DE69302808T2

DE69302808T2 - Schleifmittel mit einem duroplastischen Bindemittel

Info

Publication number: DE69302808T2
Application number: DE69302808T
Authority: DE
Inventors: Don Kincaid; Eric Larson; William Schultz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2013-02-17
Also published as: EP0631532B1; WO1993017832A1; ES2087726T3; JPH07504695A; TW250491B; NO943245L; ZA931301B; US5451446A; BR9306020A; CA2117644A1; DE69302808D1; AU3668193A; NO943245D0; EP0631532A1; MX9301071A; AU664431B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Schleifartikel mit einem modifizierten, warmhärtenden Bindemittel. Im Falle eines gebundenen Schleifmittels bindet das gehärtete und modifizierte, warmhärtende Bindemittel Schleifkörner untereinander ab, um eine geformte Masse zu bilden. Im Falle eines beschichteten Schleifmittels hält das gehärtete und modifizierte, warmhärtende Bindemittel die Schleifkörner auf einem tragenden Flächengebilde und verstärkt sie. Im Falle eines Schleifvlieses hält das gehärtete und modifizierte, warmhärtende Bindemittel die Schleifkörner in einem faserigen Flächengebilde und verstärkt sie.

Ausgangssituation

Beschichtete Schleifmittel umfassen als eine Art eines Schleifartikels einen Träger, auf dem ein Bindemittel eine Beschichtung von Schleifkörnern hält und verstärkt. Ein typisches beschichtetes Schleifmittel umfaßt eine "Aufbauschicht" eines warmhärtenden Harzträgers ((nachfolgend bezeichnet als "Harzbindemittel")), der auf die Vorderseite des Trägers aufgebracht ist, um die Schleifkörner auf dem Träger zu sichern, sowie eine "Leimungsschicht" aus einem warmhärtenden Bindemittel, die über der Aufbauschicht und den Schleifkörnern aufgebracht werden kann, um die Schleifkörner fest mit dem Träger zu verbinden. Das Bindemittelmaterial der Leimungsschicht kann das gleiche sein wie das der Aufbauschicht, oder es kann ein anderes Material sein. Beispiele für typische Aufbauschichten und Leimungsschichten umfassen Phenolharze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Urethanharze, Melamin-Formalahyd-Harze, Epoxyharze und Alkydharze. Das am weitesten verbreitete Bindemittel ist ein Phenolharz vom Resol-Typ.
Beispiele für übliche beschichtete Schleifmittelträger umfassen Gewebe, Polymerfohe, Papier, Vulkanfiber, Vliesbahnen und Kombinationen und behandelte Versionen davon.
Wenn es sich bei dem Träger um Gewebe handelt, wird das Gewebe in der Regel versiegelt, da die Aufbauschicht anderenfalls das Gewebe penetriert. Das Gewebe wird versiegelt oder durch Aufbringung einer oder mehrerer Schichten eines klebstoffartigen Materials imprägniert. Beispiele für typische imprägnierende Klebstoffe umfassen Latices, Styrol/Butadien-Copolymere, Leim, Stärken, Phenolharze, Hamstoff-Formaldehyd-Harze, Urethanharze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Epoxyharze und Alkydharze. Gebundene Schleifmittel umfassen als eine Art eines Schleifartikels Schleifkörner, die untereinander mit Hilfe eines Bindemittels unter Erzeugung einer geformten Masse gebunden sind. Vlies- Schleifmittel umfassen als eine Art eines Schleifartikels Schleifkörner, die an einem Vliessubstrat gebunden sind.
In den letzten Jahren ist es zu einer zunehmenden Nachfrage nach "Superschleifmitteln" sowohl in den Segmenten für flexible als auch für gebundene Schleifmittel gekommen. Superschleifmittel sind Schleifartikel, bei denen Schleifkörner eingesetzt werden, die gegenüber den konventionellen Schleifkörnern beim Abtragen schwer zu schleifender Materialien, wie beispielsweise Werkzeugstähle oder Keramikwerkstoffe, in der Leistung überlegen sind, d.h. um mehr als das 20-Fache. Superschleifkörner sind allgemein Diamant oder kubisches Bornitrid, und diese Schleifkörner kosten normalerweise weit über 1.000 Dollar pro 0,5 kg. Konventionelle Schleifkörner umfassen Granat, Siliciumcarbid, Silica, Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Zirconiumoxid, Borcarbid und keramisches Aluminiumoxid. Konventionelle Schleifkörner kosten normalerweise weniger als 10 Dollar pro 0,5 kg. Diese Superschleifartikel schleifen für eine sehr viel längere Zeitdauer als konventionelle Schleifartikel. Darüber hinaus werden diese Superschleifartikel in der Regel unter nassen Schleifbedingungen eingesetzt. Das Bindemittel muß daher ausreichend wasserfest sein, Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Zähigkeit aufweisen, um den Vorteil des Superschleifkorns voll zu nutzen. Bei einem vorzeitigen Versagen des Bindemittels wird eine volle Ausnutzung der Superschleifkörner nicht erreicht.
In der US-P-3 651 012 (Holub et al.) wird ein Bismaleinimid- Bindemittel zur Verwendung als Isolation, bei schützenden Anwendungen und zahlreichen formgebenden Anwendungen diskutiert. In Spalte 13, Zeile 33 ... 45 wird erwähnt, daß das Bismaleinimid-Bindemittel in gebundenen Schleifmitteln verwendet werden kann.
Die US-P-3 615 303 (Singer et al.) offenbart eine Imprägnierung für einen Schleifmittelträger, bezeichnet als eine Zwischenschicht, die eine Mischung eines Epoxidharzes umfaßt, und zwar auf der Basis von (a) 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan (Bisphenol A), (b) ein Epoxidharz auf der Basis von Bisphenol A, innerlich plastifiziert durch eine Reaktion mit Rizinusöl, (c) Carbaminsäurealkylester und (d) ein Härtungsmittel ((Vernetzungsmittel)).
Die US-P-4 047 903 (Hesse et al.) lehrt ein strahlungshärtbares Bindemittel, umfassend ein Harz, hergestellt aus mindestens einer teilweisen Reaktion von (a) Epoxy-Monomeren mit mindestens zwei Epoxy-Gruppen, z.B. von Diphenylolpropan und Epichlorhydrin, mit (b) ungesättigten Monocarbonsäuren und (c) wahlweise Polycarbonsäureanhydrid.
Die US-P-4 396 657 (Ibrahim) lehrt ein aus Wasser mit einem Dicyandiamid, geblockten Isocyanaten und/oder Imidazol Härtungsmitteln auftragbares Epoxyharz als ein Imprägniermittel zum Imprägnieren der Multifilamentgarne eines nähgewirkten, beschichteten Schleifmittelträgers.
Die US-P-4 575 384 (Licht et al.) lehrt den Einsatz von Polyimid-Bindemitteln in den Aufbau eines beschichteten Schleifmitteis.
Die US-P-4 588 419 (Caul) lehrt einen Klebstoff für beschichtete Schleifmittel, umfassend eine Mischung eines (a) Elektronenstrahl härtbaren Harzsystems mit einem Oligomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Urethan acrylaten und Epoxyacrylaten, einem Füllmittel und einem Streckmittel, sowie (b) einem warmhärtbaren Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Phenölharzen, Melaminharzen, Aminharzen, Alkydharzen und Furanharzen.
Die US-P-4 751 138 (Tumey et al.), zuerkannt dem Rechtsschutzerwerber des vorliegenden Falles, umfaßt ein beschichtetes Schleifmittel, in welchem entweder die Aufbauschicht oder die Leimungsschicht eine ethylenisch ungesättigte Verbindung aufweist, ein Epoxymonomer sowie einen Photoinitiator.
Die US-P-4 684 678 (Schultz et al.), zuerkannt dem Rechtsschutzerwerber des vorliegenden Falles, lehrt Epoxy-Zusammensetzungen, bei denen 9,9-Bis-(aminophenyl)fluorene als Härtungsmittel eingesetzt werden. Die resultierende und gehärtete Epoxy-Zubereitung hat eine hohe Glasübergangstemperatur, eine hohe Duktilität und geringe Feuchtigkeitsaufnahme.
Die US-P-4 802 896 (law et al.), zuerkannt dem Rechtsschutzerwerber des vorliegenden Falles, bezieht sich auf ein Schleifmittel-Bindemittelsystem mit einem warmhärtenden Harz und einem thermisch stabilen, aromatischen Liganden. Dieser aromatische Ligand umfaßt einen großen aromatischen Teil ((hierin bezeichnet als nichtsubstituierte Gruppe)) um ein zentrales Metallion in einer komplexen Verbindung.
Die US-P-4 822 464 (Pocius), zuerkannt dem Rechtsschutzerwerber des vorliegenden Falles, bezieht sich auf wasserverträgliche Harze, die eine Aryl- oder Cycloalkyl- Verbindung mit ausreichend volumiger Struktur zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur eines gehärteten Epoxyharzes um mehr als 20 ºC enthalten.
Die US-P-4 983 672 (Almer et al.), zuerkannt dem Rechtsschutzerwerber des vorliegenden Falles, lehrt die Verwendung eines Bindemittelmaterials mit 9,9-Bis(hydroxyphenyl)fluoren und einem Epoxyharz.
Die JP-A-61 079 573 offenbart eine Harzzusammensetzung für ein Schleifmittel, die für eine Schleifscheibe oder einen Schleifstein verwendbar ist. Die Harzzusammensetzung umfaßt:
(A) eine mit Dicyclopentadien modifizierte, ungesättigte Ester-Verbindung, die durch Umsetzen eines Dicyclopentadienyl-alpha,beta-ungesättigter-zweibasiger Monoester und eines mehrwertigen Alkohols und/oder eines Bisphenol- Epoxyharzes erhalten wird; sowie
(B) in der Natur vorkommendes und/oder künstlich hergestelltes Schleifmittel.
Die vorgenannten Literaturstellen lehren jedoch nicht die Verwendung eines polycyclischen Aryl-, polycyclischen Alkyl-, Cycloalkyl- und/oder modifizierten Epoxyharzes mit hoher Tg, Wärmebeständigkeit und Wasserfestigkeit in einem Schleifartikel.
In dem Gebiet der Schleimittel besteht daher ein Bedarf nach einem wasserfesten, zähen, wärmebeständigen und festen warmhärtenden Bindemittel, das für Schleifartikel verwendbar ist, speziell für Superschleifartikel.

Zusammenfassung

Wir haben einen derartigen Schleifartikel entdeckt. Der erfindungsgemäße Schleifartikel umfaßt ein Bindemittel mit einer hohen Glasübergangstemperatur, die zu einer hervorragenden Wärmebeständigkeit führt. Darüber hinaus kann das Bindemittel eine herabgesetzte Feuchtigkeits-empfindlichkeit und erhöhte Zähigkeit aufweisen. Diese Eigenschaften machen den Schleifartikel ideal geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließend Naßschleifen, Hochdruckanwendungen und Anwendungen mit grober Körnung.
Die vorliegende Erfindung gewährt Schleifartikel mit Schleifkörnern und einem Bindemittel, umfassend ein gehärtetes Epoxyharz, das eine polycyclische Aryl-, polycyclische Alkyl- oder Cycloalkyl-Struktur aufweist. Die Schleifartikel können gebundene Schleifartikel umfassen, in denen das warmhärtende Bindemittel der Erfindung die Schleifkörner miteinander unter Bildung einer geformten Masse bindet. Die Schleifartikel können Vliesschleifartikel umfassen, bei denen das warmhärtende Bindemittel der Erfindung die Schleifkörner in einem porösen, volumigen Vliessubstrat bindet. Die Schleifartikel können ebenfalls beschichtete Schleifartikel umfassen, bei denen das warmhärtende Bindemittel der Erfindung die Schleif körner an dem Träger bindet.
Im Falle des beschichteten Schleifmittels kann das warmhärtende Bindemittel als die Aufbauschicht verwendet werden, d.h. die Klebstoffschicht, mit der die Schleifkörner an dem Träger befestigt werden. Das warmhärtende Bindemittel kann als die Leimungsschicht verwendet werden, d.h. die Klebstoffschicht über den Schleifkörnern, welche die Schleifkörner verfestigt. Das warmhärtende Bindemittel kann als eine Superleimungsschicht verwendet werden, d.h. die Klebstoffschicht über der Leimungsschicht. Das warmhärtende Bindemittel kann als eine Trägerimprägnierung oder Schicht verwendet werden und ist in diesem Fall ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung. Speziell kann der Träger über eine Imprägniermittelschicht verfügen, mit der der Träger imprägniert ((gesättigt)) wird. Der Träger kann ebenfalls mindestens eine Rückseitenbeschichtung ((nachfolgend bezeichnet als Trägerappretur)) aufweisen, die sich auf der Rückseite des Trägers gegenüber der Seite mit den Schleifkörnern befindet. Der Träger kann mindestens über eine Vorleimungsschicht verfügen, die sich auf der Vorderseite des Trägers zwischen dem Träger und der Aufbauschicht befindet. Somit wird im Falle eines beschichteten Schleifmittels das warmhärtende Bindemittel mindestens in einem der folgenden Fälle eingesetzt: eine Aufbauschicht, eine Leimungsschicht, eine Superleimungsschicht, eine Trägerimprägnierung oder -schicht, eine Imprägniermittelschicht, eine Trägerappretur und eine Vorleimungsschicht. Im Falle des gebundenen Schleifmittels kann das warmhärtende Bindemittel verwendet werden, um die Schleifkörner miteinander unter Bildung einer dreidimensionalen geformten Masse zu binden. Diese geformte Masse hat normalerweise die Form einer Scheibe.
Hierin werden die folgenden Definitionen verwendet: "Schleifartikel" Schleifartikel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus gebundenen Schleifartikeln, beschichteten Schleifartikeln und Vliesschleifartikeln.
"Präkursor", "Bindemittel-Präkursor" und "Schichtpräkursor" austauschbar.
"Präkursor" wird festgelegt als das Harzmaterial, welches noch nicht polymerisiert oder gehärtet ((vernetzt)) wurde. Der Präkursor kann wahlweise ferner ein oder mehrere Additive umfassen. Während der Herstellung des Schleifartikels wird der das erfindungsgemäße, warmhärtende, Harz aufweisende Präkursor an einer geeigneten Energiequelle exponiert und die Polymerisation oder das Härten (("Curing")) des warmhärtenden Harzes eingeleitet. Nach dem Schritt der Polymerisation oder dem Härten ist das modifizierte, warmhärtende, erfindungsgemäße Harz ein gehärtetes ((vernetztes)) Polymernetzwerk.
"Härten" (("Curing")) und "Polymerisation" sind hierin austauschbar. Das Härten und die Polymerisation werden als die Erhöhung der relativen Molekülmasse des zu modifizierenden, warmhärtenden Bindemittels definiert, so daß das modifizierte, warmhärtende Bindemittel ein Netzwerk bildet und nicht mehr weiter in einem organischen Lösemittel löslich ist.
Der Schleifartikel der vorliegenden Erfindung umfaßt:
(a) eine Vielzahl von Schleifkörnern; sowie
(b) mindestens ein Bindemittel für die Schleifkörner, worin das Bindemittel das gehärtete Produkt eines Präkursors umfaßt, welcher Präkursor eine der folgenden Kombinationen von Komponenten aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
(i),(iii) und (iv);
(i),(ii), (iii) und (iv);
(i),(ii) und (iii);
(i),(ii) und (iv);
(i) und (iii);
(ii),(iii) und (iv);
(ii) und (iii); sowie
(ii) und (iv);
worin sind:
Komponente (i) ein Epoxyharz ist;
Komponente (ii) eine modifizierende Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus modifizierenden Komponenten der allgemeinen Formel:
in welcher Formel sind:
X ein Epoxy-Gruppe
R umfaßt eine zweiwertige Gruppe. ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polycyclischen Arylen, cyclischen Alkylen und polycyclischen Alkylen; sowie
R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf die Polymerisation von Epoxid-Gruppe enthaltenden Verbindungen inert sind;
Komponente (iii) eine modifizierende Komponente, ausgewählt aus der Gruppe mit der allgemeinen Formel:
in welcher Formel sind:
X ein -YH;
Y unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -NH-, -CH&sub3;, -O-, -S- und -COO-;
R umfaßt eine zweiwertige Gruppe. ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polycyclischen Arylen, cyclischen Alkylen und polycyclischen Alkylen; sowie
R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf die Polymerisation von Epoxid-Gruppe enthaltenden Verbindungen weitgehend inert sind; sowie
Komponente (iv) ein Härtungsmittel;
bei welchem Bindemittel das Epoxyharz von (i) so festgelegt ist, daß es nicht die modifizierende Komponente von (ii) einschließt, und wobei das Härtungsmittel von (iv) so festgelegt ist, daß es nicht die Komponente (iii) einschließt.
Die polycyclische Aryl-, polycyclische Alkyl- oder Cycloalkyl-modifizierende Komponente copolymerisiert normalerweise mit dem Präkursor des warmhärtenden Harzes und ist in dem gehärteten warmhärtenden Harznetzwerk kovalent verbunden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 veranschaulicht einen Querschnitt eines beschichteten Schleifmittels auf einem Gewebeträger.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der hierin verwendete Begriff "Schleifartikel" schließt gebundene Schleifartikel, beschichtete Schleifartikel und Vliesschleifartikel ein. In Fig. 1 ist ein beschichteter Schleifartikel mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel veranschaulicht. Nach Fig. 1 verfügt der beschichtete Schleifartikel über einen allgemein als 2 gekennzeichneten Gewebeträger. Der Gewebeträger 3 ist auf der einen Seite mit einer zusätzlichen Trägerappretur 4 beschichtet und auf einer gegenüberliegenden Seite mit einer zusätzlichen Vorleimungsschicht 5 beschichtet. Die Vorleimungsschicht wird von einer Aufbauschicht 6 bedeckt, in die Schleifkörner 7 eingebettet sind. Über der Aufbauschicht 6 und den Schleifkörnern 7 wird eine Leimungsschicht 8 aufgetragen. Es existiert keine klare Grenzlinie zwischen der Trägerappretur und der Vorleimungsschicht, die sich im Inneren des Gewebeträgers treffen.

(b)(i)-Epoxyharze

Der hierin verwendete Begriff "Epoxyharz" bezieht sich auf eine beliebige organische Verbindung oder Harz mit mindestens einer Gruppe, die einen dreigliedrigen Oxiran- Ring aufweist, vorzugsweise zwei oder mehrere Gruppen, die einen dreigliedrigen Oxiran-Ring aufweisen. Vorzugsweise umfaßt das Epoxyharz ein Polyepoxidharz, um einen Schleifartikel hoher Leistungsfähigkeit zu erhalten. Ein Polyepoxidharz bezieht sich auf eine beliebige organischer Verbindung oder Harz, die mehr als einen Oxiran-Ring aufweisen, oder diesen vor dem Härten aufweisen. Es können sowohl aromatische als auch aliphatische Polyepoxide verwendet werden, die gut bekannt sind. Vorzugsweise umfaßt das Epoxyharz ein aromatisches Polyepoxid aufgrund der hervorragenden thermischen Stabilität und der in der Regel besseren physikalischen Eigenschaften, die damit erhalten werden. Beispiele für derartige aromatische Polyepoxide umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen; Glycidylester aromatischer Carbonsäuren; N-Glycidylaminoaromaten, wie beispielsweise N-Glycidylaminobenzol, N,N,N',N'-Tetraglycidyl-4,4'-bis-aminophenylmethan und Diglycidylaminobenzol; Glycidylaminoglycidyloxyaromaten, wie beispielsweise Glycidylaminoglycidyloxybenzol; sowie Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Die bevorzugten aromatischen Polyepoxide zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Bindemittelpräkursor sind Polyglycidylether von mehrwertigen Phenolen. Die bevorzugten aliphatischen Epoxide sind die Diglycidylether von Cyclohexandimethanol.
Beispiele für verwendbare Polyepoxide umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Vinylcyclohexendioxid; epoxidierte Mono-, Di- und Triglyceride; Butadiendioxid; 1,4-Bis(2,3-epoxypropoxy)benzol; 1,3-Bis(2,3- epoxypropoxy)benzol; 4,4'-Bis(2,3-epoxypropoxy)diphenylether; 1,8-Bis(2,3-epoxypropoxy)octan; 1,4-Bis(2,3-epoxypropoxy)cyclohexan; 4,4'-(2-Hydroxy-3,4-epoxybutoxy)diphenyldimethylmethan; 1,3-Bis(4,5-epoxypentoxy)-5-chlorbenzol; 1,4-Bis(3,4-epoxybutoxy)-2-chlorcyclohexan; Diglycidylthioether; Diglycidylether; 1,2,5,6-Diepoxyhexan-3; 1,2,5,6-Diepoxyhexan; sowie Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Weitere verwendbare Epoxide finden sich im "Handbook of Epoxy Resin", Lee und Neville, McGraw-Hill, New York (1967) und in der US-P-3 018 262. Weitere verwendbare Epoxide sind aufgeführt in der US-P-3 298 998. Diese Verbindungen umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus:
Bis[p-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]cyclohexan;
2,2-Bis[p-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]norbornan;
5,5-Bis[(2,3-epoxypropoxy)phenyl]hexahydro-4,6-methanoindan;
2,2-Bis[4-(2,3-epoxypropoxy)-3-methylpheny]hexahydro-4,7- methanoindan;
und 2-Bis[p-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]-methylen-3-methylnorbornan sowie Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Beispiele von N-Glycidylaminobenzolen, die zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Bindemittel-Präkursor geeignet sind, umfassen solche, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Di- und Polyglycidyl-Derivaten von: Benzolamin; Benzoldiaminen; Naphthylenamin; Naphthylen diaminen sowie Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Derartige Verbindungen umfassen solche, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Diblycidylbenzolamin; N,N- Diglycidylnaphthalenamin; 1,4-Bis(N-glycidylamino)benzol; 1,3-Bis(N,N-glycidylamino)benzol sowie deren Mischungen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Die Polyglycidyl-Derivate aromatischer Aminophenole wurden beschrieben in der US-P-2 951 825. Ein Beispiel dafür ist N,N-Diglycidyl-4-glycidyloxybenzolamin.

Modifizierende Komdonenten (b)(ii) und (b)(iii)

Die modifizierenden Komponenten (b)(ii) und (b)(iii) umfassen jeweils einen cyclischen oder polycyclischen Kohlenwasserstoff mit mindestens zwei Phenyl-Seitengruppen, welche modifizierenden Komponenten die allgemeine Formel haben:
worin sind:
X ein einwertiger Teil, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Epoxy-Gruppe [im Fall der (b)(ii) modifizierenden Komponente] und -YH [im Fall der (b)(iii) modifizierenden Komponente];
Y unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -NH-, NCH&sub3;-, -O-, -S- und -COO-;
R eine zweiwertige verknüpfende Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polycyclischen Arylen, cyclischen Alkylen und polycyclischen Alkylen; sowie
R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die gegenüber der Polymerisation der Epoxid-Gruppe-enthaltenden Verbindungen weitgehend inert sind (unter "weitgehend inert" wird verstanden, daß R¹ eine Gruppe ist, die nicht mit einer Epoxy-Gruppe reagiert oder die Epoxy-Polymerisation stört). R¹ wird vorzugsweise unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Phenyl, den Halogenen und linearen und verzweigten Alkyl-Gruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoff-Atomen.
Jede cyclische Struktur oder jeder Ring von R umfaßt 3 ... 6 Kohlenstoff-Atome. Wenn R eine cyclische Struktur oder einen Ring umfaßt, bezeichnet R eine cyclische Gruppe. Wenn R mehr als eine cyclische Struktur oder einen Ring umfaßt, bezeichnet R eine polycyclische Gruppe. Ebenfalls innerhalb der Tragweite der vorliegenden Erfindung ist, daß es Substituenten als Seitengruppen an der/den cyclischen Struktur(en) oder Ring(en) von R gibt. Diese Substituenten können jede beliebige organische Gruppe sein, solange sie die Polymerisation der Präkursozusammensetzung nicht stören. Beispiele für geeignete Substituenten schließen solche ein, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen weitgehend gegenüber Polymerisation der Epoxy-Gruppe enthaltenden Verbindungen inerte Gruppen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Die Substituenten werden vorzugsweise unabhängig von der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Wasserstoff, Phenyl, den Halogenen (F, Cl, Br und I) und linearen und verzweigten Alkyl-Gruppen mit 1 ... 6 Kohlenstoff- Atomen.
Die modifizierende(n) Komponente(n) kann mit den anderen Komponenten der Präkursorzusammensetzung reagieren, um ein polymeres Netzwerk zu bilden, das über Seitengruppen verfügt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polycyclischen Arylen, cyclischen Alkylen, polycyclischen Alkylen und Mischungen davon als Seitengruppen. Die modifizierende Komponente (b)(ii) von Formel I enthält Epoxy- Seitengruppen, die mit dem konventionellen Epoxydharz (b)(i) copolymerisieren und/oder mit dem Härtungsmittel (b)(iv) und/oder modifizierenden Komponente (b)(iii) copolymerisieren, wobei jedes wahlweise in dem Präkursor vorhanden sein kann. Die modifizierende Komponente (b)(iii) von Formel I enthält reaktionsfähige Substituenten als Seitengruppen, die mit einer Epoxy-Gruppe des Epoxyharzes (b)(i) und/oder modifizierenden Komponente (b)(ii) über eine nucleophile Substitutionsreaktion reagieren und so die Epoxyenthaltenden Materialien härten.
Beispiele für spezielle modifizierende Komponenten, die in der Kategorie (b)(ii) oder (b)(iii) gehören, hängen von der Beschaffenheit von X ab und umfassen solche, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
ohne auf diese beschränkt zu sein, worin X und R¹ wie vorstehend festgelegt sind; Q wird ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus CR³&sub2;, CO, S, SO, SO&sub2;, O und NR³; worin R³ unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und Alkyl-Gruppen mit 1 ... 4 Kohlenstoff- Atomen. Es wird angenommen, daß die Anwesenheit von polycyclischen Aryl-, cyclischen Alkyl- und/oder polycyclischen Alkyl-Gruppen als Seitengruppen an dem Grundgerüst des resultierenden Polymernetzwerks die Glasübergangstemperatur des gehärteten Bindemittels werhöhen. Normalerweise werden die Glasübergangstemperaturen der Bindemittel, die warmhärtende Harze enthalten, durch Erhöhung der Vernetzungsdichte des warmhärtenden Harzes erhöht. Dieses führt normalerweise jedoch zu einer Verringerung der Zähigkeit. Es wird angenommen, daß die Anwesenheit der Phenyl-Gruppen als Seitengruppen an einer cyclischen oder polycyclischen Kohlenwasserstoff- modifizierenden Komponente die Vernetzungsdichte nicht wesentlich erhöht, obgleich noch die Glasübergangstemperatur erhöht wird und man damit zu einem zäheren gehärteten Harz gelangt.
Die modifizierenden Komponenten (b)(ii) und (b)(iii) enthalten vorzugsweise jeweils ein Fluoren-Teil. Fluoren hat die chemische Struktur:

Fluoren-enthaltende modifizierende Komponente (b)(ii)

Die Fluoren-enthaltenden modifizierende Komponente (b)(ii) hat die nachfolgend veranschaulichte allgemeine Formel III:
worin jedes R&sup0; unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die gegenüber Polymerisation von Epoxy-Gruppe-enthaltenden Verbindungen weitgehend inert sind, X umfaßt eine Epoxy- Gruppe und R¹ ist wie vorstehend festgelegt. Jedes R&sup0; wird vorzugsweise unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff (H), den Halogenen (F, Cl, Br und I), linearen und verzweigten Alkyl-Gruppen mit 1 ... 6 Kohlenstoff-Atomen, Phenyl-Gruppen, Nitro-Gruppen, Acetyl- Gruppen und Trimethylsilyl-Gruppen. Mit der Bezeichnung "R&sup0; und R¹ werden unabhängig ausgewählt" wird gesagt, daß nicht alle R&sup0; notwendigerweise gleich sein müssen oder daß alle R¹ gleich sein müssen. Die Strukturen der Formel III werden eingehender beschrieben in der US-P-4 983 672.
Ein bevorzugtes Beispiel einer derartigen Fluorenenthaltenden modifizierenden Komponente ist der Glycidylether von Bis-9,9-(4-hydroxyphenyl)fluoren. Diese (b)(ii)- modifizierende Komponente kann als alleinige Epoxy- Komponente in dem Schleif-Bindemittel verwendet werden oder kann in einer Mischung mit konventionellen (b)(i) Epoxyharzen als die Epoxy-Komponente des Schleif-Bindemittels verwendet werden. Wenn das Bindemittel gehärtet ist, reagiert der Glycidylether von Bis-(4-hydroxyphenyl)fluoren mit konventionellem (b)(i)-Epoxyharz, das vorliegen kann, oder reagiert mit Epoxy-Härtungsmitteln (b)(iv), die vorliegen können, und wird in dem Netzwerk des gehärteten Epoxyharzes entsprechend der nachfolgenden Struktur IV kovalent gebunden:

Fluoren-enthaltende, modifizierende Komponente (b)(iii)

Die chemische Struktur von Fluoren-enthaltender, modifizierender Komponente (b)(iii) mit einem Epoxyreaktiven Substituenten wird nachfolgend mit der Struktur V veranschaulicht:
worin Y, R¹ und R&sup0; wie vorstehend festgelegt sind.
Die Y-Gruppe ist eine solche, die mit einem Epoxyharz über eine nucleophile Additionsreaktion unter Bildung eines gehärteten Epoxyharzes reagiert. Die -YH-Gruppe umfaßt normalerweise einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus prim.-Amin, sec.-Amin, Hydroxy-, Mercapto- und Carbonsäure-Gruppen.
Ein Beispiel für eine Fluoren-enthaltende (b)(iii)- modifizierende Komponente ist 9,9-Bis(aminophenyl)fluoren, das in der US-P-4 684 678 beschrieben wurden. Die US-P-4 983 672 und 5 045 363 beschreiben weitere spezielle Beispiele von Verbindungen, die als (b) (iii)-modifizierende Komponenten verwendbar sind.
Ein in der vorliegenden Erfindung typisches verwert bares (b)(i) Epoxyharz ist 2,2-Bis-[4-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]propan, das nachstehend veranschaulicht wird:
Wenn eine Fluoren-enthaltende (b)(iii)-modifizierende Komponente mit einem reaktionsfähigen Substituenten Y zum Härten eines solchen konventionellen (b)(i)-Epoxyharzes verwendet wird, lautet die resultierende Struktur:
(VII)
worin R&sup0;, R¹ und Y wie vorstehend festgelegt sind.

(b)(iv)-Härtungsmittel

Der nach der vorliegenden Erfindung verwendete Präkursor kann wahlweise ein konventionelles (b)(iv) Härtungsmittel (d.h. ein solches, daß sich von der modifi zierenden Komponente (b)(iii) unterscheidet, die selbst das Härten der Präkursorzusammensetzung erleichtern kann) umfassen. Die Begriffe "Härtungsmittel" und "Katalysator" werden hierin austauschbar verwendet. Der hierin verwendete Begriff "Härtungsmittel" bezeichnet ein Material, welches die Homopolymerisation eines Epoxyharzes zu einem gehärteten Netzwerk einleiten kann oder eine Additionspolymerisation mit einem Epoxyharz unterliegt, um ein gehärtetes Netzwerk zu bilden.
Die in dem Bindemittel-Präkursor der vorliegenden Erfindung zur Verwendung geeigneten (b)(iv)-Härtungsmittel umfassen solche, die konventionell zum Härten von Epoxyharz- Zusammensetzungen und zum Erzeugen von vernetzten Polymernetzwerken verwendet werden. Normalerweise sind die Härtungsmittel sauer oder alkalisch. Derartige Härtungsmittel umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen und aromatischen prim. Aminen, wie beispielsweise Di(4-aminophenyl)-sulfon; Di-(4- aminophenyl)ether und 2,2,-Bis(4-aminophenyl)propan; sowie aliphatische und aromatischer tert.-Amine, wie beispielsweise Dimethylpropylamin und Pyridin, ohne auf diese beschränkt zu sein, und die als Härtungsmittel zur Erzeugung eines weitgehenden Vernetzens wirken können.
Weitere verwendbare Härtungsmittel umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Amino enthaltenden Verbindungen, wie beispielsweise Diethylentriamin; Triethylentetraamin; Dicyandiamid; Melamin; Pyridin; Cyclohexylamin; Benzyldimethylamin; Benzylamin; Diethylanilin; Triethanolamin; Piperidin; Tetramethylpiperamin; N,N-Dibutyl-1,3-propandiamin; N,N-Diethyl-1,3- propandiamin; 1,2-Diamin-2-methylpropan; 2,3-Diamin-2-methylbutan; 2,3-Diamin-2-methylpentan; 2,4-Diamin-2,6-dimethyloctan; Dibutylamindioctylamin; und speziell die aromatischen Polyamine; o-Phenylendiamin; 4,4-Diamindiphenylsulfon; 3,3'- Diamindiphenylsulfon; 4,4'-Diamindiphenylsulfid; 4,4'-Diamindiphenylketon; 4,4'-Diamindiphenylether; 4,4'-Diamindiphenylmethan; 1,3-Propandiol-bis(4-Aminobenzoat)ortho-, meta- und para-1,4-Bis(alpha-4-aminophenyl)-alpha-methylethylbenzol; 1,4-Bis(alpha-4-amino-3,5-dimethylphenyl)-alpha- methylethylbenzol; Bis-(4-amino-3-methylphenyl)sulfon; 1,1'- Biphenyl-3,3'-dimethyl-4,4'-diamin; 1,1'-Biphenyl-3,3'-dimethoxy-4,4'-diamin; Diaminonaphthalene und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Ebenfalls verwendbar sind solche Härtungsmittel, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehen aus Lewis-Säuren, wie beispielsweise Aluminiumtrichlorid, Aluminiumtribromid, Bortrifluorid, Antimonpentafluorid, Titantetrafluorid u.dgl. Ebenfalls im Rahmen des Erfindungsgedankens ist die Verwendung solcher Härtungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Onium- und Sulfonium-Härtungsmitteln, wie sie beispielsweise in den US-P-4 026 705, 4 032 673, 4 069 054, 4 136 102 und 4 173 476 beschrieben wurden. Ebenfalls verwendbar sind solche Härtungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bortrifluorid-Komplexen, wie beispielsweise BF&sub3;-Diethylamin; Imidazolen, wie beispielsweise 2-Ethyl-4- methylimidazol; Hydraziden, wie beispielsweise Aminodihydrazid; Guanidinen, wie beispielsweise Tetramethylguanidin; sowie Dicyandiamid.
Beispiele für weitere geeignete Härtungsmittel umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus mehrbasischen Säuren und ihren Anhydriden, wie beispielsweise die Di-, Tri- und höhere Carbonsäuren, z.B. Oxalsäure; Phthalsäure; Terephthalsäure; Succinsäure; Alkylund Alkenyl-substituierte Succinsäuren; Weinsäure und polymerisierte, nichtgesättigte Säuren, wie beispielsweise solche, die mindestens 10 Kohlenstoff-Atome umfassen, z.B. Dodecendionsäure; sowie Anhydride, wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid; "Nadic"-Anhydrid; Pyromelithsäuredianhydrid u.dgl. Normalerweise werden pro Äquivalent in dem Präkursor vorliegende Epoxy-Gruppe 0,5 ... 2 Äquivalente Säure oder Anhydrid verwendet. Mit den Anhydriden kann zusätzlich ein Beschleuniger im Bereich von 0,1 % ... 5 Gewichtsprozent der Präkursorzusammensetzung vorliegen, z.B. ein aromatisches tert.-Amin, wie beispielsweise Benzyldimethylamin.
Die benötigte Menge des Härtungsmittels hängt von der ausgewählten (b)(i)-Epoxyharz- und/oder (b)(ii)-epoxyfunktionellen, modifizierenden Komponente ab und wird in der Regel in einer solchen Menge bereitgestellt, daß es im wesentlichen eine vollständige Härtung innerhalb einer angestrebte Zeitdauer herbeiführen kann. Ein typischer Bindemittel-Präkursor umfaßt 1 % ... 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise 1 % ... 30 Gewichtsprozent (b)(iv)-Härtungsmittel (sofern verwendet) bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittel-Präkursors. Es wird davon ausgegangen, daß die Gebrauchseigenschaften des gehärteten Bindemittel-Präkursors stark von den relativen Anteilen des (b)(iv)-Härtungsmittels und des (b)(i)-Epoxyharzes und/oder (b)(ii)-epoxyfunktionellen, modifizierenden Komponente beeinflußt werden.
Die bevorzugten und am meisten bevorzugten Bereiche für die Komponenten der Präkursorzusammensetzung sind in der nachfolgenden Tabelle A in Gewichtsprozent angegeben, worin die Prozentanteile jeder Komponente auf das Gesamtgewicht der Präkursorzusammensetzung bezogen sind. Tabelle A
¹... Epoxyharz
² ... modifizierende Komponente mit mindestens einer anhängenden Epoxy-Gruppe
³ ... modifizierende Komponente mit mindestens einem Epoxyreaktionsfähigen Substituenten
&sup4; ... Härtungsmittel

Wahlweise Komponenten

Der Bindemittel-Präkursor umfaßt vorzugsweise ferner bis zu 30 Gewichtsprozent eines Schlagfestmachers. Der Bindemittel-Präkursor umfaßt normalerweise 2 % ... 30 Gewichts prozent eines Schlagfestmachers, sofern verwendet, und vorzugsweise 4 % ... 20 Gewichtsprozent und am meisten bevorzugt 5 % ... 15 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Präkursorzusammensetzung. Verwendbare Schlagfestmacher umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Elastopolymeren, elastomeren Oligomeren und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Beispiele für zusätzliche Schlagfestmacher umfassen solche, wie sie in der US-P-4 684 678 offenbart wurden. Beispiele für verwendbare Schlagfestmacher umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus carboxylierten Acrylnitril/Butadien-vulkanisierbaren Elastomer- Präkursoren, Isocyanat-funktionellen Polyethern und funktionellen Acrylkautschuk-Substanzen, einschließend acrylischen Kern/Mantel-Materialien und Kern/Mantel-Polymeren, wie beispielsweise Methacrylat/Butadien-Copolymere, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Der Bindemittel-Präkursor kann ebenfalls 0 % ... 30 Gewichtsprozent eines Lösemittels und normalerweise 0,1 % ... 30 Gewichtsprozent, sofern verwendet, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittelpräkursors umfassen, um die Viskosität des Bindemittel-Präkursors herabzusetzen und den Prozeß zu erleichtern. Beispiele für geeignete Lösemittel umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und organischen Lösemitteln, wie beispielsweise Estern (z.B. Ester von Carbonsäuren und C1...6-Alkoholen, wie beispielsweise Ethylacetat, Butyl acetat, Dichlorethan, usw.), ohne auf diese beschränkt zu sein.
Der Bindemittelpräkursor kann wahlweise ferner weitere Additive umfassen, die normalerweise in Schleifartikeln verwendet werden. Diese wahlweisen Additive umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Füllstoffen, Fasern, Gleitmitteln, Mahlhilfsmitteln, Benetzungsmitteln, Tensiden, Pigmenten, Farbstoffen, Kopplungsmittel, Weichmacher, thermoplastischen Substanzen, wie beispielsweise Polyetherimiden, Suspendiermitteln und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Die Mengen dieser Additive werden so ausgewählt, daß ein Schleifmittel mit den angestrebten Schleifeigenschaften erhalten wird. Vorzugsweise wird ein Füllstoff und/oder ein Mahlhilfsmittel dem Bindemittel-Präkursor zugesetzt. Die Füllstoffe und Mahlhilfsmittel sind beide normalerweise anorganische Partikel mit Partikelgößen im Bereich von 1 bis 50 Mikrometern. Die Füllstoffe können aus jedem beliebigen Füllstoff ausgewählt werden, der die Merkmale des gehärteten Präkursors nicht nachteilig beeinflußt. Beispiele für bevorzugte Füllstoffe umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Calciumcarbonat, Silica, Calciummetasilicat und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Beispiele von bevorzugten Mahlhilfsmitteln umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppen, bestehend aus Kryolith, Caliumtetrafluorborat und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Das Gewichtsverhältnis des Bindemittel-Präkursors zu dem vereinigten Gewicht des Füllstoffes und/oder Mahlhilfsmittels liegt im Bereich von 20 ... 80 Gewichtsteilen Bindemittel-Präkursor zu 80 ... 20 Gewichtsteilen des gesamten Füllstoffes und/oder Mahlhilfsmittels.
Während der Herstellung eines Schleifartikels wird der Bindemittel-Präkursor an einer Energiequelle exponiert, um die Polymerisation oder die Härtung des Bindemittel- Präkursors einzuleiten. Diese Energiequelle kann eine thermische Quelle sein, d.h. eine Wärmequelle oder Strahlungsquelle, z.B. Elektronenstrahlung, UV-Strahlung oder sichtbares Licht, Mikrowellenstrahlung. Thermische Energie wird als Energiequelle bevorzugt. Bei beschichteten Schleifartikeln und Vliesschleifartikeln ist die Härtungstemperatur auf diejenige Temperatur beschränkt, der der Träger oder das Vliessubstrat widerstehen kann. Wenn der Träger beispielsweise Polyester-Fasern enthält, wird die Härtungstemperatur auf weniger als etwa 200 ºC begrenzt. In ähnlicher Weise wird die Härtungstemperatur auf etwa 300 ºC begrenzt, wenn der Träger Aramid-Fasern enthält. Bei einem Metallträger kann die Härtungstemperatur etwa 250 ºC oder darüber betragen. Die Geschwindigkeit der Härtung mit einer beliebigen Energiequelle hängt von der Beschaffenheit der Zusammensetzung ab. Typische Härtungsbedingungen umfassen das Erhitzten des Bindemittel-Präkursors für 15 Minuten bis 4 Stunden bei 150 ºC ... 200 ºC.
Bei der Herstellung eines beschichteten Schleifprodukts kann der erfindungsgemäße Bindemittel-Präkursor entweder als eine Trägerappretur, als eine Imprägniermittelschicht, eine Vorleimungsschicht, eine Aufbauschicht, eine Leimungsschicht, eine Superleimungsschicht oder Kombinationen davon verwendet werden. Wenn der erfindungsgemäße, warmhärtende Bindemittel-Präkursor nicht in sämtlichen diesen Schichten eingesetzt wird, kann ein konventionelles Bindemittel eingesetzt werden. Beispiele für konventionelle Bindemittelharze umfassen solche, die ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Phenolharzen, Hamstoff-Formaldehyd-Harzen, Melamin-Formaldehyd-Harzen, Latices, Urethanharzen, Aminoplastharzen, Acrylatharzen, Epoxyharzen, Isocyanatharzen und Mischungen davon, ohne auf diese beschränkt zu sein. Der erfindungsgemäße Bindemittel-Präkursor kann auch mit solchen konventionellen Harzen compoundiert werden.
Bei der Herstellung eines Vliesschleifmittels werden die Schleifkörner zunächst in einem Aufbauschicht-Präkursor unter Erzeugung einer Schleifmittelaufschlämmung dispergiert Die Schleifmittelaufschlämmung wird durch Spritzen in ein offenporiges, volumiges Vliesstoffsubstrat mit Hilfe eines beliebigen konventionellen Beschichtungsverfahrens aufgespritzt. Danach wird der Aufbauschicht-Präkursor zur Erzeugung der Aufbauschicht polymerisiert. Vliesstoffschleifprodukte werden allgemein veranschaulicht in der US-P-2 958 593.
Das erfindungsgemäße Bindemittel kann auch in gebundenen Schleifprodukten verwendet werden. Das modifizierte, warmhärtende Bindemittel hat die Aufgabe, die Schleifkörner miteinander unter Bildung einer geformten Masse zu verbinden. Die geformte Masse hat vorzugsweise die Form einer Schleifscheibe. Gebundene Schleifprodukte werden normalerweise in einem Formgebungsprozeß hergestellt, wie er dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
Die US-A-07/845 016 (Klasse WO-A-9317831) unter der Bezeichnung "Abrasive Product Having A Binder Comprising A Maleimide Binder" offenbart flexible Schleifartikel, die unter trockenen und nassen Schleifbedingungen bei hohen Temperaturen ein verbessertes Leistungsvermögen haben und bei denen bei bestimmten Anwendungen, wie beispielsweise einer Imprägniermittelschicht in einem Schleifartikel, das Bindemittel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Die Erfindung in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung bezieht sich auf einen Schleifartikel, bei welchem entweder eine Aufbauschicht, eine Leimungsschicht, eine Superleimungsschicht, eine Imprägniermittelschicht, eine Vorleimungsschicht und/oder eine Trägerappretur ein Maleinimid- Bindemittel umfaßt.
Mit den folgenden, nichteinschränkenden Beispielen wird die Erfindung weiter veranschaulicht. Sämtliche in den Beispielen und der übrigen Beschreibung angegebenen Teile, Prozentangaben, Verhältnisse usw. sind, sofern nicht anders angegeben, auf Gewicht bezogen.
Es werden die folgenden Abkürzungen und Handelsbezeichnungen verwendet:
CMS ... Calciummetasilicat-Füllstoff, der Aminosilan als Haftmittel enthält (kommerziell verfügbar als Wollastokup -Füllstoff bei der Nyco Company);
CAO ... ein in den US-P-4 744 802 und 5 011 508 beschriebenes keramisches Aluminiumoxid-Schleifkorn, bestehend aus 93,5 % alpha-Aluminiumoxid, 4,5 Gewichtsprozent MgO und 2 % Eisenoxid;
CAO² ... ein in den US-P-5 011 508, 4 744 802 und 4 964 883 beschriebenes keramisches Aluminiumoxid-Schleifkorn, bestehend aus 99 % alpha-Aluminiumoxid und 1 % Eisenoxid;
ER1 ... ein Epoxid-Harz, kommerziell verfügbar bei der Dow Chemical Company unter dem Warenzeichen "DER 332";
PEI ... Polyetherimid, kommerziell verfügbar bei der General Electric unter dem Warenzeichen "Ultem 1000";
SOL ... ein organisches Lösemittel mit dem Warenzeichen "Aromatisches 10011"., kommerziell verfügbar bei der Worum Chemical Co., St. Paul, Minnesota;
HPT 1079 ... Fluoren-enthaltendes Epoxid-Harz, kommerziell verfügbar bei der Shell Chemical Company.
Modifizierende Komdonente A eine mit der Struktur VIII veranschaulichte, Fluoren-enthaltende, modifizierende Komponente.
Modifizierende Komdonente B eine mit der Struktur IX veranschaulichte, Fluoren-enthaltende, modifizierende Komponente.
Modifizierende Komdonente C eine mit der Struktur X veranschaulichte, Fluoren-enthaltende, modifizierende Komponente.
Die modifizierenden Komponenten A, B und C können nach dem in der US-P-4 684 678 offenbarten Verfahren hergestellt werden.

Herstellung der modifizierenden Komponente A

In ein 500 ml-Druckgefäß wurden die folgenden Bestandteile gegen:
18,0 g Fluorenon
107,0 g 2-Methylanilin
5,6 g Methansulfonsäure
Das Gefäß wurde verschlossen und für 24 Stunden auf 175 ºC erhitzt. Das in der Kondensationsreaktion gebildete Wasser wurde während der Reaktion in dem Gefäß zurückgehalten. Das Gefäß wurde gekühlt und sein Inhalt in 1 Liter Methanol gegossen, das 20 g Triethylamin enthielt. Das weiße kristalline Produkt wurde filtriert und mit Methanol solange gewaschen, bis der Ablauffarblos war. Es wurden 32 g bei 228 ºC ... 230 ºC-schmelzende Kristalle gewonnen und mit Hilfe der NMR- spektroskopischen Analyse als 9,9-Bis(3-methyl-4-aminophenyl)fluoren identifiziert.
Dieses Produkt wurde als modifizierende Komponente A bezeichnet.

Herstellung der modifizierenden Komponente B

In einen mit einer Dean-Stark-Falle und einer Vorrichtung zum Fluten mit Stickstoff ausgestatteten 500 ml- Dreihalskolben wurden gegeben:
22,5 g Fluorenon
94,0 g N-Methylanilin
18,0 g konzentrierte Salzsäure.
Es wurde ein Stickstoffstrom eingeführt und der Kolben und sein Inhalt auf 140 ºC erhitzt. Diese Bedingungen wurden für 8 Stunden aufrechterhalten und währenddessen das sich in der Dean-Stark-Falle ansammelnde Wasser und Kondensat entfernt.
Das Reaktionsgemisch wurde sodann auf 90 ºC gekühlt und in eine Lösung aus 19 g Triethylamin in 350 g Ethanol gegossen. Die erhaltene Lösung wurde auf 10 ºC gekühlt und bei dieser Temperatur für 16 Stunden gehalten. Die gebildeten weißen Kristalle wurden abfiltriert und mit kaltem Ethanol solange gewaschen, bis der Ablauffarblos war. Die erhaltenen weißen Kristalle wurden für 16 Stunden bei 100 ºC vakuumgetrocknet. Es wurden 35 g reinweiße und bei 200 ºC 201 ºC schmelzende Kristalle erhalten. Die Analyse mit Hilfe der NMR-Spektroskopie zeigte, daß es sich bei den Kristallen um Bis( 4-methylaminophenyl) fluoren handelte.

Herstellung der modifizierenden Komponente C

In ein 500 ml-Druckgefäß wurden die folgenden Bestandteile gegeben:
20,0 g Fluorenon
142,5 g 2-Chloranilin
5,3 g Methansulfonsäure
Das Gefäß wurde verschlossen und für 24 Stunden auf 175 ºC erhitzt. Das in der Kondensationsreaktion gebildete Wasser wurde in dem Gefäß während der Reaktion zurückgehalten. Das Gefäß wurde gekühlt und sein Inhalt in 1 Liter Methanol gegossen, das 20 g Triethylamin enthielt. Das weiße kristalline Produkt wurde filtriert und Methanol solange gewaschen, bis der Ablauffarblos war. Es wurden 37,6 g eines weißen Pulvers mit einem Schmelzpunkt bei 198 ºC 200 ºC erhalten. Die Analyse mit Hilfe der NMR-Spektroskopie zeigte, daß es sich bei den Kristallen um die Komponente C handelte.

Prozedur 1: Aufbau von beschichtetem Schleifmittel

Es wurde eine Aufbauschicht mit 48 % eines Resol- Phenolharzes und 52 % CMS hergestellt. Die Aufbauschicht wurde auf 84 % Feststoffe mit einem Lösemittelgemisch von 90:1 Wasser:Ethylenglykolmonobutyletheracetat verdünnt und auf die Vorderseite des Trägers mit einem Naßgewicht von 220 g/(m²) aufgetragen. In die Aufbauschicht wurden elektrostatisch 480 g/m²) CAO einer Körnung 50 eingetragen. Das resultierende Produkt wurden für 90 Minuten bei 90 ºC erhitzt. Danach wurde über der Schicht aus Schleifkörnern/Aufbauschicht mit einem Naßgewicht von 390 g/m² eine Leimungsschicht aufgebracht. Die Zubereitung der Leimungsschicht war die gleiche wie die der Aufbauschicht mit der Ausnahme, daß der prozentuale Feststoffgehalt 78 % betrug. Das resultierende Produkt wurde für 90 Minuten bei 90 ºC erhitzt, wonach eine Erhitzung bei 100 ºC für 10 Stunden folgte. Nach dem Curing wurde das beschichtete Schleifprodukt vor dem Testen flexiert.

Prozedur II: Aufbau von beschichtetem Schleifmittel

Es wurde eine Aufbauschicht hergestellt aus 33,1 % eines Bismaleinimid-Harzes (Compimidetm 796, kommerziell verfügbar bei der Shell Chemical Co., Houston Texas), 14,9 % eines Bismaleinimid-Härtungsmittels (Compimide 121, kommerzielle verfügbar bei der Shell Chemical Co., Houston, Texas) und 52 % CMS. Die Aufbauschicht wurde mit N-Methylpyrrolidon und 82 % Feststoffen verdünnt und auf die Vorderseite des Trägers mit einem Naßgewicht von 220 g/m² aufgetragen. In die Aufbauschicht wurden 480 g/m² CAO einer Körnung 50 elektrostatisch eingetragen. Das resultierende Produkt wurde für 1 Stunde bei 120 ºC, für eine 1 Stunde bei 140 ºC und für 2 Stunden bei 180 ºC erhitzt.
Sodann wurde über der Schicht aus Schleifkörnern/Aufbauschicht mit einem Naßgewicht von 390 g/m² eine Leimungsschicht aufgetragen. Die Zubereitung der Leimungsschicht war die gleiche wie die der Aufbauschicht mit der Ausnahme, daß die Leimungsschicht 78 % Feststoffe enthielt. Das resultierende Produkt wurde für 1 Stunde bei 120 ºC, für 1 Stunde bei 140 ºC, für 1 Stunde bei 190 ºC und sodann für 14 Stunden bei 220 ºC in einem Vakuumofen erhitzt. Nach dem Härten wurde das beschichtete Schleifprodukt vor dem Testen flexiert.

Prüfverfahren I

Das beschichtete Schleifmaterial wurde an dem Umfang einer Metallscheibe mit einem Durchmesser von 36 cm angebracht, die zur Erzeugung einer Umfangsgeschwindigkeit von 1.677 m/min rotierte. Die effektive Schnittfläche des Schleifsegmentes betrug 2,54 cm x 109 cm. Das Werkstück bestand aus drei identischen Stäben aus Stahl 1018 (unlegierter Kohlenstoffstahl mit 0,18 % Kohlenstoff) in einer Abmessung von 1,27 cm Breite, 36 cm Länge und 7,6 cm Höhe, die parallel zueinander angeordnet waren und einen Abstand von 1,27 cm hatten. Das Abtragen erfolgte an den drei Stahlstäben auf einer Fläche von 1,26 cm x 36 cm. Das Werkstück wurde auf einem Rütteltisch eingespannt, der mit 18 m/min traversierte. Am Ende jedes Tischhubes wurde die Metallscheibe um 1,27 cm senkrecht zur Pendelbewegung des Tisches bewegt. Diese Schrittschaltung der Scheibenposition wurde solange in der gleichen Richtung fortgesetzt, bis sich das Schleifmaterial bis über die Außenseite des Metallstabes bewegt hatte, zu welchem Zeitpunkt die Richtung umgekehrt wurde. Bei jedem Richtungswechsel dieser seitlichen Scheibenbewegung wurde die Scheibe um 45,7 Mikrometer abwärtsbewegt. Dieser Prozeß des Abtragens war ein konventionelles Oberflächenschleifen, bei dem das Werkstück bis unterhalb der rotierenden Kqntaktscheibe hin- und herbewegt wurde, wobei der Abwärtsvorschub am Ende des Vorschubtaktes erfolgte. Der Test-Endpunkt war erreicht, wenn das gesamte verwendbare Schleifkorn von der Oberfläche des beschichteten Schleifmittels abgenutzt worden war. Die in jedem Beispiel abgetragene Stahlmenge wurde in Gramm gemessen. Die in den Testtabellen angegebenen Stahlmengen repräsentieren einen Mittelwert von zwei oder mehreren Tests. Das Schleifen wurde unter Wasserflutung ausgeführt. Vor dem Testen wurden alle (Proben der) Beispiele für 16 Stunden in 98 ºC heißem Wasser getränkt.

Prüfverfahren II

Prüfverfahren II war im wesentlichen das gleiche wie Prüfverfahren I mit der Ausnahme, daß vor dem Testen kein Tränken in 98 ºC heißem Wasser erfolgte.

Prüfverfahren III

Prüfverfahren III war im wesentlichen das gleiche wie Prüfverfahren II mit der Ausnahme, daß der Abwärtsvorschub 61,0 Mikrometer betrug.

Vergleichsbeisdiele A und B. Beisdiele 1 und 2

Mit dieser Reihe von Beispiele wurden die verschiedenen Konstruktionen des beschichteten Schleifmittels, die das erfindungsgemäße, warmhärtende Bindemittel enthielten, mit denjenigen verglichen, die konventionelle Bindemittel enthielten. Die resultierenden, beschichteten Schleifmittel wurden nach dem Prüfverfahren I getestet und die Ergebnisse in Tabelle 1 zusammengestellt.

Vergleichsbeisdiel A

Das beschichtete Schleifmittel für das Vergleichsbeispiel A wurde nach der "Prozedur I: Aufbau des beschichteten Schleifmittels" hergestellt. In diesem Beispiel war der Träger ein mit Y-Schuß (285 g/m²) gewebter Träger aus Polyester mit einer Bindung "vier über eins". Der Träger wurde mit einem Latex-Phenol-Harz getränkt und dann in einen Ofen zum teilweisen Härten des Harzes gegeben. Danach wurde die Trägerappretur auf der Rückseite des Trägers aufgebracht und sodann erhitzt, um das Harz teilweise zu härten. Die Trägerappretur bestand aus einer Latex/Phenolharz/Calciumcarbonat-Lösung. Abschließend wurde auf die Vorderseite des Trägers ein Latex/Phenolharz aufgetragen und zum teilweisen Härten des Harzes erhitzt.
Der Träger wurde vollständig imprägniert und war fertig zur Aufnahme der Aufbauschicht.

Veraleichsbeisdiel B

Beschichtete Schleifmittel für Vergleichsbeispiel B wurde nach der "Prozedur I: Aufbau des beschichteten Schleifmittels" hergestellt. In diesem Beispiel war der Träger der gleiche wie in Vergleichsbeispiel A mit der Ausnahme, daß er eine zweite Trägerappretur enthielt, die über der ersten Trägerappretur aufgebracht worden war. Die zweite Trägerappretur bestand aus 60 % Bisphenol A auf der Grundlage von Epoxydharz (Epon 828, kommerziell verfügbar bei der Shell Chemical Co., Houston, Texas) und 40 % eines Polyamid-Härtungsmittels (Versamid 125, kommerziell verfügbar bei der Henkel Corp.). Die zweite Trägerappretur wurde mit SOL auf 50 % Feststoffe vor dem Auftrag gestreckt. Die zweite Trägerappretur wurde mit einem Flächengewicht von 78 g/m² aufgetragen und das Gewebe für 2 Stunden bei 90 ºC erhitzt, um das Epoxydharz zu härten.

Beispiel 1

Das beschichtete Schleifmittel für Beispiel 1 wurde nach der "Prozedur I: Aufbau des beschichteten Schleifmittels" hergestellt. In diesem Beispiel war der Gewebeträger Rohseide mit einer Bindung "zwei über eins" einer Aramid-Faser mit 1.000 Dinier in Kettrichtung und einem texturierten Polyestergarn mit 445 Denier in der Füllrichtung mit einer Fadenzahl von 38 x 27. Die Aramid-Faser wurde bei der Teijin Corporation unter dem Warenzeichen Technora erhalten. Es wurde eine Gewebebehandlungslösung zubereitet, die aus 35 g ER1, 65 g HPT 1079, 21,6 g modifizierende Kopponente A, 47,6 h modifizierende Komponente B, 5,1 g epoxyfunktionelles Siliconglykol (X2-8419, kommerzielle verfügbar bei Dow Corning) und 5,1 g pulverförmigen Siliconkautschuk (X5-8406, kommerziell verfügbar bei Dow Corning) bestand. Die vorgenannte Gewebebehandlungslösung wurde auf 79 % Feststoffe mit einer Mischung von 50:50 Butylacetat und Ethylenglykolmonobutyletheracetat verdünnt. Das Rohseidegewebe wurde mit der Gewebebehandlungslösung mit einem Naßgewicht von 220 g/m² imprägniert. Das resultierende Gewebe wurde für 20 Minuten mit zunehmender Temperatur von Raumtemperatur auf 150 ºC und danach für 20 Minuten bei 150 ºC erhitzt. Danach erhielt das Gewebe mit Hilfe einer Rakelbeschichtungsvorrichtung durch Aufbringen der Gewebebehandlungslösung über der Vorderseite des Gewebes eine Vorleimung mit einem Naßgewicht von 160 g/m². Das resultierende Gewebe wurde für 15 Minuten mit steigender Temperatur von Raumtemperatur auf 150 ºC und danach für 5 Minuten bei 150 ºC erhitzt. In einem zusätzlichen abschließenden Schritt erhielt das nach Prozedur I hergestellte beschichtete Schleifprodukt eine zusätzliche Warmhärtung bei 180 ºC für 1 Stunde.

Beispiel 2

Das beschichtete Schleifmittel von Beispiel 2 wurde nach der "Prozedur II: Aufbau des beschichteten Schleifmittels", jedoch unter Verwendung des Trägers von Beispiel 1, hergestellt. Tabelle 1
Die in Tabelle 1 enthaltenden Daten zeigen, daß das erfindungsgemäße, modifizierte Bindemittel über hervorragende wasserfeste Eigenschaften verfügt, wenn es in einem Träger einer beschichteten Schleifrnittels eingesetzt wird.

Vergleichsbeispiel A und Beisdiel 3

Diese Reihe von Beispielen zeigt die Verwendung eines gehärteten Epoxidharzes, modifiziert mit einer Fluorenenthaltenden, modifizierenden Komponente in der Aufbauschicht und der Leimungsschicht eines erfindungsgemäßen beschichteten Schleifartikels. Die beschichteten Schleifartikel von Vergleichsbeispiel A und Beispiel 3 wurden nach dem Prüfverfahren I getestet und die Testergebnisse in Tabelle 2 zusammengestellt.

Beispiel3

Der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 3 wurde nach der folgenden Prozedur hergestellt. Der Träger bestand aus einem Rohseidegewebe mit einer Bindung "zwei über eins" und einer Aramid-Faser in Kett- und Füllrichtung mit 20 Denier. Die Fadenzahl betrug 100 x 52. Dieser Träger wurde bei Teijin unter der Artikelnummer MS0221 erhalten. Es wurde eine Gewebebehandlungslösung zubereitet, die aus 25 % PEI und 75 % N-Methylpyrrolidon bestand. Das Rohseidegewebe wurde mit dieser Gewebebehandlungslösung mit einem Naßgewicht von 217 g/m² imprägniert und sodann für 2 Stunden bei 120 ºC erhitzt. Danach wurde das resultierende Gewebe mit der gleichen Gewebebehandlungslösung unter Verwendung einer Rakelbeschichtungsvorrichtung mit einem Naßgewicht von 140 g/m² mit einer Vorleimung versehen. Der Artikel wurde für 1 Stunde bei 120 ºC erhitzt, gefolgt von 2 Stunden bei 150 ºC. Die Aufbauschichten und Leimungsschichten wurden mit 48 % einer Harzzusammensetzung und 52 % CMS hergestellt. Die Harzzusammensetzung umfaßte 35 Teile ERL, 65 Teile HPT 1079, 21,6 Teile modifizierende Komponente A und 47,6 Teile modifizierende Komponente B. Die Aufbauschicht wurde auf 81 % Feststoffe mit Ethylenglykolmonobutyletheracetat als Streckmittel verdünnt. Die Aufbauschicht wurde auf den Träger mit einem Naßgewicht von 220 g/m² aufgetragen, gefolgt von 480 g/m² CAO einer Körnung 50, die elektrostatisch in die Aufbauschicht eingetragen wurden. Die resultierende Konstruktion wurde für 1 Stunde bei 100 ºC erhitzt, gefolgt von einer über 15 Minuten allmählichen Erhöhung der Temperatur auf 150 ºC und sodann für weitere 15 Minuten bei 150 ºC. Über die Schleifkörner wurde mit einem Naßgewicht von 370 g/m² eine Leimungsschicht aufgewalzt. Die Leimungsschicht war die gleiche wie die Aufbauschicht mit der Ausnahme von 78 % Feststoffen. Die resultierende Konstruktion wurde für 1 Stunden bei 120 ºC erhitzt, gefolgt von 1 Stunde bei 180 ºC. Tabelle 2
Die in Tabelle 2 enthaltenden Daten zeigen, daß das erfindungsgemäße, modifizierte Bindemittel in einer Aufbauschicht und einer Leirnungsschicht eines beschichteten Schleifartikels verwendbar ist.

Veraleichsbeispiel A und Beispiele 4 bis 6

Diese Reihe von Beispielen zeigt das überlegene Schleifverhalten der erfindungsgemäßen Schleifartikel. Die beschichteten Schleifartikel von Vergleichsbeispiel A und den Beispielen 4 bis 6 wurden nach dem Prüfverfahren I getestet und die Ergebnisse in Tabelle 3 zusammengestellt. Darüber hinaus wurden die beschichteten Schleifartikel von Vergleichsbeispiel A und den Beispielen 5 und 6 nach dem Prüfverfahren II getestet und die Ergebnisse in Tabelle 4 zusammengestellt.

Beispiel 4

Der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 4 wurde nach der folgenden Prozedur hergestellt. Der Träger bestand aus einem Rohseidegewebe mit einer Bindung "zwei über eins und einer Aramid-Faser in Kett- und Füllrichtung mit 20 Denier. Die Fadenzahl betrug 100 x 52. Dieser Träger wurde bei Teijin unter der Artikelnummer MS0221 erhalten. Es wurde eine Imprägnierschicht zubereitet, die aus 35,0 Teilen ER1, 65 Teilen HPT 1079, 57,3 Teilen PEI und 72,0 Teilen modifizierende Komponente A bestand. Die Imprägnierschicht wurde vor dem Beschichten auf 71 % Feststoffe mit Ethylenglykolmonobutyletheracetat als Lösemittel verdünnt. Das Rohseidegewebe wurde mit dieser Gewebebehandlungslösung auf eine Naßgewicht von 388 g/m² imprägniert und sodann für 30 Minuten bei 100 ºC, gefolgt von 5 Minuten bei 150 ºC erhitzt. Es wurde eine Trägerappretur zubereitet, die aus 25 % PEI und 75 % N-Methylpyrrolidon bestand. Das Gewebe wurde sodann mit der Trägerappretur auf ein Naßgewicht von 200 g/m² unter Verwendung einer Rakelbeschichtungsvorrichtung versehen. Das behandelte Gewebe wurde sodann für 40 Minuten bei 100 ºC, gefolgt von 20 Minuten bei 120 ºC und 5 Minuten bei 150 ºC erhitzt. Die übrigen Schritte beim Aufbau des beschichteten Schleifmittels waren die gleichen wie in Beispiel 3 mit der Ausnahme, daß das beschichtete Schleifmittel eine thermische Härtung der Leimung für 90 Minuten bei 88 ºC , gefolgt von 1 Stunde bei 100 ºC, 15 Minuten bei 150 ºC und 1 Stunde bei 180 ºC erhielt.

Beispiels

Der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 5 wurde nach der "Prozedur 1: Aufbau des beschichteten Schleifmittels" mit der Ausnahme hergestellt, daß eine andere thermische Härtung der Leimungsschicht eingesetzt wurde. Die thermische Härtung der Leimungsschicht erfolgte für 90 Minuten bei 88 ºC, gefolgt von 10 Stunden bei 100 ºC und 1 Stunde bei 180 ºC. Darüber hinaus war der Träger von Beispiel 5 der gleiche imprägnierte Träger, wie er in Beispiel 4 eingesetzt wurde.

Beispiel 6

Der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 6 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 mit der Ausnahme hergestellt, daß andere Aufbauschichten und Leimungsschichten eingesetzt wurden. Die Aufbauschicht bestand aus 48 % Harzlösung und 52 % CMS. Die Harzlösung bestand aus 57 Teilen Bismaleinimid-Harz (Matrimid 5292A, kommerziell verfügbar bei Ciba-Geigy) und 43 Teilen Diallylbisphenol A (Matrimid 52928, kommerziell verfügbar bei Ciba-Geigy). Die Aufbauschicht wurde auf 80 % Feststoffe mit N-Methylpyrrolidon als Streckmittel verdünnt. Die Aufbauschicht wurde auf den Träger mit einem Naßgewicht von etwa 220 g/m² aufgerakelt, gefolgt von 480 g/m² CAO einer Körnung 50, die elektrostatisch in die Aufbauschicht eingetragen wurde. Das resultierende Produkt wurde für 1 Stunde bei 100 ºC erhitzt, gefolgt von 15 Minuten bei 150 ºC und 30 Minuten bei 190 ºC. Danach wurde eine Leimungsschicht, die mit der Aufbauschicht mit der Ausnahme identisch war, daß sie über 76 % Feststoffe verfügte, über den Schleifkörnern mit einem Naßgewicht von 450 g/m² aufgewalzt. Das resultierende Produkt wurde für 1 Stunde bei 120 ºC erhitzt, gefolgt von 1 Stunde bei 150 ºC, 1 Stunde bei 190 ºC und 14 Stunden bei 220 ºC. Die thermische Härtung bei 220 ºC wurde unter einem Vakuum ausgeführt. Tabelle 3 Tabelle 4
Die in Tabelle 4 enthaltenden Daten demonstrieren, daß selbst bei Verwendung ohne irgendein Tränken in heißem Wasser die mit Fluoren-Epoxy behandelten Träger ein überlegenes Naßschleifen ermöglichen.

Beispiele 7 bis 9 und Vergleichsbeispiel C

Vergleichsbeispiel C

Das beschichtete Schleifmittel dieses Beispiels wurde in der gleichen weise wie das Vergleichsbeispiel A mit der Ausnahme hergestellt, daß Schleifkorn CAO² eingesetzt wurde.

Beispiel 7

Das beschichtete Schleifgewebe dieses Beispiels wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 3. Es wurde eine Imprägnierlösung zubereitet, die aus 35 Teilen ER1, 65 Teilen HPT 1079, 97,8 Teilen PEI und 81,7 Teilen modifizierende Komponente C bestand. Diese Imprägnierlösung wurde sodann auf 40 % Feststoffe mit 90:10 1,2-Dichlorethan:Butylacetat als Streckmittel verdünnt. Das Gewebe wurde mit dieser Lösung auf ein Naßgewicht von etwa 280 g/m² imprägniert. Sodann wurde das resultierende Gewebe für 30 Minuten bei 100 ºC erhitzt, gefolgt von 5 Minuten bei 150 ºC. Danach wurde das imprägnierte Gewebe mit einer Lösung, die aus 25 % Feststoffen PEI in N-Methylpyrrolidon als Streckmittel bestand, mit einer Trägerappretur versehen. Das Naßgewicht der Trägerappretur betrug 64 g/m². Die resultierende Konstruktion wurde für 40 Minuten bei 100 ºC und danach für 20 Minuten bei 120 ºC erhitzt. Die übrigen Schritte zur Erzeugung des beschichteten Schleifmittels waren die gleichen wie die in Vergleichsbeispiel C mit der Ausnahme, daß das beschichtete Schleifmittel eine zusätzliche thermische Härtung für 2 Stunden bei 180 ºC vor dem Testen erhielt.

Beispiel 8

Das beschichtete Schleifmittel für Beispiel 8 wurde nach der "Prozedur II: Aufbau des beschichteten Schleifmittels" mit der Ausnahme der folgenden Änderungen hergestellt. Das Schleifkorn war CAO². Der Träger für Beispiel 8 war der gleiche, wie er für Beispiel 7 beschrieben wurde.

Beisdielg

Das beschichtete Schleifmittel mit dem behandelten Träger für Beispiel 9 war das gleiche wie im Beispiel 7. Die Aufbauschicht, das Schleifkorn und die Leimungsschicht wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 mit der Ausnahme aufgetragen, daß das Schleifkorn CAO² war. Tabelle 5
Die in Tabelle 5 enthaltenden Daten zeigen, daß die Wasserfestigkeit der Harze noch bedeutender wird, wenn in dem beschichteten Schleifmittel ein Mineral höherer Leistung verwendet wird.

Claims

1. Schleifartikel, umfassend:

(a) eine Vielzahl von Schleifkörnern; sowie

(b) mindestens ein Bindemittel für die Schleifkörner,

worin das Bindemittel das gehärtete Produkt eines Präkursors umfaßt, welcher Präkursor eine der folgenden Kombinationen von Komponenten aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

(i),(iii) und (iv);

(i),(ii), (iii) und (iv);

(i),(ii) und (iii);

(i),(ii) und (iv);

(i) und (iii);

(ii),(iii) und (iv);

(ii) und (iii); sowie

(ii) und (iv);

worin sind:

Komponente (i) ein Epoxyharz ist;

Komponente (ii) eine modifizierende Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus modifizierenden Komponenten der allgemeinen Formel:

in welcher Formel sind:

X ein Epoxy-Gruppe

R umfaßt eine zweiwertige Gruppe. ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus polycyclischen Arylen, cyclischen Alkylen und polycyclischen Alkylen; sowie

R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf

die Polymerisation von Epoxid-Gruppe enthaltenden Verbindungen inert sind;

Komponente (iii) eine modifizierende Komponente, ausgewählt aus der Gruppe mit der allgemeinen Formel:

in welcher Formel sind:

X ein -YH;

Y unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -NH-, -CH&sub3;, -O-, -S- und -COO-;

R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf die Polymerisation von Epoxid-Gruppe enthaltenden Verbindungen weitgehend inert sind; sowie Komponente (iv) ein Härtungsmittel;

bei welchem Bindemittel das Epoxyharz von (i) so festgelegt ist, daß es nicht die modifizierende Komponente von (ii) einschließt, und wobei das Härtungsmittel von (iv) so festgelegt ist, daß es nicht die Komponente (iii) einschließt.

2. Schleifartikel nach Anspruch 1, bei welchem die modifizierende Komponente (ii) ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

worin X eine Epoxy-Gruppe ist und R¹ unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf die Polymerisation von Epoxid- Gruppe enthaltenden Verbindungen inert sind; und worin Q ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus CR³&sub2;, CO, S, SO, SO&sub2;, O und NR³; worin R³ unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus H und Alkyl-Gruppe mit 1...4 Kohlenstoffatomen.

3. Schleifartikel nach Anspruch 1, wobei die modifizierende Komponente (iii) ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus:

worin sind: X -YH; Y unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -NH-, -NCH&sub3;, -O-, -S- und -COO-; und R¹ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und anderen Gruppen, die in bezug auf die Polymerisation von Epoxid-Gruppe enthaltenden Verbindungen inert sind; und

Q ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus CR³&sub2;, CO, S, SO, SO&sub2;, O und NR³; worin R³ unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus H und Alkylgruppe mit 1...4 Kohlenstoffatomen.

4. Schleifartikel nach Anspruch 1, bei welchem der Bindemittel-Präkursor ferner 2 % ... 30 Gewichtsprozent eines Schlagfestrnachers bezogen auf das Gesamtgewicht der Präkursorzusammensetzung aufweist.

5. Schleifartikel nach Anspruch 1, bei welchem der Präkursor eine der folgenden Kombinationen der Komponenten aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

75 %...10 Gewichtsprozent (i), 75 %...10 Gewichtsprozent (ii), 10 %...50 Gewichtsprozent (iii), 1 %...20 Gewichtsprozent (iv);

75 %...10 Gewichtsprozent (i), 75 %...10 Gewichtsprozent (ii), 25 %...50 Gewichtsprozent (iii);

75 %...10 Gewichtsprozent (i), 75 %...10 Gewichtsprozent (ii), 1 %...20 Gewichtsprozent (iv),

85 %...50 Gewichtsprozent (i); 15 %...50 Gewichtsprozent (iii);

75 %... 50 Gewichtsprozent (ii), 25 %...50 Gewichtsprozent (iii), 1 %...20 Gewichtsprozent (iv);

75 %... 50 Gewichtsprozent (ii), 25 %...50 Gewichtsprozent (iii);

95 % ... 70 Gewichtsprozent (ii), 5 %...30 Gewichtsprozent (iv);

85 % ...50 Gewichtsprozent (i); 15 %...50 Gewichtsprozent (iii); 1 %...20 Gewichtsprozent (iv);

worin die Angaben in Gewichtsprozent für jede Kombination auf das Gesamtgewicht des Präkursors bezogen sind.

6. Schleifartikel nach Anspruch 1, bei welchem der Präkursor ferner ein warmhärtendes Harz umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus phenolischen Harzen, Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Melamin-Formaldehyd-Harzen, Latices, Urethan-Harzen, Aminoplast-Harzen, Acrylat-Harzen, Epoxy- Harzen, Isocyanat-Harzen und Mischungen davon.

7. Schleifartikel nach Anspruch 1, welcher Artikel ein Faservlies-Schleifartikel ist, der eine Vielzahl von Schleifkörnern aufweist, die mit Hilfe des Bindemittels in eine Vliesstoffbahn eingebunden sind.

8. Schleifartikel nach Anspruch 1, welcher Artikel ein gebundener Schleifartikel ist, der eine Vielzahl von Schleifkörnern aufweist, die mit Hilfe des Bindemittels miteinander unter Bildung einer geformten Masse gebunden sind.

9. Schleifartikel nach Anspruch 1, welcher Artikel ein beschichteter Schleifartikel ist, welcher aufweist:

(a) ein Substrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite;

(b) mindestens eine Schicht der Schleifkörner, die mit Hilfe einer Aufbauschicht an der Vorderseite des Substrats gebunden sind;

(c) wahlweise eine oder mehrere zusätzliche Schichten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Leimungsschicht, einer Superleimungsschicht, einer Imprägniermittelschicht, einer Vorleimungsschicht und einer Trägerappretur;

wobei mindestens eine der Aufbau-, Leimungs-, Superleimungs-, Imprägniermittel-, Vorleimungs- und einer Trägerappretur-Schichten das Bindemittel aufweist.

10. Beschichteter Schleifartikel nach Anspruch 9, bei welchem das Substrat einen Träger mit einer Aramidfaser umfaßt.