专利名称：用来增强粘结磨料制品的玻璃丝束结构的制作方法
用来增强粘结磨料制品的玻璃丝束结构本发明涉及磨料领域。更确切地说，它涉及基于用树脂组合物涂覆的玻璃丝束的结构，该结构用来增强粘结磨料制品，特别地砂轮，用于涂覆这种结构的树脂组合物和包括这种结构的粘结磨料制品。磨料制品包含许多通过粘结剂彼此牢固粘结的磨粒。这些制品广泛地用于机械加工由不同材料制成的部件，特别用在切割、修边、磨削和抛光操作中。传统地，区分以下:
-涂敷磨料制品(“coated abrasives”)，其包含柔韧性载体,在其表面上分布着嵌在粘结剂中的磨粒。柔韧性载体可以是纸片或者纤维网络，例如，垫、毡或者织造物。这些制品可以采用不同形式:片、圆盘、带、锥形物等等；
-粘结磨料制品(“bonded abrasives”)，其从磨粒和粘结剂的混合物获得、成型和通过在压力下模制压实。它们主要地涉及研磨砂轮。本发明更特别地涉及的粘结磨料制品是用于切割硬材料，特别地钢的研磨砂轮。这些砂轮在以高圆周速度运行的机器上使用，并且由此它们必须能够经受由后者产生的高机械应力。特别地，满足以下要求是重要的:
-磨粒必须适于待加工的材料的性质:它们必须是足够坚固的以便与所述材料接触时不破碎，并且保存锐利的边缘使得可以切割它；
-粘结剂必须具有优良的拉伸断裂强度使得磨粒保持与它粘结并且在离心力的作用下不被拔出。而且，该粘结剂必须能经受由与待加工材料高摩擦产生的高温；该粘结剂必须在热量作用下不流动也不退化，
-研磨砂轮不应该过早地磨损和破裂；它必须尽可能长地保持它的初始尺寸特征使得在良好状态下进行切割。
通常，通过在其中引入至少一种基于增强丝束如玻璃丝束(其可以是例如呈织造物形式)的结构而加强研磨砂轮。然而，已知裸露玻璃丝束几乎对粘结剂没有粘合性，需要使用在玻璃和粘结剂之间提供粘结的树脂组合物涂覆该玻璃丝束结构。已知地,增强结构(structure de renforcement)通过使玻璃丝束穿过树脂组合物浴、然后进入两个辊之间以便除去过量树脂、最后在被加热到大约100至145°C的温度的腔室中持续最多几分钟以便相对于树脂使溶剂量减少至大约5%至12%的值而获得，其中该树脂组合物由包含大约70重量％树脂的醇溶液组成。如此获得的增强结构以绕组，例如卷盘形式进行收集，或者切割为片或者直接地切为该最终砂轮的所希望的形状和尺寸，例如借助于冲头进行。在随后步骤中，根据这种方法获得研磨砂轮，该方法由交替地将一方面数个磨粒和粘结剂混合物层和另一方面增强结构层置于模型中，和通过热或者冷压缩来模制该装配件组成。在脱模之后，获得的制品在允许粘结剂能够交联并且最后获得研磨砂轮的温度条件下进行热处理。
最通常用于制备上述增强结构的树脂组合物包含至少一种热固性树脂，其选自:
_服-醒树脂，例如服甲醒树脂(GB-A-419812),
-酚醛树脂，例如一种或多种酚醛清漆(GB-A-1151174和W0-A-2009/004250)或者与固体酚醛清漆结合的溶液形式的可熔酚醛树脂(US-A-4338357)，和
-脲-醛树脂和酚醛树脂的混合物，例如在A期(au stade A)的脲-甲醛预聚合物和酚醛树脂(US-A-4038046)或者在酸催化剂存在时的脲甲醛树脂和可熔酚醛树脂(US-A-5551961)。上述的树脂组合物能够获得增强结构，其显示出优良的性质，特别在柔韧性和粘附力方面。事实上重要的是，该结构可具有足够高的柔韧性，即该树脂不是过于“硬的”，使得如先前描述的切割操作可以在可接受的条件下进行(产生尽可能最少的粉尘并且使得在该结构的切边附近的树脂不被除去(玻璃不被暴露))。
然而，对于该结构还需要具有不过高的粘附力(还被称为“发粘的”)使得该树脂不污染切割工具，而且在储存期间，该结构不粘在一起和粉尘不粘附于所述结构上。以这种方法，避免在被绕组之前不得不在结构上或者在被切割结构之间放置防粘材料。该结构还必须具有可接受的机械性质，特别地足够高的拉伸强度以使得最终磨料制品，特别地砂轮，在标准工作条件下不破裂。最后，关于规则方面，需要保证该树脂组合物是非污染性的，即它们包含——在施用至增强结构期间或者随后，特别地当使用最终磨轮时——尽可能最少的可以有害于人体健康或者环境的化合物。本发明的目的是提供可用于增强粘结磨料制品的玻璃丝束结构(structure defils de verre),特别地磨轮,其提供优良的在不同上述性质之间折衷。根据本发明的增强结构用以指出的比例包含以下组分的树脂组合物涂覆，以固体物质的重量百分比表示:
-75-98%的至少一种具有低于或者等于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆和至少一种具有高于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆的混合物，
-0.5-10%至少一种蜡，
-1-15%至少一种选自亚胺和以下式的改性三聚氰胺的交联剂:
权利要求
1.用树脂组合物涂覆的玻璃丝结构，尤其可用于增强粘结磨料制品的玻璃丝结构，特征在于树脂组合物以指出的比例包含以下组分，以固体物质的重量百分比表示: -75-98%的至少一种具有低于或者等于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆和至少一种具有高于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆的混合物， -0.5-10%至少一种蜡， -1-15%至少一种选自亚胺和以下式的改性三聚氰胺的交联剂:
2.根据权利要求1的结构，特征在于具有较低玻璃化转变温度的酚醛清漆占该酚醛清漆混合物的10至50重量％。
3.根据权利要求1或2的结构，特征在于具有较低玻璃化转变温度的酚醛清漆具有低于20°C的玻璃化转变温度。
4.根据权利要求1-3任一项的结构，特征在于具有较高玻璃化转变温度的酚醛清漆具有高于或者等于80°C，有利地低于或者等于100°C的玻璃化转变温度。
5.根据权利要求1-4任一项的结构，特征在于酚醛清漆通过使苯酚和甲醛以0.75至0.85甲醛/苯酚摩尔比反应获得。
6.根据权利要求1-5任一项的结构，特征在于蜡选自石蜡，优选聚乙烯蜡或者聚丙烯蜡，和亚乙基双酰胺蜡，尤其N，N’ -亚乙基双(乙酰磺胺)。
7.根据权利要求1-6任一项的结构，特征在于蜡含量不超过该树脂组合物的固体物质的3重量％,优选小于或等于2重量％。
8.根据权利要求1-7任一项的结构，特征在于交联剂对应于上述式，其中基团R1至R6至少一个等于-CH2OCH3，优选地这些基团的4至6个等于-CH20CH3。
9.根据权利要求1-8任一项的结构，特征在于交联剂是六亚甲基四胺和六甲氧基甲基三聚氰胺。
10.根据权利要求1-9任一项的结构，特征在于交联剂的含量占该树脂组合物的固体物质的3至9重量％，优选7至8重量％。
11.根据权利要求ι- ο任一项的结构，特征在于增塑剂选自烷基磷酸酯、邻苯二甲酸酯、三乙醇胺、油和多元醇。
12.根据权利要求1-11任一项的结构，特征在于增塑剂含量不超过该树脂组合物的固体物质的3重量％。
13.根据权利要求1-12任一项的结构，特征在于它由连续玻璃丝组成，优选地为非织物，如网幅或者垫、网孔物或者织物，或者切断丝束垫。
14.根据权利要求13的结构，特征在于所述丝的直径为9至24微米，优选地9至17微米。
15.根据权利要求13或14的结构，特征在于所述丝具有34-4800特，优选地34-1200特的支数(或者单位长度质量)。
16.根据权利要求1-15任一项的结构，特征在于该结构是具有100至1000g/m2的克数的织造物形式。
17.适合涂覆根据权利要求1-16任一项的结构的树脂组合物，特征在于它包含以下化合物，用重量百分比表示: -25至55%至少一种具有高于或者等于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆， -10至30%至少一种具有低于60°C的玻璃化转变温度的酚醛清漆， -0.5-6.5%至少一种蜡， -0.5至9%的至少一种交联剂，其选自亚胺和下式的改性三聚氰胺，
18.根据权利要求17的树脂组合物，特征在于醇选自甲醇、乙醇、异丙醇和这些醇的混合物。
19.基于用粘结剂粘结的磨粒的粘结磨料制品，特征在于它包含根据权利要求1-16任一项的增强结构。
20.根据权利要求19的制品，特征在于它是研磨砂轮。
全文摘要
本发明涉及基于用树脂组合物涂覆的玻璃丝束的结构，其以指出的比例包含以下组分，以固体物质的重量百分比表示75-98%的至少一种具有低于或者等于60℃的玻璃化转变温度的酚醛清漆和至少一种具有高于60℃的玻璃化转变温度的酚醛清漆的混合物，0.5-10%至少一种蜡，1-15%至少一种选自亚胺和式(I)的改性三聚氰胺的交联剂(I)其中R1、R2、R3、R4、R5和R6，其是相同的或者不同的，表示氢原子或者-CH2OH、-CH2OCH3或-CH2OCH2OCH3基团，基团R1至R6至少一个不同于H，0-10%至少一种增塑剂。本发明还涉及适合制备增强结构的树脂组合物和包括这种结构的粘结磨料制品，特别地研磨砂轮。
文档编号B24D3/34GK103108928SQ201180030283
公开日2013年5月15日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者N.奥姆贝旺德杰, A.阿诺, P.埃斯皮亚尔, K.楚达 申请人:圣戈班艾德福斯公司