RU2246392C1 - Greasing-resisting agent for abrasive - Google Patents
Greasing-resisting agent for abrasive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246392C1 RU2246392C1 RU2003121642/02A RU2003121642A RU2246392C1 RU 2246392 C1 RU2246392 C1 RU 2246392C1 RU 2003121642/02 A RU2003121642/02 A RU 2003121642/02A RU 2003121642 A RU2003121642 A RU 2003121642A RU 2246392 C1 RU2246392 C1 RU 2246392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive
- silicates
- agent
- layer
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C11/00—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
- B24C11/005—Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts of additives, e.g. anti-corrosive or disinfecting agents in solid, liquid or gaseous form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
- B24D3/342—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
Abstract
Description
Абразивы с покрытием (шлифшкурки, гибкие шлифовальные инструменты) широко используют для проведения обработки шлифованием различных заготовок, которые могут быть изготовлены из мягких материалов, чистовая обработка поверхности которых представляет определенные трудности; а также для обработки шлифованием окрашенных поверхностей. При проведении чистовой обработки таких мягких материалов не удается использовать максимальный потенциал абразивов с покрытием по причине их преждевременного засаливания. Засаливание представляет собой коалесценцию частиц шлифовального шлама, который забивает пространства между абразивными зернами, в результате чего абразив с покрытием не может эффективно продолжать шлифование рабочей заготовки или поверхности. В инструментальной промышленности для решения указанной проблемы уже используют химические соединения, такие как мыла металлов (например, стеараты цинка и стеараты кальция), которые наносят в виде поверхностного покрытия или вводят в размерное покрытие, которое обычно называют первым калибровочным покрытием. Использование стеаратов позволяет обеспечить эффективное удаление шлифовального шлама и получить антизасаливающие характеристики. Однако стеараты металлов образуют остаток из материала с низкой поверхностной энергией на рабочей поверхности, который потенциально может создавать проблемы при последующей обработке, такие как дефекты покрытия при проведении процессов струйной окраски.Coated abrasives (grinding skins, flexible grinding tools) are widely used for grinding processing of various workpieces, which can be made of soft materials, the surface finish of which presents certain difficulties; as well as for processing by grinding painted surfaces. When finishing such soft materials, it is not possible to use the maximum potential of coated abrasives due to their premature salting. Filling is the coalescence of grinding sludge particles that clogs the spaces between the abrasive grains, as a result of which the coated abrasive cannot effectively continue grinding the workpiece or surface. In the tool industry, chemical compounds, such as metal soaps (e.g., zinc stearates and calcium stearates), which are applied as a surface coating or introduced into a dimensional coating, which is usually called the first calibration coating, are already used to solve this problem. The use of stearates allows for efficient removal of grinding sludge and obtain anti-salting characteristics. However, metal stearates form a residue from a material with low surface energy on the working surface, which can potentially cause problems during subsequent processing, such as coating defects during ink jet painting processes.
Загрязнение этим материалом с низкой поверхностной энергией может быть обнаружено при помощи измерения контактного угла воды на отшлифованной подложке. Типичной практикой для удаления такого загрязнения является очистка отшлифованной поверхности при помощи растворителя, который преимущественно полностью удаляет загрязнение, или проведение чистовой обработки при помощи материала, который не содержит стеаратов.Contamination with this low surface energy material can be detected by measuring the contact angle of water on a sanded substrate. A typical practice for removing such contamination is to clean the sanded surface with a solvent that predominantly completely removes contamination, or to finish it with a material that does not contain stearates.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Желательно устранить операцию очистки отшлифованной поверхности при помощи протирки растворителем, которая увеличивает время и стоимость работ. Более того, материалы, которые не содержат стеаратов, не обеспечивают надлежащую долговечность.It is advisable to eliminate the operation of cleaning the polished surface by wiping with a solvent, which increases the time and cost of work. Moreover, materials that do not contain stearates do not provide adequate durability.
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения на абразив, такой как абразив с покрытием или композитный абразив, наносят поверхностный (самый верхний, "сверхразмерный") слой, который содержит главным образом неорганический антизасаливающий агент, выбранный из группы, в которую входят силикаты металлов, кремнеземы, карбонаты металлов и сульфаты металлов.In accordance with one embodiment of the present invention, an abrasive, such as a coated abrasive or a composite abrasive, is coated with a surface (uppermost, “oversized”) layer that contains mainly an inorganic antisoiling agent selected from the group consisting of metal silicates , silicas, metal carbonates and metal sulfates.
Этот слой содержит главным образом неорганическую антизасаливающую добавку, а это означает, что этот слой не содержит органических компонентов, которые обычно имеются в антизасаливающих добавках, таких как металлические соли органических кислот, органофосфат, органосиликаты, органобораты и т.п. Однако это не исключает наличия отвержденного связующего компонента, который образует разбавитель, при помощи которого наносят неорганический антизасаливающий агент.This layer contains mainly an inorganic anti-salting additive, which means that this layer does not contain organic components that are commonly found in anti-salting additives, such as metal salts of organic acids, organophosphate, organosilicates, organoborates and the like. However, this does not exclude the presence of a cured binder component that forms a diluent by means of which an inorganic anti-salting agent is applied.
Силикаты металлов могут быть выбраны из группы, в которую входят силикаты магния, силикаты калия и алюминия, силикаты алюминия и силикаты кальция. В одном из вариантов изобретения силикаты магния включают в себя тальк, силикаты калия и алюминия включают в себя слюды, силикаты алюминия включают в себя глины, а силикаты кальция включают в себя волластонит. Кремнеземы могут быть выбраны из группы, в которую входят плавленый кварц, кварцевое стекло и осажденный аморфный кремнезем. В качестве карбоната металла может быть использован карбонат кальция.Metal silicates can be selected from the group consisting of magnesium silicates, potassium and aluminum silicates, aluminum silicates and calcium silicates. In one embodiment of the invention, magnesium silicates include talc, potassium and aluminum silicates include mica, aluminum silicates include clays, and calcium silicates include wollastonite. Silica can be selected from the group consisting of fused silica, silica glass and precipitated amorphous silica. As the metal carbonate, calcium carbonate can be used.
В качестве сульфата металла может быть использован водный сульфат кальция или безводный сульфат кальция.As metal sulfate, aqueous calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate can be used.
Антизасаливающий агент может иметь твердость по Моосу ориентировочно менее 7, а преимущественно ориентировочно менее 3. Антизасаливающий агент может иметь средний диаметр частиц ориентировочно менее 30 мкм, а преимущественно в диапазоне ориентировочно от 1 до 20 мкм. Это позволяет иметь антизасаливающий агент с достаточно мелкими частицами, что позволяет им объединяться с частицами шлифовального шлама, удаляемыми с обрабатываемой поверхности, такой как окрашенная металлическая поверхность, что предотвращает агломерацию частиц шлифовального шлама на поверхности абразива с покрытием и, следовательно, его засаливание. Это означает, что частицы антизасаливающего агента имеют такой размер, что после шлифования окрашенной поверхности с использованием абразивного гибкого инструмента (в результате чего получают шлифовальный шлам) освобождаются частицы антизасаливающего агента, которые объединяются с частицами шлифовального шлама и препятствуют их агломерации.The anti-salting agent may have a Mohs hardness of approximately less than 7, and preferably approximately less than 3. The anti-salting agent may have an average particle diameter of approximately less than 30 μm, and preferably in the range of approximately 1 to 20 μm. This makes it possible to have an antifouling agent with sufficiently small particles, which allows them to combine with grinding sludge particles removed from the surface to be treated, such as a painted metal surface, which prevents agglomeration of grinding sludge particles on the surface of the coated abrasive and, therefore, its salting. This means that the particles of the anti-salting agent are so large that after grinding the painted surface using an abrasive flexible tool (resulting in grinding sludge), particles of the anti-salting agent are released, which combine with the particles of the grinding sludge and prevent their agglomeration.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения антизасаливающий агент сконцентрирован главным образом в самом верхнем ("сверхразмерном") слое. Например, концентрация этого агента в самом верхнем слое может составлять по меньшей мере 10 процентов по объему, а преимущественно по меньшей мере около 60 процентов по объему.According to another embodiment of the present invention, the anti-salting agent is concentrated mainly in the uppermost (“oversized”) layer. For example, the concentration of this agent in the uppermost layer may be at least 10 percent by volume, and preferably at least about 60 percent by volume.
Антизасаливающий агент преимущественно диспергирован в связующем, которое представляет собой, например, термопластическую или термореактивную смолу. Термопластической смолой может быть, например, латекс, а термореактивная смола может быть выбрана из группы, в которую входят формальдегид мочевины, а также фенольные, эпоксидные, уретановые и радиационно отверждаемые системы смол.The anti-salting agent is preferably dispersed in a binder, which is, for example, a thermoplastic or thermosetting resin. The thermoplastic resin may be, for example, latex, and the thermosetting resin may be selected from the group consisting of urea formaldehyde, as well as phenolic, epoxy, urethane and radiation-curable resin systems.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также абразив, такой как абразив с покрытием или композитный абразив, который включает в себя слой подложки, имеющий первую поверхность, абразивный слой, содержащий множество абразивных частиц, расположенных на первой поверхности слоя подложки, и образованный главным образом из неорганического антизасаливающего агента слой, который расположен поверх абразивного слоя. В соответствии с одним из вариантов изобретения антизасаливающий агент расположен на отвержденном размерном покрытии.The present invention also provides an abrasive, such as a coated abrasive or composite abrasive, which includes a substrate layer having a first surface, an abrasive layer containing a plurality of abrasive particles located on the first surface of the substrate layer, and formed mainly from inorganic anti-salting agent layer, which is located on top of the abrasive layer. In accordance with one embodiment of the invention, the anti-salting agent is located on a cured dimensional coating.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ формирования абразива, такого как абразив с покрытием или композитный абразив, который предусматривает прикрепление множества абразивных частиц к первой поверхности слоя подложки и осаждение слоя, который содержит главным образом антизасаливающий агент, поверх абразивных частиц.The present invention also provides a method for forming an abrasive, such as a coated abrasive or a composite abrasive, which comprises attaching a plurality of abrasive particles to a first surface of a substrate layer and depositing a layer that contains mainly an antifouling agent on top of the abrasive particles.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Указанные ранее и другие задачи, характеристики и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания его предпочтительных примеров, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительный чертеж. Следует иметь в виду, что сопроводительный чертеж предназначен просто для пояснения принципов настоящего изобретения.The above and other objectives, characteristics and advantages of the invention will be more apparent from the following detailed description of its preferred examples, not of a limiting nature and given with reference to the accompanying drawing. It should be borne in mind that the accompanying drawing is intended merely to explain the principles of the present invention.
На чертеже показан контактный угол θ для твердого тела, жидкости и пара.The drawing shows the contact angle θ for a solid, liquid and vapor.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Абразивами с покрытием обычно называют изделия, содержащие абразивные частицы, сцепленные с опорной подложкой и которые могут быть использованы для шлифования поверхности детали при обработке абразивным инструментом.Coated abrasives are commonly referred to as products containing abrasive particles adhered to a support substrate and which can be used to grind the surface of a part when machined with an abrasive tool.
Опорная подложка абразива с покрытием может быть жесткой, однако обычно она является гибкой и содержит полотно материала, такого как бумага, ткань, волокнистая подкладка, полимерная пленка, фибра или комбинация таких или других аналогичных материалов. В некоторых вариантах опорная подложка первоначально содержит совокупность свободных волокон, к которым добавляют абразивные частицы со связующим материалом или без него, чтобы получить абразивное полотно, имеющее абразивные частицы во всем его объеме. Совокупность свободных волокон и абразивные частицы могут быть спрессованы, если не используют клеящее связующее, или могут быть зафиксированы иным образом или отверждены в том случае, когда имеется связующее для формирования абразива с покрытием.The coated backing pad may be stiff, but it is usually flexible and contains a web of material such as paper, fabric, fibrous lining, polymer film, fiber, or a combination of these or other similar materials. In some embodiments, the support substrate initially comprises a plurality of free fibers to which abrasive particles with or without a binder are added to form an abrasive sheet having abrasive particles in its entirety. The totality of free fibers and abrasive particles can be compressed if an adhesive binder is not used, or otherwise fixed or cured when a binder is available to form the coated abrasive.
Абразивные частицы могут представлять собой любой материал, который позволяет производить обработку шлифованием заготовки, и обычно включают в себя песок, порошкообразный кварц, корунд, оксиды металлов, такие как оксид алюминия, оксид алюминия-циркония, глинозем, алмаз, карбид кремния, гранат, крокус, оксид железа и т.п. Абразивные частицы обычно имеют острые кромки, которые действуют в качестве средства шлифования, причем качество и количество острых кромок зависит от конкретного вида применения. Абразивные частицы могут быть введены в опорную подложку или перемешаны с ней, однако обычно их наносят на опорную подложку при помощи соответствующего связующего материала. Абразивные частицы могут быть нанесены на полотно в соответствии с определенным рисунком или же могут быть распределены случайным образом. Обычно принимают известные меры для того, чтобы абразив с покрытием имел фиксированные зерна с соответствующим распределением режущих кромок зерен в одном или в нескольких слоях.Abrasive particles can be any material that allows sanding of the workpiece, and usually includes sand, powdered quartz, corundum, metal oxides such as alumina, alumina-zirconia, alumina, diamond, silicon carbide, garnet, crocus iron oxide and the like Abrasive particles typically have sharp edges that act as a grinding tool, with the quality and quantity of sharp edges depending on the particular application. The abrasive particles can be introduced into or mixed with the support substrate, however, they are usually applied to the support substrate using an appropriate binder material. Abrasive particles can be applied to the canvas in accordance with a specific pattern or can be randomly distributed. Typically, well-known measures are taken to ensure that the coated abrasive has fixed grains with an appropriate distribution of the cutting edges of the grains in one or more layers.
В качестве связующего материала обычно может быть использован любой подходящий материал, который обеспечивает связь абразивных частиц с опорной подложкой и имеет надлежащую стойкость в процессе шлифования. Типичные связующие материалы представляют собой фенольные смолы, мездровые клеи, лаки, эпоксидные смолы, акрилаты, многофункциональные акрилаты, карбамидоформальдегидные полимеры, трехфункциональные уретаны, полиуретановые смолы, лаки и эмали, а также множество других материалов, которые позволяют обеспечивать сцепление абразивных частиц с опорной подложкой. Обычно производят тщательный выбор связующего материала для того, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы абразива с покрытием в конкретном случае применения. Выбор связующего материала производят таким образом, чтобы он обладал стойкостью к размягчению и/или выгоранию при нагреве, но при этом обеспечивал адекватное сцепление.As a binder material, any suitable material that can bond abrasive particles to a support substrate and has adequate abrasion resistance can usually be used. Typical binders include phenolic resins, cohesive adhesives, varnishes, epoxies, acrylates, multifunctional acrylates, urea-formaldehyde polymers, trifunctional urethanes, polyurethane resins, varnishes and enamels, as well as many other materials that allow the abrasive particles to adhere to the support substrate. Typically, a careful selection of the binder material is made in order to maximize the performance of the coated abrasive in a particular application. The choice of binder material is made in such a way that it is resistant to softening and / or burnout when heated, but at the same time provides adequate adhesion.
Абразивные частицы могут быть объединены со связующим материалом и затем нанесены на опорную подложку, или же опорная подложка может быть покрыта связующим материалом, а затем на него нанесены абразивные частицы. Уже известно множество альтернативных видов опорных подложек, порошковых материалов, связующих материалов, средств нанесения абразивных частиц на опорную подложку, средств сцепления абразивных частиц и т.п., которые могут быть использованы в рамках настоящего изобретения.The abrasive particles can be combined with a binder and then deposited on a support substrate, or the support substrate can be coated with a binder, and then abrasive particles are applied to it. Many alternative types of support substrates, powder materials, binder materials, means for applying abrasive particles to a support substrate, means for bonding abrasive particles and the like, which can be used in the framework of the present invention, are already known.
Обычно при изготовлении известного абразива с покрытием на подложку (после ее предварительной обработки или без этого) наносят связующую смолу и, пока еще смола является липкой, на нее наносят абразивные частицы, после чего связующее отверждается и удерживает абразивные частицы по месту. Затем поверх абразивных частиц наносят размерное покрытие, которое содержит главным образом связующую смолу и, возможно, наполнители, шлифующие добавки и т.п. и производят отверждение этого покрытия. Первичной функцией размерного покрытия является фиксация (крепление) абразивных частиц по месту таким образом, чтобы позволить им производить шлифование заготовки без выпадения из структуры абразива с покрытием ранее истечения срока службы инструмента. В некоторых случаях наносят поверхностный слой ("сверхразмерный" слой, supersize layer) поверх слоя размерного покрытия. Задачей этого поверхностного слоя является нанесение на поверхность абразива с покрытием добавки, которая имеет специальную характеристику, такую как усиление шлифующей способности, обеспечивает смазку поверхности, обладает свойствами антистатика или, в данном случае, обладает антизасаливающими свойствами. Обычно, но не обязательно, поверхностный слой не играет никакой роли в фиксации по месту абразивных частиц в абразиве с покрытием.Typically, in the manufacture of a known coated abrasive, a binder resin is applied to the substrate (after or without pretreatment) and, while the resin is still sticky, abrasive particles are applied thereon, after which the binder cures and holds the abrasive particles in place. Then, a dimensional coating is applied over the abrasive particles, which mainly contains a binder resin and possibly fillers, grinding additives, and the like. and cure this coating. The primary function of the dimensional coating is to fix (fasten) the abrasive particles in place in such a way as to allow them to grind the workpiece without falling out of the coated abrasive structure before the tool has reached the end of its life. In some cases, a surface layer ("oversize" layer, a supersize layer) is applied over the size coating layer. The objective of this surface layer is to apply an additive coated on the surface of the abrasive, which has a special characteristic, such as enhanced grinding ability, provides lubrication to the surface, has antistatic properties or, in this case, has anti-salting properties. Typically, but not necessarily, the surface layer does not play any role in locally fixing the abrasive particles in the coated abrasive.
Указанная добавка может быть нанесена в виде дисперсии в связующем (с последующим отверждением) или в виде жидкой дисперсии, которая просто высыхает и оставляет осадок добавки на поверхности. В одном из вариантов изобретения связующее представляет собой термопластическую или термореактивную смолу. Например, термопластической смолой может быть латекс, а термореактивная смола может быть выбрана из группы, в которую входят формальдегид мочевины, а также фенольные, эпоксидные, уретановые и радиационно отверждаемые системы смол. При использовании некоторых добавок сцепление с поверхностью может быть достигнуто без использования дисперсионной среды.The specified additive can be applied in the form of a dispersion in a binder (followed by curing) or in the form of a liquid dispersion, which simply dries and leaves the additive on the surface. In one embodiment of the invention, the binder is a thermoplastic or thermosetting resin. For example, the thermoplastic resin may be latex, and the thermosetting resin may be selected from the group consisting of urea formaldehyde, as well as phenolic, epoxy, urethane, and radiation-curable resin systems. By using some additives, adhesion to the surface can be achieved without the use of a dispersion medium.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается использовать антизасаливающие агенты, которые наносят поверх размерного покрытия, выбранные из группы, в которую входят силикаты металлов, кремнеземы, карбонаты металлов и сульфаты металлов. Силикаты металлов могут быть выбраны из группы, в которую входят силикаты магния, силикаты калия и алюминия, силикаты алюминия и силикаты кальция. В соответствии с одним из вариантов изобретения силикаты магния включают в себя тальк, силикаты калия и алюминия включают в себя слюды, силикаты алюминия включают в себя глины, а силикаты кальция включают в себя волластонит. Кремнеземы могут быть выбраны из группы, в которую входят плавленый кварц, кварцевое стекло и осажденный аморфный кремнезем. Карбонаты металлов могут включать в себя карбонат кальция. Сульфаты металлов могут включать в себя водный сульфат кальция или безводный сульфат кальция.In accordance with the present invention, it is proposed to use anti-salting agents that are applied over a dimensional coating selected from the group consisting of metal silicates, silicas, metal carbonates and metal sulfates. Metal silicates can be selected from the group consisting of magnesium silicates, potassium and aluminum silicates, aluminum silicates and calcium silicates. In one embodiment, magnesium silicates include talc, potassium and aluminum silicates include mica, aluminum silicates include clays, and calcium silicates include wollastonite. Silica can be selected from the group consisting of fused silica, silica glass and precipitated amorphous silica. Metal carbonates may include calcium carbonate. Metal sulfates may include aqueous calcium sulfate or anhydrous calcium sulfate.
В соответствии с настоящим изобретением неорганический антизасаливающий агент в ходе его использования высвобождает мелкие частицы, которые покрывают мелкие частицы шлифовального шлама, образующиеся в процессе шлифования, в результате чего предотвращается агломерация и образование причиняющих беспокойство больших частиц, которые могут налипать на поверхность абразива с покрытием (этот процесс известен как "засаливание"), что снижает эффективность абразива с покрытием. В результате снижается засаливание абразива с покрытием без создания проблем, связанных с использованием обычных антизасаливающих слоев стеаратов. Отметим, что при использовании таких обычных добавок на отшлифованной поверхности создается тонкий слой материала с низкой энергией, который затрудняет проведение последующей окраски или полировки поверхности без удаления этого слоя.In accordance with the present invention, an inorganic anti-salting agent releases fine particles during its use that cover the fine particles of the grinding sludge generated during grinding, thereby preventing agglomeration and the formation of troublesome large particles that may adhere to the surface of the coated abrasive (this the process is known as “pickling”), which reduces the effectiveness of the coated abrasive. As a result, the salinity of the coated abrasive is reduced without creating problems associated with the use of conventional anti-salting layers of stearates. Note that using such conventional additives, a thin layer of low-energy material is created on the polished surface, which makes it difficult to conduct subsequent painting or polishing of the surface without removing this layer.
Антизасаливающий агент в соответствии с настоящим изобретением является относительно мягким и имеет, например, величину твердости по Моосу ориентировочно менее 7 и преимущественно ориентировочно менее 3. В соответствии с одним из вариантов изобретения антизасаливающий агент имеет средний диаметр частиц ориентировочно менее 30 мкм и преимущественно в диапазоне ориентировочно от 1 до 20 мкм, причем более мелкие частицы материала работают лучше в качестве антизасаливающего агента.The anti-salting agent in accordance with the present invention is relatively soft and has, for example, a Mohs hardness value of approximately less than 7 and preferably approximately less than 3. In accordance with one embodiment of the invention, the anti-salting agent has an average particle diameter of approximately less than 30 μm and preferably in the range of approximately from 1 to 20 microns, with smaller particles of the material working better as an anti-salting agent.
Можно полагать, что обеспечение характеристики отсутствия засаливания связано с тем, что антизасаливающий агент предотвращает сцепление (слипание) друг с другом частиц шлифовального шлама, что уменьшает засаливание. Это позволяет получать при шлифовании мелкую пыль, в то время как без использования неорганического антизасаливающего агента образуются комья (шарики) или большие стружки шлифовального шлама, которые проникают между абразивными частицами ("засаливают" их), снижая эффективность шлифования и уменьшая срок службы абразива с покрытием. Легко можно наблюдать различие внешнего вида шлифовального шлама при проведении шлифования при помощи абразивов со стеаратами и без них.It can be assumed that ensuring the characteristic of no salting is due to the fact that the anti-salting agent prevents adhesion (sticking) of particles of grinding sludge to each other, which reduces salting. This makes it possible to obtain fine dust during grinding, while without the use of an inorganic anti-salting agent, clods (balls) or large chips of grinding sludge are formed that penetrate between the abrasive particles (“grease” them), reducing the grinding efficiency and reducing the service life of the coated abrasive . It is easy to observe the difference in the appearance of the grinding sludge during grinding using abrasives with and without stearates.
В соответствии с настоящим изобретением концентрация антизасаливающего агента на шлифующей поверхности самого верхнего слоя составляет ориентировочно более 10 процентов по объему, а преимущественно ориентировочно более 60 процентов по объему. Это обеспечивает достаточное присутствие антизасаливающего агента для эффективного образования мелкой пыли при шлифовании и для предотвращения агломерации частиц шлифовального шлама.In accordance with the present invention, the concentration of anti-salting agent on the grinding surface of the uppermost layer is approximately more than 10 percent by volume, and preferably approximately more than 60 percent by volume. This ensures a sufficient presence of an anti-salting agent for the effective formation of fine dust during grinding and to prevent agglomeration of particles of the grinding sludge.
Следует иметь в виду, что антизасаливающий агент может быть использован и с другими абразивами, такими как композитные (не тканые) абразивы.It should be borne in mind that the anti-salting agent can be used with other abrasives, such as composite (non-woven) abrasives.
Пример 1: Водный силикат магния (тальк) с различными медианными размерами частиц.Example 1: Aqueous magnesium silicate (talc) with various median particle sizes.
В приведенных далее примерах был использован обычный стандартный абразив с покрытием. Материалом подложки является бумага A (A-weight paper), причем формирующее и размерное покрытия содержат связующее из формальдегида мочевины.In the following examples, a conventional standard coated abrasive was used. The substrate material is paper A (A-weight paper), the forming and size coatings containing a urea formaldehyde binder.
Во всех случаях использовали абразивные частицы Р320 из оксида алюминия. На этот базовый абразив с покрытием наносили поверхностный слой, который содержит антизасаливающую добавку. Для сравнения (для контроля) в одном случае такую добавку не наносили. В другом случае наносили поверхностное покрытие, которое содержит стеарат цинка, а в трех других случаях наносили поверхностное покрытие, которое содержит водный силикат магния (тальк) с различными размерами частиц. Добавки наносили в виде дисперсии в латексе и в воде. In all cases, abrasive particles P320 of alumina were used. This coated base abrasive was coated with a surface layer that contains an anti-salting agent. For comparison (for control), in one case, such an additive was not applied. In another case, a surface coating was applied that contained zinc stearate, and in three other cases, a surface coating was applied that contained aqueous magnesium silicate (talc) with various particle sizes. Additives were applied as a dispersion in latex and in water.
Абразивы с покрытием затем использовали для шлифования акриловой панели с использованием шлифовального станка двойного действия при шести рабочих контактах длительностью 2 минуты каждый. Шлифование производили при помощи круга диаметром 12.7 см (5 дюймов) при нагрузке 4.5 кг (10 фунтов). Регистрировали вес шлифовального хлама после полного времени шлифования, составляющего 12 минут, а качество шлифования определяли в процентах от веса шлифовального хлама для контрольного шлифования. Измеряли также среднюю шероховатость поверхности Ra (как арифметическое среднее). Приведенные в Таблице 1 результаты свидетельствуют о том, что тальк имеет такую же эффективность, что и обычный стеарат цинка.Coated abrasives were then used to grind the acrylic panel using a double-action grinding machine with six working contacts lasting 2 minutes each. Grinding was done using a 12.7 cm (5 in) diameter wheel at a load of 4.5 kg (10 pounds). The weight of grinding rubbish was recorded after a total grinding time of 12 minutes, and the grinding quality was determined as a percentage of the weight of grinding rubbish for control grinding. The average surface roughness Ra (as arithmetic mean) was also measured. The results in Table 1 indicate that talc has the same efficacy as conventional zinc stearate.
Тальки типа Vertal 1500, Supreme НТ и Arctic Mist могут быть закуплены на фирме Luzenac America, IncTable 1
Talc Talts such as Vertal 1500, Supreme HT and Arctic Mist can be purchased from Luzenac America, Inc.
Антизасаливающего МатериалаMedian particle size
Anti-Salting Material
Пример 2: Водный силикат магния (тальк). Supreme НТ с различными размерами частицExample 2: Aqueous magnesium silicate (talc). Supreme NT with various particle sizes
В приведенных далее таблицах проведено сравнение характеристик шлифования талька Supreme НТ со стеаратом цинка и с контрольным испытанием без антизасаливающего агента для абразивов с покрытием из оксида алюминия с размером абразивных частиц Р80, Р180 и Р320 (Таблица 2, Таблица 3 и Таблица 4, соответственно). Результаты показывают, что шлифование является более эффективным при использовании антизасаливающего агента в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с контрольным испытанием, особенно для мелких абразивных частиц.The following tables compare the grinding performance of Supreme NT talcum powder with zinc stearate and a control test without an anti-salting agent for abrasives coated with alumina with an abrasive particle size of P80, P180 and P320 (Table 2, Table 3 and Table 4, respectively). The results show that grinding is more effective when using the anti-salting agent in accordance with the present invention compared to a control test, especially for fine abrasive particles.
Пример 3: Аморфный кремнезем, силикат кальция (волластонит), силикат алюминия (глина) и силикат калия и алюминия (слюда)Example 3: Amorphous silica, calcium silicate (wollastonite), aluminum silicate (clay) and potassium and aluminum silicate (mica)
Был использован стандартный абразив с покрытием, имеющий абразивные частицы Р320 на подложке из А-бумаги. На этот базовый абразив с покрытием нанесли поверхностное покрытие, которое содержит антизасаливающую добавку одного из следующих материалов: аморфный кремнезем, силикат кальция (волластонит), силикат алюминия (глина) или силикат калия и алюминия (слюда). Приведенные в Таблице 5 результаты шлифования показывают, что шлифование является более эффективным при использовании антизасаливающего агента в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с контрольным испытанием.A standard coated abrasive was used having P320 abrasive particles on an A-paper substrate. This coated base abrasive was coated with a surface coating that contains an anti-salting additive of one of the following materials: amorphous silica, calcium silicate (wollastonite), aluminum silicate (clay), or potassium and aluminum silicate (mica). The grinding results shown in Table 5 show that grinding is more effective when using the anti-salting agent in accordance with the present invention compared to a control test.
MN-23 представляет собой аморфный кремнезем, который может быть закуплен на фирме Eagle Pitcher. Волластонит 325 представляет собой силикат кальция, который может быть закуплен на фирме NYCO Minerals, Inc. Optiwhite представляет собой глину, которая может быть закуплена на фирме Burgess Pigment Company. Burgess 17 представляет собой глину, которая может быть закуплена на фирме Burgess Pigment Company. Mica 325 представляет собой слюду, которая может быть закуплена на фирме Oglebay Norton Specialty Minerals.MN-23 is an amorphous silica that can be purchased from Eagle Pitcher. Wollastonite 325 is a calcium silicate that can be purchased from NYCO Minerals, Inc. Optiwhite is a clay that can be purchased from Burgess Pigment Company. Burgess 17 is a clay that can be purchased from Burgess Pigment Company. Mica 325 is a mica that can be purchased from Oglebay Norton Specialty Minerals.
Пример 4: Сульфат кальция (безводный и водный)Example 4: Calcium Sulphate (Anhydrous and Aqueous)
Был использован стандартный абразив с покрытием, имеющий абразивные частицы Р320 на подложке из А-бумаги. На этот базовый абразив с покрытием нанесли поверхностное покрытие, которое содержит антизасаливающую добавку сульфата кальция (безводного или водного). Приведенные в Таблице 6 результаты шлифования показывают, что шлифование является более эффективным при использовании антизасаливающего агента в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с контрольным испытанием.A standard coated abrasive was used having P320 abrasive particles on an A-paper substrate. This coated base abrasive has been coated with a surface coating that contains an anti-salting additive of calcium sulfate (anhydrous or aqueous). The grinding results shown in Table 6 show that grinding is more effective when using the anti-salting agent in accordance with the present invention compared to a control test.
SNOW WHITE представляет собой безводный сульфат кальция, который может быть закуплен на фирме United States Gypsum CompanySNOW WHITE is anhydrous calcium sulfate that can be purchased from United States Gypsum Company
TERRA ALBA представляет собой водный сульфат кальция, который может бытьTERRA ALBA is an aqueous calcium sulfate that can be
закуплен на фирме United States Gypsum Company.purchased from United States Gypsum Company.
Пример 5: Контактный угол воды обработанных шлифованием и окрашенных панелейExample 5: Contact angle of water treated and painted panels
Была проведена обработка шлифованием панелей при помощи имеющих зерно Р320 абразивов с покрытием, описанных в Примерах 1-4, причем использовали одинаковые методики шлифования для всех абразивов с покрытием. Каплю воды помещали на каждую из только что отшлифованных панелей, а также на панель, которая не подвергалась шлифованию. Измеряли контактный угол θ, показанный на чертеже, который представляет собой угол между поверхностью жидкости и поверхностью твердой плоскости у линии контакта. Больший контактный угол свидетельствует о меньшем смачивании. Приведенные в Таблице 7 результаты четко показывают, что панель после шлифования при помощи абразива с покрытием в соответствии с настоящим изобретением имеет главным образом такой же или меньший контактный угол, чем панель после шлифования при помощи абразива с покрытием без антизасаливающего слоя. Абразив с покрытием, имеющий обычный антизасаливающий слой из стеарата цинка (что приводит к образованию осадка с низкой поверхностной энергией), имеет очень большой контактный угол. Следствием этого является плохое смачивание поверхности нанесенной краской, что ведет к появлению поверхностных дефектов.Processing was carried out by grinding the panels with P320 coated grains having the grain described in Examples 1-4, using the same grinding techniques for all coated abrasives. A drop of water was placed on each of the freshly sanded panels, as well as on a panel that was not sanded. The contact angle θ shown in the drawing was measured, which is the angle between the surface of the liquid and the surface of the solid plane at the contact line. A larger contact angle indicates less wetting. The results shown in Table 7 clearly show that the panel after grinding with a coated abrasive according to the present invention has substantially the same or smaller contact angle than the panel after grinding with a coated abrasive without an anti-scuff layer. A coated abrasive having a conventional antisoiling layer of zinc stearate (which leads to the formation of a precipitate with low surface energy) has a very large contact angle. The consequence of this is poor wetting of the surface with the applied paint, which leads to the appearance of surface defects.
Контактный угол воды на панели без шлифования составляет 69 градусов.The contact angle of the water on the panel without grinding is 69 degrees.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.Despite the fact that the present invention has been described with reference to the preferred options for its implementation, it is clear that experts in this field can make changes and additions that do not however go beyond the scope of the following claims.
Claims (30)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US75491201A | 2001-01-04 | 2001-01-04 | |
| US09/754,912 | 2001-01-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003121642A RU2003121642A (en) | 2005-01-10 |
| RU2246392C1 true RU2246392C1 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=25036915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003121642/02A RU2246392C1 (en) | 2001-01-04 | 2001-12-28 | Greasing-resisting agent for abrasive |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP4365092B2 (en) |
| KR (1) | KR100573509B1 (en) |
| CN (1) | CN100357063C (en) |
| AT (1) | AT500366B1 (en) |
| AU (1) | AU2002248225B2 (en) |
| BE (1) | BE1014558A5 (en) |
| BR (1) | BR0116706B1 (en) |
| CA (1) | CA2432163C (en) |
| DE (1) | DE10197149B4 (en) |
| ES (1) | ES2189694A1 (en) |
| FR (1) | FR2818988B1 (en) |
| GB (1) | GB2386602B (en) |
| HK (1) | HK1064325A1 (en) |
| MX (1) | MXPA03006041A (en) |
| NZ (1) | NZ526559A (en) |
| RU (1) | RU2246392C1 (en) |
| SE (1) | SE528192C2 (en) |
| TW (1) | TW528659B (en) |
| WO (1) | WO2002062531A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200305042B (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6835220B2 (en) | 2001-01-04 | 2004-12-28 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Anti-loading treatments |
| US7195658B2 (en) | 2003-10-17 | 2007-03-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Antiloading compositions and methods of selecting same |
| CN1330460C (en) * | 2005-01-07 | 2007-08-08 | 武汉理工大学 | Super-coating material for sand paper and production thereof |
| TWI343854B (en) | 2005-06-29 | 2011-06-21 | Saint Gobain Abrasives Inc | High-performance resin for abrasive products |
| JP2008266397A (en) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Three M Innovative Properties Co | Clogging prevention composition for abrasive material and abrasive material having clogging prevention film |
| DE112008001866T5 (en) | 2007-07-27 | 2010-07-22 | Saint-Gobain Abrasifs | Automatic detection of characteristics of abrasive products during use |
| KR101168674B1 (en) * | 2007-09-21 | 2012-07-25 | 생-고벵 아브라시프 | Melamine methylol for abrasive products |
| WO2009039381A1 (en) | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Phenolic resin formulation and coatings for abrasive products |
| US8491681B2 (en) | 2007-09-24 | 2013-07-23 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products including active fillers |
| CN105555479B (en) | 2013-09-16 | 2018-02-16 | 3M创新有限公司 | Nonwoven abrasive article and its application method with wax anti-loading compound |
| CN107825307A (en) * | 2017-11-11 | 2018-03-23 | 淄博理研泰山涂附磨具有限公司 | A kind of preparation method of anti-blocking environmentally friendly sand paper |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3111232A1 (en) * | 1981-03-21 | 1982-09-30 | Diethelm Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. 7450 Hechingen Bitzer | Abrasive papers or cloths |
| US5194299A (en) * | 1984-10-19 | 1993-03-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Repositionable pressure-sensitive adhesive sheet material |
| US5342419A (en) * | 1992-12-31 | 1994-08-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive composites having a controlled rate of erosion, articles incorporating same, and methods of making and using same |
| JPH10151572A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-09 | Motoyasu Tejima | Abrasive cloth and paper |
| US5863306A (en) * | 1997-01-07 | 1999-01-26 | Norton Company | Production of patterned abrasive surfaces |
| US5833724A (en) * | 1997-01-07 | 1998-11-10 | Norton Company | Structured abrasives with adhered functional powders |
| US5914299A (en) * | 1997-09-19 | 1999-06-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles including a polymeric additive |
| US6059850A (en) * | 1998-07-15 | 2000-05-09 | 3M Innovative Properties Company | Resilient abrasive article with hard anti-loading size coating |
| US6056794A (en) * | 1999-03-05 | 2000-05-02 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles having bonding systems containing abrasive particles |
| US6394888B1 (en) * | 1999-05-28 | 2002-05-28 | Saint-Gobain Abrasive Technology Company | Abrasive tools for grinding electronic components |
-
2001
- 2001-12-27 ES ES200102893A patent/ES2189694A1/en active Pending
- 2001-12-27 TW TW090132513A patent/TW528659B/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 NZ NZ526559A patent/NZ526559A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 KR KR1020037008978A patent/KR100573509B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 CA CA002432163A patent/CA2432163C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 BR BRPI0116706-5A patent/BR0116706B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 AU AU2002248225A patent/AU2002248225B2/en not_active Ceased
- 2001-12-28 GB GB0315634A patent/GB2386602B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 AT AT0928801A patent/AT500366B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 JP JP2002562521A patent/JP4365092B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 DE DE10197149T patent/DE10197149B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 CN CNB018217567A patent/CN100357063C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 MX MXPA03006041A patent/MXPA03006041A/en active IP Right Grant
- 2001-12-28 RU RU2003121642/02A patent/RU2246392C1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-12-28 WO PCT/US2001/049590 patent/WO2002062531A1/en active IP Right Grant
-
2002
- 2002-01-03 FR FR0200058A patent/FR2818988B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-04 BE BE2002/0003A patent/BE1014558A5/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-06-25 SE SE0301854A patent/SE528192C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-06-27 ZA ZA200305042A patent/ZA200305042B/en unknown
-
2004
- 2004-09-22 HK HK04107275A patent/HK1064325A1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-05-30 JP JP2008143085A patent/JP4801116B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0301854D0 (en) | 2003-06-25 |
| JP2004518543A (en) | 2004-06-24 |
| GB0315634D0 (en) | 2003-08-13 |
| SE528192C2 (en) | 2006-09-19 |
| CA2432163C (en) | 2005-09-20 |
| AT500366A1 (en) | 2005-12-15 |
| ZA200305042B (en) | 2004-08-25 |
| TW528659B (en) | 2003-04-21 |
| DE10197149T1 (en) | 2003-11-20 |
| NZ526559A (en) | 2004-10-29 |
| ES2189694A1 (en) | 2003-07-01 |
| GB2386602A (en) | 2003-09-24 |
| KR20030091955A (en) | 2003-12-03 |
| CN1484569A (en) | 2004-03-24 |
| MXPA03006041A (en) | 2003-09-10 |
| BR0116706B1 (en) | 2011-07-26 |
| AU2002248225B2 (en) | 2005-07-28 |
| BE1014558A5 (en) | 2003-12-02 |
| FR2818988B1 (en) | 2005-01-14 |
| SE0301854L (en) | 2003-08-26 |
| HK1064325A1 (en) | 2005-01-28 |
| JP4801116B2 (en) | 2011-10-26 |
| WO2002062531A1 (en) | 2002-08-15 |
| CA2432163A1 (en) | 2002-08-15 |
| JP2008260125A (en) | 2008-10-30 |
| KR100573509B1 (en) | 2006-04-26 |
| DE10197149B4 (en) | 2005-04-21 |
| RU2003121642A (en) | 2005-01-10 |
| FR2818988A1 (en) | 2002-07-05 |
| CN100357063C (en) | 2007-12-26 |
| JP4365092B2 (en) | 2009-11-18 |
| BR0116706A (en) | 2003-12-23 |
| AT500366B1 (en) | 2007-02-15 |
| GB2386602B (en) | 2004-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4801116B2 (en) | Anti eye or treatment | |
| CN108349070B (en) | Abrasive article and method of making same | |
| US7278904B2 (en) | Method of abrading a workpiece | |
| RU2280665C2 (en) | Abrasive material and a method for manufacture thereof (variations) | |
| TWI385052B (en) | Methods and tool for maintenance of hard surfaces, and a method for manufacturing such a tool | |
| KR20060127230A (en) | Coated abrasive products and processes for forming same | |
| AU2002248225A1 (en) | Anti-loading treatments | |
| WO2024069578A1 (en) | Supersize coating composition, abrasive article, and method of making abrasive article | |
| WO2022263986A1 (en) | Coated abrasive article including biodegradable thermoset resin and method of making and using the same | |
| JPH0639736A (en) | Polishing cloth sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171229 |