BR0206822B1 - artigo abrasivo revestido, e, mÉtodos para produzir um artigo abrasivo revestido, e para abradar uma peÇa de trabalho. - Google Patents

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Description

"ARTIGO ABRASIVO REVESTIDO, E, MÉTODOS PARA PRODUZIRUM ARTIGO ABRASIVO REVESTIDO, E PARA ABRADAR UMA PEÇA DE TRABALHO"
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A invenção refere-se a artigos abrasivos contendo grafite.Muitas operações de lixamento utilizam um prato de prensapara aplicar pressão de cinta à peça de trabalho. Em muitos exemplos, apressão aplicada à cinta com o prato de prensa resulta em excessivo desgasteda cinta e placa, bem como excessiva geração de calor. Temperaturas maiselevadas podem danificar o cilindro, cinta de lixar e, finalmente, a peça detrabalho.
Em outro aspecto, os artigos abrasivos revestidos, tais comocintas de lixar, com freqüência geram eletricidade estática durante o uso naabrasão e acabamento da madeira e materiais semelhantes a madeira. Aeletricidade estática é gerada pela constante separação do produto abrasivo dapeça de trabalho, dos rolos motrizes da maquinaria, dos rolos loucos e daalmofada de suporte do produto abrasivo. Os problemas de carga elétricaestática tendem a ser mais pronunciados quando abradando uma peça detrabalho eletricamente isolante ou semi-isolante, por exemplo, peças detrabalho de madeira, plástico e mineral, bem como peças de trabalhorevestidas com material isolante.
A eletricidade estática pode causar, por exemplo, ignição departículas de serragem. A carga elétrica estática pode também fazer com que aserragem grude em várias superfícies (p. ex., o abrasivo revestido, a máquinade abrasão e a peça de madeira eletricamente isolante), o que pode tornar aserragem de remoção difícil pelo uso de sistemas de exaustão convencionais.
Várias tentativas foram feitas para reduzir a geração de cargaelétrica estática e melhorar a compatibilidade do prato de prensa durante asoperações de lixamento (p. ex., aplicar composições que incluam partículas degrafite ou carbono no lado do grão abrasivo de um artigo abrasivo e aplicarpartículas eletricamente condutivas ao forro de um artigo abrasivo revestido).Composições têm também sido aplicadas à superfície do prato de prensa a fimde minimizar o desgaste e melhorar a condutividade térmica do prato deprensa.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um aspecto, a invenção caracteriza uma composição quecompreende precursor de aglutinante, pelo menos cerca de 25%(preferivelmente, em ordem crescente de preferência, pelo menos cerca de 30%, pelo menos cerca de 35%, pelo menos cerca de 40%, pelo menos cercade 45%, pelo menos cerca de 50%, pelo menos cerca de 55%, pelo menoscerca de 60% ou pelo menos cerca de 65%) em peso de partículas de grafite,com base no teor total de sólidos da composição, e segundas partículas tendoum diâmetro médio não maior que cerca de 200 micrometros (isto é, o . tamanho médio de partícula da pluralidade de partículas não é maior quecerca de 200 micrometros), "tamanho de partícula" sendo a maior dimensãode uma partícula. Em algumas versões, as segundas partículas têm umdiâmetro de partícula não maior que cerca de 100 micrometros. Em umaversão, as segundas partículas estão presentes na composição em uma quantidade de pelo menos cerca de 5% em peso, com base no teor total desólidos da composição. Em algumas versões, as segundas partículas estãopresentes na composição em uma quantidade de pelo menos cerca de 10 %em peso, com base no teor total de sólidos da composição.
Em outra versão, as segundas partículas são selecionadas do grupo consistindo de carbonato de cálcio, negro de fumo, óxido de ferro,sílica, silicatos, argila, feldspato, mica, silicato de cálcio, metassilicato decálcio, aluminossilicato de sódio, silicato de sódio, sulfato de cálcio, sulfatode bário, sulfato de sódio, sulfato de alumínio sódio, sulfato de alumínio,gesso, vermiculita, triidrato de alumínio, óxido de alumínio, dióxido detitânio, criolita, quiolita, sulfito de metal e suas misturas. Em outras versões,as segundas partículas são selecionadas do grupo consistindo de carbonato decálcio, negro de fumo e suas misturas.
Em uma versão, o aglutinante inclui uma resina selecionada dogrupo consistindo de acrílico, acrilato, fenólico, epóxi, uretano, neopreno,melamina-formaldeido e suas combinações.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza uma composiçãocompreendendo um precursor de aglutinante selecionado do grupoconsistindo de acrílico, acrilato, fenólico, epóxi, melamina-formaldeido,uretano, neopreno e suas combinações e pelo menos 37% (preferivelmente emordem crescente de preferência, pelo menos cerca de 40%, pelo menos cercade 45%, pelo menos 50%, pelo menos cerca de 55%, pelo menos cerca de60% ou pelo menos cerca de 65%) em peso de partículas de grafite, com baseno teor total de sólidos da composição. Em uma versão, a composição incluium precursor de aglutinante acrílico e pelo menos 37 % em peso de partículasde grafite, com base no teor total de sólidos da composição.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um artigo abrasivoincluindo um suporte tendo uma primeira superfície principal e uma segundosuperfície principal oposta à primeira superfície principal, uma primeiracamada disposta sobre a primeira superfície principal do forro, a primeiracamada incluindo partículas abrasivas e aglutinante, e uma segunda camadadisposta sobre uma segunda superfície principal do forro, onde a segundacamada inclui uma composição de acordo com a presente invenção.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um método deproduzir um artigo abrasivo e o método incluindo revestir uma composiçãosobre a superfície de um suporte, a composição incluindo precursor deaglutinante, pelo menos cerca de 25% em peso de partículas de grafite,baseados no peso total da composição, e segundas partículas tendo umdiâmetro médio não maior que cerca de 200 micrometros. Em algumasversões, as segundas partículas têm um diâmetro de partícula não maior quecerca de 100 micrometros.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um método deproduzir um artigo abrasivo, o método incluindo revestir uma composiçãosobre a superfície de um suporte, a composição incluindo um precursor deaglutinante selecionado do grupo consistindo de acrílico, acrilato, fenólico,epóxi, melamina-formaldeído e suas combinações e pelo menos 37 % empeso de partículas de grafite baseados no peso total da composição.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um artigo que incluium substrato (p. ex., um prato de prensa) e uma composição disposta sobre osubstrato, a composição incluindo aglutinante, pelo menos cerca de 25 % empeso de partículas de grafite baseados no peso total (isto é, teor de sólidos) dacomposição e segundas partículas tendo um diâmetro médio não maior quecerca de 200 micrometros. Em algumas versões, as segundas partículas têmum diâmetro médio não maior que cerca de 100 micrometros.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um artigo que incluium substrato e uma composição disposta sobre o substrato, a composiçãoincluindo aglutinante acrílico e pelo menos 37 % em peso de partículas degrafite, baseados no peso total (isto é, teor de sólidos) da composição.
Em outro aspecto, a invenção caracteriza um método deabradar uma peça de trabalho, empregando um aparelho incluindo um pratode prensa e uma cinta sem fim, a cinta tendo uma primeira superfície principale uma segunda superfície principal oposta à primeira superfície principal, acinta incluindo um revestimento abrasivo disposto sobre a primeira superfícieprincipal da cinta e um segundo revestimento, incluindo uma composição deacordo com a presente invenção, dispostos sobre a segunda superfícieprincipal da cinta, o segundo revestimento estando em contato com o prato deprensa, o método incluindo abradar a peça de trabalho com a superfícieabrasiva da cinta. Em algumas versões, o prato de prensa experimenta umatemperatura não maior que 100°C durante a abrasão.
Em algumas versões, quando uma composição é testada deacordo com o Método de Teste de Compatibilidade de Prato de Prensa, oprato de prensa do método de teste experimenta uma temperatura não maior que 100°C (preferivelmente não maior que 90°C, mais preferivelmente nãomaior que 85°C).
Em algumas versões, as composições de acordo com apresente invenção, quando o precursor de aglutinante é convertido noaglutinante (p. ex., curado), têm uma resistividade elétrica de não mais do que2000 ohms por quadrado, não maior que 150 ohms por quadrado, não maiorque 100 ohms por quadrado, ou não maior que 75 ohms por quadrado.
Em algumas versões, as composições de acordo com apresente invenção têm uma viscosidade não maior que cerca de 20.000 cPsem uma temperatura de 25°C, uma viscosidade não maior que cerca de 1000 cPs em uma temperatura de 25°C, uma viscosidade não maior que cerca de800 cPs em uma temperatura de 25°C, uma viscosidade não maior que cercade 600 cPs em uma temperatura de 25 0C ou uma viscosidade não maior quecerca de 350 cPs em uma temperatura de 25°C.
A invenção caracteriza uma composição que inclui uma percentagem relativamente grande em peso de partículas de grafite, de modoque os artigos revestidos com a composição exibem boas compatibilidade deplaca de prensa e condutividade elétrica. A composição também tem umaviscosidade adequada para aplicação usando-se um aparelho de revestimentocomercial.
Os artigos abrasivos que incluem um revestimento dacomposição eletricamente condutiva geram pouca a nenhuma carga elétricaestática, quando revestimento é colocado em contato com o aparelho de lixar(p. ex., a placa de prensa da máquina de lixar). Além disso, os artigosabrasivos que incluem o revestimento eletricamente condutivo tipicamentetêm uma tendência reduzida de pó grudar no aparelho de lixar com que elessão usados.
O revestimento também provê boa compatibilidade de placa deprensa, de modo que o aumento da temperatura da placa de prensa, durante uma operação de abrasão, é minimizado.
Outros aspectos da invenção serão evidentes pela seguintedescrição de suas versões preferidas e pelas reivindicações.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
As composições de acordo com a presente invenção compreendem partículas de grafite em um aglutinante, tipicamente aspartículas de grafite sendo dispostas no material aglutinante de modo quesejam dispersas homogeneamente por todo o aglutinante.
Preferivelmente, as partículas de grafite estão presentes emuma quantidade suficiente para maximizar a condutividade elétrica da composição curada resultante, enquanto mantendo uma composição nãocurada, tendo uma viscosidade adequada para revestimento. As partículas degrafite podem ser de uma variedade de formas, incluindo, flocos, amorfa,veia, fibra e suas combinações. Preferivelmente, o grafite é grafite em flocos.Em outro aspecto, a composição preferivelmente compreende pelo menoscerca de 25 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 37 % em peso,mesmo mais preferivelmente pelo menos cerca de 45 % em peso e muitíssimopreferivelmente pelo menos cerca de 65 % em peso, com base no teor total desólidos da composição (isto é, o peso da composição quando totalmentecurada). Tipicamente quantidades crescentes de grafite resultam em crescentes compatibilidade e/ou condutividade elétrica da placa de prensa.
Partículas de grafite adequadas tipicamente têm um diâmetromédio de partícula não maior que cerca de 200 micrometros, preferivelmentenão maior que cerca de 100 micrometros, mais preferivelmente não maior quecerca de 50 micrometros. Tamanhos de partícula dentro destas faixastipicamente permitem concentrações mais elevadas de grafite na composição,equilibradas com valores de viscosidade desejados. Exemplos de grafitecomercialmente disponível utilizável incluem grafite em flocos disponível,por exemplo, sob as designações comerciais "GRADE 3264" da AsburyGraphite Mills Inc. (Asbury, NJ) e "DIXON 1448" e "DIXON 1472" daIndustrial Lubricants, uma Divisão da Asbury Carbon (Asbury, NJ).
Antes da cura, o aglutinante é na forma de um precursor deaglutinante. O precursor de aglutinante é preferivelmente selecionado paraotimizar a quantidade de partículas de grafite presentes na composição. Oprecursor de aglutinante é preferivelmente na forma de uma dispersão aquosaque inclui um componente polimerizável, um componente reticulável ou umacombinação deles, antes da cura. Exemplos de precursores aglutinantes úteisincluem resinas acrílicas, resinas de acrilato, resinas de uretano, resinas epóxi,resinas fenólicas, resinas de melamina-formaldeído, resinas de uretanto,resinas de neopreno e suas combinações e misturas. Emulsões polimerizáveisaquosas comercialmente disponíveis incluem emulsões de auto-cura acrílicas,disponíveis, por exemplo, sob a designação comercial "CARBOCURETSR72" da BFGoodrich (Cleveland, OH).
O precursor de aglutinante está preferivelmente presente nacomposição em uma quantidade de não mais do que cerca de 90 % em peso,mais preferivelmente de cerca de 15 % em peso a cerca de 60% em peso, combase no teor total de sólidos da composição.
A composição pode também incluir partículas (p. ex.,partículas de carga) além das partículas de grafite. Tais partículas sãopreferivelmente insolúveis no precursor de aglutinante. A natureza equantidade das partículas de carga são selecionadas para prover umacomposição tendo uma viscosidade revestível, enquanto otimizando aquantidade de partículas de grafite presentes na composição. As partículas decarga têm um diâmetro menor do que o diâmetro das partículas de grafite. Aspartículas de carga úteis podem ter um diâmetro médio de partícula não maiorque o diâmetro médio de partícula das partículas de grafite, preferivelmentenão maior que cerca de 100 micrometros, mais preferivelmente não maior quecerca de 50 micrometros e, muitíssimo preferivelmente, não maior que cercade 25 micrometros. Os diâmetros preferidos tendem a permitir mais elevadasconcentrações de grafite nas composições, equilibradas com os desejáveisvalores de viscosidade.
Um exemplo de partículas de carga preferidas é carbonato decálcio. As partículas de carbonato de cálcio adequadas tipicamente têm umdiâmetro médio de cerca de 0,1 nm a cerca de 100 nm, mais preferivelmentede cerca de 0,3 nm a cerca de 75 nm, muitíssimo preferivelmente de cerca de2 a cerca de 50 nm. As partículas de carbonato de cálcio adequadas sãocomercialmente disponíveis, por exemplo, sob a designação comercial"GEÓRGIA MARBLE No. 10" da Geórgia Marble (Gantt's Quarry, AL) e"MICROWHITE 25" da ECC International (Sylacauga, AL).
Carbonato de cálcio está preferivelmente presente nacomposição em uma quantidade de não mais do que cerca de 30 % em peso,mais preferivelmente de cerca de 15 % em peso a cerca de 25 % em peso,muitíssimo preferivelmente cerca de 20 % em peso, com base no teor total desólidos da composição. O carbonato de cálcio, nas faixas preferidas, tendem apermitir mais elevadas concentrações de grafite nas composições,equilibradas com os desejáveis valores de viscosidade.
Outra carga útil é negro de fumo. Partículas de negro de fumoadequadas tipicamente têm um diâmetro médio na faixa de cerca de 10 nm acerca de 90 nm, mais preferivelmente de cerca de 10 nm a cerca de 60 nm,muitíssimo preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 40 nm. As dispersões denegro de fumo úteis são comercialmente disponíveis, por exemplo, sob adesignação comercial "KW-3729 AQUIS II" da Heubach (Fairless Hills, PA).
Preferivelmente, o negro de fumo está presente na composição em umaquantidade não maior que cerca de 50 % em peso, preferivelmente de cerca de1 % em peso a cerca de 20 % em peso, mais preferivelmente de cerca de 3 %em peso a cerca de 10 % em peso, muitíssimo preferivelmente cerca de 5 %em peso, com base no teor total de sólidos da composição. O negro de fumonos tamanhos e quantidades preferidos tendem a permitir mais elevadasconcentrações de grafite na composição, equilibradas com desejáveis valoresde viscosidade.
Exemplos de outras partículas de carga úteis incluem óxido deferro, sílica (p. ex., quartzo), silicatos (p. e., talco), argilas, (montomorilonita) feldspato, mica, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, aluminossilicato desódio e silicato de sódio, sulfatos metálicos (p. ex., sulfato de cálcio, sulfatode bário, sulfato de sódio, sulfato de alumínio sódio e sulfato de alumínio),gesso, vermiculita, serragem, triidrato de alumínio, óxido de alumínio,dióxido de titânio, criolita, quiolita e sulfitos metálicos (p. ex., sulfito decálcio) e suas misturas. Nas versões preferidas, a composição contém menosdo que 10 % em peso (crescentemente mais preferível, menos do que 5%, 1%,0,5% ou 0,1% em peso) com base no teor total de sólidos da composição,ceras e ácidos graxos (p. ex., hidrocarbonetos alifáticos de alto ponto deebulição (isto é, 190 0C a cerca de 300 0C), embora tipicamente a composição seja essencialmente livre de ceras e ácidos graxos. Tipicamente, o uso deceras e ácidos graxos é indesejável porque tende a resultar em"manchamento" quando a composição é esfregada contra uma superfície (p.ex., uma placa de prensa).
A composição não curada tem uma viscosidade adequada para revestimento. As composições não curadas preferidas têm uma viscosidadenão maior que cerca de 100.000 cPs, não maior que cerca de 20.000 cPs, nãomaior que cerca de 10.000 cPs, preferivelmente não maior que 5000 cPs, maispreferivelmente não maior que 1000 cPs em temperatura ambiente (isto é,cerca de 25 °C).Na secagem, ou no caso de composições curáveis, na cura, acomposição tipicamente forma um revestimento eletricamente condutivo,tendo uma resistividade de superfície não maior que 2000 ohms/quadrado,preferivelmente não maior que 200 ohms/quadrado, mais preferivelmente nãomaior que cerca de 150 ohms/quadrado, mesmo mais preferivelmente nãomaior que cerca de 100 ohms/quadrado, muitíssimo preferivelmente nãomaior que cerca de 75 ohms/quadrado. A resistividade de superfície é medidacolocando-se as sondas de um ohmímetro 1,4 cm afastadas sobre acomposição curada revestida. Exemplos de ohmímetros comercialmentedisponíveis úteis são disponíveis, por exemplo, sob as designações comerciais"BECKMAN INDUSTRIAL DIGITAL MULTIMETER MODEL 4410" daBeckman Industrial Corp. (Brea, CA) e "INDUSTRIAL DEVELOPMENTBANGOR SURFACE RESISTIVITY METER MODEL 482" da Bangor(Gwynedd, Wales).
A composição curada é bem adequada para uso em umavariedade de artigos abrasivos, incluindo folhas, rolos, cintas (p. ex., cintassem fim) e discos. O artigo abrasivo preferivelmente inclui um suporte tendouma primeira superfície principal e uma segunda superfície principal oposta àprimeira superfície principal e uma camada abrasiva disposta na primeirasuperfície principal do forro. A composição curada é disposta pelo menos nasegunda superfície principal do forro, de modo que a composição curada sejadisponível para contato com uma placa de prensa de um aparelho de lixar.Quando usada em combinação com um aparelho de lixar que inclui uma placade prensa, a placa de prensa preferivelmente experimenta aumento mínimo detemperatura. Aquecimento excessivo da placa de prensa pode causar desgasteadicional da placa de prensa e pode diminuir a vida útil da cinta abrasiva.Preferivelmente, a placa de prensa experimenta uma temperatura não maiorque 100 °C, mais preferivelmente não maior que 90 °C muitíssimopreferivelmente não maior que 85 °C. Calor excessivo pode ser uma indicaçãode atrito excessivo entre o artigo abrasivo e a placa de prensa.
Exemplos de suportes adequados incluem papel, pano (p. ex.,tecido e não-tecido), fibra, película polimérica, laminados e suas versõestratadas. O suporte pode ser tratado para incluir uma pré-cola (isto é, umrevestimento barreira revestindo a superfície principal do forro sobre o qual acamada abrásiva é aplicada), uma retrocola (isto é, um revestimento barreiracobrindo a superfície principal do forro oposta à superfície principal sobre aqual a camada abrasiva é aplicada), um saturante (isto é um revestimentobarreira que é colocado sobre todas as superfícies expostas do suporte) ouuma combinação deles. Composições de pré-cola, retrocola e saturante úteisincluem cola, resinas fenólicas, treliças, resinas epóxi, uréia-formaldeído,uretano, melamina-formaldeío, borracha de neoprene, butilacrilato, estirol,amido e suas combinações.
O artigo abrasivo pode ser preparado, por exemplo,revestindo-se primeiro o suporte com um primeiro material aglutinante, comfreqüência referido como um "revestimento de composição" e, em seguida,aplicando-se grãos abrasivos ao material aglutinante. Alternativamente, porexemplo, o artigo abrasivo pode ser preparado aplicando-se um revestimentode lama ao suporte, onde a lama inclui grãos abrasivos distribuídos por todo oprecursor de aglutinante. Em algumas versões, os grãos abrasivos sãoorientados e em outras versões os grãos abrasivos são sem orientação. Paraoperações de acabamento de madeira, é com freqüência preferido que osgrãos abrasivos sejam eletrostaticamente aplicados, a fim de que umaproporção maior dos grãos tenha seu eixo geométrico maior maisproximamente perpendicular ao plano do suporte. A camada abrasivaresultante é então geralmente solidificada (p. ex., parcialmente curada) ouendurecida suficientemente para reter os grãos abrasivos no membro desuporte.
Exemplos de composições aglutinantes úteis para a camadaabrasiva incluem resinas fenólicas, resinas de uréia-formaldeído, resina demelamina-formaldeído, resinas acrílicas, resinas de uretano, resinas epóxi esuas combinações e misturas. A composição aglutinante para a camadaabrasiva pode também incluir vários aditivos incluindo, por exemplo,auxiliares de esmerilamento, plastificantes, cargas, fibras, lubrificantes,tensoativos, agentes umectantes, corantes, pigmentos, agentes antiespuma,corantes, agentes de acoplamento, plastificantes e agentes de suspensão.
Grãos abrasivos adequados incluem óxidos de metais, taiscomo alumínio (p. ex., óxido de alumínio fundido, óxido de alumínio tratadopelo calor e óxido de alumínio cerâmico, alumina-zircônia co-fundidas, céria,granada, cabureto de silício, diamante, nitreto de boro cúbico, carbetos deboro, corundo, corundo zircão, espinélio corundo, rubi, pederneira, esmeril esuas misturas.
Uma segunda camada de composição aglutinante, comfreqüência referida como um "revestimento de colagem", pode ser aplicada àcamada abrasiva. O revestimento de colagem reforça mais o produto abrasivorevestido. Composições de revestimento de colagem adequadas incluemresinas fenólicas, resinas de uréia-formaldeído, resina de melamina-formaldeído, resinas de acrilato, resinas de uretano, resinas epóxi e suascombinações e misturas. O revestimento de colagem pode também incluirvários aditivos incluindo auxiliares de esmerilação, plastificantes, cargas (p.ex., criolita), fibras, lubrificantes, tensoativos, agentes umectantes, corantes,pigmentos, agentes antiespuma, corantes, agentes de acoplamento,plastificantes, agentes de suspensão e suas misturas.
Opcionalmente, um sobrerrevestimento adicional, comfreqüência referido como um "revestimento de supercolagem", que podeconter auxiliares de esmerilamento e outros aditivos bem conhecidos, podeser aplicado sobre o revestimento de colagem. Exemplos de composições derevestimento de supercolagem incluem sais metálicos de ácidos graxos, uréia-formaldeído, resinas fenólicas novolac, resinas epóxi, ceras e óleos minerais.
Versões desta invenção são ainda ilustradas pelos seguintesexemplos, porém seus materiais e quantidades particulares citados nestesexemplos, bem como outras condições e detalhes, não devem serinterpretados como indevidamente limitando esta invenção. Todas as partes,proporções, percentagens e quantidades citadas nos Exemplos são em peso,exceto se de outro modo especificado.
EXEMPLOS
Procedimentos de TesteOs procedimentos de teste usados nos exemplos incluem o
seguinte.
Método de Teste de Resistividade Elétrica
A resistividade elétrica de uma composição, emohms/quadrado, é medida colocando-se sondas de um ohmímetro"BECKMAN INDUSTRIAL DIGITAL MULTIMETER MODEL 4410"(Beckman Industrial Corp., Brea, CA) 1,4 cm afastadas em uma camada dacomposição curada (peso do revestimento curado de 29,8 g/m2) disposta sobreum substrato de poliéster tecido.Viscosidade
A viscosidade de várias composições foi determinada usando-se um viscosimetro obtido sob a designação comercial "BROOKFIELDSYCHRO-LECTRIC VISCOMETER" (Modelo LTV) da Brookfield,Stoughton, MA, com o apropriado eixo. Para viscosidades na faixa de cercade 40-100 cPS, eixo No. 1, em uma rpm de 12, foi usado. Para viscosidadesna faixa de cerca de 100 - 900 cPS, foi usado o eixo no. 2, em uma rpm de30. Para viscosidades na faixa de cerca de 900 - 3600 cPS, foi usado o eixoNo. 3, em uma rpm de 30. Para viscosidades na faixa de cerca de 3600 -10.000 cPS, foi usado o eixo No. 4, em uma rpm de 60.Método de Teste de Compatibilidade da Placa de PrensaO teste de compatibilidade da placa de prensa foi realizado emum esmerilador de suporte traseiro de três rodas BADER modificado(disponível sob a designação comercial "BADER" da Stephen Bader Co.,Valley Falls, NY), equipado com uma placa de prensa que inclui uma cabeçade alumínio com 5,1 cm de espessura, coberta com uma almofada de atritorevestida com grafite Friction Fighter #450 (isto é, cobertura de placa deprensa) (disponível sob a designação comercial "FRICTION FIGHTER #450"da Process Engineering, (Crystal Lake, IL)). A roda motriz do esmerilador desuporte traseiro tem um raio de 7,6 cm e a roda intermediária tem um raio de15,2 cm). Um termopar é fixado sobre a superfície da cabeça de alumínio.
Uma cinta de lixar de 7,6 cm χ 30,5 cm, tendo uma composiçãode grafite amostra revestida em um lado da cinta oposto ao lado abrasivo, é fixadasobre o esmerilador Bader, a fim de que o lado traseiro da cinta deslise sobre acabeça de alumínio coberta com almofada de grafite. A cinta é tensionada a 17,4kg/cm de largura de cinta. A cinta é então passada sobre a construção de placa deprensa de almofada de grafite por 30 minutos. A temperatura atrás da almofada degrafite é registrada em graus centígrados (0C) uma vez a cada minuto; atemperatura mais elevada conseguida é também registrada.
O peso da almofada de grafite é medida antes e após o teste e adiferença entre as duas medições é informada como a quantidade de desgastede placa de prensa em gramas (g).Exemplos 1-10
O Exemplo 1, uma composição de 50% de sólidos, foipreparada combinando-se 29,5% de emulsão acrílica aquosa (obtida sob adesignação comercial "CARBOCURE TSR 72" da BFGoodrich, Cleveland,OH), 25% de pó de floco de gravite tendo uma partícula de 14-20micrometros, como informado pelo fabricante (obtida sob a designaçãocomercial "GRADE 3264" da Asbury Graphite Mills, Inc., Asbury, NJ), 0,5%de tensoativo de ácido oléico etoxilado (obtido sob a designação comercial"EMULON A" da BASF Corp., Mount Olive5 NJ), 5% de uma composição de33% de negro de fumo (obtida sob a designação comercial "KW-3729,AQUIS II" da Heucotech Ltd., Fairless Hills, PA) e 40% de carbonato decálcio, tendo um tamanho de partícula menor do que 46 micrometros e umtamanho médio de partícula de cerca de 15 micrometros, como informadopelo fabricante (obtido sob a designação comercial "GEÓRGIA MARBLENO. 10" da Geórgia Marble, Gantts' Quarry, AL) e lenta e continuamentemisturando-se por 30 minutos para formar uma dispersão uniforme.
O Exemplo 2 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 45% de grafite e 20%de carbonato de cálcio.
O Exemplo 3 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 55% de grafite e 10%de carbonato de cálcio.
O Exemplo 4 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 65% de grafite enenhum carbonato de cálcio.
O Exemplo 5 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 50% de grafite enenhum negro de fumo.
O Exemplo 6 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 50% de grafite,nenhum carbonato de cálcio e nenhum negro de fumo.
O Exemplo 7 foi preparado de acordo com a composição doExemplo 1, com exceção de que a composição incluía 65% de grafite,nenhum carbonato de cálcio e nenhum negro de fumo.
Exemplo 8, uma composição de 45% de sólidos, foi preparadacombinando-se 29,5% de emulsão acrílica aquosa ("CARBOCURE TSR72"), 45% de grafite em pó ("GRADE 3264"), 0,5% de tensoativo de ácidooléico etoxilado ("EMULON A"), 5% de uma composição de 33% de negrode fumo ("KW-3729, AQUIS II") e 20% de carbonato de cálcio, tendo umtamanho de partícula menor do que 46 micrometros e um tamanho médio departícula de cerca de 15 micrometros, como informado pelo fabricante("GEÓRGIA MARBLE NO. 10") e lenta e continuamente misturando-se por30 minutos para formar uma dispersão uniforme.
Exemplo 9, uma composição de 55% de sólidos, foi preparadacombinando-se 29,5% de emulsão acrílica aquosa ("CARBOCURE TSR72"), 45% de grafite em pó ("GRADE 3264"), 0,5% de tensoativo de ácidooléico etoxilado ("EMULON A"), 5% de uma composição de 33% de negrode fumo ("KW-3729, AQUIS II") e 20% de carbonato de cálcio, tendo umtamanho de partícula menor do que 46 micrometros e um tamanho médio departícula de cerca de 15 micrometros, como informado pelo fabricante("GEÓRGIA MARBLE NO. 10") e lenta e continuamente misturando-se por30 minutos para formar uma dispersão uniforme.
Exemplo 10, uma composição de 59% de sólidos, foipreparada combinando-se 29,5% de emulsão acrílica aquosa ("CARBOCURETSR 72"), 45% de grafite em pó ("GRADE 3264"), 0,5% de tensoativo deácido oléico etoxilado ("EMULON A"), 5% de uma composição de 33% denegro de fumo ("KW-3729, AQUIS II") e 20% de carbonato de cálcio, tendoum tamanho de partícula menor do que 46 micrometros e um tamanho médiode partícula de cerca de 15 micrometros, como informado pelo fabricante("GEÓRGIA MARBLE NO. 10") e lenta e continuamente misturando-se por30 minutos para formar uma dispersão uniforme.
A viscosidade das composições dos Exemplos 1-10 foi medidae é informada na Tabela 1. As composições dos Exemplos 1-10 foram entãorevestidas sobre um suporte em um peso de revestimento de sólidos de 29,8g/m2 e testadas de acordo com o Método de Teste de Resistividade Elétrica.
Os resultados são informados na Tabela 1, abaixo.Tabela 1
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Exemplo 11, uma composição de 50% de sólidos foi preparadacombinando-se 29,5% de emulsão acrílica aquosa ("CARBOCURE TSR72"), 45% de grafite em pó ("GRADE 3264"), 0,5% de tensoativo de ácidooléico etoxilado ("EMULON A"), 5% de uma composição de 33% de negrode fumo ("KW-3729, AQUIS II") e 20% de carbonato de cálcio, tendo umtamanho de partícula menor do que 46 micrometros e um tamanho médio departícula de cerca de 15 micrometros, como informado pelo fabricante (obtidosob a designação comercial "GEÓRGIA MARBLE NO. 10") e lenta econtinuamente misturando-se por 30 minutos para formar uma dispersãouniforme.
O Exemplo 12 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o aglutinante foi látex acrílico (obtido sob a designaçãocomercial "HYCAR 2679" da BFGoodrich).
O Exemplo 13 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o aglutinante foi emulsão acrílica aquosa (obtida sob adesignação comercial "CARBOCURE TSR 5" da BFGoodrich).
O Exemplo 14 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o aglutinante foi poliuretano (obtido sob a designaçãocomercial "SANCURE 825" da BFGoodrich Specialty Chemicals, Cleveland,OH).
O Exemplo 15 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o aglutinante foi látex fenólico (obtido sob a designaçãocomercial "GP 387D51" da Geórgia Pacific Resins, Inc., Decatur, GA).
O Exemplo 16 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o aglutinante foi resina epóxi (obtida sob a designaçãocomercial "EPIREZ 3522-W60" da Shell, Ireland, FL).
O Exemplo 17 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o carbonato de cálcio tinha um tamanho médio departícula de 2,5 a 4,5 um, como informado pelo fabricante (obtido sob adesignação comercial "MICROWHITE" da ECC International, Sylacauga,AL).
O Exemplo 18 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o grafite tinha um tamanho médio de partícula de 5-15um como informado pelo fabricante (obtido sob a designação comercial"DIXON 1472" da Dixon Industrial Lubricants, uma Divisão da AsburyCarbon, Asbury, NF).
O Exemplo 19 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que o grafite tinha um tamanho médio de partícula de 40-50μm como informado pelo fabricante (obtido sob a designação comercial"DIXON 1448" da Dixon Industrial Lubricants).
O Exemplo 20 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que 5% de carbonato de cálcio, tendo um tamanho médio departícula de 2,5 a 4,5 μιη, como informado pelo fabricante("MICROWHITE"), foram usados em lugar de 5% de negro de fumo.
O Exemplo 21 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que 5% de oxido férrico, tendo um tamanho médio departícula de 0,35 micrometros como informado pelo fabricante (obtido sob adesignação comercial "KROMA RO-3097" da Elementis Pigments, Inc., EastSt. Louir, IL) foram usados em lugar de 5% de negro de fumo.
O Exemplo 22 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que 5% de óxido férrico, tendo um diâmetro médio departícula de 0,35 micrometros, como informado pelo fabricante ("KROMAR0-3097"), foram usados em lugar de 5% de negro de fumo e o carbonato decálcio tinha um tamanho médio de partícula de 2,5 a 4,5 μιη, como informadopelo fabricante ("MICROWHITE").
O Exemplo 23 foi preparado como descrito no Exemplo 12,com exceção de que 20% de sulfato de bário, tendo um diâmetro médio departícula de 3 micrometros, foram usados em lugar de 20% de carbonato decálcio.
A viscosidade das composições dos Exemplos 11-23 foimedida e os resultados são informados na Tabela 2, abaixo. Cada uma dascomposições dos Exemplos 11-23 foi revestida sobre um suporte de urdidurade poliéster cetineta tratada carregada de náilon de 324 g/m em um peso derevestimento de 29,8 g/m , usando-se um revestidor de haste 26 mire e secadaem um forno de tratamento de pano abrasivo a 120 0C por 4 minutos. Asamostras foram então testadas de acordo com o Método de Teste deResistividade Elétrica.
Os resultados são informados na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2
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Várias modificações e alterações desta invenção tornar-se-ãoevidentes para aqueles hábeis na arte, sem desvio do escopo e espírito destainvenção, e deve ser entendido que esta invenção não é para serindevidamente limitada às versões ilustrativas dadas aqui. Outras versõesestão dentro das reivindicações.

Claims (10)

1. Artigo abrasivo revestido, caracterizado pelo fato decompreender:um suporte tendo uma primeira superfície principal e umasegunda superfície principal oposta à dita primeira superfície principal;uma primeira camada disposta na dita primeira superfícieprincipal do dito suporte, dita primeira camada compreendendo partículasabrasivas e aglutinante; euma segunda camada disposta em uma segunda superfícieprincipal do dito suporte, dita segunda camada compreendendo umacomposição compreendendo:um aglutinante;pelo menos cerca de 25% em peso de partículas degrafite, baseados no teor total de sólidos da composição; esegundas partículas tendo um diâmetro médio não maiorque cerca de 200 micrometros.
2. Artigo abrasivo revestido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender pelo menos cerca de 30% em peso departículas de grafite, baseados no teor total de sólidos da composição.
3. Artigo abrasivo revestido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender pelo menos cerca de 40% em peso departículas de grafite, baseados no teor total de sólidos da composição.
4. Artigo abrasivo revestido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender pelo menos cerca de 50% em peso departículas de grafite, baseados no teor total de sólidos da composição.
5. Artigo abrasivo revestido de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender pelo menos cerca de 60% em peso departículas de grafite, baseados no teor total de sólidos da composição.
6. Artigo abrasivo revestido, caracterizado pelo fato decompreender:um suporte tendo uma primeira superfície principal e umasegunda superfície principal oposta à dita primeira superfície principal;uma primeira camada disposta na dita primeira superfícieprincipal do dito suporte, dita primeira camada compreendendo partículasabrasivas e aglutinante; euma segunda camada disposta em uma segunda superfícieprincipal do dito suporte, dita segunda camada compreendendo umacomposição consistindo de:um aglutinante selecionado do grupo consistindo de acrílico,acrilato, fenólico, epóxi, melamina-formaldeído, uretano, neopreno ecombinações deles; epelo menos 37% em peso de partículas de grafite, baseados noteor total de sólidos da composição.
7. Método para produzir um artigo abrasivo revestido,caracterizado pelo fato de compreender:prover um suporte tendo uma primeira superfície principal euma segunda superfície principal oposta à dita primeira superfície principal;aplicar uma camada abrasiva na dita primeira superfícieprincipal, dita camada abrasiva compreendendo aglutinante e partículasabrasivas; eaplicar uma composição na dita segunda superfície principaldo forro, dita composição compreendendo um aglutinante, pelo menos cercade 25% em peso de partículas de grafite, baseados no teor total de sólidos dacomposição, e segundas partículas tendo um diâmetro médio não maior que 200 micrometros.
8. Método para produzir um artigo abrasivo revestido,caracterizado pelo fato de compreender:prover um suporte tendo uma primeira superfície principal euma segunda superfície principal oposta à dita primeira superfície principal;aplicar uma camada abrasiva na dita primeira superfície principal, dita camada abrasiva compreendendo um aglutinante e partículasabrasivas; eaplicar uma composição na dita segunda superfície principaldo suporte, dita composição compreendendo um precursor de aglutinanteselecionado do grupo consistindo de acrílico, acrilato, fenólico, epóxi, melamina-formaldeído, uretano, neopreno e combinações deles e pelo menos-37% em peso de partículas de grafite baseados no teor total de sólidos dacomposição.
9. Método para abradar uma peça de trabalho utilizando umaparelho compreendendo:uma placa de prensa euma cinta sem fim,caracterizado pelo fato de a dita cinta ter uma primeirasuperfície principal e uma segunda superfície principal oposta à dita primeirasuperfície principal, dita cinta compreendendo um revestimento abrasivodisposto na primeira superfície principal da dita cinta e um segundorevestimento compreendendo uma composição disposta na segunda superfícieprincipal da dita cinta, dita composição do dito segundo revestimentocompreendendo pelo menos cerca de 25% em peso de partículas de grafite,baseados no teor total de sólidos da composição e segundas partículas tendoum diâmetro médio não maior que cerca de 200 micrometros, dito segundorevestimento estando em contato com a placa de prensa, compreendendo:abradar a peça de trabalho com a superfície abrasiva da ditacinta, em que a temperatura da dita placa de prensa não é maior que IOO0Cdurante dita abrasão.
10. Método para abradar uma peça de trabalho utilizando umaparelho compreendendo:uma placa de prensa, euma cinta sem fim,caracterizado pelo fato de a dita cinta ter uma primeirasuperfície principal e uma segunda superfície principal oposta à dita primeirasuperfície principal, dita cinta compreendendo um revestimento abrasivodisposto na primeira superfície principal da dita cinta e um segundorevestimento compreendendo uma composição disposta na segunda superfícieprincipal da dita cinta, dita composição do dito segundo revestimentocompreendendo precursor de aglutinante selecionado do grupo consistindo deacrílico, acrilato, fenólico, epóxi, melamina-formaldeído, uretano, neopreno ecombinações deles,e pelo menos 37% em peso de partículas de grafite, baseadosno teor total de sólidos da composição, dito segundo revestimento estando emcontato com a placa de prensa, compreendendo:abradar a peça de trabalho com a superfície abrasiva da ditacinta, em que a temperatura da dita placa de prensa não é maior que 100°Cdurante a dita abrasão.
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