TWI523909B - 磨蝕性物品用之液態樹脂組成物 - Google Patents

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Description

磨蝕性物品用之液態樹脂組成物
本發明係關於能夠用以製造磨蝕物件之液態樹脂組成物，亦關於所得之磨蝕物件。
磨蝕物件通常摻有許多穩固結合至載體或藉黏合劑結合在一起的磨蝕顆粒。這些物件廣泛用於各式各樣材料的機械加工，特別是用於切割、研磨，去芒刺和拋光操作。
照慣例，經塗佈的磨蝕劑和結合的磨蝕劑之間有區別存在。
經塗佈的磨蝕劑包含通常撓性的載體材料，固定在黏合劑中的磨蝕顆粒分佈於其表面上。此撓性載體可為紙片，膜或纖維網，如墊、氈、天然或合成纖維的梭織或針織品，特別是製自玻璃或聚合物者。這些磨蝕劑可採用各式各樣的形式：片、條、盤..等。
塗佈的磨蝕劑之製造包含將閉合塗層(make coat)施用在載體材料上，磨蝕顆粒分佈於該塗層上，閉合塗層經熱處理而使其部分固化及施以上膠塗層(size coat)以確保顆粒穩固鉗合在載體上。超上膠塗層(supersize coat)可以澱積在上膠塗層和磨蝕顆粒上。
閉合、上膠和超上膠塗層以液體形式施用。它們通常由熱固性樹脂(特別是可溶酚醛樹脂(resol)型酚系樹脂)所構成。
結合的磨蝕劑由藉黏合劑(其使其可具有適用以進行磨蝕操作(特別是切割硬材料，如鋼)的三維結構)結合的磨蝕顆粒所構成。通常，這些磨蝕劑具有研磨輪、研磨輪部份或磨石外觀。
在”慣用”研磨輪形式中之結合的磨蝕劑由自輪的孔延伸至周圍之黏合劑中所包埋磨蝕顆粒構成的單一區域形成。在”超磨蝕”輪中，磨蝕區域位於周圍，為中心核(通常製自金屬)承載的條狀形式，且磨蝕顆粒由非常堅硬的材料(如鑽石或立方體氮化硼)所構成。
結合的磨蝕劑藉使用冷或熱壓縮模塑技巧的方法得到。
在最廣泛使用的冷壓縮模塑法中，將顆粒形式的磨蝕劑構份之混合物引至模具中，之後施以足夠的壓縮力約15至25牛頓/平方毫米，以將該混合物製成模具形狀及確保自模具取出之後所得零件(物件生坯)具有足夠的強度，以便能夠操作且無損於其初形狀。之後，零件在爐中於使得黏合劑交聯的溫度下加熱，此溫度取決於所用黏合劑本質。
熱壓縮模塑使得能夠達到比冷模塑為高的密實程度，此由最終物件之較低的孔體積得知。此方法中，引至模具中的顆粒混合物於壓力下壓實並同時受熱以確保黏合劑較佳地遍佈於磨蝕顆粒之間及佔據空的空間。在自模具移出之後，此零件通常進行交聯後熱處理，目的在於改良其操作壽命和其磨蝕效能。
無論使用何種類型的壓縮模塑(冷或熱)，基本上，磨蝕劑構份之混合物為顆粒形式。
粒狀混合物之製備係以液態浸漬樹脂(通常是可溶酚醛樹脂型酚樹脂)對磨蝕顆粒進行前處理，之後藉由使得濕顆粒與含有交聯劑的酚醛清漆型酚系樹脂粉末(將於之後形成黏合劑本身的粉末)和視情況而定的添加劑(亦為粉末形式)混合而進行。所得的混合物因此而由磨蝕顆粒所構成，結合至其表面者為固態樹脂和添加劑顆粒。此混合物具有在模具中之良好的均勻分佈性(稱為”流動性”)和在壓力作用下成型的能力。
用以製造經塗佈和結合的磨蝕劑之可溶酚醛樹脂型熱固性樹脂於所欲使用條件下具有許多優點，特別是：
-它們提供顆粒和載體材料之間及顆粒本身之間的牢固結合；
-它們成功地忍受周圍高速研磨條件下發生的高機械應力，此使其能夠防止工具破裂；和
-它們的高耐熱性使得能夠限制工具內部過度熱積聚的風險。
前述可溶酚醛樹脂的一個缺點在於它們含有對於人體健康和環境有害的甲醛。
已經知道可溶酚醛樹脂含有自由的甲醛，其會於磨蝕劑製造期間內釋放至環境中，且此外，當溫度到達導致可溶酚醛樹脂分解的程度並釋出甲醛時，它們會在磨蝕劑的使用條件下產生甲醛。
數年來，與甲醛散逸有關的法規日趨嚴格且有限制磨蝕劑中之甲醛量或自這些產品散逸之甲醛量的傾向。
已提出許多甲醛含量低的樹脂組成物。
US 6 133 403中提出者為用於供製造具有高衝擊強度的複合材料之用之酚系組成物和可交聯的酚醛清漆之反應性稀釋劑。
WO 2005/108454 A1描述一種用以強化複合物的酚醛清漆樹脂和非甲醛硬化劑組成物。
US 5 523 152中描述者為用於磨蝕劑之可固化組成物，其包含胺基塑膠樹脂和反應性稀釋劑，此二者皆含有不飽和的懸垂基團。
US 5 178 646描述一種用於磨蝕劑(特別是經塗佈的磨蝕劑)的黏合劑先質組成物，其包含具有多個懸垂的羥甲基之熱可固化的樹脂和具有至少一個與樹脂的基團反應之官能基的反應性稀釋劑。
本發明針對降低磨蝕性產物中的甲醛量。
用於此目的，本發明提供一種液態樹脂組成物，其代替可溶酚醛樹脂作為經塗佈的磨蝕劑中之黏著劑並作為結合的磨蝕劑中之浸漬樹脂，此液態樹脂組成物之特徵在其包含至少一種玻璃轉變溫度低於或等於60℃的酚醛清漆樹脂、至少一種反應性稀釋劑和視情況而定的至少一種交聯劑。
根據本發明之酚醛清漆樹脂選自玻璃轉變溫度低於或等於60℃，以低於或等於50℃為佳，介於35和45℃之間更佳的酚醛清漆。
此酚醛清漆可選自嫻於此技術者已知之藉酸觸媒存在時，酚系化合物與醛之反應(醛/酚系化合物莫耳比低於1)而得的酚醛清漆。
該酚系化合物選自酚和經取代的酚類(如，甲酚、癒創木酚、甲氧基酚類、兒茶酚、間苯二酚、第三丁酚和壬酚、雙酚類(如雙酚A、萘酚)和這些化合物的混合物。較佳地，選擇酚。
該醛選自脂環狀醛類(如甲醛)、環狀醛類(如糠醛)、芳族醛類(如苯甲醛、對-茴香醛、鄰-茴香醛和藜蘆醛)和這些醛的混合物。以選擇甲醛為佳。
較佳地，醛/酚莫耳比由0.2至低於1，以0.35至0.9為佳，0.5至0.9更佳。
該酚醛清漆樹脂可藉使用已知的酸觸媒製得，該酸觸媒如，強礦酸(如硫酸、磷酸和鹽酸)或有機酸(如草酸、水楊酸)或酐類(如順丁烯二酸酐)。酸的量必須足以使得酚系化合物和醛縮合。所用酸量通常是以起始酚系化合物重量計之0.02至1%，在強礦酸的例子中以0.1至0.6%為佳，在有機酸的例子中則是以初始酚系化合物重量計之0.3至3%。
較佳地，把縮合反應終了得到的酚醛清漆樹脂加以處理(例如藉真空蒸餾處理)以降低自由的酚系化合物含量。
可用於本發明範圍內的酚醛清漆之自由的甲醛含量低於0.1重量%，且以低於0.05重量%為佳。
此樹脂組成物可包含至少一種能夠與該交聯劑反應之不同於該酚醛清漆樹脂的樹脂，如環氧樹脂，特別是帶有一或多個環氧基懸垂基團的酚醛清漆樹脂。此環氧化的酚醛清漆樹脂可依慣例地藉由在鹼性觸媒(如氫氧化鈉)存在時，於約100℃，以過量的表氯醇處理酚醛清漆樹脂而得。但根據本發明之酚醛清漆樹脂的比例仍必須大於或等於所有樹脂(即酚醛清漆和其他樹脂)重量的50%，以大於或等於75%為佳且比例等於100%更佳。
根據本發明之酚醛清漆樹脂佔樹脂組成物的至少30重量%，以至少40重量%為佳，至少50重量%較有利，且不超過85重量%。
根據本發明之反應性稀釋劑係於室溫(約20至25℃)下為液體的化合物，此使其能夠溶解酚醛清漆樹脂及調整樹脂組成物的黏度。
較佳地，該反應性稀釋劑具有黏度低於或等於1000mPa.s，以低於或等於700mPa.s為佳，有利地低於500mPa.s，且低於350mPa.s更佳。
反應性稀釋劑亦含有至少一個能夠與樹脂反應及視情況地與交聯劑反應的官能基，其選自羥基、醛基、環氧基、唑啶和內酯官能基之官能基。
包含羥基官能基之反應性稀釋劑的例子可為飽和或不飽和的非環狀醇(如，乙二醇、1,3-丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷和這些化合物的單烯丙基醚類)、飽和或不飽和的環狀醇(如，糠醇)、單核或多核芳族醇(如，苯甲醇和其衍生物、間-甲酚、3,5-二甲酚、壬酚、腰果酚類(cardanols)和它們的衍生物(如，腰果二酚類(cardols)、甲基腰果二酚類和漆樹酸類(特別是含於腰果果殼中者(“腰果殼液”)，被稱為CNSL)和萘酚)及這些醇的先質(特別是縮醛和三類)。
包含醛官能基之反應性稀釋劑的例子可為乙二醛。
包含環氧官能基之反應性稀釋劑的例子可為飽和或不飽和醇之縮水甘油醚(如，1,6-己二醇二縮水甘油醚)、環氧化的脂肪酸(特別是含於環氧化的油中者，特別是大豆油(ECOCET®，得自Arkema)和亞麻油(VIKOFLEX®，得自Arkema))、芳族環氧化物(如，環氧化的腰果酚類，特別是3-正-十五碳二烯基酚)。
包含唑啶官能基之反應性稀釋劑的例子可為3-乙基-2-甲基(3-甲基丁基)-1,3-唑啶、1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷和雙唑啶類(特別是Incorez的市售品INCOZOL®LV)。
包含內酯官能基之較佳反應性稀釋劑是γ-丁內酯。有利地，γ-丁內酯以與亞磷酸三苯酯之摻合物使用，此得以改良液態樹脂組成物的熱行為。
較佳稀釋劑是甘油、糠醇、苯甲醇、腰果酚類和其衍 生物(CNSL)，1,6-己二醇二縮水甘油醚、環氧化的腰果酚類、3-乙基-2-甲基(3-甲基丁基)-1,3-唑啶、1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷、雙唑啶類和γ-丁內酯。
該反應性稀釋劑佔樹脂組成物的至少10重量%，以至少20重量%為佳，有利地不超過69重量%，30重量%更佳。低於10%，樹脂組成物的黏度過高而無法用於目標應用。高於69%，無法滿足最終磨蝕性產物的機械性質。
該交聯劑必須具有與酚醛清漆樹脂和反應性稀釋劑之高反應性。
該交聯劑選自具有至少一個羥或醛官能基的化合物、結構中具有以碳原子隔開之氮原子和氧原子之雜環化合物、硝基縮醛和亞胺N-氧化物(nitrones)。
帶有至少一個羥官能基的化合物的例子可為硝基醇，如參(羥甲基)硝基甲烷。
帶有至少一個醛官能基的化合物的例子可為乙二醛和2,2-二甲氧基乙醛。
結構中具有以碳原子隔開之氮原子和氧原子之雜環化合物的例子可為唑啉類(如，1,3-伸苯基雙唑啉)或唑啶類(如，3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-唑啶和1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷。
較佳交聯劑係參(羥甲基)硝基甲烷、乙二醛、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-唑啶和1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷。1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷特別有利，此因其可兼作為反應性稀釋劑和交聯劑之故。
該交聯劑宜佔該液態樹脂組成物之至少1重量%，以至少20重量%為有利者，更佳為至少30重量%且通常不超過40重量%。
此液態樹脂組成物亦可包含至少一種交聯觸媒。該交聯觸媒選自包含至少一個二級或三級胺官能基的化合物(如，羥基胺、三乙胺、二氮雜雙環十一烯、苯甲基二甲胺和2,4,6-三(二甲胺基甲基)酚)、咪唑類和咪唑衍生物(如，2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1-苯甲基-2-甲基咪唑)、第V(A)族元素的三烷基和三芳基親核物(如，三乙醇胺、三甲基膦和三苯基膦)、硼酸鹽(如，四苯基硼酸四苯基鏻和四氟硼酸四苯基鏻)和銨鹽(如，氫氧化四甲基銨和氫氧化苯甲基三甲基銨)。較佳觸媒是三乙胺、2,4,6-三(二甲胺基甲基)酚、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和三甲基膦。
觸媒以液體形式為佳，主要原因是易於使用。
以每100重量份酚醛清漆樹脂、反應性稀釋劑和視情況而定的交聯劑計，液態樹脂組成物中之觸媒的量低於或等於10重量份，且以低於或等於5重量份為佳。
液態樹脂組成物之製備可藉簡單地在適當容器(以配備攪拌裝置為佳)中混合構份地進行；較佳地，酚醛清漆樹脂引至反應性稀釋劑中，之後，有須要時，添加交聯劑和觸媒。
構份可於室溫(約20至25℃)或於較高溫度(以比酚醛清漆樹脂的玻璃轉變溫度高出至少10℃為佳且低於或等於50℃較有利)混合，以防止樹脂組成物的構份之熱分解和/或交聯。
液態樹脂組成物的黏度取決於目標應用，但低於或等於7000mPa.s。
根據第一個體系，根據本發明之液態樹脂組成物用以製造結合的磨蝕劑。
此液態樹脂組成物先與磨蝕顆粒在慣用的機械混合機中混合直到顆粒被適當地”潤濕”，即，經樹脂組成物塗佈，之後添加粉狀黏合劑和添加劑(亦為粉狀)直到得到均勻的粒狀混合物。
較佳地，此液態樹脂組成物的黏度至高等於3000mPa.s，且有利地高於或等於600mPa.s。
粒狀混合物中之樹脂的交聯開始溫度至高等於245℃，且有利地至高等於195℃。
粒狀混合物中之樹脂組成物完全交聯所須的時間低於或等於36小時，以低於或等於20小時為佳。
磨蝕顆粒可為任何已知的磨蝕顆粒類型，例如，製自氧化鋁(其中包括藉溶膠-凝膠法得到之熔凝氧化鋁和燒結氧化鋁，其可添加或未添加相同結晶本質的材料作為晶種，且可經或未經化學修飾)、氧化鐵、氧化鉬、氧化釩、氧化鋁-氧化鋯、硼-氧化鋁、碳化矽、氧氮化鋁、鑽石或立方體氮化硼的顆粒，及這些顆粒之混合物。較佳地，此磨蝕顆粒製自氧化鋁。
較佳地，磨蝕顆粒經有機化合物前處理，其改良顆粒和液態樹脂組成物之間的黏著性，該有機化合物選自含矽的有機化合物，例如以有機基團官能化的矽烷(如，乙烯基矽烷(特別是乙烯基三乙氧基矽烷)，胺基矽烷(特別是γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷和二胺丙基乙氧基矽烷)或環氧基矽烷)。較佳地，使用γ-胺丙基三乙氧基矽烷。
磨蝕顆粒可經含有矽的有機化合物處理，例如，藉由噴灑該化合物於適當溶劑(通常是水)中之溶液，或藉由將顆粒分散於前述溶液中。此經處理的磨蝕顆粒經乾燥，之後與液態樹脂組成物混合。
有須要時，可以在磨蝕顆粒和液態樹脂組成物中添加有助於潤濕顆粒及形成均勻顆粒網絡的有機液體介質，且其於之後於交聯步驟期間內移除。此有機介質可為水、脂族醇、二醇、油狀或蠟狀一致性的高分子量石油餾份、礦油或任何其他已知的介質。
此黏合劑可為酚-醛、三聚氰胺-醛、尿素-醛、聚酯、聚醯亞胺、環氧類、聚胺基甲酸酯或聚苯並咪唑樹脂。較佳地，此黏合劑係具有低量甲醛的樹脂，有利地為酚醛清漆型酚-醛樹脂，較佳者為酚-甲醛的酚醛清漆樹脂。
添加劑是，例如，填料、交聯劑和用以製造結合的磨蝕劑(特別是藉有機樹脂結合者)之其他化合物。
此填料通常為細粒粉末形式，包含外觀特別為顆粒、球狀或纖維的顆粒。其例子可為砂、碳化矽、中空氧化鋁球、鐵礬土、鉻鐵礦、菱鎂礦、白雲石、中空富鋁紅柱石球、硼化物、焰製矽石(fumed silicate)、二氧化鈦、以碳為基礎的產物(碳黑、焦炭、石墨..等)、木粉、黏土、滑石、六方形氮化硼、二硫化鉬、長石、霞石正長石和玻璃、特別是固體、孔窩和中空珠及纖維形式者。通常，填料佔粒狀混合物重量的0.1至30%。
粉狀黏合劑是酚醛清漆樹脂時，使用交聯劑。交聯劑可選自已知用以提供前述功能的化合物，如己四胺或其先質。以每100重量份粉狀酚醛清漆樹脂計，此交聯劑以5至20重量份的量添加。
添加劑亦可包含有助於方法之進行的試劑，例如，抗靜電劑和潤滑劑。這些添加劑的量可由嫻於此技術者不費力地決定。
較佳地，此粒狀混合物於周圍溫度進行固化處理達約12小時。
之後，此粒狀混合物引至配備壓縮裝置的模具中，使其所形成之物件生坯具有足夠的內聚力而能夠在後續步驟中操作和處理而無形狀上的實質改變。於此階段，黏合劑處於未交聯的狀態。
之後，物件生坯於足夠的溫度加熱，使得黏合劑可交聯及提供賦予物件最終形狀的剛硬聚合物網絡。交聯係根據慣用的固化循環進行，其在於使此物件生坯處於約100℃的溫度及使其於此溫度30分鐘至數小時，使得所形成的揮發性產物可被排出。之後，物件於最終溫度加熱通常10至36小時。
最終交聯溫度特別取決於所用樹脂本質、欲處理的零件尺寸和形狀及固化期間。通常，最終交聯溫度介於100和200℃之間。
熱交聯係在經控制的環境下進行，以最大程度的相對濕度為佳。
得到之結合的磨蝕物可為研磨輪、研磨輪部份、盤和磨石形式。
根據第二個體系，根據本發明之液態樹脂組成物用以製造塗佈的磨蝕劑。
如己指出者，塗佈的磨蝕劑之製造步驟包含使得閉合塗層澱積在載體材料上、使得磨蝕顆粒遍佈於該塗層上、使該材料進行熱處理以使得樹脂組成物部分交聯、使上膠塗層澱積及使得經塗佈的材料進行熱處理以使得樹脂組成物完全交聯。有須要時，超上膠塗層可以澱積在上膠塗層上並藉適當的熱處理而交聯。
此載體材料通常具有中等至高度撓性，且具有片狀外觀，特別是紙、膜(特別是聚合物膜)或者或多或少之天然或合成纖維(如玻璃纖維和經硫化的纖維)的密集網絡。
磨蝕顆粒可選自前述摻入結合的磨蝕劑之組成物中之顆粒。
顆粒施用在閉合塗層上可藉利用重力或利用靜電方式操作的一般技巧進行。視所欲應用而選擇磨蝕顆粒在載體上的密度。
根據本發明之液態樹脂組成物可用以形成閉合塗層、上膠塗層或超上膠塗層。較佳地，此液態樹脂組成物用以形成閉合塗層和上膠塗層，且視須要地形成超上膠塗層。
較佳地，此液態樹脂組成物的黏度低於或等於6000mPa.s，交聯開始溫度至高等於150℃，有利地至高等於120℃。
亦較佳地，此液態樹脂組成物含有至少一種前述交聯劑。
使得樹脂組成物完全交聯所須的時間低於36小時，以低於20小時為佳。
非自根據本發明之液態樹脂組成物形成的閉合、上膠和超上膠塗層可選自酚系、尿素-甲醛、環氧類、胺基甲酸酯、丙烯酸系、胺基塑膠和三聚氰胺樹脂，及這些樹脂之混合物。較佳地，此樹脂或樹脂組成物具有最低可能量的自由甲醛。
此外，此液態樹脂組成物可包含添加劑，例如潤濕劑、填料、耦合劑、染料、顏料和抗靜電劑。
當此液態樹脂組成物用以形成上膠塗層和/或超上膠塗層時，其有利地包含至少一種會強化最終磨蝕劑之磨蝕效能的試劑。此試劑可選自蠟、經鹵化的有機化合物、鹵素鹽、金屬和金屬合金。
塗覆了用以形成閉合塗層之液態樹脂組成物的載體材料其熱處理係於低於或等於150℃(以低於或等於120℃為佳)之溫度進行1至120分鐘(以1至60分鐘為佳)。
使用以形成上膠塗層或超上膠塗層之樹脂組成物交聯的熱處理條件可以在低於或等於150℃(以低於或等於120℃為佳)進行至多36小時(以至多20小時為佳)。
下列實例得以說明本發明但不限制本發明。
實例中，液態樹脂組成物和測試片的性質於下列條件下測定：
樹脂組成物
‧　交聯開始溫度係藉動態機械分析(DMA)測定：液態樹脂組成物引至兩個玻璃板之間且將此組合水平置於一裝置中，該裝置包含兩個固定之相距40毫米的下顎夾及一個上顎夾施用在與前述各個下顎夾相距20毫米之較上方的片上。80mPa力量以振動頻率1Hz施用在上顎夾，同時以4℃/分鐘的速率將組合自25℃加熱到300℃。測得樹脂組成物的彈性模數與溫度之關聯性並自建立的曲線測得交聯開始溫度。
‧　藉熱重分析(TGA)測定於500℃的重量損失：液態樹脂組成物澱積在鋁盤中並根據指定的溫度循環加熱。10至20毫克經交聯的樹脂組成物置於氧化鋁坩鍋中，坩鍋置於在以10℃/分鐘速率自25℃升溫至700℃的溫度循環期間內連續測定重量損失的機器中。自記錄曲線得知於500℃的重量損失。
測試片
在ASTM D790-91標準的條件下測定撓曲強度和楊氏模數，此處使用間隔為50.8毫米和十字頭速率為2.54毫米/分鐘的三點彎曲試驗。對每一個測試片，給予6個測定點建立的平均撓曲強度和平均楊氏模數並提供標準偏差(s.d.)。
實例1至12
用以製造結合的磨蝕劑之液態樹脂組成物。
a)　樹脂組成物之製備
製得具有表1所示組成(重量份)之液態樹脂組成物。
此樹脂係藉由在常溫(20-25℃)和溫和攪拌下，將酚醛清漆樹脂溶解於反應性稀釋劑中，之後於維持攪拌條件的同時，添加交聯劑和觸媒而得到。
這些液態樹脂組成物，和含有可溶酚醛樹脂的參考組成物(參考物1)根璩下列溫度循環處理：
-維持於70℃35分鐘；
-5分鐘內70至80℃；
-維持於80℃50分鐘；
-5分鐘內80至90℃；
-維持於90℃50分鐘；
-5分鐘內90至100℃；
-維持於100℃42分鐘；
-5分鐘內100至115℃；和
-維持於115℃42分鐘。
之後，組成物於200℃2小時進行後固化處理，之後冷卻至室溫。
這些樹脂組成物的交聯開始溫度和於500℃的重量損失示於表1。
b)　測試片之製備
製備組成示於表2的粒狀混合物：
75.64克在b)中得到的粒狀混合物在尺寸為10.224公分×2.591公分×1.27公分的模具中模塑得到測試片。自模具中移出測試片生坯密封於鋁箔中並在爐中根據下列溫度循環固化：
-10分鐘內25至60℃；
-40分鐘內60至100℃；
-維持於100℃ 80分鐘；
-180分鐘內100至160℃；和
-維持於160℃ 10小時。
此測試片分為兩組：第一組不進行任何處理，第二組浸在沸水中2小時以模擬加速老化的條件。
測得的撓曲強度和楊氏模數示於下面的表3：
實例13至26
用以製造塗佈的磨蝕劑之液態樹脂組成物
於實例1至12的條件下，製備具有表4所示組成(重量份)之樹脂組成物。
實例13至26和參考用可溶酚醛樹脂(參考例2)之樹脂組成物根據前述實例1至12的段落a)中所描述之溫度循環處理，之後冷卻。
交聯開始溫度和於500℃的重量損失示於表4。
實例27至38
用以製造結合的磨蝕劑之液態樹脂組成物
於實例1至12的條件下，製備具有表5所示組成(重量份)之樹脂組成物。
根據實例27至38之樹脂組成物以根據前述實例1至12的段落a)中所描述之溫度循環和後固化處理加以處理。
交聯開始溫度和於500℃的重量損失示於表5。
實例39至41
用以製造結合的磨蝕劑之液態樹脂組成物。
a)　樹脂組成物之製備
製備具有下列表6所示組成(重量份)之液態樹脂組成物：
藉由在約35至40℃，將酚醛清漆樹脂溶解於反應性稀釋劑中而得到樹脂。
這些液態樹脂組成物根據前述實例1至12的段落a)中所揭示之溫度循環和後固化處理進行處理。
這些樹脂組成物之於500℃的重量損失如下：
b)　樹脂組成物之製備
製得具有下列組成之粒狀混合物：
磨蝕顆粒為顆粒60的氧化鋁顆粒(406微米)(9) ，其藉浸於γ-胺基丙基三乙氧基矽烷的含水溶液(2重量%)中而處理，之後於120℃爐中乾燥2小時。
粒狀混合物在實例1至12的段落b)中所揭示的條件模塑和固化，得到測試片。
此測試片分為兩組：第一組未進行任何處理，第二組浸在沸水中2小時以模擬加速老化的條件。
測得的撓曲強度和楊氏模數示於下面的表7：
(1)Hexion Specialty Chemicals的市售品PF8505F；玻璃轉變溫度：42℃。
(2)Hexion Specialty Chemicals的市售品043sw07。
(3)Cardolite Europe的市售品NC513。
(4)Palmer Ltd.的市售品Cashew Nut Shell Liquid(CNSL)；腰果酚(cardanol)含量>60重量%。
(5)Hexion的市售品MODIFIER HD。
(6)Incorez的市售品LV。
(7)Clariant的市售品HIGHLINK-CDO；於水中之60%溶液。
(8)Hexion Specialty Chemicals的市售品8686；含有7重量%的丁四胺(HEXA)。
(9)Saint-Gobain Ceramics and Plastics的市售品ALUMINE 57A。
(10)Hexion Specialty Chemicals的市售品PF0361SW01
(11)Hexion Specialty Chemicals的市售品600。

Claims (25)

  1. 一種用以製造磨蝕劑之液態樹脂組成物，其特徵在於以此液態樹脂組成物之總重量為基準係包含至少30重量%之至少一種玻璃轉變溫度低於或等於60℃的酚醛清漆樹脂(novolac resin)、至少10重量%之至少一種反應性稀釋劑和至少20重量%的至少一種交聯劑，該酚醛清漆樹脂係藉甲醛與酚以甲醛/酚莫耳比由0.35至0.9且在酸觸媒存在下反應而得到的。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該酚醛清漆樹脂具有的玻璃轉變溫度低於或等於50℃。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中甲醛/酚莫耳比由0.5至0.9。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中組成物另包含能夠與該交聯劑反應之不同於該酚醛清漆樹脂的樹脂。
  5. 如申請專利範圍第4項之組成物，其中酚醛清漆樹脂的比例大於或等於所有樹脂重量的50重量%。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該酚醛清漆樹脂佔樹脂組成物的至少40重量%且不超過85重量%。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該反應性稀釋劑具有黏度低於或等於1000mPa.s。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該反應性稀釋劑含有至少一個選自羥基、醛基、環氧基、唑啶 和內酯官能基之官能基。
  9. 如申請專利範圍第8項之組成物，其中該反應性稀釋劑選自飽和或不飽和的非環狀醇，飽和或不飽和的環狀醇，單核或多核芳族醇，這些醇的先質，乙二醛，飽和或不飽和醇之縮水甘油醚，環氧化的脂肪酸，芳族環氧化物，唑啶類，及內酯。
  10. 如申請專利範圍第9項之組成物，其中該反應性稀釋劑為甘油、糠醇、苯甲醇、腰果酚類和其衍生物，1,6-己二醇二縮水甘油醚、環氧化的腰果酚類、3-乙基-2-甲基(3-甲基丁基)-1,3-唑啶、1-氮-3,7-二氧(5-乙基)雙環[3.3.0]辛烷、雙唑啶或γ-丁內酯。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該反應性稀釋劑佔樹脂組成物的至少20重量%且不超過69重量%。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該交聯劑選自具有至少一個羥或醛官能基的化合物、結構中具有以碳原子隔開之氮原子和氧原子之雜環化合物、硝基縮醛和亞胺N-氧化物(nitrones)。
  13. 如申請專利範圍第12項之組成物，其中該交聯劑係參(羥甲基)硝基甲烷；乙二醛；2,2-二甲氧基乙醛；唑啉類；或唑啶類。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該交聯劑佔該液態樹脂組成物之至少20重量%且不超過40重量%。
  15. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中其另包含至少一種交聯觸媒，該交聯觸媒選自包含至少一個二級或三級胺官能基的化合物，咪唑類和咪唑衍生物，第V(A)族元素的三烷基和三芳基親核物，硼酸鹽，和銨鹽。
  16. 如申請專利範圍第15項之組成物，其中以每100重量份酚醛清漆樹脂、反應性稀釋劑和視情況而定的交聯劑計，觸媒的量低於或等於10重量份。
  17. 如申請專利範圍第2項之組成物，其中該酚醛清漆樹脂的玻璃轉變溫度介於35和45℃之間。
  18. 如申請專利範圍第4項之組成物，其中該不同於該酚醛清漆樹脂的樹脂為環氧酚醛清漆。
  19. 如申請專利範圍第5項之組成物，其中該酚醛清漆樹脂的比例大於或等於所有樹脂的75重量%。
  20. 一種包含藉以熱固性樹脂為基礎之黏合劑連接的磨蝕顆粒之磨蝕物品，其特徵在於該黏合劑為申請專利範圍第1至19項中任一項之液態樹脂組成物的交聯產物。
  21. 如申請專利範圍第20項之物品，其中磨蝕顆粒為製自氧化鋁，氧化鐵，氧化鉬，氧化釩，氧化鋁-氧化鋯，硼-氧化鋁，碳化矽，氧氮化鋁，鑽石或立方體氮化硼的顆粒，及這些顆粒之混合物。
  22. 如申請專利範圍第21項之物品，其中磨蝕顆粒經被有機基團官能化的矽烷處理。
  23. 如申請專利範圍第22項之物品，其中該矽烷是乙 烯基矽烷，胺基矽烷，或環氧基矽烷。
  24. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之物品，其為結合的磨蝕劑。
  25. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之物品，其為經塗佈的磨蝕劑。
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