TWI242597B

TWI242597B - Method for making resin bonded abrasive tools

Info

Publication number: TWI242597B
Application number: TW092100092A
Authority: TW
Inventors: Mark W Simon
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2003-01-03
Publication date: 2005-11-01
Also published as: AR038328A1; BR0215570A; KR20040073603A; JP4199126B2; NL1022519C2; CZ2004850A3; GB2400373B; TW200302266A; WO2003064111A1; ITMI20030089A1; NZ533709A; PL205520B1; HUP0402565A2; US6949129B2; NO326382B1; NL1022519A1; LU91090B1; CA2472065C; SE533129C2; NO20043597L

Description

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(發明iSIS明rg明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 一般而言，經黏合之研磨物件，其中磨料顆粒係被保持在基質或黏 ’黏合材為有機黏合材，亦被稱為但是，有機黏合之工具，在濕磨條。濕磨強度保留率，在由被保持在系顆粒所形成之一些工具之情況中含被稱為"38A”顆粒之酚樹脂黏合磨知在濕磨中會快速進行砂輪磨耗，敏感性表面化學，意即富含Ν%〇含粒中。於水系研磨流體存在下，未地自黏合材中釋出。合材中聚合體件下，封脂 ’係特料顆粒咸信這量，在消耗之為三次 0在一或樹脂經常表黏合材別差。之研磨是歸因此類型磨料顆些情況中黏合材。現得很差中氧化鋁例如，包砂輪，已於高度水之磨料顆粒係過早在為改良採用盼樹脂黏合材之磨中’係將磨料顆粒以石夕燒處理，# 是，正如在頒予Kunz等人之美國專者，此項技術係伴隨著製造困難，，會在數個月之儲存後減低。具潮濕性能之一種嘗試以賦與顆粒疏水性。但利案號5,042,991中所報告而且顆粒之經改良性能 ’揭7^於美國專利案號3,323，S85中，使用又顆粒自黏合材過早損失而被於另一種研究途徑中砂輪壽命係經由防止可改良，於熟化製程之最初階供水份，意即至少20%之相至少五分鐘。於熟化之前，過之薄膜中，作為提供此相段’在整個生坯砂輪團料中提對濕度，係在約loot：下被保持將生坯砂輪包覆在水份不可透對濕度之方式。雖然所形成之 1242597 (2) η----- ' ' ----- 砂輪具有經改1之砂輪壽命，但包覆與解 j各砂輪之击！^ ，會增加黏合磨具之製造成本。此外，該 ^ 、、膜1 θ P且止不相要反應產物之逃逸，譬如氨，其仍然保持被心 7做辋獲在最後6 成物件之本m内。於包覆物不存在下，當生坯物踢 70 至高於1⑻。c時，水蒸汽會被逐出且蒸發。力熱因此，仍需要有機黏合之研磨物件，及製造彼等之、、，其係減少上又所提及之問題或使其降至最低。万法技術領i 一般而言’本發明係關於以有機方式黏合之研磨物件，譬如研磨砂輪、砂輪片段等，及製造彼等之方法。發明内容於一項具體貫施例中 τ本發明係針對一種製造以有機方式黏合之研磨物件之方法，万共包祜將磨枓顆粒成份與酚系樹脂成份合併。將合併夕& 制奸 < 成份棱製。酚系樹脂成份係於包 :濕度之氣層以熱方式熟化，於是形成以有機方式黏疋研磨物件&含濕度之氣層係接觸經模製之成份。本發明亦針對藉由一稀、種万法製成足研曆物件，該方法包括將磨料顆粒成份虚齡$ 、 /、酚系树知成伤合併，並模製已合併之成份。龄系樹脂成々> #、λ A Α _ 成伤係於包含濕度之氣層中，以熱方式熟化’其中氣層係接觸該經模製之成份。在頁實例中，包含渴度-之氣層係經由將水蒸汽引導至

被採用以進行敖孰仆夕A A yW ..... <至中而獲仔。在一項較佳具體實施 η中係首先使磨科顆粒與有機麥成份合併，以形成經有機夕處理《磨料顆粒，接著將紛系樹脂成份與有機碎處理 1242597 之磨料於另1 製成且施例中於砂輪本發1 中對於獲在砂低。藉濕強度濕磨條磨砂輪之”軟I 輪具有具有良本發明較佳實施例本發法。本發經合併物件之份之氣顆粒合併。嚷具體實施例中，本發明係針對藉由本發明方法 /、大於強度保留率之砂輪。於另一項具體實本發明係針對藉由本發明方法製成，且具有存在· 中之氨里低於每百萬份約50份（ppm)之研磨物件。有"午夕優點。例如，本發明免除在製造研磨砂輪包覆與解開步騾之需求。再者，於製造期間，被捕輪本體中之氨及其他不想要反應產物之量，係被降由進仃本發明所獲得之磨具，係一般性地具有良好保留率’意即磨料顆粒係被有機黏合材保留著，在件下’歷經其可使用之壽命期間。本發明在軟級研中’特別有利於提供濕強度保留率。如本文中定義及研磨砂輪”，係意謂在N〇rt〇n公司分級尺度下，砂比Q級軟之等級。藉由本發明方法製成之磨具，亦好乾強度保留率及在研磨性能上之低退化。明之前述與其他目的，特徵及優點，將自下文本發具體實施例之更特定說明而明瞭。本發明較佳具體之說明如下。明係關於一種製造以有機方式黏合之研磨物件之方明方法包括將磨料顆·粒成份與酚系樹脂成份合併。之成份可被模製成例如生坯物體，呈適合形成研磨形狀。酚系樹脂成份係於包含濕度並接觸經模製成層中，以熱方式熟化。 1242597 (4) 於一項具體實施例中’被本發明方法採用之磨料顆粒成份，係包括氧化銘系磨料顆粒。於本文中使用之”氧化銘” 、”Al2〇3，，及π鋁氧化物’’術語，可交換使用。許多氧化鋁系磨料顆粒係為市購可得’而特殊顆粒可以定製。可採用於本發明之適當氧化鋁系磨料顆粒之特殊實例，包括被稱為 ’’38Α顆粒，1之白色岡铭石顆粒’得自SaintGobain陶資；與塑膠公司，或被稱為Π86Α顆粒π之粉紅色剛鋁石，得自Treibacher Schleifmittel，AG。亦可採用其他磨料顆粒，例如加有晶種或未加晶種之經燒結溶膠凝膠氧化鋁，具有或未具有化學改質，譬如稀土氧化物、MgO及其類似物，氧化鋁-氧化锆、硼-氧化鋁、碳化矽、金剛石、立方氮化硼、鋁·氧氮化物，及不同磨料顆粒之組合。磨料顆粒之大小經常以粒度大小表示，而顯示粒度大小與其相應平均粒子大小（以微米或英吋表示）間之酿係之圖表’於此項技蟄中已知係相關於其相應之美國標準篩（uss) 網目大小。顆粒大小選擇係依意欲使用該磨具之研磨應用或方法而疋。可被採用於本發明中之適當粒度大小，係涵 I攸、16 (相當於約166〇微米之平均大小）至約32〇 (相當於約 32微米之平均大小）之範圍。 / 3果、粒車X佳係在製造研磨物件之前，以有機矽塗覆。、田有機碎成份包括有機官能性矽烷類，譬如典型上被採乍為偶"劑者。特佳者為胺基矽烷類，例如r-胺基丙基乙氧基碎k。可採用之有機矽化合物之其他實例，包括但不限於乙烯某二恭一 G乳基矽烷、τ-胺基丙基三曱氧基矽烷 (5) 1242597

一胺基丙基乙氧基矽烷。由使紛至少一種痛，樹脂-般係經或而獲得’該'類特別是甲•、聚甲-代㈣&了"相外，可採用甲酴類、二甲㈣及經取酸水冷、、可浴㈣樹月旨-般係於驗性觸媒存在下，藉由甲成14 間之早步驟反應而獲得。S分駿清漆樹脂，亦 :為：階段紛性樹脂，—般係在酸性條件下，並於交聯劑亞甲基四胺（於本文中亦稱為，，六甲四胺（hexa)，，）存在下製成。無論是可溶酚醛樹脂或酚醛清漆樹脂皆可使用。可採用種以上炙酚系樹脂。於一項具體實施例中，酚系樹脂成份包括至少一種可溶酚醛樹脂與至少一種酚醛清漆型酚樹月曰。芏少一種酚系樹脂較佳係呈液體形式。酚性樹脂之適當組合，係描述於例如頒予Gardziella等人之美國專利案號 4,918，116中，其全部内容係併於本文供參考。 ” η 思打职機石夕成份合併。以有機矽化合物處理磨料顆粒 Ά _lL US* 4士菩足士 P J^r7 。 >feif J· 一 — 於一項較佳具體實施例中，係首先使磨料顆粒成份與有之方法’ 、喷塗或 .石々Λ份合供。以有機於人^, .、、丄.从為此項技藝中已知。例如’可將磨料顆粒潤濞散在含有適當有機碎化合物之溶液中，以塗覆顆粒覆之顆粒一般係在使用之前進行乾燥。然後，將有機矽處理過之磨料顆粒與酚系樹脂成份合併。在一項實例中，係首先將有機矽處理過之磨料顆粒與一或多種呈液體形式之酌系樹脂，然後與一或多種呈粉末形式之酚系樹脂合併。在另一項實例中，係將液體與粉末酚 (6) !242597 *、树月日兩者同時添加至有機矽處理過之磨料顆粒中、、有機矽處理過之磨料顆粒與酚系樹脂成份係藉由去合併，譬如經由在適當混合器中掺合。11當混合例為Einch混合H，例如麵型’ Littlef〇rd或碗型混合成：其他具體實施例中，係首先將有機發成罐與：或？後與Γ:顆粒成份合併。例％，可將有機〆夕種液體酚系樹脂合併。在係桩k t 人其他具體實施為此Μ藝巾已知。併之方其他成份，例如填料、熟化劑，有嬙私人久旲他典型上用有機黏合研磨物件之化合物，亦末邢—、 4 入。填料可呈 /式，譬如顆粒、球體、纖維或_ 適去枯U — A Α其他形狀之通田填料之實例包括砂、碳化矽、鉻鏘浪 "，匕狀虱化鋁、鋁、、菱鎂礦、白雲石、泡狀富鋁紅露壯、’柱石、棚化、石、二氧化鈦、碳產物（例如木粉、& + 讲τ；人…、、焦厌或’ 石u 六角形氮化爛、二硬化I目、長球及各種形式之玻璃’譬如坡璃纖維與中二=而I物填料量係在約°，1與約3。重量份數乂正月豆組3物之重量為基準。在使酚-酚醛清漆樹脂熟化時，六甲四按，及此項技藏中已知…用…劑先質 β中已知（其他熟化劑。此種，例如虱軋化銨，亦可採用。採孽如灰 . 用適s量之熟間之熟化劑。 “5與約2〇重適當方备之實 ^ 〇系樹脂矽成份例中，法，係於製造細分粉碎片。土礦、物、煙 5墨）、石、霞 2破璃之範圍 ’包括物質之化劑，量份數 -10- (7) 1242597 其他可添加之物質，包括&工助^ 金屬氧化物，譬如石灰、氣化鋅、氧化：㈣電劑；硬脂酸與單硬脂酸甘油酷，％ # Θ 幾，潤滑劑，譬如次其混合私y。# r _ 當量，亦可由熟諳此藝者測定。各此寺物質之適於-項具體實施例中’生駐物體放置在供壓製用之適當模具中而^由將已合併之成份生坯” 一詞’係指一種物體，其係在―、文中使用疋持其形狀，但通常未具有足夠強度以，纟理步驟期間保存在於生坯物體中之樹脂黏合材，係：：地保持其形狀；合狀態 '經合併之成份可被模製成所：::熟化或未經聚 ’經合併之成份可被模製成砂輪、圓；=形狀。例如及磨刀石（形狀。在一頁較佳具體實袍例柯之成份模製與S製成適用於研磨砂輪之，、將經合併用以去除混合物之端部，如此項技藝中所已知成形柱塞可為氣造本發明之研磨物件，生坯物㈣、、於包含濕度之氣層t，以熱方式熟化:脂成份係物體被加熱時’會發生物理與化學過程：：纟。當生坯樹脂係被交聯’於是形成研磨物件。 ‘、'、固f生酚系一般而言，生坯物體係以逐步方式，可取後熟化溫度。整體程序一般係被稱為"熟化戈” ^熱至 :加：般係藉由允許發生熱-傳遞過程，將大的生料又加熱，以使產物均勻熟化。，，均熱”階段可在特定％ Κ又使用，以允許砂輪團塊，在達到使酚系樹脂聚合々I度下

，於加熱激升期間之溫度中達成平衡。"均 &又月,J …、段係指將 -11 - (8)1242597

模製成份，例如間。生坯物體亦度，以允許由研慢慢（經控制）釋例如，可將生中係使其均熱，。然後，將生坯至最後熟化溫度係為使模製物件例如交聯作用，之”交聯作用π，六甲四胺存在下成份硬化。一般溫度下，均熱一模製物件團塊之所採用之最後脂之聚合反應，進行。可溶酚醛圍内聚合，而酚溫度範圍内°最件之大小及/或媒系統、砂輪等本文中所述之數少約150°C ° 生坯物體，保持在特定溫度下歷經一段時被加熱’例如從室（環境）溫至均熱溫磨砂輪熟化之副產物所產生之揮發性物質出。埋物體預熱至起始溫度，例如約1〇(rc，其例如歷經一段時期，從約〇.5小時至數小時物體加熱’歷經一段時間，例如數小時，。於本文中使用之，，最後熟化溫度” 一詞，均熱’以達成紛系樹脂成份之聚合反應，於是形成研磨物件之溫度。於本文中使用係指於熱存在下，且通常係於交聯劑例如，所發生之化學反應，其中係使酚系樹脂而言，模製物件係在熟化循環之最後熟化段時間，例如在10與36小時之間，.或直到中央達到交聯溫度並硬化為止。熟化溫度，係依樹脂組合物而定。·驗系樹一般係在約110°c與約225°c間之溫度範圍下樹脂一般係在約140°C與約225。(：間之溫度範醛清漆樹脂一般係在約llOt：與約195°C間之後熟化溫度亦可取決於其他因素，例如物形狀、熟化·之延續時間、所採用之實際觸級、樹脂分子量與化學、熟化氣層等。對種適當酚系成份而言，最後熟化溫度為至 -12-

1242597 (9) 酚系樹脂成份之熱熟化，意即聚合反應，係在含濕度之氣層中進行，意即具有相對濕度R.H.超過特定溫度下之正常R.H.之氣層。於本文中使用之相對濕度百分比”R.H.% π· 係指水蒸汽在例如空氣、氮之氣體中，於特定溫度下之實 J 際濃度，與水在相同氣體中，於相同溫度下，在飽和下之 | 濃度之比例。包含濕度之氣層係接觸生坯物體，意即生坯物體之表面並未被包覆在障壁材料中，譬如水不可透過之薄膜，但曝露至包含濕度之氣層或水蒸汽。除了水蒸汽以 _ 外，包含濕度之氣層可進一步包含空氣或另一種適當氣體，例如氮。包含濕度之氣層亦可包含水滴、氨氣、二氧化碳氣體及其他成份。熱熟化較佳係在可於最後熟化溫度下獲得之最大相對濕度百分比（R.H·% )下進行。實用上，於特定溫度下獲得之實際R.H.%，經常稍微低於理論R.H·%。例如，在150°C之溫度下，於1大氣壓下之理論最大R.H·%，係為21.30%。在適當濕度烘箱中之輸出R.H.%，係於約18%至約20%之間，造成 0 相對於理論最大R.H·%之約5-15%之差異。熱熟化較佳係在可於最後熟化溫度下獲得之最大相對濕度百分比（R.H·% )下進行。在空氣中，最大理論R.H·%之至少85-90%，一般係為較佳的。熱熟化亦可在包含濕度之-氣層中，經由採用比在特定溫 · 度下之最大可獲得R.H·%低之R.H·%進行。例如，低於最大 . 可獲得R.H·% 40% -50%，在熱熟化溫度下，於空氣中，已發現會改良藉由本發明方法製成之工具於潮濕條件下之操作。 -13 - (10)1242597 包含濕於是形成 23至約36 及研磨物至約16小使樹脂成包含濕，例如在樹脂成份氣層係存度，及整可存在於 100°C之時 %程度。於包含: 封室中，行。該已二氧化後酸鹽、醋 ° 其亦可在密封用能夠於性分子篩金屬鹽與 '氣s可於整個酚系樹脂成份聚合期間存在，研磨物件。亦可存在較少時μ。例如，對於採用寺又…、化循％以達成酚系樹脂成份之聚合反應件之形成而言，包含濕度之氣層可個別提供約5 時：其可被提供低達在最大熟化溫度下經採用以份熟化期間之35%。又轧層严可在以熱方式熟化生坯物體之前存在預熱期間’及/或從起始熟化溫度加熱至使酚系 «化之溫度期間。較佳方法為其中包含濕度之在於整個孰化倨$ a 士 .^ …、盾衣中，思即從室溫至最後熟化溫 =後熟化溫度期i再者，包含濕度之氣層亦 Η !物件足冷卻㈣，例如在使烘箱溫度降至約間内。於熟化循環之不同階段下，可採用不同,Η 澡度之氣層中，使齡系樹脂成於熟化之前被引進該室中之已知量之水可進一步包含經溶解及/或經落解之金屬鹽，例酸鹽、金屬氫氧化㉗、金屬錯乙含含水之酚性可溶酚醛樹脂 ^中產生包含濕度-氣層之其他巧溫下釋出水之吸附劑，例如科水合矽石、水合氧化鋁金屬錯合物，亦可被裝在密封份熱熟化，可在知量之水存在下之氣體’例如氨如金屬卣化物、合物及其他化合 ‘丙烯酸系樹脂等技術，包括例如水合）弗石、水吸等。含有結合水室中，以在熱熟 -14-

1242597 (ii) 期間產生包含濕度之氣層。於包含濕度之氣層中，以熱方式使紛系樹脂成份熟化，亦可經由將水蒸汽導引至自給室中進行。例如，熟化箱或熱壓鍋可具有注射活蒸汽用之導管。於本文中使用之’’活蒸汽’’，係指來自熟化室外部之水蒸汽來源之水蒸汽，例如來自蒸氣發生器。在一項實例中，係將此室密封，並在輕微内部壓力下操作，例如在大氣壓至約低於2磅/平方英吋表壓（psig)之範圍内。該室亦可具有用以使水蒸汽再循環之裝置，以促進整個室中之均勾濕度。用以使水蒸汽再循環之適當裝置，包括泵、送風機、冷凝器、折流板/管件，及其他此項技藝中已知者。該室可為例如在電烘箱中之室，使得能夠在高濕度環境中熟化，而不會干擾電烘箱之性能，並保護以防止對電路系統之傷害。例如，該室可裝有多孔板，以均勻地分散水蒸汽。其可具有可調節氣閘在排廢管線上，以控制室内部之空氣轉換，空氣進入用之入口，及熱電偶與濕度感測器及可控制水蒸汽進入閥之引進。可採用足夠大之水蒸汽室，以使全尺寸之有機砂輪熟化，例如具有高達860毫米（mm) 直徑。於一項具體實施例中，活蒸汽係單獨採用或併用其他此項技藝中已知之技術，以將·生坯物體加熱，例如達最後熟化溫度或低於最後熟化溫度之溫度。活蒸汽可在圍繞砂輪周圍之空氣溫度達到至少80°C後，施加至生坯物體，藉以在起始溫度激升期間，使水蒸汽在室壁上之凝結降至最低 1242597

(12) 。離開排放管線之水蒸汽，係為大約11(rc溫度，並施加外部熱’以提升熟化環境之溫度至最後均熱溫度。在包含濕度之氣層中，使酚系樹脂成份熱熟化，亦可在濕度控制烘箱中進行。濕度控制烘箱之適當實例，係描述於例如M· Grande，’’程序加熱，，第22-24頁（2〇〇〇年*月）。可採用 #與祭水注射兩者。蒸汽注射濕度控制烘箱為較佳。適當商用濕度控制烘箱，可市購得自Despatch工業（M腿哪此，刪) 。商用濕度烘箱-般具有供可在烘箱操作溫度下獲得之最大R.H·%所要之形態。由於生述物體係接觸或曝露至該氣層，意即其表面並未被包覆於水不可透過之薄膜中，_化氣層中之水可循環進出生坯物體’且在其加熱與均熱期間發生之反應產物可逃逸卜被捕獲在最後完成之物件中之反應產物，例如氣，當與在藉由包覆所製成之物件中所發現之量比較時，並量

係被降低。用以度量研磨物件中氨含量之方法，為在epa 方法351.3中所述之總Kjddahl氮（TKN)方法。於-項具體實施例中，藉由本發明方法製成之研磨物件，例如研磨砂輪，具有大於57%之強度保留率。於另—項具體貫犯例中，氨係存在於藉由本發明方法製成之物件中，其量係低於50 ppm。在一項較佳具體實施例中…係採用本發明之方法，以製造具有開孔結構之研磨砂輪。一般而纟，此種砂輪係具有開口孔隙度範圍較佳為約20至約40體積百分比，且視情況為2至約60體積百分比。 -16- 1242597 (13) 在不受本發明化學機制之住饪何特定解釋所束縛下，咸仏水分子會瓦解有機矽化合 ^ 又—邵份官能基對顆粒表面之附著同時田下冑份有機矽化合物，結合至磨料顆粒之表面。例％，在胺基官能性衫烷之情況中，水之存在會釋放矽烷之胺基末端。在熟化期 /、月間，胺基（-NH2)係與酚系樹脂之經基（-0H)反應，於是在磨料 ®村顆粒與有機黏合材之間提供強界面。再者’在熟化期間添加水，亦可私、人、万可對於可溶酚醛樹脂之交聯作用之平衡反應具有作用。咸作咏水足存在可抑制交聯反應達某種程度，於是提供其他自由辦、、田.怒丨疋基嫂基（例如-CH2〇H) ，可用於與胺基料反應、，例如胺基丙基n 漆樹脂之情況中，咸信水會催化六甲四胺之水解作用：：對於六甲四胺與酚醛清漆樹脂間之交聯反應，是必要°。廷 ’而造成增加之交聯密度。咸信I有辩二序、· ，、百増加乂聯密度之酚趁清漆樹脂，可較不容易受到水攻擊。此外，咸信氨在藉由本發明方法所製成砂輪中之含量係大為降低，且因而這亦會造成增加之砂輪壽命，以及=2 持續之冷卻劑溶液。氨為酚醛清漆熟化反應之副產物^ 2 係於樹脂熟化程序期間產生。氨係有害於濕磨，因其會^ 升冷卻劑溶液之pH值，其接著係藉由加速樹脂/磨料二^ 之水解崩潰，促進砂輪降解_，而造成降低之砂輪壽命j 密閉環境中使砂輪熟化之習用方法，例如包覆於薄^中在當砂輪被熟化時，會造成氨被捕獲在並中。八γ 在本又所述之方法中，熟化係在開放環境中，意即生坯物體係曝露至熟 -17- 1242597 (14)

化氣層中，因此當砂輪硬化時，允許氨氣自其蒸發離開。實施方式本發明係進一步藉下述實例說明，其並不意欲成為限制。實例1 使用得自Saint-Gobain陶瓷：與塑膠公司（Worcester，MA)，被稱為 ’’38A”之磨料顆粒，製備十一個對照試樣。此磨料顆粒為白色、易碎剛鋁石，已知當使用於濕磨方法時，具有不良強度保留率。胺基丙基三乙氧基石夕燒係得自Witco公司（Greenwich， CT)。液態酚樹脂（LPR)係得自 Oxychem-Durez (Buffalo, NY)。採用兩種乾燥驗樹脂黏合材A與B，得自Oxychem-Durez (Buffalo, NY) ，其含有9%六甲四胺。將兩種樹脂以癸醇（TDA) (20立方公分/磅乾樹脂）潤濕，以控制粉塵。黏合材A與黏合材B兩者具有中等流動性與中等分子量。個別採用規格# 1A與# 1B之黏合材A與黏合材B，·具有下列組成與性質：

黏合材A規格#1A 1 ' » \ 重量（克）或體積（立方公分）磨料，氧化鋁60粒度（406微米） 455.8 克胺基丙基三乙氧基矽烷， 2% (v/v)於中水 8立方公分 LPR 8.6克黏合材A(經橡膠改質之酚樹脂）* 34.5 克癸醇（TDA) ' 20立方公分/磅樹脂性質數值試樣密度 2.249克/立方公分試樣等級與結構 1-6

1242597 (15) 〇xychem_Durez 29-717，經橡膠改質（丨8%腈橡膠）之酚樹脂含有7·5%六亞甲基四胺（六甲四胺（HEXA)) 黏合材Β規格#1Β 成份重量（克）或體積丄主__歹今分）一磨料，氧化鋁60粒度（406微米） 455·8 克 __„ .......... 胺基丙基三乙氧基碎燒， 2% (v/v)於水中 8立方公分 LPR 8.6克黏合材B (未經改質之酚樹脂）* 34.5 克 TDA 20立方公分/磅樹脂性質數值試樣舍度 2·249克/立方公分試樣等級與結構 1-6 * Oxychem-Durez 29-346，未經改質之龄樹脂，含有9%六亞甲基四胺（六甲四胺（HEXA))

將混料模製成無論是棒狀物或試驗砂輪。試驗棒狀物之尺寸為 4.0，，（101.60 毫米）X 1.0”（25.40 毫米）X 〇·5" (12.70 毫米）。試驗砂輪為 5.125" (130.175 毫米）χ1·0”（25.40 毫米）χ〇·4，，（10·16 毫米）。使用74.8克之混料重量，以製造經模製之試驗棒。為模擬包覆，如在頒予Rowse等人之美國專利案號3,323,885 中所述者，將試樣物件置於容器中，並在模製後及在加熱之前，將此容器以紙帶密封·。在以熱方式熟化齡系樹脂成份之前，未添加水至容器中。經由可控制地增加溫度’從室溫主160 C，並在160°C下保持10小時，使生坯對照試樣在烘箱中熟化。 -19- 1242597

(16) 撓曲強度度量（ASTM D790-91)係使用三點彎曲試驗及2”跨距與0.Γ /分鐘十字頭速度進行。各試樣之乾與濕強度係經由對各試樣收集總共6至8個數據點而測得。在表1中報告之數據，係為平均撓曲強度（σ)，及相應之標準偏差s.d.。十一個試樣之各別結果，及十一個試樣之平均結果，係示於表1中。表1 對照試樣之濕與乾撓曲強度 # 平均乾強度σ (MPa) s.d. 平均濕強度σ (MPa) s.d. 濕強度保留率 % s.d. 1 35.1 1.1 13.3 0.6 37.9 5.5 2 41 1.6 21.1 0.5 51.5 4.6 3 30.3 2 15 0.5 49.5 7.4 4 32 1.3 17 0.8 53.1 6.2 5 35.9 2.4 13 0.5 36.2 7.7 6 32.2 1.3 17 0.8 52.8 6.2 7 35.1 2.3 12.5 0.8 35.6 9.2 8 35.4 2.5 15 0.4 42.4 7.5 9 38.7 2.4 12.9 0.3 33.3 6.6 10 34.8 1.6 13 1 37.4 9.0 11 35.9 2.4 13' 0.5 36.2 7.7 平均 35.1 1.9 14.8 0.6 42.4 7.1 實例2

將按實例1中所述製成之生坯試驗棒，安置在密封容器 -20- 1242597 (17) 中，於10、25及75立方公分（cm3或cc)水存在下。將水添加至小金屬淺盤中，並置於容器底部。將試驗棒置於水盤上方之固體陶瓷棉絮上。水蒸汽之汽化於整個容器中，可容易地在熟化期間達成。在熟化期間，水濃度（水蒸汽之分壓）對於濕強度之作用，係在熟化期間，藉由調整容器中之水體積進行評估。以得自試驗棒之結果為基礎，使用足量水以使濕強度達到最大程度。熟化條件係與實例1中所述相同，惟水份係存在於整個熟化作用中。根據本發明製成之試樣，在不同程度水濃度下之乾與濕撓曲強度，以及強度保留率百分比，係示於下表2中。比較數據係由在表1中報告之試樣#2、3、6及11提供，其係在未添加水之下熟化。表2 水濃度（水蒸汽分壓）對於濕撓曲強度之作用試樣變異乾強度 σ (MPa) s.d. 濕強度 σ (MPa) s.d. 濕強度保留率 % s.d. 1 試樣#2 41 1.6 21.1 0.5 51.5 4.6 10 cc H20 37.8 1.5 25.3 1.3 66.9 6.5 試樣3 30 2 15 0.5 50.0 7.5 25 cc H2 0 33.1 2.3 30.9 1 93.4 7.7 試樣#6 32 1.3 17 0.8 53.1 6.2 25 cc H2 0 33.7 1.3 30.3 0.9 89.9 4.9 試樣#11 35.9 2.4 13 0.5 36.2 7.7 75 cc H2 0 35.9 1.5 33.9 1.2 94.4 5.5 -21 - 1242597 (18)

實例3 濕度之作用亦在一大氣壓力下，於熟化期間，經由引進水蒸汽至烘箱中進行研究。製備此等試樣之配方，係報告於實例1中，其中規格# 1A 係使用經橡膠改質之酚樹脂，而規格# 1B係使用未改質之酚樹脂。將具有實例1中所述組成之生坯試驗棒，置於金屬網上，並懸掛於水上方，水係置於10加侖未加壓罐式反應器之底部中。將含有試驗棒與約1.5加侖水之經排氣、加蓋容器，置於烘箱中供熟化。濕度係存在於整個循環中。溫度與延續時間係如實例1中所述，惟在熟化之後，殘留水仍然留在淺盤中，這表示水飽和之大氣係在整個熟化中達成，包括在最後熟化溫度下之均熱（水耗竭不會發生在熟化循環期間）。結果係示於表3中，並與表1中所示之試樣1至11之平均作比較。表3 大氣水份（水蒸汽）對於濕撓曲強度之作用： 1大氣壓（未加壓之罐式反應器）水份所引致熟化之作用對樹脂類型乾強度 a (MPa) _ s.d. 濕強度 a (MPa) s.d. 濕強度保留率％ s.d. 未添加水份之對照物（得自表1) 35.1 1.9 14.8 0.6 42.4 7.1 濕度熟化黏合材A，試樣# 1A 29.4 1.1 28.8 2 98.0 7.9 1242597 (19) 濕度熟化黏合材Β， 29.5 1.7 26.7 1.7 90.5 8.6 試樣#1Β 實例4 熟化期間之％ RH以及濕度控制之延續時間，係使用6-3/16π X 3-3/8”之試驗短棒進行研究。生坯短棒係按實例1中所述，採用實例1中所述之經橡膠改質之乾燥樹脂（黏合材A) 製成。對照試樣係按實例1中所述製成。使十七個生坯試樣於濕氣存在下，在1大氣壓力下，於Despatch工業公司（Minneapolis，MN) 製造之Despatch 519型環境室中熟化。應注意的是，在高溫下，R.H.值係作為高於100°C溫度之函數，以指數方式下降。因此，作為設定點使用之％ R.H. 值，當溫度上升高於l〇〇°C時，並未在整個熟化循環中達成。例如，相對濕度百分比在160°C下，從90%下降至15%，即使採用90%之設定點亦然。作為溫度函數之最大可達β成 R.H.值，係報告於表4Α中，關於大於純水沸點（l〇〇°C )之溫度。此等數值係為理論的，且係以整個溫度範圍之水蒸氣壓為基礎計算而得。水蒸汽表可參閱CRC化學與物理學手冊，第76卷，第6-15頁， CRC出版社，Boca Raton，FL。其代表下表4A之最初第3欄。表4A 中之第4欄（RH，％ )係以下列關係式為基礎計算而得： ^^(p/Po)^ !〇〇% il RH = l/p〇x 100% 其中ρ為系統壓力（假定為1大氣壓），而Ρ〇為水在特足溫度下之蒸氣壓（此數值係報告於表之第3欄中）° 烘箱之濕度分佈形態係隨著溫度而改變。於洪箱中’可 -23- 1242597 (20)

在特定溫度下獲得之最大R.H·，可參閱烘箱溫度/濕度分佈形態表。

表4A 作為溫度之函數之理論最大相對濕度 (以水在溫度T下之蒸氣壓為基礎計算而得）溫度（°c) p0(kPa) P〇 (atm) RH (%) 100.00 101.32 1.00 100.00 105.00 120.79 1.19 83.89 110.00 143.24 1.41 70.74 115.00 169.02 1.67 59.95 120.00 198.48 1.96 51.05 125.00 232.01 2.29 43.67 130.00 270.02 2.66 37.53 135.00 312.93 3.09 32.38 140.00 361.19 3.56 28.05 145.00 415.29 4.10 24.40 150.00 475.72 4.69 21.30 155.00 542.99 5.36 18.66 160.00 617.66 6.10 16.40 165.00 700.29 6.91 14.47 170.00 791.47 7.81 12.80 175.00 891.80 8.80 11.36 180.00 1001.90 9.89 10.11 進行此等實驗，係藉由無論是改變相對濕度且保持濕度，歷經整個熟化循環，或藉由改變試樣在熟化期間曝露至最大濕度之時間長度。試樣曝露至濕度之時間長度範圍，係從5小時至高達15小時，歷經整個熟化循環。在實驗中，其中90% R.H.最大濕度之設定點，係在系統中獲得，歷經所指定之延續時間。數據係報告於表4B與4C中。 -24- 1242597 (21)

表4B 在烘烤循環期間，於恒定相對濕度下（於特定溫度下可獲得之最大值*)，濕度控制之延續時間對於濕撓曲強度之作用於度，濕中/ 箱度烘溫等箱此烘在閱〇參變可改，而.H. 度U 最著“ 隨、係得獲態W 可〇形 Α度態V: f、足佈 Γ特分操作# 試樣條時間 (小時）件溫度 °C %循環乾強度 (MPa) 濕強度 (MPa) %被保留之強度 1 5 135 33 33.2 11.3 34 2 5.6 140 100 28.6 17.5 61 3 6 120 35 27.6 13.8 50 4 7,5 135 40 29.5 17 58 5 7.5 160 50 32.2 18.6 58 6 11 160 75 31.9 19.8 62 7 14 160 93 13.3 9.2 69 8 15 160 100 29.7 22.3 75 9 23 160 100 29.3 21.2 72 對照物 160 32.9 11.6 35 -25-

1242597 (22)

表4C 對整個烘烤循環使用濕度控制，相對濕度百分比對於濕撓曲強度（於特定溫度下可獲得之最大值1)之作用操作# 試樣條時間件溫度 % 循環濕度設定點1 乾強度 (MPa) 濕強度 (MPa) %被保留之強度 1 15h 160 100 30 28.3 7.5 27 2 15h 160 100 40 32.1 11.5 36 3 15h 160 100 50 29 12.6 43 4 15h 160 100 60 31.5 18.6 59 5 15 h 160 100 75 28.6 20.2 71 6 15h 160 100 90 29.7 22.3 75 7 15h 170 100 90 20.9 14.2 68 對照物 160 32.9 11.6 35 -26- 1 濕度分佈形態係隨著溫度而改變。在此等烘箱中，於特定溫度下可獲得之最大R.H.，可參閱烘箱溫度/濕度分佈形態表。結果顯示相對濕度與曝露至濕度之延續時間，當增加時，會造成經改良之性質。最適宜條件係在烘箱中對特定溫度可獲得之最高濕度下，歷經熟化循環之延續時間。在最佳化條件下熟化之試樣之濕撓曲強度度量值，係大於對照試樣之濕強度兩倍。實例5 標準砂輪係被模製成5.125”（130.175毫米）X 0.40”（10.16毫米）X 1.0·’（25.4毫米），提供最後完成之尺寸為5.0"(127.00毫米）x 1242597 (23)

0.200”（5.08毫米）χ [25 (31.75毫米）^此等砂輪係採用顆粒、矽燒、可〉谷紛酸樹脂及實例1中所述之乾燥黏合材製k 兩種經測試之試樣ft 3 A與# 4A，具有下文所示之組成與性質：

黏合材A，試樣#3A ------- """" " '—________ 成份重量（克）或體積（立方公分）磨料’氧化鋁60粒度（406微米） 455.8 克胺基丙基三乙氧基矽烷， 2% (v/v)於水中 8立方公分 LPR 8·6 克 ---------——-----— 黏合材A(經橡膠改質之酚樹脂） 34.5 克 ----- TDA 20立方公分/畴樹脂性質數值 _ ------------- 砂輪密度 2.249克/立方公分 _ --_----------- 砂輪等級與結構 1-6 ---- ————---— 组成體積％ __ 磨料 52 黏合材 30 孔隙度 - 18 -27- 1242597 (24)

黏合材A，試樣#4A

成份重量（克）或體積（立方公分）磨料，氧化鋁60粒度（406微米）449.4克胺基丙基三乙氧基矽烷 2% (v/v)於水中 9立方公分

LPR 9.9克黏合材A (經橡膠改質之酚樹脂）39.7克

TDA 20立方公分/碎樹脂

砂輪係經由可控制地增加之 < /皿度，從罜溫至16(rc，熟化1〇小時。將標準砂輪堆積在個別是棉絮上，並密封在容器中，典而添加水，且於乾燥條件无、化。此等砂輪A勒昭砂輪。將已經濕度熟化（汽蒸)之生切】 -輪為對一輪 # ^ H Φ ^ ^ '栗」汐輪，在含有0·25升水之密封合為中杈製後，安置於個洚下，、，為、斗、却，丨释上，以評估在高相對濕度下，以熱万式熟化砂輪之作用。 -28、 1242597

(25) 最初水飽和之砂輪，係在熟化之前，藉由浸泡在水中而飽和（大約10重量％水/砂輪重量），並安置在開放棉絮上，置於烘箱中，以評估僅在熟化循環之早期階段期間，高濕度之作用。未添加其他水，且熱熟化係於濕度不存在下。表面研磨試驗係在下文所示之機械設立條件下進行，其中F.P.M.表示每分鐘之呎數。機械 Brown & Sharpe表面磨光機砂輪速度 5730 R.P.M. (7500 S.F.P.M.) 機台橫越 50F.RM.(15240 毫米 / 分鐘）單元橫向進給 0.180 IN 單元/總向下進給 1.0毫米/ 50毫米54340鋼被移除 2.0毫米/ 50毫米4340鋼被移除預磨 1.0毫米/ 30毫米4340鋼被移除 2.0毫米/ 30毫米4340鋼被移除材料類型 4340 鋼洛氏硬度 48 Rc 金剛石點修整器 0.025毫米修整深度冷卻劑 Master Chemical Trim SC210 半合成， 5%，於水中砂輪係在剛製成時及在冷卻劑中浸泡兩天之後進行測試，以模擬在研磨期間長期曝露於冷卻劑中，及評估試驗砂輪之防水性質。經濕度熟化砂輪、標準砂輪及最初水飽和砂輪之結果，係示於表5A中（MMR表示材料移除速率）。標準與經濕度熟化砂輪之Hioki功率數據，係示於表5B中。表面研磨數據顯示，藉由本發明方法製成之試驗砂輪具有經改良之G-比例保留率高達90%。此外，此等砂輪在此研磨 1242597

(26) 程序早期，即達成穩定狀態研磨條件。

表5A 使用白色熔凝剛鋁石磨料，在曝露於水系冷卻劑之前與之後（於冷卻劑中浸泡2天），於G-比例上之保留率百分比低MRR (0.025毫米(0.001”）進輪速率）高MMR (0.051毫米(0.002”）進輪速率）熟化變異1 試樣 #3Α(Ι-級） #4Α(Κ'級） #3Α(Ι-級） #4Α(Κ'級）標準 67.8 54.3 53.7 41.9 濕度熟化 89.1 87.3 92.6 86.3 最初水飽和 57.1 55.2 44.8 42.2

表5B 黏合材A-型砂輪在表面研磨試驗中之Hioki功率（kWh) 低MRR (0.025毫米進輪）高MRR (0.051毫米進輪）熟化變異 i試樣# — #3A(I-級） #4A(K'級） #3A(I-級） #4A (K'級）標準 0.0615 0.0729 0.0288 0.0382 濕度熟化 0.0549 0.0646 0.0314 0.0327 最初水飽和 0.540 0.0689 0.0299 0.0346 實例6 在有機黏合磨料產物中使用特製加有晶種之凝膠（SG)氧化鋁磨料，係在表面槽缝研磨中進行研究。採用特製（經燒結）加有晶種之溶膠凝膠α氧化鋁顆粒與38A剛鋁石顆粒之30/70重量比之摻合物（兩者皆得自Saint-Gobain陶瓷與塑膠公司），以形成標準砂輪。將使用習用技術熟化之砂輪， -30- 1242597 (27) 對使用實例2中所述之濕度控制烘烤循環熟化之砂輪進行評估。試樣係按下述製成：

黏合材A，試樣#5A 成份重量（克）或體積（立方公分）磨料，加有晶種之凝膠60粒度（406微米） 487.1 克胺基丙基三乙氧基矽烷， 6% (v/v)於水中 9立方公分磨料，38A剛鋁石60粒度 (406微米） 115L2 克胺基丙基三乙氧基矽烷， 2% (v/V)於水中 20立方公分 LPR 21.1 克黏合材A(經橡膠改質之酚樹脂） 84.5 克 TDA 20立方公分/磅樹脂性質數值砂輪密度 2.178克/立方公分砂輪等級與結構 D-6 组成體積磨料 52 黏合材 10.3 孔隙度 37.7 1242597

(28)

黏合材A，試樣#6A 成份重量（克）或體積（立方公分）磨料，加有晶種之凝膠60粒度（406微米） 487.1 克胺基丙基二乙氧基碎5 6% (v/v)於水中 9立方公分磨料，38A剛鋁石60粒度 (406微米） 1151.2 克胺基丙基三乙氧基矽烷， 2% (v/v)於水中 20立方公分 LPR 26.7 克 TDA 20立方公分/镑樹脂黏合材A(經橡膠改質之酚樹脂） 106.6 克性質數值砂輪密度 2.213克/立方公分砂輪等級與結構 G-6 组成體積％磨料 52 黏合材 13 孔隙度 35 經模製之砂輪尺寸為5.125 (130.175毫米）x0.373 (9.47毫米）x Γ (25.40毫米）。最後完成之砂輪尺寸為5Π (127.00毫米）x

1242597 (29) 0·25 (6.35 毫米）χ 1·25”（31.75 毫米），以供試驗。砂輪係在剛製成時，及在2天浸泡於冷卻劑中之後進行測試，以模擬冷卻劑（Master Chemical Trim SC210半合成冷卻劑，在5%水中使用）對於黏合磨料產物降解之長期作用。砂輪係在下文所示之機械設立條件下測試。機械 Brown & Sharpe表面磨光機砂輪速度 5730 R.P.M. (7500 S.F.P.M.) 機台橫越 50 F.RM· (15240 毫米 / 分鐘）單元橫向進給 0.180 IN 單元/總向下進給 1.0毫米/ 50毫米54340鋼被移除 2.0毫米/ 50毫米4340鋼被移除預磨 1.0毫米/ 30毫米4340鋼被移除 2.0毫米/ 30毫米4340鋼被移除材料類型 4340 鋼洛氏硬度 48 Rc 金剛石點修整器 0.025毫米修整深度冷卻劑 Master Chemical Trim SC210 半合成， 5%，在水中

此試驗之結果係報告於表6A與6B中。此等結果顯示，在濕度所引致熱熟化條件下處理之砂輪，於表面研磨中之性能超出標準產物達大於50%。在曝露於冷卻劑後之G-比例保留率，於不同研磨條件下，在硬與軟級中，係接近或大於90%。說明標準砂輪與在包含濕度之氣層中以熱方式熟化砂輪之功率數據，係在相同功率體系中操作。 -33- 1242597 (30)

表6A 使用加有晶種之溶膠凝膠（SG)氧化鋁磨料顆粒’在曝露於水系冷卻劑之前與之後（於冷卻劑中浸泡2天）之比例保留率百分比低MRR (0.025毫米進輪）高MRR (0.051毫米進輪）熟化變異i 試樣# — #5A(D-級） #6A (G'級） #5A(D'級） #6A(G-級）標準 59.0 62.4 64.5 66.5 濕度熟化 93.7 90.6 89.5 92.7

表6B 黏合材A-型砂輪在表面研磨試驗中之Hioki功率（kWh) 低MRR (0.025毫米進輪）高MRR (0.051毫米進輪）熟化變異i 試樣# — #5A(D'級） #6A(G'級） #5A(D'級） #6A(G'級）標準 0.0251 0.0431 0.0127 0.0214 濕度熟化 0.0194 0.029 0.0096 --—- 0.0174 實例7 製成一系列5”（127.00亳米）X 2”（50.8毫米）x h5”（38·ι〇毫米）杯形砂輪，以在垂直梭研磨機·上進行廣面積接觸表面研磨。供此試驗採用之黏合材系統，係示於下文： •34- 1242597

(31)

黏合材C 成份重量％使用於黏合材A中之橡膠改質之樹脂 42.73 螢石（氟化鈣） 33.17 泡狀富链紅柱石 24.10 呈不同等級（H，J，L)之三種不同砂輪規格，全部包含此乾燥黏合材，係被製成且其係描述於下文。

黏合材C，試樣#1C

成份重量磅（公斤）經矽烷預處理之38A剛鋁石磨料，60粒度（406微米） 30.52 (13.8) LPR 0.48 (0.22) 黏合材C 4.00(1.81) 性質數值砂輪密度 2.0836克/立方公分砂輪等級與結構 H-9 組成體積％磨料 46 黏合材 20.1 孔隙度 33.9 -35- 1242597 (32)

黏合材C，試樣#2C 成份重量磅（公斤）經矽烷預處理之38A剛鋁石磨料，60粒度（406微米） 30.08 (13.60) LPR 0.52 (0.24) 黏合材C 4.40 (2.00) 性質數值砂輪密度 2.1141克/立方公分砂輪等級與結構 J-9 組成體積％磨料 46 黏合材 22.4 孔隙度 31.6 -36- 1242597 (33)

實例5C，黏合材C,試樣#3C 成份重量磅（公斤）經矽烷預處理之38Α剛鋁石磨料，60粒度（406微米） 29.60 (13.42) LPR 0.57 (0.26) 黏合材C 4.83 (2.19) 性質數值砂輪密度 2.1486克/立方公分砂輪等級與結構 L-9 組成體積％磨料 46 黏合材 25.0 孔隙度 29.0

砂輪係使用無論是實例1中所述之標準（習用）熟化循環 φ ，或實例2中所述之濕度控制熟化循環進行熟化。砂輪係在剛製成時，及在冷卻劑中浸泡5天之後測試，以模擬在黏合磨料產物上之冷卻劑降解之長期作用，使用機械設立條件，進行下文所示之廣接觸面積研磨，其中R.P.M· 表示每分鐘之轉數，S.F.P.M.表示每分鐘之平方呎： ’ 機械類型垂直梭砂輪速度 4202 R.P.M. (5500 S.F.P.M.) 工作速度 8 R.P.M. (0.5 M.P.H.) -37- 1242597 (34) 進給速率 0.0015 I.P.R. 0.0027 I.P.R. 發出火花 3秒預磨 1-5分鐘材料類型 AISI1070 洛氏硬度 <24-26 Rc 冷卻劑 Trim Clear，2% 於水中其結果係示於下文表7A與7B中。

表7A 在廣接觸面積研磨中，曝露於水系冷卻劑之前與之後（於冷卻劑中浸泡5天）之G-比例保留率百分比熟化變異i 低MRR (0.038毫米（0.0015”）進輪速率）高MRR (0.069毫米(0·0027π)進輪速率）試樣 #1C #2C #3C #ic #2C #3C #-> Η-級 J-級 L-級 Η-級 J-級 L-級標準 63.6 59.7 65.7 64.0 61.8 66.7 濕度熟化 100.0 100.0 97.5 100.0 100.0 98.0

表7B 黏合材C-型試驗砂輪在接觸表面研磨試驗之廣面積中之平均功率（k\V) 熟化變異i 低MRR (0.038毫米(0.0015π)進輪速率） rij MRR (0.069毫米(0.0027”）進輪速率）試樣 #1C #2C #3C #1C #2C #3C Η-級 J-級 L-級 Η-級 J'級 L-級標準 6.11 7.08 7.90 6.86 8.20 8.72 濕度熟化 5.59 7.23 10.6 6.04 7.83 9.02 1242597 (35) 在表7A與7B中之結果明白地顯示，在高濕度條件（90%，在95°C下，至15%，在160°C下）下熟化之黏合磨料產物，在圓盤研磨應用中，展現對於被冷卻劑降解之強抵抗性。上文所示之數據顯示100%之G-比例保留率可使用根據本發明處理之酚性樹脂黏合磨料產物達成。以G-比例保留值為基準，預期自此等產物所形成之砂輪壽命增加40%。實例8

使藉由本發明方法製成之砂輪接受爆裂測試。所使用之規格係示於下文。

黏合材A，試樣#7A 成份重量磅（公斤）經矽烷預處理之38A剛鋁石磨料，24粒度（1035微米） 78.61 (35.65) LPR 1.01 (0.46) 黏合材A 4.04 (1.83) 性質數值砂輪密度 2.186克/立方公分砂輪等級與結構 D-6 組成體積％磨料 52 黏合材 10.3 孔隙度 37.7 •39- 1242597 (36)

黏合材C，試樣#4C 成份重量磅（公斤）經矽烷預處理之38A剛鋁石磨料，24粒度（1035微米） 37.51 (17.01) LPR 0.31 (0.14) 黏合材C 2.18 (0.99) 性質數值砂輪密度 2.191克/立方公分砂輪等級與結構 D-6 組成體積％磨料 50 黏合材 12.5 孔隙度 37.5 使用濕爆裂強度標準評定砂輪等級之程序爆裂試驗砂輪（12”（304.79毫米）X Γ (25.4毫米）X 4”（101.60毫米）) 係在實例7與1中個別描述之黏合材C與黏合材A中製成。使用軟級及粗粒度，以試驗濕爆裂強度。此等試驗係使用已知具有不良濕強度之38A磨料，在黏合材C與黏合材A兩者中施行。關於表面研磨應用之試驗規格為黏合材A、試樣#7A，而關於圓盤研磨應用，為黏合材C、試樣#4C。標準產物係藉上述習用包覆製成。最低評定等級速度與濕爆裂數據，係示於表8中。 -40- 1242597

(37) 對於表面研磨規格，係於實驗產物中發現濕爆裂速度上之35%增加，勝過標準產物。在圓盤研磨中，於濕爆裂速度上之9%增加，係發現於以熱方式在包含濕度之氣層中熟化之砂輪中，勝過標準砂輪。表8 關於表面與圓盤研磨規格之濕爆裂數據與最低評定等級速度標準產物濕度熟化黏合材/ 操作最低評標準爆標準爆爆裂爆裂試樣# 速度定等級裂速度裂速度速度速度 (SFPM) 速度1 (rpm) (SFPM) (rpm) (SFPM) 黏合材A，試樣#7A 9500 16765 4000 12575 5375 16900 黏合材C，試樣#4C 6000 10588 3425 10770 3735 11740 1 僅測試潮濕情況。評定等級速度=(操作速度X 1.5)/0.85 實例9 標準試樣及在包含濕度之氣層中以熱方式熟化之試樣兩者，係根據實例5中所述之程序製成（黏合材A，試樣#3A與4A) 。將所形成之試樣置於加壓萃取容器（熱壓鍋）中，使用水自試樣中萃取氨。將熱壓鍋移離烘箱，並在打開反應器之前進行驟冷。在所形成含水萃取物中之氨含量，係使用EPA 方法351.3，分析總Kjeldahl氮（TKN)。其結果係示於表9中。 1242597

(38) 表9 藉標準方法熟化試樣對濕度熟化試樣之氨分析之結果氨濃度試樣#3A標準熟化 103 試樣#3A濕度熟化 20 試樣#4A標準熟化 112 試樣#4A濕度熟化 21 氨濃度係以毫克/升（ppm)報告。其表示在經控制體積之水（1000立方公分）中，自1000克砂輪片段萃取之氨量。雖然本發明已參考其較佳具體實施例特別地加以說明與描述，但熟諳此藝者應明瞭的是，於形式與細節上之各種改變，在未偏離藉由隨文所附申請專利範圍所涵蓋之本發明範圍下，均可於其中施行。

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Claims

—1242597 =丨^〇^^092號專利申請案 ….讀j專利範圍替換本(93年12月）旱月HI | 拾、申請專利範圍 1· 一種製造以有機方式黏合研磨物件之方、去步驟： a) b) c) 樹生其包合併磨料顆粒成份、酚系樹脂成 77久哥機秒模製已合併之成份；在包含濕度之氣層中，以熱方式熟化該酚系 ’其中該氣層係接觸已模製之成份，於是產方式黏合之研磨物件。 2.根據申請專利範圍第丨項之方法，其中磨料顆粒氧化鋁顆粒。、乂 3. 根據中請專利範圍第i項之方法，其中酚系樹脂括呈液體形式之酚系樹脂。曰 4. 根據申請專利範圍第丨項之方法，其中酚系樹脂括可溶紛酸樹脂。 5·根據巾請專利範m第4項之方法，其中可溶紛駿溶於水中。 6.根據申請專利範圍第！項之方法，其中紛系樹脂括紛龜：清漆樹脂。 7·根據申請專利範圍第丨項之方法，其中磨料顆粒先與有機矽成份合併，以形成有機矽處理過之磨 ’然後與酚系樹脂成份合併。 8·根據申請專利範圍第7項之方法，其中有機矽處磨料顆粒係首先與呈液體形式之酚系樹脂，然後末形式之酚系樹脂合併。 82753-931227.doc 括以下份；脂成份以有機成份為成份包成份包樹脂係成份包成份係料顆粒理過之與呈粉

1242597 9. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中有機矽成份係先與酚系樹脂成份，然後與磨料顆粒合併。 10. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中熱熟化係在至少 15(TC之最後熟化溫度下。 11. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氣層進一步包含空氣。 12. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氣層進一步包含氨。 13. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中熱熟化係於水蒸汽存在下進行。 14. 根據申請專利範圍第1 3項之方法，其中熱熟化係於活蒸汽存在下進行。 15. 根據申請專利範圍第1 4項之方法，其中熱熟化係於腔室中進行，且水蒸汽係再循環經過該室。 16. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氣層係存在歷經至少5小時之時間。 17. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氣層係在以熱方式熟化酚系樹脂成份之前，接觸已合併之成份。 18. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中熱熟化係於被保持在超過大氣壓之壓力下之腔室中進行。 19. 一種研磨物件，其係藉由包括以下步騾之方法製成： a) 合併磨料顆粒成份、酚系樹脂成份及有機矽成份； b) 模製已合併之成份，以形成生坯物體；及 c) 在包含濕度之氣層中，以熱方式熟化該酚系樹脂成份 82753-931227.doc 1242597

，其中該氣層係接觸生坯物體，於是產生以有機方式黏合之研磨物件，該研磨物件具有氨含量低於5〇ppm 2〇·根據申請專利範圍第1 9項…，说奶叶穴丨先與有機矽成份，接著與酚系樹脂成份合併。 21·根據申請專利範圍第19項之研磨物件，其進—步包括藉由Kjeldahl氮氣分析，度量存在於砂輪+ 22 /輪中芡虱量之步驟。 •種研磨砂輪’其係藉由包括以下步驟之方法製成· :樹脂成份及有❹成份； )梃製已合併芡成份，以形成生坯物體；及 C)在包含濕度之氣層中，以熱方式孰、 ,其中該氣層係接觸生坯物體，於& ^ §7?系樹脂成份黏合之研磨物件，而其中；生以有機方式度保留率。 /輪具有大於57百分比之強 23·根據中請專利範圍第22項之研磨砂輪，係先與磨料顆粒成份合併， ^中有機矽成份 _ 形成有機於南顆粒，然後與酚系樹脂成份合併。矽處埋過之磨料 82753-931227.doc