专利名称：：多孔研磨盘及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种尺寸稳定性、旋转破坏强度及耐冲击强度优秀，安全、环保的多孔研磨盘及其制造方法。
背景技术：
：研磨盘大多包括玻璃纤维织物层结构。图1为运用传统工艺制成的含有玻璃纤维织物层的研磨盘的截面结构。图1所示的将玻璃纤维织物作为强化材料的传统研磨盘，是在含浸热固性树脂的盘状玻璃纤维织物层上喷洒含有磨料的浆体，经预干燥，得到分散涂覆磨料的玻璃纤维织物层后，在曲面形状的模具架上层叠黑色牛皮纸和2张上述玻璃纤维织物层，加热压制而成。但是，这种传统的研磨盘在研磨工艺中的耐冲击强度及旋转破坏强度低，研磨面的边角或急剧的冲击会产生碎片，对工人作业有安全隐患，而且由于产生玻璃纤维粉尘，会导致工人皮肤有火辣辣的感觉或对人体有害等问题，不环保。
发明内容因此，本发明的目的在于，提供一种尺寸稳定性、旋转破坏强度及耐冲击强度优秀，从而可显著减少工人的安全事故及公害(laborpollution)问题的研磨盘及其制造方法。研磨盘包括l)防潮纸，2)含浸第一热固性树脂的一个以上碳纤维纱罗织物层，以及3)含浸第二热固性树脂后分散涂覆磨料的一个以上化纤纱罗织物层。4所述的多孔研磨盘的制造方法，其特征在于，该方法包括将防潮纸、一个以上碳纤维纱罗织物层及一个以上化纤纱罗织物层，经层叠、加热压制使上述结构层相互结合。本发明研磨盘由于具有纱罗织物层结构，具有多孔性，无需含有过去所使用的玻璃纤维织物层即可具备优秀的尺寸稳定性、耐冲击强度及旋转破坏强度，从而可消除工人作业的安全隐患，而且不产生玻璃纤维粉尘，从而不会对工人皮肤造成刺激等，安全、环保，有益于研磨作业。图1为传统的含有玻璃纤维织物层的研磨盘的截面图；图2为按照本发明的一个实施方式制成的研磨盘的截面图3为涂覆上热固性树脂的各种形状磨料的模式图4为对织物连续执行树脂含浸涂覆、磨料喷洒及烘干工序的装置的模式图5为制造本发明研磨盘时使用的曲面形状的模具架及模具塑性板的模式图。具体实施例方式为了达到上述目的，本发明提供一种含有层叠的1)防潮纸(dampproofpaper)，2)含浸第一热固性树脂的一个以上碳纤维纱罗(leno)织物层，以及3)含浸第二热固性树脂后分散涂覆磨料的一个以上化纤纱罗织物层的研磨盘。本发明研磨盘的特征是，具有层叠的防潮纸，含浸第一热固性树脂的一个以上碳纤维纱罗织物层，以及含浸第二热固性树脂后分散涂覆磨料的一个以上化纤纱罗织物层结构，由于有纱罗织物层，具有多孔性。最佳实施方式是，本发明研磨盘宜整体呈曲面形状，在上述曲面的凸面依次层叠防潮纸、第一化纤纱罗织物层、碳纤维纱罗织物层以及第二化纤纱罗织物层。此外，上述碳纤维纱罗织物层和化纤纱罗织物层可交替层叠二次以上。图2为按照本发明的一个实施方式制成的研磨盘的截面结构(铁制轴套板为将研磨盘应用于研磨工艺时通常要装上的板，虽然作了图示，但并不是必需的结构成分，因此没有另作说明)。本发明中使用的防潮纸，宜具有25至40g/m2的重量及0.03至0.07mm的厚度，在相对湿度(RH，RelativeHumidity)40至80%下放置24小时时，显示3%以下的低透湿率。本发明中使用的碳纤维织物，宜在热固性树脂(第一热固性树脂)中按照120至140g/m2的量含浸一定时间后，在80至140°C下预干燥2至4分钟制成，具有G751/4H451/3xG751/4~H451/3(经丝x炜丝)tex/yarn的纤维粗度、200至300g/m2的重量及612x612(经丝x炜丝)count/inch的纱罗织法(leno)组织。此时，上述G及H分别是指平均直径为8.8910.1pm及10.1611.42)im,tex是指1000m纤维的质量(g)。本发明中使用的第一及第二化纤织物，可相同或不同，可在热固性树脂(第二热固性树脂)中按照120至160g/rr^的量含浸一定时间后，在80至14(TC下预干燥2至4分钟，然后按照200至270g/r^的量喷洒磨料后，在70至IO(TC下预干燥5至10分钟制成。上述磨料宜涂覆上热固性树脂(第三热固性树脂)。图3为涂覆上热固性树脂的各种形状的磨料的模式图。此外，为了进一步提高磨料的粘结度，可在经过第二热固性树脂含浸处理后，在喷洒磨料前，增加给化纤织物涂覆上第四热固性树脂的工序。上述化纤织物可由聚酯、尼龙、维尼纶(聚乙烯醇(PVA))、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、压克力、芳香族聚酰胺、醋酸纤维、棉、麻、纤维胶(viscose)、绢、羊毛或它们的混纺纱构成。本发明中使用的化纤织物，宜具有6/2~14/2x6/214/2(经丝x纬丝)s/yarn的纤维粗度、以及1218x614(经丝x炜丝)count/inch的双层纱罗织法(leno)组织。此时，为了粗细结合，更宜具有12/214/2x8/210/2(经丝x纬丝)s/yarn的纤维粗度。第四热固性树脂，可分别选自酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物(DAPP)树脂、经改性的热固性树脂及由它们的混合物构成的组合。第一、第二及第四热固性树脂，宜为具有40至60质量％的固体份含量及300至600cps的粘度(25t:下)的液态酚醛树脂或液态DAPP树脂。涂覆磨料时使用的第三热固性树脂，宜为粉末状酚醛树脂(酚多醛少(Novolak)型)含量占5570质量％及液态酚醛树脂(醛少酚多(Rezole)型)含量占3045质量％的混合物，尤其，上述液态酚醛树脂宜具有60至75质量％的固体份含量及300至600cps的粘度(25°C下)。本发明研磨盘以分散涂覆的磨料层代替砂布，上述磨料成分宜为氧化铝(A1203)、碳化硅(SiC)、氧化铝-氧化锆(AZ)、陶瓷(溶胶-凝胶)、金刚石或它们的混合物。上述磨料可具有#16至#60的大小，可以是"P"或"F"规格。按照本发明的最佳实施例，整体呈曲面形状的本发明研磨盘，在将研磨盘扣在地上时，研磨盘的边缘和内侧凹面中心的连接线与地面呈5至9。角，该形状可为研磨作业提供便利。本发明研磨盘的制法为，将防潮纸、一个以上碳纤维纱罗织物层及一个以上化纤纱罗织物层叠后，经过加热压制，使上述结构层相互结合。本发明研磨盘的一个具体制造例为，在图5所示的曲面形状模具架上依次层叠上述第一化纤纱罗织物层、碳纤维纱罗织物层、第二化纤纱罗织物层及防潮纸后，再在上面放上图5所示的曲面形状的模具塑性板后，施加4至8kgf/cm2，宜为5至7kgf/cr^的压力，并在120至18(TC,宜为140至16(TC的烤箱中加热4至8小时，宜为4至6小时，融化含浸于各纤维及磨料中的热固性树脂，从而使结构层相互粘结。此时，上述防潮纸、碳纤维纱罗织物层及化纤纱罗织物层，应事先切割成所需大小的盘状。本发明中使用的模具塑性板，应具有与模具架相同的曲面角度。7如此制成的本发明多孔研磨盘，具有优秀的尺寸稳定性、耐冲击强度及旋转破坏强度，从而可消除工人作业的安全隐患，而且不产生玻璃纤维粉尘，从而不会对工人皮肤造成刺激等，安全、环保，有益于研磨作业。下面，依据下述实施例来具体说明本发明。但是，下述实施例只是本发明的示例，本发明的范围并不局限于此。实施例1将1张具有25g/r^重量及0.05mm厚度的防潮纸(Ji-Sung文化产业公司产品)，切割成外径112mm及内径23mm的大小；将2张在酚醛树脂KRD-745(可隆油化公司产品)中按照138.0±1.0g/m2的量含浸后干燥制成的、具有12/2x8/2(经丝x炜丝)s/yarn的纤维粗度及16x8(经丝x炜丝)count/inch的双层纱罗织法组织的聚酯纤维织物(Hwail实业公司产品)；以及1张同上含浸酚醛树脂后干燥制成的、具有H451/3xH451/3(经丝x纬丝)tex/yam的纤维粗度及8x8(经丝x纬丝)count/inch的纱罗织法组织的碳纤维织物(韩国Fiber公司产品)，分别切割成外径180mm及内径23mm的大小。接着，将#24颗粒及#30颗粒按30:70的质量比混合的"F"规格的Al2O3100g、粉末状酴醛树脂(Novolak)1364K(KangnamChemical公司产品)13.5g及液态酚醛树脂(Rezole)TD-2207(固体成份含量70%,KangnamChemical公司产品)9.3g混合搅拌，制成涂覆酚醛树脂的磨料。利用图4所示装置，将事先制好的盘状的含浸酚醛树脂的聚酯纤维纱罗织物，用涂沬机在酚酸树脂KRD-745(可隆油化公司产品)中按照4.0g/7inch的量含浸涂覆后，在其一面按照40.0g/7inch的量喷洒上述磨料，通过烘干机预干燥，得到分散涂覆磨料的聚酯纤维纱罗织物。在模具架(将研磨盘扣在地上时，研磨盘的边缘和内侧凹面中心的连接线与地面呈6。角)上依次层叠上述聚酯纤维织物1张、上述碳纤维织物1张、上述聚酯纤维织物1张及上述防潮纸1张，再在上面放上模具塑性板，施加6.0kgf/cn^的压力后，将层叠体放入160土5。C的电烤箱中，加热固化6小时，制成多孔研磨盘(见图2所示的研磨盘截面结构)。此时，使用的模具塑性板具有与模具架相同的曲面角度(6°)。实施例2除了将聚酯纤维织物和碳纤维织物，分别在酚醛树脂KRD-745中按照150.0±1.0g/m2的量含浸，以及聚酯纤维织物具有10x10(经丝x纟争丝)count/inch的双层纱罗织法组织之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例l相同。实施例3除了将聚酯纤维织物和碳纤维织物，分别在酚醛树脂KRD-745中按照127.0±1.0g/m2的量含浸，以及聚酯纤维织物具有12/2x12/2(经丝x炜丝)s/yam的纤维粗度之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例l相同。实施例4除了以尼龙纤维织物(Hwail实业公司产品)代替聚酯纤维织物之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例l相同。实施例5除了以维尼纶(聚乙烯醇)纤维织物(Hwail实业公司产品)代替聚酯纤维织物，以及将聚乙烯醇纤维织物和碳纤维织物，分别在酚醛树脂KRD-745中按照140.0士1.0g/m2的量含浸之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例1相同。实施例6除了以压克力纤维织物(Hwail实业公司产品)代替聚酯纤维织物和，将压克力纤维织物和碳纤维织物分别在酚醛树脂KRD-745中按照135.0±1.0g/m2的量含浸之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例l相同。比较例1将1张具有25g/i^重量及0.05mm厚度的防潮纸(Ji-Sung文化产业公司产品)，切割成外径112mm及内径23mm的大小；将2张在酚醛树脂KRD-745中按照138.0土1.0g/n^的量含浸后干燥制成的、具有H451/4xH451/4(经丝x纬丝)tex/yarn的纤维粗度及8><8(经丝x纟争丝)count/inch的纱罗织法组织的玻璃纤维织物No.389(韩国Fi.ber公司产品)，分别切割成外径180mm及内径23mm的大小。接着，将#24颗粒及約O颗粒按30:70的质量比混合的"F"规格的Al2O3100g、粉末状酸醛树脂(Novolak)1364K(KangnamChemical公司产品)13.5g及液态酚醛树脂(Rezole)TD-2207(固体份含量70%,KangnamChemical公司产品)9.3g混合搅拌，制成涂覆酚醛树脂的磨料。将事先制好的盘状的含浸酚醛树脂的玻瑜纤维织物，用涂沫机在酚醛树脂KRD-745(可隆油化公司产品)中按照4.0g/7inch的量含浸涂覆后，在其两面(正面和背面)分别按30.0g/7inch的量喷洒上述磨料后，自然干燥，得到分散涂覆磨料的玻璃纤维织物。在模具架(将研磨盘扣在地上时，研磨盘的边缘和内侧凹面中心的连接线与地面呈6°角)上依次层叠上述玻璃纤维织物2张及上述防潮纸1张，再在上面放模具塑性板，施加6.0kgf/cr^的压力后，将层叠体放入160士5。C的电烤箱中，加热固化6小时，制成研磨盘(见图1所示的研磨盘截面结构)。此时，使用的模具塑性板具有与模具架相同的曲面角度(6°)。比较例2用与上述实施例1相同的方法制成3张盘状的含浸酚醛树脂的聚酯纤维织物后，只给3张中的2张喷洒磨料，得到2张分散涂覆磨料的聚酯纤维织物。之后，除了以含浸酴醛树脂的聚酯纤维织物代替含浸酴醛树脂的碳纤维织物之外，其他制造多孔研磨盘的工序与上述实施例l相同。试验例物性试验对实施例1至6和比较例1、2中制成的研磨盘，分别测量耐冲击强度、旋转破坏强度、尺寸稳定性、对工人皮肤的刺激性及使用时间(寿命)，结果如表1。实施例l实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6比较例l比较例2耐冲击强度500500450柳650400200(N)*1(稳定)(稳定)(稳定)(稳定)(稳定)(稳定)(局部破碎)(稳定)旋转破坏强度26,000-26,000-24,00020,000-28,000-20,000-18,000-20'000-(rpm)*228,00028,00026,00021,00030.00021,00020,00021,000尺寸稳定性良好良好良好略傲变形略微变形略傲变形良好变形对工人皮肤的刺激性无无无无无无有火辣辣的感觉无<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*3冲击强度测试仪在5,000rpm施加1.5MPa的压力。研磨盘被破坏的转数8,000rpm的盘式研磨机施加2kgecn^的压力时，研磨盘从7inch被磨损为5inch所需的时间(分钟)表1如上述表l所示，实施例l至6中制成的研磨盘，均有比较优秀的耐冲击强度、旋转破坏强度以及尺寸稳定性，而比较例1、2中制成的研磨盘的耐冲击强度低，尤其比较例1中制成的研磨盘，对工人皮肤有刺激性。权利要求1.一种多孔研磨盘，其特征在于，该研磨盘包括1)防潮纸，2)含浸第一热固性树脂的一个以上碳纤维纱罗织物层，以及3)含浸第二热固性树脂后分散涂覆磨料的一个以上化纤纱罗织物层。2.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述研磨盘整体呈曲面形状，在上述曲面的凸面依次层叠防潮纸、第一化纤纱罗织物层、碳纤维纱罗织物层以及第二化纤纱罗织物层。3.如权利要求2所述的多孔研磨盘，其特征在于，将所述研磨盘扣在地上时，研磨盘的边缘和内侧凹面中心的连接线与地面呈5至9。角。4.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述碳纤维纱罗织物具有G751/4~H451/3xG751/4~H451/3(经丝x绵丝)tex/yarn的纤维粗度(此时，G及H分别意味着平均直径为8.8910.15itim及10.1611.42pm)、200至300g/m2的重量及6~12x6~12(经丝x纬丝)count/inch的纱罗织法组织。5.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述磨料被第三热固性树脂涂覆。6.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述化纤纱罗织物在经过第二热固性树脂含浸处理后，在涂覆磨料之前，先涂覆上第四热固性树脂。7.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述化纤纱罗织物由聚酯、尼龙、维尼纶(聚乙烯醇)、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、压克力、芳香族聚酰胺、醋酸纤维、棉、麻、纤维胶、绢、羊毛或它们的混纺纱构成。8.如权利要求l所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述化纤纱罗织物具有6/214/2x6/2~14/2(经丝x讳丝)s/yarn的纤维粗度以及12~18x6~14(经丝x纟争丝)count/inch的双层纱罗织法组织。9.如权利要求8所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述化纤纱罗织物具有12/214/2x8/2-10/2(经丝x炜丝)s/yarn的纤维粗度。10.如权利要求l、2、5及6之一所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述第一、第二、第三及第四热固性树脂分别选自酚酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物树脂、经改性的热固性树脂及由它们的混合物构成的组合。11.如权利要求io所述的多孔研磨盘，其特征在于，所述第三热固性树脂为粉末状酚醛树脂含量占55~70质量％及液态酚醛树脂含量占30~45质量％的混合物。12.如权利要求1所述的多孔研磨盘的制造方法，其特征在于，该方法包括将防潮纸、一个以上碳纤维纱罗织物层及一个以上化纤纱罗织物层，经层叠、加热压制使上述结构层相互结合。13.如权利要求12所述的多孔研磨盘的制造方法，其特征在于，在4至8kgf/cn^的压力及120至180。C的温度下进行加热压制。全文摘要本发明涉及一种多孔研磨盘及其制造方法，本发明研磨盘包括层叠的防潮纸(dampproofpaper)，含浸第一热固性树脂的一个以上碳纤维纱罗织物(leno)层，以及含浸第二热固性树脂后分散涂覆磨料的一个以上化纤纱罗织物层，由于有纱罗织物层结构，具有多孔性，尺寸稳定性、旋转破坏强度及耐冲击强度优秀，安全、环保，有益于研磨作业。文档编号B24D11/00GK101491890SQ20081014442公开日2009年7月29日申请日期2008年7月29日优先权日2008年1月25日发明者金正运申请人:株式会社胜德克实业