EP0798082A1

EP0798082A1 - Als Schleif- oder Poliermittel geeignete flächige Verbundmaterialien

Info

Publication number: EP0798082A1
Application number: EP97103708A
Authority: EP
Inventors: Günther Kuntz; Johann Voit; Barbara Zwisler; Helmut Stich
Original assignee: Emtec Magnetics GmbH
Current assignee: Emtec Magnetics GmbH
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1997-10-01
Also published as: DE19612771A1

Abstract

Flächige Verbundmaterialien I, erhältlich durch Beschichtung eines flächigen Trägermaterials II mit einer Dispersion III enthaltend ein Pigment IV, welches zu mindestens 50 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagnetisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm besteht, ein Bindemittel V und ein flüssiges Verdünnungsmittel VI. Derartige Verbundmaterialien können als Schleif- oder Poliermittel verwendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft flächige Verbundmaterialien I, erhältlich durch Beschichtung eines flächigen Trägermaterials II mit einer Dispersion III enthaltend ein Pigment IV, welches zu mindestens 50 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagnetisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm besteht, ein Bindemittel V und ein flüssiges Verdünnungsmittel VI.
Ferner betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung solcher Materialien sowie die Verwendung solcher Materialien als Schleif- und Poliermittel.
Schichtförmige Schleif- oder Poliermittel sind allgemein bekannt, beispielsweise aus Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5 Ed., Vol A1, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1985, Seite 1-16.
Zur Herstellung von Schleifmitteln wird bekanntermaßen, wie in Ullmann, a.a.O., Seite 13-14 beschrieben, auf ein Trägermaterial zunächst ein Bindemittelfilm aufgetragen. Auf diesen Film werden abrasive Pigmente, die zuvor mechanisch vereinzelt wurden, durch Schwerkraft oder elektrostatische Beschichtung aufgebracht, wobei die Pigmente zur Erzielung guter Schleif- oder Poliereigenschaften so ausgerichtet werden, daß die längere Achse der Pigmente senkrecht zum Trägermaterial und damit aus dem Bindemittelfilm heraus verläuft. Anschließend wird das Bindemittel bei erhöhter Temperatur getrocknet, ein zweiter Bindemittel aufgetragen, nochmals bei erhöhter Temperatur getrocknet und die Bindemittel ausgehärtet.
Derartige Schleif- oder Poliermittel weisen aber den Nachteil auf, daß sie nur nach einem aufwendigen Verfahren hergestellt werden können und insbesondere bei sehr feinteiligen Pigmenten trotzdem nicht zu befriedigenden Schleif- oder Polierergebnissen führen, da sich feinteilige Partikel nach dem beschriebenen Verfahren nicht ausreichend vereinzeln lassen und somit unerwünschte Pigment-Agglomerate in dem Schleif- oder Poliermittel auftreten. Zudem können feinteilige Pigmente auf dem Bindemittelfilm nicht befriedigend elektrostatisch ausgerichtet werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den genannten Nachteilen abzuhelfen.
Demgemäß wurden die eingangs definierten flächigen Verbundmaterialien I gefunden.
Als Trägerschicht II lassen sich die üblichen starren oder flexiblen Trägermaterialien, insbesondere Folien, verwenden, die eine für flächige Schleif- oder Poliermittel ausreichende mechanische und thermische Stabilität aufweisen, vorzugsweise aus Polyester wie Polyethylennaphthalat, Polyarylate und insbesondere Polyethylenterephthalat, aus Polycarbonat, aus Polyamiden, aus Aramiden sowie Mischungen solcher Verbindungen oder aus Papier. Diese Folien können Fasern, beispielsweise Naturfasern wie Baumwollfasern oder synthetische Fasern wie Polyesterfasern enthalten. Ein Material I kann eine Trägerschichten II aus mehreren Trägermaterialschichten oder vorzugsweise einer Trägermaterialschicht enthalten. Die Stärke einer Trägerschicht II sollte im allgemeinen 1 bis 1000 µm, insbesondere 4 bis 200 µm betragen.
Die Trägerschicht II kann vorteilhaft auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III abgewandten oder zugewandten Seite oder beiden Seiten zur Beeinflussung der mechanischen, thermischen oder anwendungstechnischen Eigenschaften, wie zur Einstellung einer gewünschten Topographie des Trägermaterial, beispielsweise statistische Rauhigkeit oder statistische oder regelmäßige Muster, wie Wellen oder punktförmige Erhebungen auf der Oberfläche, insbesondere auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III zugewandten Seite, aufweisen oder zur Einstellung einer gewünschten Topographie in an sich bekannter Weise, wie durch Drucken, beispielsweise Tiefdruck, Rasterwalzen, Bestrahlung beispielsweise mit Laserstrahlung oder Elektronenstrahlen oder Koronaententladung oberflächenbehandelt oder beschichtet sein. Die für den jeweiligen Anwendungszweck vorteilhafte Topographie und ein zur Einstellung dieser Topographie vorteilhaftes Verfahren können durch einige einfache Vorversuche leicht ermittelt werden.
Die Pigmente IV sollen zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-%, insbesondere 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 100 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagnetisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5, vorzugsweise mindestens 7 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm bestehen.
Als unmagnetische und unmagnetisierbare Pigmente kommen natürlich vorkommende und synthetische Feststoffe in Betracht, beispielsweise Quarz, Granat wie Almandit, Korund, Diamant, Spinell (Magnesiumaluminat), Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, kubisches Bornitrid, Chrom-III-oxid sowie Mischungen solcher Feststoffe.
Die Pigmente IV können bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-% bezogen auf Pigment IV ein magnetisches oder magnetisierbares Pigment, wie CrO2, -Fe2O3 oder -Fe3O4 sowie Mischungen solcher Pigmente enthalten.
Als Bindemittel V kommen bekanntermaßen Polyurethane, Polyester, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyamid, Vinylpolymere wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat oder Polyacrylnitril, cellulosehaltige Bindemittel wie Celluloseester, insbesondere Cellulosenitrate, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetopropionat oder Celluloseacetobutyrat, Phenoxyharze, Epoxyharze oder Block- oder Copolymerisate sowie Mischungen solcher Verbindungen in Betracht.
Zur Herstellung einer Dispersion III mischt man ein Pigment IV und ein Bindemittel V gegebenenfalls mit weiteren Zusatzstoffen wie Dispergierhilfsmitteln mit einem flüssigen Verdünnungsmittel VI. Die Pigmente IV können anschließend in der Mischung in an sich bekannten Apparaturen, wie Kugelmühlen, vorteilhaft vereinzelt werden.
Als Dispergiermittel können in üblicher Weise kationische, nichtionische oder vorzugsweise anionische Tenside verwendet werden, wie Carboxylate, Sulfonate oder Phosphonate von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Alkyl- oder Arylverbindungen.
Als flüssige Verdünnungsmittel VI können Ether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, Ketone wie Methylethylketon oder Cyclohexanon, Ester wie Ethylacetat oder Kohlenwasserstoffe wie Alkane oder Aromaten oder Mischungen solcher flüssigen Verdünnungsmittel eingesetzt werden.
Zur Herstellung von Verbundmaterialien I kann man eine Dispersion III auf ein Trägermaterial II in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Sprühen, Bedrucken oder Gießen, auf. Anschließend kann die weitere Verarbeitung wie üblich erfolgen, z.B. Entfernen des flüssigen Verdünnungsmittels VI und, falls erforderlich, Aushärten des Bindemittels V.
Die Verbundmaterialien I können eine oder mehrere gleiche oder unterschiedliche, ein Pigment IV und ein Bindemittel V enthaltende Schichten enthalten, wobei im Falle mehrerer Schichten die folgende Schicht nach der Trocknung oder ohne Trocknung der vorangegangenen Schicht aufgetragen werden kann.
Die Verbundmaterialien I können vorteilhaft auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III abgewandten oder zugewandten Seite oder beiden Seiten zur Beeinflussung der mechanischen, thermischen oder anwendungstechnischen Eigenschaften, statistische Unebenheiten oder statistische oder regelmäßige Muster, wie Wellen oder punktförmige Erhebungen auf der Oberfläche, insbesondere auf der einer Beschichtung mit einer Dispersion III zugewandten Seite, aufweisen.
Die Einstellung der Topographie der Verbundmaterialien I kann dabei durch die Topographie der Trägerschicht II, durch die Methode der Auftragung einer Dispersion III oder die weitere Verarbeitung nach der Beschichtung oder eine Kombination solcher Maßnahmen erfolgen.
Die für den jeweiligen Anwendungszweck vorteilhafte Topographie und eine zur Einstellung dieser Topographie vorteilhafte Methode können durch einige einfache Vorversuche leicht ermittelt werden.

Claims

Flächige Verbundmaterialien I, erhältlich durch Beschichtung eines flächigen Trägermaterials II mit einer Dispersion III enthaltend ein Pigment IV, welches zu mindestens 50 Gew.-% bezogen auf Pigment IV aus einem unmagnetischen und unmagnetisierbaren Pigment mit einer Mohs-Härte von mindestens 5 und einer durchschnittlichen mittleren Partikelgröße von 0,1 bis 2 µm besteht, ein Bindemittel V und ein flüssiges Verdünnungsmittel VI.
Verfahren zur Herstellung von Materialien I gemäß den Verfahrensbedingungen von Anspruch 1.
Verwendung von Materialien I gemäß Anspruch 1 zum Schleifen oder Polieren von Oberflächen.