DE10227805A1

DE10227805A1 - Beschichtetes Schleifband mit verbessertem Haftmittel sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10227805A1
Application number: DE2002127805
Authority: DE
Inventors: Gwo Shin Swei; Jony Wijaya; Shyiguei Hsu
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2022-06-22
Also published as: US20030003309A1; GB2378671B; FR2826601A1; US6824876B2; FR2826601B1; GB0214417D0; GB2378671A; DE10227805B4

Abstract

Beschrieben wird ein Haftmittel, welches bei der Herstellung von Verbindungen von beschichteten Schleifbändern verwendet wird und ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System enthält. Als Blockiermittel können z. B. Phenole, Oxime, Alkohole, Caprolactam und Diethylmalonat verwendet werden. Das Haftmittel kann mit Amin oder Alkohol vernetzt sein. DOLLAR A Ein beschichtetes Schleifband wird hergestellt, indem eine Vielzahl von Schleifpartikeln auf einer ersten Oberfläche einer Trägerschicht befestigt wird. Eine Deckschicht wird über die Schleitpartikel aufgebracht, um das beschichtete Schleifmittel herzustellen. Das beschichtete Schleifmittel wird in Form eines Streifens mit einem ersten und einem zweiten Ende geschnitten. Die Enden des Streifens werden mit einem Haftmittel verbunden, welches ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein beschichtetes Schleifband sowie Verfahren zu dessen Herstellung.

Beschichtete Schleifmittel werden üblicherweise in großen Rollen hergestellt, von denen das gewünschte kommerzielle Produkt durch einen automatisierten Prozeß abgeschnitten wird. Eine der nützlichsten Formen von beschichtetem Schleifmittel weist die Form eines Bandes auf. Viele Jahre lang wurden Endlosschleifbänder und -kegel durch verbinden ("verspleißen") der Längsenden von blattförmigem, beschichtetem Schleifmittelmaterial hergestellt. Beim herkömmlichen Herstellungsprozeß muß jedes Band aus einem Streifen mit geeigneten Dimensionen hergestellt werden, indem die Enden des Streifens miteinander verbunden werden, um eine fortlaufende Schleife herzustellen.

Es sind zwei Arten des Spleißens gebräuchlich. Bei einer Art wird jedes Ende so mit einem Profil versehen, daß, wenn das Band überlappt und verbunden ist, dieses eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsdicke in dem verbundenen Bereich aufweist. Diese Art wird als "Überlappungsverbindung" ("lap joint") bezeichnet, bei der die Längsenden abgeschrägt werden, indem Schleifkörner von einem Ende und ein Teil der Rückseite vom anderen Ende entfernt und die abgeschrägten Enden überlappt und durch ein Haftmittel miteinander verbunden werden.

In alternativer Weise kann, um ein Band zu bilden, von den beiden miteinander zu verbindenden Enden des Streifens auf der kein Schleifmittel tragenden Oberfläche Material abgetragen werden, um einen Verbindungsstreifen unterbringen zu können, der mit jedem der ausgehöhlten Enden verbunden ist. Dies ist als "Stoßverbindung" ("butt joint") bekannt. Beim sogenannten "Stoßspleißen" wird die Rückseite an jedem Ende der Längsseite des blattförmigen, beschichteten Schleifmittelmaterials soweit entfernt, daß eine Vertiefung entsteht, die mit einem Haftmittel zusammen mit einem starken, dünnen, reißfesten Spleißklebeband ausgefüllt wird. Oft wird jede Art von Spleißen in einer erwärmten Spleißpresse durchgeführt, damit die Spleißstelle im Wesentlichen die selbe Dicke wie der Rest des Bandes oder des Kegels aufweist.

Das Trägermaterial, welches das Schleifmaterial trägt, kann ein gewebtes oder nicht-gewebtes Textilerzeugnis, ein Kunststoffilm oder ein Blatt Papier mit geeigneter Stabilität sein. Die meisten Rückseiten von Endlosschleifbändern und -kegeln sind Gewebe, Papier, polymerer Film oder Laminate davon. Gewebeträger sind dauerhaft, jedoch teuer, und können, um ausreichend ebene Oberflächen aufzuweisen, eine Reihe von Beschichtungsbehandlungen nötig machen, welche die Gewebeträger noch teurer machen können. Papier und Laminate aus polymerem Film und Papier ergeben eine mittlere Stabilität und werden oft verwendet, wo Gewebe zu teuer wäre. Für leichte Einsätze können die Träger polymerer Film sein, dessen Rückseite üblicherweise eine poröse Harzbeschichtung aufweist.

Um die Verbindung zu bilden ist es üblich, die Enden durch Behandlung vorzubereiten um sicherzustellen, daß das Haftmittel eindringt und sich fest mit dem Substrat verbindet. Dies ist dann besonders wichtig, wenn der Träger eine wesentliche Auffüllbehandlung erfahren hat. Wenn der Träger ein Textilerzeugnis ist, können die Enden sandgestrahlt werden, um die freien Faserenden zu öffnen und ein Eindringen des Haftmittels in das Trägermaterial zu ermöglichen.

Das Haftmittel muß strenge Anforderungen erfüllen, um sicherzustellen, daß die Bandverbindung während der Lebensdauer des Bandes intakt bleibt. Dies ist wichtig, da ein plötzliches Versagen der Verbindung während des Gebrauchs des Bandes sowohl für die Maschine als auch für das Bedienungspersonal sehr gefährlich werden könnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Schleifmaterial zur Verfügung zu stellen, das die Sicherheit der verwendeten Bandschleifmaschine sowie des Bedienungspersonals in höchstem Maße sicherstellt. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch das beschichtete Schleifband gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie die Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Schleifbands gemäß eines der unabhängigen Patentansprüche 8, 14 und 15. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen.

Polyurethanzweikomponentenhaftmittelsyteme wurden im allgemeinen als Haftmittel zum Verbinden von beschichteten Schleifbändern verwendet. Die Haftmittelsysteme, die feste und flexible Verbindungen erzeugen, bestehen im allgemeinen aus Polyurethan mit hohem Molekulargewicht und einem multifunktionellen Isocyanatvernetzungsmittel.

Wegen der hohen Reaktivität des Isocyanats mit Materialien wie Amin, Alkohol und Wasser weisen Polyurethanzweikomponentensysteme jedoch in Verarbeitungsumgebungen mindestens zwei Nachteile auf, einschließlich einer eingeschränkten Verarbeitungszeit sowie einer Empfindlichkeit gegenüber der relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft. Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung, welche die Veränderung der Güte (Qualität) einer Bandverbindung eines typischen Verbindungssystems nach dem Stand der Technik in Abhängigkeit vom Alter des Systems angibt. Die graphische Darstellung zeigt eine Verarbeitungszeit von etwa vier Stunden für dieses System.

Ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System basiert auf der Umkehrbarkeit der Additionsreaktionen von Isocyanaten bei erhöhten Temperaturen. Es ist bei Umgebungstemperatur (Raumtemperatur) relativ stabil, aber wenn es erwärmt wird, wird die Blockierung des Isocyanats entfernt, d. h. das Blockierungsmittel wird freigesetzt, bevor das Isocyanat mit einem nucleophilen Rest, beispielsweise einem Hydroxyl, reagiert.

Während der Bildung des Polyurethanhaftmittels erfolgt eine Polymerisierungsreaktion zwischen einer Isocyanatgruppe (-NCO) in einer Isocyanatkomponente und einer Gruppe in einer Hydroxylkomponente, die eine aktive Wasserstoffgruppe enthält, beispielsweise einer Hydroxylgruppe in einem mehrwertigen Alkohol (Polyol). Die Isocyanatkomponente enthält zwei oder mehr Isocyanatgruppen und die Hydroxylkomponente enthält zwei oder mehr Hydroxylgruppen.

Die Isocyanatgruppe der Isocyanatkomponente ist blockiert, so daß diese nicht mit den aktiven Wasserstoffgruppen der Hydroxylkomponente, wie einem Polyol, reagieren kann. Die blockierende Gruppe wird von der Isocyanatgruppe durch Erwärmen auf eine erhöhte Temperatur entfernt, wodurch die freigesetzte Isocyanatgruppe mit einer Hydroxylgruppe reagieren und das Polyurethan ausbilden kann. Das durch dieses Verfahren hergestellte Polyurethan wird als "blockiertes Isocyanat-Urethan-System" angesehen.

Es wurde gefunden, daß blockierte Isocyanat-Urethan-Systeme die Verarbeitungszeit in großem Maße erhöhen und Umweltbedenken minimieren. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein für die Verwendung in Verbindungen für beschichtete Schleifbänder geeignetes Haftmittel ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System. Geeignete Blockiermittel sind Phenole, Oxime, Alkohole, Caprolactam und Diethylmalonat. Gemäß einer Ausführungsform ist das Haftmittel mit einem Amin vernetzt. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Haftmittel mit einem Alkohol vernetzt.

Ein Schleifband wird hergestellt, indem eine Vielzahl von Schleifpartikeln auf einer ersten Oberfläche einer Trägerschicht befestigt wird. Eine Überzugsbeschichtung wird über die Schleifpartikel aufgebracht, um das beschichtete Schleifmittel zu bilden. Das beschichtete Schleifmittel wird in Form eines Streifens mit einem ersten und einem zweiten Ende zugeschnitten. Die Enden des Streifens werden durch ein Haftmittel miteinander verbunden, welches ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System enthält.

Die vorhergehend beschriebenen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden genaueren Darlegung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wie sie auch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht, es wird vielmehr Wert gelegt auf die Darstellung der Prinzipien der Erfindung.
Fig. 1 zeigt die Veränderung der Güte (Qualität) einer Bandverbindung (Zugfestigkeit, "tensile strength") eines typischen Verbindungssystems gemäß des Standes der Technik in Abhängigkeit vom Alter des Systems;
Fig. 2 zeigt die Zugfestigkeit ("tensile strength") einer erfindungsgemäß hergestellten Bandverbindung als eine Funktion des Alters der Mischung; und
Fig. 3 zeigt die Zugfestigkeit ("tensile strength") einer erfindungsgemäß hergestellten Bandverbindung als Funktion der relativen Feuchtigkeit.
Beschichtete Schleifmittel umfassen üblicherweise die Produkte, bei denen Schleifkörner auf einer Trägerunterlage befestigt sind und die verwendet werden können, um die Oberfläche eines Artikels, auf dem sie angewandt werden, abzuschleifen oder anderweitig abzutragen.
Die Trägerunterlage eines beschichteten Schleifmittels kann starr sein, ist aber im allgemeinen flexibel und enthält üblicherweise ein Material, wie Papier, Gewebe, eine faserhaltige Unterlage, Polymerfilm, vulkanisierte Fasern, Metallnetze oder eine Kombination solcher Materialien und ähnliches. Bei manchen Ausführungsformen enthält die Trägerunterlage anfänglich eine Ansammlung loser Fasern, zu welchen die Schleifkörner mit oder ohne weiterem Bindemittelmaterial gegeben werden, um ein Schleifgewebe zur Verfügung zu stellen, das überall Körner aufweist. Die lose Ansammlung von Fasern und Körnern kann komprimiert werden, wenn kein Bindemittel vorhanden ist, oder anderweitig fixiert oder gehärtet werden, wenn ein Bindemittel zugegen ist, um ein beschichtetes Schleifmittel zu bilden.
Die Schleifkörner können aus jedem Material sein, welches die Fähigkeit hat, ein Werkstück abzuschleifen, wie beispielsweise Sand, Flint, Korund, Metalloxiden, wie Aluminiumoxid, Aluminium-Zirconiumoxid, keramischem Aluminiumoxid, Diamant, Siliciumcarbid, Granat und ähnlichem. Die Körner können in ein Bindemittelmaterial eingebettet oder mit diesem vermischt sein, wodurch sie an der Trägerunterlage befestigt werden. Die Körner können in einem speziellen Muster aufgetragen werden oder statistisch (zufallsmäßig) verteilt sein.
Das Bindemittelmaterial ist im allgemeinen jedes geeignete Material, mit welchem Schleifkörner auf der Trägerunterlage befestigt werden können und das widerstandsfähig genug ist, die Wirkung des Schleifprozesses ins Gegenteil zu verkehren. Typische Bindemittelmaterialien sind Phenolharze, Hautleime, Klarlacke, Epoxidharze, Acrylate, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Polyurethanharze, Lacke, Emaille und alle anderen aus einer Vielzahl von Materialien, welche die Fähigkeit besitzen, die Schleifkörner in haftender Verbindung auf der Trägerunterlage zu stabilisieren. Im allgemeinen wird das Bindemittelmaterial so ausgewählt, daß es eine maximale Effizienz des Schleifmittels im Hinblick auf die vorgesehene Abschleiffläche bietet. Bei der Auswahl des Bindemittelmaterials wird darauf geachtet, daß dieses dem Erweichen oder Anbrennen oder beidem widerstehen kann bei gleichzeitiger ausreichender Haftfähigkeit.
Die Körner können mit dem Bindemittelmaterial gemischt werden und die Mischung kann auf der Trägerunterlage in einer gleichmäßigen oder gemusterten Form abgelegt werden. Alternativ dazu kann auch die Trägerunterlage mit dem Bindemittelmaterial beschichtet werden und die Körner danach darauf abgelagert werden. Viele alternative Formen an Trägerunterlagen, Kornmaterialien, Bindemittelmaterialien, Mittel zur Anordnung der Körner auf der Trägerunterlage, Mittel zum Befestigen der Körner und ähnliches sind im Stand der Technik bekannt und werden als Abwandlungen angesehen, die alle im Rahmen der vorliegenden Erfindung von Nutzen sein können. Um beschichtete Schleifbänder herzustellen wird das beschichtete Schleifmittel in Streifen geschnitten und mit Hilfe eines Haftmittels verspleißt.
Während der Bildung des Polyurethanhaftmittels erfolgt eine Polymerisierungsreaktion zwischen einer Isocyanatgruppe (-NCO) in einer Isocyanatkomponente und einer Gruppe in einer Hydroxylkomponente, die eine aktive Wasserstoffgruppe enthält, wie beispielsweise einer Hydroxylgruppe in einem Polyol. Die Isocyanatkomponente enthält zwei oder mehr Isocyanatgruppen und die Hydroxylkomponente enthält zwei oder mehr Hydroxylgruppen. Wenn drei oder mehr Isocyanat- oder Hydroxylgruppen in einer Komponente vorhanden sind, ist Vernetzung zwischen Ketten möglich. Vernetzungsmittel können zugegeben werden, um die Vernetzung zu fördern.
Die Isocyanatgruppen der Isocyanatkomponente sind blockiert, so daß sie nicht mit den aktiven Wasserstoffgruppen der Hydroxylkomponente, beispielsweise eines Polyols, reagieren können. Die blockierende Gruppe wird durch Erwärmung auf eine erhöhte Temperatur von der Isocyanatgruppe entfernt, wodurch die freigelegte Isocyanatgruppe mit der Hydroxylgruppe reagieren kann.
Ein blockiertes Isocyanatsystem basiert auf der Umkehrbarkeit von Additionsreaktionen von Isocyanaten bei erhöhten Temperaturen. Das blockierte Isocyanatsystem ist relativ stabil bei Umgebungstemperatur (Raumtemperatur), die Blockierung wird jedoch bei Erwärmung durch Freisetzung des Blockierungsmittels aufgehoben. Dann kann die Reaktion des vom Blockierungsmittel befreiten Isocyanats mit einem nucleophilen Mittel, beispielsweise einem Alkohol oder Amin, erfolgen. Der Reaktionsweg kann wie folgt dargestellt werden:

R und R' stellen organische Gruppen oder Ketten dar. B stellt das blockierende Mittel dar. Einige blockierende Mittel, die kommerziell verwendet werden, sind Phenole, Oxime, Alkohole, Caprolactam und Diethylmalonat. Die Wahl des blockierenden Mittels hängt zum Teil von dessen Flüchtigkeit und Verarbeitungstemperatur ab. Einige der Vorteile von blockiertem Isocyanat bei der Verwendung zum Verbinden von beschichteten Schleifbändern sind dessen lange Verarbeitungszeit und Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeitgehalten in der Umgebungsluft. Dies führt zu einem Verfahren mit einer gleichmäßigeren Qualität der Bandverbindung.
Ein Polyurethan mit angemessenen physikalischen Eigenschaften für ein Bandverbindungshaftmittel weist ein hohes Molekulargewicht auf. Um dies zu erreichen, ist einer der Bestandteile ein Prepolymer (Vorpolymer). Das Prepolymer enthält eine Anzahl von sich wiederholenden Einheiten, aber auch mindestens zwei reaktive, Gruppen, die üblicherweise am Ende eines im wesentlichen linearen Polymers liegen.
Nach einem von zwei Ansätzen enthält das Prepolymer blockierte Isocyanatgruppen. Das Prepolymer mit den blockierten Isocyanatgruppen wird mit einer Hydroxylkomponente gemischt und dann erwärmt, um die Blockiermittel zu entfernen, wodurch die Polyurethanreaktion fortschreiten kann.
In einem zweiten Ansatz wird ein einfaches Isocyanat, wie ein Diisocyanat, dessen Isocyanatgruppen blockiert sind, mit einem Prepolymer, das Hydroxylgruppen enthält, wie einen Polyol, gemischt. Das Gemisch wird zur Entfernung des Blockiermittels erwärmt, um das Polyurethan zu bilden.
Ein blockiertes Polyisocyanat, welches erhältlich ist durch Blockieren der endständigen Isocyanatgruppen eines nicht blockierten Polyisocyanats, gebildet aus einem aliphatischen und/oder alicyclischen Diisocyanat mit einem Blockiermittel, ist bei Raumtemperatur stabil. Bei Erwärmung des blockierten Polyisocyanats jedoch lösen sich die blockierenden Gruppen von den endständigen Isocyanatgruppen des blockierten Polyisocyanats ab, und das erhaltene, nicht-blockierte Polyisocyanat kann als Härtungsmittel für ein Polyol dienen. Die Polyurethanzusammensetzung kann ein Polyol als Hauptbestandteil und das blockierte Polyisocyanat als Härtungsmittel enthalten und ist in der Lage, ein Haftmittel mit ausgezeichneten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, wie chemischer Beständigkeit, Flexibilität und Witterungsbeständigkeit. Als Blockiermittel können Phenol, Cresol, Ethylacetacetat, Diethylmalonat und Butanonoxim ausgewählt werden. Die Temperaturen zur Entfernung des Blockiermittels liegen vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis etwa 180°C, abhängig vom speziellen Blockiermittel und der Formulierung.
Das Polyisocyanat kann ein Diisocyanat, beispielsweise ein aliphatisches Diisocyanat oder ein alicyclisches Diisocyanat sein. Beispiele für geeignete aliphatische Diisocyanate sind C₄ bis C₃₀ aliphatische Diisocyanate und für geeignete alicyclische Diisocyanate C₈ bis C₃₀ alicyclisches Diisocyanat. Beispiele für solche Diisocyanate sind Tetramethylen-1,4- diisocyanat, Pentamethylen-1,5-diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4- Trimethylhexamethylen-1,6-diisocyanat, Lysindiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 1,3- Bis(isocyanatmethyl)-cyclohexan und 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat. Von diesen sind Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat besonders bevorzugt. Die vorgenannten Diisocyanate können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Beispiele für geeignete Polyole sind Polyetherpolyole, die durch eine Additionsbindung von mindestens einem organischen Oxid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylenoxiden (wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Cyclohexanoxid) und Phenylalkylenoxiden (wie Styroloxid und Phenylpropylenoxid), mit mindestens einer der obengenannten Polyhydroxyverbindungen in Gegenwart eines stark basischen Katalysators (wie den Hydroxiden von Lithium, Natrium oder Kalium; Alkoholaten und Alkylaminen) erhalten werden; Polyetherpolyole, erhalten durch Umsetzung multifunktioneller Verbindungen, wie Ethylendiamin, mit einem Alkylenoxid; und polymere Polyole, erhalten durch Polymerisierung von Acrylamid oder einer ähnlichen Substanz unter Verwendung der obengenannten Polyether als Reaktionsmedien.
Beispiele für Polyesterpolyole sind Polyesterpolyolharze, erhalten durch eine Kondensationsreaktion mindestens einer organischen, dibasischen Säure (wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Dimersäure, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure und Terephthalsäure) mit mindestens einem mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Alkohol (wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Neopentylglycol, Trimethylolpropan und Glycerin); und Polycaprolactampolyolen, erhalten durch ringöffnende Additionspolymerisation von ε-Caprolactam mit einem mehrere Hydroxylgruppen enthaltenden Alkohol.
Beispiele für Epoxidpolyole sind Epoxidpolyole eines Novolaktyps, eines β- Methylepichlorhydrintyps, eines cyclischen Oxirantyps, eines Glycidylethertyps, eines Glycolethertyps, eines epoxidierten, aliphatisch ungesättigten Verbindungstyps, eines epoxidierten Fettsäureestertyps, eines Polycarboxylestertyps, eines Aminoglycidyltyps, eines epoxidierten, halogenierten Verbindungstyps und eines Resorcintyps.
Die vorgenannten Polyole haben ein Molekulargewichts-Zahlenmittel von etwa 500 bis etwa 5000. Die vorgenannten Polyole können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Des weiteren können die vorgenannten Polyole vor ihrer Verwendung urethanmodifiziert werden.
Beispiele für geeignete Härtungsmittel sind aromatische Amine, wie pp'-Methylendianilin (MDA), 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) (MOCA), Ethacure-100 (Diethyltoluoldiamin), Ethacure-220 und Ethacure-300 oder andere Amine mit ähnlicher Struktur. Polyole, wie Trimethylolpropan (TMP), Glycole mit verschiedenen Hauptketten und/oder aromatische Polyole können den aromatischen Aminen als weiteres Härtungsmittel für das blockierte Polyurethanprepolymer zugegeben werden. Das NCO/-OH Verhältnis liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,9 bis etwa 1,1. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von etwa 1.
Im Hinblick auf das blockierte Polyisocyanat, welches als Härtungsmittel für eine Einkomponenten-Polyurethanzusammensetzung ("one pack polyurethane composition") verwendet wurde, wird die Zusammensetzung auf hohe Temperaturen, beispielsweise 120°C, erwärmt, um das Blockierungsmittel von den terminalen Isocyanatgruppen des blockierten Polyisocyanats freizusetzen, damit das Polyisocyanat als Härtungsmittel wirken kann. Wenn das Haftmittel beispielsweise gebildet wird, indem eine Einkomponenten- Polyurethanzusammensetzung mit einem Polyol als Hauptbestandteil und einem blockierten Polyisocyanat als Härtungsmittel erhitzt wird, kann die Erwärmung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 100 bis etwa 200°C durchgeführt werden.
Beispiele für kommerziell erhältliche, blockierte Isocyanatprepolymere sind Desmocap und Baypret von Bayer, Adiprene BL-16 von Uniroyal und Catapol von ARNCO.
Somit umfaßt gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Schleifbands die Bildung eines blockierten Isocyanat-Urethansystems, indem eine blockierte Isocyanatkomponente mit einer Hydroxylkomponente gemischt wird, die Enden eines Streifens eines beschichteten Schleifmittels zusammen mit dem blockierten Isocyanat-Urethansystem verbunden werden und der Streifen erwärmt wird, um das Blockierungsmittel von den Isocyanatgruppen zu entfernen und es den nunmehr nicht mehr blockierten Isocyanatgruppen zu ermöglichen, mit den Hydroxylgruppen der Hydroxylkomponente zu reagieren.
Gemäß einer Ausführungsform enthält die erste Komponente ein durch blockiertes Isocyanat terminiertes Polyurethanprepolymer und die zweite Komponente Polyamin oder Polyol. Gemäß einer alternativen Ausführungsform enthält die erste Komponente ein Polymer mit hohem Molekulargewicht enthaltend mehrere Hydroxylfunktionen und die zweite Komponente blockierte Polyisocyanate.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Vorteile der Verwendung von Haftmittelsystemen enthaltend blockierte Isocyanate für Bandverbindungen.

Beispiel 1

Fig. 2 zeigt die Haftmittelfestigkeit einer Bandverbindung als Funktion des Alters des Gemischs. Das Gemisch enthält Adiprene BL-16 (Urethanelastomer mit blockierten Isocyanat Härtungsstellen) und Ethacure 100 (Diethyltoluoldiamin). Die Darstellung zeigt deutlich, daß die Zerreißfestigkeit der Bandverbindung durch das Alter des Gemischs in einem Bereich von null bis 140 Stunden nicht beeinflußt wurde.

Beispiel 2

Fig. 3 zeigt die Festigkeit des Bandverbindungshaftmittels als eine Funktion der relativen Feuchtigkeit. Die Proben wurden in einer konstanten relativen Feuchtigkeit zwei Tage lang exponiert. Das Aussetzen des Bandverbindungshaftmittels gegenüber einer feuchten Umgebung hatte keine Auswirkung auf die Funktion der Bandverbindung.

Beispiel 3

Ein System, das ein Polyesterurethan (Bayer Desmolco 1976), PS 90 Teile; ein blockiertes Isocyanat auf TDI-Basis (Bayer, BL 1265), 6,15 Teile; Katalysator, 0,9 Teile; und Methylethylketon 0,5 Teile enthielt, wurde hergestellt. Das verwendete Blockierungsmittel war Caprolactam. Das Haftmittel wurde bei 121°C (250°F) gehärtet. Zwei Proben hatten eine durchschnittliche Festigkeit von 40,6 kg/cm (227,1 lb/in) für ein frisches Gemisch. Drei Proben hatten eine durchschnittliche Festigkeit von 40,4 kg/cm (224,2 lb/in), nachdem sie 24 Stunden lang in einem Topf gehalten und dann bei 121°C gehärtet wurden. Die Daten weisen darauf hin, daß das Leistungsverhalten des Haftmittels nicht durch die Zeitdauer beeinflußt wird, während der das System in dem Topf gehalten wurde.
Während die Erfindung teilweise unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde ist für Fachleute klar, daß verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung, wie in den Ansprüchen angegeben, abzuweichen.

Claims

1. Beschichtetes Schleifband, enthaltend:

a) einen Streifen beschichtetes Schleifmittel mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil; und

b) einem Verbindungshaftmittel zum Verbinden des ersten Teils mit dem zweiten Teil zur Bildung eines Bandes, wobei das Haftmittel ein blockiertes Isocyanat- Urethan-System enthält.

2. Beschichtetes Schleifband nach Anspruch 1, wobei das blockierte Isocyanat-Urethan- System ein Blockierungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenolen, Oximen, Alkoholen, Caprolactam und/oder Diethylmalonat, enthält.

3. Beschichtetes Schleifmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das blockierte Isocyanat Urethan-System ein Amin enthält.

4. Beschichtetes Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das blockierte Isocyanat-Urethan-System einen Alkohol enthält.

5. Beschichtetes Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das blockierte Isocyanat-Urethan-System ein Polyol enthält.

6. Beschichtetes Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das blockierte Isocyanat-Urethan-System ein Prepolymer mit hohem Molekulargewicht enthaltend Hydroxylfunktionalität enthält.

7. Beschichtetes Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das blockierte Isocyanat-Urethan-System ein Prepolymer mit hohem Molekulargewicht enthaltend Isocyanatfunktionalität enthält.

8. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Schleifbands mit den Schritten:

a) Zurverfügungstellen eines Streifens eines beschichteten Schleifmittels, welcher entgegengesetzte erste und zweite Enden aufweist; und

b) Verbinden der Enden des Streifens mit einem Haftmittel, welches ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, mit dem weiteren Schritt, daß das Haftmittel durch ein Amin vernetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, mit dem weiteren Schritt, daß das Haftmittel durch einen Alkohol vernetzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit dem weiteren Schritt, daß das Haftmittel durch ein Polyol vernetzt wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Schleifbandes, wobei Enden des Bandes durch ein Haftmittel enthaltend ein blockiertes Isocyanat-Urethan-System miteinander verbunden werden.

13. Verfahren zur Herstellung eines Schleifbands mit den Schritten:

a) Herstellen eines blockierten Isocyanat-Urethan-Systems, welches ein Polyurethanprepolymer mit blockierten Isocyanatendgruppen enthält;

b) Verbinden von Enden eines Streifens eines beschichteten Schleifmittels mit dem blockierten Isocyanat-Urethan-System; und

c) Erwärmen des Streifens, um das blockierte Isocyanat-Urethan-System zu härten, um das blockierte Isocyanat mit einem Polyamin oder Polyol zu vernetzen.

14. Verfahren zur Herstellung eines Schleifbands mit den Schritten:

a) Herstellen eines blockierten Isocyanat-Urethan-Systems, welches ein Polyurethan mit hohem Molekulargewicht enthaltend Hydroxylfunktionalität aufweist;

b) Verbinden der Enden eines Streifens eines beschichteten Schleifmittels mit dem blockierten Isocyanat-Urethan-System; und

c) Erwärmen des Streifens, um das blockierte Isocyanat-Urethan-System zu härten, um das Polyurethan mit hohem Molekulargewicht enthaltend Hydroxylfunktionalität mit einem blockierten Polyisocyanat zu vernetzen.

15. Verfahren zur Herstellung eines Schleifbands mit den Schritten:

a) Herstellen eines blockierten Isocyanat-Urethan-Systems durch Mischen einer ersten mit einer zweiten Komponente;

c) Erwärmen des Streifens zur Härtung des blockierten Isocyanat-Urethan- Systems.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Komponente ein Polyurethanprepolymer mit blockierten Isocyanatgruppen und die zweite Komponente Polyamin oder Polyol enthält.

17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Komponente ein Polyurethan mit hohem Molekulargewicht enthaltend Hydroxylfunktionalität und die zweite Komponente blockiertes Polyisocyanat enthält.