DE1956810A1

DE1956810A1 - Abrasives bound with photo-polymerisable resins

Info

Publication number: DE1956810A1
Application number: DE19691956810
Authority: DE
Inventors: Carl Dipl-Kfm Starcke; Gerhard Dr Rer Nat Wirth
Original assignee: STARCKE KG
Current assignee: STARCKE KG
Priority date: 1969-11-12
Filing date: 1969-11-12
Publication date: 1971-07-22

Abstract

Abrasives bound with photo polymerisable resins These are prepared from abrasive particles bound to a carrier material. The carrier material is mixed with a photopolymerisable or hardening resin e.g. alkyds, urea, unsaturated polyesters as well as with the abrasive particles and hardened with UV radiation.

Description

Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln aus einem Trägermaterial und darauf gebundenen Schleifkörnern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln, die aus einem Trägermaterial, das vorzugsweise aus Papier, Vulkanfiber, Gewebe, Gewirke, Vliesstoffen, auf Basis natürlicher oder synthetischer Fasern oder dergl., Eunststoff- oder Metallfolien, und auf diesem Trägermaterial gebundenen Schleifkörnern besteht.Process for the production of abrasives from a carrier material and abrasive grains bonded thereon. The invention relates to a method of manufacture of abrasives, which are made of a carrier material, which is preferably made of paper, vulcanized fiber, Woven fabrics, knitted fabrics, nonwovens, based on natural or synthetic fibers or The like., plastic or metal foils, and bound on this carrier material Consists of abrasive grains.

Derartige Schleifmittel werden bislang dadurch hergestellt, daß das Trägermaterial mit Leim, Harnstoffharzen oder Alkydharzen, Phenolharzen oder Polyurethanharzen oder Melaminharzen bzw. Mischungen untereinander als Grundbinder und auch als Deckbinder beschichtet wird, die Schleifkorner in diese Binder eingebettet werden, und daß dann je nach Art der verwendeten Harze im Trocken- oder Brennkanal bei Temperaturen von 30 - 1500C während einer Zeitdauer von 1 bis 24 Stunden ausgehärtet wird. flblicherweise erfolgt dabei nach Aufbringen des Grundbinders und anschließendem Aufbringen der Schleifkörner zunächst ein Antrocknen des Grundbinders zur vorläufigen Fixierung der Schleifkörner, bis auch der Deckbinder aufgebracht ist und dievAushärtung erfolgt. Diese Herstellungsweise ist außerordentlich zeitraubend, erfordert von Seiten der Anlage her hohe Investitionen und einen hohen Raumbedarf und bringt schließlich einen beträchtlichen Energiebedarf mit sich.Such abrasives have hitherto been produced in that the Carrier material with glue, urea resins or alkyd resins, phenolic resins or polyurethane resins or melamine resins or mixtures with one another as base binders and also as top binders is coated, the abrasive grains are embedded in this binder, and that then, depending on the type of resin used, in the drying or firing tunnel at temperatures is cured from 30 - 1500C for a period of 1 to 24 hours. usually takes place after applying the basic tie and then applying the Abrasive grains first allow the base binder to dry on for temporary fixation the abrasive grains until the size coat has also been applied and hardening takes place. This production method is extremely time consuming, requires on the part of Plant ago high investment and a large space requirement and ultimately brings a considerable amount of energy.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich sehr viel schneller und von der Anlage und dem Energiebedarf her sehr viel billiger durchführen läßt. Die erfindungsgemäße Lösung wird im wesentlichen darin gesehen, daß das Trägermaterial mit einem fotopolymerisierbarem Kunstharz oder einem ein solches Kunstharz enthaltenden Gemisch beschichtet sowie mit den Schleifkörnern bestreut wird und dann mittels einer Ultraviolett-Bestrahlungsausgehärtet wird. Fotopolymerisierbare Kunstharze, die mittels einer Ultraviolett-Bestrahlung ausgehärtet werden können, sind bekannt. Sie werden üblicherweise zum Beschichten von Spanplatten in der Möbelindustrie verwendet. Dabei ist darauf zu achten, daß derartige Lacke nicht mit dunklen Füllern oder Pigmenten versehen werden, weil festgestellt wurde, daß diese Beigaben die Durchdringungskraft der Ultraviolett-Strahlen behindern und es deshalb nicht zu einer ausreichenden Aushärtung kommt. Man hat deshalb bislang derartige Kunstharze bei der Herstellung der in Frage stehenden Schleifmittel nicht eingesetzt, da man es für ausgeschlossen hielt, durch die Schleifkornschicht hindurch mit der Ultraviolett-Bestrahlung eine ausreichende Tiefenwirkung zur Aushärtung zu erzielen, dies umso mehr, als großteils mit dunklem Schleifkorn, wie beispielsweise Siliciumkarbid', gearbeitet wird. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich entgegen diesem Vorurteil durch Mehrfachrefelktionen und Spiegelungen der Ultraviolett-Strahlen an den Schleifkörnern doch eine so gute Tiefenwirkung erzielen läßt, daß in kürzester Zeit die Aushärtung derartiger Kunstharze erfolgt.The present invention is based on the object of creating a method for the production of abrasives of the type mentioned at the beginning, which can be carried out very much more quickly and very much cheaper in terms of the system and the energy requirement. The solution according to the invention is essentially seen in the fact that the carrier material is coated with a photopolymerizable synthetic resin or a mixture containing such a synthetic resin and sprinkled with the abrasive grains and is then cured by means of ultraviolet radiation. Photopolymerizable synthetic resins which can be cured by means of ultraviolet radiation are known. They are commonly used to coat chipboard in the furniture industry. Care must be taken that such paints are not provided with dark fillers or pigments, because it has been found that these additives impede the penetration of the ultraviolet rays and therefore do not cure sufficiently. For this reason, synthetic resins of this type have so far not been used in the manufacture of the abrasives in question, as it was considered impossible to achieve a sufficient depth of cure through the abrasive grain layer with the ultraviolet radiation, all the more so than for the most part with dark abrasive grain , such as silicon carbide ', is worked. The present invention is based on the knowledge that contrary to this prejudice by Multiple reflections and reflections of the ultraviolet rays on the abrasive grains can achieve such a good depth effect that the curing of such synthetic resins takes place in a very short time.

Die Bestrahlung mit Ultraviolett-Strahlen kann auch beidseitig der Trägerbahn erfolgen, wenn diese durchscheinend ist oder zeitweilig durchscheinend gemacht wird. Der Härtungsvorgang des Kunststoffes kann dadurch-beschleunigt werden, daß Glaskörper, Quarzkörper oder Metallpulver, die die Berechnung, Mehrfachrefelektion und Spiegelung der Strahlen erhöhen, dem Schleifkorn oder dem Bindemittel beigefügt werden.The irradiation with ultraviolet rays can also be used on both sides of the Carrier web takes place when this is translucent or temporarily translucent is made. The hardening process of the plastic can be accelerated by that glass body, quartz body or metal powder that does the calculation, multiple reflection and increase the reflection of the rays, added to the abrasive grain or the binder will.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Aushärtezeit derartiger kunststoffgebundener Schleifmittel auf wenige Minuten reduzieren. Die Anlage selbst kann wesentlich vereinfacht werden und der Energiebedarf ist denkbar gering. Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß bei dieser Art der Aushärtung im Gegensatz zu der bislang üblichen langdauernden Aushärtung im vrocken- und Brennkanal das Trägermaterial kaum beansprucht wird, insbesondere nicht der bislang übliche extreme Wasserentzug auftritt, so daß die bislang erforderliche und kostspielige Regenerierung des Trägermaterials in einer sog. Klimazone in Fortfall kommen kann.With the method according to the invention, the curing time can be more such Reduce plastic-bonded abrasives to a few minutes. The plant itself can be simplified considerably and the energy requirement is extremely low. A Another particular advantage is that with this type of curing in the In contrast to the long-term hardening in the drying and firing canals that has been customary up to now the carrier material is hardly stressed, in particular not the one that has been customary up to now extreme dehydration occurs, so that the previously necessary and expensive Regeneration of the carrier material in a so-called climatic zone can be eliminated.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf das Trägermaterial der Grundbinder in Form eines fotopolgmerisierbaren Kunstharz es oder eines ein solches Kunstharz enthaltenden Gemisches aufgebracht. Dann werden die Schleifkörner in den Grundbinder eingebracht und es erfolgt eine ca. einminutige Aushärtung mittels Ultraviolett-Bestrahlung mindestens bis zur vorläufigen Fixierung der Schleifkörner in den Grundbinder. Daraufhin wird der Deckbinder ebenfalls in Form eines fotopolymerisierbaren Kunstharz es oder eines entsprechenden Gemisches aufgebracht, und es erfolgt die endgültige Aushärtung mittels einer Ultraviolett-Bestrahlung während 1 bis 2 Minuten.According to a preferred embodiment of the method according to the invention the base binder in the form of a photopolymerizable is applied to the carrier material Synthetic resin or a mixture containing such a synthetic resin is applied. Then the abrasive grains are placed in the base binder and a One-minute curing by means of ultraviolet radiation, at least until the preliminary Fixation of the abrasive grains in the base binder. Thereupon the cover tie is also in the form of a photopolymerizable synthetic resin or a corresponding mixture applied, and there is the final curing by means of ultraviolet radiation for 1 to 2 minutes.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel geht davon aus, daß ein bis einschließlich des Grundbinders auf übliche Weise gefertiges Schleifmittel lediglich einen Deckbinderaufstrich auf Basis des fotopolymerisierbaren oder härtenden Kunststoffes erhält, d. h. das Trägermaterial wird z.B. mit Hautleim oder einem der anderen erwähnten Bindemittel beschichtet, mit Schleifkorn bestreut, dieses in geeigneter Weise fixiert und dann mit fotopolymerisierbarem Bindemittel beschichtet und einer UltraviolettBestrahlung von 30 bis 300 Sekunden ausgesetzt. Ein derartiges Schleifmittel ist durch eine besonders hohe Flexibilität gekennzeichnet.Another embodiment assumes that one up to and including The abrasive produced in the usual way of the basic binder is merely a topcoat obtained on the basis of the photopolymerizable or hardening plastic, d. H. the The carrier material is, for example, hide glue or one of the other binders mentioned coated, sprinkled with abrasive grain, this fixed in a suitable manner and then coated with photopolymerizable binder and ultraviolet radiation from 30 suspended for up to 300 seconds. Such an abrasive is characterized by a particularly high level of flexibility.

Als fotopolymerisierbare Kunstharze für den in Frage stehenden Zweck haben sich ungesättigte Polyesterharze sowie durch Säure härtende Harnstoffharze, aber auch andere Kunstharze, vorzugsweise in Mischungen mit Styrol und/oder anderen LösungsmittelR sowie Modifikationen dieser Harze, erwiesen.As photopolymerizable synthetic resins for the purpose in question unsaturated polyester resins as well as acid-hardening urea resins, but also other synthetic resins, preferably in mixtures with styrene and / or others SolventR as well as modifications of these resins.

Weitere Kunstharzarten, vorzugsweise ebenfalls Polyesterharze, aber auch Polyurethane, können zur Erzielung der gewünschten Elastifizierung beigemischt werden.Other types of synthetic resin, preferably also polyester resins, however Polyurethanes, too, can be added to achieve the desired elasticization will.

In einer ersten Phase kann die Antrocknung bzw. Anhärtung des Grundbinders sowohl mittels Niederdruckstrahlern als auch mit Hochdruckstrahlern erfolgen. Bei den vorgenannten Grundbindern auf anderer Basis kann in dieser 1. Phase rein thermisch gearbeite werden. Die Aushärtung des Deckbinders zur endgültigen Fixierung des Schleifkornes folgt in einer zweiten Phase.In a first phase, the initial drying or hardening of the base binder can take place be carried out both by means of low-pressure lamps and high-pressure lamps. at The aforementioned base binders on a different basis can be used purely thermally in this 1st phase be worked. The hardening of the size coat for the final fixation of the abrasive grain follows in a second phase.

Es ist hervorzuheben, daß durch die Beimischung von Eomponenten, die dem ausgehorteten Kunstharz eine besonders hohe Wärmestandfestigkeit verleihen, die Aushärtbarkeit nicht negativ beeinflußt wird. Es ist ferner hervorzuheben, daß eine Aushärtung auch dann erfolgt, wenn mit dunklem Schleifkorn wie beispielsweise Siliciumkarbid gearbeitet wird.It should be emphasized that by adding Eomponenten, the give the hardened synthetic resin a particularly high heat resistance, the hardenability is not adversely affected. It should also be emphasized that Hardening also takes place when using dark abrasive grain such as, for example Silicon carbide is worked.

Claims

= = = = = = = ~ = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ~ Procedure for the production of abrasives from a carrier material and bonded to it Abrasive grains, characterized in that the carrier material with a photopolymerizable or -hardening synthetic resin or a mixture containing such a synthetic resin as well as being coated with the abrasive grains and then by means of ultraviolet radiation 2. The method according to claim 1, characterized in that initially the base binder is applied to the backing material, then the abrasive grains be introduced into the base binder, followed by curing by means of ultraviolet radiation takes place at least until the abrasive grains are temporarily fixed, then the size coat is applied and then the final curing by means of ultraviolet radiation is carried out.

3. Method according to claim 1, characterized in that one to Including the tie in the usual way, abrasives only a corner binder spread based on photopolymerizable or photocuring plastic obtained, which is then cured by means of ultraviolet radiation.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that unsaturated polyester resins, urea resins, alkyd resins or other photopolymerizable or -hardening synthetic resins in mixtures with styrene and / or other solvents, as well as modifications of these resins, as binders the carrier material are applied.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that substances are added to the abrasive grains or the binder the refraction, multiple reflection and reflection of ultraviolet rays raise.

6. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that curing is carried out with ultraviolet rays, which are generated with low pressure and / or high pressure lamps.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the carrier material from both sides with ultraviolet emitters is irradiated.