JP2001062961A - 表面被覆された硬質材料、その製造方法及びその使用 - Google Patents
表面被覆された硬質材料、その製造方法及びその使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面を改良した硬質粒子を提供する。
【解決手段】 表面にポリシロキサン被覆を有する硬度
（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａの表面被覆された硬質材料。
（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａの表面被覆された硬質材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、包括的に特許請求
の範囲１に記載の表面被覆された硬質（機械的抵抗性）
材料（ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏａｔｅｄ ｈａｒｄ［ｍｅ
ｃｈａｎｉｃａｌｌｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ］ ｍａｔ
ｅｒｉａｌ）、特許請求の範囲２に記載のこれの製造方
法及び特許請求の範囲３及び４に記載のその使用に関す
る。
の範囲１に記載の表面被覆された硬質（機械的抵抗性）
材料（ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏａｔｅｄ ｈａｒｄ［ｍｅ
ｃｈａｎｉｃａｌｌｙ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ］ ｍａｔ
ｅｒｉａｌ）、特許請求の範囲２に記載のこれの製造方
法及び特許請求の範囲３及び４に記載のその使用に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】床仕上
げラミネート（ｆｌｏｏｒｉｎｇ ｌａｍｉｎａｔｅ
ｓ）、真性の木材ラミネート（ｇｅｎｕｉｎｅ ｗｏｏ
ｄ ｌａｍｉｎａｔｅｓ）、寄せ木張り（ｐａｒｑｕｅ
ｔ）、家具、又は木材又はプラスチックパネルに適用さ
れるラッカー（ｌａｃｑｕｅｒ）の被覆（ｃｏａｔｓ）
は一般に、それらを耐摩耗性とするためにそれらに樹脂
を加えられることができることは知られている。これが
なされる場合には、フェノール、メラミン、アルデヒ
ド、ホルムアルデヒド、尿素、エポキシ、ポリエステル
及び／又はポリウレタン樹脂をベースとするラッカー系
が使用される。好ましいラッカー系はメラミン樹脂であ
る。その硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）、透明性、不活性、
及び入手可能性の故に、溶融コランダム（ｆｕｓｅｄ
ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、焼結コランダム（ｓｉｎｔｅｒｅ
ｄ ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、単結晶（ｍｏｎｏｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｎｅ）コランダム、及び／又はか焼アルミナ
（ｃａｌｃｉｎｅｄ ａｌｕｍｕｎａ）又は焼結アルミ
ナ（ｓｉｎｔｅｒｅｄ ａｌｕｍｉｎａ）、例えば板状
アルミナ（ｐｌａｔｅ−ｌｉｋｅ ａｌｕｍｉｎａ）、
の形態にある酸化アルミニウム又はアルミナ製品は、被
覆の耐摩耗性（ｗｅａｒ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を増
加させるのに好ましい。
げラミネート（ｆｌｏｏｒｉｎｇ ｌａｍｉｎａｔｅ
ｓ）、真性の木材ラミネート（ｇｅｎｕｉｎｅ ｗｏｏ
ｄ ｌａｍｉｎａｔｅｓ）、寄せ木張り（ｐａｒｑｕｅ
ｔ）、家具、又は木材又はプラスチックパネルに適用さ
れるラッカー（ｌａｃｑｕｅｒ）の被覆（ｃｏａｔｓ）
は一般に、それらを耐摩耗性とするためにそれらに樹脂
を加えられることができることは知られている。これが
なされる場合には、フェノール、メラミン、アルデヒ
ド、ホルムアルデヒド、尿素、エポキシ、ポリエステル
及び／又はポリウレタン樹脂をベースとするラッカー系
が使用される。好ましいラッカー系はメラミン樹脂であ
る。その硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）、透明性、不活性、
及び入手可能性の故に、溶融コランダム（ｆｕｓｅｄ
ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、焼結コランダム（ｓｉｎｔｅｒｅ
ｄ ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、単結晶（ｍｏｎｏｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｎｅ）コランダム、及び／又はか焼アルミナ
（ｃａｌｃｉｎｅｄ ａｌｕｍｕｎａ）又は焼結アルミ
ナ（ｓｉｎｔｅｒｅｄ ａｌｕｍｉｎａ）、例えば板状
アルミナ（ｐｌａｔｅ−ｌｉｋｅ ａｌｕｍｉｎａ）、
の形態にある酸化アルミニウム又はアルミナ製品は、被
覆の耐摩耗性（ｗｅａｒ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を増
加させるのに好ましい。
【０００３】ヨーロッパ特許公開公報第０７３２４４９
号（ＥＰ０７３２４４９Ａ１）は、製造プロセス中に使
用される樹脂含浸紙（ｒｅｓｉｎ−ｉｍｐｒｅｇｎａｔ
ｅｄｐａｐｅｒ）の表面を、メラミン樹脂、セルロース
繊維、硬質材料としてのコランダム、添加剤及び水から
成る混合物で被覆しそして乾燥して特定の残留水分含有
率とすることにより耐摩耗性ラミネートを製造する方法
を開示している。樹脂含浸紙は通常の方法でラミネート
内で加工される。ラミネートがプレスされそしてメラミ
ン樹脂が硬化された後、コランダムは樹脂層に堅く結合
し、樹脂層の耐摩耗性はコランダムの硬度のため著しく
増加する。ドイツ特許公開公報第１９５２９９８７号
（ＤＥ１９５２９９８７Ａ１）は、摩耗減少材（ｗｅａ
ｒ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）を固体担体
の表面に直接まき散らし（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ）、次い
で合成樹脂ラッカー（アクリレート樹脂、ポリエステル
樹脂又はポリウレタン樹脂ラッカー）で被覆するか又は
摩耗減少剤を既にラッカーにより被覆されている該担体
の表面にまき散らすことにより、固体担体上に高度に耐
摩耗性のラッカー被覆を製造する方法を開示している。
一般に、これがなされるとき、樹脂の摩耗減少効果は、
粒度（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）が増加するにつれて増加
しそしてラッカー被覆が充填される程度が増加するにつ
れて増加する。使用することができる最大粒度、これは
同時に最適寸法である、はラッカー被覆の厚さにより決
定される。しかしながら、最適充填度は可能な最大に対
応しないで、ラッカー被覆の最も高い可能な透明度に対
する同時の要求により制限される。その後のプレッシン
グ及びラッカーの硬化は既知の技術を使用することによ
り達成される。特にラミネートに利用可能な１つの追加
の態様は、適当な樹脂が編入されている（ｉｎｃｏｒｐ
ｏｒａｔｅｄ）透明な上ばり用紙（ｏｖｅｒｌａｙ ｐ
ａｐｅｒ）にラッカーを含浸させ、次いで装飾層にプレ
スしそして硬化させることである。摩耗減少剤としてコ
ランダムを使用するのが好ましい。出発材料−アルミナ
又はボーキサイト−を約２０００℃で熔融することによ
り、合成コランダムはアーク炉において通常製造され
る。この方法では、製品は重さ数トンのの大きなブロッ
クの形態にあり、そして冷却後これらは破砕され、次い
で粒状材料に加工される。大抵の様々な銘柄及び数ミリ
メートルから数マイクロメートルの範囲の粒度において
入手可能な粒状コランダム（ｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒ
ｕｎｄｕｍ）の典型的な使用分野は、研削剤（ｇｒｉｎ
ｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ）及び耐火物としてである。コラ
ンダムが粉砕されと、その脆性破壊挙動の故に、これは
多くの刃状転位（ｅｄｇｅ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ
ｓ）、微小縁（ｍｉｃｒｏ−ｅｄｇｅｓ）、溝（ｇｒｏ
ｏｖｉｎｇ）及びき裂（ｃｒａｃｋｓ）を有する顕著に
裂け目のある（ｆｉｓｓｕｒｅｄ）表面をもたらす。追
加の細孔を有する同様な粒子表面（ｇｒａｉｎ ｓｕｒ
ｆａｃｅｓ）が、焼結又はか焼されたアルミナにおいて
も、特にそれらが前もって粉砕プロセスに付されている
場合に、見られる。この種の粒子表面は低粘度の液体に
関して高度の毛細管作用（ｃａｐｉｌｌａｒｉｔｙ）を
示す。このような粒子特性は酸化アルミニウムを処理し
て耐摩耗性被覆を形成する場合には不利であることが見
いだされた。
号（ＥＰ０７３２４４９Ａ１）は、製造プロセス中に使
用される樹脂含浸紙（ｒｅｓｉｎ−ｉｍｐｒｅｇｎａｔ
ｅｄｐａｐｅｒ）の表面を、メラミン樹脂、セルロース
繊維、硬質材料としてのコランダム、添加剤及び水から
成る混合物で被覆しそして乾燥して特定の残留水分含有
率とすることにより耐摩耗性ラミネートを製造する方法
を開示している。樹脂含浸紙は通常の方法でラミネート
内で加工される。ラミネートがプレスされそしてメラミ
ン樹脂が硬化された後、コランダムは樹脂層に堅く結合
し、樹脂層の耐摩耗性はコランダムの硬度のため著しく
増加する。ドイツ特許公開公報第１９５２９９８７号
（ＤＥ１９５２９９８７Ａ１）は、摩耗減少材（ｗｅａ
ｒ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）を固体担体
の表面に直接まき散らし（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ）、次い
で合成樹脂ラッカー（アクリレート樹脂、ポリエステル
樹脂又はポリウレタン樹脂ラッカー）で被覆するか又は
摩耗減少剤を既にラッカーにより被覆されている該担体
の表面にまき散らすことにより、固体担体上に高度に耐
摩耗性のラッカー被覆を製造する方法を開示している。
一般に、これがなされるとき、樹脂の摩耗減少効果は、
粒度（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）が増加するにつれて増加
しそしてラッカー被覆が充填される程度が増加するにつ
れて増加する。使用することができる最大粒度、これは
同時に最適寸法である、はラッカー被覆の厚さにより決
定される。しかしながら、最適充填度は可能な最大に対
応しないで、ラッカー被覆の最も高い可能な透明度に対
する同時の要求により制限される。その後のプレッシン
グ及びラッカーの硬化は既知の技術を使用することによ
り達成される。特にラミネートに利用可能な１つの追加
の態様は、適当な樹脂が編入されている（ｉｎｃｏｒｐ
ｏｒａｔｅｄ）透明な上ばり用紙（ｏｖｅｒｌａｙ ｐ
ａｐｅｒ）にラッカーを含浸させ、次いで装飾層にプレ
スしそして硬化させることである。摩耗減少剤としてコ
ランダムを使用するのが好ましい。出発材料−アルミナ
又はボーキサイト−を約２０００℃で熔融することによ
り、合成コランダムはアーク炉において通常製造され
る。この方法では、製品は重さ数トンのの大きなブロッ
クの形態にあり、そして冷却後これらは破砕され、次い
で粒状材料に加工される。大抵の様々な銘柄及び数ミリ
メートルから数マイクロメートルの範囲の粒度において
入手可能な粒状コランダム（ｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒ
ｕｎｄｕｍ）の典型的な使用分野は、研削剤（ｇｒｉｎ
ｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ）及び耐火物としてである。コラ
ンダムが粉砕されと、その脆性破壊挙動の故に、これは
多くの刃状転位（ｅｄｇｅ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ
ｓ）、微小縁（ｍｉｃｒｏ−ｅｄｇｅｓ）、溝（ｇｒｏ
ｏｖｉｎｇ）及びき裂（ｃｒａｃｋｓ）を有する顕著に
裂け目のある（ｆｉｓｓｕｒｅｄ）表面をもたらす。追
加の細孔を有する同様な粒子表面（ｇｒａｉｎ ｓｕｒ
ｆａｃｅｓ）が、焼結又はか焼されたアルミナにおいて
も、特にそれらが前もって粉砕プロセスに付されている
場合に、見られる。この種の粒子表面は低粘度の液体に
関して高度の毛細管作用（ｃａｐｉｌｌａｒｉｔｙ）を
示す。このような粒子特性は酸化アルミニウムを処理し
て耐摩耗性被覆を形成する場合には不利であることが見
いだされた。
【０００４】最近の技術水準に従えば、今日、耐摩耗性
ラッカー被覆は、硬質粒状材料（ｈａｒｄ ｇｒａｎｕ
ｌａｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）が既に混合されている摩耗
減少ラッカーの一回の塗布、その後の乾燥及びプレッシ
ングにより製造される。これがなされると、硬質材料の
粒子は、部分的には、直接保護被覆の表面にあり、その
結果例えば高いレベルのクリープ現象（ｃｒｅｅｐａｇ
ｅ）を有する染料又は他の着色した液体は、これらの硬
質材料粒子の微小毛細管（ｍｉｃｒｏ−ｃａｐｉｌｌａ
ｒｉｅｓ）中に非可逆的に浸透し、それによりラミネー
ト又はラッカー表面から除去されることができないパッ
チ（ｐａｔｃｈｅｓ）を生じる。粒状材料表面の全体を
覆う低粘度ラッカー系を使用することによりこの効果を
回避するためになされた試みは不成功であった。何故な
らばラッカー被覆の所望の厚さを達成するためには最小
の程度の粘度が必要であるからである。
ラッカー被覆は、硬質粒状材料（ｈａｒｄ ｇｒａｎｕ
ｌａｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）が既に混合されている摩耗
減少ラッカーの一回の塗布、その後の乾燥及びプレッシ
ングにより製造される。これがなされると、硬質材料の
粒子は、部分的には、直接保護被覆の表面にあり、その
結果例えば高いレベルのクリープ現象（ｃｒｅｅｐａｇ
ｅ）を有する染料又は他の着色した液体は、これらの硬
質材料粒子の微小毛細管（ｍｉｃｒｏ−ｃａｐｉｌｌａ
ｒｉｅｓ）中に非可逆的に浸透し、それによりラミネー
ト又はラッカー表面から除去されることができないパッ
チ（ｐａｔｃｈｅｓ）を生じる。粒状材料表面の全体を
覆う低粘度ラッカー系を使用することによりこの効果を
回避するためになされた試みは不成功であった。何故な
らばラッカー被覆の所望の厚さを達成するためには最小
の程度の粘度が必要であるからである。
【０００５】ラッカーで完全に湿潤されることができな
い硬質粒状材料の顕著に裂け目のある表面の更なる欠点
は、上記した微小縁、き裂及び刃状転位で光が拡散散乱
させられ（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｄｉｆｆｕｓｅｌ
ｙ）、その結果酸化アルミニウムを充填されているラッ
カー被覆の透明性が低下するということである。しかし
ながら、高度の透明性は、視覚効果が主要な役割を演じ
る用途にしばしば使用されるこれらの被覆に対する最も
重要な基準の１つである。これに加えて、小さな気泡が
これらの微小縁及びき裂に蓄積することがあり、これが
光の追加の拡散散乱を引き起こして、透明性が更に一層
低下するいう結果となる。
い硬質粒状材料の顕著に裂け目のある表面の更なる欠点
は、上記した微小縁、き裂及び刃状転位で光が拡散散乱
させられ（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｄｉｆｆｕｓｅｌ
ｙ）、その結果酸化アルミニウムを充填されているラッ
カー被覆の透明性が低下するということである。しかし
ながら、高度の透明性は、視覚効果が主要な役割を演じ
る用途にしばしば使用されるこれらの被覆に対する最も
重要な基準の１つである。これに加えて、小さな気泡が
これらの微小縁及びき裂に蓄積することがあり、これが
光の追加の拡散散乱を引き起こして、透明性が更に一層
低下するいう結果となる。
【０００６】かくして、本発明の目的は、上記した欠点
のない粒状硬質材料を提供することである。
のない粒状硬質材料を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は特許請求の範
囲１に記載の特徴を有する硬質材料、特許請求の範囲２
に記載の製造方法及び特許請求の範囲３及び４に記載の
この材料の使用により達成された。
囲１に記載の特徴を有する硬質材料、特許請求の範囲２
に記載の製造方法及び特許請求の範囲３及び４に記載の
この材料の使用により達成された。
【０００８】本発明の有利な態様は本発明の主なる特徴
及び態様のところに記載されている。
及び態様のところに記載されている。
【０００９】これは硬度（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａを有
する硬質材料であって、その表面がポリシロキサン被覆
により覆われている硬質材料により具体的に実現され
る。
する硬質材料であって、その表面がポリシロキサン被覆
により覆われている硬質材料により具体的に実現され
る。
【００１０】硬質材料の処理は、下記式
【００１１】
【化１】
【００１２】式中、Ｒ基は各場合に水素、アルキル及び
／又はフェニル基であることができ、そしてｎは１〜１
００の整数を表す、のポリシロキサン溶液により達成す
るのが好ましい。特に良好な結果は有機Ｒ基がメチル基
である場合に達成される。
／又はフェニル基であることができ、そしてｎは１〜１
００の整数を表す、のポリシロキサン溶液により達成す
るのが好ましい。特に良好な結果は有機Ｒ基がメチル基
である場合に達成される。
【００１３】硬質材料の粒子による表面処理又は被覆は
相当な期間知られてきておりそして最も多くの様々な目
的に使用される。例えば、ヨーロッパ特許第０３８７７
４８号はコランダム及び／又は炭化ケイ素をベースとす
る疎水性に被覆された研削粒子（ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｇ
ｒａｉｎ）であって、その表面が高度に分散した疎水性
酸化ケイ素により処理されて、粒子が合成樹脂に結合し
ている強度が改良されている研削粒子を記載している。
同様に、ヨーロッパ特許第３０４４１６号に従えは、プ
ラスチック樹脂系における研削粒子の接合の改良は吸湿
性及び／又は疎水性物質による表面処理により達成され
る。更に、この処理は、この方法で処理された粒状材料
が静電界中でよりよく分散するという追加の効果を伴
う。
相当な期間知られてきておりそして最も多くの様々な目
的に使用される。例えば、ヨーロッパ特許第０３８７７
４８号はコランダム及び／又は炭化ケイ素をベースとす
る疎水性に被覆された研削粒子（ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｇ
ｒａｉｎ）であって、その表面が高度に分散した疎水性
酸化ケイ素により処理されて、粒子が合成樹脂に結合し
ている強度が改良されている研削粒子を記載している。
同様に、ヨーロッパ特許第３０４４１６号に従えは、プ
ラスチック樹脂系における研削粒子の接合の改良は吸湿
性及び／又は疎水性物質による表面処理により達成され
る。更に、この処理は、この方法で処理された粒状材料
が静電界中でよりよく分散するという追加の効果を伴
う。
【００１４】粒子の表面積を増加させるために結合剤及
び顔料で粒子を被覆し、それにより研削剤が製造される
とき粒子を結合させる方法を再び高めることも普通であ
る。この被覆は粒状材料の分散性を同時に改良する効果
も有する。しかしながら、上記処理のどれも酸化アルミ
ニウムがラッカー被覆又はラミネートに使用されるとき
酸化アルミニウムの欠点を（低粘度液体に対して高度の
毛細管作用及び光の拡散分散）を補償することはできな
い。
び顔料で粒子を被覆し、それにより研削剤が製造される
とき粒子を結合させる方法を再び高めることも普通であ
る。この被覆は粒状材料の分散性を同時に改良する効果
も有する。しかしながら、上記処理のどれも酸化アルミ
ニウムがラッカー被覆又はラミネートに使用されるとき
酸化アルミニウムの欠点を（低粘度液体に対して高度の
毛細管作用及び光の拡散分散）を補償することはできな
い。
【００１５】他方、酸化アルミニウムをベースとする硬
質粒状材料をポリシロキサン又は対応するエマルジョン
又は溶液と混合物すると、ポリシロキサンの顕著なクリ
ープ挙動（ｃｒｅｅｐ ｂｅｈａｖｉｏｒ）のため、微
小縁、き裂、溝及び刃状転位が覆われるか又は充填され
て、低粘度液体が粒中にもはや浸透できなくなりそして
き裂又は縁における光のいかなる拡散分散ももはやない
場合に、個々の粒子の表面の完全な被覆が達成される。
質粒状材料をポリシロキサン又は対応するエマルジョン
又は溶液と混合物すると、ポリシロキサンの顕著なクリ
ープ挙動（ｃｒｅｅｐ ｂｅｈａｖｉｏｒ）のため、微
小縁、き裂、溝及び刃状転位が覆われるか又は充填され
て、低粘度液体が粒中にもはや浸透できなくなりそして
き裂又は縁における光のいかなる拡散分散ももはやない
場合に、個々の粒子の表面の完全な被覆が達成される。
【００１６】酸化アルミニウムをベースとする硬質材料
は電気的に溶融された（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｍｅｌｔｅ
ｄ）コランダム、単結晶コランダム、焼結コランダム、
板状アルミナ（ｔａｂｕｌａｒ ａｌｕｍｉｎａ）、か
焼又は焼結アルミナ製品、例えば板状アルミナ（ｐｌａ
ｔｅ−ｆｏｒｍ ａｌｕｍｉｎａ）又はこれらの混合物
であることができる。使用されるべき硬質材料の粒子の
寸法に関する制限はない。要求及び用途に依存して、ミ
クロ粒状材料及びマクロ粒状材料の両方を本発明に従っ
て処理することができる。しかしながら、摩耗に対する
十分な保護を与えるためには、硬質粒子の硬度は１０Ｇ
Ｐａ、好ましくは１５ＧＰａの最小値を有するべきであ
る。処理自体は適当なポリシロキサン溶液又はエマルジ
ョンを噴霧すること又は硬質材料を適当なミキサー（タ
ンブリングミキサー、回転ミキサー、互い違いの邪魔板
付きドラムミキサー（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ−ｂａｆｆｌ
ｅｄｒｕｍ ｍｉｘｅｒｓ）及び／又は強力ミキサー
（ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｍｉｘｅｒｓ））中でポリシロ
キサン溶液又はエマルジョンと混合することにより既知
の方法で行われる。出発粒状材料の水分含有率に依存し
て、細孔及びき裂を含む表面に付着しているいかなる水
分も除去するために、被覆プロセスの直前に１００℃〜
６００℃の温度範囲で材料を熱処理に付すのが有利であ
ることが見いだされた。ポリシロキサン溶液の量及び濃
度は、各個々の粒子の全部の表面がそれが処理されると
覆われるように選ばれなければならない。処理されるべ
き材料の粒度が微細であればある程、使用されなければ
ならないポリシロキサンの量はより大きいであろう。経
済性の理由で、できるだけ薄い完全な被覆を適用するの
が最善である。完全な被覆のために必要なポリシロキサ
ンの量は使用される硬質材料に対して０．００１〜１０
重量％、大抵は０．１〜５重量％である。上記した理由
で、処理中に使用されるポリシロキサンの量は使用され
る硬質材料に対して０．５〜１．５重量％の範囲にある
のが好ましい。使用される量は研削粒子の粒度又は比表
面積に依存するであろう。有利な効果は、相対的に大き
な範囲にわたって最適量を越える場合ですら殆ど変化し
ない。使用されるポリシロキサン又は対応するエマルジ
ョン又は溶液の粘度は被覆の最適効果を達成するために
室温で１５００ｍＰａ＊ｓを越えるべきではない。
は電気的に溶融された（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｍｅｌｔｅ
ｄ）コランダム、単結晶コランダム、焼結コランダム、
板状アルミナ（ｔａｂｕｌａｒ ａｌｕｍｉｎａ）、か
焼又は焼結アルミナ製品、例えば板状アルミナ（ｐｌａ
ｔｅ−ｆｏｒｍ ａｌｕｍｉｎａ）又はこれらの混合物
であることができる。使用されるべき硬質材料の粒子の
寸法に関する制限はない。要求及び用途に依存して、ミ
クロ粒状材料及びマクロ粒状材料の両方を本発明に従っ
て処理することができる。しかしながら、摩耗に対する
十分な保護を与えるためには、硬質粒子の硬度は１０Ｇ
Ｐａ、好ましくは１５ＧＰａの最小値を有するべきであ
る。処理自体は適当なポリシロキサン溶液又はエマルジ
ョンを噴霧すること又は硬質材料を適当なミキサー（タ
ンブリングミキサー、回転ミキサー、互い違いの邪魔板
付きドラムミキサー（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ−ｂａｆｆｌ
ｅｄｒｕｍ ｍｉｘｅｒｓ）及び／又は強力ミキサー
（ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｍｉｘｅｒｓ））中でポリシロ
キサン溶液又はエマルジョンと混合することにより既知
の方法で行われる。出発粒状材料の水分含有率に依存し
て、細孔及びき裂を含む表面に付着しているいかなる水
分も除去するために、被覆プロセスの直前に１００℃〜
６００℃の温度範囲で材料を熱処理に付すのが有利であ
ることが見いだされた。ポリシロキサン溶液の量及び濃
度は、各個々の粒子の全部の表面がそれが処理されると
覆われるように選ばれなければならない。処理されるべ
き材料の粒度が微細であればある程、使用されなければ
ならないポリシロキサンの量はより大きいであろう。経
済性の理由で、できるだけ薄い完全な被覆を適用するの
が最善である。完全な被覆のために必要なポリシロキサ
ンの量は使用される硬質材料に対して０．００１〜１０
重量％、大抵は０．１〜５重量％である。上記した理由
で、処理中に使用されるポリシロキサンの量は使用され
る硬質材料に対して０．５〜１．５重量％の範囲にある
のが好ましい。使用される量は研削粒子の粒度又は比表
面積に依存するであろう。有利な効果は、相対的に大き
な範囲にわたって最適量を越える場合ですら殆ど変化し
ない。使用されるポリシロキサン又は対応するエマルジ
ョン又は溶液の粘度は被覆の最適効果を達成するために
室温で１５００ｍＰａ＊ｓを越えるべきではない。
【００１７】ラッカー及びラミネート被覆の改良された
視覚的性質に加えて、最も驚くべきことに、本発明に従
って処理された硬質材料が配合される（ｉｎｃｏｒｐｏ
ｒａｔｅｄ）と、これらの層の耐摩耗性は未処理の硬質
材料が配合されている比較層より高いことが見いだされ
た。耐摩耗性はテーバー法（Ｔａｂｏｒ ｍｅｔｈｏ
ｄ）を使用して決定され、テーバー法によれば、試験体
は規定された研磨紙で覆われる荷重を加えられた円筒形
接着性ホイールの下で回転させられ、そして次いで特定
の摩耗の程度を達成するために必要な回転数を測定す
る。
視覚的性質に加えて、最も驚くべきことに、本発明に従
って処理された硬質材料が配合される（ｉｎｃｏｒｐｏ
ｒａｔｅｄ）と、これらの層の耐摩耗性は未処理の硬質
材料が配合されている比較層より高いことが見いだされ
た。耐摩耗性はテーバー法（Ｔａｂｏｒ ｍｅｔｈｏ
ｄ）を使用して決定され、テーバー法によれば、試験体
は規定された研磨紙で覆われる荷重を加えられた円筒形
接着性ホイールの下で回転させられ、そして次いで特定
の摩耗の程度を達成するために必要な回転数を測定す
る。
【００１８】この驚くべき効果に対する１つの可能な説
明は、ポリシロキサンの良好な滑り性（ｇｌｉｄｉｎｇ
ｑｕａｌｉｔｙ）及び潤滑性（ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎ
ｇｑｕａｌｉｔｙ）でありうる。摩耗試験自体は研削プ
ロセス以外の何物でもなく、そして研削するときの油の
ような潤滑剤の使用は材料と研削剤との摩擦係数を減少
させるために、従って研削剤の侵略性（ａｇｇｒｅｓｓ
ｉｖｅｎｅｓｓ）を減少させるために使用される公知の
技術である。この場合に、研磨紙の効果を減少させそし
てラッカー又はラミネート上の摩耗も減少させることが
可能である。
明は、ポリシロキサンの良好な滑り性（ｇｌｉｄｉｎｇ
ｑｕａｌｉｔｙ）及び潤滑性（ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎ
ｇｑｕａｌｉｔｙ）でありうる。摩耗試験自体は研削プ
ロセス以外の何物でもなく、そして研削するときの油の
ような潤滑剤の使用は材料と研削剤との摩擦係数を減少
させるために、従って研削剤の侵略性（ａｇｇｒｅｓｓ
ｉｖｅｎｅｓｓ）を減少させるために使用される公知の
技術である。この場合に、研磨紙の効果を減少させそし
てラッカー又はラミネート上の摩耗も減少させることが
可能である。
【００１９】
【実施例】本発明を本発明に対する限定することなく態
様に基づいてより詳細に以下に説明する。
様に基づいてより詳細に以下に説明する。
【００２０】実施例１−５ １ｋｇの純粋な白色コランダム（Ａｌｏｄｕｒ商標、Ｗ
ＳＫ，Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ Ｓｃｈｌｅｉｆｍｉｔｔ
ｅｌ）、Ｆ２８０粒状化（Ｆ２８０ ｇｌａｎｕｌａｔ
ｉｏｎ）、を４００℃で焼き戻しし（ｔｅｍｐｅｒｅ
ｄ）、次いでドラムミキサー中にあるとき希釈した水性
ポリシロキサンエマルジョン（Ｂａｙｓｉｌｏｎｅ ｏ
ｉｌ ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｈ，Ｂａｙｅｒ Ｌｅｖｅｒ
ｋｕｓｅｎ）を噴霧し、その後、それを２０分間強烈に
混合した。次いで被覆された粒状材料を対流オーブン中
で１２０℃にて２０分間乾燥した。その後、粒子の表面
におけるＳｉＯ2の全含有率及びポリシロキサンの割合
を決定した。
ＳＫ，Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ Ｓｃｈｌｅｉｆｍｉｔｔ
ｅｌ）、Ｆ２８０粒状化（Ｆ２８０ ｇｌａｎｕｌａｔ
ｉｏｎ）、を４００℃で焼き戻しし（ｔｅｍｐｅｒｅ
ｄ）、次いでドラムミキサー中にあるとき希釈した水性
ポリシロキサンエマルジョン（Ｂａｙｓｉｌｏｎｅ ｏ
ｉｌ ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｈ，Ｂａｙｅｒ Ｌｅｖｅｒ
ｋｕｓｅｎ）を噴霧し、その後、それを２０分間強烈に
混合した。次いで被覆された粒状材料を対流オーブン中
で１２０℃にて２０分間乾燥した。その後、粒子の表面
におけるＳｉＯ2の全含有率及びポリシロキサンの割合
を決定した。
【００２１】
【表１】
【００２２】この系列における最善の結果は実施例４で
得られた。説明は電子顕微鏡像に基づいておりそして摩
耗値の測定は未処理粒状材料に比較してのものである。
得られた。説明は電子顕微鏡像に基づいておりそして摩
耗値の測定は未処理粒状材料に比較してのものである。
【００２３】添付図面において、図１は非常に微細な構
造の且つ裂け目のある表面を有する未処理粒状材料（実
施例６）を示す。これに較べて、図２は本発明に従う被
覆により完全に覆われている粒子表面（実施例４）を示
す。き裂は閉じられそしてかなりの程度に充填されてい
る。縁は丸められそして刃状転位はもはや見られない。
添付図３及び４はラッカー被覆の透明性に対する本発明
に従う被覆の効果を証明するのに役立つ。被覆されてい
ない粒子（実施例６）をラッカー被覆において明らかに
見ることができ、そして相対的に大きな数の結晶内光屈
折縁（ｉｎｔｒａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｐｔｉｃ
ａｌ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｄｇｅｓ）が見られ、
図４に示された本発明に従って被覆された硬質粒子は粒
子−樹脂境界により不十分に同定されうるにすぎない。
結晶内視覚屈折縁（ｉｎｔｒａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
ｖｉｓｕａｌ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｄｇｅｓ）
が見られることは全くない。
造の且つ裂け目のある表面を有する未処理粒状材料（実
施例６）を示す。これに較べて、図２は本発明に従う被
覆により完全に覆われている粒子表面（実施例４）を示
す。き裂は閉じられそしてかなりの程度に充填されてい
る。縁は丸められそして刃状転位はもはや見られない。
添付図３及び４はラッカー被覆の透明性に対する本発明
に従う被覆の効果を証明するのに役立つ。被覆されてい
ない粒子（実施例６）をラッカー被覆において明らかに
見ることができ、そして相対的に大きな数の結晶内光屈
折縁（ｉｎｔｒａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｐｔｉｃ
ａｌ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｄｇｅｓ）が見られ、
図４に示された本発明に従って被覆された硬質粒子は粒
子−樹脂境界により不十分に同定されうるにすぎない。
結晶内視覚屈折縁（ｉｎｔｒａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
ｖｉｓｕａｌ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｄｇｅｓ）
が見られることは全くない。
【００２４】表２は、Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ
ｐｒＥＮ １３３２９：１９９８，Ａｐｐｅｎｄｉｘ
Ｆにより決定されたＩＰ摩耗値を示す。
ｐｒＥＮ １３３２９：１９９８，Ａｐｐｅｎｄｉｘ
Ｆにより決定されたＩＰ摩耗値を示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】本発明に従う被覆された硬質粒子（実施例
４）を含んだ試験体は実施例６と比較してより１９％大
きい高められた耐摩耗性を示す。
４）を含んだ試験体は実施例６と比較してより１９％大
きい高められた耐摩耗性を示す。
【００２７】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
りである。
【００２８】１．表面にポリシロキサン被覆を有する硬
度（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａの表面被覆された硬質材
料。
度（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａの表面被覆された硬質材
料。
【００２９】２．硬度（ＨＶ0.2）＞１５ＧＰａである
ことを特徴とする上記１に記載の表面被覆された硬質材
料。
ことを特徴とする上記１に記載の表面被覆された硬質材
料。
【００３０】３．酸化アルミニウムが硬質材料の基礎で
あることを特徴とする上記１又は２に記載の表面被覆さ
れた硬質材料。
あることを特徴とする上記１又は２に記載の表面被覆さ
れた硬質材料。
【００３１】４．硬質材料の基礎がエレクトロコランダ
ム（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、単結晶コラ
ンダム、焼結コランダム、焼結アルミナ及び／又はか焼
アルミナ又はこれらの混合物から成ることを特徴とする
上記３に記載の表面被覆された硬質材料。
ム（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｏｒｕｎｄｕｍ）、単結晶コラ
ンダム、焼結コランダム、焼結アルミナ及び／又はか焼
アルミナ又はこれらの混合物から成ることを特徴とする
上記３に記載の表面被覆された硬質材料。
【００３２】５．硬質材料の表面が、式
【００３３】
【化２】
【００３４】のポリシロキサンで被覆されていることを
特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の表面被覆され
た硬質材料。
特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の表面被覆され
た硬質材料。
【００３５】６．Ｒ基が水素、アルキル及び／又はフェ
ニル基であることを特徴とする上記５に記載の表面被覆
された硬質材料。
ニル基であることを特徴とする上記５に記載の表面被覆
された硬質材料。
【００３６】７．ｎが１〜１００の整数であることを特
徴とする上記５に記載の表面被覆された硬質材料。
徴とする上記５に記載の表面被覆された硬質材料。
【００３７】８．Ｒ基が好ましくはメチル基であること
を特徴とする上記５〜７のいずれかに記載の表面被覆さ
れた硬質材料。
を特徴とする上記５〜７のいずれかに記載の表面被覆さ
れた硬質材料。
【００３８】９．その表面のポリシロキサンの量が、使
用される硬質材料に対して０．００１〜１０重量％であ
ることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載の表面
被覆された硬質材料。
用される硬質材料に対して０．００１〜１０重量％であ
ることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載の表面
被覆された硬質材料。
【００３９】１０．ポリシロキサンの量が０．０１〜５
重量％であることを特徴とする上記９に記載の表面被覆
された硬質材料。
重量％であることを特徴とする上記９に記載の表面被覆
された硬質材料。
【００４０】１１．ポリシロキサンの量が０．１〜１．
５重量％であることが好ましいことを特徴とする上記９
に記載の表面被覆された硬質材料。
５重量％であることが好ましいことを特徴とする上記９
に記載の表面被覆された硬質材料。
【００４１】１２．硬質材料粒子をポリシロキサン、ポ
リシロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキ
サンエマルジョンと混合することを特徴とする上記１〜
１１のいずれかに記載の硬質材料を製造する方法。
リシロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキ
サンエマルジョンと混合することを特徴とする上記１〜
１１のいずれかに記載の硬質材料を製造する方法。
【００４２】１３．硬質粒子（ｈａｒｄ ｇｒａｉｎ）
を混合プロセスの前に１００℃〜６００℃の温度範囲で
熱処理に付すことを特徴とする上記１２に記載の方法。
を混合プロセスの前に１００℃〜６００℃の温度範囲で
熱処理に付すことを特徴とする上記１２に記載の方法。
【００４３】１４．ポリシロキサンで被覆されると、硬
質粒子を１００℃〜４００℃の温度範囲で乾燥すること
を特徴とする上記１２又は１３に記載の方法。
質粒子を１００℃〜４００℃の温度範囲で乾燥すること
を特徴とする上記１２又は１３に記載の方法。
【００４４】１５．乾燥温度が１００℃〜２００℃であ
ることを特徴とする上記１４に記載の方法。
ることを特徴とする上記１４に記載の方法。
【００４５】１６．水性ポリシロキサンエマルジョンを
使用することを特徴とする上記１２〜１５のいずれかに
記載の方法。
使用することを特徴とする上記１２〜１５のいずれかに
記載の方法。
【００４６】１７．使用されるポリシロキサン、ポリシ
ロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキサン
エマルジョンの粘度が１５００ｍＰａ＊ｓであることを
特徴とする上記１２〜１６のいずれかに記載の方法。
ロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキサン
エマルジョンの粘度が１５００ｍＰａ＊ｓであることを
特徴とする上記１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【００４７】１８．使用されるポリシロキサン、ポリシ
ロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキサン
エマルジョンの粘度が１０００ｍＰａ＊ｓであることを
特徴とする上記１７に記載の方法。
ロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキサン
エマルジョンの粘度が１０００ｍＰａ＊ｓであることを
特徴とする上記１７に記載の方法。
【００４８】１９．フェノール、メラミン、アルデヒ
ド、尿素、ホルムアルデヒド、エポキシ、ポリエステル
及び／又はポリウレタン樹脂をベースとするラッカー被
覆中の摩耗減少剤（ｗｅａｒ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ）としての上記１〜１１のいずれかに記載の硬質
材料の使用。
ド、尿素、ホルムアルデヒド、エポキシ、ポリエステル
及び／又はポリウレタン樹脂をベースとするラッカー被
覆中の摩耗減少剤（ｗｅａｒ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇ
ｅｎｔ）としての上記１〜１１のいずれかに記載の硬質
材料の使用。
【００４９】２０．耐摩耗性ラッカー被覆を製造するた
めの、透明な上ばり用紙（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｏ
ｖｅｒｌａｙ ｐａｐｅｒｓ）中の摩耗減少剤としての
上記１〜１１のいずれかに記載の硬質材料の使用。
めの、透明な上ばり用紙（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｏ
ｖｅｒｌａｙ ｐａｐｅｒｓ）中の摩耗減少剤としての
上記１〜１１のいずれかに記載の硬質材料の使用。
【図１】未処理硬質粒子の表面の電子顕微鏡写真（倍率
３０００倍）を示す。
３０００倍）を示す。
【図２】本発明に従って処理された粒子の表面の電子顕
微鏡写真（倍率：３０００倍）を示す。
微鏡写真（倍率：３０００倍）を示す。
【図３】未処理硬質粒子を伴うラッカー被覆の表面を示
す。
す。
【図４】本発明に従って被覆された硬質粒子を伴うラッ
カー被覆の表面を示す。
カー被覆の表面を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】 表面にポリシロキサン被覆を有する硬度
（ＨＶ0.2）≧１０ＧＰａの表面被覆された硬質材料。 - 【請求項２】 硬質材料粒子をポリシロキサン、ポリシ
ロキサンエマルジョン、又は希釈されたポリシロキサン
エマルジョンと混合することを特徴とする請求項１に記
載の硬質材料を製造する方法。 - 【請求項３】 フェノール、メラミン、アルデヒド、尿
素、ホルムアルデヒド、エポキシ、ポリエステル及び／
又はポリウレタン樹脂をベースとするラッカー被覆中の
摩耗減少剤としての請求項１に記載の硬質材料の使用。 - 【請求項４】 耐摩耗性ラッカー被覆を製造するため
の、透明な上ばり用紙中の摩耗減少剤としての請求項１
に記載の硬質材料の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19933710.1 | 1999-07-19 | ||
| DE19933710A DE19933710A1 (de) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Oberflächenbeschichteter Hartstoff |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3888660B2 JP3888660B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=7915230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000205019A Expired - Fee Related JP3888660B2 (ja) | 1999-07-19 | 2000-07-06 | 表面被覆された硬質材料、その製造方法及びその使用 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7052767B1 (ja) |
| EP (1) | EP1070688B1 (ja) |
| JP (1) | JP3888660B2 (ja) |
| AT (1) | ATE272589T1 (ja) |
| CA (1) | CA2315728A1 (ja) |
| DE (2) | DE19933710A1 (ja) |
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| MXPA03006716A (es) | 2001-01-31 | 2003-10-24 | 3M Innovative Properties Co | Recubrimiento laminado curable resistente al ensuciamiento. |
| EP1992480A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-19 | Spanolux N.V. Div. Balterio | A panel and a method of manufacturing a panel |
| DE202015004389U1 (de) | 2015-06-20 | 2015-07-09 | Rolf Espe | Beschichtung von Holzwerkstoffplatten mit Aminoplastharzfilmen, die mit einer abriebfesten, easy clean und hydrophoben Oberfläche ausgerüstet sind |
| DE202015005608U1 (de) | 2015-08-07 | 2015-09-11 | Rolf Espe | Ausrüstung einer metallischen Pressblech- und Endlosband-Oberfläche mit einer tribologisch positiven Schicht, um den vorzeitigen Verschleiß der Oberflächen entgegenzuwirken |
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|---|---|---|---|---|
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| US4244849A (en) * | 1979-08-06 | 1981-01-13 | Dow Corning Corporation | Silicone emulsion which provides an elastomeric product and methods for preparation |
| JPS5861139A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-12 | Nippon Yunikaa Kk | 難燃性ポリエチレン系樹脂組成物 |
| US4518655A (en) * | 1983-11-25 | 1985-05-21 | Xerox Corporation | Fusing member for electrostatographic copiers |
| US5182173A (en) * | 1990-05-07 | 1993-01-26 | Rogers Corporation | Coated particles and method for making same |
| DE69229018T2 (de) * | 1991-03-25 | 1999-08-26 | Ecc Int Ltd | Mineralische Füllstoffe |
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| IT1255048B (it) * | 1992-03-31 | 1995-10-17 | Peter Thometzek | Polveri ceramiche per la loro applicazione elettrostatica e procedimento per la loro preparazione |
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