CZ296795A3 - Articles for surface treatment and process for preparing thereof - Google Patents

Articles for surface treatment and process for preparing thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ296795A3
CZ296795A3 CZ952967A CZ296795A CZ296795A3 CZ 296795 A3 CZ296795 A3 CZ 296795A3 CZ 952967 A CZ952967 A CZ 952967A CZ 296795 A CZ296795 A CZ 296795A CZ 296795 A3 CZ296795 A3 CZ 296795A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
functional
group
binder
article
adduct
Prior art date
Application number
CZ952967A
Other languages
English (en)
Inventor
Subramanian Krishnan
Eugene Miller
Mary B Donovan
Ramona M Janochoski
Caroline A Couvelard
Original Assignee
Minnesota Mining & Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/060,616 external-priority patent/US5306319A/en
Application filed by Minnesota Mining & Mfg filed Critical Minnesota Mining & Mfg
Publication of CZ296795A3 publication Critical patent/CZ296795A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/342Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
    • B24D3/344Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent the bonding agent being organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0838Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • C08G18/0842Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
    • C08G18/0861Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers
    • C08G18/0866Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being an aqueous medium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

-*Γ
Ootast technikv
Vynález se tvkp výrobku :ejich vvfni’'/ ne ošetřovaní povrchu a osobu i v-
Známý stav techniky
VyroDKv na ošetřováni povrchu tvořene organickou Doivmern i matric vyrobenou ?. oevneho nsro nenového organického polymeru nebo netkaného vláknitého rouna p · i upotřebení oři těch 0 Š Θ t Γ 0 V ú H í C h povrchu kferýmI se· 4· ,1-v ^ Λ, - V i·-' ^ /roh připravuje pro '"i f C* í Λ ^ K A, u i; i o i pv i, c; i t; J vání, nebo které poskytuj; p - v . νια,,π U l;: )\ v U t ! \ i í konečnou úp ravu. Z odlévaných, r±~. r, W - μ. V i Lwí 1 i y w » i π e d c d e o v a π y c h častí je nutné odstranit otřepy a zatekúnv za účelem dosaženi Dožadovaného tvaru obrobku n e b o teno konečné povrchové úpravy. Výrobky na ošetřování povrchu ve formě kol· disku nebo pásu pracujících při vysokých '••ychlostech a vysokých tlacích musí mít dostatečnou pevnost a trvanlivost, aby odolaly vysokému tlaku vytvořenému během použití mezi tímto výrobkem a obrobkem, V některých případech muže být žádoucí, aby byl uvedený výrobek dostatečně ohebný a mohl být zaveden do štěrbin uvedeného obrobku, v jiných případech muže být naopak žádoucí, aby byi uvedený výrobek tuhý. Kromě toho, je třeba vzít v úvahu, že některé výrobky máji tendenci špinit povrch uvedených ošetřovaných obrobku. Špiněn; je zpravidla považováno za nežádoucí. o v r l / «”* \ r ) - Λ i · 1 iccvými pojí· , / . / Ir* ^ V > 1 r A ί ι> **·. . ) »-»/*>» • W j v V *-·) jj v 12 \ - / «- ke r·. f r í ^ λ . * 1 Ci k i i w V s abrasl· vn ími částicemi, nebe! i k i t t* D 1 C* O 1 vnich částic V Γϊ ί wt trici těchto p r 0 d u i ;íú. ΰ v j w ! ) ι V» v *£» i*'- Z c* j i L> i B Π i LI V £ u h y ^ * j i> o Lí L pí y v i ú i cs o o i ^ r it ť i m p i y l? k v í i v O V c* p o i s v o i >/1 ^ 0 Γ\ o termosei o véno i >/ r.· u neDo pevného houževnatého fciastometmho typu. 7vrae termosetové pryskyřice, například prysKynce na oazi kat^vzovanenc tenoíformaldehydu, se používají v širokém rozsahu k zajištěn: abrasivních částic ve fóliových pouzdrech-nebe vláknech netkaného pásu. Tato tvrdá pryskyřicová pojivá, i když mají zpravidla vysokou pevnost v tahu, nízké protaženi v iomu a značnou odolnost, pokud jsou vystaveny zvýšeným teplotám, jsou křehké a tedy náchylné k iámání, což je nezaaouci. rh urcitvch aplikacích, které vyžaduji houževnatější výrobky na ošetřovaní povrchu s větší trvanlivosti, jsou mnohem žádanější pevne houževnaté termoplastické pryskyřice. Tato elastomerní pojivá mají vynikající pevnost v tahu, vysoké protaženi při přetržení a odolnost vůči lámání, ale mohou vykazovat značné změkčení při zvýšených teplotách, kterých lze dosáhnout v případě, že výrobek na ošetření povrchů bude působil proti obrobku při vysokých rychlostech a tlacích. Takové zmeKnuti muže mu za nasieaek zašpinění povrchu obrobku nebo přenos častí výrobku na tento povrch, což jak již bylo uvedeno není žádoucí.
Průmysl zabývající se ošetřováním povrchů se snaží vyvinout výrobky, které by mnohem lépe splňovaly požadavky spotřebitele. Kromě toho, se snaží vyvinout zejména způsoby výroby těchto výše jmenovaných výrobků na ošetření povrchů, které by bviy ekologické a neškodily životnímu prostředí, zejména vzduchu a vodě 'Κ 'Κ U' I ^ *» ji 1 -
^ f - — I ; Λ, / ! V . · '- Λ II' i H-. X 1' -/.· r ΐ I V y V i Π a U t v y i C b K y ϊ. a v a & i! e; i i p O v i w i ‘ U i j Θ j i v i i &. s, h d i a k t Ο r b y byli mezně měnit jeanocíucnou regui^wi pouvových přísad od nexi ρ 11 t'i i f'to κ tu hernu, pn pouzí váných tiacicn a tepiotácn v poosíaié nerožtireíeinému. a k teuch výrobě by se použivatv výrobo · DOcesv kfere by nevyžadovaly použití a nasiedn^ ^ pl ¢. f y p r* j f č |-f £i \/ V f* Κ Λ Γ ^ 3 Π Ϊ C Κ v-# ^ ; | H ^ w ' —0 ó ! k ' 1 ,. r ^ ui*í,A,y;u f »*·, m + V V c ►** t [ ! C A on c n 'i n \ a „· ' 'i / i- ·· i- SUjC ZpU: * ^ l··, \/\'rnAK *· - >- v)i0‘- *, c 'J Γf cf h o .-Lit cd nové X κ·. r C·· V “ .*. 1 ,; ^ Γ ! >,» p . v- s.* Jw- V· , ^ , , . e r u a d i o m lnové h i i i i d Í c ve vodě . H o o v e r a k o i- (patent ! 1 /“·. A ,· O O 4U V O' V U ( K d i 1 Í £m Cl 533) popisuje použiti vuikanizáiu vyrobených z reaktivních orekurzoru rozpuštěných v organickém rozpouštědle za učelem »/\/ř\/r>·ρni abras^vnrrn OBStic v? vzdušné oroamcKe rrmtrioi Pitvor
vysoké protažení v ion f^· i í V ý ŠOiiyah topiotoan y >\ U Z O; C cne z m e κ n u 11. Barnett θ κυΐ. (patent Uc> 4 603 3SG) ciare /nppn? ijs δ 22*7 350' p^pisurp a fcras ivni produkt které pou^u'·» houževnaté pojivo na bázi eíastomerní pryskyřice mající vynikajíc; pevnost v táhl oqo!ncsi vuci Iamsni, ale p z n a o rozviji postupy navržené Hooverem a koí. a Fiízerem v tom smysiu. ze použije jako predvuikanizát zablokované· ureíhanove přecpolymery s Koncovými rsokyanátovými skupinami a aromatické diaminy rozpuštěné v organickém rozpouštědle a přidáním polymeru s vysokým specifickým skelným přechodem rozpustného v organickém rozpouštědle do uvedených vuikanizátových prekurzorů' se v těchto prekurzorech vytvoří aorasivní částice, které mají nízký oděr při vysokorychlostním broušení nebo obdobném provádění konečné povrchové úpravy. Všechna tato aditiva, která Barnett a koi navrhuje, jsou rozpustná ve vodě. Kromě toho se Barnett a kol. uvádí, že specifickým, kritériem pro volbu požadovaného polymerního A λ , αΐίκ.νς r1 f/ »-1. f ^ \\ r- ř ¢: - U. r\ /Ί a J- 1 ^ v i ί V W ·%. *\ »· Λ '·'< ·1 ·1· l >- ·' ;Πί Λ u „ „ - · . , , awi<1w..·ΐ4ί-Γι cáSiíG, které nemají sklon k oděru je „rozpustnost v ^ (tj. iozpusíhost v organické Kapalíne>. Z tohoto duvoou .snadna nebo přímé adaptace způsobů Barnetta a koi. na vyroDu abrasivnich častíc používanou pro vulkanizatove prekurzory, kterými jsou například prekursory popsané v patentovém spisu China a kol., nebude přímo proveditelná. P λ H c + λ ^ , , . t Vužýip·: ' \t pA,U-9||
Pokrokem vynálezu oproti vynálezu China a kol. je dále to, ze taKove kompozice mohou být vhodné pro vázání nepravidelně vzaucnem Klaoené organické střiže, a tedy výropu porézního. vzcHisnei-m rouna. Toto rouno se používá při výrobě netkaných abrasivmch výrobku, které jsou použitelné prc broušeni, prováděni konečné úpravy nebo leštění. Cílem vynálezu je rovněž postu·;, v e kterém mohou být inherentně vodou rozpustná, spměn:-redukující aditiva, popsaná Barnetíem a kol., za použit; emuigaioru dočasně rozpuštěna v organickém rozpouštědle a smisena s emulgovateiným iineárním poiyurethanovým předpoiymerem se zablokovanými koncovými -isokvanátovým· skupinami a diaminovvm vytvrzovacim činidlem. Kombinace uvedeného organického rozpouštědla a emulgátoru se použije k homogennímu zabudování špinění-redukujících aditiv rozpustných v organickém rozpouštědle do uvedeného předpolymeru a vytvrzovacího činidla. 1
Vynález dáie uvádí, že vlastnost, kterou je redukce splnění, muže byt pojivu rovněž propůjčena i bez potřeby zabudování aditiv rozpustných v organickém rozpouštědle s vysokou teplotou Tg skelného přechodu neboli s tím související nezbytnosti použít s, -'•i- Η I3K0 sj· y ^ Γ11 *d. <j. w f 11 iho kroku, vytvořeni m vysokého v y í. \ \ c i i vP vuikariiZatv geuSiu vamm epoxy Π1 i S Ϊ sř , K to 1 v oude oase reagovat f* y C* l»· Λ k ; . ?; _ · í"' · ví ^ c : . i*. jw : 2 sj A An i I * e r. a κ m, - i . -'í.wí.v přechodu *»i * i Q .; c, k -., ^ -W - I ; ^ ^ su >*« u ř\ i wí i i o ni i S i Ο KI€ I V O ϋ d 6 Q 3 111 t ®3Q0V3l 3 i i Z ? n -· . „ - *- íiií i běhy m emuigovaiemým lineárním ur ethanovým předpoiymerem se zabtoKovanymi * s o k v 3 nato v v mi konc o v ýry>i skuDinami \, / C D m *3 H v 3 \/\/n áioze rn ! S 0 U + p* V- W ·„ i i „ v. Ά ř·"! * < v-;y výrobky no u c; 11 v v « ; ; i ps Λ r ř ►' Λ k. P W VI Vilu , Sr f . r W pp j op íTiliŽ£ •,IUfcV (v- d Ο V w 1 k V*, v ^ t κ 1 v 1 pC VrcU í‘:l ,. . u i, ,*.....r. U1 u w K U p i í V y 'ř 0 K ý Π i j. ! í < 1 Γ f M S~·. t“» ς; v: γν u c / f \ & v .·'· v V ^ r} L· /. ... ,u ř Λ - v j w ^ !\ t , y ^ | ; | \j rAl Λ O 11 cd které budou za těchto podmínek vykazovat malé špiněni, neboli pfenos materiálu vvioDku uiusrítího na oseti o van í povrchu na oseti ováný povrch odíookli . kle» v nem na závadu. Výraz ,, n e š p 1 n í c í", jak je zde uveden, znamena provedeni vynálezu. která v podstatě nevykazují žádné viditelné známky .* Λ. 1*1 /“S í > Ό U ~ i'\ ιιιΆδ« \j Zí ; V 'V. * 1 j t 1 C* w ^ ěf ς i řován-í povrchů zústáv 1 * not; uí ^ V/ V ’ Z iT, dU byl tímto jyr0bissrn uveo-eny 0b
v i v i I U ošetřen. U těchto provedeni, lze výrobky podle vynálezu působit proti povrchu obrobku při vysokých provozních rychlostech B/nebo tiacich. aniž by přitom docházeio k zašpiněni uvedeného obrobku použitím výrobku na ošetřováni povrchu. Výraz „na ošetřováni povrchu", jak je zde uveden a jak se obecně používá, zahrnuje například povrch obrušující, lapovací,. leštící, oštěpy *. **íi ^ | ! · | λ ! činko Č' I ^ ^ ( M í A í v-v> v- t I dt i I ví j i V 1 | j v V V p V V I V í I ι*ΰ vlvi Wj 1 v i ,
Prvním předmětem vynálezu je tedy výrobek .na ošetřování povrchu jehož podstatou je organická matrice v podstatě zalitá pojivém, přičemž uvedené pojivo je tvořeno materiaiy zvolenými * ze skupiny obsanuiici:
Vodného Dázi vodného pojivá, lineárních «i o d í o k o v s π ý m i která zahrnují množinu i s v k yanaí o v ými skupinami zakončených polv uretha nových predpolymeru a ami nefunkční no materiálu majícího průměrně aiespoň dvě íunKcn· animoskupiny, přičemž uvedena emuize dáte zahrnuje složku zvolenou ze skuDÍnv zahrnuHci:' i) dostatečné množství zahusfovadia; a i i) kombinaci slučitelného z ne č i čt ž redukujícího adltiva, organického rozpcuštědl; povrchově aktivního činidla; p. · ía e r·. ^ p C i v ý j« V I i I i I ci , Μ i ,aiu reakčni produkt množiny lineárních zablokovanými isokv3 natovvm i skupinami zakončených poiyure-thanových predpolymeru s prvním aduktem., přičemž uvedený první adukt představuje reakčni produkt amlnoíunkčnihc materiálu mající průměrně -J . X £, , unkčni aminoskupiny a epoxidového majiciho průměrně aiespoň dvě funkční epoxidové skupiny, za podmínky, že uvedeny první adukt má aiespoň jednu ammoskupinu reagující s isokyanaty a alespoň jednu sekundární hydroxvíovou část reagující s ísokyanáty: a uvedený reakčni produkt množiny lineárních póly urethanových polymerů majících vysokou molekulovou hmotnost a množinu iontových částí, s druhým aduktem , přičemž tento druhý adukt je zvolen ze skupiny zahrnující ♦v* <r> * ^ **' 'h ! * * I J í VÍ *. V.I i i vi Kn I V.* 'U í.í «'. »· ; aminovými skupinami a materiálu s epoxidovými funkčními skupinami z výše zmíněné ca on b), a n · reakcni produkt materiálu s funkčními 3 m i n o s k u p i n a m i a homopolvmero vgneho m + o Γ i ΐ ϊ: c; pQ oxidovým' funkčními skupinami. podmínky, že uvedený druhý adukt má alespoň jednu epoxidovou funkční skupinu reagující s iontovými zbytky a výhodně i alespoň jednu funkční aminoskupim
Zbytky. reagující s uvedenými iontovými
Vyraz „v podstatě zalitá", jak je zde použit, znamená, že výrobek na ošetření povrchů podle vynálezu je tak porézní, že jeho mezerový objem představuje přibližně 25% až 95% celkového csjemu tohoto výrobku. Výrobky podle tohoto vynálezu mají nustotu v rozmezí přibližně od 1,0 do přibližně 2,0 g/crrr. VýfODkv. které neobsahuji abrasivní částice, ize použit k lesteni materiálu a pod. Pokud výrobky na ošetřovaní povrchu podle rj i « η Λ A ^ ,» A y l 'i n . v vynalezu zahrnují množinu abrasivnfch částic rgovaných a přidržovaných v uvedeném pojivu, potom lze výrobek použit jako brusný výrobek. V reakčním produktu a), je uvedené pojivo odvozeno z vodné pojivové prekurzorové emulze, která zahrnuje složku, jakou je například methyiceiulóza, která umožňuje aplikovat uvedenou prekurzorovou kompozici na porézní načechrané rouno. Bylo zjištěno, že přímá aplikace vodných emulzí prostých b ’ ► *> I 1 r· ' ' * ir‘! Λ *· Pí n -T; ř·· *"> \í *Λ P t Λ P* f * > 1 f i ·. 1 v* v. í»/ —· --1 i f V d I >-· i t l_-
! C I-' -: i··· - - : 1 v t-' p i i i — G i ť u i v O v é i i c p u t q ί"ΐ O V G v/ ί 1 i s. iu ΐ ί tm w kií D‘ \ i ί ví· j·· * ^ ** i * \/ V c>i * ρ * Ό ^ G i v l t *p p i" i J ví u ví i í i y ί"ΐ 1 Γ\ G fitwHv G p E c<. v © fl y Γt i p v v f ^1 * G ΐ ΐ ί. Cm OtviZi v »á i\ í i ú V6 v Z G G G í i G Π Ί * K i £ G G Π θ ΓΠ i'0 U Π G ρ v i o íMi-^! "^ccM-vni poiah ον·)»: i m za r «zen j rr. z uveoeneho rouna oniis c^rr^h/v^ re,nG B v ousiodku toho doch^z^-to ko ifoγ>t^m!np "** ι*»/ρΗ0Γ>ρ prt^hc^e ^ jhv tár^i+p, pvtr^p!>fp; .· *r* **·; p ;λ ·> ct f < / ·. rr 11 h ': cť,A\/ís r; c & f A H \ .· p. a a ír yfp* : sf f - / i P l·' .Λ "* Γ t ΐ ·' oon^ MD; - ? + *' - ·· ' πΛ?ί.+ •7K.f*nr w u· yM v
H · *w K ^ ° řv >' *: 1 -* - · * 1 ^ * · '·*' *· * ς y p 0 j, */ 0 V* G ř-· * -' > νΐ ’ *· ^ 'u c j i >» u i Z ϋ í G ΐ> p 0 Π áijuw iVí i £ , ΓΠ G ϊ 0 Γΐ 0 Zm ρ 0 ϋΖ ΐ ZI Brookfieidova viskozimetru při 30 ot/min, 20eC, a za použití vřetene cisio LV-3. Použiti pojivové prekurzorové emulze a) rovněž umoznuie pouzň vodou nerozpustná v orgamcKem rozroostedie rozoustna spiněni-redukuiíci aditiva. v přlp 3 ČÍ O Z 6 budo uvedená emulze obsahovat rovněž povrchové aktivní činidlo, jakým je například stearát lithný. : úd akční i i V i i produktů b) c' miste ρ i o o w κ u j s poíy met n i v ytvrzovací ciniQio. z. a použití poj i v podle vyricncZu ize získat výrobky podle vynálezu dosahující širokého rozmezí ohebnosti a nešomívosti, které tyto výrobky předurčuji pro agresivní broušeni obrobku, zbavováni obrobku oštěpu nebo obráběni obrobku, stírání povrchu obrobku nebo leštěni obrobku. Kromě toho, pojivo podle vynálezu může být a výhodně je aplikováno na organickou matrici ve formě vodné kompozice, čímž se eliminuje nebo podstatně redukuje uvolňování těkavých organických sloučenin při výrobě výrobků podle vynálezů.
Druhým znakem vynalezu je výrobek na ošetřeni povrchu, který má výhodně formu nekonečného pásu, a který zahrnuje načechrané, pružné, třírozměrné netkané rouno tvořené množinou organických pc iymerních vláken vzájemně spojených v místech, kde kontaktuji pojivo podle vynálezu. Výhodné výrobky v rámci tohoto znaku vynalezu zahrnu;! množinu abraoivnich částic, které jsou orichvcen v k uvedeným vláknům a poiivu pomoci druhého doh»s zpra^iOia a vyhoone termosetoveho popva. Zejména vvnoanv výrone* ».· rámci tohoto znaku vv nařežu te výrobek. Kterv zahynule t^et nopvo zahrnujíc! poiivo n e ž1 o vynalezu. Třetím zmokem vynálezu je způsob výroby vrstveného kompozitu, ze kterého může být vyroben výrobek na ošetřeni povrchu, který lze vhodně použít při leštění materiálů a/nebo zbaveni materiálu, jakými jsou například' kov a dřevo, oštěpu, přičemž tento znusob zahrnuje. a) výrobu načechraného, pružného, třírozměrného netkaného rouna tvořeného organickými vlákny; b) p-otažsn; větší části vláken uvedeného netkaného rouna předem spojenou prekurzorovou kompozicí za vzniku prvního potaženého rouna; c) vystavení prvního potaženého rouna účinku energie, Kterv je postačující pro alespoň častečne vyívrzení prekurzorové kompozice předem spojené základní potahovou vrstvou, za vzniku vláken načechraného, pružného, třírozměrného netkaného předem spojeného rouna; d) potažení alespoň části vláken uvedeného předem spojeného rouna vodnou suspensí zahrnující vodu, abrasivní částice a pojivá za vzniku druhého potaženého rouna, přičemž uvedené pojivo zahrnuje pojivo podle vynálezu;
^ C u ^ IS l β v 0 Š K ^ Ϊ ^ vOGy a VZfhiCU V podstatě Pučného rouna. n umístěni m n o z * n y v podstatě suchých roun veole \f n»r>ÍKU prekurzoroveho vstveneno 1 ’ dt - > "‘Icčen i ujedeného prekurzor o v ě h o v r ? * v » 0. - f * C' lť P ΓΓι "d ?·^ιιί iu l: Ci r\ C- l 1 t w* pří teplotě dostatečných p;c '•—tli [v Vidi „ ^ Λ U Λ 1. y. 3 H w i í W W rO i > 1 P \j L·. í L U
ISOU V £ přičemž uvedeny způsob zahrnuje: 8) výrobu načechraného., pružného, třírozměrného netkaného rouna tvořeného v podstatě hydrofilními organickými vlákny; b) potažení větší části uvedených vláken netkaného rouna vodnou kompozicí, která obsahuje vodu a pojivo, za použiti účinného tiaku, za vzniku potaženého rouna, přičemž uvedené pojivo zahrnuje pojivo podle vynálezu; v vhod í i Θ způsoby kterých se vrstvený kompozit s t r o! o v
^DraciM oo formy výrobku na ošetřeni povrchu. napHKipp kotouč jsou ty způsobů pojivo podle- kolo. obdélníkový blok s pod. Rovněž v'p ktervck předem vázaná prekirr^o·’ JQKym jΘ vvhocine 7tí lo rp | í t a oseli ·11>'Π" znakem v ován, povichu, který ynáiczu je způsob výroby výrobku na íze vnodne použít jako iestici výrobek, *1 *ϊ • i ΓΉ ' ^ f ·'- · *** Η1; ·& ! ^ ' ι . IUA ,-*-* ..-, ί*\ ·/.· .Λ Κ »“V Λ ^ 2¾ £ϊ ř"V' V *“'·- ^ I' λ I I ^ ..... *“··* ι ;»«.··,.· ,^ , ( ; ', ·νί ν «ςί ·ν: " ι : ^ υί ί ^ v tw*. ν ι i j ν . : vj ρ· i : vedle sebe za vzniku prekurzorového vrstveného kompozitu; a stlačení uvedeného orekurzorového vrstveného kompozitu tiakem a při teplotě dostatečných dm.> v zn i k v rst v β π θ π o kompozítn· OA*w r '.V ΓΛ. K \ / i ** r· cí· ^ hs · ·-*· ^ * !/ λ »», ,A . abrasivního hl.
v y . V.· IV cu. přičem I £' * r\ Λ . j,*· Ví *0 «V C·· Γ i i ; ; a) výrobu načechraného, pružného, třírozměrného netkaného rouna organických vláken; b) pocuchání organických vláken uvedeného-netkaného rouna za vzniku pocuchaného -ouns majícího účinnou hustotu; c) potažení uvedeného pocuchaného rouna vodnou kompozicí zahrnující vodu a pojivo za vzniku potaženého rouna, přičemž uvedené pojivo zahrnuje pojivo podie vynálezu; ti) výstavem uvedeného prvního potaženého rouna viivu energie dostatečnému pro odstraněn· v podstatě veškeré vody, čímž se vytvoří suché, potažené, pocuchané rouno; e) potažení uvedeného suchého, potaženého, pocuchaného rouna suspenzí obsahující abrasivní částice· a pojivový prekursor za vzniku suspenzí potaženého rouna; a í) vystaveni suspenzí potaženého rouna viivu energie, který bude dostatečný pro v podstatě 1 > ^ i-5 1 ' c · * ‘ ' pr
Λ Υ [ f X I 4..,-- X ¢^- /-. v ; v, , ·ν I ': 1 . W> O 4-I ^ f\ i t v 11' cí íi y v y ; v 0 w i - * *v4 střeni povrchů. vyhociť,vrri způsobeni v souiadu s tímto znaKem vvnaiezu je z o u s o d ve Kiere m m ? vviooek · n a ošetřováni povrchů pr v n; a druh v Kon»c «tere ,οόπ vzáiemné s p o i e n v nebol· s Dieten v te k. ze
n e k o η η η n v r jr v vraz ...účinná hustota ta*' ie zde použit. η π ρ ρ r - * λ, * i. n;2ko'' na ta 2 hv ^, rvr Λ jí> r; j | g + * j e· f' ?> JT* ' 0: *ys r\\’t ) ' /M f ' sť> ·*» *“· Π í . v V .« | y, f* w PVN l I W * A U. ! ^ **+> yc w *. \;· i , y -; v y y-. \\ 0,.· k. * vé r.oskv - - » ^ »- } r 2 t!'· v \ w . i ř- ^ ?*. fy ; í r - - : -, J ’> *J 1 \ Wl V j sC ř \ V W P ϊ i i o o i , tanu i a i, v p í i c í i e n i. tak v p o g e í n e rn směru. o e s í. v r í i z π čí ke n -o o u v o p o c1 i e w μ o ? i o 711 v v n a í e z u je voona kompozice zaru n uj i c > Výrob!''.' no ošetřování povrchu podle vynálezu jsou zejména účinné při broušení kovů. přičemž jejich účinnost spočívá zejména v jejich velmi nízké spinivosti. Pokud se použije reakční pi ouúkl pj, ntuze se a ni i no* epoxidová re akční stech iontetr t« regulovat vznikem distribuce molekul, ve kterých všechny eoox y-skupin v zreagovaly, aie kteie obsahuji méně nez požadované množství aminových eKvivatentů pro reakci s isokyanátovyml skupinami. T-mto způsobem lze vyrobit relativně tuhý "tfrofcek který má vvsokou tepelnou stabilitu (vysokou teplotu skelného přechodu, přibližně 33°C nebe větší, měřeno diferenčním scannovaclm kalorimetrem .neboli ,,DSC!'). Pro srovnání, v případě, že se výrobek vyrobený způsobem podie patentu US 4 60S 360 (Barnetí a koi.) otáčí proti obrobku za podmínek generujících teplo, jakými jsou napříkíad vysoký tlak mezi uvedeným kolem a obrobkem a povrchová rychlos’t. mohou tyto podmínky způsobit, že uvedené kolo určené pro ošetřován; '1 'i '1 'i / - * k p /*·, : ř )' Λ U .·» A ’ OOOlCwíitt Li C '- ' U s. ϋϋΐώζιινπι zna m o n o u využit ροήν βΠί vynasezu je to. ze vyiobky pocle vynalezu )od>e vynalezu, který těmto výrobku propůjčí VYSOKOU *O S ? S,f Ρ· P C ! d^fO^rp^-^í í* )' λ ^ f b fi f* ** "t* ’’ ; , / L' i. r > / p p-í v u c · o n v b o v e una v e (i m v m i 0 V/ V L* ΓΡ Cl ^ * · V '1 n i \/ \> r o o k l* .— K K ^ L\ ]. ,·. «·.· k. . vV K-. ( . .„· ¢: na ošetřen i povrchu do štěrbin a jeho následné y ráče η * η o « v« h r !^| i i aí λ I L λ + » í -~v ř' r ' |v‘ V. « 'W Wl i i ! i i V' i, ·,·' Cmi ; Vj \ · I-j: r·. i. , ' .) MU, I'. V > *b> ’ > · I K \ O f\ ' ^ cx * wnbi keinéh i \ λ ri < ! Vf-' \r^ ^»1
zo do 23'C) a rze je vyrábět leguíováním siechiometrie ammo/epoxidové reakce ponechávající distribuci molekul obsahující ekvivalentní počet vzájemně reagujících aminových koncových a isokvanatových skupin. Tato stechioroetrie poskvtuie zasíťovanou strifkturu. která je primární strukturou získanou reakcí aminoskupin 3 epoxidových skupin
Konečně, výrobky podle vynálezu mohou být formulovány tak, aby byly vysoce ohebné. Tyto výrobky při použití vysokých tiaku a/nebo vysokých povrchových rychlostí značně špiní, ale jsou v poastatě nespinivé, pokud se použijí nízké tlaky a/neoc povrchové rychlosti Za účelem dosažení tohoto cíle se formuluje ammo/epoxidevá reakce tak, aby ponechala distribuci molekul obsahujících více než ekvivalentů potřebných pro i s o k y a n á t o v ý m I skupinami. požadované množství aminových úplné z reagováni s odblokovaným; V tomto případě, bude mít získaný polymočovinový reakční produkt mnohem nižší průměrnou molekulovou hmotnost, než produkt získaný pří použití výše zmíněného nešpinícího pojivá, což má za následek nižší tepelnou stabilitu ( teplota skelného přechodu je nižší než 28°C). '! & !; · μ. i,!. těkteré «-v.‘i · s »-/...- u.i • V. c j_, i ν· ·, a u <c !; I \ y · v íj 1 nálezu rnohc otiiusovact operace, aniž bv bylo SaDotf*·*·'' -(-,-,.1:,.,,-1-. -,v-vc mement;. ntr.or<o aolihaci , a r, c :. a u r · i- · - - .... ..... ,· . .. , ... ·-.·..., • ΐΌΜΐ i Kiau u O a I: a í i O v a í i I u ~ ^ oceiovvcr; csmi np;u, τΓ,'ϋΆ,-- . cUjd ,\ov tí i im&tovsci úpravy r>e> nere.?3'-'eM:·: oce1 S! wwyíina ηηΛ=ιΠ, a,K. • . -1 - - pí !Odn i asivnich ca vík: vynalezu mohou být značně agresivní při prováděni požadované \ / h ,A i A Z, o + ; ~ ·'< * ·. vynálezu mohou v pcj:v v uí rvó mno^':,v; .......... * * · · ‘ v- W _ H > · i W, i i !\ j i -w ; 1 3 Γ*: f I ·- \ 1' ’ t*' i t ' : J - '·· ;· »·*· i- zmoKcovadla, brusně z p i a v i d í a p o u z i v a n e n ~ ** 3/fiebo bezna Konvenčni maži'1 .ipen s d i n o i i' . vyropku na oseireni povrchu), která daie reouluii stí
Pojivá podle vynálezu 1 Reakční produkt předpolymeru a aduktu
Jak již byle uvedeno, pojivo podle vynálezu zahrnuje mate r i a I y zvolené ze skupiny obsahující a) reakční produkt množiny lineárních isokyanátovými skupinami zakončených poiyuieiiianoyych predpotymerú s aminofunkčmm materiaíem majícím průměrně aiespoh dvě aminové funkční skupiny b) reakem produki množiny íinearnich isokyanátovymi skupinami zakončených polyurethanových předpolymerú s prvním aduktem (dále označovaným jako „reakční produkt předpolymeru a aW>>L'f n“> VÍ V< U t\ w j j reakční produkt množiny lineárních polyurethanových polymerů majících vysokou molekulovou hmotnost a mající množinu iontových částí s druhým aduktem ( daie označovaným jako „reakční produkt iontového polymeru a adukíu“). P o k u d t *> ocjivo podle vynálezu zeh -nu je reskčr rí produkt pciyurethanov ého předpoiymeru a aduktu, poskytuje Poi y u í etha π o . v pí edpciy mer poj i v u pod c v y Π čí. I £ í-. u , p 0 K U Q 36 v V i V í 0 1 . ú h Θ 0 *"»osi a oqrázovou pružnost.
První acťKí zase poskytuje Siío^ac: místa 'zpravidla ? V>> ^ rs w £ c* 0 ly y p rj £ r ^ j HvHrQYvj^'.»6 A +.; ) c; 0 pfpfVrpí mohou í C i·*- 1λ 4·\ ' 1» · i · »* ^ ^ . ··» ' s. j o; ; j a i ý· ř * · » λi & h λ n ř o H rs λΙ\ι *v\ λ. **' · r λ r% Λ 5- + s : « ^ ^ w ' Uvedeny t*· - ·. · ř*, f a .-*1 í 1 !/ f «* <* &*' > » ! C: I*' ; í Vi Ví *\ k ·»·'. i < > * j %·»· reokční produkt materiálu s ar ni novým i funkční mi skupinami U i či j i w í pruměrr i ě aiespoň 2 funkčn; arninoskupiny a materiálu s epoxidovými skupinami majícího Průměrně alespoň dvě funkční epoxy-skupiny. Výraz „mat&ríái manci epoxidové tunkčni skupiny jak je zde uveden, není omezen pouze na oxiran-oosahujicí maxeriaiy. aie muže zahrnovat cxetan-obsahujíci materiály, za předpokladu, že jejich reakce s 'Unkčnímí aminoskupinam! je přijatelná. Výraz „materiál mající amn í Kl \ i 11 -» /·- **» {-> 1 » i } i I C;. i Í i C i ) materiály zahrnujíc! prim :dární Pří přípravě uvedeného prvního aduktu na místě v souladu s níže diskutovanou reakci 1, přičemž uvedený první adukí má alespoň ieden amin (výhodně alespoň jeden primární amin) reagující s isekyanáty a alespoň jednu sekundární hydroxylovou část reagující s isokyanáty.
Pokud uvedené pojivo podie vynálezu zahrnuje reakční produkt poiyurethanového předpoiymeru a aduktu, je výhodně odvozeno z vodné emulze, přičemž uvedené pojivo je připraveno z emulze keíoximem-blokovaného poiyurethanového polymeru zreagované s aduktem vznikajícím na místě. Příklady vhodných ketoximem-blokovaných polyurethanových předpo.fymerú jsou
1 A 1 A π o: vklad ke .i Ir*. £. vy ^ % 1 κ1 1 p i ’ i.., i ( x, p Q moci způsob í Π, i a κ o i.) v pr i kladech B κ i t> i J LJ - 1 í *5 s e « κ c n n exí i n*> 0 ΐ U V i 6 rt U >1 s o h v » η g ? u S D 0! c- c ř‘ r> <z i i !Ví : 1 ' · ·'· 1 η Γ; 2j 3 y τ λ c· >*> i? >*» f, = o polymery i pv* & * f * y . t A U , , | ^ ^ A Λ w « ► *·> *-» yv> ^ Ϊ* Ι -Λ J *fs ; m jo rj- methy'o v--9xi; ř ^ * i * ·· ~. A U Λ x- . . , wn C u ί u í i * j v o 11 v. p i c μ p o | y Z í ©Si\Cn i Π0 produktu /she pclyurethanové předpc-iymery Π0Γ.ς^ην·ΛΗ '! n-s + Ár*·. + · · tC 4 O*^ Γ "> 1 Π r v f- oo íl y s/ U v jJ U i C Π l U w O Ή· G G w — ‘ w ^ i \ v i a- f 1 i Ž c U V Θ d θ Π 0 Γ © cl κ C 6 0 * e«Kci; i produkt keioximem- blokovaného 3 p o í v o i u k o m erčné d o o svány P^tsburgh Pa.: ? oaisi isokya na tem-ktere mohou být uvedeny do reakce s i ereakčnfrr, organickém ^Λ z p o *! * * £ d ί o don Pokud se použije tato forma P««*polymeru, uvedený adukt výhodně vznikne tew.xun.uc p*vauktu emulgované epoxidové pryskyřice a epůxiuuv.hx, vvivizovaciho činidla s aminovými funkčními . . u «minovými runKcntmi skupinami;, koku o je Douzirvm predDOiymerem poiyurethanový předpolymer známy poc? o&c»oerin oznsccmm „Adipren L-isr mající „m“ opakujícicn se bu,ovj'·jednotek, pohybuje se „nV1 v rozmezí od 20 do přibližné o>, r íixHiz pokud je ,.m" vyšší než přibližně 50, může vzniknout voskové pojivo rnajm: příliš nízkou teplotu skelného přechodu, Λ.<-ίίΠιοο pokud je „m nizsi než 20, získají se mnohem tužší v v r o d k v.
Matena! manci epoxiaove funkční skupiny představuje prostředek pro regulováni tvrdosti pojívá podle vynálezu, pokud jo toto pojivo vytvrzeno. Materiál mající epoxidové funkční skupiny je výhodně tvořen materiály zvolenými ze skupiny obsahující materiály s funkčními diepoxy-skupinami mající obecný vzorec
18
ve kterém n může znamenat 1 až přibližně 10. Vodnou emulzi epoxidové pryskyřice typu novolac lze získat od společnosti Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, NY pod obchodním označením „Ms 9772“.
Materiál s aminovými funkčními skupinami představuje prostředek pro zesilování pojivá podle vynálezu v průběhu vytvrzování reakčnlKo produktu polyurethanového pfedpolymeru a aduktu, který musí být reaktivní s materiálem majícím epoxidové funkční skupiny. Zvláště použitelné materiály s aminofunkčnímí skupinami , které rovněž reagují s uvedeným polyurethanovým předpolymerem potom, co zreagují s materiálem majícím epoxydové funkční skupiny , jsou materiály mající funkční sekundární aminoskupíny nebo primární hydroxyiové skupiny. Příklady použitelných materiálů s funkčními aminoskupínami jsou alicyklické diaminy, jako například isoforondiamin, komerční produkt společnosti Huls America, lne., a 4,4’-diaminodicyklohexylmethan, dostupný jako hlavní složka v kompozici známé pod obchodním označením „PACM-20" uváděná na trh společností Air Products and Chemicals, Sne., Ailentown, PA; alifatické diaminy, jako například amino-funkční poly(oxyalkylen) sloučeniny dostupné pod obchodním označením „JEFFAMINE" od společnosti Texaco, í rte., Houston, TX; a »*v* -•v lili ε být jakýkoliv organický radikál pod p odm ínkou, Π i cí i. C' i i ci 1 Lí . organicky raaikál nebráni emuigaci v yr.oor.e i sou těmito materiály s diepoxidovymi funkčními sfuD»nanu jy materiaiy, u nichž te R zvoleno ze skupiny
Ri —CE^O—R1-^—R^-OCHj- cbsa hujiCi ?*"- ^ r—-- :* a rx a r\ kde R1 a R* jsou nezávisíc zvoleny ze skupiny aiiwiove SKupirry mající \ až přibližné 10 atomu uhlíku (sou nezavine zvoieny ze skupiny obsanuiici arylove a a‘Ka^viove raaikaiv mapci 6 až příbuzné 20 atomu uhlíku Je zřejmé, že u posledních jmenovaných materiálu . pokud Rc a icrjj S ’’ V'1 h může být tento ar} j! aikylovaný. Příkladem i í e! n é h o materiálu $ ^ Λ v ! W \ ·* y' [·' *···· A i Vv v’ v y ini funkčním! s k u p i n z m i <·-. f ·. / r\ ; * r-, ' m r-- ř*« -¾ f \ \ , k ^ jy* L* j w V w u 1 i J i 1 oper ze známá p od obchodním C ί í wl v t i i M i i *»·. "p λ λ m·- ·*. .λ Γ\ u. L· ui'viu*čOZu i , která je komerčním produktem sooiecnosíi Sheii Chemicals lne., Houston, TX, ve které R' a R znamenali merny a R”' a R" znamenají nesubstituované fenyiové části
Další tř!dou materiálů s epoxidovými funkčními skupinami vhodných pro použití při výrobě pojiv podle vynálezu jsou ty, kdo maíeriá! s epoxidovými funkčními skupinami zahrnuje epoxidovou pryskyřice typu novolac mající obecný vzorec 19 aromatické diaminy, jako například methylendianilin a diethyltoluendiamin. Zpravidla je reaktivita materiálu majícího funkční aminoskupiny při výrobě pojivá podle vynálezu alifatická > alicyklické > aromatická.
Vzhledem k vysoké reaktivitě alifatických diaminú, jsou výhodnými diaminy alicyklické a aromatické a směsi alicyklických a aromatických diaminú.
Poiy(oxyaikylen)sioučeniny, jako například poly(oxyalkyien)aminy (POAA) a poly(oxyalkylen)acylmočoviny mající molekulovou hmotnost v rozmezí od přibližně 90 do přibližně 1000 jsou použitelné materiály s amonovými funkčními skupinami. Uvedené po!y(oxya!ky!en)sloučeniny použitelné podle vynálezu mohou nebo nemusí mít koncové funkční amino- skupiny. ' Použitelné po ly(oxy alky len) sloučeniny, kterými jsou diaminy zvolené ze skupiny zahrnující sloučeniny mající obecné vzorce I, ii, ili a IV;
ve kterém R znamená alkylovou skupinu mající 1 až 4 atomy uhiíku a n a m znamenají celá čísla od 0 do 20;
II 20 ve kterém x znamená celé číslo od 2 do přibližně 20; diaminy zvolené ze skupiny obsahující 20
I! ve kterém a, b a c znamenají celá čísla, přičemž součet a plus c se pohybuje v rozmezí od 1 do 5, a b v rozmezí od 0 do 20; a poiy(oxyalkyien)aminy, které jsou triaminy zvolené ze skupiny obsahující sloučeniny mající obecný vzorec
IV ve kterém p,q a r jsou celá čísla větší než nula tak, že součet p,q a r se pohybuje v rozmezí od 5 do přibližně 30 a ve kterém A znamená triolový iniciátor, jako například trimethylolpropaa, glycerin a pod.
Reprezentativními příklady poly(oxyethylen)aminů, které se používají v praxi podle vynálezu : poly(oxypropylen)diamm, poly(oxyethyíen-ko-oxypropylen)diamin, poly(oxyethylen-ko- oxypropylen)močovin-a, poly(oxyethyíen-ko- oxypropyíen)dimočovina a třiíunkční reakční produkty glycerinu nebo trimethylolpropanu s hydroxyskupinami zakončeným poiy(oxypropylen)a mihem. i když se nelze vázat na žádnou určitou teorii, dá se současné předpokládat, že pokud se tří složky pojivá podle vynálezu na bázi reakčního produktu poíyurethanového předpolymeru a aduktu smísí, zreagují s epoxidovými skupinami materiálu majícího epoxidové funkční skupiny nejprve reaktivnější funkční skupiny materiálu s funkčními aminoskupinami za vzniku epoxido-aminového aduktu (reakce 1), V případě, že se použijí vodné emulze, se v důsledku ohříváni ,po němž následuje odštěpení ketoximove blokační skupiny od poíyurethanového předpolymeru, které umožní zreagování nových volných isokyanátových skupin s dostupnými aminoskupinami epoxy-aminového aduktu (reakce 2), odpaří voda. Přesto, že jsou pro reakcí s odblokovanými isokyanátovými skupinami poíyurethanového předpolymeru rovněž dostupné sekundární hydroxyiové skupiny, srovnání celkové relativní reakčnosíi jednotlivých skupin vypadá takto: primární amin > sekundární amin >» sekundární hydroxyl.
Po ukončení této reakce se pojivo podle vynálezu vyrobené reakcí poíyurethanového předpolymeru a aduktu považuje za zcela vytvrzené. 22o Q% o BjC—CHC^jo/ V—C—/ \oCB3C^CS% CBb NBa CBj "EH1UEZ GMD 35201 •'5&^ +¾) CHjNH3 laophotoD nHwnfn ČBj T^CAKCT /( i
* GB
Bi / NH
BaK CBÍ <Z^s®o/ V-A—/ \och,Abcb-í® Ah w Ab, ' Ab /£ i
B,C <w
C—N—O—C—NH CBj ^KBC -[(0Ή&Ο]^-·<!!ήΝ—o-i Vfi^ovi 1 'ADIPK1NE L*lt7' O iw, Λ CB/ CBj i T«.
-[ADDUCT CBj / r %—NBC \= J II i 0 -CH 1 N 0 * Bfi GB A m
scb/ SCBj NH VADDUC% 23
Jak již bylo uvedeno regulací uvedených ekvivalentů aminu, epoxidu a isokyanátu lze měnit konečnou teplotu skelného přechodu pojívá podle vynálezu vyrobeného způsobem využívajícím reakce poíyurethanového předpolymeru a aduktu. Například, ekvivalentní hmotnost isoforondiaminu pro reakci s epoxy-skupinou je 42,5 g/ekvivalent a pro reakci s isokyanátovou skupinou je 35 g/ekvivalent. V systému, ve kterém jsou smlseny epoxidová pryskyřice, diamin a blokovaný diisokyanátpolyurethanový předpolymer, lze množství diaminu regulovat tak, že nastane jeden z následujících tří stavů: 1. Ve směsi je přitombo adekvátní množství ekvivalentů aminu, které reagují jak s epoxidy , tak s isokyanáty přítomnými v uvedené směsi; 2. Ve směsi je přítomno méně než adekvátní množství aminu, které by bylo potřebné pro reakci jak s epoxidy tak s isokyanáty přítomnými ve směsi; a 3. Ve směsi je více než adekvátní množství aminu, které je potřebné pro zreagování jak s přítomnými epoxidy, tak s přítomnými isokyanáty. 4. Čtvrtým stavem potom je stav, kdy v uvedené směsi není přítomna'žádná epoxidová pryskyřice. 24 V nepřítomnosti epoxidové pryskyřice (stav „4") se použije substechiometrické (například o přibližně 5 až 15% méně než síechtmeiiicke množství, výhodněji o 8 až 10% méně) množství aminu vzhledem k množství blokovaného isokyanáíu, takže: (i) proběhne zesífování, které vede k ztuhnutí pojivá, přičemž k zesífování dochází v důsledku reakce řetězcových koncových isokyanátových částí s močovinovým dusíkem; a (ii) generováním amino-částí dochází k růstu řetězce, v případě, že isokyanát reaguje s trvale přítomnou přidanou vlhkostí, a emulze jsou vytvrzeny za okolních podmínek a dodávání tepla. Jak skutečnost (i) tak (ii) poskytují větší tepelnou stabilitu.
Jak je patrné z níže uvedených příkladů 1 až 6, a vysvětleno v předcházející části, ve stavu 2 (příklady 1 a 3) amino-epoxidová reakce ponechává distribuci molekul, ve které všechny epoxidové skupiny zreagovaly, ale obsahují méně než požadované množství aminových ekvivalentů pro reakcí s isokyanátovými skupinami. V tomto případě, přebytečné isokyanátové skupiny reagují se sekundárními hydroxylovými skupinami generovanými v kruh otevírající epoxidové reakci a přispívají tak k většímu stupni zesífování. Výsledné pojivo podle vynálezu je méně pružné, ale tepelně mnohem stabilnější, než pojivá vyráběná ze stavu 3 (příklady 2 a 4). Pojivá podle vynálezu vyrobená za použití stavu 1 vykazují střední hodnoty pružnosti a špinivosti v porovnání s pojivý, při jejichž výrobě se vychází ze stavů 2 a 3. Příklady 7 až 16 dále ukazují vliv na teplotu skelného přechodu fólií vyrobených za pomoci pojiv podle vynálezu vyrobených reakcí pclyurethanového předpolymeru a aduktu. 2. Reakční produkt iontového poiyurethanového polymeru a aduktu
Pokud se pojivo podle vynálezu vyrobí z reakčního produktu množiny iontových poiyurethanových polymerů s aduktem, poskytne polyurethanový polymer pojivu podle vynálezu po jeho vytvrzení pružnost a odrazovou pružnost (reziiienci). Uvedené polyurethanové polymery mají výhodně vysokou molekulovou hmotnost a jsou vodou dispergovatelné. Výraz „vysoká molekulová hmotnost", jak je zde použit, znamená že polyurethany použité v pojivu podle vynálezu mají hmotnostní průměrnou molekulovou hmotnost v rozsahu přibližně od 10 000 přibližně do 50 000, výhodněji v rozmezí přibližně od 25 000 přibiižně do 35 000.
Zejména výhodnými iontovými polyurethanovými polymery jsou tyto polymery ve formě vodných emulzí, rovněž známé jako polyurethanové „mýdla". Použitelnými polyurethanovými emulzemi jsou například emulze známé pod obchodním označením „IMPERNÍL DLN“ (Miles, lne.) a „WITCOBOND 290H“ (Witco Corporation, New York, NY). Emulgované polyurethanové polymery použité v rámci vynálezu mohou mýt urethanové vazby, močovinové vazby, nebo jak močovinové tak urethanové vazby.
Iontové polyurethanové polymery v emulgované formě mají zpravidla a výhodně jako své iontové části zavěšené karboxylové 26 nebo sulfonátové skupiny, nebo kvartem! amoniové ionty v hlavním polymerním řetězci. Uvedené iontové části umožňují uvedenému polymeru emulgaci ve vodě. Takové skupiny rovněž umožňují uvedenému polymeru reagovat s epoxy- nebo arnino-funkčními částmi. Výhodně je uvedená iontová část zvoiena ze skupiny zahrnující zavěšenou karboxylovou část, zavěšenou sulfonátovou část, zavěšenou ammonou část a amonium, které je „součástí hlavního řetězce. Výhodnou iontovou část! je zavěšená karboxylová část. Počet iontových částí na polyurethanový polymer je zpravidla a výhodně alespoň jedna iontová skupina na 300 molekulových hmotnostních jednotek uvedeného polymeru, výhodněji přibližně od 5 do přibližně 50 iontových částí na 1000 molekulových hmotnostních jednotek.
Uvedený druhý adukt ( připravený jako v níže uvedené reakci 3) představuje reakční produkt materiálu s funkčními aminoskupinami a materiálu s epoxidovými funkčními skupinami, za podmínky, že uvedený druhý adukt má alespoň jednu epoxidovou funkční skupinu reaktivní s uvedenými iontovými částmi a alespoň jednu funkční aminoskupinu reaktivní s uvedenými iontovými částmi.
Materiál s epoxidovými funkčními skupinami představuje prostředek pro regulaci teploty skelného přechodu pojivá podle vynálezu vyrobeného jako reakční produkt iontového polyurethanového polymeru a aduktu, po jeho vytvrzení, jako v případě reakčního produktu polyurethanového předpolymeru a aduktu. Příklady materiálů s epoxidovýrhi funkčními skupinami použitelné v uvedeném vynálezu ve formě vodných disperzí byly již zmíněny a zahrnují materiály známé pod obchodním označením * „CMD-35201 „WD-510“, a „CMD_WJ55-3540“, 27 produkty společnosti Shell Chemicals, lne., Houston, TX, a „MS 9772", od společnosti Ciba-Geigy.
Materiál s funkčními aminoskupinami umožňuje zesíťování pojivá podte vynálezu vyrobeného za použití reakčního produktu iontového poívurethanu a aduktu během vytvrzování. Mezi použitelné materiály s funkčními aminoskupinami patří materiály uvedené již v předcházející části v souvislosti s reakčním produktem polyurethanového předpelymeru a aduktu, zejména isoforondiamin. Kromě těchto materiálů s funkčními aminoskupinami, může mít druhý adukt množinu epoxidových části , které mohou reagovat s iontovými částmi iontových poiyurethanových polymerů. V těchto provedeních poj i v podle vynálezu, se na místě generuje druhý adukt za použiti sloučenin, které iniciují homopolymeraci materiálu s epoxidovými funkčními skupinami. Mezi takové sloučeniny patří například díkyandiamid, imidazolové deriváty, jako například 2-methyl-imidazol, anhydridy organických kyselin a hydrazidy organických kyselin. Dá se předpokládat, že pokud se do emulze polyurethanového polymeru přidá materiál mající epoxidové funkční skupiny a materiál mající funkční aminoskupiny, bude s epoxidovými funkčními skupinami epoxy-funkčního materiálu reagovat jak materiál s funkčními aminoskupinami, tak poiyurethanový polymer (reakce 3). Protože je reaktivita materiálu s funkčními aminoskupinami s materiálem s epoxidovými funkčními skupinami zpravidla vyšší než reaktivita s materiálu s funkčními aminoskupinami s polyurethanovým polymerem, a protože přebytečné epoxidové části dále reagují s polyurethanem, je výhodné přidat substechiometrické množství materiálu s funkčními aminoskupinami. Výsledný adukt, který má dostupné 28 nezreagované epoxidové skupiny dále reaguje díky těmto přebytečným epoxidovým skupinám s přebytečnými iontovými částmi na uvedeném polyurethanu za vzniku pevného, tuhého, houževnatého, vytvrzeného pojivá podle vynálezu (reakce 4). AULE o \ ·- — . * E. ' uy a>ví e<· y* -í * j v* ΈΠΚΕΖ GUD 35201'
d c=o reÁ 'r
eta 3. Reakční produkt poíyurethanového předpolymeru a aminu V tomto provedení pojivá podle vynálezu, se množina hneárních zablokovaným isokyanátem zakončených Poíyurethanových předpolymeru smísí a emulguje s materiálem s funkčními aminoskupinamí mající průměrně alespoň 2 funkční aminoskupiny. Pojivá podle vynálezu tohoto charakteru jsou výhodné, protože umožňují inherentně vodou nerozpustným, v organickém rozpouštědle rozpustným špinění regulujícím adiíivum, které jsou například popsány v patentu US 4 609 380, homogenní vneseni do uvedené směsi emulgovaného poíyurethanového předpolymeru a aminového vytvrzovacího činidla a dosáhnout stabilní emulze.
Zablokovanými polyurethanovými předpolymery a materiály majícími funkční aminoskupiny, které lze použít v tomto aspektu vynálezu jsou předpolymery a materiály popsané již v předcházející části. Příklad přípravy použitelné emulze zablokovaného poíyurethanového předpolymeru a materiálu majícího funkční aminoskupiny je uveden v příkladech 1 až 3 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.). 30 Příklad 1 posledně jmenovaného patentového spisu popisuje přípravu isokyanátem zakončeného předpolymeru, při které se pod dusíkem za stálého míchání, pozvolna přidá 63,11 dílu polytetramethylenetherglykolu majícího číselnou průměrnou molekulovou hmotnost přibližně 1000 k 24,56 dílům 2,4-toluendiisokyanátu při teplotě 30-40°C. Současné se vzrůstáním teploty je okolo uvedené reakční nádoby cirkulována chladící voda za účelem odstranění reakčního tepla. Rychlost přidávání uvedeného polytetramethylenetherglykolu je regulována vzhledem k exotermní povaze uvedené reakce tak, aby teplota nepřekročila 80°C. Teplota je regulována v rozmezí 80°C + 5°C po přibližně 2 dvě hodiny nebo do okamžiku, kdy obsah isokyanáiu dosáhne 6,4%. Příklad 2 výše jmenovaného patentového spisu (Chin a kol.) popisuje použití methylethylketoximu pro přípravu ketoximem blokovaným isokyanátem zakončeného předpolymeru. Do sto dílů předpolymeru z výše zmíněného příkladu 1 umístěného v reaktoru v dusíkové atmosféře při 50 až 65°C se pozvolna za stálého míchání přidá 14,06 dílů methylethylketoximu (0,35% obsah vody). Rychlost zavádění se reguluje tak, aby teplota reakční směsi nepřekročila 80°C a je nastavena přibližně na 79 až 80°C po dobu jedné hodiny. Obsah volných isokyanátů rychle klesá na nedetekovatelnou úroveň. Kritický faktor dlouhodobé stability ve vodné emulzi, jak naznačuje Chin a kol., vyžaduje, aby měl volný isokyanát nulový nebo pouze nepatrný zbytkový přebytek methylethylketoximových zbytků, které zajištění úplného zablokování všech volných isokyanátů. Uvedená reakční směs se bezprostředně ochladí na 60°C a po ochlazení reakční směsi se rovněž přidá emulgační činidlo (kombinace 1,7 dílů 31 polyoxyethylensorbitanmonooleátu a 9,7 dílů sorbítanmonooleátu). Příklad 3 výše uvedeného patentového spisu (Chin a kol. následně vysvětluje postup použitý pro přípravu vodného dispergovaného předpolymeru pomocí p.p-methylendianilinu. Roztavený p,p’-methy!endianilin (,,MDA“) se připravil jeho předehřátím na 100°C. Potom se do 53,87 dílů emulgovateiného, dispergovatelného předpolymeru připraveného způsobem popsaným v příkladu 2, který se předehřál na 60 až 70°C pozvolna a za stálého míchání přidá 6,13 dílů. Teplota konečné směsi je 65 až 70CC. Výsledná směs se za prudkého přidání do 40 dílů vody rovněž zahřáté na 65 až 71 eC. Potom co se celá směs předpolymeru a MDA přidá do vody a míchá přibližně 1,5 minuty, odstaví se uvedená disperze z tepla a ochladí se.
Samozřejmě, že lze podobně použít další dříve zmíněné poíyurethanové předpolymery a materiály mající funkční aminoskupiny.
Jak vysvětlují příklady 34 až 36 podle vynáiezu, pokud se použije polyurethanový předpolymer a materiál mající funkční aminoskupiny, mohou se slučitelná špinění-redukující aditiva, výhodně polymery, jakými jsou například polymery popsané v patentu US 4 609 380 (Barnett), vnést do uvedené emulze za použití vhodných organických rozpouštědel a povrchově aktivních činidel. Slučitelné špinění redukující polymery mají teplotu skelného přechodu vyšší než přibližně 50°C. Uvedený slučitelný polymer může vykazovat reaktivitu vůči polyuretanovému předpolymeru/materiálu majícímu funkční aminoskupiny, nebo s nimi může pouze tvořit fyzikální směs. Molekulová hmotnost 32 uvedeného slučitelného polymeru je zpravidla vyšší než 2000. Mezi použitelné slučitelné polymery lze zahrnout například fenoxy-pryskyřici prodávanou pod obchodním označením „UCAR" Fenoxy PKHH pryskyřice společnosti Union Carbide Chemical Corporation, epoxy-pryskyřici na bázi bisfenolu A prodávanou pod obchodním označením „Epon" 1007F společnosti Shell Chemical Company, částečně hydrolyzovaný kopolymer vinylchloridu a vinylacetátu se střední molekulovou hmotností prodávaný pod obchodním označením „UCAR" VAGH-1 společností Union Carbide Chemical Corporation, a kopolymer styrenu a allylalkoholu prodávaný pod obchodním označením „RJ-100“ společností Monsanto Polymers a PetroChemica!
Company.
Směsi reakčního produktu polyurethanového předpolymeru/ materiálu majícího funkční aminoskupiny a slučitelného špínu-redukujícího polymeru by měla mít teplotu skelného přechodu alespoň 40°C, výhodně alespoň přibližně 50°C.
Organická rozpouštědla použitelná při rozpouštění zahrnuji alkoxyalkoholacetáty, jako například ethoxyethanolacetát. Pokud je pro rozpuštění slučitelného polymeru žádoucí vysoké množství organického rozpouštědla, je třeba použit pro udrženi stabilní emulze zablokovaného předpolymeru/materiálu majícího funkční aminoskupiny/slučitelného polymeru rovněž zvýšená množství povrchově aktivního činidla. Bylo zjištěno, že jedním použitelným povrchově aktivním Činidlem je stearát litný, obecně známé mazivo, ale postačující by měly být i veškeré oleje, mastné kyseliny nebo estery na bázi ropy. Pokud se použije stearát litný, přidává se zpravidla jako suspenze ve vhodném organickém rozpouštědle, jakým je například ethoxyethanolacetát, přičemž 33 hmotnostní poměr povrchově aktivního činidla : organickému rozpouštědlu se pohybuje v rozmezí přibližně od 1:2 přibližně do 2:1.
Nebo, pokud uvedené pojivové prekurrzorové emulze podle tohoto znaku vynálezu nezahrnují špinění-redukující slučitelný polymer a související organické rozpouštědlo a povrchově aktivní činidlo, musí pojivová prekurzorová emulze zahrnovat zahušťovadlo, jakým je například karboxymethylceiulóza a další níže zmíněné, takže uvedená emulze je potažitelná.
Pojivá podle vynálezu vyrobená některým výše zmíněným reakčnich způsobů mohou být buď v rozpustná v organickém rozpouštědle nebo jimi mohou být termosety a v nemodifikovaném, vytvrzeném nebo vysušeném stavu, výhodně mají mezní pevnost v tahu alespoň 20 x 106 Pa a protažení v lomu alespoň 100%. Tyto fyzikální vlastnosti pojiv podle vynálezu lze poněkud snížit přidáním maziv a/nebc daalších funkčních aditiv nebo plniv, pokud jsou použity, ale i bez takového snížení pojivo podie vynálezu adekvátně plní svou funkci, co se týče přilnutí k uvedené organické matrici.
Pojivá podle vynálezu mohou obsahovat případná funkční aditiva nebo plniva, jako například barviva, ztužovadla, změkčovadla, brisné prostředky, a/nebo běžná maziva typu současně používaného v výrobcích na ošetření povrchů za účelem nastavení nešpinivosti.
Mezi konvenční maziva mohou patřit například kovové stearáty, jako například stearát litný a stearát zinku, nebo materiály, jako například disulfid molybdenu a pod. I když je 34 známo, že tato maziva poněkud snižují špinivost, výrobky podle vynálezu obsahující pojivový systém podle vynálezu a běžné mazivo mají neočekávaně zvýšenou odolnost vůči špinění oproti běžným pojivovým systémům obsahujícím mazivo.
Mezi barvíva patři například anorganické pigmenty, organická barviva a pod. Zhušťovadla mohou zahrnovat například krátká organická nebo anorganická vlákna, kuličky nebo částice. Brusnými prostředky mohou být materiály, jakými jsou například poly(vinyichlorid), fluorborát draselný a pod. Mezi plniva lze zařadit uhličitan vápenatý, a další materiály, které jsou zejména inertní co se týče funkčnosti uvedených výrobků. Mezi změkčovadla lze zařadit například estery kyseliny ftaiové, oleje a další materiály s relativně nízkou molekulovou hmotností. I když pro mnoho aplikací výrobků podle vynálezu nejsou nezbytné, mohou být do uvedeného pojivového systému přidány abrasivní částice, které učiní působení výrobku na ošetření povrchů na obrobek mnohem agresivnějším. Takovými abrasivní částice, pokud se použijí pro výrobu uvedených povrch-ošetřujících výrobků podle vynálezu, mohou být jakékoliv známé aabrasivní materiály běžné používané v oblasti brusných prostředků. Velikost a typ abrasivních granulí jsou velikost a typ běžně používané při výrobě výrobků na ošetření povrchů. Mezi vhodné abrasivní částice patří například částice karbidu křemičitého, oxidu hlinitého, oxidu ceričitého, kubický nitrid bóru, granát, pemza, písek, smirek, slída, kamínky, mastek, korundům, křemen, diamant, karbid bóru, slinutý kysličník hlinitý, keramický materiál na bázi alfa aluminy ( produkt společnosti Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN s obchodním označením ,,CUBITRON“) a jejich směsi. V rámci vynálezu mohou 35 rovněž nalézt uplatněné aglomerované abrasivní částice, které jsou popsány například v patentech US 4 652 275 a 4 799 939.
Vodné potahovateíné kompozice
Jak již bylo uvedeno, výhodná pojivá podle vynálezu jsou aplikována na organickou matrici ve formě vodných kompozic (emulzí, disperzí nebo suspenzí) zahrnujících reakční produkt polyurethanového předpolymeru a aduktu, reakční produkt iontového polyurethanového polymeru a aduktu a/nebo zablokovaného polyurethanového předpolymeru a materiálu s aminoovými funkčními skupinami. Vodné kompozice mohou zahrnovat změkcovadla, modifikátory viskozity, brusné prostředky a abrasivní částice, poslední jmenované v případě vodných suspenzí.
Zahušfovadla lze použít pro nastavení vyskozity vodného nebo organického rozpouštědla dispergovaného pojivového systému, pokud se naaapříklad použije v kapalném stavu , za účelem poskytnutí snadno potahovateíné kompozice. Mezi vhodná zahušfovadla patří například karboxymethylcelulóza, guaranová guma, gumový tragant, hom- a kopolymery polyCvinylalkoholu), methylcelulóza, modifikovaný škrob a pod.
Organická matrice
Uvedená organická matrice poskytuje pevnost a strukturní integritu výrobkům na ošetření povrchů podle vynálezu. Základním úkolem uvedené organické matrice je poskytnout substrát pro pojivo podle vynálezu a další pojivá. 36
Uvedenou organickou matrici může být buď pevný nebo napěněný organický polymer nebo netkané rouno tvořené organickými vlákny, výhodně hydrofilními organickými vlákny. Pokud se použijí hydrofiiní organická vlákna, lze eliminovat nebo redukovat ohřívání tím, že budou uvedená vlákna absorbovat vodu z emulgovaného pojivá. Příkladem načechraného netkaného rouna vyrobeného ze zvlněné chemické střiže spojené v místech styku s pojivém, které obsahuje abrasivní částice popsané v patentu US 2 958 593 (Hoover a kol.). Patent US 4 227 350 (Fitzer) popisující matrici tvořenou třírozměrně zvlněnými vnitřně do záběru uvedenými autogenně spojenými kontinuálními vlákny.
Uvedená organická matrice může být tvořena termoplastickou organickou chemickou střiží, jakou je například nylon (polyamid), polyester, nebo kombinací termoplastické a celulózové chemické střiže, jako například viskózovým hedvábím. Výhodnými termoplastickými vlákny jsou nylonová vlákna, zejména nylon 6,6. Pokud se použije kombinace termoplastických organických vláken a celulózových vláken, potom uvedená celulózová vlákna představují přibližně 5 až 50 hmotnostních procent celkové hmotnosti rouna, uvedená chemická střiž má výhodně přibližně 3 ař 300 denierů a délku v rozmezí přibližně od 10 do 200 nm. Výrobky na ošetření povrchů Výrobky na ošetření povrchů podle vynálezumohou mít jakoukoliv z celé řady různých konvenčních forem, jakými jsou 37 například fólie, bloky, pásy, pruhy, kartáče, rotační chlopně, disky nebo pevná popř. napěněná kola. Zvláště použitelnými formami jsou kola ve formě kootouče nebo přímý (rotační) válec jejichž rozměry, mohou být velmi malé, například výška válce řádově několik milimetrů, nebo velmi velké, řádově dva metry nebo více, a jejich průměr může být velmi malý, například řádové pár centimetrů, nebo velmi velký, například jeden metr nnebo více. Uvedená kolaa mají zpravidla středový otvor pro zavedené vhodného vřetene, hřídele nebo dalšího mechaanického úchopného prostředku, který umožní uvedenému kolu, aby se při pooužití otáčelo. Rozměry a konfigurace kola , nosný prostředek a rotační prostředek jsou v daném oboru dobře známy. Použitelný přehled různých forem kol použitých u výrobků na ošetření povrchů, ktere lze vyrobit za použití pojiv podle vynálezu, je popsán v poblikaci „3M Wheels“, publikované v roce 1990 společností Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN (,,3M“). Výrobky na ošetření povrchů podle vynálezu, u kterých je organická matrice zalita pojivém, lze vyrobit vytvořením vrtveného kompozitu. Vrstvené kompozity (známé v daném oboru jako „plátky") mohou být vyrobeny nařezáním, proděravěním nebo jiným strojovým zpracováním nevytvrzených nebo částečně vytvrzených roun do fólií nebo kotoučů, které jsou na sebe následně naskládány a potom stlačeny a vytvrzeny za vzniku plátků s vyšší hustotou. Taková nařezání, proděravění a další strojové zpracování jsou v daném oboru dobře známá.
Vrstvený kompozit lze použít jako zdroj množiny výrobků podle vynálezu, z nichž každý má různé průměry, nebo všechny maají stejný průměr, podle požadavků uživatele. Výrobky podle 38 vynálezu mohou být vyrobeny z vrstvených kompozitů použitím vhodných technik strojového zpracování, které jsou rovněž v daném oboru dobře známé, Tvar kola může být například ražen ocelovým raznikem z piaíku uvedeného vrstveného kompozitu. Kromě toho, lze pásky, pruhy nebo podlouhlé segmenty vrstveného kompozitu spirálově navinout do tvaru kola, zatímco je uvedené pojivo nevytvrzené nebo částečně vytvrzené a po dosažení požadovaného tvaru kola následně zcela vytvrzeno.
Stručný popis obrázků
Obr. 1 schematicky znázorňuje perspektivní pohled na leštící kolo 1_0 podfe vynálezu; obr. 2 schematicky znázorňuje perspektivní pohled na otřepy odstraňující kolo 20 podle vynálezu, které je podobné ve všech ohledech leštícímu kolu 1_0 z obrázku 1; obr. 3 a 3a schematicky znázorňují zvětšený perspektivní a bokorysný pohled na chiopňový kartáč 3JD podle vynálezu; a obr. 4 schematicky perspektivně znázorňuje nekonečný netkaný abrasivní pás 40.
Jak již bylo uvedeno obrázek 1 perspektivně a schematicky znázorňuje leštící kolo 1_0 podle vynálezu. Uvedené kolo 10; jak je znázorněno zahrnuje množinu netkaných roun 12 sloužících jako organická matrice. Každé rouno bylo nejprve zalito pojivovým systémem 14 tvořeným částečně nebo zcela již popsaným pojivém podle vynálezu. Uvedená rouna byla následně
I 39 naskládána jedno na druhé a následně stlačena do znázorněného tvaru. Typickým stlačovacím tlakem je tlak pohybující se v rrozmezí přibližně od 3,5 kg/cm2 přibližné do 6,3 kg/cm2, přičemž typickými íepiotami jsou teploty přibližně od 100°C do 135°C. Kolo 1_0 je zpravidla vybaveno příslušným hřídelovým otvorem 16 a může tedy být k uvedenému nástroji připevněno.
Na obrázku 2 je znázorněno kolo 20 určené k odstraňování oštěpů je ve všech aspektech podobné leštícímu kolu 1_0 znázorněnému na obrázku 1 s výjimkou toho, že navíc v uvedeném pojtvu zahrnuje abrasivní částice 1_8.
Chlopňový kartáč 30 obsahuje množinu načechraných, otevřených třírozměrných netkaných výrobků 32 . které jsou podél jednoho hlavního povrchu připevněny k jádru 34. tak, že hroty uvedených vláken 36. vystupují vhodným způsobem pro broušení obrobku. Obrázek 3a znázorňuje chlopňový kartáč z obrázku 3 ve zvětšeném měřítku při otáčení provozní rychlostí ve směru naznačeném šipkou. 2 obrázku je patrné, že jednotlivé neíkaané výrobky 32 jsou ve skutečnosti vzájemně oddělené, ačkoliv se chiopňový kartáč, pokud-je. v klidovém stavu (viz obr. 3), může jevit jako celiství výrobek.
Nekonečný netkaný abrasivní pás 40 znázorněný na obrázku 4 je tvořen množinou organických vláken 42 vzájemné spojených buď zamotáním (například vodným zamotáním nebo jehlová ním) a/nebo pojivovým systémem zahrnujícím pojivo podle vynálezu. Alternativně mohou být vlákna zamotána ttím, že se použijí zvlněná vlákna. Výrobky tohoto charakteru mohou zahrnovat abrasivní částice spojené s uvedenými vlákny pomocí pojivového systému a často používají zadní vrstvu, která dosedá na styková 40 kola s motorovým pohonem. Taková zadní vrstva může být zvolena z polymerních fólií, například nylonových a polyesteroových. Výrobky typu znázorněného na obrázku 4 lze použit pro různé účely v četně leštěni a zdrsňování kovu lze je použít v kombinaci s leštícími siočeninami (tyčinka, spray nebo vlhké brusné kaly).
Jak je patrné výše uvedené diskuse, výrobky na ošetření povrchů podle vynálezu lze vhodně použít v celé řadě aplikací. Lze je přizpůsobit pro použití na povrchy obrobků vyrobených různých materiálů včetně dřeva, kovu, umělých hmot, kompoozitů, skla, keramiky, cementu a dalších. Lze je navrhnout pro účely agresivního odstraňování materiálu z obrobku, čištění obrobku při přípravě na barvení, leštění povrchu nebo stíráni povrchu za účelem odstranění tekutiny z tohoto povrchu atd. Výhodné výrobky na ošetření povrchu podle vynálezu mohou zahrnovat množinu pojiv, ačkoliv pouze pojivo podle vynálezu je podstatné pro dosažení uvedeného přínosu. Vlákna netkaaného rouna, které je zznázorněno na obrázku 4, mohou být naapříkiáa lehce potažena tvrdým termosetovým pojivém nebo houževnatým elastomerním pojivém , který vytvoří podklad pro následné pojivové potahové vrstvy. Na uvedenou první vrstvu lze aplikovat druhou potaahovou vrstvu, která má uvedená vlákna dále spevnit, učinit tvrdšími, houževnatějšími a/nebo poskytnout uvedenému kompozitu abrasivnější částice. Následně lze aplikovat třetí potahovou vrstvu za účefem dalšího poskytnutí abrasivních částic a dalšího zpevněni výrobku.Pojivo podle vynálezu lze použít ppro jakoukoliv pojivovou potahovou vrstvu nebo pro všechny tyto vrstvy a, jak je zde uvedeno, je schopné dodat všechny vlastnosti potřebné pro výrobu takové kompozice. 41
Zkušební metody TEST NA ŠPiNIVOST
Způsob použitý k testování tendencí kola na ošetřeni povrchu přenášet své části na uvedený ošetřovaný obrobek, neboli k testování jeho špinivosti byl následující.
Kola s průměrem 75 mm a 9,5 mm středovým otvorem, jehož tloušťka je 6 mm se přimontovala na vřeteno pneumaticky poháněného nástroje, který se otáčel nezatížený rychlostí 13500 až 14200 ootáček za hodinu. Uvedený nástroj byl nesen ve stacionární poloze a zatížen silou kola proti testovanému obrobku. Uvedené otáčející se kolo bylo zatíženo :35,-6 N (neboli silou dostatečnou pro zašpinění kontrolního srovnávacího vzorku) proti titanové desce o rozměrech 60 mm x 300 mm, která byla namontována na přesuvnu, která se pohybuje, což způůsobí, že uvedené koio vytvoří na uvedené kovové desce při rychlosti 25 mm/s dráhu dlouhou 200 mm.
Pro srovnávací účely, byla tendence výrobku přenášet svýj materiál na uvedený obrobek subjektivně zhodnocena podle následujícího schématu: ! Hodnocení i | Pozorování i — l 1 í............... (žádný přesun I __ i 2 I jvelmi nepatrný přesun ! 3 j jznačnýa nežádoucí přesun j 8 jvelkký přesun I 10 |obrovský přesun 42 Výhody a další znaky vynálezu budou dále objasněny pomocí následujících příkladů, které mají pouze ilustrativní charakter a nikteraak neomezují rozsah vynálezu, který je jednnoznačně určen přiloženými patentovými nároky. Všechny díly, pokud nebude uvedeno jinak, jsou hmotnostní díly.
Efiklady, provedeni vynálezu Příklady 1 až 6 Z 13 denierové nylonové (nylon 6,6) 38 mm střiže bylo na rounotvořícím stroji dostupném pod obchodním označením „Rando Webber" připraveno 15 mm silné nízkohustotní netkané rouno vážící 80 g/m2 . Výsledné nízkohustotní rrouno bylo pomocí válečku potaženo základovou pryskyřicí , která představuje suchý hmotnostní přírůstek 45 g/m2 za použití potahovacího roztoku obsahujícího 39,3% xylolu, 16,1% roztoku tvořeného 35 díly methylendianiiinu (MDA) a 65 díly 2-ethoxyethanolacetátu, 44,6% ketooximem blokovaného poly-1,1-bytylenglykoldiisokyanátu majícího molekulovou hmotnost přibližně 1500 ( prodávaný pod obchodním označením „ADIPRENE BL_16" společností Uniroyal Corporation), a stopové množství silikonového odpěňovaóe. Uvedená základová pryskyřice se vytvrdila do neíepivého stavu protažením uvedeného potaženého rouna konvenční pecí, jejíž teplotase udržuje na 150°C, přičemž doba setrvání uvedeného rouna v peci byla přibližně 7 minut. Výsledné netkané rouno potažené 43 základní potahovou vrstvou bylo přibližně 10 mm silné jeho hmotnost byla přibližně 126 g/m2.
Pro příklady 1 až 5, se na výše zmíněnou základní potahovou vrstvu aplikovala suspenzní kompozice obsahující 3% vodného gelu „METHOCEL F4M“ meihylcelulózového modifikátoru viskozity, isoforondiamin, změkčenou vodu z vodovodu, ketoximem blokovaný díisokyanátový předpolymer vyrobený podle příkladů 1 a 2 patentového spisu US 4 835 210 (Chin a kol.), „EPI-RE2 CMD-35201 “ epoxidový předpolymer, stopové množství silikonového odpěnovače („Q2“, společnosti Dow Corning, Midland, Michigan) a 1:1 směs 150 zrn a 180 zrn abrasivního karbidu křemíku v množstvích uvedených v tabulce 1. Uvedené složky byíy přidávány do uvedené směšovací nádoby v uvedeném pořadí a uvedená směs byla kontinuálně míchána kličkovým míc hadi em. Příklady 1 až 5 se liší pouze v poměru isoforondiaminu : „EPI-RE2 CMD-35201“ a v množství minerálu : celkovému množství pryskyřicových složek. Potahování suspenzí se provádělo za použití dvouváicového potahovače, u kterého byl spodní válec nabaluje suspenzi z potahovací misky přidržované pod uvedeným válcem zatímco nůž na stírání barvy roztíral stejnou suspenzi na uvedený horní válec. Uvedené rouno se základovou potahovou vrstvou se protahovalo mezi uvedenými pásy a tlak mezi uvedenými pásy byl nastaven tak, aby se dosáhlo požadované hmotnosti potahové vrstvy a takto potažené rouno se protahovalo pecí, jejíž teplota byla nastavena na 150eC, přibližně 7 minut. Na konci pece je většinou veškerá voda z potahové vrstvy odtažena a uvedené rouno si ponechalo zbytek uvedených složek. Potažené rouno bylo stabilní vůči dalším reakcím, pokud se nezahřálo, nelepilo na dotek a manipulace s ním v rámci další kompletace výrobků na ošetření povrchů byla 44 snadná. Nebyl zpozorován žádný ketoximový zápach, což je známkou toho, že uvedený zablokovaný urethanový předpoiymer ještě nezreagovai s uvedenou pryskyřicí. Příklad 6 se připravil stejně jako příklady i až 5 s výjimkou toho, že se isoforondiamin nahradil smíšenou diaminovou kompozicí, jejíž hlavní složkou je 4,4’- diaminodicyklohexylmethan, produkt společnosti Air Products and Chemicals Co,, s obchodním označením „PACM-20“.
Kola určená na ošetření povrchů pro provádění testů byly vyrobeny z potaženého rouna následujícím způsobem: Osm 600 mm-čtvercových dílů potaženého rouna se naskládalo na sebe a umístilo do lisu s lisovací deskou ohřátého na 135°C, stlačilo na 26 mm za použití vakuové hadice připojené skrze obklopující mezikus a držen pod tlakem 35 minut při teplotě tlačné desky, zatímco se na uzavřený prostorv desce aplikuje sání. Po uplynutí této doby, byly uvedené vytvrzené desky vyjmuty a dále odplyněny v peci při atmosferickém tlaku a 135°C po dobu 90 minut. V závěru způsobu výroby těchto desek, byla uvedená deska ochlazena na pokojovou teplotu a pomocí vývrtníku se vyřízla 25mm silná kola na ošetření povrchu s vnějším průměrem 203 mm a s násadovým otvorem 31,8 mm.
Kola . určená pro testování špinivosti se vyrobila následujícím způsobem. Tři 305mm čtvercové segmenty částečně vysušeného pryskyřicí potaženého rouna byly položeny na sebe a umístěny do deskového lisu vyhřátého na 135°C. Materiál uvedeného rouna se stlačil na 6 mm a přidrží ve stlačeném stavu po dobu 15 minut za vzniku abrasivní desky. Částečně vytvrzená abrasivní deska se následně vyjmula z uvedeného lisu a 45 vytvrdila v běžné vzduchové peci, kde se ponechala po dobu 90 minut při teplotě 135°C. Potom, co se nechala vytvrzená deska vychladnout na pokojovou teplotu, se z 6 mm tlusté desky vykrojila koia mající průměr 75 mm a 9,5 mm středový otvor. Jako srovnávací kolo pro porovnání špinivosti se vyrobilo kolo popsané v přikladu 11 patentového spisu jehož autorem je Barnett a kol. Ve srovnávacím testu Barnett a kol. versus tento vynález, byly použity takové testovací tlaky, při kterých jedno,/z uvedených dvou porovnávaných kol při působení na uvedený titanový vzorek tento vzorek znatelně zašpinilo.
Kola v příkladech 1 až 5 měia tvrdost 80+5 Shore A. Kolo v přikladu 6 mělo tvrdost 60+10 Shote A.
Kola v příkladech 1 až 5 byla testována tak, že se měřila doba potřebná pro zahlazení škrábanců na vzorcích o rozměrech 76 x 152 x 1,6 mm z nerezavějící oceli, které byly vytvořeny odřením každého vzorku pomocí potaženého abrasivního pásu 36. Kola v příkladech 1 až 4 zahladila uvedené škrábance do pozadí přibližně během 10 sekund. Koiu v příkladu 5 toto zahlazení škrábanců trvalo dvakrát tak dlouho. Výsledky testu kola v příkladu 6 demonstrovaly, že toto kolo bylo za stejných odíracích podmínek jako v příkladech 1 až 5, mnohem pružnější a aumožniio čištění a leštění vnitřních povrchů 3,2 mm hlubokých drážek v ocelových výrobcích.
Srovnávací příklad A 46
Srovnávací přiklad A se připravil podle příkladu 11 patentu US 4 609 380.
Netkané roouno opatřené základovou potahovou vrstvou se vyrobilo stejným způsobem, který byl již popsán v příkladech 1 až 6.
Adhezivní pojivo obsahující 39,8% diethylenglykolmoncethyletheru, 59% bázj| katalyzované fenolformaldehydové pryskyřice mající 70% netěkavých podílů, 1,2% vodného roztoku hydroxidu sodného (NaOH : H20 1:1) a 0,06% fluorchemického povrchově aktivního činidla ( od společnosti Minnesota Mining and Manufacturing Company s obchodním označením „FC 170") se pomocí válce naneslo na a do výše popsaného rouna opatřeného základovou potahovou vrstvou, přičemž nános činil 54 g/m2 (rozumí se suchá hmotnost). Na celé mokrým adhezivem potažené rouno byly rovnoměrně naneseny abrasivnl částice karbidu křemíku jakosti 100 (průměrná velikost částic 140 mikrometrů) při rychlosti 850 g/m2 dispergováním abrasivnlch částic do proudu vzduchu, který byl současně nasměrován na obě strany uvedeného rouna. Následně byla na uvedené potažené rouno aplikována šlichtová potahová vrstva obsahující 31,8% urethanový předpolymer mající zablokované diisokyanátové funkční skupiny známý pod obchodním označením „ADIPRENE L-3Í5" (urethanový předpolymer mající diisokyanátové funkční skupiny zablokované přidáním 14,8% 2-butanonoximem a 11,1% 2-ethoxyethanolacetátem (v současnosti dostupný jako produkt společnosti Úniroyal s obchodním označením „ADIPRENE BL-31“), 4,8% 4,4’-methylen-bis-anÍlinu (MDA), 4,5% stearátu litného (maziva), 1,4% xylolu (rozpouštědla), 45,2% 2- 47 ethcxyethanolacetátu (rozpouštědla), a 12,3% „UCAR“ Phenoxy PKHH (fenoxy-pryskyřice mající molekulovou hmotnost přibližně 30 000, produkt společnosti Union Carbide Chemical
Corporation), přičemž suchý ppřírustek činil 32% (vztaženo na již předem potažené rouno). Šlichtou potažené rouno bylo následně protahováno konvenční peci, ve které byla udržována teplota 70°C, po dobu přibližně 4 minut za aúčelem částečného vysušení a odstranění skoro všech 8,5% těkavých složek, vztaženo na konečnou hmotnost suchého potaženého rouna.
Kola určená pro testování špinivosti se připravila z výše zmíněného potaženého rouna již popsaným postupem. Test špinivosti, jak již byl popsán se provádél za použití tlaku mezi titanovým vzorkem a kolem na ošetřování povrchu, který je dostačující pro to, aby uvedené srovnávací kolo z příkladu A viditelně zašpinilo uvedený titanový vzorek. Stejný tlak se následné použije pro testováni kol v příkladech Ta 4. Výsledky srovnávacího testu špinivosti mezi příkladem 1 a 4 podle vynálezu a srovnávacím příkladem A jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2
Srovnávací příklad A Příklad 1 j Příklad 4 \ i Špinivost 3 - 4 1 - 2 ] 9 Příklady 7-16 Příklady 7 až 16 demonstrují regulování teploty skelného bodu (Tg) a tím i tvrdosti a/nebo pružnosti v širokém rozmezí, 48 kterého lze dosáhnout podle vynálezu. Pojivové systémy těchto příkladů se připravily stejně jako v příkladu 1, s výjimkou toho, že zahrnují kompozice naznačené v tabulce 3 a neobsahují abrasivm částice. Tyto pojivové systémy se nalily na polyesterové fólie do tloušťky 0,25 mm a v konvenční peci se 2ceia vytvrdiiy při teplotě 120°C za vzniku čiré fólie. Příklady 7 a 16 se liší relativním množstvím epoxidového prekurzoru a 4 poiyurethanového prekurzoru použitých při přípravě jednotlivých příkladů. Tabulka 3 rovněž ukazuje Tg každé vytvrzovací kompozice. Příklady 7 až 12 produkují tvrdé a křehké vytvrzené' polymery. Příklad 13 ukazuje viditelné zvýšení odolnosti vůči ohybové únavě. Příklady 14 až 16 byly pružné a ohebně, což demonstruje široké rozmezí dosažených materiálových vlastností. Příklady 17 a 18 Příklady 17 a 18 a srovnávací příklad B ilustrují přínos vynálezu v případě, že se použije pro výrobu leštících nebo stíracích výrobku. Příklad 17 se připravý z kompozice obsahující 69 % JMPERNIL DLN“ urethanové emulze (od společnosti Miles, lne ), 8 % „EPI-RE2 CMD-35201“ (produkt společnosti Rhone Pouleno), 8 % 3%roztoku „METHOCEL F4M“ (produkt společnosti Dow Chemical Company) ve vodě a 15 % vody. Tato kompozice nezahrnuje žádné abrasivní částice. Všechny přísady byly smiseny v uvedeném pořadí a míchány za vzniku homogení potahovatelné kapalné emulze. Takto připravená emulze se nanesla na netkanou textilii 6 denierové střiže nylonu 6,6 vážící 157 g/m2 použitím dvoouválcového potahovače. Pravoúhlé díly s rozměry 228 mm x 280 mm se protáhly potaahovačem, takže každý díi vážící přibližně 10 gramů přijme přibližně 3 gramy (suchá vana) pryskyřicového potahového materiálu. Uvedená netkaná textilie zcela aabsorbovaia uvedenou pryskyřicovou směs, v případě, že se uvedený potahový materiál aplikuje za tlaku přibližně 3,52 kg/cm2. Potažené díly, které byly v podstatě suché na dotek se zpracovaly na desky, které měly 12, 16 a 18 vrstev na palec tak, že se výše zmíněné stohy potažených textilií umístí mezi desky deskového lisu ohřáté na teplotu přibližně 107eC. Uvedené stohy textilií se stlačí na tloušťku přibližně 25 mm, zatímco se vytvoření podtlaku aiespoň 3 524 Pa a tlak desek se udržuje na 12 kg/cm2 po dobu 2,5 hodin. Takto vyrobené desky se následně vyjmuly z uvedeného lisu a dále vytvrzovaly ve vzduchové konvenční peci při 120°C po dobu další 1.5 hodiny. Desky se následně ochladily a nařezaly na kola s vnějším průměrem in- mi vnitřním průměrem 25 mm a tloušťkou.25 mm. Příklad 18 se připravil nanesením potahové kompozice z obrázku 17 na vzduchem kladený jehlou propíchaný netkaný textilní polštář dodaný společností Minnesota Mining and Manufacturing Company , St. Paul, MN pod obchodním označením „Type T Cleaan and Polish" povrch upravující materiáluvedená pojivová kompozice se aplikovala za účelem dosažení 50%% suchého přírůstku na 228 mm x 280 mm dílech uvedeného polštáře. Dvanáct vrstev potaažené textilie se síiaačilo na desku o tloušťce 25 mm, již popsaným způsobem. Z uvedené desky se vyřízla kola s vnějším průměrem 203 mm a 25mm středovými otvory, 50 Příklad 19 se připravil podobně jako příklad 17, ale tím, že se zvýši! poměr epoxidu : urethanu a zavedlo se vytvrzovací činidlo, poskytl tvrdší brusný výrobek.
Kompozice obsahující 63,3% „EPi-REZ CMD-35201“ epoxidu, 1,18% isoforondiaminu a 35,52% JMPERNIL-DLN“ urethanu se nanesla na Typ-T netkaného polštáře tou měrou, že se hmotnost uvedeného polštáře, zvýší o 100%, pokud se v důsledku působení tepla zcela vytvrdi. Šest vrstev potaženého a nevytvrzeného (mokrého) rouna se stlačilo v ohřátém deskovém lisu v podtlaku na tloušťku vytvrzené desky 25 mm. Uvedená deska se ponechala v lisu ve stlačeném stavu 2,5 hodin. Potom byla uvedená deska ochlazena na pokojovou teplotu a z této desky se vykrojila kola pro testovací účely s vnějším průměrem 203 mm a 31,8 mm středovým otvorem.
Test zahrnoval otáčení uvedených kol rychlostí 2000 oí./min,, zatímco se ocelový testový vzorek přidržel proti brusnému povrchu uvedeného kola. Měkčí kola z příkladu 17 a 18 byia reiativně máio agresivní a poskytují povrchu uvedeného ovu leskíou konečnou povrchovou úpravu. Tvrdší kolo přikladu 19 byio reiativně agresivnější a vytvořilo na testovaném kousku drsnější škrábancové vzory. Příklady 20-26 Příklady 20 až 26 demonstrují účinnost pojivového systému podle vynálezu, pokud se použily k výrobě agresivnějších obrušovacich kol.
Suspenze jejichž složení jsou uvedená v tabulce 4 byly pomocí válce naneseny na rouna opatřená základovou povrchovou vrstvou vyrobená shodným způsobem jako v příkladech 1 až 6, takže suché přírůstky činily přibližně 700% uvedeného rouna opatřeného základovouvrstvou. Z desek připravených stlačením 8 vrstev potaženého a vytvrzeného rouna na konečnou tloušťku 25 mm byla opět vyříznuta kola na ošetření povrchů, jejichž vnější průměr je 203 mm, s 31,8 mm středovým otvorem.
Nejtvrdší kolo příkladů 20 až 26 bylo kolo v příkladu 24, které ještě bylo schopno vnikat do drážek 1,6 mm hlubokých za studená válených ocelových testovacích vzorků, pokud se jimi působí proti otáčejícímu se kolu, které se otáčí rychlostí 2 000 ot./min. Nějměkčím kolem bylo kolo příkladu 20 a bylo dostatečně měkké, aby mohlo být osobou s průměrnou silou přehnuto napůl a následně, pokud se uvolnilo, se vrátilo do své původní polohy, aniž by bylo potrné evidentní separování vnitřní vrstvy. Uvedené kolo z tohoto příkladu se otáčelo rychlostí 2 000 ot./min, zatímco bylo proti sobě působeno plochým a štěrbinami opatřeným ocelovým vzorkem a brusným výrobkem. Toto kolo poskytlo podstatně širší „stopu" proti obrobku,provedl jemnější drápancový vzor, než kola dalších příkladů, a bylo dostatečně přizpůsobivé pro leštění štěrbin 3,2 mm hluboké. Příklady 27 -29 Příklady 27 až 29 ilustrují použitelnost uvedeného pojivového systému podle vynálezu při výrobě netkaných chlopňových katráčů na ošetření povrchů. Pro tyto příklady se 52 chlopňové kartáče vyrobily podobným způsobem jako komerčně dostupné produkty společnosti Minnesota Mining and Manufacturing Company s obchodním označením ,,A-VF-7“, ale jako konečný šlíchtový potahový materiál se použil pojivový systém podle vynálezu. Kartáče z těchto příkladů měly rozměry 200 mm vnější prrůmér, 76 mm vnitřní průměr a 50 mm tloušťka. Formulace použité pro potažení uvedených kartáčů v těchto příkladech jsou uvedeny v tabulce 5. Brookfieldova viskozita uvedených směsí byla 150 cps při 22*C. Uvedený chlopňový kartáč byl namontován vertikální otočné vřeteno vhodné velikosti pro přidržení 50 mm kartáče. Kontejner s pryskyřicovou emuizní směsí se umístil pod uvedený kartáč a zdvižen za účelem úplného ponoření uvedeného kartáče do této směsi. Doba ponoření činila 10 minut. Na konci této periody byl pryskyřicový zásobník spoštěn tak, že se uveený kartáč nacházel zcela nad povrchem kapalliny. Vertikální úchopné vřeteno bylo následně otáčeno rychlostí 2 000 ot./min za ‘ účelem odstředění přebytečné pryskyřice z uvedeného kartáče. Pokud byla veškerá přebytečná pryskyřice odstředěna, nepřijímají již při kontinuálním otáčení uvedeného vřetena stěny uvedeného zásobníku další kapky pryskyřice. V tomto okamžiku se vřeteno zastaví, kartáč se vyjme a zváží. Zvýšení hmotnosti uveeného kartáče představuje „mokrou" hmotnost pryskyřice přidané na kartáč a z množství vody přítomné v uvedené pryskyřicové směsi se vypočetla teoretická konečná hmotnost uvedeného vytvrzeného kartáče. Hmotnost suchého pryskyřicového přírůstku byla stanovena jako 13+1% hmotnosti kartáče před namáčením a otáčením. Uvedený mokrý kartáč se následně vytvrzoval v peci čtyři hodiny při teplotě 120eC. 53
Vytvrzené kartáče se ochladily na pokojovou teplotu a testovala otáčením kartáčů rychlostí 1900 ot./min zatímco se zváženým testovacím vzorkem z nerezavějící oceli působí proti povrchu každého kartáče. Výsledky testu jsou uvedeny v tabulce 6. Příklad 30 li
Tento příklad demonstruje použitelnost pojivá podle vynálezu, pokud se použije při výrobě kola na leštění skla. Jako výchozí podložka pro tento příklad se použila vzduchem kladená jehlami proděravěná netkaná textilní podložka, povrch upravující materiál společnosti Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN s obchodním označením „Type T Clean and Polish". Vzorek tohoto lehce abrasivního rouna se potáhl vodným pojivovým systémem podle vynálezu obsahujícím:
Složka Hmotnostní procenta oxid ceru1 2 26 „WITCOBOND 290H‘,;i 11 „CMD-35201 “3 10,7 „METHOCEL F4M"4 52 2-methyiimidazol 0,3 „Q2,,s> 15 gramů v 45,5 kilogramů 1 3-4 mikrometrové částice od Carcoa, lne., Lake Park, Florida. 2 polyurethanová emulze od Witco Corporation, Organics Division, New York, NY. 3 epoxidová emulze od Rhone-Poulenc, lne.- Pronceton, NJ. 54 4methylcelulózový modifikátor viskozity od Dow Chemical Co., Midland Ml. 5silikonoový odpěňovač od Dow Chemical Corporation, Midland, Ml.
Tato potahová vrstva se nanesla na uvedenou textilní podložku, přičemž se získalo rouno jehož celková hmotnost za sucha činila 733 g/m2. Zatímco se uvedená potahová vrstva nacházela ještě v mokrém stavu, bylo uvedené rouno spirálově svinuto v napnutém, stavu za vzniku válce jehož struktura byla označena jako „válec rosolového typu". Tato struktura byla obalena pružnou papírovou deskou propouštějící vlhkost upevněnou samolepícím adhezivním páskem a vytvrzována po dobu jedné hodiny při teplotě 135eC. Vytvrzená struktura byla následné nařezána na 38 mm silné části mající formu kol. Výsledná kola mají hustotu přibližně 490 kg/m3. Tato kola byla následně adhezivně připevněna na vstřikováním tvářené nylonové podpěrné desky a testován při lapování hran těsnění televizní elektronky. Uvedená kola vyleštila hrany těsnění skleněné trubice do vysokého stupně lesku.
Příklad 31 a srovnávací příklad B Příklad 31 a srovnávací příklad B ilustrují použitelnost vynálezu, pokud se použije při přípravě pásů na ošetřování povrchů. Z chemické střiže nylonu 6,6 (58 denierů x 38 mm) se připravilo 61 cm široké načechrané, otevřené, netkané vzduchem kladené rouno s hmotností 301 g/m2. Výsledné rouno bylo následně umístěno na rovinné vázané nylonové síto (6 x 6 55 konců/cm, 540 denieru na přízi) a pomocí jehel k němu přistěhováno při hustotě vpichu 30 vpichů/cm2 za použití 15x18 x 25 x 3,5 háčkových jehel dodávaných společností Foster Needle Company, Manittowoc, Wl pod obchodním označením ,,6--32-5.5B/3B/2E/L90“. Hloubka vpichu byla 22 mm. Tato operace má za následek získání spojeného laminátu přibližně s jednou třetinou vláken proniklých do spodního povrchu tkané textilie a přibližně dvě třetiny zůstanou na horní straně uvedené tkané textilie. Jeden vzorek zajehleného rouna byl impregnován kontrolovanou pryskyřicovou směsí (srovnatelný příklad B) a druhý vzorek byl impregnován experimentální pryskyřicovou směsí podle vynálezu pomocí dvouválcového nanašeče následujícím způsobem:
Složka nebo vlastnost Srovnávací příklad B Příklad 31 „ADIPRENE BL-16u1 35,4 — methylendianilin2 12,3 — předsměs stearátu litného3 2,22 „WITCOBOND 290H“ — 70,1 „EPI-REZ CMD 35201“ 29,8 2-methylimidazol —- 0,2 viskozita, centipois4 1150 1800 hmotnost suché potahové vrstvy, g/m2 440 360 1Ketoximem-blokovaný isokyanátový předpolymer od Uniroyal
Chemical Co., lne., Mlddlebury, CT 235% roztok v propylenglykolmonomethylesteracetátu 56 344,1% disperze v propylenglykolmonomethyletheracetátu, stearát litný od Witco Corp., Chicago, IL pod obchodním označením „Type FS\ 4méřeno za použití Brookfieldova viskozimetru,#2 vřeteno, při 23eC, 12 ot/min.
Oba vzorky byl ohřívány v konvenční pecí po dobu 5 minut při teplotě 160°C. Na oba vzorky byla následně rozstřikováním aplikována potahový materiál ve formě suspenze. Uvedená suspenze obsahovala 17,0 dílů propylenglykolmonomethyletheru, 20.8 dílů bází katalyzované resolfenolformaldehydové pryskyřice, 4.8 dílů směsi dále obsahující 80 dílů „ACELUBE 23N“ uhlovodíkového destilátu, (od společnosti Gopher Oil Company, Minneapolis, MN) a 20 dílů 325 mesh bentonitu (od společnosti American Colloid Company, Arlington Heights, IL pod obchodním označením „VOLCAY"), 58,3 dílů abrasivních částic Al203 kvality 100/150 a 4,7 dílů „EPICURE 852“, aminoofunkčního vytvrzovacího činidla od společnosti Rhone-Poulenc, lne., Princeton, NJ. Výsledný roztok měl viskozitu přibližně 2000 cps. uvedená minerální suspenze se nastříkala na horní (strana s více vlákny) povrch uvedeného rouna a vytvrdila v knvenční peci, kde se ponechala 10 minut při teplot+ 177°C. Suchá hmotnost uvedené suspenzové potahové vrstvy byla 1080 g/m2 u srovnávacího příkladu B a 1190 g/m2 u vzorku příkladu 31.
Testované výrobky v těchto příkladech měly formu nekonečných pásů. Uvedená rouna byla převedena na 76 x 229 mm nekonečné pásy pomocí běžných prostředků a přimontována na soustruh stojící na podlaze (Hammond Model 7VRO-B, od * společnosti Hammond Machine Services, lne., Rockford, IL)který využívá stykové kolo s průměrem 356 mm Šířkou 76 mm z gumy, 57 jejíž naměřená tvrdost byla 85 (hloubka rýhy 9,5 mm, uhel rýhy 45. Rychlost se nastavila přibližně na 1810 ot/min. Uchycovač byl přispůůsoben pro současné působení dvou testovacích tyčí z 1018 za studená válcované oceli (12,7 mm průměr a 356 mm délka) proti každému hnanému testovanému pásu. Uvedený uchycovač byyl zatížen 9,55 kg břemenem za účelem aplikováni konstatntní síly na uvedené brusném rozhraní. Testy se prováděly pro šest dvouminutových cyklů. Každý cyklus zahrnoval 4 30 sekundové brousící „intervaly (dva pro každou tyč). Po prvním 30 sekundovém broušení každé tyče se uvedené tyče ručně indexovaly podél jejich délky za účelem poskytnutí nového styčného povrchu. Mezi každým cyklem se uvedené tyče potočily o 180 “okolo svých podélných os.
Po ukončení požadovaných 6 brusných cyklů se stanovila brusnost uvedeného pásu a oděr (opotřebování) uvedeného pásu na základě změření hmotnostních ztrát uvedených tyčí (brusnost) a uvedených pásů (oděr). Výsledky, které jsou uvedené v následující tabulce, ukazují, že pásy vyrobené za použití pojivového systému podle vynálezu mají srovnatelnou brusnost a podstatně nižší oděr, než pás vyrobený za použití konvenčního pojivového systému.
Srovnávací příklad B Příklad 31 brusnost pásu, (g) 171 157 oděr pásu, (g) 63 29 účinnost, brusnost/odér 2,71 5,4 Příklady 32 a 33 58 Příklady 32 a 33 dále demonstrují zabudování funkčních plniv a maziv do uvedeného pojivového systému podle vynálezu.
Vzorek příkladu 32 byl vyroben shodně s příklade m1 s výjimkou toho, že se do uvedené suspenze přidá 2,26 dílů suspenze, obsahující 41 dílů mastku a 59 dílů 3% vodného roztoku produktu „METHOCEL F4M“.
Vzorek příkladu 33 se vyrobil shodně s příkladem 1 s výjimkou toho, že se ketoximem blokovaný diisokyanátový předpolymer nahradil ekvivalentním množstvím směsi 88 % ketoximem blokovaného diisokyanátového předpolymeru vyrobeného podle příkladů 1 a 2 patentového spisu US 4 835 210 (Chin a kol.) a 12 % stearátu lithného.
Složení potahových vrstev a vlastnosti výsledných výrobků na ošetření povrchů jsou uvedeny v následující tabulce. Kola obou příkladů vykazovala přijatelnou odolnost vůči špinění pro výrobky na ošetřování povrchů. 59
Složka/Vlastnost Příklad 32 Příklad 33 METHOCEL F4Ívř7 13,58 13,58 3% roztok isoforondiamin1 2 3 2,19 2,19 voda 8,80 8,80 ketoximy-blokovany -poly-1,4- butylenglykoldiiso-kyanát mající molekulární hmotnost přibližně 15004 22,63 0 ketoximy-blokovany poly-1,4- butylenglykoldiiso-kyanát mající molekulární hmotnost přibližně 15004 / směs stearátu lithného5 0 22,63 EPJ-REZ CMD 30,17 30,17 352016 abrasivní částice7 22,63 22,63 mastek16 2,26 o odpěnovač16 0,02 0,02 mokrý přírůstek1' 1100% 1100% tvrdost, Shore A 80+5 80+5 špinivost 1 - 2 1 1 methyicelulózový modifikátor viskozoty od Dow Chemical Co., Midland, Ml. 2 ,0epoxidové vytvrzovací činidlo od Huls America, lne., Piscataway, NJ. 3 11isokyanátový předpolymer od Uniroyal Chemical Co., lne., Middlebury, CT,který 4 se použil v ketoximy-blokované formě vyrobené za použiti způsobů popsaných v patentu US 4 83S 210 (Chin a kol.), Příklad 2. 5 ’2směs 12 % stearátu lithného v blokovaném diisokyanátovém předpolymeru. 6 60% emulze bisfenolu-A diepoxidu s ekvivalentní Hmotností 700 g/mol epoxidové skupiny od společnosti Shell Chemicals, lne., Houston, TX. 7 1:1 směs kvality 150 a kvality 180 aabrasivnlch částic karbidu křemíku. 60 15suspenze 41 dílů mastku v 59 dílech 3% vodného .METHOCElu F4M*. ,e“Q2*silikonový odpénovač od Dow Corning Co., lne., Midland, Ml. 17přfrůstek hmotnosti netkané textilie potažené základovou vrstvou. *vrr,T ♦"ttt; ω 1:1 směs kvality 150 a kvality 180 aabrasivnfch částic karbidu křemíku. “Q2“silikonový odpénovač od Dow Corning Co., lne., Midland, Ml. přírůstek hmotnosti netkané textilie potažené základovou vrstvou. J ct> 5J >< — ΞΊ 2 5 Ž.® ® O n c = o 3 3 < Φ ~ N S: i <► E § ® _ 5 ° ,5 o- . . (ň C m -1 < ^ ΰ! “v ?r » 3 ~ q. O <3 ONO J®0 — X( o ° Q. ? * ~ =S ασ®32.ϊ 5-P-· Xa-o trc m ° O O o » Q < X -O CL 3 2. (/) o. M o X c ® r- CL I o 3 i- . C N (ň *< 5 > — o O ^ m‘ ' ' ”1 CD 3· O C < 0> < X, — O“ 5to£ <D (P 3Γ O E £ S £ = c |e o O 5 3 cop ω O W- 3 tň Ol _ 3.=t;gs S°; « o-^ 2 O O — o iq 3-α·|5T>§~o| D. TD H - <Í25 tu x .. C μ w •Ό ' CD 5' ·< o CL W Ό O CD f* 3 O V)
*o o c ÍSN x CD O X 3' >< co =r o O 3- CD 3 o ffl w o X o < m 3 CD· 3 CD< přírůstek8 o a TJ o< 3 O < O o abrasivní částice6 EPI-REZ CMD 352015 ® o -J — *•"0 73 m z 1“ l voda u > 0 s 1 to o « O isoforon- diamin METHOCEL F4M1, 3%vodný Složka 1062% 0,02 22,63 30,17 22,63 8,80 O 2,19 —L ω Ol co ff Příklad 1 1084% 0,02 22,14 29,51 22,14 8,61 o 4,30 13,28 Příklad 2 1198% 0,02 42,77 22,31 a σ> p bi mmk o 1,62 o o Příklad 3 1057% 0,02 42,08 21,95 16,47 6,40 o 3,20 <0 Ό0 00 Příklad 4 828% 0,02 I 33,88 25,41 19,06 7,41 o 2,77 11,44 Příklad 5 I 1057% 0,02 42,08 21,95 16,47 6,40 3,20 o 9,88 Příklad 6
CD
Tabulka 1
62
Tabulka 3
Složka Příkl.7 Příkl.8 Příkl.9 Příkl.10 Příkl.11 „EPI-REZ“ epoxy (60%) 93 88 87 82 77 isoforondiamin (100%) 2 2 2 2 2 „IMPERNIL DLN"1 PU emulze (40%) 5 10 13 16 21 Tg, °C(DSC) 47,2 44,5 41,8 40,0 33,2
Tabulka 3 (pokr.)
Složka Pří kl. 12 Pří kl. 13 Pří kl. 14 Pří kl. 15 Pří kl .16 „EPI-REZ" epoxy (60%) 73 70 67 63 60 isoforondiamin (100%) 1 1 1 1 1 „IMPERNIL DLN“1 PU emulze (40%) 26 29 32 36 39 Tg, °C(DSC) 33,3 30,8 25,8 <20,0 <20,0 1 A 40% emulze pevného polyurethanu od Mobay Chemical Company
Tg teplota skelného přechodu ϊ - t I;
fi)-cr c?c D)
05 CO 64
Tabulka 5
Složka/díly Příkl.27 Příkl.28 -hmotnostní díly- P ří kl .29 CMD-35201 epoxidová emulze 55 55 55 „LUPHÉN D 200 A1'10 45 0 45 „IMPERNIL-DLN“n 0 45 0 2-methylimidazol 0.5 0,5 0 isoforonedímin 0 0 1 voda 20 20 20
Tabulka 6
Vlastnosti Příklad 27 Příklad 28 Příklad 29 brusnost, gram 9.0 6.0 7.4 oděr, gram 6,0 4,8 3,3 10Polyurethanová emulze od BASF, Ludwigshafen, Germany. nPolyurethanová emulze od Bayer AG, Leverkusen, Germany Příklady 34-36; Potahování nahodile vzduchem kladené nylonové střiže pro výrobu načechraného netkaného rouna Z 13 denierové nylonové (nylon 6,6) 38 mm střiže se na rounotvorném stroji s obchodním označením „Rando Webber" vyrobilo 15 mm silné nízkohustotní netkané rouno vážící 126 g/m2. Výsledné nízkohustotní rouno se pomoci válce potáhlo pryskyřicí, jejíž složeni jsou uvedena v následující tabulce, přičemž hmotnostní přírůstek činil 45 g/m2. Potažené rouno se protahovalo přibližně 1 minutu konvenkční pecí, jejíž teplota se udržuje na 150'C, za vzniku porézního, načechraného, pružného a nelepkavého rouna potaženého základovou vrstvou. 65 Číslo příkladu 34 35 36 xylon 39,3 0 0 35% methyldianilin v 2-ethoxyethanol- 16,1 acetátu 10,5 7,7 ketoximem-blokovaný poly-1,4- 46,6 butylenglykoldiisokyanát mající molekulovou hmotnost přibližně 15001 0 0 ketoximem-blokovaným isokyanátem- 0 zakončený předpolymer2 33,1 24,3 voda při 70°C 0 52,2 38,3 3%vodný gel methylcelulózy3 0 4,2 29,7 neiontové povrchově aktivní činidlo4 0 0,075 0,055
1dostupný pod obchodním označením „Adipren BL-16“ od společnosti Uniroyal Chemical Company, lne., Middlebury, CT 2 vyrobený podle příkladů 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.), 3 produkt Dow Chemical, Midland, Ml, známý pod obchodním označením „Methocel F4M".
4neiontové povrchově aktivní činidlo známě pód obchodním označením „Triton GR5“, od Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA
Kompozice 34 a 35 se smísily v uvedeném pořadí (zezhora dolů). Mixér/emulgační stroj s vysokým namáháním ve smyku, jaký například dodává společnost Gifford-Wood (Hudson, NY) se použil k výrobě emulze po přidání všech složek s výjimkou methylcelulózy a neiontového povrchově aktivního činidla. Po přidání těchto dvou složek v uvedeném pořadí, se použije klečové míchadlo pro vytvoření rovnoměrné komzistence. Kompozice 35 měla přibližně viskozitu 500 mPa, zatímco kompozice 36 měla viskozitu 2 200 mPa, naměřeno Brookfieldovým viskozimetrem při 66 20°C a za použití vřetene LV-2 (příklad 35) a LV__3 (Příklad 36), pří rychlosti 30 ot./min. Při nanášení kompozici 35 na nahodile vzduchem kladené nylonové vláknité rouno, byla vlákna horním ze dvou válců použitých k potahování vzduchem kladeného rouna z tohoto rouna vytahována. Nepřetržité pokračování co se týče nanášení potahového materiálu má za následek kontaminování potahové kapaliny vlákny z „ uvedeného rouna. Interference takových ztracených vláken vytvoří „chuchvalcovitost" v potaženém rounu jako vzor vystupujících vláken na horní strané ve vytvrzené konstrukci předběžně spojené základovou potahovou vrstvou. Kompozice příkladů 34 a 36 se nanesly snadno, bez výše zmíněných problémů a vytvrzeny za vzniku porézních nadýchaných konstrukcí majících průměrnou tloušťku 10 mm a hmotnost přibližně 170 g/m2.
Testy tahových vlastností vzorků z příkladů 34, 36 předběžně spojených základovou vrstvou Z rouna předběžně spojeného základovou potahovou vrstvou připraveného v příkladech 34 a 36 byly vyraženy pravoúhlé díly s šířkou 51 mm a délkou 178 mm tak, že se získaly vzorky jak v podélném, tak v příčném směru. Pevnost v tahu obou vzorků se stanovovala za použití testovacího stroje Instron. Vzorek se přidržel v čelistech testovacího stroje tak, že mezera mezi uvedenými čelistmi byla 127 mm. Uvedený vzorek byl protahován rychlostí 254 mm/min a měřila se píková pevnost uvedeného rouna před přetržením. 67 Píková pevnost v tahu0: Příkl. rouna 34 Příkl. rouna 36 Podélný směr 182,4 N/51 mm 182,8/51 mm Příčný směr 195,7 N/51 mm 179,7/51 mm °Poznámka:Velikost vzorku ve všech případech, n = 8, standardní odchylka 7 až 14 N.
Hodnoty píkové'pevnosti v tahu z příkladů 34 a 36 ukazují, že emulgovaný lineární polyurethanový předpolymer mající zablokované isokyanátové koncové skupiny a diaminové vytvrzovací činidlo nebylo možné okamžitě aplikovat chemickým způsobem podle China a kol. za účelem svázání vláken a vytvoření otevřeného porézního rouna spojeného základní potahovou vrstvou, které by mohlo být dále použito u netkaných abrasivních prostředků, ale pokud se má dosáhnout tohoto cíle je třeba přidat další zhušťovadlo a emulgátor. Příklady 37-39 Příklad 37:
Do 62,8 gramů emulze obsahující 24,7 dílů emulgovatelného ketoximem blokovaného polyurethanového předpolymeru odvozeného z reakčních složek a procedůr příkladů 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.), 7,7 dílů 35% roztoku methyiendianilinu v ethoxyyethanolacetátu (od BASF Corporation, Parsippany, NJ), 60,1 dílů vody a 7,5 dílů 3% vodného methylcelulózového gelu známého pod obchodním označením „Methocel F4M" se přidaly 4 gramy 25% roztoku fenoxypryskyřicoových pelet známých pod obchodním označením „UCAR“Phenoxy PKHH (Union Carbide 68
Chemical Corporation) v ethoxyethanolacetátu a směs se intenzivně míchala pomocí klečového míchadla. Přidaná fenoxylová pryskyřice ztuhla do polopevna ve středu uvedené emulze a uvedená emulze tedy již nebyla homogení. Příklad 38:
Smísením 27,4 gramů 35% roztoku methylendianilinu v ethoxyethanolacetátu,, 98 gramů 25% roztoku „UCAR“ Phenoxy PKHH pryskyřice v ethoxyethanolacetátu a 80 gramů emulgovatelného ketoximem blokovaného polyurethanového předpolymeru odvozeného z reakčních složek a procedůr příkladů 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.) se připravila směs, která se velmi intenzivně promíchala kličkovým míchadlem. uvedená směs byla homogení s výjimkou vzduchových bublin, které směs strháví v důsledku míchání. Do 61 gramů této směsi se přidaly 24 gramy vody o teplotě 80eC a dvoufázová směs se homogenizovala po dobu 2 minut za použití Gifford-Woodova homogenizátoru, čímž se záskala jemně krémovitá nažloutlá směs. Po odležení v uzavřené nádobě se směs rozdělí do dvou fází a po 12 hodinách 23% celkového objemu směsi tvořila exoemulzní kapalina nad sedlinou , kterou je téměř zcela organické rozpouštědlo. Příklad 39:
Smísením 49,4 gramů 25% roztoku „UCAR“ Phenoxy PKHH pryskyřice v ethoxyethanolacetátu, 4,44 gramů diethyltoluendiaminu a 39 gramů emulgovatelného ketoximem blokovaného polyurethanového předpolymeru odvozeného z reakčních složek a procedůr příkladů 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.) se připravila směs, které se dále smísila s 25 mg 69 90:10 směsi kyseliny olejové (lndustren-106 od Witco Organies lne., Chicago, IL) a 1,4-diazabicyklo[2,2,2]-oktanu (dostupného pod obchodním označením „Dabco-TMR“ od Air Products and Chemicals Allentown, PA) a dobře zamíchá pomocí kličkového míchadla, čímž se získala nazelenalá homogení směs s výjimkou vzduchových bublin, které směs strhává v důsledku míšení. Do 50 gramů této směsi se přidalo 25 gramů vody při 80eC a získaná dvoufízová směs se homogenizovala po dobu 2 minut za použití Gifford-Woodova homogenizátoru, čímž se získala namodralá jemně krémovitá směs. Po odležení v uzavřené nádobě se směs rozdělila do dvou fází a po 12 hodinách tvořilo 18 % celkového objemu směsi exoemulzní kapalinu tvořenou téměř zcela organickým rozpouštědlem uvedené směsi.
Rozpouštědlo Nezemulg ováné rozpouštědlo Příklad č. hm.% obj.% 38 31,9 23 39 26,6 18
Tyto údaje ukazují, že více než dvě třetiny nosiče na bázi organického rozpouštědla, který musel být použit pro zabudování špinění-redukujíclho aditiva, netvoří homogení emulzi s ostatními složkami. Příklad 37 ukazuje, že pouhé vmíchání špinění- redukujícího aditiva (fenoxy-pryskyřice) do emulze zablokovaného předpolymeru a diaminového vytvrzovacího činidla, které vede k vysrážení výše uvedeného špinění redukujícího aditiva, neumožňuje tuto kompozici použít při běžných nanášecích postupech. 70 Příklad 40:
Směs obsahující 92 gramů 25% roztoku „UCAR“ Phenoxy PKHH pryskyřice v ethoxyethanolacetátu a 92 gramů emulgovatelného ketoximem blokovaného poiyurethanovéha-předpolymeru odvozeného z reakčních složek a procedůr příkladů* 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.) se umístila do pece, ve které se ponechala 24 hodin při teplotě 70eC.Na konci této periody směs vážící 151 gramů vykazovala 48% ztráty dostupného organického rozpouštědla *Do této směsi se přidalo 9,96 gramů diethyltoluendiaminu a směs se opět ohřála na 70°C. Do 50 gramů této horké emulgovatelné směsi se přidalo 50 gramů vody při 80*C a směs se homogenizovala po dobu 2 minut již popsaným způsobem. Uvedená směs se vyvinula do sirupovité konzistence heterogeních fází. Příklad 40 ukazuje, že nebylo bezprostředně možné oddělit část nosného organického rozpouštědla z roztoku špinění redukujícího aditiva a vytvořit tak homogení emulzi s emulgovatelným předpolymerem a diaminovým vytvrzovacím činidlem. V příkladech 35 a 36 bylo navíc přidáno povrchově aktivní činidlo, které bylo přítomno již v emulzi ketiximem blokovaného polyurethanového předpolymeru odvozeného z reakčních složek a procedůr patentového spisu US 4 835 210 (Chin a kol.) za účelem zabudování uvedeho organického rozpouštědla obsaženého v roztoku vytvrzovacího činidla do uvedené emulze. V následujícím příkladu se aplikovalo stejné povrchově aktivní činidlo za účelem zabudování přidané v organickém rozpouštědle rozpustné fenoxy-pryskyřice do uvedené emulze. Výše zmíněný patent (Chin a kol.) nezahrnuje takové varianty potřebné pro přípravu takových emulzí zablokovanými isokyanáty zakončených předpolymerů a diaminových 71 vytvrzovacích činidel, které by mohly být jako pojivové systémy aplikovány na netkané výrobky. Příklad 41
Směs 200 gramů vody, 200 gramů emulgovatelného ketiximem zablokovaného polyuretanového předpolymeru odvozeného z reakčnlch složek a procedur příkladů 1 a 2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.), 75 gramů 35% roztoku methylendianilinu v ethoxyethanolacetátu, 100 g 25% roztoku „UCAR“ Phenoxy PKHH fenoxy-pryskyřice v ethoxyethanolacetátu a 70 gramů suspenze stearátu lithného v ethoxyethanolacetátu připravené prudkým smícháním 44 dílů práškového stearátu lithného s 56 díly organického rozpouštědla se homogenizovala za použití Gifford-Woodsova homogenizátoru. Po 5 minutách homogenizace se získala bílá hladká krémovitá emulze. Uvedená emulze se nechala odstát v uzavřené nádobě po dobu čtyř dní. Po ukončení této periody měla emulze stejnou konzistenci a nedošlo k oddělení kapaliny nad sedlinou. Příklad 41 ukazuje zabudování dalšího množství organického rozpouštědla přítomného v roztoku fenoxy-pryskyřice stejně jako rozpouštědla přítomného v suspenzi stearátu lithného. Stearát lithný působilo jako povrchově aktivní činidlo, které podpořilo schopnost emulze obsahovat jak aditivum na bázi fenoxy-pryskyřice, tak organická rozpouštědla v homogení formě. Příklady 42-43:
Za použití následujících složení byly vyrobeny dvě šlichtové potaahovací emuzle: 72
Složky Příklad 42 Příklad 43 voda 25,55 24,47 emulgovatelný ketixymem blokovaný polyurethanový předpolymer1 20,02 16,30 35% roztok methylendianilin v ethoxyethanolacetátu 6,86 — 25% roztok „UCAR“ Phenoxy PKHH fenoxy-pryskyřice v ethoxyethanolacetátu ,. 24,44 20,64 diethyltoluendiamin 1,86 pevný stearát lithný 1,12 0,91 bílé plnivo2 1,12 0,91 1 odvozený z reakčních složek a procedůr příkladů 1-2 patentu US 4 835 210 (Chin a kol.)· 2známé pod obchodním označením „Beaver White" produkt společnosti Luzenac America, lne., Englewood, Colorado.
Emulze vyrobené v příkladech 42 a 43 se aplikovaly jako šlichtové potahové materiály na minerálem potažené rouno způsobem popsaným ve srovnávacím příkladu A. Emulze z příkladů 42 a 43 nahradily šlichtový potahový materiál na bázi organického rozpouštědla připravený z „Adiprenu L-315", methylendisnilinu a „UCAR" Phenoxy PKHH fenoxy-pryskyřice. Uvedenou šlichtou potažená rouna byla částečně vysušena již popsaným způsobem a rovněž popsaným způsobem se připravila kola protestování špinění. 73 Příklad kola Špinivost Srovnávací příklad A 3-4 Kolo z příkladu 42 3 - 4 Kolo z příkladu 43 3 - 4 Údaje o špinění ukazují schopnost zabudovat špinění -redukující aditivum (jakým je například fenoxy-pryskyřice) rozpustné neoddělitelně v organickém rrozpouštědle do v podstatě vodné potahovací kompozice za použití daalšího emulgátoru, jakým je například mýdlo na bázi stearátu lithného, který rovněž působí jako mazivo v šlichtové potahové kompozici. Veškeré emise organického rozpouštědla z použití šlichtové potahové kompozice z příkladu 43 by byly 24% uvedené kompozice, zatímco při použití směs srovnávacího příkladu A by emise z vytvrzovaccího a lisovacího procesu při výrobě netkaných abrasivních výrobků různých velikostí a tloušťek činily 45 %.

Claims (19)

  1. —0 'A, -o Γ * 2< i> « ςθ Q, Λ Έ.Υ>> a c Π o ~ v 5 x T o N) co >< to tn o o ÍTK O cn nt
    PATENTOVÉ NÁROKY 1. Výrobek na ošetřování povrchů, vyznačený tím ,že má organickou matrici v podstatě zalitou pojivém, přičemž uvedené pojivo zahrnuje materiály zvolené ze skupiny obsahující: a) reakčnl produkt odvozený z prekurzorové emulze na bázi vodného pojívá, která zahrnuje množinu lineárních zablokovanými isokyanátovými skupinami zakončených polyurethanových předpolymerů a aminofunkčního materiálu majícího průměrně alespoň dvě funkční animoskupiny, přičemž uvedená emulze dále zahrnuje složku zvolenou ze skupiny zahrnující: i) dostatečné množství zahušfovadla; a ii) kombinaci slučitelného znečištění-redukujícího aditiva, organického rozpouštědla a povrchově aktivního činidla; b) reakční produkt množiny blokových lineárních isokyanátovými skupinami zakončených polyurethanových předpolymerů s prvním aduktem, přičemž uvedený první adukt představuje reakční produkt aminofunkčního materiálu mající průměrně alespoň dvě funkční aminoskupiny a epoxidového materiálu majícího průměrně alespoň dvě funkční epoxidové skupiny, za předpokladu, že uvedený první adukt má alespoň jednu aminoskupinu reagující s isokyanáty a 75 alespoň jeden sekundární hydroxylovou část reagující s isokyanáty; a c) uvedený reakční produkt množiny lineárních polyurethanových polymerů majících vysokou molekulovou hmotnost, přičemž uvedené polymery mají množinu iontových částí, s druhým aduktem , přičemž tento druhý adukt je zvolen ze skupiny zahrnující u i) reakční produkt materiálu s funkčními amino-skupinami a materiálu s epoxidovými funkčními skupinami z části b); a ii) reakční produkt materiálu s funkčními aminoskupinamí a homopolymerovaného materiálu s epoxidovými funkčními skupinami, za podmínky, že uvedený druhý adukt má alespoň jednu epoxidovou funkční skupinu reagující s iontovými částmi a výhodně alespoň jednu funkční aminoskupinu reagující s uvedenými iontovými částmi.
  2. 2. Výrobek podle nároku 1 vyzn a íe n ý tím , že má v uvedeném pojivu dispergovanou množinu abrasivních částic.
  3. 3. Výrobek podle nároku 1, v y z n a 6 e n ý tím , že uvedený lineární polyurethanový předpolymer s isokyanátovými koncovými skupinami je zablokován blokačním činidlem. 76
  4. 4. Výrobek podle nároku 3, v y z n a č e n ý tím , že uvedený lineární polyurethanový předpolymer s koncovými isokyanátovými skupinami je reakčním produktem ketoximem zablokovaného hexamethylendiisokyanátu a polyolu.
  5. 5. Výrobek podle nároku 1,vyznačený tím ,že uvedený materiál mající epoxidové funkční skupiny je zvolen ze skupiny zahrnující diepoxy-funkční materiály obecného vzorce
    ve kterém R může znamenat jakýkoliv organický radikál za podmínky, že uvedený organický radikál nebude bránit uvedeného materiálu v emulgování.
  6. 6. Výrobek podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedené iontové části jsou zvoleny ze skupiny zahrnující zavěšenou karboxylovou skupinu, zavěšenou sulfonátovou skupinu, zavěšenou amonnou skupinu a amonnou skupinu, která je součástí řetězce.
  7. 7. Výrobek podle nároku 1, v y z n a č e n ý t I m , že uvedenou vysokou molekulovou hmotností je molekulová hmotnost v rozmezí přibližně od 10 000 do 50 000. 77
  8. 8. Výrobek podle nároku 1, vyznačený tlm ,že uvedenou organickou matricí je netkané rouno organických polymerních vláken.
  9. 9. Výrobek vyznačený tím , že množina výrobků na ošetřování povrchu podle nároku 1 je připojena k náboji.
  10. 10. Výrobek podle nároku 1,vy značený tím , že uvedený výrobek je spirálovitě stočen v nataženém stavu.
  11. 11. Abrasivní výrobek podle nároku 10, v y z n a č e n ý tím , že je připevněn k podpěrné desce.
  12. 12. Výrobek na ošetřování povrchů, vyznačený tím, že zahrnuje otevřené, pružné třírozměrné netkané rouno tvořené množinou organických polymerních vláken, ve kterém je alespoň část uvedených vláken vzájemně spojena v místech, kde přicházejí do styku s prvním pojivém, přičemž uvedené první pojivo zahrnuje materiály zvolené ze skupiny obsahující: a) reakční produkt odvozený z prekurzorové emulze na bázi vodného pojivá, která zahrnuje množinu lineárních zablokovanými isokyanátovými skupinami zakončených polyurethanových předpolymerů a aminofunkčního materiálu majícího průměrně alespoň 78 dvě funkční animoskupiny, přičemž uvedená emulze dále zahrnuje složku zvolenou ze skupiny zahrnující: i) dostatečné množství zahušfovadla; a ii) kombinaci slučitelného znečištění-redukujíeího aditiva, organického rozpouštědla a povrchově aktivního činidla; b) reakční produkt množiny lineárních zablokovanými isokyanátovými skupinami zakončených polyuretanových předpolymerů s prvním aduktem, přičemž uvedený první adukt představuje reakční produkt aminofunkčního materiálu majícího průměrně alespoň dvě funkční aminoskupiny a epoxidového materiálu majícího průměrně alespoň dvě funkční epoxidové skupiny, za podmínky, že uvedený první adukt má alespoň jednu aminoskupinu reagující s isokyanáty a alespoň jednu sekundární hydroxylovou část reagující s isokyanáty; a c) uvedený reakční produkt množiny lineárních polyurethanových polymerů majících vysokou molekulovou hmotnost a množinu iontových částí, s druhým aduktem , přičemž tento druhý adukt je zvolen ze skupiny zahrnující i) reakční produkt materiálu s aminovými funkčními skupinami a materiálu s epoxidovými funkčními skupinami z výše zmíněné části a) a 79 ii) reakční produkt materiálu $ funkčními aminoskupinami a homopolymerovaného materiálu s epoxidovými funkčními skupinami, za podmínky, že uvedený druhý adukt má alespoň jednu epoxidovou funkční skupinu reaktivní s iontovými zbytky a výhodně alespoň jednu funkční aminoskupinu reaktivní s uvedenými iontovými zbytky.
  13. 13. Výrobek podle nároku 12, v y z n a č e n ý tím , že množina abrasivních částic se přichytí k uvedeným vláknům a k uvedenému prvnímu pojivu druhým pojivém.
  14. 14. Výrobek podle nároku 13, vyzná č e n ý tím , že se na uvedené druhé pojivo nanese třetí pojivo, přičemž uvedené třetí pojivo zahrnuje materiál z nároku 12.
  15. 15. Výrobek podle nároku 12, v y z n a č e n ý tím , že má formu pásu majícího první a druhý konec.
  16. 16. Výrobek podle nároku 12, v y znač e n ý tím , že má formu nekonečného pásu majícího první a druhý hlavní povrch.
  17. 17. Výrobek podle nároku 16, v y z n a č e n ý tím ,, že k jednomu z uvedených hlavních povrchů přilne vyztužující vrstva. 80
  18. 18. Výrobek podle nároku 16, v y z n a č e n ý tím , že má uvedenou vyztužující vrstvu uvnitř uvedeného vláknitého rouna.
  19. 19. Výrobek podle nároku 12, vyznačený tím , že má první a druhý konec, přičemž jeden z uvedených konců je připevněn k jádru. Zastupuje:
CZ952967A 1993-05-12 1994-03-22 Articles for surface treatment and process for preparing thereof CZ296795A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/060,616 US5306319A (en) 1993-05-12 1993-05-12 Surface treating articles and methods of making same
US08/184,507 US5492550A (en) 1993-05-12 1994-01-19 Surface treating articles and methods of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ296795A3 true CZ296795A3 (en) 1996-02-14

Family

ID=26740122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ952967A CZ296795A3 (en) 1993-05-12 1994-03-22 Articles for surface treatment and process for preparing thereof

Country Status (16)

Country Link
EP (1) EP0697937B1 (cs)
JP (1) JP3479075B2 (cs)
CN (1) CN1126963A (cs)
AT (1) ATE188411T1 (cs)
AU (1) AU669805B2 (cs)
BR (1) BR9406598A (cs)
CA (1) CA2160904A1 (cs)
CZ (1) CZ296795A3 (cs)
DE (1) DE69422513T2 (cs)
FI (1) FI955426A0 (cs)
HU (1) HUT72724A (cs)
NO (1) NO954549L (cs)
NZ (1) NZ263948A (cs)
PL (1) PL314488A1 (cs)
TR (1) TR28619A (cs)
WO (1) WO1994026468A1 (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5643669A (en) * 1996-02-08 1997-07-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Curable water-based coating compositions and cured products thereof
US6979713B2 (en) * 2002-11-25 2005-12-27 3M Innovative Properties Company Curable compositions and abrasive articles therefrom
US7591865B2 (en) 2005-01-28 2009-09-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of forming structured abrasive article
JP5374869B2 (ja) * 2007-12-25 2013-12-25 三菱化学株式会社 セルロース繊維複合体
EP2519598B1 (en) 2009-12-29 2019-03-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Smear-free nonwoven composite abrasives
EP2651603A4 (en) * 2010-12-14 2018-04-18 3M Innovative Properties Company Self-contained fibrous buffing article
CN103338901B (zh) * 2010-12-30 2017-12-15 圣戈班磨料磨具有限公司 用于磨料物品的酰亚胺交联的粘结剂
TWI541098B (zh) * 2012-06-06 2016-07-11 聖高拜磨料有限公司 小直徑切削工具
FI126837B (en) * 2013-09-05 2017-06-15 Upm Kymmene Corp Composite body and method for making it
KR20200011419A (ko) * 2017-05-24 2020-02-03 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 장식 입자를 갖는 세정 물품
CN108177095A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 富耐克超硬材料股份有限公司 一种超硬磨料树脂结合剂磨具
EP3962980B1 (en) * 2019-06-13 2024-08-07 Luxcreo (Beijing) Inc. Resin materials for making three-dimensional objects and methods of using the same
US11713395B2 (en) 2019-06-13 2023-08-01 Luxcreo (Beijing) Inc. Resin materials for making three-dimensional objects and methods of using the same
CN112388522A (zh) * 2019-08-12 2021-02-23 南昌巨晶砂轮科技有限公司 一种磨削弧齿的磨具的制备方法
CN110561284B (zh) * 2019-09-09 2020-09-08 合肥工业大学 一种单晶蓝宝石加工用磨具及其制备工艺
CN110802527B (zh) * 2019-11-16 2022-07-15 浙江谋皮环保科技有限公司 研磨棍及其制备方法和应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2822910A1 (de) * 1978-05-26 1979-11-29 Lippert H Gmbh Schleifscheibe fuer nasschliff
JPS58219213A (ja) * 1982-06-15 1983-12-20 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ポリウレタン水性分散溶液
US4826894A (en) * 1987-05-19 1989-05-02 Mobay Corporation Aqueous polyurethane-ureas dispersions and their use for the production of coatings having improved humidity resistance
JPH05295076A (ja) * 1992-04-23 1993-11-09 Dainippon Ink & Chem Inc ポリウレタン水性分散液の製造方法
US5290903A (en) * 1992-11-09 1994-03-01 Norton Company Composite abrasive wheels

Also Published As

Publication number Publication date
NO954549L (no) 1995-11-13
AU669805B2 (en) 1996-06-20
NZ263948A (en) 1997-08-22
FI955426A (fi) 1995-11-10
HU9501995D0 (en) 1995-09-28
HUT72724A (en) 1996-05-28
DE69422513T2 (de) 2000-08-10
CN1126963A (zh) 1996-07-17
NO954549D0 (no) 1995-11-10
TR28619A (tr) 1996-11-15
EP0697937B1 (en) 2000-01-05
JP3479075B2 (ja) 2003-12-15
FI955426A0 (fi) 1995-11-10
EP0697937A1 (en) 1996-02-28
AU6521894A (en) 1994-12-12
PL314488A1 (en) 1996-09-16
CA2160904A1 (en) 1994-11-24
JPH08510175A (ja) 1996-10-29
BR9406598A (pt) 1996-01-02
DE69422513D1 (de) 2000-02-10
WO1994026468A1 (en) 1994-11-24
ATE188411T1 (de) 2000-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5492550A (en) Surface treating articles and methods of making same
CZ296795A3 (en) Articles for surface treatment and process for preparing thereof
US7169199B2 (en) Curable emulsions and abrasive articles therefrom
US5928070A (en) Abrasive article comprising mullite
US20040101680A1 (en) Curable compositions and abrasive articles therefrom
AU655094B2 (en) Coatable, thermally curable binder precursor solutions modified with a reactive diluent
US8617272B2 (en) Abrasive material product containing inclusion compound
EP0777554A1 (en) Nonwoven abrasive article and method of making same
US5914299A (en) Abrasive articles including a polymeric additive
EP0638680B1 (en) Nonwoven surface treating articles and methods of making and using same
JPH08508940A (ja) ポリマーブレンドバインダー中に分散した研削助剤を含有する研磨物品
EP2791266A1 (en) Aqueous resin composition for abrasive articles and resulting articles
CN112512750A (zh) 独立式抛光制品
WO2016106212A1 (en) Compressed polymer impregnated backing material, abrasive articles incorporating same, and processes of making and using
US6521005B1 (en) Surface conditioning articles and method of making same
JP7233840B2 (ja) 粘着シート
WO1997019786A1 (en) Surface conditioning articles and methods of making same
WO2018217523A1 (en) Cleaning article with decorative particles
PL233460B1 (pl) Mieszanka cierna pasa polerskiego oraz sposób jej wytwarzania

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic