DE3420292A1

DE3420292A1 - Verstaerktes bahnmaterial, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung

Info

Publication number: DE3420292A1
Application number: DE3420292A
Authority: DE
Inventors: David Paul Scotia N.Y. Gruber
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1984-12-13
Anticipated expiration: 2004-05-31
Also published as: FR2546799B1; FR2546799A1; GB2140710A; DE3420292C2; JPS602760A; JPH0825144B2; GB2140710B; CA1217641A; GB8413026D0; US4474585A

Description

Beschrei bun g

Verstärktes Bahnmaterial, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

Die Erfindung betrifft eine Unterlage in Form eines Bahnmaterials aus verstärkten synthetischen thermoplastischen Garnen für die Herstellung von flächigen Schleifmaterialien, d.h. Schleifpapier oder Schleifleinen, also für Anwendungsgebiete, wo eine Kombination guter Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnung bei ausreichender Biegsamkeit gefordert wird, daß sich das daraus hergestellte Produkt wiederholte Male krümmen oder biegen läßt und welches erhöhten Temperaturen zu widerstehen vermag, wie sie entweder bei der Endanwendung oder bei der Herstellung der angestrebten Produkte auftreten können. Beispiele für solche Produkte sind Förderbänder, Transmissionsriemen, Schläuche, Seitenkanten für luftgetragene Fahrzeuge .wie Tragflügelboote, Gehäuse für luftgetragene Konstruktionen sowie auch die oben erwähnten Unterlagen für flächige Schleifmaterialien. Die synthetischen Garne können in dem Bahnmaterial als einzelne Garne oder in Form von Geweben vorliegen. In erster Linie geht es hier um flächige Schleifmittel, für die die erfindungsgemäßen Bahnmaterialien zur Anwendung gelangen sollen .

(1. Yarb-rough ZA/4982/81)

^{58 213}

Übermäßiges Strecken oder Dehnen von Bahnmaterial hängt von der primären Festigkeit der thermoplastischen Textilgarne ab und hat einen wesentlichen Einfluß- selbst dort, wo die Chemiefäden Baumwolle als verstärkende Garne ersetzen. Verschiedene Anstrengungen wurden unternommen, um dieses Problem zu verbessern, in erster Linie Warmverstrecken,' wie allgemein bekannt. Auf dem Gebiete der Schleifmittelindustrie wurden die ersten brauchbaren Maßnahmen zur Verringerung der Dehnung in den US-PS 40 35 961 und 41 40 829 beschrieben. Diese bekannten Verfahren waren zwar beträchtliche Verbesserungen gegenüber dem damaligen Stand der Technik und führten zu Produkten, die für verschiedene Anwendungsgebiete von Schleifpapieren oder -leinen zufriedenstellten, was sich aus der weitgehenden Einführung in der Praxis ergibt, jedoch zeigte sich, daß für einige Anwendungsgebiete die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnen oder Strecken, die man nach diesem bekannten Verfahren erreichen konnte, nicht zufriedenstellte. Es kam zu Weiterentwicklungen dieser Verfahren mit Endlosfilamenten, aber auch dieser Vorschlag konnte nicht in allen Fällen zufriedenstellen. Dort, wo tatsächlich außerordentlich hohe Ansprüche an Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnen oder Strecken gestellt werden, insbesondere wenn es zu einer beträchtlichen Wärmeentwicklung kommt, besteht noch immer ein großer Bedarf nach einer Verbesserung. * (2. Ibrahim US-PS 43 96 657)

Bisher wurde meistens das Verhalten hinsichtlich entsprechender Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung bei Raumtemperatur herangezogen und es war meistens üblich, eine einzige Zugfestigkeitsprüfung je Probe des Bahnmaterials der Unterlage oder des anderen Produkts auf einem Laboratoriumsgerät zur Bestimmung der Zugfestigkeit und Dehnung vorzunehmen. Zum Teil zumindest hatte diese Prüfmethode die bisher übliche starke Tendenz gezeigt, wärmegehärtete und/oder verstreckte als "permanent" stabilisierte

Garne anzusehen gegenüber dem Schrumpfen bei irgendeiner

S-

Temperatur beträchtlich unter der, bei der das frühere Wärmenhärten, und/oder Verstrecken stattgefunden hat.

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß die wesentliche Ursache unerwünschter Dehnung eines Bahnmaterials oder einer Unterlage aus thermoplastischen Chemiefäden oder -garnen als primäres Festigkeitsteil die Schrumpfung der Garne während eines Erwärmens ist, selbst nachdem die Garne bei erhöhten Temperaturen verstreckt und/oder gehärtet worden sind. Polyestergarne härten beispielsweise bei über 200⁰C, Schrumpfen jedoch noch immer nennenswert, wenn sie 121⁰C ausgesetzt werden,und dieses Schrumpfen erhöht drastisch die Möglichkeit einer Dehnung im Rahmen der späteren Anwendung. Das Schrumpfen und die Dehnung können beide auf Werte herabgesetzt werden, die unter denen liegen, die man bisher erhalten konnte,durch Belasten der Garne mit ausreichender Kraft während aller Stufen der Herstellung, bei denen diese höherer Temperatur ausgesetzt sind. Die Bahnmaterialien oder Unterlagen, in denen Endlosgarne sich über den ganzen Bereich oder einen wesentlichen Teil davon erstrecken, lassen sich unter Zug halten durch direkte mechanische Mittel. Es ergab sich nun - was normalerweise auch günstiger ist die Last oder die Spannung durch Imprägnieren und/oder Einschließen der Garne an einer frühen Stufe des Herstellungsauf zubringen Verfahrens mit einem Kleber/; der zu einem Feststoff mit hohem Modul zu härten vermag. Durch Härten des Klebers bis auf einen solchen Modul wird durch mechanische Spannung die Schrumpfung verhindert. Wenn die Befestigung der Kettgarne an diesem umhüllenden und/oder imprägnierenden Kleber ausreichend ist, so können die Garne in den folgenden Verfahrensstufen durch die von dem Kleber aufgebrachte Spannung nicht mehr schrumpfen. Auf diese Weise erreicht man eine sehr geringe Dehnung, auch wenn das Fertigprodukt selbst unter Bedingungen zur Anwendung gelangt, wo beträchtliche Wärme entwickelt wird, ohne daß die Notwendigkeit starker

mechanischer Spannung oder Belastung gegen das Schrumpfen der Garne in den späteren Herstellungsstufen notwendig wird, wo eine derartige Spannung oder Belastung besonders unzweckmäßig oder aufwendig wäre.

Quantitativ ausgedrückt konnte festgestellt werden, daß Garne und Gewebe mit einer freien Schrumpfung von > 1 % bei 121⁰C in der Weise stabilisiert werden können, daß die freie Schrumpfung auf <£ 0,5 % bei der gleichen Temperatur verringert wird und daß Schleifpapiere oder Schleifleinen daraus hergestellt werden können, deren maximale Dehnung 3,1 % beträgt,wenn sie wiederholt abwechselnd bei 66°C Lasten von 3,6 und 18,3 kN/m Bahnbreite unterworfen werden. Schleifmittel, die dieses Kriterium erfüllen, zeigen bei Anwendungsgebieten, in denen das Dehnverhalten besondere Rolle spielt, überragende Leistung, selbst wenn deren Dehnverhalten bei der Bestimmung bei Raumtemperatur nicht unterscheidbar ist von dem weniger wirksamer üblicher Schleifmittel .

Wenn ein Gewebe oder eine andere Ansammlung von Garnen weniger als 1 % frei schrumpft bei der höchsten Temperatur,der es ausgesetzt wird, benötigt man keine Stabilisierung im Sinne der Erfindung. Bei der Herstellung von Schleifmitteln mit üblichen Phenolharzen für die Maker- und Deckschicht beträgt die maximale Härtetemperatur normalerweise 121⁰C und wenn ein Gewebe bei dieser Temperatur < 1 % schrumpft, so besteht kaum eine Notwendigkeit, es zu stabilisieren. Wenn Garne ein Bahnmaterial oder ein Produkt verstärken und weniger als die Hälfte der Zugfestigkeit der Bahn oder des Produktes in jeder Richtung zur Verfügung zu stellen vermögen, so kommt für ein derartiges Produkt normalerweise die Erfindung auch nicht infrage.

* Die Erfindung ist besonders gerichtet auf Unterlagen für

Schleifmittel, welche mit Garnen verstärkt sind. Solche

Unterlagen haben normalerweise alle Kettgarne auf einer Seite und können damit in einfacher Weise mit einem Kleber eingeschlossen und/oder imprägniert werden, ohne daß die anderen Garne der Unterlage zur gleichen Zeit im wesentlichen imprägniert werden. Die Seite mit den Garnen in Kettrichtung ist dann zweckmäßigerweise die Rückseite des Schleifmittels, so daß das Härten des Klebers zur Stabilisierung der Kettgarne gegenüber Schrumpfen nicht notwendiger Weise zu einem übermäßigen Härten des Klebers auf der Vorderseite der Auflage, also die Schleifkornseite, führen muß. Es ist bekannt, daß schlechte Haftung des Schleifkorns auf zu schnelles oder vorzeitiges Härten des Klebers an der Vorderseite der Unterlage vor Aufbringung des Makers, der das Schleifkorn hält, zurückzuführen sein kann.

' Wenn die Kettgarne, die in erster Linie die

Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnung bestimmen, an der Rückseite der Unterlage zusammengefaßt sind, läßt sich ein beträchtlich schnelles Einhüllen und/oder Imprägnieren mit einem Harzkleber kombinieren mit einem wesentlich weniger ·

wirkenden

schnell/ Harz an der Vorderseite der Unterlage, um die Bildung einer festen Bindung von Makerschicht, die später aufgebracht wird, zu- ermöglichen O ·) .

Bevorzugt sollen die Garne, die in der der Dehnung widerstehenden Richtung des schließlich herzustellenden Schleifmittels liegen, im wesentlichen eine coplanare und coparalle Ordnung haben (1. ) Insbesondere bevorzugt wird die Ausführungsform, in welcher solche Garne eine einzige Ordnung bilden, welche an einer Seite aller anderen verstärkender Garnordnungen in der Unterlage vorliegt,und in der die der Dehnung widerstehenden Garne an der gegenüberliegenden Seite der Schleifkornschicht im Endprodukt angeordnet sind

-VS
(3. Darjee ZA 4506/82).

Während thermoplastische Textilgarne fast aller Arten nach der Erfindung angewandt werden können, werden Polyester,

Polyamide und Polyacrylnitrile bevorzugt. Besonders bevorzugt, insbesondere wegen der relativ geringen Kosten, sind endlose Multifilamente hoher Zähigkeit aus Polyester von 840 - 2600 den.

Der geradeste Weg zur Erreichung der nach der Erfindung angestrebten Produkte besteht darin, jede Herstellungsstufe der Unterlage und des Schleifleinens unter Zugspannung zu halten, um während des Verfahrens unter der Einwirkung von Wärme auf die Unterlage ein Längsschrumpfen zu verhindern.

Eine solche Vorgangsweise ist jedoch für die Praxis nicht günstig, da die bestehenden Anlagen für das Trocknen und/ oder Härten von Klebern zur Bildung der Haft- und Schleifkornschicht im allgemeinen nicht über die erforderlichen j Konstruktionen verfügen, um die Unterlage unter einer sol-

chen Spannung zu halten. Aus wirtschaftlichen Erwägungen wird üblicherweise vorgezogen, die Stabilisierung der Kettgarne gegenüber Dehnung durch Einschließen und/oder Imprägnieren dieser Garne an einer früheren Stufe der Tuch-

vorzinehmen herstellung mit Hilfe eines Klebstoffs/ der sich dann zu einem Feststoff ausreichend hohen Moduls und genügender Haftfestigkeit an den Garnen härten läßt, so daß diese in den folgenden Verfahrensstufen bzw. bei ihrer Anwendung einer Dehnung nicht mehr zugänglich sind.Einen Teil dieser Widerstandsfähigkeit gegenüber der Dehnung erhält man, wie 5 bereits darauf hingewiesen, durch Anlegung von Spannung an die Garne zur Verhinderung eines freien Schrumpfens, was sonst in späteren Herstellungsstufen eintreten würde. Ein derartiger Kleber wird im folgenden als stabilisierender Kleber bezeichnet.

Brauchbare stabilisierende Kleber sind üblicherweise Thermoplasten, um einen hohen Modul zu erreichen, der nicht wesentlich durch Wärmeeinwirkung beeinträchtigt wird. Die Kleber müssen auch mit den zu stabilisierenden Garnen feste Bindungen ergeben bzw. mit anderen Klebstoffen, die

Ϋ.

auf diese Garne für andere Zwecke zuerst aufgetragen worden sind, z.B. für zusätzliche Stabilisierung und Widerstandsfähigkeit gegen ein Ausfransen. Geeignet sind beispielsweise Polyimide, entsprechend formulierte Polyurethane, strahlungshärtbare Polyacrylate.Für die meisten Schleifpapiere und -leinen werden Resorcin- und/oder Phenolformaldehydharze bevorzugt und zwar im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Verträglichkeit mit den üblichen Bindemitteln für die Makerschicht und für die Deckschicht. Aus verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Gründen werden schnellhärtende Kleber bevorzugt, so daß man häufig Harze enthaltend etwas organisches Lösungsmittel bevorzugt gegenüber rein auf Wasserbasis aufgebauten Klebern, da letztere leichter blasig werden beim schnellen Trocknen.

Um eine zufriedenstellende Stabilisierung festzustellen bzw. die Stabilisierung zu bewerten, sollte man eine Laboratoriumsmethode haben, obwohl letztlich das Kriterium für den Erfolg entsprechende Leistungsfähigkeit auf den tatsächliehen Anwendungsgebieten, d.h. der Schleifpapiere, im praktischen Einsatz sein wird. Es wurde festgestellt, daß man eine gute Korrelation zwischen der Bandleistung hinsichtlich der Dehnung im Einsatz und der im Laboratorium bestimmten Dehnung bei zyklischer Belastung mit zwei Zugspannungen bei einer Temperatur von 66°C erreichen kann.

Für diese Untersuchungen wird ein Instron-Prüfgerät für eine Probe einer Unterlage oder eines Schleifpapiers mit einer Breite von 2,5 cm und einem Anfangsabstand der Probenhaiterungen von 25,4 cm unter einem Zug von Null angewendet. Die Probe wird bei Prüf temperat konditioniert und dann mit einer Geschwindigkeit von 2,5 cm/ min gestreckt, bis eine Kraft entsprechend der gewählten oberen Grenze aufgezeichnet ist. Dann werden die Halterungen für die Probe in entgegengesetzter Richtung bewegt und

- 8 - ■

Au.

zwar mit der gleichen Geschwindigkeit, bis die Zugkraft auf die gewählte untere Grenze verringert ist. Dies wird automatisch fortgesetzt mit jeweiliger Aufzeichnung des Abstands der Halterungen für die Probe und der Zugkraft, bis einige Zyklen mit gleichen Abständen gleiche Werte für die Zugkraft ergaben. Dann wird die Zugkraft auf Null verringert. Die maximale Dehnung beim ersten Zyklus wird mit A bezeichnet, während die maximale Dehnung bei den letzten Zyklen bzw. dem letzten Zyklus mit B bezeichnet wird. Der Unterschied zwischen A und B für Spannung Null wird aufgezeichnet als %-Anteil der Anfangslänge und als permanente Verformung mit C bezeichnet. Es wurde festgestellt, daß C immer positiv ist und daß B immer größer als A ist. Die wichtigste Korrelation für die Leistung in der Praxis besteht bezüglich der Dehnung B. Wenn dieser Wert in einem Schleifmittel bei 66°C und Lasten von 3,9 bzw. 18,3 kN/m ^ 3,1 % ist, so entspricht für die in Aussicht genommenen Anwendungsgebiete ' die Widerstandsfähigkeit gegenüber Strecken.

Bisher wurde die Erfindung immer anhand der Stabilisierung der Kettgarne erläutert und zwar einfach deswegen, weil diese Garne in einem Gewebe bei dessen Herstellung meistens die Garne sein sollen, die der Dehnung widerstehen müssen, insbesondere bei Anwendungsgebieten wie Unterlagen für Schleifmittel. Es ist aber auch bekannt, Schleifbänder größerer Breiten aus einzelnen Teilen herzustellen, die normalerweise wegen der Überbreite auf den vorhandenen Anlagen zur Herstellung von Schleifmitteln nicht hergestellt werden können. In solchen Fällen" ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnung des Schleifbandes weiter abhängig von den Garnen in Schußrichtung als in Kettrichtung des ursprünglichen Unterlage-Gewebes. Daher sollten bei der Herstellung von Schleifleinen eher die Schußgarne als die Kettgarne stabilisiert werden. Es sind auch schon Möglichkeiten bekannt* mehr als zwei Ordnungen neu in verschiedenen * (1. )

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44.

Richtungen orientierter Garne vorzusehen und alle Garne, die in oder in etwa in der Richtung liegen, in welcher maximale Widerstandsfähigkeit gegenüber Strecken in dem herzustellenden Band wünschenswert ist, sollten bevorzugt stabilisiert werden.

Obwohl bisher die bevorzugten Ausgestaltungsformen im Prinzip anhand von Unterlagen für Schleifleinen dargelegt worden sind, ist es offensichtlich, daß auch ähnliche Anwendungsmöglichkeiten auf anderen Gebieten bestehen. Bahnen für durch Luft getragene Konstruktionen beispielsweise erfordern Widerstandsfähigkeit gegenüber Strecken etwa in gleicher Größenordnung in allen Richtungen der Ebene der Unterlage. Für ein derartiges Anwendungsgebiet sollten alle Garne erfindungsgemäß stabilisiert sein. Für eine derartige Anwendung ist normalerweise kein zusätzlicher Überzug auf einer Fläche, wie dies für Schleifmittel der Fall ist, erforderlich, so daß die Möglichkeit verringerter Adhäsion eines solchen Überzugs zu keiner Konsequenz in der Praxis führt. Andererseits ist eine Unterlage für Förderbänder hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegenüber Dehnung in einer Richtung Schleifmitteln ähnlicher und zwar in der Richtung, die normalerweise wichtiger ist als die anderen Richtungen.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen näher erläutert. Beispiel 1

Ein durch Heften gebundenes Tuch aus 14 Kettgarnen-, 1300 den, aus hochzähen Polyester-Multifilamenten auf 25 mm Gewebebreite- und 96 Schußgarnen-170 den, texturiertes Polyester-Multif ilament auf 25 mm Gewebelänge, geheftet mit Garnen aus hochzähem Polyester 140 den-wurde angewandt (3.).

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58 213 - UK-

/«■

Dieses Gewebe wurde zuerst mit einer Emulsion eines Epoxyharzes und eines Imidazol-Härters gesättigt bei einem Auf-

2
nahmegewicht (trocken) von 67 g/m (2. ).

Die erfindungsgemäße Stabilisierung geschah mit einem KIeber in Form eines Gemischs eines Phenolharzes in Methanol ("Resinox 7451") in einer Menge von 30 Gew.-Teilen, 40 Gew.-Teile feines Calciumcarbonat und 3 Gew.-Teile Paraformaldehyd. Dieses Gemisch wurde aufgetragen auf die Kettgarnseite der wie oben gesättigten Gewebe durch Rakelauftrag -

2 Auftragsmenge (Trockengewicht)118 - 148 g/m-, wodurch die Kettgarne eingeschlossen wurden. Der Kleber wurde dann in variierender Z'eit/Temperatur entsprechend Tabelle 1 gehärtet. Während des Härtens wurden die Proben unter einer Zugkraft von > 3 kN/m, um ein freies Schrumpfen zu verhindern, gehalten.

Wegen des Abkühlens des Ofens beim Öffnen zur Entnahme der Proben/verdampfender Lösungsmittel und anderer Faktoren wird im allgemeinen angenommen, daß die tatsächlichen Temperaturen, die von der Unterlage beim Härten der Proben in so kurzen Zeiten tatsächlich erreicht werden, nicht so hoch sind wie die nominelle Ofentemperatur. Daher wurde eine Anzahl von Temperaturfühlern an jeder Probe befestigt und die maximale Temperatur an der Oberfläche innerhalb von .. 3⁰C genau gemessen. Die höchste angezeigte Temperatur wird als .tatsächliche Temperatur in der Tabelle angegeben.

Für jedes Zeit/Temperatur-Pro gramm entsprechend der Tabelle sind zwei Eintragungen für jede der drei Dehnungszahlen, wie oben angegeben. Die erste Gruppe dieser Eintragungen ist für Proben, die der Wechselprüfung ohne weiterer Erwärmung über Raumtemperatur zwischen dem Härten und der Prüfung unterworfen worden sind. Die zweite Gruppe bezieht sich auf Proben, die frei schrumpfen konnten, indem sie 10 min

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al

T21⁰C zwischen Härten und Prüfen ausgesetzt worden sind.

Die Ergebnisse der Tabelle zeigen einwandfrei den nachteiligen Einfluß des freien Schrumpfens auf die Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung in Verbindung mit der Verringerung dieses nachteiligen Einflusses durch ein höheres Ausmaß des Härtens des stabilisierenden Klebers. Entweder 5 min mit einer Temperatur der Unterlage von 177⁰C oder 2-4 min bei 188°C führen zu Unterlagen, deren freie Schrumpfung nicht mehr als 0,5 % beträgt, wie gezeigt.

Einige der gegenüber Dehnung widerstandsfähigsten Unterlagen aus Tabelle 1 wurden zu Schleifleinen (2.) verarbeitet, wobei sie mehrere Stunden zur vollständigen Härtung des Makers aus Phenolformaldehydharz und der Deckschicht bei 100⁰C gehalten wurden. Wird ein solches Härten ohne Μαβί 5 nahmen gegen das Schrumpfen durchgeführt, so erhält man Schleifleinen, die im besten Fall einen Dehnungswert B von 3,8 % ergeben. Während gegenüber Ergebnissen mit sonst ähnlichen Produkten ohne stabilisierende Kleber dies bereits eine beträchtliche Verbesserung darstellt, so ist für alle Schleifmittel dieses Ausmaß der Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung noch nicht ausreichend.

Wird eine dieser stabilisierten Unterlagen oder eine meist für Schleifmittel angewandte Unterlage mit einer beträchtlichen Menge von mit einem wärmehärtenden Harz eingeschlossenen und/oder imprägnierten Garnen zu Schleifmitteln verarbeitet, so erreicht man eine voll zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung, wenn zur Verhinderung der freien Schrumpfung in jedem Stadium des Herstellungsverfahrens diese Unterlage unter ausreichender Zeit gehalten wird. Dies erreicht man im allgemeinen jedoch nicht bis zum fertigen Aushärten nach vorläufigem Härten der Maker- und Deckschicht und ohne daß das Schleifmittel während der letzten Stufen des Härtens unter Zug gehalten wird, was bei der großtechnischen Herstellung im allgemeinen unpraktisch ist. ι

copy

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Die Ergebnisse des Beispiels zeigen die allgemeine Richtung •der Änderungen, die vorgenommen werden müssen, um zufriedenstellende Stabilisierung an einer frühen Stufe des Herstellungsprozeßes zu erreichen.

Tabelle Härtebedingungen

Ofentemperatur Zeit Temperatur freies Dehnung und

o_{C m}.j_n der Unter- Schrumpfen Deformation *

mm

lage

0 ohne stabilisierenden Kleber

191

204 15

204 224

224

It

224

163

2	177
Il	Il
5	177
Il	M
2	188
Il	Il
3	188
3	Il
4	188
M	Il

1,2 2,4 2,1 0,5 0,4 0,5 0,2

3,7 3,9 1,3

5.6 5,7 3,0

2.3 2,5 0,5 5,1 5,3 3,0

2.1 2,3 0,6 4,5 4,8 2,7

1.7 1,8 0,4

2.2 2,5 0,7

2,1 2,3 0,6

2,9 3,2 1,6

1,9 2,1 0,7

2.4 2,7 0,9

1,7 1,9 0,4

2.3 2,5 0,7

abwechselnd 3,6 und 18,3 kN/m, 66°C;

121⁰C 10 min ohne mechanische Last

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Beispiel 2

Ein geheftetes Gewebe (3.) aus 14 Kettgarnen-1300 den hochzähen Polyesters au f 25 mm Gewebebreite-, 128 Schußgarnen, texturierter Polyester 150 den auf 25 mm Gewebelänge-und Heftgarn-70 den aus hochzähem Polyester-wurde entsprechend Beispiel 1 mit Harz gesättigt mit der wichtigen Ausnahme, daß das Gewebe vor dem Trocknen um 2,5 - 3 % der Anfangslänge in einem Tuchrahmen gestreckt wurde. Der stabilisierende Kleber entsprach dem des Beispiels 1, jedoch wurde in diesem Fall Hexamethylentetramin anstelle Paraformaldehyd angewandt. In dieser Beziehung ist jedes Mittel, welches Formaldehyd abzugeben vermag, gleich wirksam. Im Gegensatz zu Beispiel 1 wurde der stabilisierende Kleber in einem Durchzugsofen getrocknet, so daß die Unterlage tatsächlich Ofentemperatur erreichte und zwar 2 min 121⁰C und dann 1 min 204⁰C. Wie in Beispiel 1 wurde das Härten des stabilisierenden Klebers beendet, während das Gewebe in Kettrichtung unter Zug stand, so daß die Kettgarne nicht schrumpfen konnten. Das Auftragsgewicht des stabilisierenden Klebers entsprach hier dem in Beispiel 1. Nach dem Stabilisieren wurde auf die Unterlage an die Vorder- und Rückseite eine Schicht aufgetragen, dann folgte in obiger Weise der Aufbau des· Schleifmittels mit Phenolharz-Maker und Deckschicht (2.).

Die Dehnungswerte der so erhaltenen Produkte sind in Tabelle 2 zusammengefaßt und werden mit den oben erwähnten Vergleichsprodukten aus 2.) verglichen. Aus d. Tabelle ergibt sich, daß durch den stabilisierenden Kleber bei der Wechselprüfung erwärmter Proben eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Dehnung festgestellt werden konnte.

Die überlegene Qualität der so hergestellten Schleifmittel ergibt sich durch Schleifversuche an einem "40 - 50 pound

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grade industrial particleboard, Breite etwa 125 Cm₁ unter Anwendung einer Schleifmaschine "Kimwood Serial 50145" mit 125 PS Motor und Stahl-Kontaktwalzen mit einem Durchmesser von etwa 250 cm. Das Werkstück wurde mit einer Geschwindigkeit zwischen 25 und 35 m/min durch den Schleifspalt geführt. Die Leistung der erfindungsgemäß hergestellten Schleifbänder war im Mittel zumindest um 25 % höher als mit den üblichen Produkten.

Beispiel 3

Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall als stabilisierender Kleber die oben als Rückschicht aufgetragene Harzmasse (2.) angewandt. Der Auftrag erfolgte ·.'.: wie dort, jedoch das Härten während 2 h bei 113°C unter Zugbelastung und nicht nur wenige Minuten. Bei der Wechselprüfung bei 66°C und 3,6 und 18,3 kN/m ergab sich für den Dehnungswert B 2,5 %.

Tabelle 2

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lh

Tabelle 2

obere Prüflast kN/m

Schleifpapier I

Schleifpapier II

Schleifpapier III Schleifpapier IV Schleifpapier V Schleifpapier I

Schleifpapier II Schleifpapier III Schleifpapier IV Schleifpapier V

% Dehnung und Deformation, 66°C, 3,6 kN/m

ABC

Μ	2,0	0,5
2,2	2,6	0,8
2,9	3,4	1,3
4,0	4,4	1,9
0,9	1,2	0,2
1,2	1,5	0,3
1,5	2,0	0,4
2,3	3,1	1,6

4,5

2,2

1,5

5,1

2,7

2,0

2,7

0,9

0,6

Unterlage nach 2.) mit dicht gestreuter Kornschicht SiC, 0,125 mn.

Tuch auf stabilisierter Unterlage, Korn SiC o, 149 mn dicht gestreut, sonst wie Tuch auf Unterlage von I, Korn ZrO^/Al^O-,, 0,5 mm, locker gestreut. Tuch mit Stabilisierung anstatt der Rückseite, wie oben. Tuch stabilisiert, Kernschicht wie TV und alle anderen Ausrüstungen nach 2.)

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt mit Ausnahme der Stabilisierung. Als stabilisierender Kleber diente ein Gemisch von 572 Teilen "Uvithane 783"von Thiokol Chemical, 572 Teile Pentaerythrittriacrylat, 572 Teile "Celrad 3700" von Celanese Chemical, 484 Teile N-Vinylpyrrolidon, 100 Teile "Irgacure 651" von Ciba-Geigy, 60 Teile "Tyzor TBT" von DuPont Chemical, 50 Teile feinste Kieselsäure und 300 Teile Kieselsäure mit einer Feinheit von etwa 1000 mesh (Teile jeweils Gewichtsteile). Bei den Produkten"Uvithane" und "Celrad"handelte es sich um Acrylatoligomere, bei dem Produkt "Irgacure" um einen Photoinitiator und"Tyzor"ist ein Promotor für Kleber auf der Basis eines Organotitanats. Auf die Seite der Kettfaden des gesättigten Gewebes wurden 170 - 190 g/m (trocken = naß) dieses Klebers aufgetragen und dann gehärtet, indem das Gewebe in einem Stiftrahmen 2 min mit UV-Licht bestrahlt wurde, wobei es nicht schrumpfen konnte. Bei der Wechselprüfung unter 3,6 und 18,3 kN/m bei 66°C ergab sich für diese Schleifmittel ein Dehnungswert B von 2,7 %.

Es erscheint zweckmäßig, einige Begriffe zu definieren.

Eine bestimmte Richtung, definiert durch eine gerade Linie in der Ebene eines Gewebes bezeichnet man als Bezugsrichtung. Alle Garne in dem Gewebe, deren Richtung innerhalb 45° zur Bezugsrichtung ist, werden als Gruppe der Garne in Bezugsrichtung bezeichnet. Das Ausmaß des Schrumpfens, das Garne jeder Gruppe zeigen, wenn sie zumindest 10 min einer Temperatur von 121⁰C ausgesetzt werden, unabhängig von allen anderen Komponenten der Unterlagen und frei von mechanischen Belastungen, wird als natürliches Schrumpfen bezeichnet. Wenn die Garne in der Unterlage als Teil eines Gewebes vorliegen, wird deren Schrumpfen nach diesem Kri-

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terium an einem isolierten Gewebe nicht an abgetrennten Garnen bestimmt. Obwohl das natürliche Schrumpfen im allgemeinen nicht direkt bestimmbar ist, wenn die Garne aus der Gruppe der Garne der Bezugsrichtung in zusammengesetzten Strukturen eingebettet sind, läßt sie sich aus der Kenntnis der Faserart.der Anzahl und der Maße der Garne in der Gruppe ermitteln. Wenn mehrere unterschiedliche Variationen in der oder den Fadenarten in der Struktur verfügbar sind und deutlich unterschiedlches Schrumpfverhalten zeigen, ist der Wert der Garne mit höchster Zähigkeitsvariation zu nehmen.

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Claims

PATENTANWÄLTE . - " - ώι.-ΐΝί..-wiAKz west-hopf WUESTHOFF -ν. PECHMANN -BEHRENS -GOETZ-- η-·ΡηΐΑ·ί»οΑ-*ν«τΗ?'ρρ DIPL.-ING. GERHARD PULS (]Qf2-J97!) ^ EUROPEANPATENTATTORNEYS n.„, DIFL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMAN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-\T1RTSCH.-ING. RUPERT Cu- Ί_ cQ T1, D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 Anm.: Norton Co. , „ w, telefon: (089)661051 telegramm: frotectpatent TELEX: 52407O Pate η t a nsprüche

1. Verstärktes Bahnmaterial gekennzeichnet durch zumindest eine Bezugsrichtung, in welcher die Garngruppe der Bezugsrichtung zumindest die Hälfte der gesamten Zugfestigkeit des Bahnmaterials in Bezugsrichtung besitzt und diese Garngruppe in Bezugsrichtung zusätzlich einen natürlichen Schrumpfwert von zumindest 1 % aufweist, während das Bahnmaterial eine freie Schrumpfung von nicht mehr als 0,5 % erleidet, wenn es zumindest 10 Minuten einer Temperatur von 121⁰C ohne mechanische Last ausgesetzt wird. 10

2. Verstärktes Bahnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Garngruppe in Bezugsrichtung in der Hauptsache eine im wesentlichen coplanareund coparallele Garnordnung hat.

3. Verstärktes Bahnmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die im wesentlichen coplanare und coparallele Garnordnung die der Kettgarne oder Schußgarne eines durch Heften gebundenen Gewebes ist.

4. Verstärktes Bahnmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest die Hälfte der Garne der im wesentlichen coplanaren und coparallelen Garnordnung aus Polyester mit einer Zähigkeit von zumindest 8 g/den besteht.

/2

5. Verstärktes Bahnmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Garngruppe in Bezugsrichtung durch eine Schicht eingeschlossen ist, die das Produkt des thermischen Härtens eines Phenol/Formaldehyd oder Re-

sorcin/Formaldehyd-Harzes oder des St^hlungshärtens multifunktioneller Acrylate ist.

6. Verfahren zur Herstellung des verstärkten Bahnmaterials nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man die Garngruppe in Bezugsrichtung zusammen mit einem vorher eventuell aufgebrachten Imprägniermittel mit einem
stabilisierenden Kleber einschließt und diesen_f während die
Garne zur Verhinderung eines Schrumpfens unter mechanischer last gehalten werden, härtet.

7. Verwendung des Bahnmaterials nach Anspruch 1 bis 5 zur
Herstellung eines Schleifmittels.

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