DE19612771A1 - Als Schleif- oder Poliermittel geeignete flächige Verbundmaterialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft flächige Verbundmaterialien I, erhältlich durch Beschichtung eines flächigen Trägermaterials II mit einer Dispersion III enthaltend ein Pigment IV, welches zu mindestens 50 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagneti­ schen und unmagnetisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm besteht, ein Bindemittel V und ein flüssiges Verdünnungsmittel VI.

Ferner betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung solcher Mate­ rialien sowie die Verwendung solcher Materialien als Schleif- und Poliermittel.

Schichtförmige Schleif- oder Poliermittel sind allgemein bekannt, beispielsweise aus Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5 Ed., Vol A1, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1985, Seite 1-16.

Zur Herstellung von Schleifmitteln wird bekanntermaßen, wie in Ullmann, a.a.O., Seite 13-14 beschrieben, auf ein Trägermaterial zunächst ein Bindemittelfilm aufgetragen. Auf diesen Film werden abrasive Pigmente, die zuvor mechanisch vereinzelt wurden, durch Schwerkraft oder elektrostatische Beschichtung aufgebracht, wobei die Pigmente zur Erzielung guter Schleif- oder Poliereigenschaf­ ten so ausgerichtet werden, daß die längere Achse der Pigmente senkrecht zum Trägermaterial und damit aus dem Bindemittelfilm heraus verläuft. Anschließend wird das Bindemittel bei erhöhter Temperatur getrocknet, ein zweiter Bindemittel aufgetragen, noch­ mals bei erhöhter Temperatur getrocknet und die Bindemittel aus­ gehärtet.

Derartige Schleif- oder Poliermittel weisen aber den Nachteil auf, daß sie nur nach einem aufwendigen Verfahren hergestellt werden können und insbesondere bei sehr feinteiligen Pigmenten trotzdem nicht zu befriedigenden Schleif- oder Polierergebnissen führen, da sich feinteilige Partikel nach dem beschriebenen Ver­ fahren nicht ausreichend vereinzeln lassen und somit unerwünschte Pigment-Agglomerate in dem Schleif- oder Poliermittel auftreten. Zudem können feinteilige Pigmente auf dem Bindemittelfilm nicht befriedigend elektrostatisch ausgerichtet werden.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den genannten Nach­ teilen abzuhelfen.

Demgemäß wurden die eingangs definierten flächigen Verbund­ materialien I gefunden.

Als Trägerschicht II lassen sich die üblichen starren oder flexi­ blen Trägermaterialien, insbesondere Folien, verwenden, die eine für flächige Schleif- oder Poliermittel ausreichende mechanische und thermische Stabilität aufweisen, vorzugsweise aus Polyester wie Polyethylennaphthalat, Polyarylate und insbesondere Poly­ ethylenterephthalat, aus Polycarbonat, aus Polyamiden, aus Arami­ den sowie Mischungen solcher Verbindungen oder aus Papier. Diese Folien können Fasern, beispielsweise Naturfasern wie Baumwoll­ fasern oder synthetische Fasern wie Polyesterfasern enthalten. Ein Material I kann eine Trägerschicht II aus mehreren Träger­ materialschichten oder vorzugsweise einer Trägermaterialschicht enthalten. Die Stärke einer Trägerschicht II sollte im allge­ meinen 1 bis 1000 µm, insbesondere 4 bis 200 µm betragen.

Die Trägerschicht II kann vorteilhaft auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III abgewandten oder zugewandten Seite oder beiden Seiten zur Beeinflussung der mechanischen, thermischen oder anwendungstechnischen Eigenschaften, wie zur Einstellung einer gewünschten Topographie des Trägermaterial, beispielsweise statistische Rauhigkeit oder statistische oder regelmäßige Mu­ ster, wie Wellen oder punktförmige Erhebungen auf der Oberfläche, insbesondere auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III zugewandten Seite, aufweisen oder zur Einstellung einer gewünsch­ ten Topographie in an sich bekannter Weise, wie durch Drucken, beispielsweise Tiefdruck, Rasterwalzen, Bestrahlung beispiels­ weise mit Laserstrahlung oder Elektronenstrahlen oder Koronaent­ entladung oberflächenbehandelt oder beschichtet sein. Die für den jeweiligen Anwendungszweck vorteilhafte Topographie und ein zur Einstellung dieser Topographie vorteilhaftes Verfahren können durch einige einfache Vorversuche leicht ermittelt werden.

Die Pigmente IV sollen zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-%, insbesondere 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 100 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagneti­ sierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5, vorzugs­ weise mindestens 7 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm bestehen.

Als unmagnetische und unmagnetisierbare Pigmente kommen natürlich vorkommende und synthetische Feststoffe in Betracht, beispiels­ weise Quarz, Granat wie Almandit, Korund, Diamant, Spinell (Mag­ nesiumaluminat), Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, kubisches Bornitrid, Chrom-III-oxid sowie Mischungen solcher Feststoffe.

Die Pigmente IV können bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-% bezogen auf Pigment IV ein magnetisches oder magnetisierbares Pigment, wie CrO2, -Fe2O3 oder -Fe3O4 sowie Mischungen solcher Pigmente enthalten.

Als Bindemittel V kommen bekanntermaßen Polyurethane, Polyester, Polyacrylate, Polymethylacrylate, Polyamid, Vinylpolymere wie Po­ lystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat oder Polyacrylnitril, cellulosehaltige Bindemittel wie Cellulose­ ester, insbesondere Cellulosenitrate, Celluloseacetat, Cellulose­ triacetat, Celluloseacetopropionat oder Celluloseacetobutyrat, Phenoxyharze, Epoxyharze oder Block- oder Copolymerisate sowie Mischungen solcher Verbindungen in Betracht.

Zur Herstellung einer Dispersion III mischt man ein Pigment III und ein Bindemittel V gegebenenfalls mit weiteren Zusatzstoffen wie Dispergierhilfsmitteln mit einem flüssigen Verdünnungsmit­ tel VI. Die Pigmente III können anschließend in der Mischung in an sich bekannten Apparaturen, wie Kugelmühlen, vorteilhaft ver­ einzelt werden.

Als Dispergiermittel können in üblicher Weise kationische, nicht­ ionische oder vorzugsweise anionische Tenside verwendet werden, wie Carboxylate, Sulfonate oder Phosphonate von Kohlenwasserstof­ fen, insbesondere Alkyl- oder Arylverbindungen.

Als flüssige Verdünnungsmittel VI können Ether wie Tetrahydro­ furan oder Dioxan, Ketone wie Methylethylketon oder Cyclohexanon, Ester wie Ethylacetat oder Kohlenwasserstoffe wie Alkane oder Aromaten oder Mischungen solcher flüssigen Verdünnungsmittel ein­ gesetzt werden.

Zur Herstellung von Verbundmaterialien I kann man eine Disper­ sion III auf ein Trägermaterial II in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Sprühen, Bedrucken oder Gießen, auf. An­ schließend kann die weitere Verarbeitung wie üblich erfolgen, z. B. Entfernen des flüssigen Verdünnungsmittels VI und, falls er­ forderlich, Aushärten des Bindemittels V.

Die Verbundmaterialien I können eine oder mehrere gleiche oder unterschiedliche, ein Pigment IV und ein Bindemittel V enthal­ tende Schichten enthalten, wobei im Falle mehrerer Schichten die folgende Schicht nach der Trocknung oder ohne Trocknung der vor­ angegangenen Schicht aufgetragen werden kann.

Die Verbundmaterialien I können vorteilhaft auf der einer Be­ schichtung mit einer Dispersion III abgewandten oder zugewandten Seite oder beiden Seiten zur Beeinflussung der mechanischen, thermischen oder anwendungstechnischen Eigenschaften, statisti­ sche Unebenheiten oder statistische oder regelmäßige Muster, wie Wellen oder punktförmige Erhebungen auf der Oberfläche, ins­ besondere auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III zu­ gewandten Seite, aufweisen.

Die Einstellung der Topographie der Verbundmaterialien I kann da­ bei durch die Topographie der Trägerschicht II, durch die Methode der Auftragung einer Dispersion III oder die weitere Verarbeitung nach der Beschichtung oder eine Kombination solcher Maßnahmen er­ folgen.

Die für den jeweiligen Anwendungszweck vorteilhafte Topographie und eine zur Einstellung dieser Topographie vorteilhafte Methode können durch einige einfache Vorversuche leicht ermittelt werden.

Claims (3)

1. Flächige Verbundmaterialien I, erhältlich durch Beschichtung eines flächigen Trägermaterials II mit einer Dispersion III enthaltend ein Pigment IV, welches zu mindestens 50 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagne­ tisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm besteht, ein Bindemittel V und ein flüssiges Verdün­ nungsmittel VI.

2. Verfahren zur Herstellung von Materialien I gemäß den Verfahrensbedingungen von Anspruch 1.

3. Verwendung von Materialien I gemäß Anspruch 1 zum Schleifen oder Polieren von Oberflächen.