DE102017214827B4

DE102017214827B4 - Schleifmittelträger mit Gradientenstruktur

Info

Publication number: DE102017214827B4
Application number: DE102017214827.6A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Nientiedt; Christine Doege
Original assignee: Neenah Gessner GmbH
Current assignee: Neenah Gessner GmbH
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: DE102017214827A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schleifmittelträger, einen Schleifartikel, der den Schleifmittelträger und Schleifmittel enthält, sowie Verfahren zur Herstellung des Schleifmittelträgers und des Schleifartikels. Der Schleifmittelträger umfasst ein Trägermaterial. Das Trägermaterial umfasst mindestens eine erste Phase mit ersten Fasern und eine zweite Phase mit zweiten Fasern. Von der ersten Phase zu der zweiten Phase besteht ein kontinuierlicher Übergang, in dem der Gehalt an ersten Fasern abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt. Die ersten Fasern unterscheiden sich von den zweiten Fasern.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Schleifmittelträger , einen Schleifartikel, der einen solchen Schleifmittelträger enthält, sowie Verfahren zur Herstellung des Schleifmittelträgers und des Schleifartikels.
Stand der Technik
Schleifartikel werden verwendet, um zum Beispiel raue Oberflächen von unterschiedlichen Materialien bzw. Werkstücken zu glätten. In der Regel besteht ein Schleifartikel aus einem Schleifmittelträger, auf dem ein Schleifmittel (z.B. Sandkörner, Diamantsplitter, Korund, Siliciumcarbid) mithilfe eines Grundlacks aus duroplastischen Polymeren (Harzen) fixiert und anschließend mit einem Deckbinder bzw. Decklack überzogen ist. Schleifmittelträger müssen zum Schleifen Kraft auf ein Werkstück übertragen können und sollten daher mechanisch belastbar sein. Gleichzeitig sollten sie auch flexibel sein, um sich den Konturen eines Werkstücks anpassen zu können. Außerdem sind Formstabilität und Reißfestigkeit wünschenswert. Diese Eigenschaften stehen einander zum Teil entgegen und sind daher nur schwer in herkömmlichen Schleifmittelträgern zu vereinen. Als Schleifmittelträger können je nach Verwendungszweck verschiedene Materialien verwendet werden, zum Beispiel Papier, synthetische Träger, Schleifgewebe oder Vulkanfiber.
Schleifmittelträger werden gegenwärtig einlagig oder mehrlagig hergestellt, sie sind also aus einer oder mehreren diskreten Schichten aufgebaut. Bei einlagigen Schleifmittelträgern ist es schwer, die gewünschten, sich oft gegenseitig ausschließenden Eigenschaften zu erzielen. Beispielsweise kann bei einem hohen Kunstfaseranteil, der z.B. für eine ausreichende Dimensionsstabilität sorgt, eine geringe Luftdurchlässigkeit nur schwer realisiert werden.
Mit zweilagigen bzw. mehrlagigen Trägern können zwar entgegengesetzte Eigenschaften leichter als bei einlagigen Trägern eingestellt werden, sie weisen jedoch andere Nachteile, wie zum Beispiel eine geringe Spaltfestigkeit oder eine nicht zufriedenstellende Flexibilität auf.
Ein weiteres bekanntes Problem ist das selbständige Zusammenrollen eines Schleifartikels bzw. eines Schleifmittelträgers, was auch als „Curl“ bezeichnet wird. Er wird durch Vorspannungen des Schleifmittelträgers auf einer Seite verursacht und führt zu Schwierigkeiten bei der Handhabung des Schleifmittelträgers bzw. des Schleifartikels.
Um diese Nachteile zu reduzieren, wurden bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen. So beschreibt z.B. US 2,226,553 einen mehrlagigen Träger, bei dem die einzelnen Lagen aus unterschiedlichen Zellstofffasern mit unterschiedlichem Mahlgrad und unterschiedlicher Leimung bestehen können. Außenlagen bleiben dabei ungeleimt und Innenlagen werden so geleimt, dass das Harz zur Fixierung des Schleifmittels zumindest teilweise in den Träger eindringen und einen Teil der Lagen miteinander verkleben kann. Durch das Verkleben wird eine höhere Spaltfestigkeit erreicht. Nachteilig ist, dass ein solcher Schleifmittelträger aufwändig herzustellen und nur wenig flexibel ist.
Eine Erhöhung der Spaltfestigkeit ist auch Ziel der in US 2,339,500 beschriebenen Schleifmittelträger. Darin werden mehrlagige, nass in nass gelegte Zylinderpapiere beschrieben, deren Lagen aus Kraftzellstoff bestehen und vor dem Zusammenführen im noch nassen Zustand mit Klebstoff besprüht werden. Aufgrund des Verklebens der Lagen weist der Schleifmittelträger eine vergleichsweise geringe Flexibilität auf.
Gegenstand von US 2,136,150 ist ein mehrlagiger Träger, der aus einer Kombination von einem Gewebe mit einem Zylinderpapier oder Vulkanfiber gebildet ist, bei dem das Quer-Längs-Verhältnis mehr als 0,52 beträgt. Das so aufgebaute Material ist dazu geeignet, einen Curl zu vermeiden.
Die in US 3,135,590 beschriebenen Materialien sind ebenso curlfrei. Sie bestehen aus mehrlagigen Papieren gleicher oder unterschiedlicher Faserzusammensetzung. Die mehrlagigen Papiere werden auf Rundsiebpapiermaschinen hergestellt, bei denen die einzelnen Papierlagen schon weitgehend entwässert aufeinandergelegt werden. Ein Nachteil dieser Schleifmittelträger ist die Tendenz zur Spaltung, das heißt die Tendenz zur Trennung der einzelnen Papierlagen bei hoher mechanischer Belastung, z.B. während des Schleifens.
In DE 10 2014 006 822 A1 wird ein Schleifmittelträger beschrieben, der ein Trägermaterial aus mindestens einem nass- oder trockengelegten Vlies auf Basis von natürlichen und/oder synthetischen Fasern umfasst. Das Trägermaterial ist auf einer Seite mit einer thermisch härtbaren Polymerlösung und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer wässrigen Polymerdispersion imprägniert. Die thermisch härtbare Polymerlösung durchdringt die Dicke des Trägermaterials zu mindestens 50% bis höchstens 80%. Die wässrige Polymerdispersion durchdringt die Dicke des Trägermaterials zu mindestens 25% bis höchstens 50%.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schleifmittelträger bereitzustellen, der einen und insbesondere mehrere der oben genannten Nachteile herkömmlicher Schleifmittelträger reduziert oder überwindet. Der Schleifmittelträger soll bevorzugt eine hohe Spaltfestigkeit und Faser-zu-Faser-Bindung aufweisen, ausreichend flexibel, leicht herzustellen und nach Möglichkeit frei von Curl sein. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind das Bereitstellen eines Schleifartikels, der einen solchen Schleifmittelträger und Schleifmittel umfasst, sowie von Verfahren zur Herstellung des Schleifmittelträgers bzw. des Schleifartikels.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Schleifmittelträger, den Schleifartikel sowie den Herstellungsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Nachfolgend und in den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme (REM) eines Querschnitts durch ein Trägermaterial gemäß Beispiel 1.
2 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme (REM) eines Querschnitts durch den imprägnierten Schleifmittelträger gemäß Beispiel 2, bei dem das Trägermaterial mit einem Imprägniermittel imprägniert ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es wird ein Schleifmittelträger bereitgestellt. Der Schleifmittelträger umfasst ein Trägermaterial,
wobei das Trägermaterial mindestens eine erste Phase mit ersten Fasern und eine zweite Phase mit zweiten Fasern umfasst, und
wobei in dem Trägermaterial von der ersten Phase zu der zweiten Phase ein kontinuierlicher Übergang besteht, in dem der Gehalt an ersten Fasern abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt, und die ersten Fasern sich von den zweiten Fasern unterscheiden.
Die ersten Fasern und die zweiten Fasern sind jeweils unabhängig voneinander aus einer Sorte Fasern oder aus einem Gemisch von zwei oder mehr Sorten Fasern zusammengesetzt, wobei sich die ersten Fasern und die zweiten Fasern in mindestens einer der folgenden Eigenschaften unterscheiden:
Fasermaterial
Grundsätzlich können für den erfindungsgemäßen Schleifmittelträger alle dem Fachmann bekannten Fasermaterialien, die sich für Schleifmittelträger eignen, eingesetzt werden. Geeignete Fasermaterialien sind zum Beispiel Nadelholzzellstoffe, Laubholzzellstoffe, CTMP (Chemithermomechanical pulp), Regeneratzellulosen und fibrillierte Zellstoffe, Synthesefasern, anorganische Fasern (zum Beispiel Glasfasern, Carbonfasern), Bindefasern und Vulkanfiber.
Die Synthesefasern können Ein- oder Mehrkomponentenfasern sein. Beispiele für Einkomponentenfasern sind Polyvinylalkoholfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Aramidfasern, Polypropylenfasern und Polyphenylenfasern. Beispiele für Mehrkomponentenfasern sind Fasern des Kern-Mantel-Typs, des Side-by-Side-Typs, des Kuchensegmenttyps und des Island-in-the-Sea-Typs. Dabei bestehen die unterschiedlichen Komponenten aus unterschiedlichen Polymeren.
Als Bindefasern eignen sich alle in der Fachwelt bekannten thermoplastischen Fasern, wie zum Beispiel Einkomponentenfasern (zum Beispiel Polyvinylalkoholfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polypropylenfasern) oder Mehrkomponentenfasern, wie zum Beispiel Fasern des Kern-Mantel-Typs, des Side-by-Side-Typs, des Kuchensegmenttyps und des Island-in the-Sea-Typs. Dabei bestehen die unterschiedlichen Komponenten aus Polymeren mit unterschiedlichen Schmelzpunkten.
Fasereigenschaften
Die Fasern können sich in ihren Eigenschaften unterscheiden, unabhängig davon, ob gleiche oder verschiedene Fasermaterialien eingesetzt werden. So kann zum Beispiel ein Nadelholzzellstoff in der ersten Phase einen anderen Mahlgrad aufweisen als in der zweiten Phase. Die gleiche Synthesefasern kann zum Beispiel unterschiedliche Faserlängen und/oder im Faserdurchmesser aufweisen. Gleiches gilt für Bindefasern, Glasfasern und Kohlefasern.
Im Allgemeinen liegt der Faserdurchmesser im Bereich von 0,1 bis 60 µm. Bevorzugt liegt er für Zellstofffasern, CTMP, Regeneratzellulose und Vulkanfiber im Bereich von 10 bis 60 µm. Der Durchmesser von Synthese-, Binde-, Glas- und Kohlefasern kann typischerweise 0,1 bis 50 µm, bevorzugt 0,1 bis 30 µm, betragen.
Die Faserlänge der eingesetzten Fasern liegt typischerweise im Bereich von 1 mm bis 25 mm.
Mischungsverhältnisse
Die erste und die zweite Phase können hinsichtlich Fasermaterial und Fasereigenschaften identische Fasern in unterschiedlichen Gewichtsverhältnissen enthalten. So kann zum Beispiel die erste Phase 10 Gew.% Zellulosefasern und 90 Gew.% Synthesefasern enthalten und die zweite Phase 50 Gew.% der gleichen Zellulosefasern und 50 Gew.% der gleichen Synthesefasern („Gew.%“ = Gewichtsprozent). Es ist grundsätzlich jedes Mischungsverhältnis möglich, so dass auch eine Phase zum Beispiel 100 Gew.% Zellulosefasern und die andere Phase 20 Gew.% der gleichen Zellulosefasern und 80 Gew.% Synthesefasern enthalten kann.
In dem erfindungsgemäßen Schleifmittelträger können die ersten Fasern und/oder die zweiten Fasern synthetische und/oder anorganische Fasern enthalten oder daraus bestehen.
Die ersten Fasern und/oder die zweiten Fasern können Zellulosefasern enthalten oder daraus bestehen. Die ersten Fasen und/oder die zweiten Fasern können auch eine Kombination von synthetischen und/oder anorganischen Fasern mit Zellstofffasern enthalten oder daraus bestehen.
Die ersten Fasern und die zweiten Fasern unterscheiden sich, sodass das Trägermaterial bzw. der Schleifmittelträger in der ersten Phase eine andere Zusammensetzung als in der zweiten Phase aufweist. Über die Auswahl der ersten und zweiten Fasern können die Eigenschaften des Schleifmittelträgers eingestellt werden. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, analog zu herkömmlichen zwei- oder mehrlagigen Schleifmittelträgern, eine Kombination aus ersten und zweiten Fasern einzusetzen, mit denen ein Curl vermieden werden kann.
Im Gegensatz zu herkömmlichen zwei- oder mehrlagigen Schleifmittelträgern sind die ersten und zweiten Fasern des erfindungsgemäßen Schleifmittelträgers jedoch nicht in diskreten Schichten bzw. Lagen angeordnet, zwischen denen sich die Faserzusammensetzung sprunghaft ändert. Sondern zwischen der ersten Phase und zweiten Phase liegt ein kontinuierlicher Übergang vor, über dessen Dicke sich die Faserzusammensetzung ändert. Es kann insbesondere ein Gradient von der ersten Phase zur zweiten Phase ausgebildet sein, in dem der Gehalt an ersten Fasern stetig abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern stetig zunimmt.
Überraschend wurde gefunden, dass der erfindungsgemäße Schleifmittelträger bzw. das Trägermaterial eine hohe Spaltfestigkeit und Faser-zu-Faser-Bindung aufweisen. Der erfindungsgemäße Schleifmittelträger bzw. das Trägermaterial aus Fasern weisen insbesondere eine höhere Spaltfestigkeit und Faser-zu-Faser-Bindung als herkömmliche zwei- oder mehrlagige Schleifmittelträger auf, die diskrete Schichten bzw. Lagen aufweisen. Die Erfinder gehen davon aus, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die erste Phase und die zweite Phase in dem kontinuierlichen Übergangsbereich im Grunde gemischt bzw. im übertragenen Sinne miteinander verzahnt vorliegen.
Zudem kann der kontinuierliche Übergang zwischen erster und zweiter Phase auch zu einer guten Flexibilität verhelfen, da die ersten und zweiten Fasern in dem kontinuierlichen Bereich miteinander durchmischt sind. Darüber hinaus kann auf ein aufwendiges Verkleben der ersten und zweiten Phase, wie es oben für einige herkömmliche zwei- oder mehrlagige Schleifmittelträger beschrieben ist, verzichtet werden, da durch die Durchmischung in dem Übergangsbereich bereits eine gute Spaltfestigkeit erlangt wird. Dies vereinfacht im Vergleich zu den herkömmlichen Schleifmittelträgern die Herstellung und verbessert die Flexibilität des Schleifmittelträgers. Im Grunde kann der erfindungsgemäße Schleifmittelträger also die Vorteile eines einlagigen Materials, nämlich sehr hohe Spaltfestigkeit und Flexibilität, mit den Vorteilen von mehrlagigen Materialien, nämlich genaues Einstellen der Eigenschaften, wie z.B. Curlfreiheit, vereinen.
Wie oben ausgeführt, umfasst das Trägermaterial aus Fasern eine erste und eine zweite Phase. Das „Trägermaterial aus Fasern“ wird hierin auch kurz als „Trägermaterial“ bezeichnet. Das Trägermaterial bildet die Faserstruktur, also den faserförmigen Teil des Schleifmittelträgers. Der Schleifmittelträger kann (muss aber nicht) neben dem Trägermaterial noch weitere Elemente und Additive, wie beispielsweise Imprägniermittel, einen Sperrstrich oder auch Füllstoffe enthalten, die im Rahmen dieser Anmeldung nicht als Bestandteil des Trägermaterials betrachtet werden.
Die „erste Phase“ und die „zweite Phase“ des Trägermaterials unterscheiden sich von Schichten oder Lagen eines herkömmlichen Schleifmittelträgers zumindest darin, dass zwischen ihnen ein kontinuierlicher Übergang und keine diskrete Schichtgrenze ausgebildet ist. Die erste Phase und die zweite Phase weisen insbesondere neben den ersten Fasern bzw. den zweiten Fasern keine weiteren faserförmigen Bestanteile auf. Das heißt, dass bezüglich der Faserstruktur die erste Phase aus ersten Fasern und die zweite Phase aus zweiten Fasern gebildet sind.
Wegen des kontinuierlichen Übergangs zwischen der ersten und zweiten Phase können die erste Phase auch als ein „erster Bereich“ mit ersten Fasern und die zweite Phase als ein „zweiter Bereich“ mit zweiten Fasern in dem Trägermaterial angesehen werden. Zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase bzw. zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich liegt demnach ein Übergangsbereich, in dem der Gehalt an ersten Fasern von der ersten Phase/dem ersten Bereich aus gesehen abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt. Der Übergangsbereich weist insbesondere einen Gradienten, also eine stete Abnahme bzw. Zunahme des entsprechenden Fasergehalts auf. Die Begriffe „erster Bereich“ für „erste Phase“ und „zweiter Bereich“ für „zweite Phase“ können im Rahmen der Erfindung synonym verwendet werden.
In aller Regel sind die erste Phase und die zweite Phase im Wesentlichen parallel zu den Hauptflächen des Trägermaterials ausgebildet. Sie sind also im Grunde schichtförmig ausgebildet, nur dass zwischen ihnen ein kontinuierlicher Übergang vorliegt, während Schichten bzw. Lagen eines herkömmlichen Schleifmittelträgers diskret sind, also einen sprunghaften Übergang bzw. eine sprunghafte Änderung der Faserzusammensetzung aufweisen. Das Trägermaterial kann daher insbesondere als ein einlagiges Trägermaterial aufgefasst werden, bei dem sich die Zusammensetzung über die Dicke ändert, nämlich von ersten Fasern in der ersten Phase zu zweiten Fasern in der zweiten Phase mit einem dazwischen liegenden kontinuierlichen Übergang aus ersten und zweiten Fasern. Der kontinuierliche Übergang weist insbesondere einen Gradienten, also eine stete Abnahme des Gehalts an ersten Fasern und eine stete Zunahme des Gehalts an zweiten Fasern auf.
Das Trägermaterial des erfindungsgemäßen Schleifmittelträgers kann zum Beispiel mittels eines Nassverfahrens hergestellt werden, wie es unten näher beschrieben ist. Das Trägermaterial des Schleifmittelträgers ist daher bevorzugt nassgelegt. Es versteht sich von selbst, dass das Trägermaterial auch getrocknet wird und daher getrocknet in dem Schleifmittelträger vorliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden die erste Phase und die zweite Phase jeweils Außenflächen bzw. Oberflächen des Trägermaterials. Das heißt das Trägermaterial ist an den gegenüberliegenden Hauptseiten jeweils durch die erste Phase bzw. zweite Phase begrenzt und weist an diesen beiden Seiten daher eine unterschiedliche Zusammensetzung auf. Bei dieser Ausführungsform ist das Trägermaterial insbesondere nur aus den ersten Fasern und zweiten Fasern zusammengesetzt. Es ist also besonders bevorzugt, dass das Trägermaterial aus ersten und zweiten Fasern besteht. Ein Schleifmittelträger gemäß dieser Ausführungsform weist die oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften auf und ist mit besonders wenig Aufwand herstellbar.
Grundsätzlich kann das Trägermaterial neben der ersten Phase und der zweiten Phase noch ein, zwei oder mehr weitere Phasen (bzw. Bereiche), also eine dritte Phase, eine vierte Phase oder noch weitere Phasen mit dritten Fasern, vierten Fasern oder noch weiteren Fasern auf der zweiten Phase angeordnet umfassen. Dabei können insbesondere zwischen den jeweiligen Phasen kontinuierliche Übergänge analog zum Übergang zwischen erster und zweiter Phase ausgebildet, so dass im Grunde ein einlagiges Trägermaterial mit sich über den Querschnitt verändernder Zusammensetzung erhalten wird.
Eine weitere Ausführungsform ist also ein Schleifmittelträger mit einem Trägermaterial, das zusätzlich eine dritte Phase mit dritten Fasern umfasst, die auf der der ersten Phase abgewandten Seite der zweiten Phase angeordnet ist, und zwischen der zweiten Phase und der dritten Phase einen kontinuierlicher Übergang, in dem der Gehalt an zweiten Fasern abnimmt und der Gehalt an dritten Fasern zunimmt, aufweist. Die dritten Fasern unterscheiden sich von den zweiten Fasern und optional auch von den ersten Fasern. Bevorzugt bilden dann die die erste Phase und die dritte Phase jeweils Außenflächen des Trägermaterials.
Eine Weiterbildung der Ausführungsform mit dritter Phase ist ein Schleifmittelträger mit einem Trägermaterial, das zusätzlich eine vierte Phase mit vierten Fasern umfasst, die auf der der zweiten Phase abgewandten Seite der dritten Phase angeordnet ist, und zwischen der dritten Phase und der vierten Phase einen kontinuierlicher Übergang, in dem der Gehalt an dritten Fasern abnimmt und der Gehalt an vierten Fasern zunimmt, aufweist. Die vierten Fasern unterscheiden sich von den dritten Fasern und optional auch von den ersten und zweiten Fasern. Bevorzugt bilden dann die erste Phase und die vierte Phase jeweils Außenflächen des Trägermaterials.
Schleifmittelträger, deren Trägermaterial eine dritte, eine vierte oder eine oder weitere Phasen aufweisen, können in analoger Weise durch das unten beschriebene Verfahren hergestellt werden. Wie oben bereits angemerkt, ist es jedoch bevorzugt, dass das Trägermaterial aus ersten und zweiten Fasern besteht und die erste Phase und die zweite Phase jeweils Außenflächen (der Hauptseiten) des Trägermaterials bilden.
Bei drei oder mehr Phasen, sollen mindestens zwei Phasen aus unterschiedlichen Fasern, wie oben beschrieben, bestehen.
Analoges gilt für Ausführungsformen, die dritte, vierte oder noch weitere Phasen enthalten.
Das Gewichtsverhältnis der ersten Fasern, zweiten Fasern und eventuell weiteren Fasern weiß der Fachmann so zu wählen, dass der Schleifmittelträger ein optimales Curlverhalten erhält. So kann das Gewichtsverhältnis von zum Beispiel der ersten Fasern zu den zweiten Fasern 90:10 bis 10:90, bevorzugt 75:25 bis 25:75, mehr bevorzugt 60:40 oder 40:60, zum Beispiel 50:50, betragen.
In der Regel weist das Trägermaterial eine offenere Seite, d.h. eine Seite mit einem größeren durchschnittlichen Porendurchmesser, und eine dichtere Seite, d.h. eine Seite mit einem kleineren durchschnittlichen Porendurchmesser, auf. Es ist dem Fachmann bekannt, dass unterschiedliche Fasern zu unterschiedlicher Porosität führen. Der Fachmann kann die Porosität des Trägermaterials durch Wahl der Fasern und der Verfahrensbedingungen entsprechend einstellen und steuern.
Wie oben angemerkt, ist es bevorzugt, dass die erste Phase und die zweite Phase Außenflächen des Trägermaterials bilden, sodass das Trägermaterial aus den ersten und zweiten Fasern besteht. Dabei kann beispielsweise der Anteil der Zellstofffasern in der Phase, die die dichtere Seite bildet, 0 bis 100 Gew.% der gesamten Fasern dieser Phase umfassen. Daher kann die Phase, die die dichtere Seite bildet, 0 bis 100 Gew.% Zellstoff-, Synthese-, Binde-, Glas-, Kohlefasern oder Mischungen davon umfassen. Der Anteil der Zellstofffasern in der Phase, die die offenere Seite bildet, kann 0 bis 100 Gew.% der gesamten Fasern dieser Phase betragen. Die Phase, die die offenere Seite bildet, kann 0 bis 100 Gew.% Zellstoff-, Synthese-, Binde-, Glas-, Kohlefasern oder Mischungen davon umfassen.
Zusätzlich zu dem Trägermaterial, kann der Schleifmittelträger in der Papierherstellung übliche Additive, wie z.B. Nassfestmittel, Füllstoffe, Fixiermittel und/oder Farben enthalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schleifmittelträger mindestens ein Imprägniermittel, mit dem das Trägermaterial teilweise oder vollständig imprägniert ist. Durch das Imprägniermittel wird die Porosität des Schleifmittelträgers verringert. Des Weiteren verstärkt das Bindemittel den Schleifmittelträger, sodass dieser eine höhere Reißfestigkeit, Flexibilität und Spaltfestigkeit im Vergleich zum nichtimprägnierten Trägermaterial aufweist.
Das Trägermaterial kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit mindestens einem Imprägniermittel imprägniert sein. Dabei kann das Trägermaterial auch eine vollständige Imprägnierung, wie sie beispielsweise durch eine Tauchimprägnierung erhältlich ist, aufweisen.
Die Seiten können mit dem gleichen oder mit unterschiedlichen Imprägniermittel behandelt sein. Die dazu relevanten Auswahlkriterien für die Imprägnierung sind dem Fachmann an sich bekannt. Z.B. kann eine Seite mit einem Imprägniermittel behandelt werden, welches die Oberfläche besonders gut abdichtet und gleichzeitig als Haftvermittler für den auf den Schleifmittelträger aufzubringenden Grundlack eines Schleifartikels dient. Die andere Seite kann beispielsweise ein Imprägniermittel enthalten, dass sich durch einen hohen Reibungskoeffizienten auszeichnet, damit das Schleifmittel bei der Anwendung nicht so leicht von der Schleifmaschine rutscht.
Zum Aufbringen der Imprägniermittel sind Polymerdispersionen, Polymerlösungen oder Mischungen daraus geeignet. Als Polymerdispersionen können z.B. wässrige Dispersionen aus Acrylsäureestern, Polyvinylacetat, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Acrylsäureester-Styrol-Copolymere, EthylenVinylacetat-Copolymere, Styrol-Butadien-Kautschuk, Phenolharz, Epoxidharz, Polyurethan (PU), Naturkautschuk oder Mischungen eingesetzt werden. Geeignete Polymerlösungen sind z.B. Polyvinylalkohol in Wasser, Stärke in Wasser, MelaminFormaldehyd-Harz in Wasser, Harnstoff-Formaldehyd-Harz in Wasser, Phenolharze in Methanol, Epoxidharze in Methanol oder Mischungen daraus. Nach dem Auftragen wird das Lösungsmittel entfernt.
Die Imprägniermittelmenge liegt in der Regel zwischen 5 Gew.% und 70 Gew.%, bevorzugt zwischen 15 Gew.% und 60 Gew.%, des trockenen Imprägniermittels, bezogen auf das Gewicht des Trägermaterials.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schleifmittelträger einen Sperrstrich, mit dem das optional imprägnierte Trägermaterial beschichtet ist. Der Sperrstrich wird dabei auf eine oder auf beide Seite des Trägermaterials aufgetragen. Bevorzugt wird das imprägnierte Trägermaterial mit dem Sperrstrich beschichtet. Der Sperrstrich kann die Verbindung zwischen Schleifmittel und dem Schleifmittelträger verbessern.
Des Weiteren senkt der Sperrstrich die Porosität der Oberfläche weiter ab, sodass der für die Herstellung eines Schleifartikels verwendete Grundlack weniger oder gar nicht in den Schleifmittelträger eindringen kann. Da als Grundlack in der Regel ein duroplastisches Harz eingesetzt wird, kann dieser die Flexibilität des Schleifmittelträgers absenken und zu dessen Versprödung führen.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Sperrstrich auf die dichtere Seite des Trägermaterials, insbesondere des imprägnierten Trägermaterials, angeordnet.
Hierdurch kann ein Eindringen des Grundlacks in den Schleifmittelträger noch besser vermieden werden.
Der Sperrstrich kann beispielsweise durch Aufbringen einer wässrigen Dispersion auf der Basis von Acrylsäureestern, Polyvinylacetat, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Acrylsäureester-Styrol-Copolymere, Ethylen-VinylacetatCopolymere, Styrol-Butadien-Kautschuk, Phenolharz, Epoxidharz, Naturkautschuk oder Mischungen davon, bevorzugt aus einer Mischung von Styrol-Acrylat-Polymer und Styrol/Butadien-Polymer, auf den erfindungsgemäßen Schleifmittelträger erzeugt werden. Die Auftragsmenge nach dem Trocknen beträgt in der Regel 5 bis 40 g/m², bevorzugt 5 bis 30 g/m².
Dem Imprägniermittel und/oder dem Sperrstrich können optional noch verschiedene Additive und/oder Füllstoffe zugegeben werden. Beispiele für Additive sind Farben, Vernetzer, Hydrophobierungsmittel, Oleophobierungsmittel, Hydrophilierungsmittel, Flammschutzmittel oder Kombinationen daraus. Als Füllstoffe können z.B. Kaolin, Titandioxid, Talkum, Calciumcarbonat, Siliciumdioxid, Bentonite oder Mischungen davon eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der optional imprägnierte und ggf. mit einem Sperrstrich beschichtete Schleifmittelträger kalandriert. Das Kalandrieren kann die Oberflächenglätte und Oberflächendichtigkeit verbessern und auch die Flexibilität des Schleifmittelträgers erhöhen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trägermaterial auf einer Seite, auf beiden Seiten oder vollständig mit mindestens einem Imprägniermittel imprägniert, auf der dichteren Seite des imprägnierten Trägermaterial ist ein Sperrstrich erzeugt und der Schleifmittelträger dann kalandriert worden. Bevorzugt bilden die erste Phase und die zweite Phase dabei jeweils Außenflächen des Trägermaterials.
In der Regel weist das Trägermaterial eine Flächenmasse von 50 bis 250 g/m², bevorzugt 60 bis 150 g/m², mehr bevorzugt 70 bis 120 g/m², auf. Er weist bevorzugt eine Dicke von 0,10 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,10 bis 1,0 mm und noch mehr bevorzugt von 0,10 bis 0,5 mm, auf.
Der optional kalandrierte Schleifmittelträger mit Imprägnierung und falls vorhanden Sperrstrich weist eine Flächenmasse von 60 bis 450 g/m², bevorzugt 80 bis 250 g/m², mehr bevorzugt 100 bis 200 g/m², auf. Er weist bevorzugt eine Dicke von 0,10 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,10 bis 1,0 mm und noch mehr bevorzugt von 0,10 bis 0,5 mm, auf.
Die Spaltfestigkeit in Längsrichtung und Querrichtung des imprägnierten Schleifmittelträger beträgt mindestens 1,0 N/25 mm, und bevorzugt kann die Spaltfestigkeit sogar nicht gemessen werden, da der Schleifmittelträger zu spaltfest ist.
Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Schleifartikel bereitgestellt. Der Schleifartikel umfasst einen Schleifmittelträger gemäß zumindest einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sowie einen Grundlack, ein Schleifmittel und einen Decklack. Der Grundlack, das Schleifmittel und der Decklack sind auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Schleifmittelträgers angeordnet und werden insbesondere in dieser Reihenfolge aufgebracht. Der Schleifartikel kann beispielsweise als Schleifpapier, Schleifband, Schleifblatt oder Schleifscheibe ausgestaltet sein. Hierfür kann der Schleifmittelträger gegebenenfalls auf einen weiteren Träger befestigt werden.
Als Grundlack können die für Schleifartikel üblichen Grundlacke eingesetzt werden. Der Grundlack kann beispielsweise ein Epoxidharz, ein Phenolharz, ein Alkydharz, ein Harnstoffharz oder Mischungen davon umfassen oder daraus bestehen. Die Harze werden als Lösung oder Dispersion in einem geeigneten Lösungsmittel aufgetragen und dann nach dem Besanden mit dem Schleifmittel getrocknet. Nach dem Trocknen liegt der Grundlack insbesondere als duroplastisches Harz vor und sorgt für eine feste Verankerung des Schleifmittels auf dem Schleifmittelträger.
Als Schleifmittel können grundsätzlich alle für Schleifartikel üblichen Schleifmittel bzw. Schleifkörner mit den üblichen Korngrößen und Kornformen und in üblichen Mengen eingesetzt werden. Das Schleifmittel kann beispielsweise aus Sandkörnern, Diamantsplittern, Korund, Siliciumcarbid, Bornitrid und Kombinationen davon ausgewählt sein.
Auch für den Decklack können grundsätzlich alle dem Fachmann geläufigen Materialien eingesetzt werden. Als Decklack wird insbesondere ein hartes, duroplastisch härtendes Harz eingesetzt, das die auf dem Grundlack fixierten Körner des Schleifmittels zusätzlich auf dem Schleifpapier verankert. Der Decklack kann zum Beispiel ein Epoxidharz, ein Phenolharz, ein Alkydharz, ein Harnstoffharz und Kombinationen davon umfassen oder daraus bestehen.
Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifmittelträgers gemäß zumindest einer erfindungsgemäßen Ausführungsform bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

(A) das Aufbringen einer Suspension von ersten Fasern in einem ersten Lösungsmittel auf ein Sieb;
(B) das Aufbringen einer Suspension von zweiten Fasern in einem zweiten Lösungsmittel auf die ersten Fasern, die noch zumindest teilweise in dem ersten Lösungsmittel suspendiert sind, so dass sich die ersten Fasern teilweise mit den zweiten Fasern mischen;
(C) das gemeinsame Entfernen des ersten und zweiten Lösungsmittels, um ein Trägermaterial zu bilden, das eine erste Phase mit ersten Fasern und eine zweite Phase mit zweiten Fasern umfasst, wobei von der ersten Phase zu der zweiten Phase ein kontinuierlicher Übergang besteht, in dem der Gehalt an ersten Fasern abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt. Die ersten Fasern unterscheiden sich von den zweiten Fasern, wie oben beschrieben.

In analoger weise können natürlich vor dem Entfernen des Lösungsmittels im Schritt (C) auch noch weitere Fasern eingebracht werden. So kann eine Suspension von dritten Fasern auf die zweiten Fasern gegeben werden sowie ggf. eine Suspension von vierten Fasern auf die dritten Fasern, usw. Entsprechende Ausführungsformen des Schleifmittelträgers bzw. des Trägermaterials sind oben bereits beschrieben.
Ein Vorteil des Verfahrens ist der geringe Aufwand, um den erfindungsgemäßen Schleifmittelträger herzustellen, da beispielsweise auf zwischengeschaltete Entwässerungsschritte, wie sie bei der Herstellung von herkömmlichen mehrlagigen Trägermaterialien erforderlich sind, verzichtet werden kann.
Die Verfahrensschritte (A) bis (C) können beispielsweise in einer in einer Langsieb- oder Schrägsiebpapiermaschine durchgeführt werden.
Wie oben bereits erwähnt, wird im Schritt (A) eine Suspension von ersten Fasern auf ein Sieb gegeben. Im Anschluss dazu wird die Suspension der zweiten Fasern aufgebracht, so dass zumindest ein Teil der ersten Fasern noch in dem ersten Lösungsmittel suspendiert ist und es zu einer teilweisen Vermischung der ersten Fasern mit den zweiten Fasern kommt. In der Regel wird bereits ein Teil des ersten Lösungsmittels durch das Sieb gedrungen, aber nicht entfernt sein. Bevorzugt werden die zweiten Fasern direkt im Anschluss daran aufgebracht.
Im Schritt (C) werden dann die verbliebenen Lösungsmittel entfernt, was bevorzugt durch Anlegen eines Vakuums und anschließendes Trocknen des Trägermaterials geschieht.
Als Lösungsmittel werden die für die entsprechenden Fasersorten geeigneten Lösungsmittel ausgewählt. Zum Beispiel können die Lösungsmittel aus Wasser, Methanol, Ethanol und Mischungen daraus ausgewählt sein. Bevorzugt wird Wasser eingesetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in einem weiteren Schritt (D) das Trägermaterial mit mindestens einem Imprägniermittel zumindest teilweise imprägniert.
Wie oben bereits ausgeführt kann das mindestens eine Imprägniermittel auf eine Seite oder auf beide Seiten des Trägermaterials aufgebracht werden. Das Trägermaterial kann auch vollständig, z.B. durch Tauchimprägnieren, imprägniert werden.
Geeignete Methoden zum Imprägnieren sind beispielsweise Leimpresse, Tauchimprägnierung, Schaumimprägnierung, Walzenimprägnierung oder Aufsprühen. Das Trocknen erfolgt unter üblichen Bedingungen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, wird in einem weiteren Schritt (E) auf einer Seite oder auf beiden Seiten des optional imprägnierten Trägermaterials ein Sperrstrich aufgebracht. Schritt (E) wird also nach dem Schritt (C) und dem optionalen Schritt (D) durchgeführt. Bevorzugt wird das Trägermaterial zunächst, wie oben beschrieben, imprägniert und dann der Sperrstrich aufgebracht. Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Sperrstrich auf die dichtere Seite des Trägermaterials aufgebracht wird.
Geeignete Methoden zum Aufbringen des Sperrstrichs sind beispielsweise Rollrakeln, Messerrakeln, Luftbürsten oder Walzenauftrag. Das Trocknen erfolgt unter üblichen Bedingungen.
Sowohl das Imprägnieren (Schritt (D)) als auch das Beschichten mit dem Sperrstrich (Schritt (E)) können entweder innerhalb einer der oben genannten Papiermaschinen oder außerhalb davon in einer eigens dafür vorgesehenen Imprägnier- und Beschichtungsmaschine erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Schleifmittelträger in einem weiteren Schritt (F) kalandriert. Das Kalandrieren wird bevorzugt nach dem Imprägnieren (Schritt (D)) und dem optionalen Erzeugen eines Sperrstrichs (Schritt (E)) durchgeführt.
Bevorzugt läuft zum Kalandrieren der erfindungsgemäße imprägnierte Schleifmittelträger durch den Spalt eines Walzenpaares, bestehend aus einer Stahl- und einer Gummiwalze, mit einem Spaltdruck von 30 bis 300 N/mm, bevorzugt von 50 bis 250 N/mm. Ist der erfindungsgemäße imprägnierte Schleifmittelträger mit einem Sperrstrich beschichtet, so wird der Schleifmittelträger in der Weise dem Kalander zugeführt, dass die Seite mit dem Sperrstrich mit der Stahlwalze in Berührung kommt. Die Kalandertemperatur liegt üblicherweise zwischen 20°C und 80°C, bevorzugt zwischen 50°C und 70°C.
Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifartikels bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

(a) das Herstellen eines Schleifmittelträgers über ein Verfahren zur Herstellung des Schleifmittelträgers gemäß zumindest einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
(b) das Aufbringen eines Grundlacks auf mindestens eine Seite des Schleifmittelträgers, das Besanden des Grundlacks mit einem Schleifmittel und das anschließende Trocknen des Grundlacks; und
(c) das Erzeugen eines Decklacks auf dem Grundlack und dem Schleifmittel.

Im Schritt (b) wird zunächst der Grundlack in Form einer Lösung oder Dispersion auf den Schleifmittelträger aufgebracht. Auf den noch nassen Grundlack wird dann zum Besanden das Schleifmittel aufgebracht, z.B. durch Aufstreuen. Im Anschluss wird der Grundlack getrocknet. Es folgt dann im Schritt (c) das Erzeugen eines Überzugs aus einem Decklack über dem Grundlack und dem Schleifmittel, der dann ebenfalls getrocknet wird.
Der Grundlack, das Schleifmittel und der Decklack werden bevorzugt nur auf einer Seite des Schleifmittelträgers aufgebracht. Weiter bevorzugt ist, dass dies auf der dichteren Seite des Trägermaterials, das bevorzugt auch imprägniert und/oder mit einem Sperrstrich versehen ist, erfolgt.
Es können die oben angegebenen Materialien für den Grundlack, das Schleifmittel und den Decklack eingesetzt werden.
Beispiele
Beispiel 1 - Herstellung eines Trägermaterials
Für die ersten Fasern wurde eine Suspension von 800 kg Nadelholzzellstoff (Interconti ECF 90) und 200 kg Synthesefasern (Barnet PES 0.5 dtex/6 mm) in 11000 kg Wasser hergestellt und über einen Zweilagen-Stoffauflauf dem Sieb einer üblichen Schrägsieb-Papiermaschine zugeführt. Sofort im Anschluss dazu wurde auf die noch nassen und teilweise suspendierten ersten Fasern eine Suspension von zweiten Fasern, bestehend aus 1000 kg Eucalyptuszellstoff (Encel Navia NPN) in 5000 kg Wasser, mittels Zweilagen-Stoffauflauf aufgebracht. Dabei wurden die Volumenströme der ersten und zweiten Fasersuspension so eingestellt, dass ein Gewichtsverhältnis der ersten Fasern zu den zweiten Fasern von 60:40 erhalten wurde.
Beide Phasen wurden anschließend durch Anlegen eines Vakuums weitgehend entwässert und dann über Trockenzylinder und Durchströmtrockner wie üblich getrocknet. Das so hergestellte Trägermaterial wies eine Flächenmasse von 87 g/m² und eine Dicke 0,190 mm auf. Die erste Phase und die zweite Phase bildeten jeweils Außenflächen des Trägermaterials, das aus den ersten und zweiten Fasern besteht.
In 1 ist eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme (REM) eines Querschnitts durch das gemäß Beispiel 1 hergestellte Trägermaterials bei 1000-facher Vergrößerung gezeigt. Die dichtere Seite ist in 1 mit dem Bezugszeichen „1“ gekennzeichnet. Sie entspricht der ersten Phasen des Trägermaterials und ist aus den ersten Fasern gebildet, d.h. aus einer Mischung von 80% Nadelholzzellstoff (Interconti ECF 90) und 20% Synthesefasern (Barnet PES 0.5 dtex/6 mm). Die offenere Seite „2“ ist leicht anhand der höheren Porosität zu erkennen. Sie entspricht in diesem Beispiel der zweiten Phase und ist aus den zweiten Fasern, nämlich aus 100% Eucalyptuszellstoff (Encel Navia NPN), gebildet. Die erste Phase und die zweite Phase bilden jeweils entgegengesetzte Außenflächen des Trägermaterials aus. Sehr deutlich ist in 1 ein kontinuierlicher Übergang von der dichteren zu der offeneren Seite, also von der ersten Phase (1) zur zweiten Phase (2) zu sehen. Dementsprechend ist zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase in 1 keine Trennlinie erkennbar. Die erste Phase und die zweite Phase bilden also keine diskreten Schichten bzw. Lagen aus.
Beispiel 2 - Herstellung eines imprägnierten Schleifmittelträgers
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Trägermaterial wurde mittels Tauchimprägnierung mit 30 g/m² eines Styrol-Butadien-Kautschuks(Synthomer S 1009) imprägniert und dann getrocknet.
Auf die dichtere Seite des imprägnierten Trägermaterials, in diesem Fall die erste Phase, wurde ein Sperrstrich aus einer Mischung von Styrol-Acrylat-Polymer (Acronal S 360 D) und Styrol-Butadien-Kautschuks (EOC L8015) mittels Luftbürste aufgebracht und ebenfalls getrocknet. Das imprägnierte und mit Sperrstrich versehene Trägermaterial wurde mit einer Walzentemperatur von 70°C und einem Spaltdruck von 200 N/mm kalandriert. Der so hergestellte Schleifmittelträger wies eine Flächenmasse von 117 g/m² und eine Dicke von 0,170 mm auf. Er wies eine Spaltfestigkeit von längs 1,40 N/25 mm und quer 1,30 N/25 mm auf.
In 2 ist eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme (REM) eines Querschnitts durch den gemäß Beispiel 2 hergestellten imprägnierten Schleifmittelträger bei 1000-facher Vergrößerung gezeigt. Wiederum ist die dichtere Seite bzw. die erste Phase des Trägermaterials mit „1“ und die offenere Seite bzw. die zweite Phase mit „2“ gekennzeichnet. Trotz der Imprägnierung können die beiden Seiten deutlich unterschieden werden. Wie auch in 1 ist deutlich ein kontinuierlicher Übergang zwischen den beiden Seiten bzw. Phasen zu erkennen. Eine Trennlinie zwischen den Phasen konnte nicht ausgemacht werden, weil die ersten Fasern mit den zweiten Fasern im Übergangsbereich gemischt vorliegen.
Messmethoden
Die Flächenmasse (das Flächengewicht) wird gemäß DIN EN ISO 536 bestimmt.
Die Dicke wird gemäß DIN EN ISO 534 mit 20 N Auflagedruck und einer Messfläche von 200 mm² bestimmt.
Untersuchung auf eine Trennlinie:
Um einen Schleifmittelträger auf eine Trennlinie zwischen den Phasen hin zu untersuchen, wird zunächst mit einer neuen und gereinigten Rasierklinge ein Querschnitt erzeugt. Sodann wird der Querschnitt unter dem Rasterelektronenmikroskop bei 1000-facher Vergrößerung betrachtet.
Spaltfestigkeit in Querrichtung:
Aus einem zuvor 24 Stunden bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit klimatisierten Schleifmittelträger werden bei diesen Bedingungen 2 Streifen mit 50 mm Breite und 200 mm Länge geschnitten. Die 200 mm lange Seite verläuft dabei quer zur Laufrichtung des Schleifmittelträgers. Auf die Vorder- und Rückseite dieser Muster werden dann ca. 150 mm lange Streifen des Testklebebandes Scotch 3M 365 faltenfrei so aufgeklebt, dass an einem Ende der Schleifmittelträger um ca. 50 mm übersteht. Dieser Verbund wird anschließend mit einer 4,5 kg schweren und 50 mm breiten Stahlwalze verpresst, indem die Stahlwalze ohne zusätzlichen Druck per Hand zweimal über den Verbund gerollt wird. Aus jedem Verbund, bestehend aus dem Schleifmittelträger und dem Testklebeband auf beiden Seiten, wird eine Probe mit 25 mm Breite und 200 mm Länge zugeschnitten.
Von dem Ende her, an dem der Schleifmittelträger übersteht, wird auf einer Seite das Klebeband mit der Hand ein kurzes Stück weit abgezogen, so dass das Papier über die ganze Breite der Probe aufgespalten wird. Bevorzugt wird das Abziehen auf der Seite durchgeführt, auf der das Testklebeband stärker haftet.
Die Messung der Spaltfestigkeit erfolgt mit einer Universalprüfmaschine der Fa. Zwick Typ Roell Z 0.5 mit folgenden Einstellungen:

Messbereich 0,5 F
Programm Nassschleif-Spaltfestigkeit
Geschwindigkeit 300 mm/min
Klemmenabstand 25 mm
Vorweg 20 mm
Prüfstrecke 80 mm

Dazu wird das mit der Hand abgezogene Teil mit Testklebeband Scotch 3M 365 in die obere Klemme der Zugprüfmaschine eingespannt. Die zu prüfende Probe mit dem darauf anhaftenden 2. Streifen des Testklebebandes wird so in die untere Klemme der Universalprüfmaschine eingespannt, dass der Verbund im 90°-Winkel zur Zugrichtung absteht. Während der Messung ist darauf zu achten, dass die Spaltung in der Mitte (in Dickenrichtung) des zu prüfenden Schleifmittelträgers erfolgt und nicht nur einzelne Fasern aus der Oberfläche gerissen werden. Messungen, bei denen die Spaltung nicht in der Mitte des Schleifmittelträgers erfolgt, werden verworfen und wiederholt.
Als Spaltfestigkeit in Querrichtung wird die Kraft gemessen, die benötigt wird, um das Papier zu spalten. Es wird der Mittelwert aus zwei Einzelmessungen angegeben.
Spaltfestigkeit in Längsrichtung:
Es wird analog zur Messung der Spaltfestigkeit in Querrichtung vorgegangen, mit der Ausnahme, dass aus einem zuvor 24 Stunden bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit klimatisierten Schleifmittelträger 2 Streifen mit 50 mm Breite und 200 mm Länge geschnitten werden und die 200 mm lange Seite in Laufrichtung des Schleifmittelträgers verläuft.

Claims

Schleifmittelträger, umfassend ein Trägermaterial, wobei das Trägermaterial mindestens eine erste Phase mit ersten Fasern und eine zweite Phase mit zweiten Fasern umfasst, wobei in dem Trägermaterial von der ersten Phase zu der zweiten Phase ein kontinuierlicher Übergang besteht, in dem der Gehalt an ersten Fasern abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt, und die ersten Fasern sich von den zweiten Fasern unterscheiden.
Schleifmittelträger gemäß Anspruch 1, wobei die ersten Fasern und die zweiten Fasern jeweils unabhängig voneinander aus einer Sorte Fasern oder aus einem Gemisch von zwei oder mehr Sorten Fasern zusammengesetzt sind, und wobei die ersten Fasern und die zweiten Fasern sich in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden, die aus dem Fasermaterial, der Mahlung der Fasern, dem Faserdurchmesser, der Faserlänge und dem Mischungsverhältnis der Fasersorten ausgewählt ist.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Fasern und/oder die zweiten Fasern synthetische und/oder anorganische Fasern enthalten.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Fasern und/oder die zweiten Fasern Zellulosefasern enthalten.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermaterial nassgelegt ist.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermaterial aus den ersten und zweiten Fasern besteht.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis der ersten Fasern zur zweiten Fasern 90:10 bis 10:90, bevorzugt 75:25 bis 25:75, noch mehr bevorzugt 60:40 bis 40:60, beträgt.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schleifmittelträger mindestens ein Imprägniermittel umfasst, mit dem das Trägermaterial zumindest teilweise imprägniert ist.
Schleifmittelträger gemäß Anspruch 8, wobei das Trägermaterial auf mindestens einer Seite mit dem Imprägniermittel imprägniert ist.
Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schleifmittelträger einen Sperrstrich umfasst, mit dem das optional imprägnierte Trägermaterial beschichtet ist.
Schleifmittelträger gemäß Anspruch 10, wobei der Sperrstrich auf der dichteren Seite des optional imprägnierten Trägermaterials angeordnet ist.
Schleifartikel, umfassend einen Schleifmittelträger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einen Grundlack, ein Schleifmittel und einen Decklack, die auf mindestens einer Seite des Schleifmittelträgers angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung des Schleifmittelträgers gemäß einem der vorhergehenden , Ansprüche 1 bis 11 umfassend die Schritte: (A) das Aufbringen einer Suspension von ersten Fasern in einem ersten Lösungsmittel auf ein Sieb; (B) das Aufbringen einer Suspension von zweiten Fasern in einem zweiten Lösungsmittel auf die ersten Fasern, die noch zumindest teilweise in dem ersten Lösungsmittel suspendiert sind, so dass sich die ersten Fasern teilweise mit den zweiten Fasern mischen; (C) das gemeinsame Entfernen des ersten und zweiten Lösungsmittels, um ein Trägermaterial zu bilden, das eine erste Phase mit ersten Fasern und eine zweite Phase mit zweiten Fasern umfasst, wobei von der ersten Phase zu der zweiten Phase ein kontinuierlicher Übergang besteht, in dem der Gehalt an ersten Fasern abnimmt und der Gehalt an zweiten Fasern zunimmt, und die ersten Fasern sich von den zweiten Fasern unterscheiden.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Trägermaterial in einem weiteren Schritt (D) mit mindestens einem Imprägniermittel zumindest teilweise imprägniert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei nach dem Schritt (C) und dem optionalen Schritt (D) in einem weiteren Schritt (E) auf mindestens einer Seite des Trägermaterials ein Sperrstrich aufgebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Schleifartikels, umfassend die Schritte: (a) das Herstellen eines Schleifmittelträgers über das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15; (b) das Aufbringen eines Grundlacks auf mindestens eine Seite des Schleifmittelträgers, das Besanden des Grundlacks mit einem Schleifmittel und das anschließende Trocknen des Grundlacks; und (c) das Erzeugen eines Decklacks auf dem Grundlack und dem Schleifmittel.