JP2004518543A

JP2004518543A - Anti-clogging

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Publication number: JP2004518543A
Application number: JP2002562521A
Authority: JP
Inventors: シンスウェイ，ゴー; シー．ゲータ，アンソニー; パトリックヤン，ウェンリャン; ウィジャヤ，ジョニー
Original assignee: サンーゴバンアブレイシブズ，インコーポレイティド
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP4801116B2; FR2818988B1; BR0116706A; FR2818988A1; GB0315634D0; MXPA03006041A; AT500366B1; GB2386602B; CA2432163C; CA2432163A1; RU2003121642A; BR0116706B1; GB2386602A; HK1064325A1; KR20030091955A; CN1484569A; NZ526559A; RU2246392C1; WO2002062531A1; DE10197149T1

Abstract

研磨材は、金属ケイ酸塩、シリカ、金属炭酸塩、および金属硫酸塩からなる群から選択される無機の抗目つまり剤から本質的になる層によりトップコートされる。金属ケイ酸塩は、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カリウムアルミニウム、ケイ酸アルミニウム、およびケイ酸カルシウムからなる群から選択することができる。一つの実施形態において、ケイ酸マグネシウムにはタルクが挙げられ、ケイ酸カリウムアルミニウムにはマイカが挙げられ、ケイ酸アルミニウムにはクレイが挙げられ、およびケイ酸カルシウムには珪灰石が挙げられる。シリカは溶融石英、ヒュームド・シリカ、および沈降非晶質シリカからなる群から選択することができる。金属炭酸塩には炭酸カルシウムを挙げることができる。金属硫酸塩には水和硫酸カルシウムまたは無水硫酸カルシウムを挙げることができる。The abrasive is top coated with a layer consisting essentially of an inorganic anti-corrosive agent selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates, and metal sulfates. The metal silicate can be selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate. In one embodiment, magnesium silicate includes talc, potassium aluminum silicate includes mica, aluminum silicate includes clay, and calcium silicate includes wollastonite. Silica can be selected from the group consisting of fused quartz, fumed silica, and precipitated amorphous silica. Metal carbonates include calcium carbonate. Metal sulfates include hydrated calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate.

Description

【０００１】
発明の背景
研磨布紙製品（ｃｏａｔｅｄａｂｒａｓｉｖｅｐｒｏｄｕｃｔｓ）は、塗装表面などの柔らかくて仕上げ難い材料を含むことができる多様な基板を研磨するために用いられる。これらの柔らかい材料を仕上げる場合、研磨布紙製品は早すぎる目つまりのせいでそれらの最大の潜在能力まで遂行させることができない。目つまり（ｂｏａｄｉｎｇ）は砥粒間の空間を詰まらせる削り屑の凝集であり、これによって加工基板または表面を効果的に研磨し続け得ることを妨害される。研磨材業界の対処法は、トップ接着剤層（ｏｖｅｒｓｉｚｅｃｏａｔｉｎｇ）として塗布されるかまたは一般に第１上引き塗膜（ｓｉｚｉｎｇｃｏａｔ）と呼ばれる上引き接着剤層（ｓｉｚｅｃｏａｔ）中に組み込まれるかの金属石鹸（すなわち、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム）などの化学化合物を使用することである。ステアリン酸塩技術は、適切な集合体除去および抗目つまり（ａｎｔｉ−ｂｏａｄｉｎｇ）特性を提供する。しかし、金属ステアリン酸塩は、潜在的に下流での塗装工程における被覆欠陥などの後処理問題を引き起こし得る低表面エネルギー材料残留物を加工表面上に残す。
【０００２】
この低表面エネルギー材料の汚染は、研磨された基板上の水接触角を測定することにより検出することができる。この項目に対処するための一般的な手順は、研磨された表面を布ぶき清浄化して好ましくはすべての汚染が除去されたことを確認するか、または非ステアリン酸塩製品で仕上げるかである。
【０００３】
発明の概要
塗装工程において貴重な時間および費用を浪費する研磨された表面の布ぶき清浄化の段階を排除することは好ましいことであろう。さらに、非ステアリン酸塩製品は一般に長寿命を提供しない。
【０００４】
一つの実施形態において、研磨布紙（ｃｏａｔｅｄａｂｒａｓｉｖｅ）または研磨複合材（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｂｒａｓｉｖｅ）などの研磨材は、金属ケイ酸塩、シリカ、金属炭酸塩、および金属硫酸塩からなる群から選択される無機の抗目つまり剤から本質的になる層によりトップコートされる。
【０００５】
層は無機の抗目つまり添加剤から本質的になり、これは、層が有機酸の金属塩、有機リン酸塩、有機ケイ酸塩、および有機ホウ酸塩などを含む従来型の代表的な抗目つまり添加剤などの有機成分を有する添加剤を全く含まないことを示すことを意味する。しかし、それは、それによって無機の目つまり剤が塗布される賦形剤を提供する硬化結合剤成分の存在を排除するものではない。
【０００６】
金属ケイ酸塩は、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カリウムアルミニウム、ケイ酸アルミニウム、およびケイ酸カルシウムからなる群から選択することができる。一つの実施形態において、ケイ酸マグネシウムにはタルクが挙げられ、ケイ酸カリウムアルミニウムにはマイカが挙げられ、ケイ酸アルミニウムにはクレイが挙げられ、およびケイ酸カルシウムには珪灰石が挙げられる。シリカは溶融石英、ヒュームド・シリカ、および沈降非晶質シリカからなる群から選択することができる。金属炭酸塩には炭酸カルシウムを挙げることができる。金属硫酸塩には水和硫酸カルシウムまたは無水硫酸カルシウムを挙げることができる。
【０００７】
抗目つまり剤は、約７未満、好ましくは約３未満のモース硬度値を有することができる。抗目つまり剤は、約３０マイクロメートル未満、好ましくは約１〜約２０マイクロメートル間範囲内の平均粒径を有することができる。これは、抗目つまり剤が研磨布紙の表面中の削り屑の十分な凝集目つまりを防ぐために、塗装金属表面などの研磨された表面からの削り屑と結合する十分に細かい粒子を形成することを可能とする。すなわち、抗目つまり剤の粒子は、研磨布紙を用いて塗装表面を磨いて研磨屑を生成すると、こうした削り屑粒子と結合しこれらの凝集を抑制する抗目つまり剤の粒子が放出されるような粒径からなる。
【０００８】
さらなる実施形態において、抗目つまり剤の濃度はトップ接着剤層（ｏｖｅｒｓｉｚｅｄｌａｙｅｒ）において主に濃縮される。例えば、濃度はトップ接着剤層の少なくとも１０体積％、好ましくは少なくとも約６０体積％であることができる。
【０００９】
抗目つまり剤は、好ましくは、例えば、熱可塑性または熱硬化性樹脂を含む結合剤中に分散される。例えば、熱可塑性樹脂にはラテックスを挙げることができ、熱硬化性樹脂はユリアホルムアルデヒド、フェノール、エポキシ、ウレタン、および放射線硬化樹脂系からなる群から選択することができる。
【００１０】
第１表面を有する基材層、基材層の第１表面上に配置された複数の砥粒（ａｂｒａｓｉｖｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ）を有する研磨層（ａｂｒａｓｉｖｅｌａｙｅｒ）、および研磨層上に配置された無機の抗目つまり剤から本質的になる層を含む、研磨布紙または研磨複合材などの研磨材も、また、提供される。一つの実施形態において、抗目つまり剤は、硬化上引き接着剤層（ｏｖｅｒｓｉｚｅｃｏａｔ）上に堆積される。
【００１１】
複数の砥粒を基材層の第１表面上に付着させ、砥粒上に抗目つまり剤から本質的になる層を堆積させることを含む、研磨布紙または研磨複合材などの研磨材を形成するための方法も、また、提供される。
【００１２】
本発明のこれまでのおよび他の目的、態様および利点は、以下の本発明の好ましい実施形態のさらに詳細な説明から明らかになる。添付図面は必ずしも倍率通りではなく、その代わりに本発明の原理を説明するために強調が入っている。
【００１３】
本発明の詳細な説明
研磨布紙は、一般に、それらが適用される物品の表面を研磨するか、さもなければ磨り減らすために用いることができる支持基材に接着された砥粒（ａｂｒａｓｉｖｅｇｒｉｔｓ）を有する製品を含む。
【００１４】
研磨布紙の支持基材は堅くあってもよいが、しかし、一般に可撓性であり、紙、布、繊維性パッド、高分子フィルム、バルカナイズドファイバ、またはこうした材料の組合せなどのウエブ材料を典型的に含む。一部の用途において、支持基材は、当初、さらなる結合剤材料によりまたはなしで砥粒が添加される緩んだ繊維の集合体を含んで、一貫して砥粒を有する研磨ウエブを提供する。繊維および砥粒の緩い集合体は、接着用結合剤が全く存在しない場合に圧縮するか、またはさもなければ結合剤が存在する場合に固定化するかまたは硬化して研磨布紙を形成することが可能である。
【００１５】
砥粒は、一般に、加工中物品を研磨する能力を有し、一般に砂、フリント、コランダム、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、アルミニウム−ジルコニア、セラミック・アルミナ、ダイアモンド、炭化ケイ素、ガーネット、ルージュ、およびクローカスなどを含むあらゆる材料であることができる。砥粒は、一般に、研磨手段として作用する鋭い先端を有するが、しかし、鋭い先端の質と量は効用に応じて決まる。砥粒は支持基材中に埋め込まれるかまたはそれと混ぜ合わせることができるが、しかし、さらに一般的には、適切な結合剤材料により支持基材に接着される。砥粒は特定パターンまたは粒子の形態をとるウエブにより塗布されるかまたは混ぜ合わせることができるか、または不規則にばらまくことが可能である。一般に、研磨布紙が１以上の層において粒状切削端の適切な分布を伴う固定粒子を有することを確認するために、念入りな測定方法がとられる。
【００１６】
結合剤材料は、一般に、砥粒を支持基材に接着するために作用し、研磨処理の否定に対する耐性を有することができるあらゆる便利な材料である。一般的な結合剤材料には、フェノール樹脂、膠、ワニス、エポキシ樹脂、アクリル酸塩、多官能アクリル酸塩、ユリア−ホルムアルデヒド樹脂、３官能価ウレタン、ポリウレタン樹脂、ラッカー、エナメルおよび支持基材に砥粒を接着関係において安定化させる能力を有するあらゆる多様な他の材料が挙げられる。一般に、結合剤材料は、対象の表面を研磨するための研磨布紙の最大能力を提供するように注意深く選択される。過熱のせいで軟化または燃焼または両方に耐性があり且つ適切な接着性を提供することができる結合剤材料を選択することにおいて、注意が払われる。
【００１７】
砥粒は噴霧するかまたはさもなければ結合剤材料で被覆され、支持基材上または中に堆積することができるか、または支持基材が結合剤材料により被覆され、その後に砥粒をその上に堆積させることが可能である。支持基材、粒状材料、結合剤材料、砥粒を支持基材上に配置する手段、および砥粒を接着させる手段などの多くの代替形態は、従来技術において公知であり、本発明の範囲内で考慮される変形として見られる。
【００１８】
一般に、従来型の研磨布紙の製造において、基材（前処理あり、またはなしで）に結合剤樹脂の基礎接着剤層が与えられると共に塗布され、樹脂がなお粘着性である間に砥粒は基礎接着剤層上に塗布され、結合剤は砥粒を所定の位置に保持するように硬化する。次に、本質的に結合剤樹脂を、場合により充填剤および粉砕助剤などを含む上引き接着剤層を、砥粒上に塗布し、硬化させる。上引き接着剤層の主要機能は、砥粒を所定の位置にしっかりと固定し、それらが加工中製品をそれらの研磨能力が消耗されてしまう前に研磨布紙構造から引きずりおろされることなしに研磨することを可能とすることである。一部のケースにおいて、トップ接着剤層が上引き接着剤層上に堆積する。この層の機能は、研磨布紙の表面上に、強化研磨能力、表面潤滑性、帯電防止特性またはこの場合に抗目つまり特性などの特別の特徴を提供する添加剤を置くことである。トップ接着剤層は、一般に、しかし必ずしも必要とはされないが、研磨布紙上の所定の位置に砥粒を確保するための役割は全く果たさない。
【００１９】
添加剤は結合剤中の分散剤として（後に硬化する）か、または添加剤を表面上に残して単純に乾燥する液体分散液中に適用することが可能である。一つの実施形態において、結合剤は熱可塑性または熱硬化性樹脂を含む。例えば、熱可塑性樹脂にはラテックスを挙げることができ、熱硬化性樹脂はユリアホルムアルデヒド、フェノール、エポキシ、ウレタンおよび放射線硬化樹脂系からなる群から選択することができる。一部の添加剤により、表面への接着は分散媒体の必要性なしで達成することができる。
【００２０】
本発明により、上引き接着剤層上に塗布される抗目つまり剤は、金属ケイ酸塩、シリカ、金属炭酸塩、および金属硫酸塩からなる群から選択することができる。金属ケイ酸塩は、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カリウムアルミニウム、ケイ酸アルミニウム、およびケイ酸カルシウムからなる群から選択することができる。一つの実施形態において、ケイ酸マグネシウムにはタルクが挙げられ、ケイ酸カリウムアルミニウムにはマイカが挙げられ、ケイ酸アルミニウムにはクレイが挙げられ、およびケイ酸カルシウムには珪灰石が挙げられる。シリカは溶融石英、ヒュームド・シリカ、および沈降非晶質シリカからなる群から選択することができる。金属炭酸塩には炭酸カルシウムを挙げることができる。金属硫酸塩には水和硫酸カルシウムまたは無水硫酸カルシウムを挙げることができる。
【００２１】
本発明により、無機の抗目つまり剤は、使用の過程で、研磨処理により生成される微細な削り屑粒子を被覆する微細な粒子を放出し、それによって、それらが凝集を形成して研磨布紙表面上に捕捉されるやっかいなより大きな粒子を形成し（「目つまり」として知られる）その効果を低下させることを妨げると見られる。従って、研磨布紙の目つまりは、従来型のステアリン酸塩化抗目つまり層の使用に関連する問題を引き起こすことなく低減される。こうした添加剤により、低エネルギー材料の微細な皮膜が研磨された表面上に塗り付けられ、これによりこの膜が除去されない限り次の表面塗装または艶出しが極めて困難になる。
【００２２】
本発明の抗目つまり剤は、一つの実施形態において、比較的柔らかであり、例えば、約７未満、好ましくは約３未満のモース硬度値を有する。一つの実施形態において、より微細な粒径材料が抗目つまり剤としてよりよく機能すると思われるので、抗目つまり剤は約３０マイクロメートル未満、好ましくは約１〜約２０マイクロメートル間範囲の平均粒子径を有する。
【００２３】
非目つまり特性を提供するための一つの機構は、削り屑粒子（ｓｗａｒｆｐａｒｔｉｃｌｅｓ）が互いに接着することを抗目つまり剤により防止し、それによって目つまりを低減させることであることは信じられる。この手法は紙やすりで磨く間に微細粉塵を生成する一方で、削り屑は、無機の抗目つまり剤なしでは、有効な研磨を妨げ、研磨布紙の寿命を低下させ、砥粒間に詰まってしまう玉または大きな小片を形成する傾向にある。ステアリン酸塩化および非ステアリン酸塩化製品による紙やすりでの研磨からもたらされる削り屑の外見の相違が見られる。
【００２４】
本発明により、トップ接着剤層の研磨用表面における抗目つまり剤の濃度は、約１０体積％、好ましくは約６０％を超えるものである。これにより、削り屑が凝集することを防止する微細粉塵を生成するのに有効であるように、抗目つまり剤が十分に存在することを確保する。
【００２５】
抗目つまり剤は、研磨複合材（不織布）などの他の研磨材と共に用いることができる。
【００２６】
【実施例】
実施例１：各種粒径中央値における水和ケイ酸マグネシウム（タルク）
以下の実施例および続く実施例において、標準の従来型研磨布紙を用いる。基材材料はＡ−重量紙であり、基礎接着剤層および上引き接着剤層はユリア−ホルムアルデヒド結合剤を含む。各ケースにおいて、砥粒はＰ３２０酸化アルミニウムである。この基本研磨布紙に対して抗目つまり添加剤を含むトップ接着剤層を塗布する。一つのケースにおいて、比較目的のために添加剤を加えなかった。第２ケースにおいて、ステアリン酸亜鉛を含有するトップ接着剤層を塗布し、三つの他ケースにおいて、塗布された皮膜は異なる粒径を有する水和ケイ酸マグネシウム（タルク）であった。添加剤をラテックスおよび水中の分散液として加えた。
【００２７】
次に、それぞれ２分間隔６接触用の二重作用紙やすりかけ機を用いてアクリルパネルを研磨するために研磨布紙を用いた。４．５ｋｇ（１０−ポンド）負荷を有する１２．７ｃｍ（５−インチ）ディスクにより研磨を行った。１２分の合計研磨時間後の切削量を記録し、研磨性能を対照切削の％として測定した。平均表面粗さ値、Ｒａ（粗さの算術平均値）も測定した。結果を以下の表１に記録するが、これはタルクが一層従来型のステアリン酸亜鉛と同じ程度に有効であることを示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
バータル（Ｖｅｒｔａｌ）１５００、シュプリーム（Ｓｕｐｒｅｍｅ）ＨＴおよびアークティック・ミスト（ＡｒｃｔｉｃＭｉｓｔ）は、ルツェナック・アメリカ（ＬｕｚｅｎａｃＡｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．）から市販されているタルク類である。
【００３０】
実施例２：各種砥粒粒径の水和ケイ酸マグネシウム（タルク）、シュプリームＨＴ
以下の表は、シュプリームＨＴタルクの研磨性能を、ステアリン酸亜鉛および砥粒Ｐ８０、Ｐ１８０、およびＰ３２０（それぞれ表２、表３、および表４）における酸化アルミニウム研磨布紙に対する抗目つまり剤なしの対照と比較して説明する。結果は、本発明の抗目つまり剤を組み込んだものが特により微細な砥粒における基本対照に対して切削率がより高かったことを示す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
【表３】

【００３３】
【表４】

【００３４】
実施例３：非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム（珪灰石）、ケイ酸アルミニウム（クレイ）、およびケイ酸カリウムアルミニウム（マイカ）
標準Ｐ３２０砥粒Ａ−重量紙酸化アルミニウム従来型研磨布紙を用いる。この基本研磨布紙に、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム（珪灰石）、ケイ酸アルミニウム（クレイ）またはケイ酸カリウムアルミニウム（マイカ）のいずれかの抗目つまり添加剤を含むトップ接着剤層を塗布する。以下の表５に述べられる研磨結果は、本発明の抗目つまり剤を組み込んだものが基本対照に対して切削率がより高かったことを示す。
【００３５】
【表５】

【００３６】
ＭＮ−２３はイーグル・ピッチャー（ＥａｇｌｅＰｉｔｃｈｅｒ）から市販されている非晶質シリカである。
珪灰石３２５はナイコ・ミネラルズ（ＮＹＣＯＭｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ．）から市販されているケイ酸カルシウムである。
オプチホワイト（Ｏｐｔｉｗｈｉｔｅ）はバージェス・ピグメント（ＢｕｒｇｅｓｓＰｉｇｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙ）から市販されているクレイである。
バージェス１７はバージェス・ピグメントから市販されているクレイである。
マイカ３２５はオグレベイ・ノートン・スペシャルティ・ミネラルズ（ＯｇｌｅｂａｙＮｏｒｔｏｎＳｐｅｃｉａｌｔｙＭｉｎｅｒａｌｓ）から市販されているマイカである。
【００３７】
実施例４：硫酸カルシウム（無水および水和）
標準Ｐ３２０砥粒Ａ−重量紙酸化アルミニウム従来型研磨布紙を用いる。この基本研磨布紙に、硫酸カルシウム（無水または水和）の抗目つまり添加剤を含むトップ接着剤層を塗布する。以下の表６に述べられる研磨結果は、本発明の抗目つまり剤を組み込んだものが基本対照に対して切削率がより高かったことを示す。
【００３８】
【表６】

【００３９】
スノウ・ホワイト（ＳＮＯＷＷＨＩＴＥ）はユナイティッド・ステーツ・ジプサム（ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＧｙｐｓｕｍＣｏｍｐａｎｙ）から市販されている無水硫酸カルシウムである。
テラ・アルバ（ＴＥＲＲＡＡＬＢＡ）はユナイティッド・ステーツ・ジプサムから市販されている水和硫酸カルシウムである。
【００４０】
実施例５：紙やすりで磨かれた後の研磨塗装パネルの水接触角
プライマー・パネルを実施例１〜４に記載したトップ接着剤層を有するＰ３２０砥粒研磨布紙により研磨した。同じ紙やすり研磨手順を各研磨布紙について用いた。次に、新たに磨いた各パネル上に、また研磨のなかったパネル上にも水１滴を落とし、図に説明したように接触角（θ）を記録した。接触角は接触線での液体表面と固体平面表面間の角度である。より高い接触角は濡れがより少ないことを示す。結果は表７に示され、明らかに、本発明による研磨布紙で磨かれたパネルが、本質的に、抗目つまり層なしの研磨布紙を用いて磨かれたパネルと同じかまたはより低い接触角を有したことを表している。従来型のステアリン酸亜鉛抗目つまり層を有する研磨布紙は、明らかに、その存在が極めて高い水接触角により表される低表面エネルギー残留物を堆積させた。この結果は、こうした表面に塗布された塗料が表面を容易に濡らさず、従ってこれが表面欠陥をもたらすことを示している。
【００４１】
【表７】

【００４２】
研磨のなかったパネル上の水接触角は６９度である。
【００４３】
本発明は詳細に示され、その好ましい実施形態に関して記載されてきたが、一方で、形態および詳細において種々の変形が、添付クレームにより包含される本発明の範囲から逸脱することなくその中でなされ得ることは当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図は固体、液体および気体により与えられる接触角θを説明する。[0001]
Background of the Invention Coated abrasive products are used to polish a variety of substrates that can include soft, hard-to-finish materials such as painted surfaces. When finishing these soft materials, abrasive paper products cannot perform to their full potential due to premature eyes. Boding is the agglomeration of swarf that blocks the space between the abrasive grains, thereby hindering the ability to continue to effectively polish a work substrate or surface. Abrasive industry approaches have been to apply as an oversize coating or to incorporate into an oversize coating, commonly referred to as a first overcoating. Is to use a chemical compound such as a metal soap (ie, zinc stearate, calcium stearate). The stearate technology provides adequate assemblage removal and anti-boding properties. However, metal stearate leaves low surface energy material residues on the work surface that can potentially cause post-processing problems such as coating defects in downstream coating processes.
[0002]
This low surface energy material contamination can be detected by measuring the water contact angle on the polished substrate. The general procedure for addressing this item is to brush and clean the polished surface, preferably to ensure that all contaminants have been removed, or finish with a non-stearate product .
[0003]
SUMMARY OF THE INVENTION It would be desirable to eliminate the step of brushing and polishing a polished surface, which wastes valuable time and money in the painting process. In addition, non-stearate products generally do not provide long life.
[0004]
In one embodiment, the abrasive, such as a coated abrasive or a composite abrasive, is an inorganic material selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates, and metal sulfates. Is top coated with a layer consisting essentially of the eye or agent.
[0005]
The layer consists essentially of inorganic anti-corrosives or additives, which are conventional representatives of the layer including metal salts of organic acids, organic phosphates, organic silicates, and organic borates It means that it does not contain any additives having an organic component such as anti-glare or additives. However, that does not preclude the presence of a hardened binder component, thereby providing an inorganic eye or excipient to which the agent is applied.
[0006]
The metal silicate can be selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate. In one embodiment, magnesium silicate includes talc, potassium aluminum silicate includes mica, aluminum silicate includes clay, and calcium silicate includes wollastonite. Silica can be selected from the group consisting of fused quartz, fumed silica, and precipitated amorphous silica. Metal carbonates include calcium carbonate. Metal sulfates include hydrated calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate.
[0007]
The anti-corrosion agent can have a Mohs hardness value of less than about 7, preferably less than about 3. The anti-eye or agent can have an average particle size of less than about 30 micrometers, preferably in the range of about 1 to about 20 micrometers. This forms particles that are fine enough for the anti-eye or agent to combine with shavings from a polished surface, such as a painted metal surface, to prevent sufficient agglomeration of the shavings in the surface of the abrasive paper. To make things possible. That is, when the particles of the anti-eye or agent are polished with the abrasive paper to polish the coated surface to generate abrasive debris, the particles of the anti-eye or agent are combined with these shaving particles and the particles of the anti-eye or agent that suppress their aggregation are released. It consists of such a particle size.
[0008]
In a further embodiment, the concentration of the anti-eye or agent is predominantly concentrated in the over sized layer. For example, the concentration can be at least 10% by volume of the top adhesive layer, preferably at least about 60% by volume.
[0009]
The anti-icing agent or agent is preferably dispersed in a binder that includes, for example, a thermoplastic or thermoset resin. For example, the thermoplastic resin can include latex, and the thermosetting resin can be selected from the group consisting of urea formaldehyde, phenol, epoxy, urethane, and radiation curable resin systems.
[0010]
A substrate layer having a first surface, a polishing layer having a plurality of abrasive particles disposed on the first surface of the substrate layer, and an inorganic anti-static material disposed on the polishing layer. Thus, an abrasive, such as abrasive cloth or abrasive composite, comprising a layer consisting essentially of the agent is also provided. In one embodiment, the anti-eye or agent is deposited on a cured oversize coat.
[0011]
An abrasive, such as abrasive cloth or abrasive composite, comprising depositing a plurality of abrasive grains on a first surface of a substrate layer and depositing a layer consisting essentially of a texture or agent on the abrasive grains. A method for forming is also provided.
[0012]
The foregoing and other objects, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description of the preferred embodiments of the invention. The accompanying drawings are not necessarily to scale, emphasis instead being placed upon illustrating the principles of the invention.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Abrasive papers are generally abrasive grits bonded to a support substrate that can be used to polish or otherwise abrade the surface of the article to which they are applied. Including products having
[0014]
The backing substrate of the abrasive paper may be rigid, but is generally flexible and typically comprises a web material such as paper, cloth, fibrous pad, polymeric film, vulcanized fiber, or a combination of such materials. Including. In some applications, the supporting substrate initially provides an abrasive web having a consistent abrasive grain, including a loose fiber mass to which the abrasive grain is added, with or without additional binder material. Loose aggregates of fibers and abrasives should be compressed in the absence of any adhesive binder or otherwise immobilized or cured in the presence of binder to form abrasive paper. Is possible.
[0015]
Abrasives generally have the ability to polish articles during processing, and are generally sand, flint, corundum, metal oxides such as aluminum oxide, aluminum-zirconia, ceramic alumina, diamond, silicon carbide, garnet, rouge, and It can be any material, including clocas and the like. The abrasive grains generally have a sharp tip that acts as a polishing means, but the quality and quantity of the sharp tip depends on the utility. The abrasive can be embedded in or mixed with the support substrate, but more generally is adhered to the support substrate by a suitable binder material. The abrasive grains can be applied or compounded by a web in the form of a specific pattern or particles, or can be randomly scattered. In general, elaborate measurement methods are employed to confirm that the abrasive paper has fixed particles with an appropriate distribution of granular cut edges in one or more layers.
[0016]
A binder material is generally any convenient material that acts to adhere the abrasive grains to the support substrate and can be resistant to the denial of the polishing process. Common binder materials include phenolic resins, glues, varnishes, epoxy resins, acrylates, polyfunctional acrylates, urea-formaldehyde resins, trifunctional urethanes, polyurethane resins, lacquers, enamels and support substrates. Any of a wide variety of other materials that have the ability to stabilize the abrasive in an adhesive relationship can be mentioned. Generally, the binder material is carefully selected to provide the maximum capacity of the abrasive cloth for polishing the surface of interest. Care is taken in selecting a binder material that is resistant to softening or burning or both due to overheating and that can provide adequate adhesion.
[0017]
The abrasive can be sprayed or otherwise coated with a binder material and deposited on or in a support substrate, or the support substrate can be coated with a binder material and then the abrasive Can be deposited. Many alternatives, such as support substrates, particulate materials, binder materials, means for placing abrasive particles on the support substrate, and means for bonding the abrasive particles are known in the prior art and are within the scope of the present invention. Seen as a variant considered in.
[0018]
In general, in the manufacture of conventional abrasive paper, a substrate (with or without pretreatment) is provided and applied with a base adhesive layer of a binder resin, and the abrasive particles are applied while the resin is still tacky. Is applied over the base adhesive layer and the binder cures to hold the abrasive in place. Next, an overcoating adhesive layer, essentially comprising a binder resin and optionally fillers and grinding aids, is applied over the abrasive grains and cured. The primary function of the overcoat adhesive layer is to secure the abrasive grains in place and ensure that they do not drag the product during processing from the abrasive cloth structure before its abrasive capacity is depleted. It is possible to polish. In some cases, a top adhesive layer is deposited on the draw adhesive layer. The function of this layer is to place on the surface of the abrasive cloth an additive which provides special characteristics such as enhanced abrasive power, surface lubricity, antistatic properties or in this case anti-corrosion properties. The top adhesive layer generally, but not necessarily, plays no role in securing the abrasive grains in place on the abrasive paper.
[0019]
The additives can be applied as a dispersant in the binder (to harden later) or in a liquid dispersion that simply dries leaving the additives on the surface. In one embodiment, the binder comprises a thermoplastic or thermoset resin. For example, the thermoplastic resin can include a latex, and the thermosetting resin can be selected from the group consisting of urea formaldehyde, phenol, epoxy, urethane, and radiation curable resin systems. With some additives, adhesion to the surface can be achieved without the need for a dispersion medium.
[0020]
According to the present invention, the anti-glazing agent applied on the topcoat adhesive layer can be selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates, and metal sulfates. The metal silicate can be selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate. In one embodiment, magnesium silicate includes talc, potassium aluminum silicate includes mica, aluminum silicate includes clay, and calcium silicate includes wollastonite. Silica can be selected from the group consisting of fused quartz, fumed silica, and precipitated amorphous silica. Metal carbonates include calcium carbonate. Metal sulfates include hydrated calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate.
[0021]
According to the present invention, the inorganic anti-glazing agent or agents release fine particles covering the fine shaving particles generated by the polishing process during the course of use, whereby they form agglomerates and the polishing cloth It appears to form troublesome, larger particles trapped on the paper surface (known as "eye plugging") and prevent it from diminishing its effectiveness. Accordingly, the grain of the abrasive paper is reduced without causing the problems associated with the use of conventional stearic acid stitches or layers. With these additives, a fine film of low energy material is smeared on the polished surface, which makes subsequent surface painting or polishing extremely difficult unless the film is removed.
[0022]
The antifungal agent of the present invention, in one embodiment, is relatively soft, for example, having a Mohs hardness value of less than about 7, preferably less than about 3. In one embodiment, the anti-eye or agent is less than about 30 micrometers, preferably an average of between about 1 and about 20 micrometers, as the finer particle size material may function better as an anti-eye or agent. Has a particle size.
[0023]
It is believed that one mechanism for providing non-eye or properties is to prevent the swarf particles from adhering to one another with an anti-eye or agent, thereby reducing the eye. While this technique produces fine dust during sanding, the swarf, without the use of inorganic fillers or agents, hinders effective polishing, reduces the life of the abrasive paper, and blocks between abrasive grains. They tend to form balls or large pieces that end up in the ball. There is a difference in the appearance of shavings resulting from sanding with stearated and non-stearated products.
[0024]
According to the present invention, the concentration of the anti-eye or agent on the polishing surface of the top adhesive layer is about 10% by volume, preferably greater than about 60%. This ensures that there is sufficient anti-shear or agent present to be effective in generating fine dust that prevents the shavings from agglomerating.
[0025]
The anti-glazing agent can be used with other abrasives, such as abrasive composites (nonwovens).
[0026]
【Example】
Example 1: Hydrated magnesium silicate (talc) at various median particle sizes
In the following and subsequent examples, standard conventional abrasive paper is used. The base material is A-weight paper, and the base adhesive layer and the overcoat adhesive layer include a urea-formaldehyde binder. In each case, the abrasive is P320 aluminum oxide. A top adhesive layer containing a texture or additive is applied to the basic abrasive cloth. In one case, no additives were added for comparative purposes. In the second case, a top adhesive layer containing zinc stearate was applied, and in three other cases, the applied coating was hydrated magnesium silicate (talc) with different particle sizes. The additives were added as a dispersion in latex and water.
[0027]
Next, abrasive cloth paper was used to polish the acrylic panel using a dual action sanding machine with 6 contacts each 2 minutes apart. Polishing was performed with a 5-inch disk having a 10-lb load. The amount of cutting after a total polishing time of 12 minutes was recorded and the polishing performance was measured as a percentage of the control cutting. The average surface roughness value, Ra (arithmetic average value of roughness), was also measured. The results are recorded in Table 1 below and show that talc is more effective than conventional zinc stearate.
[0028]
[Table 1]

[0029]
Vertal 1500, Supreme HT and Arctic Mist are talcs commercially available from Luzenac America, Inc.
[0030]
Example 2: Hydrated magnesium silicate (talc) with various abrasive particle sizes, Supreme HT
The following table shows the polishing performance of Supreme HT talc with the use of zinc stearate and abrasives P80, P180, and P320 (Tables 2, 3, and 4 respectively) against aluminum oxide abrasive cloth paper. Explanation will be given in comparison with the control. The results show that the incorporation of the anti-scratch agent of the present invention resulted in a higher cutting rate, especially with respect to the base control in finer abrasive grains.
[0031]
[Table 2]

[0032]
[Table 3]

[0033]
[Table 4]

[0034]
Example 3: Amorphous silica, calcium silicate (wollastonite), aluminum silicate (clay), and potassium aluminum silicate (mica)
Standard P320 abrasive grain A-weight paper Aluminum oxide Conventional abrasive cloth paper is used. On this basic abrasive cloth, a top adhesive layer containing an amorphous silica, calcium silicate (wollastonite), aluminum silicate (clay) or potassium aluminum silicate (mica) is added. Apply. The polishing results set forth in Table 5 below show that the incorporation of the anti-corrosion agents of the present invention resulted in higher cutting rates relative to the base control.
[0035]
[Table 5]

[0036]
MN-23 is an amorphous silica commercially available from Eagle Pitcher.
Wollastonite 325 is a calcium silicate commercially available from NYCO Minerals, Inc.
Optiwhite is a clay commercially available from Burgess Pigment Company.
Burgess 17 is a clay commercially available from Burgess Pigment.
Mica 325 is a mica commercially available from Oglebay Norton Specialty Minerals.
[0037]
Example 4: Calcium sulfate (anhydrous and hydrated)
Standard P320 abrasive grain A-weight paper Aluminum oxide Conventional abrasive cloth paper is used. The base abrasive paper is coated with a top adhesive layer containing calcium sulfate (anhydrous or hydrated) anti-eye or additives. The polishing results set forth in Table 6 below show that the incorporation of the anti-corrosion agents or agents of the present invention resulted in higher cutting rates relative to the base control.
[0038]
[Table 6]

[0039]
SNOW WHITE is anhydrous calcium sulfate commercially available from United States Gypsum Company.
TERRA ALBA is a hydrated calcium sulfate commercially available from United States Gypsum.
[0040]
Example 5 Water Contact Angle of Polished Painted Panel After Sanding The primer panel was polished with a P320 abrasive cloth cloth having a top adhesive layer as described in Examples 1-4. The same sanding procedure was used for each abrasive cloth. Next, a drop of water was dropped on each of the newly polished panels and on the unpolished panel, and the contact angle (θ) was recorded as described in the figure. Contact angle is the angle between the liquid surface and the solid planar surface at the line of contact. Higher contact angles indicate less wetting. The results are shown in Table 7 and clearly show that the panel polished with the abrasive paper according to the present invention is essentially the same or lower than the panel polished using the abrasive or layerless abrasive paper. This indicates that the contact angle was obtained. Abrasive paper having a conventional zinc stearate texture or layer clearly deposited low surface energy residues, the presence of which is represented by a very high water contact angle. This result indicates that the paint applied to such a surface does not wet the surface easily, thus leading to surface defects.
[0041]
[Table 7]

[0042]
The water contact angle on the unpolished panel is 69 degrees.
[0043]
While the invention has been shown and described in detail with reference to preferred embodiments thereof, various modifications in form and detail can be made therein without departing from the scope of the invention, which is encompassed by the appended claims. Obtaining will be appreciated by those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
The figure illustrates the contact angles θ given by solids, liquids and gases.

Claims

An abrasive that is topcoated with a layer consisting essentially of an inorganic antioxidant selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates, and metal sulfates.

The abrasive of claim 1, wherein the metal silicate is selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate.

The abrasive according to claim 2, wherein the magnesium silicate comprises talc.

The abrasive according to claim 2, wherein the potassium aluminum silicate contains mica.

The abrasive according to claim 2, wherein the aluminum silicate comprises a clay.

The abrasive according to claim 2, wherein the calcium silicate includes wollastonite.

The abrasive of claim 1, wherein the silica is selected from the group consisting of fused quartz, fumed silica, and precipitated amorphous silica.

The abrasive according to claim 1, wherein the metal carbonate includes calcium carbonate.

The abrasive according to claim 1, wherein the metal sulfate comprises hydrated calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate.

The abrasive of claim 1 wherein the anti-corrosion agent has a Mohs hardness value of less than about 7.

The abrasive of claim 1 wherein the anti-glazing agent has an average particle size of less than about 30 micrometers.

The abrasive of claim 11, wherein the anti-glazing agent has an average particle size in the range of between 1 and 20 micrometers.

2. The abrasive of claim 1 wherein the anti-glare or agent is primarily concentrated in the top adhesive layer.

The abrasive of claim 1 wherein the anti-glare provides at least 10% by volume of the top adhesive layer.

15. The abrasive of claim 14, wherein the anti-glare provides at least 60% by volume of the top adhesive layer.

When the particles of the anti-eye or agent are polished on the painted surface using abrasive cloth to generate abrasive debris, the particles of the anti-eye or agent are combined with these shaving particles to release particles that suppress aggregation. The abrasive according to claim 1, which comprises a particle size.

The abrasive of claim 1, wherein the abrasive is selected from the group consisting of abrasive cloth and abrasive composites.

The abrasive of claim 1 wherein the anti-glare agent is dispersed in the binder.

19. The abrasive according to claim 18, wherein the binder comprises a thermoplastic or thermosetting resin.

The abrasive according to claim 19, wherein the thermoplastic resin comprises a latex.

20. The abrasive of claim 19, wherein the thermosetting resin is selected from the group consisting of urea formaldehyde, phenol, epoxy, urethane, and radiation curable resin systems.

A substrate layer having a first surface,
An abrasive comprising a polishing layer having a plurality of abrasive grains disposed on a first surface of a substrate layer, and a layer consisting essentially of an inorganic anti-adhesive agent or agent disposed on the polishing layer.

23. The abrasive of claim 22, wherein the anti-glazing agent is selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates, and metal sulfates.

24. The abrasive of claim 23, wherein the metal silicate is selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate.

When the particles of the anti-eye or agent are polished on the painted surface using abrasive cloth to generate abrasive debris, the particles of the anti-eye or agent are combined with these shaving particles to release particles that suppress aggregation. 23. The abrasive according to claim 22, consisting of a particle size.

Depositing a plurality of abrasive grains on a first surface of a substrate layer and depositing a layer consisting essentially of a metal or silicate on the abrasive, wherein the metal or metal silicate, silica, metal carbonate And a method selected from the group consisting of metal sulfates.

27. The method of claim 26, wherein the metal silicate is selected from the group consisting of magnesium silicate, potassium aluminum silicate, aluminum silicate, and calcium silicate.

28. The method of claim 27, wherein the magnesium silicate comprises talc.

27. The method of claim 26, further comprising forming an anti-corrosion agent from a material having a Mohs hardness value of less than about 7.

27. The method of claim 26, further comprising forming an anti-eye or agent from a material having an average particle size of less than about 30 micrometers.

27. The method of claim 26, further comprising the step of forming a polishing surface of the abrasive such that the feature or agent is predominantly thereon.

27. The method of claim 26, further comprising the step of dispersing the anti-glare or agent in a binder comprising a thermoplastic or thermoset resin.