专利名称：涂覆磨盘的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制备涂覆磨盘的方法，使涂覆磨盘具有改善的尺寸稳定性和高断裂强度。
背景技术：
图1所示包括硬化纤维基板的传统涂覆磨盘通过以下方法制备将粘结剂树脂涂覆在硬化纤维基板上以形成第一粘结层，在第一粘结层上散布一层磨料而形成磨料层，预干燥，在磨料层上涂覆第二粘结剂树脂层以及将涂覆的第二粘结层干燥。
然而，这种直接在基板上形成由第一粘结层、磨料层和第二粘结层构成的研磨体的方法存在以下问题基板的形状在磨料层的干燥过程中可能会因热量而变形，从而会使得制品质量下降。而且，这种方法需要后处理即加湿步骤，以使最终的磨盘具有尺寸稳定性。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种用于制备涂覆磨盘的简单方法，其不需要对最终制品进行加湿处理；以及由所述方法制备的具有改善的尺寸稳定性、高弹性和高断裂强度的涂覆磨盘。
根据本发明，本发明提供了一种用于制备涂覆磨盘的方法，所述方法包括制备圆盘形支承基板；制备由支持片材和位于支持片材上的一层磨料构成的圆盘形涂覆研磨体；以及将支承基板和涂覆研磨体组合，例用粘结剂将涂覆研磨体的支持片材粘结在基板上。此外，本发明提供了一种涂覆磨盘，其具有由依次叠放的支承基板、粘结层、支持片材和涂覆磨料层构成的结构。
下面，参照附图描述本发明，可使本发明的上述和其他目的以及特征变得显而易见，附图包括图1是传统涂覆磨盘的示意图；图2是根据本发明的涂覆磨盘的示意图；图3是用于将粘结剂涂覆在基板上的辊涂机的示意图；以及图4是由玻璃和碳纤维织物的层压板构成的织物层的纵向剖视图。
具体实施例方式
本发明的用于制备涂覆磨盘的方法采用了将由支持片材和涂覆磨料层构成的涂覆研磨体粘结在支承基板上的层压技术；最终得到的涂覆磨盘如图2所示。
在本发明中可使用的支承基板包含工程塑料、胶木(经过酚醛树脂浸渍处理的棉纤维)板以及无纺布与下列一组市场有售的织物中的至少一种的层压板玻璃纤维、碳纤维、聚酯和尼龙织物。
所述无纺布与至少一种织物的层压板可通过下述方法制备将无纺布和所述至少一种织物按次序放置在已被加热至120-170℃温度的模具中，然后再向它们施加6-10小时的5-7kgf/cm2的压力。相应的无纺布和织物可以预先切割成圆盘形。
织物由经过酚醛树脂、丁腈胶乳或它们的混合物浸渍处理的纤维制成。优选地，碳纤维和玻璃纤维织物由经过酚醛树脂浸渍处理的纤维制成；聚酯和尼龙织物由经过酚醛树脂和丁腈胶乳的混合物浸渍处理的纤维制成，所述纤维可以是下述纤维，例如，通过使用70-90重量％的酚醛树脂和10-30重量％的丁腈胶乳构成的混合物浸渍聚酯或尼龙，然后再将浸渍处理后的聚酯或尼龙干燥，由此获得的纤维。
碳纤维织物和网状玻璃纤维织物分别由48～70s纱线(s/yarn)×25～30s纱线(经×纬)和5～16s纱线×5～16s纱线(经×纬)的纤维制成。此外，聚酯和尼龙织物均由5～16s纱线×5～16s纱线(经×纬)的纤维制成。
工程塑料和胶木板可以通过本领域中公知的传统方法制备。
支承基板具有1.0-1.5mm的厚度。在采用无纺布与织物层的层压板的情况下，优选使无纺布和织物层分别具有0.1-0.3mm和0.9-1.2mm的厚度。
根据本发明的涂覆磨盘可通过以下方法制造而成在圆盘形支承基板上涂覆粘结剂(在采用无纺布与织物层的层压板的情况下，涂覆在织物层上)，然后将由支持片材和位于支持片材上的一层涂覆磨料构成的圆盘形涂覆研磨体粘结在支承基板上，最后在20-40℃的温度下老化处理1-2天。
适于将支承基板和涂覆研磨体组合起来的粘结剂是环氧树脂、聚氨酯树脂、合成橡胶和变性热固性树脂(degeneratedheat-curable resin)。
在本发明中可采用的涂覆研磨体通过下面描述的方法制备。首先，通过在从聚酯织物、棉织物、聚酯/棉混合织物(例如，聚酯纱线∶棉纱线＝65∶35，50∶50)、聚酯/尼龙混合织物(例如，聚酯纱线∶尼龙纱线＝50∶50)、聚酯薄膜(PET薄膜)和原纸(cylinder paper)这一组材料中选取的材料的两面上涂覆粘结剂，例如酚醛树脂、丁腈胶乳以及它们的混合物，从而制备出支持片材。然后，通过在制备的支持片材上涂覆第一粘结剂混合物，在粘结剂上面散布磨料，在60-110℃的温度下干燥1-3小时，在干燥后的磨料上涂覆第二粘结剂混合物，并在70-120℃的温度下干燥150-240分钟，以形成第二粘结层，然后将如此形成的物体切割成所希望的圆盘形，从而制备出涂覆研磨体。
第一和第二粘结剂混合物分别是重量混合比为50∶50和40∶60的粘结剂与填料的混合物，并且可通过传统方法涂覆，如需要，可以通过辊涂覆的方法涂覆。粘结剂可以是传统粘结剂例如酚醛树脂；填料可以采用传统的无机填料例如CaCO3。
在本发明中可采用的具有代表性的磨料包含氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、锆刚玉(AZ)、陶瓷、金刚石、CBN(立方氮化硼)以及它们的混合物。这种磨料优选具有16-180目的颗粒，可通过传统的电涂覆或点滴涂覆(dropping coating)方法散布在第一粘结层上。
本发明的磨盘可制成市场上受欢迎的圆盘形，例如4”、4”和7”。
下面的实施例和对比例仅是出于解释的目的而给出的，而不是用来对本发明的范围构成限制。
实施例1将下述材料切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状20-30g/m2的无纺布(韩国可隆工业公司供货的聚酯无纺布)；两层由经过Novolak酚醛树脂浸渍处理的58s纱线×30s纱线(经×纬)的纤维构成的碳纤维织物(Korea Fiber Company供货)；以及两层由经过Novolak酚醛树脂浸渍处理的8s纱线×8s纱线(经×纬)的纤维构成的网状玻璃纤维织物(Korea FiberCompany供货)。无纺布、碳纤维织物和玻璃纤维织物圆盘从下至上依次叠放在被加热到150℃的模具中，同时，一个用于将圆盘固定在工具上的钢制保持器插入圆盘内径中，并施加6.0kgf/cm2大小的压力，以制备出支承基板。
然后，加工聚酯薄膜(PET薄膜)，并将混合有橡胶的酚醛树脂粘结剂涂覆在聚酯薄膜的两面上，从而制备出支持片材。在支持片材上，50∶50(重量比)的酚醛树脂和CaCO3的混合物以250g/m2的量进行涂覆，颗粒尺寸为24目的氧化铝颗粒以900g/m2的量散布，并在90-95℃的温度下干燥2小时，以形成散布有磨料的第一粘结层。40∶60(重量比)的酚醛树脂和CaCO3的混合物以500g/m2的量涂覆在磨料上，并在90-95℃的温度下干燥4小时，以形成第二粘结层。第一和第二粘结层的涂覆可通过图3所示的辊涂机进行。
将如此制备出的涂覆研磨体切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状。分子量为15000-20000、粘度为3000-5000cps的聚氨酯树脂以90-125g/m2的量涂覆在基板的玻璃纤维织物层的表面上，并放置5分钟，然后将基板与切割好的涂覆研磨体的支持片材组合。组合单元在室温下老化和硬化2天，从而可产生根据本发明的涂覆磨盘。没有进行单独的用于加湿的后处理。
图4示出了包括织物层、两层碳纤维织物和两层玻璃纤维织物的层压板的纵向剖视图。
实施例2将20-30g/m2的无纺布(韩国可隆工业公司供货的聚酯无纺布)和五层由经过Novolak酚醛树脂浸渍处理的48s纱线×25s纱线(经×纬)的纤维构成的碳纤维织物(Korea Fiber Company供货)切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状。无纺布和碳纤维织物圆盘从下至上依次叠放在加热到150℃的模具中，同时，将一个用于将圆盘固定在一工具上的钢制保持器插入圆盘的内径中，并施加6.0kgf/cm2大小的压力，以制备支承基板。然后，重复实施例1的工序以制备出本发明的涂覆磨盘。
实施例3将20-30g/m2的无纺布(韩国可隆工业公司供货的聚酯无纺布)和六层由经过Novolak酚醛树脂浸渍处理的10s纱线×10s纱线(经×纬)的纤维构成的网状玻璃纤维织物(Korea FiberCompany供货)切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状。无纺布和玻璃纤维织物圆盘从下至上依次叠放在加热到150℃的模具中，同时，将一个用于将圆盘固定在一工具上的钢制保持器插入圆盘的内径中，并施加6.0kgf/cm2大小的压力，以制备支承基板。然后，重复实施例1的工序以制备出本发明的涂覆磨盘。
实施例4将1.5mm厚的注射成型的工程塑料(型号LUPOS GP-2200H，韩国LG化学公司供货)切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状，用作支承基板。然后，重复实施例1的工序以制备出本发明的涂覆磨盘。
实施例5将1.5mm厚的胶木板(Korea Fiber Company供货)切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状，用作支承基板。然后，重复实施例1的工序以制备出本发明的涂覆磨盘。
对比例将0.85mm厚的硬化纤维基板(GBR 0.85mm，日本东洋制纸公司供货)切割成外径和内径分别为180mm和23mm的圆盘形状。之中散布有磨料的第一粘结层和第二粘结层根据与实施例1相同的方法直接形成在切割基板上。然后，用刷子在基板的表面上散布水，并放置在温度为25-30℃、相对湿度为70-80％的老化车间中持续7天，以制备出传统的涂覆磨盘。
特性试验对在实施例1-5和对比例中所获得的各个磨盘的抗拉强度、旋转断裂强度和挠性进行测量，结果如表1所示。
表1
注*1抗拉强度测量仪-LR5R型LLOYD测量仪*230,000rpm*3柔顺性←---------------I----------------→刚性15 10如表1所示，与对比例的传统磨盘相比，实施例1-5的本发明磨盘具有更高的抗拉强度和旋转断裂强度。而且，结果证明本发明的磨盘由于它们具有各种不同的挠性而能够有利地用于各种不同的领域中。
如上所述，本发明提供了一种在不需要加湿处理的情况下制备具有改善的尺寸稳定性、高弹性、高断裂强度以及高的抵抗因使用过程中的负载或高速旋转引起的破坏的能力的涂覆磨盘的简单经济的方法，其中负载或高速旋转对包括去除船用钢的铁锈、研磨金属焊点以及去除旧车油漆在内的各种不同应用场合非常有用。
虽然参照上述具体实施例描述了本发明，但应当认为，对于本领域的普通技术人员来说，在仍处于权利要求书中所定义的本发明的范围内的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。
权利要求
1.一种用于制备涂覆磨盘的方法，包括制备圆盘形支承基板；制备由支持片材和位于支持片材上的一层磨料构成的圆盘形涂覆研磨体；以及将所述支承基板和所述涂覆研磨体组合，利用粘结剂将所述涂覆研磨体的支持片材粘结在所述支承基板上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述支持片材上涂覆第一粘结剂混合物以形成第一粘结层，在第一粘结层上散布磨料，使散布有磨料的第一粘结层干燥，在磨料上涂覆第二粘结剂混合物以形成第二粘结层，以及使第二粘结层干燥，从而制备出所述涂覆研磨体。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支持片材是选自下面一组的加工材料聚酯织物，棉织物，聚酯/棉混合织物，聚酯/尼龙混合织物，聚酯薄膜(PET薄膜)，原纸。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨料选自下面一组氧化铝(Al2O3)，碳化硅(SiC)，锆刚玉(AZ)，陶瓷，金刚石，CBN(立方氮化硼)，以及它们的混合物。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘结剂选自下面一组环氧树脂，聚氨酯树脂，合成橡胶，变性热固性树脂，以及它们的混合物。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支承基板选自下面一组工程塑料，胶木板，以及层压板；所述层压板由无纺布与选自玻璃纤维、碳纤维、聚酯和尼龙织物中的至少一种织物构成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过将圆盘形的所述至少一种织物放置在圆盘形无纺布上，并在120-170℃的温度下向它们施加5-7kgf/cm2的压力，从而制备出所述无纺布与至少一种织物的层压板。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述织物由经过酚醛树脂、丁腈胶乳或它们的混合物浸渍处理后的纤维制成。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述织物是通过将至少一种碳纤维织物和至少一种玻璃纤维织物按次序叠放而制备出的碳纤维织物和玻璃纤维织物的层压板。
10.一种涂覆磨盘，其通过权利要求1所述的方法制备而成。
全文摘要
通过将支承基板与由支持片材和位于支持片材上的一层磨料构成的涂覆研磨体相组合，制备出具有改善的尺寸稳定性和高断裂强度的涂覆磨盘。
文档编号B24D3/00GK1626314SQ20041002848
公开日2005年6月15日 申请日期2004年3月12日 优先权日2003年12月9日
发明者金龙范 申请人:株式会社胜德克实业