JP2010530811A - 結合研摩材物品を補強するように設計されたガラス繊維構造 - Google Patents
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Abstract
少なくとも1つの可塑剤0〜3.5wt%。さらに、本発明は、このような補強構造、およびその構造を組み入れる結合研摩材物品、特に研摩材砥石、を製造するのに適した樹脂組成物に関する。
Description
−研摩粒子は、処理される材料の性質に適合されなければならない:研摩粒子は、その材料と接触して砕けないように、そして材料を切断し得るために、十分に鋭い端を保つように十分に耐え得る必要がある;
−バインダーは、良好な引張り強度を有さなければならず、その結果、研摩粒子はバインダーに結合されたままであり、遠心力の作用下で傷つけられていない。さらに、バインダーは、処理される材料との高摩擦から生じる高温に耐えることができるべきである。;バインダーは、熱の作用下に流出も劣化もしてはならない、
−研摩材砥石は、早まって摩耗もすべきではなく、また破れるべきでない;研摩材砥石は、できる限り長い間、最初の寸法特性を保持しなければならず、その結果、切断は良好な条件下で実行される。
−尿素アルデヒド樹脂、たとえば尿素ホルムアルデヒド樹脂(GB-A-419812)、
−フェノール樹脂、たとえばヘキサメチレンジアミン架橋剤と結合されたノボラック(GB-A-1151174)またはヘキサメチレンジテトラミン架橋剤と結合された、溶液および固体ノボラックとのレゾール混合物(US-A-4338357)、ならびに
−尿素アルデヒド樹脂およびフェノール樹脂の混合物、たとえばAステージの尿素ホルムアルデヒドプレポリマーおよびフェノール樹脂(US-A-4038046)、または酸性触媒の存在下での尿素アルデヒド樹脂およびレゾールの混合物(US-A-5551961)。
60℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラックと、60℃を超えるガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラックとの混合物75〜98wt%、
少なくとも1つのワックス0.5〜10wt%、ならびに
少なくとも1つの可塑剤0〜3.5wt%。
60℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラック25〜55wt%、
60℃を超えるガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラック10〜30wt%、
少なくとも1つのワックス0.5〜6.5wt%、
少なくとも1つの可塑剤0〜2.5wt%、
少なくとも1つのアルコール25〜45wt%、ならびに
水0〜15wt%。
これらの例において、樹脂組成物および補強構造の特性は、次の条件下で実行された。
樹脂
−ガラス転移温度(Tg)は、DMTA(動機械的熱分析)で測定された。
−数平均分子量(Mn)および質量平均分子量(Mw)は、次の条件下に、ゲル透過クロマトグラフィ(GPC)で測定された:
−静止相:Watersにより市販されているStyragel(登録商標)HR4E、30℃に保持
−移動相:テトラヒドロフラン(THF)
−検出:示差屈折率測定(ΔRI)
−検定:標準物質ポリスチレン
樹脂組成物
−樹脂組成物のたわみ性は、次のようにして測定された:樹脂組成物(固体物質中の質量含量:40〜60%)が一枚の紙(大きさ:20mm×70mm;坪量:3600g/m2)上に堆積され、そして200μm厚さの層が膜スプレッダーを用いて広げられた。紙は、加熱されたチャンバー内で140℃、1分間、乾燥された。紙の自由端は水平支持体に固定され、2.8gの質量が他端から宙に下げられた。4分後に、紙が水平方向となす角度θが測定された。たわみ性は、角度θの値が30度以上のときに、適切であった。
−接着力は次のように評価された:円形断面(面積3.2cm2)を有する、2つの円筒状アルミニウムスタッドが用いられた。樹脂組成物0.2mLが各セクションに堆積され、スタッドは130℃に加熱され、換気されたチャンバー内に10分間、置かれた。周囲温度で30分間、冷却された後、スタッドは調節された雰囲気(温度:22℃;相対湿度:50%)で、変動し得る期間、貯蔵された。樹脂組成物で被覆された表面は、50Nの圧力を1分間加える間、互いに接触して置かれた。アセンブリーは、引張り試験機上に置かれ、スタッドを分離するのに必要な力が測定された。接着力は、その力が30N未満であるときに満足すべきものであった。
補強構造
−ダスト量:補強構造の試料が秤量され、44〜46cmの長さに沿って手で折り畳まれた。試料の質量損失がダスト量に相当した。ダスト量は、切断される能力を評価することを可能にするパラメータである。その値が2%未満であるとき、許容し得ると考えられる。
−接着力:10〜12cm径のディスク形状の、2つの補強構造が重ねられ、50Nの圧力が1分間加えられた。試料は引張り試験機上に置かれ、その構造を分離するのに必要な力が測定された。接着力は、その力が5N未満であるときに満足すべきものであった。
−縦糸または横糸の引張強度が、2000テックスまでのガラスヤーンに適用し得る、ISO標準3341の条件下に測定された。引張強度の値は、300Nよりも大きくなければならなかった。
−加熱減量は、ISO標準1887の条件下に測定された。
例1
樹脂組成物は、次の構成成分を含んで調製された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 50.0 76.47
ノボラック(2)(Tg約80℃) 13.0 20.58
ポリエチレンワックス(3) 2.0 2.95
水 3.0
アルコール 32.0
樹脂組成物は次の特性を有していた。
たわみ性:35°
接着力: 0N (t=0)
0.13N(t+15日)
2.37N(t+30日)
例2
樹脂組成物は、次の構成成分を含んで調製された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 47.0 74.28
ノボラック(2)(Tg約80℃) 13.0 20.00
ポリエチレンワックス(3) 3.5 5.72
水 5.5
アルコール 31.0
(1)フェノール−ホルムアルデヒドノボラック:Mn=829;Mw=2176;固体物質65wt%エタノール溶液
(2)フェノール−ホルムアルデヒドノボラック:Mn=1247;Mw=5779;固体物質70wt%(エタノール:メタノール=25:5)溶液
(3)Shamrockにより「Hydrocer69」の名称で市販されている。
たわみ性:35°
接着力: 0.80N (t=0)
1.20N(t+15日)
1.35N(t+30日)
比較例1
樹脂組成物は、例1の条件で調製されたが、ノボラック(1)のみを含むことが変更された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 65.0 100
アルコール 35.0
樹脂組成物は次の特性を有していた。
たわみ性:>30°
接着力: 88.44N (t=0)
比較例2
樹脂組成物は、例1の条件で調製されたが、次の構成成分を含むことが変更された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 59.0 94.20
ポリエチレンワックス(3) 3.5 5.80
水 5.5
アルコール 32.0
樹脂組成物は次の特性を有していた。
たわみ性:>30°
接着力: 26.95N (t=0)
比較例3
樹脂組成物は、例1の条件で調製されたが、次の構成成分を含むことが変更された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 52.0 78.80
ノボラック(2)(Tg約80℃) 14.0 21.20
アルコール 34.0
樹脂組成物は次の特性を有していた。
たわみ性:35°
接着力: 34.40N (t=0)
例3
この例は、半工業的装置における、樹脂組成物の適用を示す。
ガラス繊維織物(坪量):198g/m2;縦糸:EC204テックスS/Z;横糸:RO408テックス;幅0.5m、リールから巻き戻し;が被覆ライン操作上に連続して配置された。その通路上に、織物は樹脂組成物を含む含浸浴を通過し、ついで125℃に加熱された第1帯域および115℃に加熱された第2帯域からなる炉内で処理され、ついでリールの形態に集められた。樹脂組成物は、次の構成成分を含んで調製された:
wt% %固体物質
ノボラック(1)(Tg約40℃) 50.0 77.15
ノボラック(2)(Tg約80℃) 14.0 20.77
ポリエチレンワックス(3) 1.3 2.08
水 1.7
アルコール 33.0
樹脂組成物は次の特性を有していた。
ダスト量:0.03%
接着力:0N
引張強度(縦糸):304N
引張強度(横糸):343N
加熱減量:30%
揮発性化合物含量:4.65%
Claims (17)
- 結合研摩材物品の補強のための、樹脂組成物で被覆されたガラス繊維構造であり、樹脂組成物は固体物質のwt%で表して次の割合で次の構成成分を含むことを特徴とするガラス繊維構造。
60℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラックと、60℃を超えるガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラックとの混合物75〜98wt%、
少なくとも1つのワックス0.5〜10wt%、ならびに
少なくとも1つの可塑剤0〜3.5wt%。 - 比較的低いガラス転移温度を有するノボラックが、ノボラック混合物の50〜80wt%を示すことを特徴とする請求項1に記載の構造。
- 比較的低いガラス転移温度を有するノボラックが、40℃を超えるガラス転移温度を有することを特徴とする請求項1または2に記載の構造。
- 比較的高いガラス転移温度を有するノボラックが、80℃以上、100℃以下のガラス転移温度を有するガラス転移温度を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の構造。
- ノボラックが、フェノールとホルムアルデヒドを、0.75〜0.8で変動するホルムアルデヒド/フェノールモル比で反応させることにより得られること特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の構造。
- ワックスが、パラフィンワックス、好ましくはポリエチレンもしくはポリプロピレンワックス、およびエチレンビスアミドワックス、好ましくはN,N’-エチレンビス(ステラミド)、から選ばれること特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の構造。
- ワックス含量が、樹脂組成物の固体物質の5wt%を超えず、好ましくは3%以下であること特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の構造。
- 可塑剤が、アルキルホスフェート、フタレート、トリエタノールアミン、オイルおよび多価アルコールから選ばれること特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の構造。
- 可塑剤含量は、樹脂組成物の固体物質の1wt%を超えないこと特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の構造。
- 補強構造が、好ましくはウェブ、マットのような不織、メッシュ、織物または切断ストランドのマット、の形態である、連続的なガラスヤーンから構成されること特徴とする請求項請求項1〜9のいずれかに記載の構造。
- ヤーンが、9〜24μm、好ましくは9〜17μm、で変動する径を有すること特徴とする請求項10に記載の構造。
- ヤーンが、34〜4800テックス、好ましくは34〜1200テックスの番手(すなわち、糸の太さ)を有すること特徴とする請求項10または11に記載の構造。
- 構造が、100〜1000g/m2で変動する坪量からなる織物の形態であること特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の構造。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の構造を被覆可能な樹脂組成物であり、樹脂組成物は固体物質のwt%で表して次の割合で次の構成成分を含むことを特徴とする樹脂組成物。
60℃以下のガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラック25〜55wt%、
60℃を超えるガラス転移温度を有する少なくとも1つのノボラック10〜30wt%、
少なくとも1つのワックス0.5〜6.5wt%、
少なくとも1つの可塑剤0〜2.5wt%、
少なくとも1つのアルコール25〜45wt%、ならびに
水0〜15wt%。 - アルコールが、メタノール、エタノール、イソプロパノールおよびこれらのアルコールの混合物から選ばれること特徴とする請求項14に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の補強構造を含むこと特徴とする、バインダーで結合された研摩材粒子に基づく結合研摩材物品。
- 研摩材砥石からなること特徴とする請求項16に記載の物品。
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