative to 15 to about 85, preferably about 40 to about 85 parts by weight.
【００３４】エポキシ分散体に分散剤を添加することが
好ましい場合もある。例えば、研磨補助剤としてカリウ
ムテトラフルオロボレートを用いる場合は、エポキシ分
散体に分散剤を添加することにより粘度を低下させるこ
とが好ましい。しかしながら、研磨補助剤としてクライ
オライトを用いる場合は、エポキシ分散体に分散剤を添
加する必要は必ずしもない。本発明に好ましい市販され
ている分散剤の代表例には、ミネソタ・マイニング・ア
ンド・マニュファクチュアリング社、セント・ポール、
ミネソタより入手可能な「フルオラド(FLUORAD)」の商標
のフルオロ界面活性剤、およびローム＆ハース社(Rohm
＆ Haas Company)より入手可能な「エアロゾル(AEROSOL)
OT」が挙げられる。典型的には、分散剤の濃度はエポキ
シ樹脂の重量を基準にして２％を下回る。In some cases it may be preferable to add a dispersant to the epoxy dispersion. For example, when potassium tetrafluoroborate is used as a polishing aid, it is preferable to add a dispersant to the epoxy dispersion to reduce the viscosity. However, when cryolite is used as a polishing aid, it is not always necessary to add a dispersant to the epoxy dispersion. Representative examples of commercially available dispersants preferred in the present invention include Minnesota Mining and Manufacturing, St. Paul,
"FLUORAD" trademark fluorosurfactant available from Minnesota, and Rohm & Haas
& Haas Company) available "AEROSOL"
OT ”. Typically, the dispersant concentration is below 2% based on the weight of the epoxy resin.
【００３５】一般に、エポキシ樹脂、乳化剤、硬化剤お
よび水を含有する組成物の粘度は10,000cps、好ましく
は5,000cpsを下回る必要がある。粘度が30,000cpsを上
回る場合は、この組成物を用いて被覆研磨材料を調製す
る工程が困難となる。Generally, the viscosity of the composition containing the epoxy resin, emulsifier, hardener and water should be below 10,000 cps, preferably below 5,000 cps. If the viscosity exceeds 30,000 cps, the step of preparing a coated abrasive using this composition becomes difficult.
【００３６】エポキシ分散体中には他の型の樹脂も含有
されうる。例えば、フェノール樹脂は、エポキシ樹脂と
共反応するので含有されうる。さらに、ウレタンおよび
ゴム化合物を分散体に添加することにより硬化後のエポ
キシ樹脂の強度が増大される。ラテックスもまたエポキ
シ分散体に添加されることにより硬化後のバインダーの
可撓性を増大させる。Other types of resins may also be included in the epoxy dispersion. For example, a phenolic resin may be included as it co-reacts with the epoxy resin. In addition, the addition of urethane and rubber compounds to the dispersion increases the strength of the cured epoxy resin. Latex is also added to the epoxy dispersion to increase the flexibility of the binder after curing.
【００３７】染料、消泡剤、着色剤、フィラーおよびカ
ップリング剤のような他の添加剤も本発明のサイズ被覆
または上サイズ被覆を調製するために組成物に用いう
る。用いられる研磨補助剤に依存して、望ましくない空
気の泡を除去するために消泡剤を用いることがしばしば
必要である。Other additives such as dyes, defoamers, colorants, fillers and coupling agents may also be used in the composition to prepare the size coat or oversize coat of the present invention. Depending on the polishing aid used, it is often necessary to use a defoamer to remove unwanted air bubbles.
【００３８】メイク被覆16および26およびサイズ被覆28
もまた水から被覆可能なエポキシ樹脂、エポキシ樹脂用
乳化剤、硬化剤、研磨補助剤および水を含有する組成物
から調製しうることは理解されるべきである。Make coats 16 and 26 and size coat 28
It should be understood that may also be prepared from a composition containing a water coatable epoxy resin, an epoxy resin emulsifier, a curing agent, a polishing aid and water.
【００３９】本発明の好ましい一実施態様では、被覆研
磨材料のメイク被覆にフィラーとしてカルシウムカルボ
ネートを含有する従来のレゾールフェノール樹脂を用
い、被覆研磨用品のサイズ被覆に研磨補助剤としてクラ
イオライトを含有する従来のレゾールフェノール樹脂が
用いられる。この被覆研磨用品には、ビスフェノールA
エポキシ樹脂のジグリシジルエーテル、ノニオン性乳化
剤、水、イミダゾール硬化剤、カリウムテトラフルオロ
ボレート研磨補助剤および「エアロゾルOT」分散剤を含有
する組成物から作られた上サイズ被覆が用いられる。研
磨補助剤は被覆研磨材料の最外側被覆中に存在すること
により、研磨されるワークピースと直接接触することが
好ましい。In a preferred embodiment of the present invention, a conventional resole phenolic resin containing calcium carbonate as a filler is used in the make coat of the coated abrasive and a cryolite is used as a polishing aid in the size coat of the coated abrasive article. The conventional resole phenolic resin is used. This coated abrasive article contains bisphenol A
An oversize coating made from a composition containing a diglycidyl ether of an epoxy resin, a nonionic emulsifier, water, an imidazole hardener, a potassium tetrafluoroborate polishing aid and an "aerosol OT" dispersant is used. The polishing aid is preferably present in the outermost coating of the coated abrasive so that it is in direct contact with the workpiece being abraded.
【００４０】一旦エポキシ分散体が被覆研磨用品に設け
られた後に、それは加熱されることによりエポキシ樹脂
の重合が生じうる。典型的には、加熱は約10〜約250分
の間、好ましくは約20〜約50分の間行なわれ、温度は約
80〜約130℃、好ましくは約105〜約115℃で行なわれ
る。Once the epoxy dispersion has been applied to the coated abrasive article, it can be heated to cause polymerization of the epoxy resin. Typically, the heating is conducted for about 10 to about 250 minutes, preferably about 20 to about 50 minutes, and the temperature is about
It is carried out at 80 to about 130 ° C, preferably about 105 to about 115 ° C.
【００４１】驚くべきことに、本発明のエポキシ樹脂を
含有する被覆研磨材料の研磨性能は有機溶媒から被覆す
ること以外はすべて同じ構成であるエポキシ樹脂を含有
する被覆研磨材料と比べて著しく改良された。さらに、
本発明のエポキシ樹脂を含有する被覆研磨材料の特性は
有機溶媒から被覆されたエポキシ樹脂を含有する被覆研
磨材料のように経時的に低下しないことも見出された。Surprisingly, the polishing performance of the coated abrasive material containing the epoxy resin of the present invention is significantly improved as compared with the coated abrasive material containing the epoxy resin which has the same constitution except that the coated abrasive material is coated with an organic solvent. It was further,
It has also been found that the properties of the coated abrasives containing the epoxy resin of the present invention do not degrade over time as do the coated abrasives containing epoxy resin coated from organic solvents.
【００４２】有機溶媒から被覆されるエポキシ樹脂の代
わりに本発明のエポキシ樹脂を用いることの利点は、汚
染の低減、被覆装置の清掃が非常に容易になること、お
よび被覆研磨材料の表面上へのロール被覆が非常に容易
になることである。The advantages of using the epoxy resin of the present invention in place of the epoxy resin coated from an organic solvent are reduced contamination, much easier cleaning of the coating equipment, and onto the surface of the coated abrasive material. That is, the roll coating becomes very easy.
【００４３】[0043]
【実施例】以下の非限定的な実施例により本発明をさら
に詳細に説明する。すべての割合は、特に断らない限り
重量基準である。以下の材料の略語を用いた。The invention is illustrated in more detail by the following non-limiting examples. All percentages are by weight unless otherwise noted. The following material abbreviations were used.
【００４４】[0044]
PFAW 平均官能基数３を有する多官能性芳香族エポキシ樹脂の
ノニオン性水性分散体。この分散体はローネ-ポーレン
ク社より「EPI-REZ W55-5003」の商標で市販されている。
エポキシ当量は約180〜約205の範囲である。 BPAW 固形分約60％と水40％とを含有する水から被覆可能なビ
スフェノールAエポキシ樹脂のジグリシジルエーテルを
含有する組成物。この組成物はハイ-テック・ポリマーズ
(Hi-Tek Polymers)、ジェファーソンタウン(Jeffersont
own)、ケンタッキー、より「CMD35201」の商標で市販され
ている。この組成物もまたノニオン性乳化剤を含有す
る。エポキシ当量は約600〜約700の範囲である。 BPAS 有機溶媒から被覆可能なビスフェノールAエポキシ樹脂
のジグリシジルエーテルを含有する組成物。この組成物
は、シェル化学社、ヒューストン、テキサス、より「エ
ポン(EPON)828」の商標で市販されている。エポキシ当量
は約185〜約195の範囲である。PFAW A nonionic aqueous dispersion of a polyfunctional aromatic epoxy resin having an average number of functional groups of 3. This dispersion is commercially available from Rhone-Polenck under the trademark "EPI-REZ W55-5003".
Epoxy equivalents range from about 180 to about 205. BPAW A composition containing a diglycidyl ether of a bisphenol A epoxy resin coatable from water containing about 60% solids and 40% water. This composition is Hi-Tech Polymers
(Hi-Tek Polymers), Jeffersontown (Jeffersont
own), Kentucky, Inc. and marketed under the trademark "CMD35201". This composition also contains a nonionic emulsifier. Epoxy equivalents range from about 600 to about 700. BPAS Composition containing diglycidyl ether of bisphenol A epoxy resin coatable from organic solvent. This composition is commercially available under the trademark "EPON 828" from Shell Chemical Company, Houston, Texas. Epoxy equivalents range from about 185 to about 195.
【００４５】[0045]
EMI 2-エチル-4-メチルイミダゾールの水溶液(固形分25
％)。この硬化剤は、エアー・プロタクツ社、アレンタ
ウン、ペンシルバニア、より「EMI-24」の商標で市販され
ている。 PA ヘンケル社より「バーサミド(VERSAMID)125」の商標で市
販されているポリアミド硬化剤。 DCA ジシアンジアミド12％と水88％とからなるジシアンジア
ミド硬化剤溶液。 AA ローネ-ポーレンク社より「エピ-キュア(EPI-CURE)826」
の商標で市販されているアミンアダクト硬化剤。EMI 2-ethyl-4-methylimidazole in water (solid content 25
%). This hardener is commercially available under the trademark "EMI-24" from Air Products, Inc., Allentown, PA. PA A polyamide curing agent marketed by Henkel under the trademark "VERSAMID 125". DCA Dicyandiamide curing agent solution consisting of 12% dicyandiamide and 88% water. AA Rhone-Europe's "EPI-CURE 826"
Amine adduct hardener marketed under the trademark.
【００４６】[0046]
KBF4 95重量％が325メッシュのスクリーンを通過し、100重量
％が200メッシュのスクリーンを通過する純度98％のミ
クロ粉砕カリウムテトラフルオロボレート。KBF 4 Micro-ground potassium tetrafluoroborate of 98% purity with 95% by weight passing through a 325 mesh screen and 100% by weight passing through a 200 mesh screen.
【００４７】[0047]
【分散剤】「 エアロゾルOT」 ローム&ハース社より市販されている分散剤(ナトリウム
ジオクチルスルホスクシネート)。[Dispersant] "Aerosol OT" A dispersant (sodium dioctyl sulfosuccinate) commercially available from Rohm & Haas.
【００４８】[0048]
【溶媒】「 WC100」 ウォルム(Worum)化学社、セント・ポール、ミネソタ、
より「アロマテック(AROMATIC)100」の商標で市販されて
いる有機溶媒。[Solvent] "WC100" Worum Chemical Company, St. Paul, Minnesota,
Organic solvent marketed under the trademark "AROMATIC 100".
【００４９】[0049]
【実施例１〜６および比較例Ａ〜Ｃ】これらの実施例で
は、本発明の被覆研磨用品と有機溶媒から被覆したエポ
キシ樹脂を含有する被覆研磨用品との研磨特性を比較し
た。それぞれのエポキシ樹脂組成物のための処方を表I
に示す。これらの処方を被覆研磨用品のための上サイズ
被覆を作製するために用いた。比較例Cの被覆研磨用品
は上サイズ被覆を有さない。Examples 1-6 and Comparative Examples AC In these examples, the abrasive properties of the coated abrasive articles of the present invention and the coated abrasive articles containing an epoxy resin coated from an organic solvent were compared. The recipe for each epoxy resin composition is shown in Table I.
Shown in. These formulations were used to make oversize coatings for coated abrasive articles. The coated abrasive article of Comparative Example C has no oversize coating.
【００５０】各実施例の被覆研磨用品において、裏材料
は、フェノールラテックス含浸、裏サイズ被覆、および
プレサイズ被覆を有するフォー・オーバー・ワン・ウェ
ーブ(four over one weave)を有するポリエステル布を
用いた。このメイク被覆には、48重量％のレゾールフェ
ノール樹脂とフィラーとして52重量％のカルシウムカル
ボネートが含有される。メイク被覆(固形分83％)は裏材
料に約190g/m2の湿潤重量において塗布された。その直
後に、溶融アルミナ研磨グレイン(グレード80)をメイク
被覆の上に約400g/m2の被覆重量でドロップ被覆した。
次いで、セラミック酸化アルミニウム研磨グレイン(グ
レード80)をメイク被覆の上に460g/m2の被覆重量で静電
的に被覆した。得られた材料を79℃で15分間硬化させ、
次いで、96℃で60分間硬化させた。次いで、レゾールフ
ェノール樹脂(32重量％)、酸化鉄２重量％およびクライ
オライト(66重量％)を含有するサイズ被覆を研磨グレイ
ンの上に約250g/m2の重量において塗布した。サイズ被
覆は約76％の固形分を有する。得られた用品を66℃にお
いて35分間、そして、88℃において75分間硬化させた。
この被覆研磨用品を100℃で10時間最終的に硬化させ
た。次いで、上サイズ被覆をサイズ被覆の上に塗布し、
100℃において30分間硬化させた。各実施例における被
覆研磨用品の上サイズ被覆の処方を以下の表Iに示す。In the coated abrasive article of each example, the backing material was a polyester cloth having a four over one weave with a phenol latex latex impregnation, a backsize coating, and a presize coating. .. The make coat contains 48% by weight of resole phenolic resin and 52% by weight of calcium carbonate as a filler. The make coat (83% solids) was applied to the backing at a wet weight of about 190 g / m 2 . Shortly thereafter, fused alumina abrasive grain (grade 80) was drop coated onto the make coat at a coat weight of about 400 g / m 2 .
Ceramic aluminum oxide abrasive grains (grade 80) were then electrostatically coated onto the make coat at a coat weight of 460 g / m 2 . Cure the resulting material at 79 ° C for 15 minutes,
It was then cured at 96 ° C for 60 minutes. A size coating containing resole phenolic resin (32% by weight), iron oxide 2% by weight and cryolite (66% by weight) was then applied over the abrasive grains at a weight of about 250 g / m 2 . The size coat has a solids content of about 76%. The resulting article was cured at 66 ° C for 35 minutes and 88 ° C for 75 minutes.
The coated abrasive article was finally cured at 100 ° C for 10 hours. Then apply the top size coat over the size coat,
Cured at 100 ° C. for 30 minutes. The oversize coating formulation for the coated abrasive article in each example is shown in Table I below.
【００５１】[0051]
【表１】 [Table 1]
【００５２】1実施例４および６においては、DCA溶液は
10％のジシアンイミドおよび90％の水を含有していた。 1 In Examples 4 and 6, the DCA solution was
It contained 10% dicyanimide and 90% water.
【００５３】次いで、それぞれの実施例の被覆研磨用品
を7.6cm×335cmのエンドレス研磨ベルトとした。各実施
例由来の２本のベルトを定負荷表面グラインダーを用い
て評価した。予め秤量した2.5cm×５cm×18cmの304ステ
ンレススチールワークピースをホルダーに装着した。そ
の際に、2.5cm×18cm面が、被覆研磨ベルトを対となっ
て平面に支持する直径36cmショアAジュロメーター60の
鋸刃状(serrated)ラバー接触ホイールにほぼ垂直に面す
るように位置させた。次いで、このワークピースを18cm
の経路に沿って垂直に毎分20サイクルの速度で往復さ
せ、その間、バネ負荷プランジャーを用いてワークピー
スをベルトに対して6.7kgの負荷で押し付け、そしてベ
ルトを約2,050m/minの速度で駆動した。約１分間の研磨
の後に、ワークピースホルダーアッセンブリを除去し、
再度秤量した。そして、研磨前の重量から研磨後の重量
を差し引くことにより除去された量を計算した。次い
で、新たに予め秤量したワークピースとホルダーとを装
置に装着した。この評価における実験誤差は±10％であ
った。評価結果を表IIに示す。初期カット量は研磨の最
初の１分間に除去されたステンレススチールの量であ
る。終期カット量は研磨の最終の１分間に除去されたス
テンレススチールの量である。合計カット量はこの評価
を通して除去されたステンレススチールの合計量であ
る。この評価において、２分以内に最終カットが初期カ
ットの1/3を下回る量となった場合には評価を終了し
た。The coated abrasive article of each example was then made into an 7.6 cm x 335 cm endless abrasive belt. Two belts from each example were evaluated using a constant load surface grinder. A pre-weighed 2.5 cm x 5 cm x 18 cm 304 stainless steel workpiece was mounted on the holder. At that time, the 2.5 cm x 18 cm surface should be positioned so as to face almost perpendicularly to the serrated rubber contact wheel of the 36 cm diameter Shore A durometer 60 that supports the coated abrasive belt as a pair in a flat surface. It was Then this work piece 18 cm
Along the path vertically at a rate of 20 cycles per minute, during which a spring-loaded plunger presses the workpiece against the belt with a load of 6.7 kg, and the belt moves at a speed of approximately 2,050 m / min. Driven by. After polishing for about 1 minute, remove the workpiece holder assembly,
Weighed again. Then, the amount removed was calculated by subtracting the weight after polishing from the weight before polishing. Then a new pre-weighed workpiece and holder were mounted on the device. The experimental error in this evaluation was ± 10%. The evaluation results are shown in Table II. The initial cut amount is the amount of stainless steel removed in the first minute of polishing. The final cut amount is the amount of stainless steel removed in the last minute of polishing. The total cut is the total amount of stainless steel removed throughout this evaluation. In this evaluation, when the final cut was less than 1/3 of the initial cut within 2 minutes, the evaluation was finished.
【００５４】[0054]
【表２】 [Table 2]
【００５５】表IIの結果より、水から被覆したエポキシ
樹脂を含有する被覆研磨用品が、溶媒から被覆したエポ
キシ樹脂を含有すること以外は同様の被覆研磨用品と比
較して非常に優れていることが示された。さらに、実施
例１〜４の被覆研磨用品の増大したカット(incremental
cut)は比較例Aの被覆研磨用品のそれよりも高かった。
この結果は非常に驚くべき事実である。両方のエポキシ
樹脂がビスフェノールAのジグリシジルエーテルであ
り、溶媒は硬化の際に完全除去されているからである。From the results in Table II, it can be seen that the coated abrasive article containing the epoxy resin coated from water is very superior compared to a similar coated abrasive article containing the epoxy resin coated from the solvent. It has been shown. Further, the coated abrasive articles of Examples 1-4 have increased cuts.
cut) was higher than that of the coated abrasive article of Comparative Example A.
This result is very surprising. This is because both epoxy resins are diglycidyl ethers of bisphenol A and the solvent is completely removed during curing.
【００５６】水から被覆されるエポキシ樹脂とクライオ
ライトとの両方を含有する被覆研磨用品は、溶媒から被
覆されたエポキシ樹脂とクライオライトとの両方を含有
する被覆研磨用品と同様にも機能しないことに注意する
べきである。実施例５および６のための上サイズ被覆を
調製する際に、著しい発泡に注意するべきである。この
発泡は適当な消泡剤を用いることにより低減することが
できる。Coated abrasive articles containing both water-coated epoxy resin and cryolite do not perform as well as solvent-coated epoxy resin and cryolite coated abrasive articles. Should be noted. In preparing the oversize coatings for Examples 5 and 6, care should be taken of significant foaming. This foaming can be reduced by using a suitable antifoaming agent.
【００５７】[0057]
【実施例７および比較例Ｄ】実施例７および比較例D
は、カリウムテトラフルオロボレート研磨補助剤の分散
体において分散剤がどのように補助するかを説明する。Example 7 and Comparative Example D Example 7 and Comparative Example D
Describes how a dispersant aids in a dispersion of potassium tetrafluoroborate polishing aid.
【００５８】[0058]
【比較例Ｄ】以下の材料を以下に示す量で混合した。 成分 量(g) BPAW 4,837 EMI 259 KBF4 4,233 水 671 混合物は高粘度ペーストを形成した。Comparative Example D The following materials were mixed in the amounts shown below. Component Amount (g) BPAW 4,837 EMI 259 KBF 4 4,233 Water 671 The mixture formed a high viscosity paste.
【００５９】[0059]
【実施例７】約200gの「エアロゾルOT」分散剤を比較例D
の混合物中に滴下した。次いで、得られた混合物の粘度
をブルックフィールド粘度計を用いて#３スピンドルを
用いて30rpmで測定したところ、2,920cpsであった。Example 7 Approximately 200 g of "Aerosol OT" dispersant was compared with Comparative Example D.
Was dropped into the mixture. The viscosity of the resulting mixture was then measured with a Brookfield viscometer using a # 3 spindle at 30 rpm and found to be 2,920 cps.
【００６０】[0060]
【実施例８〜１６】これらの実施例では、上サイズ被覆
の重量、研磨補助剤の量および上サイズ被覆の硬化温度
が研磨特性に与える影響を説明する。Examples 8-16 These examples illustrate the effect of the weight of the oversize coating, the amount of polishing aid, and the curing temperature of the oversize coating on the polishing properties.
【００６１】以下の操作を用いて被覆研磨ディスクを調
製した。従来のカルシウムカルボネート充填レゾールフ
ェノール樹脂を厚さ0.76mmのバルカンファイバー裏材料
シートに設けることによりメイク被覆を形成した。次い
で、グレード50熱処理酸化アルミニウム研磨グレインを
このメイク被覆の上にドロップ被覆した。セラミック酸
化アルミニウム研磨グレイン(グレード50)30％と熱処理
酸化アルミニウム研磨グレイン(グレード50)70％との混
合物をメイク被覆上に静電的に被覆した。セラミック酸
化アルミニウム研磨グレインは米国特許第4,881,951号
にしたがって作製した。次いで、約90℃において200分
間メイク被覆を予備硬化させた。次いで、従来のクライ
オライト充填レゾールフェノール樹脂を研磨グレインの
上に設けることによりサイズ被覆を形成した。このサイ
ズ被覆を90分間88℃で予備硬化させた。次いで、サイズ
被覆の上に上サイズ被覆を設けた。上サイズ被覆を調製
するために用いた処方、上サイズ被覆の被覆重量および
上サイズ被覆のための硬化温度を表IIIに示す。処方Iは
29.57％のBPAW、1.4％のEMI、0.78％の「エアロゾルO
T」、2.29％の酸化鉄、55％のKBF4および10.92％の水を
含有する。処方IIは35.08％のBPAW、1.68％のEMI、0.78
％の「エアロゾルOT」、2.17％の酸化鉄、52.4％のKBF4お
よび7.89％の水を含有する。処方IIIは39.83％のBPAW、
1.93％のEMI、0.78％の「エアロゾルOT」、2.07％の酸化
鉄、49.75％のKBF4および5.64％の水を含有する。上サ
イズ被覆を調製するための処方を設けた後に、このシー
ト材料を表IIIに示した温度で硬化させ、次いで、99℃
で24時間最終硬化させた。硬化工程の後に、シート材料
は可塑化され(flexed)、再度湿潤化された。硬化工程の
後に、処方Iは76％の研磨補助剤を含有し、処方IIは72
％の研磨補助剤を含有し、そして処方IIIは68％の研磨
補助剤を含有する。A coated abrasive disc was prepared using the following procedure. A makeup coating was formed by applying a conventional calcium carbonate filled resole phenolic resin to a 0.76 mm thick vulcan fiber backing sheet. A grade 50 heat treated aluminum oxide abrasive grain was then drop coated onto the make coat. A mixture of 30% ceramic aluminum oxide abrasive grains (grade 50) and 70% heat treated aluminum oxide abrasive grains (grade 50) was electrostatically coated onto the make coat. Ceramic aluminum oxide abrasive grains were made according to US Pat. No. 4,881,951. The make coat was then pre-cured for 200 minutes at about 90 ° C. A size coating was then formed by applying a conventional cryolite filled resole phenolic resin over the abrasive grains. The size coating was precured for 90 minutes at 88 ° C. An oversize coat was then applied over the size coat. The formulation used to prepare the oversize coat, the coat weight of the oversize coat and the cure temperature for the oversize coat are shown in Table III. Prescription I
29.57% BPAW, 1.4% EMI, 0.78% 'Aerosol O
T ', 2.29% iron oxide, 55% KBF 4 and 10.92% water. Prescription II is 35.08% BPAW, 1.68% EMI, 0.78
% Aerosol OT, 2.17% iron oxide, 52.4% KBF 4 and 7.89% water. Prescription III is 39.83% BPAW,
Contains 1.93% EMI, 0.78% "Aerosol OT", 2.07% iron oxide, 49.75% KBF 4 and 5.64% water. After providing the formulation for preparing the oversize coating, the sheet material was cured at the temperatures shown in Table III and then at 99 ° C.
Finally cured for 24 hours. After the curing step, the sheet material was flexed and rewet. After the curing step, Formula I contained 76% polishing aid and Formula II contained 72%.
% Polishing aid, and Formulation III contains 68% polishing aid.
【００６２】次いで、それぞれの実施例のためのシート
材料を直径2.2cmの中心穴を有する直径17.8cmのディス
クとした。このディスクをベベル化アルミニウム支持パ
ッドに装着し、304ステンレススチールワークピースの
2.5cm×18cmの面を研磨するために用いた。ディスクは
5,500rpmで駆動し、その間、支持パッドのベベル化エッ
ジを覆うディスクの部分は4.54kgの圧力でワークピース
に押し付けられた。ディスクの摩耗経路(wear path)は
約140cm2であった。それぞれのディスクを用いて別々の
ワークピースを１分間研磨し、合計の継続時間は12分で
あった。初期カットは最初の１分間に除去されステンレ
ススチールの量であり、最終カットは研磨の最後の１分
間に除去されたステンレススチールの量である。結果を
以下の表ＩＶに示す。The sheet material for each example was then made into a 17.8 cm diameter disc with a 2.2 cm diameter central hole. Attach this disc to a beveled aluminum support pad and attach it to a 304 stainless steel workpiece.
It was used to polish a 2.5 cm x 18 cm surface. Disc
Driven at 5,500 rpm, during which the part of the disk covering the beveled edge of the support pad was pressed onto the workpiece with a pressure of 4.54 kg. The wear path of the disc was about 140 cm 2 . Separate workpieces were polished for 1 minute with each disk for a total duration of 12 minutes. The initial cut is the amount of stainless steel removed in the first minute and the final cut is the amount of stainless steel removed in the last minute of polishing. The results are shown in Table IV below.
【００６３】[0063]
【表３】 [Table 3]
【００６４】[0064]
【表４】 [Table 4]
【００６５】表ＩＶの結果により、多量の研磨補助剤に
より被覆研磨ディスクの性能が増大されることが示され
た。The results in Table IV show that high levels of polishing aids enhance the performance of coated abrasive discs.
【００６６】[0066]
【実施例１７、１８および比較例Ｅ】これらの実施例で
は、研磨補助剤としてクライオライトを含有する被覆研
磨用品の性能を説明する。比較例Eのための上サイズ被
覆は溶媒から被覆可能なエポキシ樹脂およびクライオラ
イト研磨補助剤を含有し、実施例17および18のための上
サイズ被覆は水から被覆可能なエポキシ樹脂およびクラ
イオライト研磨補助剤を含有する。比較例Eの用品は比
較例Bの被覆研磨用品と実質的に同一である。実施例17
の被覆研磨用品は実施例５の被覆研磨用品と実質的に同
一であり、実施例18の被覆研磨用品は実施例６の被覆研
磨用品と実質的に同一である。Examples 17 and 18 and Comparative Example E These examples illustrate the performance of coated abrasive articles containing cryolite as an abrasive aid. The oversize coating for Comparative Example E contains a solvent coatable epoxy resin and a cryolite polishing aid, and the oversize coating for Examples 17 and 18 is a water coatable epoxy resin and a cryolite polish. Contains auxiliary agents. The article of Comparative Example E is substantially the same as the coated abrasive article of Comparative Example B. Example 17
The coated abrasive article of Example 5 is substantially the same as the coated abrasive article of Example 5, and the coated abrasive article of Example 18 is substantially the same as the coated abrasive article of Example 6.
【００６７】これらの実施例の被覆研磨用品を、ワーク
ピースとして4150ツールスチール(tool steel)を用いる
こと以外は実施例１〜６の被覆研磨用品と同一の方法で
評価した。研磨の結果を表Vに示す。The coated abrasive articles of these examples were evaluated in the same manner as the coated abrasive articles of Examples 1-6 except that 4150 tool steel was used as the workpiece. The results of polishing are shown in Table V.
【００６８】[0068]
【表５】 [Table 5]
【００６９】表Vの結果により、実施例17および18の研
磨用品は比較例Eの被覆研磨用品と実質的に同一の性能
であることが示された。The results in Table V show that the abrasive articles of Examples 17 and 18 performed substantially the same as the coated abrasive article of Comparative Example E.
【００７０】[0070]
【実施例１９および比較例Ｆ】これらの実施例では、尿
素ホルムアルデヒド樹脂のエポキシ樹脂用硬化剤として
の有効性を説明する。比較例Fの被覆研磨用品を作製
し、比較例Aの被覆研磨用品と同一の方法で評価した。
研磨結果を表VIに示す。異なる上サイズ被覆を用いるこ
と以外は比較例Fと同様にして実施例19の被覆研磨用品
を作製し、そして評価した。容器に2.225gの尿素-ホル
ムアルデヒド樹脂(「デュライト(DURITE)Al8405」、ボー
デン化学社製)、2,225gのエポキシ樹脂(BPAW)、1,555g
の水、50gの「エアロゾルOT」分散剤および５gのX2-5417
分散剤(ダウ(Dow)化学社製)を充填することにより上サ
イズ被覆を調製した。均質化するまでこの混合物を撹拌
し、次いで、225gの酸化鉄顔料および8,325gのKBF4研磨
補助剤をそれらに加えた。得られる混合物を均質化する
まで撹拌し、次いで、被覆研磨用品の表面に184g/m2の
湿潤被覆重量で設けた。研磨結果を以下の表VIに示す。
この上サイズ被覆は実施例１の上サイズ被覆と同じ方法
で硬化させた。Example 19 and Comparative Example F These examples demonstrate the effectiveness of urea formaldehyde resins as curing agents for epoxy resins. A coated abrasive article of Comparative Example F was prepared and evaluated in the same manner as the coated abrasive article of Comparative Example A.
The polishing results are shown in Table VI. The coated abrasive article of Example 19 was made and evaluated as in Comparative Example F except that a different oversize coating was used. 2.225 g urea-formaldehyde resin ("DURITE Al8405", manufactured by Boden Chemical Co., Ltd.) in the container, 2,225 g epoxy resin (BPAW), 1,555 g
Water, 50 g of "Aerosol OT" dispersant and 5 g of X2-5417
The oversize coating was prepared by filling with a dispersant (Dow Chemical Co.). The mixture was stirred until homogeneous, then KBF 4 grinding aid iron oxide pigments and 8,325g of 225g was added thereto. The resulting mixture was stirred until homogenized and then applied to the surface of the coated abrasive article at a wet coating weight of 184 g / m 2 . The polishing results are shown in Table VI below.
This oversize coating was cured in the same manner as the oversize coating of Example 1.
【００７１】[0071]
【表６】 [Table 6]
【００７２】[0072]
【実施例２０、２１および比較例Ｇ〜Ｉ】実施例20およ
び21においては、エポキシ分散体から形成されたメイク
被覆およびサイズ被覆を用いた。これらの実施例により
作製した被覆研磨材料はシーファー(Schiefer)試験によ
り評価した。結果を表VIIに示す。Examples 20 and 21 and Comparative Examples GI In Examples 20 and 21, make coats and size coats formed from epoxy dispersions were used. The coated abrasives produced by these examples were evaluated by the Schiefer test. The results are shown in Table VII.
【００７３】[0073]
【シーファー試験】被覆研磨用品を直径10.2cmのディス
クとし、感圧接着剤を用いてフォーム支持パッドに固定
した。この被覆研磨ディスクと支持パッドアッセンブリ
をシーファー試験装置に装着し、ポリメチルメタクリレ
ート(「プレキシガラス(PLEXIGLASS)」)でできたワークピ
ースを用いて研磨した。負荷を4.5kgとした。すべての
評価を流水条件で行った。カットは被覆研磨ディスクの
500回転中に除去されたポリメチルメタクリレートの合
計量とした。さらに、カットデータは２枚の被覆研磨デ
ィスクの平均で表わした。[Seeffer test] A coated abrasive article was made into a disc having a diameter of 10.2 cm and fixed to a foam support pad using a pressure sensitive adhesive. The coated abrasive disc and support pad assembly was mounted in a Seeffer test apparatus and abraded using a workpiece made of polymethylmethacrylate (“PLEXIGLASS”). The load was 4.5 kg. All evaluations were done under running water conditions. Cut of coated abrasive disc
It was the total amount of polymethylmethacrylate removed during 500 revolutions. Further, the cut data was expressed as the average of two coated abrasive discs.
【００７４】[0074]
【実施例２０】65.7gのPFAW、8.08gのAAおよび26.22gの
水からなるメイク被覆を調製した。固形分含有量は45％
とした。乾燥重量４g/m2において防水Aウェイト紙上に
メイク被覆をナイフ被覆した。このメイク被覆を空気中
で約３分間乾燥させた。次いで、グレードP320シリコン
カーバイドをメイク被覆中に約40g/m2の重量で静電的に
設けた。得られる構成を100℃で５分間硬化させた。次
いで、研磨グレインの上にサイズ被覆を約36g/m2の量で
設けた。サイズ被覆は、固形分40％であること以外はメ
イク被覆と同一の組成物である。得られる構成を100℃
で約20分間硬化させた。Example 20 A make coat consisting of 65.7 g PFAW, 8.08 g AA and 26.22 g water was prepared. 45% solids content
And The make coat was knife coated onto a waterproof A weight paper at a dry weight of 4 g / m 2 . The make coat was dried in air for about 3 minutes. Grade P320 silicon carbide was then electrostatically applied in the make coat at a weight of about 40 g / m 2 . The resulting construction was cured at 100 ° C for 5 minutes. A size coating was then applied over the abrasive grains in an amount of about 36 g / m 2 . The size coat is the same composition as the make coat except that it is 40% solids. The resulting composition is 100 ° C
Cured for about 20 minutes.
【００７５】[0075]
【実施例２１】サイズ被覆の量を44g/m2とすること以外
は実施例20で用いたのと同様にして実施例21の被覆研磨
用品を作製した。Example 21 A coated abrasive article of Example 21 was made in the same manner as used in Example 20, except that the amount of size coating was 44 g / m 2 .
【００７６】[0076]
【比較例Ｇ】比較例Gのための被覆研磨用品としてはミ
ネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリン
グ社、セント・ポール、ミネソタ、より市販されている
グレード320「3M 413Q インペリアル・ウエットオアドラ
イ(IMPERIAL WETORDRY)」Aウエイト紙を用いた。この研
磨グレインはシリコンカーバイドである。[Comparative Example G] As a coated abrasive article for Comparative Example G, grade 320 "3M 413Q Imperial Wet Or Dry (IMPERIAL WETORDRY) commercially available from Minnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, Minnesota ) ”A weight paper was used. This polishing grain is silicon carbide.
【００７７】[0077]
【比較例Ｈ】比較例Hのための被覆研磨用品はミネソタ
・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング社、
セント・ポール、ミネソタ、より市販されているグレー
ド320「3M 213Q インぺリアル・ウエットオアドライ」を
用いた。この研磨グレインは酸化アルミニウムである。[Comparative Example H] The coated abrasive article for Comparative Example H was manufactured by Minnesota Mining and Manufacturing Company,
Commercially available grade 320 "3M 213Q Imperial Wet or Dry" from St. Paul, Minnesota was used. This polishing grain is aluminum oxide.
【００７８】[0078]
【比較例Ｉ】比較例Iのための被覆研磨用品はコマツバ
ラ社(Komatsubara Company)、日本、より市販されてい
る防水Aウエイト紙を用いたグレード320被覆研磨用品を
用いた。この研磨グレインはシリコンカーバイドであ
る。COMPARATIVE EXAMPLE I The coated abrasive article for Comparative Example I was a grade 320 coated abrasive article using waterproof A weight paper commercially available from Komatsubara Company, Japan. This polishing grain is silicon carbide.
【００７９】[0079]
【表７】 [Table 7]
【００８０】実施例21の用品は比較例G、HおよびIより
も良好な性能を示した。The article of Example 21 showed better performance than Comparative Examples G, H and I.
【００８１】[0081]
【実施例２２〜２４および比較例Ｊ〜Ｌ】実施例22の被
覆研磨用品にはエポキシ分散体から形成したメイク被覆
およびサイズ被覆を用いた。これらの実施例における被
覆研磨用品のすべてはシーファー試験により評価した。
結果を表VIIIに示す。そして、これら一連の実施例で
は、第M4P型パーソメーター(Perthometer)を用いること
により500サイクルの終わりにワークピース表面の仕上
がりを評価した。Raは平均ラインからのプロファイルの
逸脱のマイクロインチにおける算術平均であり、Rtmは
５個のそれぞれの連続サンプリング長さ(consecutive s
ampling lengths)由来の最大ピーク-バレー値(peak-to-
valley values)のマイクロインチにおける平均である。Examples 22-24 and Comparative Examples J-L The coated abrasive articles of Example 22 used make coats and size coats formed from an epoxy dispersion. All of the coated abrasive articles in these examples were evaluated by the Seeffer test.
The results are shown in Table VIII. Then, in these series of examples, the finish of the workpiece surface was evaluated at the end of 500 cycles by using a M4P type Perthometer. Ra is the arithmetic mean in microinches of the deviation of the profile from the mean line and Rtm is the continuous sampling length (consecutive s
The maximum peak-valley value (peak-to-
The average of valley values) in micro inches.
【００８２】[0082]
【実施例２２】AA(1,230g)のPFAW(1,005g)、シリコーン
界面活性剤(15g)および水(3,990g)からなるメイク被覆
前駆体を調製した。PFAWは7.0のpHを有し、固形分57％
であり、約205のエポキシ当量である。そして、AAは約1
00％の固形分を有する。このメイク被覆前駆体を防水A
ウエイト紙上に湿潤重量約４g/m2でロール被覆した。次
いで、グレード1200シリコンカーバイドを約11g/m2の重
量で静電的に突出させて設けた。得られた構成を120℃
の温度10分間硬化させた。次いで、研磨グレインの上に
サイズ被覆を約９g/m2の量で塗布した。サイズ被覆はメ
イク被覆と同一の材料を用いた。得られた構成を120℃
の温度で15〜20分間硬化させた。Example 22 A make coat precursor consisting of PFAW (1,005 g) of AA (1,230 g), silicone surfactant (15 g) and water (3,990 g) was prepared. PFAW has a pH of 7.0 and 57% solids
And an epoxy equivalent of about 205. And AA is about 1
It has a solid content of 00%. Waterproof this make coat precursor A
It was roll coated on a weight paper at a wet weight of about 4 g / m 2 . Then, grade 1200 silicon carbide was provided with a weight of about 11 g / m 2 electrostatically protruding. The composition obtained is 120 ° C.
The temperature was cured for 10 minutes. A size coat was then applied over the abrasive grains in an amount of about 9 g / m 2 . The size coat used the same material as the make coat. The composition obtained is 120 ° C.
Cured at a temperature of 15-20 minutes.
【００８３】[0083]
【実施例２３】研磨グレインとしてグレード600シリコ
ンカーバイドを用いること以外は実施例22と同様にして
実施例23の被覆研磨用品を作製した。メイク被覆、研磨
グレインおよびサイズ被覆の量は、それぞれ２、10およ
び17g/m2とした。Example 23 A coated abrasive article of Example 23 was produced in the same manner as in Example 22 except that grade 600 silicon carbide was used as the abrasive grain. The amounts of make coat, abrasive grain and size coat were 2, 10 and 17 g / m 2 , respectively.
【００８４】[0084]
【実施例２４】研磨グレインとしてグレード400シリコ
ンカーバイドを用いること以外は実施例22と同様にして
実施例24の被覆研磨用品を作製した。メイク被覆、研磨
グレイン、およびサイズ被覆の量は、それぞれ５、18お
よび15g/m2とした。Example 24 A coated abrasive article of Example 24 was produced in the same manner as in Example 22 except that grade 400 silicon carbide was used as the abrasive grain. The amounts of make coat, abrasive grain, and size coat were 5, 18 and 15 g / m 2 , respectively.
【００８５】[0085]
【比較例Ｊ】比較例Jのための被覆研磨用品は、ミネソ
タ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング
社、セント・ポール、ミネソタより市販されているグレ
ード1200「インぺリアル・ミクロファイン(IMPERIAL MIC
ROFINE)」Aウエイト紙を用いた。Comparative Example J: The coated abrasive article for Comparative Example J is a Grade 1200 "Imperial Microfine (IMPERIAL MIC) commercially available from Minnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, Minnesota.
ROFINE) ”A weight paper was used.
【００８６】[0086]
【比較例Ｋ】比較例Kのための被覆研磨用品は、コマツ
バラ社、日本より「コバックス(KOVAX)」の商標で市販さ
れているグレード1200防水研磨Aウエイト紙を用いた。Comparative Example K The coated abrasive article for Comparative Example K was a grade 1200 waterproof abrasive A weight paper sold under the trademark "KOVAX" by Komatsubara Corporation, Japan.
【００８７】[0087]
【比較例Ｌ】比較例Lのための被覆研磨用品は、防水Aウ
エイト紙を有するグレード1200被覆研磨材料を用いた。
比較例Lはニッケン社(Nikken Company)、日本、より市
販されている。Comparative Example L The coated abrasive article for Comparative Example L used a grade 1200 coated abrasive with waterproof A weight paper.
Comparative Example L is commercially available from Nikken Company, Japan.
【００８８】[0088]
【比較例Ｍ】比較例Mのための被覆研磨用品は、コマツ
バラ社、日本、より「コバックス」の商標で市販されてい
るグレード600防水被覆研磨Aウエイト紙を用いた。Comparative Example M The coated abrasive article for Comparative Example M was a grade 600 waterproof coated abrasive A weight paper marketed under the trademark "Kovacs" by Komatsubara Corporation, Japan.
【００８９】[0089]
【比較例Ｎ】比較例Nのための被覆研磨用品は、コマツ
バラ社、日本、より「コバックス」の商標で市販されてい
るグレード400防水被覆研磨Aウエイト紙を用いた。Comparative Example N The coated abrasive article for Comparative Example N was a grade 400 waterproof coated abrasive A weight paper marketed under the trademark "Kovacs" by Komatsubara Corporation, Japan.
【００９０】[0090]
【表８】 [Table 8]
【００９１】この用途には、高いカットおよび低いRaお
よびRtm値を有することが求められる。ファングレード
の被覆研磨用途では、カットと仕上げはバランスする必
要がある。本発明は高いカットと低いまたは細かい表面
仕上げを提供することによりこのバランスを提供する。This application requires high cuts and low Ra and Rtm values. In fan-grade coated abrasive applications, cut and finish must be balanced. The present invention provides this balance by providing a high cut and a low or fine surface finish.
【００９２】本発明の視野および精神から離れることな
く種々の変形および[本発明の]改変が当業者にとっては
まじめである。したがって、本発明はここに記載の例示
的な実施態様にのみ限定されると解するべきではない。Various variations and modifications of this invention will be obvious to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of this invention. Therefore, the present invention should not be construed as limited only to the exemplary embodiments described herein.
【図１】 本発明により作製した被覆研磨材料の横面図
である。FIG. 1 is a side view of a coated abrasive material made according to the present invention.
【図２】 本発明により作製した被覆研磨材料の横面図
である。FIG. 2 is a side view of a coated abrasive material made according to the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット・ジェイムズ・バッチャナン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Scott James Buchanan 3M Center, Saint Paul, MN 55144-1000 Minnesota (No address)
Claims (34)
合された複数の研磨グレイン; および (d)該研磨グレインと該メイク被覆との上に設けられた
サイズ被覆;を有する被覆研磨用品であって、該メイク
被覆または該サイズ被覆の少なくとも一方が、水から被
覆可能なエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂用乳化剤、硬化
剤および水を含有する組成物から形成されており、該メ
イク被覆が水から被覆することが可能なエポキシ樹脂を
含有する場合は該エポキシ樹脂は約500を下回るエポキ
シ当量を有する被覆研磨用品。1. (a) a backing material; (b) a make coating provided on the backing material; (c) a plurality of abrasive grains supported on the backing material by the make coating and adhesively bonded thereto; and (d) A coated abrasive article having a size coating provided on the polishing grain and the make coating, wherein at least one of the make coating and the size coating is an epoxy resin coatable from water, Formed from a composition containing an epoxy resin emulsifier, a curing agent and water, the epoxy resin having an epoxy equivalent of less than about 500 when the make coat contains an epoxy resin coatable from water. Coated abrasive article having.
ジグリシジルエーテルである、請求項１記載の被覆研磨
用品。2. The coated abrasive article of claim 1, wherein the epoxy resin is a diglycidyl ether of bisphenol A.
有する、請求項１記載の被覆研磨用品。3. The coated abrasive article of claim 1, wherein the size coat further comprises a polishing aid.
ートである、請求項３記載の被覆研磨用品。4. The coated abrasive article of claim 3, wherein the polishing aid is potassium fluoroborate.
ゾールおよび尿素-ホルムアルデヒドからなる群から選
択される、請求項１記載の被覆研磨用品。5. The coated abrasive article of claim 1, wherein the hardener is selected from the group consisting of amines, amides, imidazoles and urea-formaldehyde.
脂の割合が、研磨補助剤約15〜約85重量部に対してエポ
キシ樹脂約10〜約85重量部の範囲である、請求項３記載
の被覆研磨用品。6. The coating of claim 3, wherein the ratio of the epoxy resin to the polishing aid is in the range of about 10 to about 85 parts by weight epoxy resin to about 15 to about 85 parts by weight polishing aid. Polishing supplies.
脂の割合が、研磨補助剤約40〜約85重量部に対してエポ
キシ樹脂約15〜約60重量部の範囲である、請求項３記載
の被覆研磨用品。7. The coating of claim 3 wherein the ratio of the epoxy resin to the polishing aid ranges from about 15 to about 60 parts by weight epoxy resin to about 40 to about 85 parts by weight polishing aid. Polishing supplies.
請求項３記載の被覆研磨用品。8. The composition further comprises a dispersant.
The coated abrasive article according to claim 3.
キシ当量を有する、請求項１記載の被覆研磨用品。9. The coated abrasive article of claim 1, wherein the epoxy resin has an epoxy equivalent weight of less than about 350.
により支持された複数の研磨グレイン; (d)該研磨グレイン上に設けられたサイズ被覆; および (e)該サイズ被覆上に設けられた上サイズ被覆;を有する
被覆研磨用品であって、該メイク被覆、該サイズ被覆ま
たは該上サイズ被覆の少なくとも１種が、水から被覆可
能なエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂用乳化剤、硬化剤お
よび水を含有する組成物から形成されており、該メイク
被覆が水から被覆することが可能なエポキシ樹脂を含有
する場合は該エポキシ樹脂が約500を下回るエポキシ当
量を有する被覆研磨用品。10. (a) a backing material; (b) a make coating provided on the backing material; (c) a plurality of abrasive grains supported by being adhesively bonded to the backing material by the make coating; A coated abrasive article comprising: (d) a size coating provided on the abrasive grain; and (e) an upper size coating provided on the size coating, the make coating, the size coating or the upper size. At least one of the coatings is formed from a composition containing an epoxy resin coatable from water, an emulsifier for the epoxy resin, a curing agent and water, and the make coating coatable from water. A coated abrasive article, wherein the epoxy resin has an epoxy equivalent weight of less than about 500 when containing.
のジグリシジルエーテルである、請求項10記載の被覆研
磨用品。11. The epoxy resin is bisphenol A.
11. The coated abrasive article according to claim 10, which is the diglycidyl ether.
またはサイズ被覆および上サイズ被覆の両方が研磨補助
剤をさらに含有する、請求項10記載の被覆研磨用品。12. The size coat or oversize coat,
11. The coated abrasive article of claim 10, wherein both the size coat and the oversize coat further contain a polishing aid.
レートである、請求項12記載の被覆研磨用品。13. The coated abrasive article of claim 12, wherein the polishing aid is potassium fluoroborate.
る、請求項12記載の被覆研磨用品。14. The coated abrasive article of claim 12, wherein the composition further comprises a dispersant.
ダゾールおよび尿素-ホルムアルデヒドからなる群から
選択される、請求項10記載の被覆研磨用品。15. The coated abrasive article of claim 10, wherein the hardener is selected from the group consisting of amines, amides, imidazoles and urea-formaldehyde.
樹脂の割合が研磨補助剤約15〜約85重量部に対してエポ
キシ樹脂約10〜約85重量部の範囲である、請求項12記載
の被覆研磨用品。16. The coated polish of claim 12, wherein the ratio of the epoxy resin to the polishing aid is in the range of about 10 to about 85 parts by weight epoxy resin to about 15 to about 85 parts by weight polishing aid. Supplies.
樹脂の割合が、研磨補助剤約40〜約85重量部に対してエ
ポキシ樹脂約15〜約60重量部の範囲である、請求項12記
載の被覆研磨用品。17. The coating of claim 12, wherein the ratio of the epoxy resin to the polishing aid ranges from about 15 to about 60 parts by weight epoxy resin to about 40 to about 85 parts by weight polishing aid. Polishing supplies.
ポキシ当量を有する、請求項10記載の被覆研磨用品。18. The coated abrasive article of claim 10, wherein the epoxy resin has an epoxy equivalent weight of less than about 350.
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該メイク被覆および該研磨グレインの上に設ける工
程; および (6)該組成物を硬化させる工程;を包含する請求項１の被
覆研磨用品の調製方法。19. (1) providing a backing material; (2) providing a make coating on the backing material; (3) providing a plurality of polishing grains on the make coating; (4) the make. A step of at least partially curing the coating; (5) a composition containing (a) an epoxy resin coatable from water, (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent and (d) water. The method for preparing a coated abrasive article according to claim 1, which comprises a step of coating and providing the abrasive grain on the abrasive grain; and (6) curing the composition.
樹脂中に分散された研磨補助剤をさらに含有する、請求
項19記載の方法。20. The method according to claim 19, wherein the composition of the step (5) further contains a polishing aid dispersed in the epoxy resin.
程; (4)該メイク被覆を少なくとも部分硬化させる工程; (5)該メイク被覆および研磨グレイン上にサイズ被覆を
設ける工程; (6)該メイク被覆および該サイズ被覆を少なくとも部分
硬化させる工程; (7)(a)水から被覆可能なエポキシ樹脂、(b)該エポキシ
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該メイク被覆、研磨グレインおよびサイズ被覆の上
に設ける工程; および (8)該組成物を硬化させる工程;を包含する、請求項10記
載の被覆研磨用品の調製方法。21. (1) Providing a backing material; (2) Providing a make coat on the backing material; (3) Providing a plurality of polishing grains on the make coat; (4) At least partially curing the make coat; (5) providing a size coat on the make coat and abrasive grains; (6) at least partially curing the make coat and the size coat; (7) (a) water A composition containing an epoxy resin coatable from (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent and (d) water on the make coat, abrasive grain and size coat; and ( 8. The method for preparing a coated abrasive article according to claim 10, which comprises the step of 8) curing the composition.
樹脂中に分散された研磨補助剤をさらに含有する、請求
項21記載の方法。22. The method according to claim 21, wherein the composition of the step (7) further contains a polishing aid dispersed in the epoxy resin.
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該裏材料上に設けることによりメイク被覆を形成す
る工程; (3)該メイク被覆上に複数の研磨グレインを設ける工
程； (4)該メイク被覆を少なくとも部分硬化させる工程； (5)該メイク被覆および該研磨グレイン上にサイズ被覆
を設ける工程; および (6)該サイズ被覆を硬化させる工程;を包含する、請求項
１記載の被覆研磨用品の調製方法。23. (1) providing a backing material; (2) (a) an epoxy resin that can be coated with water, (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent, and (d) water. (3) providing a plurality of abrasive grains on the make coat; (4) at least partially curing the make coat; The method for preparing a coated abrasive article according to claim 1, further comprising the steps of 5) providing a size coating on the make coating and the polishing grains; and (6) curing the size coating.
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該裏材料上に設けることによりメイク被覆を形成す
る工程; (3)複数の研磨グレインを該メイク被覆の上に設ける工
程; (4)該メイク被覆を少なくとも部分硬化させる工程; (5)該メイク被覆および研磨グレイン上にサイズ被覆を
設ける工程; (6)該メイク被覆および該サイズ被覆を少なくとも部分
硬化させる工程; (7)該メイク被覆、研磨グレインおよびサイズ被覆上に
上サイズ被覆を設ける工程; および (8)該上サイズ被覆を硬化させる工程;を包含する、請求
項10記載の被覆研磨用品の製造方法。24. (1) providing a backing material; (2) (a) an epoxy resin coatable from water, (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent and (d) water. Forming a make coat by providing a composition containing the same on the backing material; (3) providing a plurality of abrasive grains on the make coat; (4) at least partially curing the make coat; (5) providing a size coating on the make coating and the abrasive grain; (6) at least partially curing the make coating and the size coating; (7) an oversize on the make coating, abrasive grain and size coating. 11. The method for producing a coated abrasive article according to claim 10, comprising the steps of: providing a coating; and (8) curing the upper size coating.
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該裏材料上に設けることによりメイク被覆を形成す
る工程; (3)該メイク被覆の固形化を禁止する工程; (4)複数の研磨グレインを該メイク被覆上に設ける工程; (5)該メイク被覆を少なくとも部分硬化させる工程; (6)該メイク被覆および該研磨グレイン上にサイズ被覆
を設ける工程; および (7)該サイズ被覆を硬化させる工程;を包含する、請求項
１記載の被覆研磨用品の調製方法。25. (1) providing a backing material; (2) (a) an epoxy resin coatable from water, (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent and (d) water. A step of forming a make coat by providing the composition containing the make coat on the backing material; (3) a step of inhibiting solidification of the make coat; (4) a step of providing a plurality of polishing grains on the make coat; 5. A method comprising: (5) at least partially curing the make coat; (6) providing a size coat on the make coat and the abrasive grains; and (7) curing the size coat. A method for preparing the coated abrasive article described.
イク被覆を加熱することにより(3)工程における前記メ
イク被覆の固形化の禁止が行われる、請求項25記載の方
法。26. The method of claim 25, wherein the solidification of the make coat in step (3) is prohibited by heating the make coat before applying the polishing grains.
イク被覆の表面にスチームを吹き付けて該メイク被覆の
表面を再軟化するることにより(3)工程における前記メ
イク被覆の固形化の禁止が行われる、請求項25記載の方
法。27. The solidification of the make coat in the step (3) is prohibited by spraying steam on the surface of the make coat to re-soften the surface of the make coat before providing the polishing grains. 26. The method of claim 25.
樹脂用乳化剤、(c)硬化剤および(d)水、を含有する組成
物を該裏材料上に設けることによりメイク被覆を形成す
る工程; (3)該メイク被覆の固形化を禁止する工程; (4)該メイク被覆上に複数の研磨グレインを設ける工程; (5)該メイク被覆を少なくとも部分硬化させる工程; (6)該メイク被覆および研磨グレインの上にサイズ被覆
を設ける工程; (7)該メイク被覆および該サイズ被覆を少なくとも部分
硬化させる工程; (8)該メイク被覆、研磨グレインおよびサイズ被覆上に
上サイズ被覆を設ける工程; および (9)該上サイズ被覆を硬化させる工程;を包含する、請求
項10記載の被覆研磨用品の調製方法。28. (1) providing a backing material; (2) (a) an epoxy resin coatable from water, (b) an emulsifier for the epoxy resin, (c) a curing agent and (d) water. A step of forming a make coat by providing a composition containing the same on the backing material; (3) a step of inhibiting solidification of the make coat; (4) a step of providing a plurality of polishing grains on the make coat; (5) at least partially curing the make coat; (6) providing a size coat on the make coat and abrasive grains; (7) at least partially curing the make coat and the size coat; (8) 11. The method for preparing a coated abrasive article according to claim 10, which includes the steps of :) providing an upper size coating on the make coat, abrasive grain, and size coat; and (9) curing the upper size coat.
イク被覆を加熱することにより(3)工程における該メイ
ク被覆の固形化の禁止が行われる、請求項28記載の方
法。29. The method according to claim 28, wherein the solidification of the make coat in the step (3) is prohibited by heating the make coat before providing the polishing grains.
イク被覆の前記表面にスチームを吹き付けて該メイク被
覆の該表面を再軟化することにより(3)工程における該
メイク被覆の固形化の禁止が行われる、請求項28記載の
方法。30. Prohibiting solidification of the make coat in step (3) by spraying steam on the surface of the make coat to re-soften the surface before providing the polishing grains. 29. The method of claim 28, wherein
ダー被覆により裏材料の少なくとも一主要表面に接着接
合された複数の研磨グレイン；を有する被覆研磨用品で
あって、該バインダー被覆が、水から被覆することが可
能なエポキシ樹脂、硬化剤および該エポキシ樹脂用乳化
剤を含有する組成物から形成される被覆研磨用品。31. (a) a backing material; (b) a binder coating provided on the backing material; (c) dispersed over the binder coating and adhesively bonded to at least one major surface of the backing material by the binder coating. And a plurality of abrasive grains; wherein the binder coating is formed from a composition containing an epoxy resin capable of coating from water, a curing agent, and an emulsifier for the epoxy resin. Supplies.
織材料、バルカンファイバー、これらの組み合わせおよ
びこれらの処理品からなる群から選択される、請求項１
記載の被覆研磨用品。32. The backing material is selected from the group consisting of paper, cloth, polymers, non-woven materials, vulcan fibers, combinations thereof and treated articles thereof.
The coated abrasive article described.
織材料、バルカンファイバー、これらの組み合わせおよ
びこれらの処理品からなる群から選択される、請求項１
０記載の被覆研磨用品。33. The backing material is selected from the group consisting of paper, cloth, polymers, non-woven materials, vulcan fibers, combinations thereof and treated articles thereof.
The coated abrasive article according to 0.
織材料、バルカンファイバー、これらの組み合わせおよ
びこれらの処理品からなる群から選択される、請求項31
記載の被覆研磨用品。34. The backing material is selected from the group consisting of paper, cloth, polymers, non-woven materials, vulcan fibers, combinations thereof and treated articles thereof.
The coated abrasive article described.
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