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Dokumentenidentifikation DE69205245T2 15.05.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0529833
Titel Endloses Schleifband.
Anmelder Minnesota Mining and Mfg. Co., Saint Paul, Minn., US
Erfinder Pieper, Jon R., c/o Minnesota Mining and, St. Paul, Minnesota 55133-3427, US;
Heinn, Donald C., c/o Minnesota Mining and, St. Paul, Minnesota 55133-3427, US;
Larson, Eric G., c/o Minnesota Mining and, St. Paul, Minnesota 55133-3427, US;
Boettcher, Thomas E., c/o Minnesota Mining and, St. Paul, Minnesota 55133-3427, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69205245
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 04.08.1992
EP-Aktenzeichen 923071245
EP-Offenlegungsdatum 03.03.1993
EP date of grant 04.10.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B24D 11/06

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP-A-0 142 140 bekannt.

Stand der Technik

Das konventionelle Verfahren zur Herstellung eines endlosen, beschichteten Schleifartikels, d.h. eines Bandes, umfaßt die Schritte des Zuschneidens eines beschichteten Schleifbogens ((nachfolgend auch genannt Flächengebilde)) zu der gewünschten Länge; Auftragen eines Verbindungsklebstoffes auf beide Schnittenden derjenigen Seite des beschichteten Schleifbogens, die kein Schleifmittel trägt; Stehenlassen des beschichteten Schleifbogens für eine ausreichende Zeit, um das Lösemittel aus dem Klebstoff ablüften zu lassen; Aufstoßbringen der zwei Schnittenden des beschichteten Schleifbogens zur Bildung einer Verbindungsfuge; Aufbringen eines Mittels zum Verbinden auf die Verbindungsfuge und Verfestigen des Verbindungsklebstoffes. Der Verbindungsklebstoff wird normalerweise mit Hilfe von Wärme und Druck verfestigt.

Polyurethan-Verbindungsklebstoffe, die allgemein im Gebrauch sind, werden partiell mit Hilfe von Wärme gehärtet und danach bei Raumtemperatur im Verlaufe Zeit vollständig gehärtet, um Verfestigung zu bewirken. Härtungszeiten können jedoch bis zü mehreren Tagen in Anspruch nehmen, weshalb das beschichtete Schleifband vorsichtig gehandhabt werden muß.

Die zum Ablüften des Lösemittels erforderliche Zeit kann irgendwo zwischen 5 und 60 Minuten betragen, wodurch im Herstellungsprozeß ein Engpaß hervorgerufen wird. Außerdem führt die Entfernung des Lösemitteis zum Umweltproblemen.

Polyurethan-Klebstoffe werden in der US-P-4 082 521 (McGarvey) beschrieben, in der ein Verbindungsklebstoff offenbart wird, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethan-, Epoxy-, Nylon-Epoxy- und Nylon-Phenolharz- Klebstoffen; in der US-P-3 154 897 (Howard), die einen Verbindungsklebstoff offenbart, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethanen, Bis-Amid, Polyesters, Epoxypolyester, Epoxypolyamiden, Bis-Ketonen, Diacrylaten, Styrolpolyestern u. dgl.; sowie in der US-P-4 194 618 (Malloy), die eine Verbindungsklebefolie auf Urethan-Basis offenbart, bei der kein Lösemittel auftritt. Der in dieser Patentschrift beschriebene Prozeß ist jedoch kompliziert und erfordert eine längere Trocknungsdauer.

Es gibt zwei Hauptarten von Verbindungen für endlose, beschichtete Schleifbögen, und zwar die Stumpfverbindung und die Überlapptverbindung. Bei der Stumpfverbindung werden zwei Enden des beschichteten Schleifbogen gestoßen. Die Ende werden mit Hilfe eines Verbindungsklebstoffes zusammengehalten, wobei ein Mittel zum Verbinden den Verbindungsklebstoff und die zwei Enden überdeckt. Ein Mittel zum Verbinden kann eine verstärkte Polymerfolie, Vliesware o.dgl. sein. In der Überlapptverbindung wird das eine Ende des beschichteten Schleifbogens von dem anderen Ende so überlappt, daß sich die das Schleifmittel tragende Seite des einen (Endes) im Kontakt mit der Seite des anderen (Endes) befindet, die kein Schleifmittel trägt. Die Enden werden allein mit Hilfe eines Verbindungsklebstoffes zusammengehalten. Normalerweise gibt es kein Mittel zum Verbinden wie in einer Stumpfverbindung.

Die Ausdrücke "Stumpf-" oder "Überlapptverbinden" umfassen als Gattungsbegriff alle Maßnahmen, mit deren Hilfe zwei Flächengebilde an ihren Kantenabschnitten gefügt werden können, d.h. indem die Kanten angrenzend oder dicht angrenzen oder geringfügig überlappend sind. Insofern jedoch, daß beide dieser Ausdrücke in einer etwas engeren Bedeutung des Verbindens ausgelegt werden können, umfaßt die vorliegende Erfindung alle Maßnahmen, mit deren Hilfe zwei Flächengebilde entlang eines Kantenabschnitts von jedem gefügt werden können.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung gewährt ein Verfahren zum Fügen der Kanten zweier Flächengebilde von beschichtetem Schleifmaterial durch Stumpf- oder Überlapptverbinden unter Verwendung eines härtbaren Klebstoffes, durch welches Verfahren der Klebstoff mit Hilfe von Strahlung gehärtet wird.

Die Verbindung wird vorzugsweise unter Anwendung von strahlungshärtbaren Klebstoffen, z.B. acrylierten Urethanen, und Strahlungsenergie zum Härten der Klebstoffe ausgeführt.

Ein endloser, beschichteter Schleifartikel mit einer Stumpfverbindung kann hergestellt werden, indem zuerst ein beschichteter Schleifbogen auf die gewünschte Länge zugeschnitten; sodann Beschichten von Abschnitten der zwei Schnittenden des Flächengebildes mit einem strahlungshärtbaren Klebstoff auf derjenigen Seite, die kein Schleifmittel trägt; Aufstoßbringen der zwei Schnittenden des beschichteten Schleifbogens zur Bildung einer Verbindungsfuge; Aufbringen eines Mittels zum Verbinden über der Verbindungsfuge und im Kontakt mit den Abschnitten der Schnittenden, die den strahlungshärtbaren Klebstoff tragen und Härten des Verbindungsklebstoffes mit Hilfe einer Strahlungsenergie, um eine Stumpfverbindung zu bilden. In einer Variation dieses Verfahrens können die zwei Schnittenden auf Stoß gebracht werden, bevor der Verbindungsklebstoff auf deren entsprechende Abschnitte aufgetragen wird. In einer weiteren Variation des vorliegenden Verfahren kann der Verbindungsklebstoff auf das Mittel zum Verbinden anstelle auf Abschnitten derjenigen Seite des beschichteten Schleifbogens aufgetragen werden, die kein Schleifmittel trägt. Diese Ausführungsform der Erfindung ist vorteilhaft, da sie leicht automatisiert werden kann.

Ein endloser, beschichteter Schleifartikel mit einer Überlapptverbindung kann hergestellt werden, indem zuerst ein beschichteter Schleifbogen auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird, vorzugsweise indem ein Abschnitt eines der Schnittenden der Schleifmittel tragenden Seite in dem Bereich geschliffen wird, in dem die Überlapptverbindung erzeugt wird, vorzugsweise durch Anschleifen eines Teils des anderen Schnittendes der kein Schleifmittel tragenden Seite in dem Bereich, in dem die Überlapptverbindung gebildet wird; Beschichten eines Abschnittes des Schnittendes, welches kein Schleifmittel trägt, mit einem strahlungshärtbaren Klebstoff; überlappen und Inkontaktbringen der zwei Schnittenden des beschichteten Schleifbogens in der Art, daß der angeschliffene Abschnitt derjenigen Seite des Schnittendes, die kein Schleifmittel trägt, in Kontakt mit dem geschliffenen Abschnitt der Schleifmittel tragenden Seite des anderen Schnittendes gelangt, so daß der Klebstoff zwischen den überlappenden Enden eingeschlossen ist; und Härten des Verbindungsklebstoffes mit Strahlungsenergie.

Es wird bevorzugt, einen strahlungshärtbaren Verbindungsklebstoff zu schaffen, der weitgehend lösemittelfrei ist. Dementsprechend wird die zum Ablüften des Lösemittels erforderliche Zeit eliminiert; und das Abtreiben des Lösemittel stellt nicht mehr länger ein Umweltproblem dar. Durch Einsatz einer Quelle für Strahlungsenergie kann der Verbindungsklebstoff in weniger als eine Minute verfestigt werden. Da der Verbindungsklebstoff vollständig verfestigt wird, können beschichtete Schleifbänder unmittelbar nach Bildung der Verbindung verpackt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines beschichteten Schleifkegels;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines endlosen, beschichteten Schleifbandes;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Rückseite eines beschichteten Schleifartikel mit einer Stumpfverbindung;

Fig. 4 einen Querschnitt eines beschichteten Schleifartikels mit einer Stumpfverbindung;

Fig. 5 einen Querschnitt eines beschichteten Schleifartikels mit einer Überlapptverbindung;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer zur Herstellung einer Stumpfverbindung verwendbaren Strahlungsquelle und einer Presse;

Fig. 7a eine Draufsicht auf einen segmentierten Schleifartikels mit einer Überlapptverbindung;

Fig. 7b eine Querschnittansicht eines segmentierten Schleifartikels mit einer Überlapptverbindung;

Fig. 8a eine Draufsicht auf einen segmentierten Artikel mit einer Stumpfverbindung;

Fig. 8b eine Querschnittansicht eines segmentierten Schleifartikels mit einer Stumpfverbindung.

Detaillierte Beschreibung

Der hierin verwendete Begriff der "Vorderseite" eines beschichteten Schleifartikels bezieht auf diejenige Seite des Artikels, die die Schleifkörner trägt, und der Begriff "Rückseite" eines beschichteten Schleifartikels auf diejenige Seite des Artikels, die keine Schleifkörner trägt.

Die zwei Hauptkonfigurationen von endlosen beschichteten Schleifartikeln sind Bänder und Kegel. Fig. 1 veranschaulicht einen beschichteten Schleifkegel. Fig. 2 veranschaulicht ein beschichteten Schleifband. Bezug nehmend auf Fig. 1, verfügt ein in Form eines Trapezoids geschnittener beschichteter Schleifbogen über zwei stumpf gestoßene Enden unter Bildung einer Verbindungsfuge. Das Verbinden der so stumpf gestoßenen Enden resultiert in einem Endlosband 10 mit einem ersten peripheren Rand 12 und einem zweiten peripheren Rand 14. Der Durchmesser des ersten peripheren Randes ist kleiner als der Durchmesser des zweiten peripheren Randes 14. Bezug nehmend auf Fig. 2, verfügt ein in Form eines Parallelogramms geschnittener beschichteter Schleifbogen über zwei auf Stoß gebrachte Enden, um eine Verbindungsfuge zu bilden. Das Verbinden der so auf Stoß gebrachten Enden resultiert in ein Endlosband 20 mit einem ersten peripheren Rand 22 und einem zweiten peripheren Rand 24. Der Durchmesser des ersten peripheren Randes 22 und der Durchmesser des zweiten peripheren Randes 24 sind weitgehend gleich.

Bezug nehmend auf Fig. 3 und 4, weist eine Stumpfverbindung 30 zwei Enden 32, 34 eines beschichteten Schleifbogenmaterials 36 auf, die unter Bildung einer Verbindungsfuge 38 gefügt sind. Über der Verbindungsfuge 38 werden ein Verbindungsklebstoff 40 und ein Mittel zum Verbinden 42 aufgebracht, um die Enden 32, 34 zusammenzuhalten. Vorzugsweise erhöht die Stumpfverbindung 30 nicht wesentlich die Dicke des resultierenden beschichteten Schleifartikels, der aus dem beschichteten Schleifbogenmaterial 36 hergestellt wurde.

Das beschichtete Schleifbogenmaterial 36 wird zunächst auf die gewünschte Länge zugeschnitten, vorzugsweise im Bereich von etwa 15 cm bis etwa 1.000 cm, mehr bevorzugt von etwa 30 cm bis etwa 500 cm. Die Schnittenden 32, 34 des beschichteten Schleifbogens 36 werden in einem Winkel von etwa 10º bis etwa 170º, vorzugsweise von etwa 35º bis etwa 155º, relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes geschnitten. Die zwei Enden 32, 34 werden vorzugsweise so zugeschnitten, daß die Summe der Winkel sich auf bis zu 180º addiert, so daß (1) zwischen den zwei Enden ein minimaler Spalt vorhanden ist, und (2) die zwei Enden beim Verbinden sich im wesentlichen nicht überlappen. Es wird bevorzugt, daß sich die verbindenden Enden 32, 34 überhaupt nicht überlappen. Am meisten bevorzugt wird, daß ein Winkel 65º beträgt und der andere Winkel 115º beträgt.

Nachdem der Bogen ((allgemein bezeichnet als Flächengebilde)) 36 zugeschnitten worden ist, wird die Rückseite 44 der Schnittenden 32, 34 vorzugsweise angeschliffen. Obgleich ein Anschleifen von beschichteten Schleifmittel mit Papierträger oder Folienträger nicht immer erforderlich ist, wird es häufig bei beschichteten Schleifmittel mit textilem Träger eingesetzt. Beim Anschleifen wird ein Teil der Trägerbearbeitung 46 von der Rückseite 44 des beschichteten Schleifbogens 36 entfernt, und zwar entweder durch Sandstrahlen oder durch Abreiben des Bearbeitungsmaterials. Anschleifen erhöht die Oberfläche des zum Verkleben vorgesehenen Bereichs der Rückseite 44 und entfernt Trägerbearbeitungsmaterial, wodurch erhöhte Haftung zwischen dem Verbindungsklebstoff 40 und dem Träger 48 resultiert. Entfernung eines Teils der Trägerbearbeitung 46 kann auch zu einer gleichförmigeren Dicke des Bandes im Bereich der Verbindung 30 führen.

Danach wird der strahlungshärtbare Verbindungsklebstoff 40 auf den angeschliffenen Teil der Rückseite 44 in Angrenzung an den zwei Schnittenden 32, 34 aufgetragen. Der Klebstoff 40 kann über den angeschliffenen Teil mit Hilfe konventioneller Methoden aufgetragen werden, wie beispielsweise Bürstenstreichverfahren, Walzenauftragsverfahren, Sprühbeschichten, Rakelstreichverfahren oder Heißschmelzbeschichten. Vorzugsweise wird der Klebstoff 40 durch Bürstenstreichverfahren aufgetragen. Der Verbindungsklebstoff 44 wird auf den angeschliffenen Teil jedes der Schnittenden 32, 34 aufgetragen und bedeckt in der Regel etwa 0,25 cm bis etwa 3 cm der gesamten Breite jedes der Schnittenden. Die Schichtdicke des Verbindungsklebstoff es 40 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 25 ... 300 Mikrometer, mehr bevorzugt von etwa 100 ... 150 Mikrometer. Wenn die Schichtdicke des Klebstoffes zu gering ist, resultiert eine geringe Haftung, und die Verbindung kann zerreißen.

Der strahlungshärtbare Verbindungsklebstoff 40 kann jeder beliebige Klebstoff sein, der dadurch partiell gehärtet oder partiell polymerisiert werden kann, daß er einer Strahlungsenergie exponiert wird. Repräsentative Beispiele dieser Klebstoffe umfassen: acrylierte Urethane, acrylierte Epoxidnarze, acrylierte Polyester, Aminoplast-Derivate mit ungesättigten Carbonyl-Seitengruppen, ethylenisch ungesättigte Verbindungen, Isocyanurat-Derivate mit mindestens einer Acrylat-Seitengruppe, Isocynat-Derivate mit mindestens einer Acrylat-Seitengruppe sowie deren Mischungen und Kombinationen. Acrylierte Urathane sind Diacrylatester von Hydroxy-terminierten NCO-verlängerten Polyesters oder Polyethern. Beispiele für kommerziell verfügbare acrylierte Urethane umfassen solchen mit den Handelsnamen UVITHANE 782 (Morton Thiokol Chemical) und EBECRYL 6600, EBECRYL 8400 und EBECRYL 8805 (Radcure Specialties). Die acrylierten Epoxide sind Diacrylatester, wie beispielsweise wie die Diacrylatester von Bisphenol A-Expoxidharz. Beispiele für kommerziell verfügbare acrylierte Epoxide umfassen solche mit den Handelsnamen EBECRYL 3500, EBECRYL 3600 und EBECRYL 3700 (Radcure Specialties). Beispiele für kommerziell verfügbare, acrylierte Polyester umfassen solche mit den Handelsnamen PHOTOMER 5018 (Henkel Corp.). Die Aminoplast-Derivate haben mindestens ungesättigte α,β-1.1-Carbonyl-Seitengruppen pro Molekül. Sie werden eingehender beschrieben in der US-P-4 903 440, worauf hiermit Bezug genommen wird. Für die vorliegende Erfindung geeignete, ethylenisch ungesättigte Verbindungen umfassen monomere oder polymere Verbindungen, die Atome des Kohlenstoffs, Wasserstoffs und Sauerstoffs enthalten und wahlweise des Stickstoff 5 und der Halogene. Sauerstoff- und Stickstoffatome sind normalerweise in Ether-, Ester-, Urethan-, Amid- und Carbamid-Gruppen vorhanden. Beispiele für derartige Verbindungen werden eingehender beschrieben in der US-P-4 903 440, auf die bereits Bezug genommen wurde. Die Isocyanat-Derivate mit mindestens einer Acrylat-Seitengruppe und die Isocyanat-Derivate mit mindestens einer Acrylat- Seitengruppe werden in der US-P-4 652 274 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Die vorgenannten Verbindungsklebstoffe können über einen Mechanismus der Radikalkettenpolymerisation gehärtet werden.

Der Verbindungsklebstoff kann ein strahlungshärtbares Epoxidharz sein, wie es in der US-P-4 318 766 beschrieben wurde und worauf hiermit Bezug genommen wird. Dieser Typ des Verbindungsklebstoffes wird vorzugsweise durch ultraviolette Strahlung gehärtet. Dieses Epoxidharz härtet über einen Mechanismus der kationischen Polymerisation.

Vorzugsweise wird bei Härtung des Verbindungsklebstoffes mit Hilfe von ultravioletter Strahlung zum Starten der radikalischen Polymerisation ein Photomitiator mit einbezogen. Beispiele für Photomitiatoren, die für diese Aufgabe geeignet sind, umfassen organische Peroxide, Azo- Verbindungen, Chinone, Benzophenone, Nitroso-Verbindungen, Acrylhalogenide, Hydrazone, Mercapto-Verbindungen, Pyryhum- Verbindungen, Triacrylamidazole, Bisimidazole, Halogenalkyltriazine, Benzomether, Benzilketale, Thioxanthone und Acetophenon-Derivate. Der bevorzugte Photomitiator ist 2,2- Dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethanon.

Vorzugsweise wird bei Härtung des Verbindungsklebstoffes mit Hilfe von Strahlung im sichtbaren Bereich zum Starten der radikalischen Polymerisation ein Photomitiator einbezogen. Beispiele für bevorzugte Photomitiatoren zum Härten mit Hilfe von Strahlung im sichtbaren Bereich sind in der US-P-4 735 632 genannt, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Ebenfalls im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung ist der von der Strahlung separate Einsatz von Wärme, d.h. vor, während oder unmittelbar danach zum Unterstützen des Härtens der strahlungshärtbaren Verbindungsklebstoffe, wenn auf den Einsatz geeigneter Härtungsbedingungen geachtet werden muß.

Wenn der Verbindungsklebstoff 40 auf die angeschliffenen Teile der zwei Schnittenden 32, 34 aufgetragen wird, werden diese unter Bildung einer Verbindungsfuge 38 stumpf gestoßen. Wahlweise können die zwei Schnittenden 32, 34 vor dem Aufbringen des Verbindungsklebstoffes 40 auf Stoß gebracht werden. Der Spalt zwischen den zwei Schnittenden 32, 34 sollte minimal sein, und die Schnittenden sollten sich vorzugsweise nicht überlappen.

Danach wird über der Verbindungsfuge 38 ein Mittel zum Verbinden 42 aufgebracht. Das Mittel zum Verbinden kann jede beliebige Art von Verstärkungsmaterial sein, wie beispielsweise Vliesware, gewebte Ware, Nähwirkware, eine Polymerfolie, eine verstärkte Polymerfohe oder behandelte Versionen oder Kombinationen davon. Vorzugsweise ist die Festigkeit des Mittel zum Verbinden 42 im wesentlichen gleich der Festigkeit des Trägers 48 des beschichteten Schleifartikels. Mittel zum Verbinden haben normalerweise eine Breite im Bereich von etwa 1 bis 5 cm.

Bevorzugte Mittel zum Verbinden sind Polymerfolien. Repräsentative Beispiele von Polymerfolien, die für Mittel zum Verbinden geeignet sind, umfassen Polyesterfolie, Polyamidfolie (Nylon), Polypropylenfohe, Polyethylenfolie und Polyimidfolie. Polyesterfolie wird bevorzugt. Normalerweise wird die Polymerfohe zur Erhöhung der Haftung auf dem Verbindungsklebstoff grundiert. Ein Beispiel für ein Grundierungsmittel ((Primer)) ist Polyurethan. Darüber hinaus können Polymerfilme mit einer gewissen Art von verstärkenden Faser verfestigt werden, wie beispielsweise Fasern aus Glas, Polyester, Stahl, Kohlenstoff, Polyamid oder Aramid, wie beispielsweise "Kevlar"-Faser, die kommerziell bei E.I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Deleware, verfügbar sind.

Schließlich wird der Verbindungsklebstoff 40 mit Hilfe von Strahlungsenergie unter Bildung eines endlosen, beschichteten Schleifartikels gehärtet. Die drei Hauptarten von Strahlungsquellen, die zur Anwendung kommen können, sind: ionisierende Strahlung, ultraviolette Strahlung sowie Strahlung im sichtbare Bereich. Ionisierende Strahlung, z.B. Strahlung eines Elektronenstrahls, wird vorzugsweise in einer Dosis von 0,1 ... 30 Mrad, mehr bevorzugt 1 ... 10 Mrad, aufgebracht. Darüber hinaus sollte das Elektronenpotential im Bereich von 10 ... 5.000 keV, vorzugsweise 100 ... 300 keV, liegen. Ultraviolette Strahlung sollte als nichtpartikuläre Strahlung einen Wellenlängenbereich von etwa 200 bis etwa 700 Nanometer, mehr bevorzugt von etwa 250 bis etwa 400 Nanometer aufweisen. Strahlung im sichtbaren Bereich sollte nichtpartikuläre Strahlung einen Wellenlängenbereich von etwa 400 bis etwa 800 Nanometer, mehr bevorzugt von etwa 400 bis etwa 550 Nanometer aufweisen. Die bevorzugte Quelle für Strahlungsenergie ist ultraviolette Strahlung, wenn das Mittel zum Verbinden eine Polymerfohe ist. Die bevorzugten Härtungsbedingungen für ultraviolette Strahlung sind näherungsweise 125 Watt/cm mit einer Expositionszeit von 1 ... 10 Sekunden, bevorzugt 3 ... 5 Sekunden. Die Härtungsgeschwindigkeit hängt bei einer vorgegebenen Strahlungsdosis von der Dicke des Mittels und dem Klebstoff ab, sowie von der Dichte und der Beschaffenheit der Klebstoffzusammensetzung. Es ist zu beachten, daß ultraviolette Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich lediglich dann wirksam eingesetzt werden kann, wenn das Mittel zum Verbinden für ultraviolette Strahlung bzw. Strahlung im sichtbaren Bereich transparent ist.

Die Verbindung 30 nutzt normalerweise die volle Breite des beschichteten Schleifbogens 36 aus, wobei der Bogen 36 danach zu den gewünschten geringeren Breiten weiterverarbeitet wird.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Verbindungsklebstoff auf das Mittel zum Verbinden aufgetragen werden. Der strahlungshärtbare Klebstoff kann auf die eine Seite des Mittels zum Verbinden mit konventionellen Maßnahmen aufgetragen werden, wie beispielsweise Walzenauftragsverfahren, Bürstenstreichverfahren, Sprühbeschichten oder Heißschmelzbeschichten. Der beschichtete Schleifbogen wird zugeschnitten, angeschliffen, sofern angestrebt, und die Schnittenden des beschichteten Schleifbogens stumpf gestoßen und gefügt entsprechend der voranstehend beschriebenen Ausführungsform. Sodann wird das Mittel zum Verbinden derart über die Verbindungsfuge gelegt, daß der strahlungshärtbare Klebstoff Abschnitte beider Schnittenden des beschichteten Schleifbogens kontaktiert. Sodann wird der Verbindungsklebstoff durch Exponieren an einer Quelle für Strahlungsenergie gehärtet. In Bezug auf die Einfachheit der Fertigung ist dieses eine sehr vorteilhafte Ausführungsform, da es viel einfacher ist, eine lange Folie von Verbindungsmittel kontinuierlich zu beschichten, als dies der Fall, wenn die Schnittenden der beschichteten Schleifbögen beschichtet werden.

Die Komponenten einer Überlapptverbindung sind in Fig. 5 dargestellt. Um eine Überlapptverbindung 50 herzustellen, wird zunächst der beschichtete Schleifbogen 52 auf die angestrebte Länge in ähnlicher Weise zugeschnitten, wie sie bei der Herstellung von Stumpfverbindungen eingesetzt wurde. Die Schnittenden 54, 56 des beschichteten Schleifbogens 52 werden in einem Winkel von etwa 10º bis etwa 170º, vorzugsweise von etwa 35º bis etwa 155º, relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes zugeschnitten. Die zwei Schnittenden 54, 56 werden vorzugsweise so zugeschnitten, daß die Summe der Winkel bis zu 180º beträgt. Am meisten wird bevorzugt, daß der eine Winkel 65º und der andere Winkel 115º beträgt. Nachdem der Bogen zugeschnitten worden ist, wird vorzugsweise die Rückseite des einen Schnittendes 56 aus den Gründen und in der Weise angeschliffen, wie bereits in bezug auf die Stumpfverbindungen beschrieben wurde. Ein Abschnitt der Vorderseite 60 des beschichteten Schleifbogens 52, angrenzend an dem Schnittende 54 wird vorzugsweise mit Hilfe eines anderen Schleifartikels zum Entfernen von mindestens einem Teil des Kornmaterials angeschliffen. Ein Abschnitt der Vorderseite 62 des beschichteten Schleifbogens 52, angrenzend an dem Schnittende 56 wird vorzugsweise zum Entfernen von mindestens einem Teil des Kornmaterials geschärft. Der strahlungshärtbare Verbindungsklebstoff 64 kann auf den angeschliffenen Teil 58 der das Schleifkorn tragenden Seite 66 eines der Schnittenden 54 aufgetragen werden. Wahlweise kann der strahlungshärtbare Verbindungsklebstoff auf den Abschnitt der Rückseite 68 des Schnittendes 56 aufgetragen werden, welches mit dem angeschliffenen Abschnitt 58 der Vorderseite 66 des anderen Schnittendes 54 gefügt werden soll. Vorzugsweise werden die entsprechenden Abschnitte beider Schnittenden 54, 56 mit Klebstoff 64 beschichtet. Der Verbindungsklebstoff 64 wird normalerweise mit Hilfe des Bürstenstreichverfahrens, der Walzenbeschichtung oder des Sprühbeschichtens aufgetragen. Die bevorzugte Methode ist das Bürstenstreichverfahren. Der strahlungshärtbare Klebstoff 64 kann aus den zum Herstellen von Stumpfverbindungen beschriebenen Klebstoffen ausgewählt werden.

Sodann werden die zwei Schnittenden 54, 56 unter Bildung einer Verbindungsfuge 70 überlappt. Normalerweise wird mit Hilfe einer Presse eine Kraft aufgebracht, so daß ein fester Kontakt zwischen den zwei überlappten Enden 54, 56 besteht. Die Verbindungsfuge 70 wird sodann einer Quelle für Strahlungsenergie exponiert, um den Verbindungsklebstoff 64 zu härten. Sofern der Träger 71 des beschichteten Schleifartikels Papier ist, Vulkanfiber, Folie, textiles Gebilde oder Kombinationen davon, oder wenn der Träger 71 oder Trägerbearbeitung 72 aus einem anderen Material besteht, das nicht für ultraviolette Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich transparent ist, wird bevorzugt, daß die Quelle der Strahlungsenergie ein Elektronenstrahl ist, um zu gewährleisten, daß der Verbindungsklebstoff 64 vollständig härtet. Die Härtungsbedingungen bei einem Elektronenstrahl sind die gleichen wie vorstehend beschrieben.

Bei Stumpfverbindungen und Überlapptverbindungen wird bevorzugt, daß Wärme oder Druck oder beide zur Anwendung gebracht werden, bevor die Verbindungsfuge der Quelle der Strahlungsenergie ausgesetzt wird, um ein besseres Eindringen des Verbindungsklebstoffes in den Träger des beschichteten Schleifartikels zu gewähren. Am meisten bevorzugt wird der Einsatz sowohl von Wärme als auch von Druck. Wärme und Druck können gemeinsam mit Hilfe einer konventionellen heizbaren Presse zum Einsatz gebracht werden. Die Temperatur liegt normalerweise im Bereich von 30 ºC ... 120 ºC, vorzugsweise von 50 ºC ... 120 ºC. Bei zu hoher Temperatur kann die Wärme den Träger des beschichteten Schleifartikels zersetzen. Der Druck liegt normalerweise im Bereich von etwa 3,5 ... 350 kgf/cm² (etwa 50 ... 5.000 psi), vorzugsweise von 10,5 ... 176 kgf/cm² (150 ... 2.500 psi) ((1 kgf = 9,806 N)). Die Verbindungsfuge verbleibt normalerweise in der Presse von etwa 5 bis etwa 50 Sekunden, vorzugsweise von etwa 10 bis 20 Sekunden. Wenn Wärme und Druck separat zum Einsatz gebracht werden, wird vorzugsweise zuerst Wärme eingesetzt, gefolgt von Druck.

Wärme, Druck und Strahlungsenergie können gleichzeitig zum Einsatz gebracht werden, insbesondere wenn es sich bei der Strahlungsenergie entweder um ultraviolette Strahlungsenergie oder Strahlungsenergie im sichtbaren Bereich handelt. Der gleichzeitige Einsatz von Wärme, Druck und Strahlungsenergie ist aufgrund der Abschirmungsanforderungen bei einem Elektronenstrahl schwierig. Bezug nehmend auf Fig. 6 wird eine Verbindungsfuge (nicht gezeigt) derart in eine Presse 74 gebracht, daß die Rückseite des beschichteten Schleifartikel nach oben zeigt. Die Presse 74 umfaßt ein Gehäuse 75 mit einem Hydraulikzylinder 76 und einem Hydraulikkolben 77, mit dem eine untere Platte 78 in vertikaler Richtung beweglich ist. Die untere Platte 78 kann durch Verbindungsstäbe 79a und 79b vertikal bewegt werden. Eine obere Platte 80 der Presse 74 umfaßt ein Quarzfenster 81, das sich direkt über der Verbindungsfuge befindet. Eine Quelle 82 für ultraviolette Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich mit einer Lampe 83 befindet sich oberhalb des Quarzfensters 81. Die Strahlungsenergie wird über einen Schlitz 84 und sodann durch ein Quarzfenster 81 und in den Verbindungsklebstoff zum Härten des Klebstoffes übertragen. Bei dieser Art der Anordnung liegt die Temperatur vorzugsweise im Bereich von 50 ºC ... 120 ºC, der Druck vorzugsweise im Bereich von 175 ... 2.500 psi ((1 psi = 6,895 kp)) und die Exposition für ultraviolette Strahlung vorzugsweise im Bereich von etwa 5 ... 15 Sekunden bei 300 Watt/2,54 cm (300 Watt/Inch).

Der Verbindungsklebstoff kann ein acryliertes Urethan sein. Repräsentative Beispiele für kommerziell verfügbare acrylierte Urethane umfassen solche mit den Handelsnamen UVITHANE 782 (Morton Thiokol Chemical) und EBECRYL 6600, EBECRYL 8400 oder EBECRYL 8805 (Radcure Specialties). Es wurde festgestellt, daß der acrylierte Urethan-Klebstoff hervorragend geeignet ist. Die Strukturformel eines typischen acrylierten Urethan-Klebstoffes ist folgende:

darin sind:

R¹ der Rest eines Diisocyanats, vorzugsweise mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen;

R² ein Polyol-Grundgerüst,

z.B. Polyethylenoxid (CH&sub2;CH&sub2;O)n,

Polypropylenoxid

Polytetramethylenoxid (CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;O)n,

ein Polyesterpolyol, ein Polycarbonatpolyol,

R³ Wasserstoff oder -CH&sub3; sowie

n eine Zahl von 1 bis etwa 20.

Die Komponenten des endlosen, beschichteten Schleifartikels sind in der Technik bekannt. Der Träger kann beispielsweise aus Papier, textilem Gebilde, Vulkanfiber, Polymerfolie, behandelten Versionen davon oder beliebigem anderen Trägermaterial bestehen, die konventionell in beschichteten Schleifartikeln verwendet werden. Es muß jedoch festgestellt werden, daß bestimmte Trägermaterialien für ultraviolette Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich nicht transparent sind und bei Verwendung dieser Arten von Trägern, z.B. textiles Gebilde, das Härten des Verbindungsklebstoffes in einer Überlapptverbindung mit Hilfe eines Elektronenstrahls oder durch thermische Energie ausgeführt werden muß. Wenn der Träger für ultraviolette Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich transparent ist, kann der Verbindungsklebstoff mit Hilfe ultravioletter Strahlung, Strahlung im sichtbaren Bereich oder Elektronenstrahl oder durch thermische Energie gehärtet werden. Die Schleifkörner können ebenfalls von einem beliebigen, konventionell in beschichteten Schleifmitteln verwendeten Typ sein. Beispielsweise können sie hergestellt werden aus: Flint, Granat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidkeramik, Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid, Diamant, Siliciumcarbid und mehrkörnigen Granulaten oder Mischungen davon. Die Konzentration der Schleifkörner in dem Träger ist ebenfalls konventionell. Die Schleifkörner können je nach den Anforderungen an den speziellen beschichteten Schleifartikel orientiert oder nichtorientiert sein. Die beschichteten Schleifartikel der vorliegenden Erfindung haben normalerweise eine erste Bindemittelschicht, d.h. eine Aufbauschicht, um die Schleifkörner an dem Träger zu befestigen. Zusätzlich können sie wahlweise eine zweite Bindemittelschicht aufweisen, d.h. eine Leimungsschicht, die die Schleifkörner weiter verstärkt. Die Aufbauschicht und die Leimungsschicht können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispiele für Materialien der Bindemittelschicht umfassen Phenolharze, Epoxidharze, Acrylatharze, Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze, Hautleim und Kombinationen davon. Diese Materialien der Bindemittelschicht können ebenfalls in der Technik bekannte Additive umfassen.

In Fig. 3 und 4 sind die Schleifkörner mit den Bezugszahlen 90 gekennzeichnet, die Aufbauschicht mit der Bezugszahl 92 und die Leimungsschicht mit der Bezugszahl 94. In Fig. 5 sind die Schleifkörner mit der Bezugszahl 96 und die Aufbauschicht mit der Bezugszahl 98 bezeichnet. Eine Leimungsschicht wird nicht gezeigt.

Einer der Hauptvorteile der Verbindungen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein zufriedenstellendes Maß der Zugfestigkeit gewährt wird.

Zusätzlich zu ihrer Anwendbarkeit zum Fügen der Schnittenden von beschichteten Schleifbögen können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zum Fügen der einzelnen Segmente von endlosen, segmentierten, beschichteten Schleifartikeln verwendet werden. Segmentierte, beschichtete Schleifbänder sind zum Schleifen von Oberflächen mit großer Breite nützlich.

Um Verbindungen für die Segmente von endlosen, segmentierten Schleifartikeln zu bilden, können die Verbindungen, entweder Stumpfverbindungen oder Überlapptverbindungen, in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugt werden. Allerdings werden anstelle der Schnittenden eines einzelnen, zu fügenden Flächengebildes die Längsseiten der langgestreckten Flächengebilde von beschichtetem Schleifmaterial gefügt. Die Mittel zum Verbinden für die Längsverbindungen von segmentierten, beschichteten Schleifmitteln müssen in Zahl und Länge ausreichend sein, um die separaten Segmente ausreichend zu sichern. Bezug nehmend auf Fig. 7a und 7b wird ein langgestreckter, beschichteter Schleifbogen 110 mit Längsseiten 112, 114 und langgestrecktem, beschichteten Schleifbogen 116 mit Längsseiten 118, 120 überlappt, um eine Verbindungsfuge 122 zu bilden. Die Verbindungsfuge 122 kann mit Hilfe von Klebstoff 126 in der in Fig. 5 gezeigten Weise und entsprechend der Beschreibung von Fig. 5 verbunden werden. Bezug nehmend auf Fig. 8a und Fig. 8b werden der langgestreckte, beschichtete Schleifbogen 130 mit Längsseiten 132, 134 und der langgestreckte, beschichtete Schleifbogen 136 mit Längsseiten 138, 140 unter Bildung einer Verbindungsfuge 142 stumpf gestoßen. Die Verbindungsfuge 142 kann mit Hilfe des Mittels zum Verbinden 144 und Klebstoff 146 in der in Fig. 4 gezeigten Weise und entsprechend der Beschreibung von Fig. 4 verbunden werden.

Die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. In den Beispielen 1 bis 3 werden verschiedene Quellen von Strahlungsenergie verglichen.

Beispiel 1

Es wurde beschichtetes Schleifbogenmaterial (Grade 50 Regal Resin Band Cloth, kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota) in einer solchen Weise zugeschnitten, daß eines der Schnittenden einen Winkel von 65º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes und das andere Schnittende einen Winkel von 115º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes aufwies. Ein Abschnitt der Rückseite, der sich in Angrenzung zu jedem Schnittende befand, wurde durch Sandstrahlen angeschliffen. Die Fläche dieser Abschnitte betrug näherungsweise die Hälfte der Breite des Mittels zum Verbinden. Die zwei Schnittenden wurden unter Bildung einer Verbindungsfuge stumpf gestoßen. Über die angeschliffene Fläche wurde durch Bürsten ein strahlungshärtbarer Verbindungsklebstoff (Verbindungsklebstoff A) aufgetragen. Verbindungsklebstoff A bestand aus 80 Gewichtsteilen acryliertem Urethan (UVITHANE 782, Morton Thiokol Chemical), 20 Gewichtsteilen N-Vinylpyrrolidon und 2 Gewichtsteilen 2,2-Dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethanon (IRGACURE 651, ein bei Ciba-Geigy kommerziell verfügbarer Photoinitiator). Die Verbindungsfuge wurde sodann mit einem Mittel zum Verbinden (Mittel zum Verbinden A) abgedeckt. Das Mittel zum Verbinden A hatte eine Breite von 1,90 cm (0,75 Inch). Das Mittel zum Verbinden A war eine mit Polyurethan grundierte Polyesterfolie, die verstärkende Fasern aus Polyester enthielt und kommerziell bei Sheldahl Co. verfügbar ist. Die Probe wurde sodann in eine heizbare Presse des Typs eingebracht, der in Fig. 6 dargestellt ist. Zunächst wurden sowohl Wärme als auch Druck auf die Verbindungsfuge aufgebracht. Der untere Pressenstab wurde auf 120 ºC vorerhitzt und für 5 Sekunden ein Druck von näherungsweise 15 kgf/cm² aufgegeben. Sodann wurden Druck, Wärme und Strahlungsenergie gleichzeitig zum Einsatz gebracht. Die Quelle der Strahlungsenergie war eine UV-Lampe, und zwar eine D- Lampe von der Fusion Company, wobei die Expositionsdauer 5 Sekunden bei 300 Watt/2,54 cm (300 Watt/Inch) betrug. Die so gebildete Verbindung wurde auf Zugfestigkeit mit Hilfe einer Instron-Zugprüfmaschine getestet. Sodann wurden die endlosen, beschichteten Schleifbänder (7,6 cm x 335 cm) unter erschwerten Schleifbedingungen zur vollständigen Bewertung der Festigkeit der Verbindung getestet. Der erschwerte Schleiftest war der gleiche, wie er in US-P-4 927 431 unter der Bezeichnung "Prüfverfahren zwei" beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind in den Tabelle I und II zusammengestellt.

Beispiel 2

Beschichtetes Schleifbogenmaterial (Grade 50 Regal Resin Bond Cloth, kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company) wurde in einer solchen Weise zugeschnitten, daß das eine Schnittende einen Winkel von 65º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes und das andere Schnittende einen Winkel von 115º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes aufwies. Ein Abschnitt der Rückseite in Angrenzung an dem jeweiligen Schnittende wurde durch Sandstrahlen angeschliffen. Die Fläche dieser Abschnitte betrug näherungsweise die Hälfte der Breite des Mittels zum Verbinden. Die zwei Schnittenden wurden unter Bildung einer Verbindungsfuge stumpf gestoßen. Es wurde eine strahlungshärtbarer Verbindungsklebstoff (Verbindungsklebstoff B) mit Bürste über der angeschliffenen Fläche aufgetragen. Der Verbindungsklebstoff B bestand aus 80 Gewichtsteilen acryliertem Urethan (UVITHANE 782) und 20 Gewichtsteilen n-Vinylpyrrolidon. Die Verbindungsfuge wurde sodann mit einem Mittel zum Verbinden A abgedeckt. Das Mittel zum Verbinden A hatte eine Breite von 1,90 cm (0,75 Inch). Sodann wurde die Probe in eine heizbare Presse den in Fig. 6 dargestellten Typs gegeben. Zunächst wurden sowohl Wärme als auch Druck auf die Verbindungsfuge zum Einsatz gebracht. Der untere Pressenstab wurde sodann auf 120 ºC vorerhitzt und ein Druck von näherungsweise 15 kgf/cm² für 5 Sekunden aufgegeben. Sodann wurde die Verbindungsfuge an einer Quelle für Elektronenstrahlung mit einer Energiedosis von 4 Mrad bei 200 keV exponiert. Die so gebildete Verbindung wurde sodann auf Zugfestigkeit in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Beispiel 3

Es wurde beschichtetes Schleifbogenmaterial (Grade 50 Regal Resin Bond Cloth, kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company) in einer solchen Weise zugeschnitten, daß das eine Schnittende einen Winkel von 65º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes und das andere Schnittende einen Winkel von 115º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes aufwiesen. Es wurde ein Abschnitt der Rückseite in Angrenzung zum jeweiligen Schnittende durch Sandstrahlen angeschliffen. Die Fläche dieser Abschnitte betrug näherungsweise die Hälfte der Breite des Mittels zum Verbinden. Die zwei Schnittenden wurden unter Bildung einer Verbindungsfuge stumpf gestoßen. Es wurde über der angeschliffenen Fläche mit Hilfe einer Bürste ein strahlungshärtbarer Verbindungsklebstoff (Verbindungsklebstoff C) aufgetragen. Verbindungsklebstoff C bestand aus 80 Gewichtsteilen acryliertem Urethan (UVITHANE 782, Morton Thiokol Chemical), 20 Gewichtsteilen n-Vinylpyrrolidon und 2 Gewichtsteilen Photomitiator für sichtbares Licht (1 Gewichtsteil Chlorthioxanton, 1 Gewichtsteil Ethyl-4-dimethylaminobenzoat). Die Verbindungsfuge wurde sodann mit dem Mittel zum Verbinden A abgedeckt. Das Mittel zum Verbinden A hatte eine Breite von 1,90 cm (0,76 Inch). Sodann wurde die Probe in eine heizbare Presse des in Fig. 6 dargestellte Typs gegeben. Zunächst wurden sowohl Wärme als auch Druck auf die Verbindungsfuge zum Einsatz gebracht. Der untere Pressenstab wurde sodann auf 120 ºC vorerhitzt und ein Druck von näherungsweise 15 kgf/cm² für 5 Sekunden aufgebracht. Sodann wurden gleichzeitig Druck, Wärme und Strahlungsenergie zum Einsatz gebracht. Die Quelle der Strahlungsenergie war sichtbares Licht, d.h. eine V-Lampe der Fusion Company, wobei die Expositionszeit 5 Sekunden bei 300 Watt/2,54 cm (300 Watt/Inch) betrug. Die so gebildete Verbindung wurde sodann auf Zugfestigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.

Vergleichsbeispiel A

Es wurde beschichtetes Schleifbogenmaterial (Grade 50 Regal Resin Bond Cloth, kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company) in einer solchen Weise zugeschnitten, daß das eine Schnittende einen Winkel von 65º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes und das andere Schnittende einen Winkel von 115º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes aufwiesen. Ein Abschnitt der Rückseite in Angrenzung zum jeweiligen Schnittende wurde durch Sandstrahlen angeschliffen. Die Fläche dieser Abschnitte betrug näherungsweise die Hälfte der Breite des Mittel zum Verbinden. Die zwei Schnittenden wurden unter Bildung einer Verbindungsfuge stumpf gestoßen und über der angeschliffenen Fläche mit Hilfe einer Brüste ein thermisch härtbarer Polyurethan-Klebstoff aufgetragen. Der Polyurethan-Klebstoff war weitgehend ähnlich dem in der US-P-4 011 358 (Beispiel 1) beschriebenen mit 100 Gewichtsteilen Reaktionsprodukt von Adipinsäure-Ethylenglykol-Polyesterdiisocyanat mit Hydroxy- Funktionalität als eine Lösung mit 22 % Feststoffen in Ethylacetat und 7 Gewichtsteilen Triphenylmethantriisocyanat als eine 20%ige Lösung in Methylenchlorid. Der Polyurethan- Klebstoff enthielt 15 Gewichtsprozent Feststoffe in Ethylacetat-Lösemittel. Das Lösemittel wurde in näherungsweise 20 Minuten abgelüftet. Die Verbindungsfuge wurde sodann mit dem Mittel zum Verbinden A abgedeckt und in eine heizbare Presse gegeben. Das Mittel zum Verbinden A hatte eine Breite von 1,90 cm (0,75 Inch).

Die Verbindungsfuge wurde sodann bei einer Temperatur von 120 ºC für 14 Sekunden und einem Druck von 15 kgf/cm² für 3 Sekunden ausgesetzt. Die so gebildete Verbindung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengestellt.

Zusätzlich wurden die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel A hergestellten Blattmaterialien zu Segmenten mit 2,54 cm x 17,8 cm verarbeitet, bei denen sich die Verbindungen in der Mitte der Segmente befanden. Diese Segmente wurden sodann mit Hilfe eines Biegeversuchs getestet. Der Biegeversuch bestand darin, daß die Segmente in einem Winkel von 90º um einen Stab mit einem Durchmesser von 0,64 cm bei einer Spannung von 20 kgf gewickelt wurden. Die Segmente wurden 2,54 cm in die eine Richtung und danach 2,54 cm in die entgegengesetzte Richtung für einen Zyklus bewegt. Es wurde die Zahl der Zyklen gemessen, bis die Verbindung riß. Die Ergebnisse des Biegeversuchs von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel A sind in Tabelle I angegeben.

Tabelle I
Beispiel erschwerter Schleiftest (Zahl der geschliffenen Stäbe) Biegeversuch (Zahl der Zyklen)
Tabelle II
Beispiel Zugfestigkeit (kgf/cm)

Beispiele 4 bis 10

In den Verbindungen der Beispiele 4 bis 10 werden die aus den verschiedenen chemischen Zusammensetzungen hergestellten Verbindungsklebstoffe verglichen. Die beschichteten Schleifartikel dieser Beispiele wurden in der gleichen Weise hergestellt und getestet, wie der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß der UVITHANE 782-Klebstoff in Verbindungsklebstoff A durch eine gleiche Gewichtsmenge eines anderen strahlungshärtbaren Klebstoffes für das jeweilige Beispiel ersetzt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III
Beispiel Klebstoff Zugfestigkeit (kgf/cm) TMDI (MA)2¹ TATHEIC² EBECRYL 8805³ EBECRYL 8400³ EBECRYL 6600³ AMP&sup4; 5018&sup5;

¹ ... TMDI (MA)2 - Dimethacryloxyester von Trimethylhexamethylendiisocyanat

² ... TATHEIC - Triacrylat des Tris (hydroxyethyl) isocyanurat

³ ... EBECRYL 8805, EBECRYL 8400 und EBECRYL 6600 -acrylierte Urethane, kommerziell verfügbar bei Radcure Specialties

&sup4; ... AMP - ein Aminoplast-Kunstharz mit funktionellen Acrylat-Seitengruppen. AMP wurde in ähnlicher Weise hergestellt wie "Herstellung 4" der US-P-4 903 440

&sup5; ... 5018 - acryliertes Polyesterharz, kommerziell verfügbar bei Henkel Corporation unter der Handelsbezeichnung Photomer 5018.

Beispiele 11 bis 14

In den Verbindungen der Beispiele 11 bis 14 wird der aus verschiedenen chemischen Zusammensetzungen hergestellte Verbindungsklebstoff verglichen. Die beschichteten Schleifartikel dieser Beispiele wurden in ähnlicher Weise hergestellt und getestet, wie der Schleifartikel von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß das N-Vinylpyrrolidon in Verbindungsklebstoff A durch eine gleiche Gewichtsmenge eines anderen strahlungshärtbaren Streckmittels für jedes Beispiel ersetzt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV
Beispiel Streckmittel Zugfestigkeit (kgf/cm) TMPTA¹ NPGDA² IBA³

¹ ... TMPTA - Trimethylolpropantriacrylat

² ... NPGDA - Neopentylglykoldiacrylat

³ ... IBA - Isobornylacrylat

&sup4; ... NVP - N-Vinylpyrrolidon.

Beispiele 15 bis 18

Die Verbindungen der Beispiele 15 bis 18 wurden in gleichen Weise hergestellt und auf Zugfestigkeit getestet wie die von Beispiel 1 mit der Ausnahme, das andere beschichtete Schleifprodukte eingesetzt wurden. Diese beschichteten Schleifprodukte wurden ebenfalls im Biegeversuch getestet. In Beispiel 15 wurde ein "Grade 180 Three- M-ite Resin Bond Cloth JE" massebeschichtetes Schleifprodukt, in Beispiel 16 ein "Grade 100 Three-M-ite Resin Bond" folienbeschichtetes Schleifprodukt, in Beispiel 17 ein "Grade 120 Three-M-ite Resin Bond Cloth X" massebeschichtetes Schleifprodukt und in Beispiel 18 ein "Grade 100 Production Resin Bond" papierbeschichtetes Schleifprodukt eingesetzt. Alle diese beschichteten Schleifprodukte waren kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Vergleichsbeispiele B, C, D und E

Die Verbindungen der Vergleichsbeispiele B, C, D und E wurden in der gleichen Weise hergestellt und auf Zugfestigkeit getestet wie die von Vergleichsbeispiel A mit der Ausnahme, daß andere beschichtete Schleifprodukte eingesetzt wurden. Diese beschichteten Schleifprodukte wurden ebenfalls dem Biegeversuch unterworfen. In Vergleichsbeispiel B wurde ein "Grade 180 Three-M-ite Resin Band Cloth JE" massebeschichtetes Schleifprodukt, in Vergleichsbeispiel C ein "Grade 100 Three-M- ite Resin Bond" folienbeschichtetes Schleifprodukt, in Vergleichsbeispiel D ein "Grade 120 Three-M-ite Resin Bond Cloth X" massebeschichtetes Schleifprodukt und in Vergleichsbeispiel E ein "Grade 100 Production Resin Bond" papierbeschichtetes Schleifprodukt eingesetzt. Alle diese beschichteten Schleifprodukte sind kommerziell verfügbar bei Minnesota Mining and Manufacturing Company. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle V
Beispiel Biegeversuch (Zahl der Zyklen) Zugfestigkeit (kgf/cm)

Beispiel 19

Die Verbindung von Beispiel 19 wurde in der gleichen Weise hergestellt und auf Zugfestigkeit getestet wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß der Verbindungsklebstoff A auf das Mittel zum Verbinden A mit Bürste aufgetragen wurde und nicht auf den Träger des beschichteten Schleifartikels. Die Testergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.

Tabelle VI
Beispiel Zugfestigkeit (kgf/cm)

Beispiel 20

Die Verbindung von Beispiel 20 wurde in der gleichen Weise hergestellt und auf Zugfestigkeit getestet wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß ein anderes Verfahren zur Herstellung der Verbindung eingesetzt wurde. Zunächst wurde die Verbindungsfuge in eine Presse gegeben, die mit der in Beispiel 1 verwendeten identisch war. Der untere Pressenstab wurde auf 120 ºC vorerhitzt und ein Druck von näherungsweise 15 kgf/cm² für 10 Sekunden aufgebracht. Sodann wurde die Verbindungsfuge aus der Presse entfernt und mit ultraviolettem Licht für 5 Sekunden bei 300 Watt/2,54 cm (300 Watt/Inch) bestrahlt. Die Quelle der UV-Energie war die gleiche wie die in Beispiel 1 verwendete. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt.

Tabelle VII
Beispiel Zugfestigkeit (kgf/cm)

Beispiel 21 und Vergleichsbeispiel F

Beispiel 21 veranschaulicht ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Schleifbandes. Ein mit "Grade 100 Regal Resin Bond Cloth Y" massebeschichteter Schleifbogen von 2,54 an x 5 cm wurde in Form eines Parallelogramms zugeschnitten. Das eine Schnittende hatte einen Winkel von 65º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes und das andere Schnittende einen Winkel von 115º relativ zur Arbeitsrichtung des Bandes. Verbindungsklebstoff A, der der gleiche Klebstoff wie der in Beispiel 1 verwendete war, wurde mit einer Bürste auf den Schleifmittelträger in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufgetragen. Die zwei Schnittenden wurden stumpf gestoßen und das Mittel zum Verbinden A über dem Verbindungsklebstoff aufgebracht. Das Mittel zum Verbinden A hatte eine Breite von 1,90 cm (0,75 Inch). Sodann wurde die Verbindungsfuge in ein zylindrisch geformtes Glasrohr eingespannt. Die Verbindungsfuge wurde sodann zum Härten des yerbindungsklebstoffes für 12 Sekunden mit einer XENON-Lampe (Xenon Corporation) mit einer Energiemenge von 200 Watt/cm² exponiert. Das Band wurde sodann auf einen für kleine, beschichtete Schleifbänder bemessenen Hand-Luftschleifer gegeben. Der Schleifer wurde mit 6.000 U/min betrieben. Das Produkt wurde nach dem Schleifen der Kante eines Bleches aus Kohlenstoffstahl bis zum Reißen der Verbindung ausgewertet. Vergleichsbeispiel F war ein bei Minnesota Mining and Manufacturing Company kommerziell verfügbares Band, das unter dem Handelsnamen "Grade 100 Resin Bond Cloth" beschichtetes Schleifband vertrieben wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII zusammengestellt.

Tabelle VIII
Beispiel Zeit bis zum Reißen (min)

Beispiele 22 bis 24

Die Verbindungen der Beispiele 22 bis 24 veranschaulichen Verbindungsklebstoffe, die aus anderen chemischen Zusammensetzungen hergestellt werden. Die beschichteten Schleifartikel dieser Beispiele wurden in der gleichen Weise hergestellt und getestet wie der beschichtete Schleifartikel von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß eine andere Zusammensetzung des Verbindungsklebstoffes verwendet wurde. Bei Beispiel 22 bestand der Verbindungsklebstoff aus 60 Gewichtsteilen acryliertes Urethan (UVITHANE 782), 40 Gewichtsteilen N-Vinylpyrrolidon und 2 Gewichtsteilen 2,2- Dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethon. Bei Beispiel 23 bestand der Verbindungsklebstoff aus 60 Gewichtsteilen acryliertem Urethan (UVITHANE 782), 40 Gewichtsteilen N-Vinylpyrrolidon und 1 Gewichtsteil 2,2-Dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethon. Bei Beispiel 24 bestand der Verbindungsklebstoff aus 60 Gewichtsteilen acryliertem Urethan (UVITHANE 782), 40 Gewichtsteilen N-Vinylpyrrolidona 2 Gewichtsteilen 2,2- Dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethon und 0,5 Gewichtsteilen Benzoylperoxid. In diesen Beispielen wurde der obere Pressenstab der Presse auf eine Temperatur von 120 ºC erhitzt. Die Zugfestigkeit der resultierenden Verbindungen wurde gemessen und die Ergebnisse in Tabelle IX zusammengestellt.

Tabelle IX
Beispiel Zugfestigkeit (kgf/cm)


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Fügen der Kanten zweier Flächengebilde von beschichtetem Schleifmaterial durch Stumpf- oder Überlapptverbinden unter Verwendung eines härtbaren Klebstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff durch Strahlung gehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Klebstoff ein strahlungshärtbarer Klebstoff ist, ausgewählt aus acrylierten Urethanen, acrylierten Epoxiden, acrylierten Polyestern, Aminoplast-Derivaten mit ungesättigten Carbonyl- Seitengruppen, ethylenisch ungesättigten Verbindungen, Isocyanurat-Derivaten mit mindestens einer Acrylat-Seitengruppe, Isocyanat-Derivaten mit mindestens einer Acrylat- Seitengruppe sowie Mischungen und Kombinationen davon.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei welchem der Klebstoff durch ultraviolette Strahlung gehärtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei welchem der Klebstoff durch Strahlung in einem Elektronenstrahl gehärtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei welchem der Klebstoff durch sichtbare Strahlung gehärtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, bei welchem der Klebstoff auch mit Hilfe thermischer Energie gehärtet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, bei welchem auf den Klebstoff Wärme gemeinsam mit Strahlung angewendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, bei welchem vor dem Schritt des Härtens Wärme auf den Klebstoff und die zu fügende Fläche angewendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, bei welchem vor dem Schritt des Härtens die zu fügende Fläche der Flächengebilde einem Druck ausgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, bei welchem die zu fügende Fläche der Flächengebilde zum gleichen Zeitpunkt einem Druck ausgesetzt wird, wie der strahlungshärtbare Klebstoff gehärtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, bei welchem die Flächengebilde mit einem Mittel zum Verbinden verbunden werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem das Mittel zum Verbinden ausgewählt wird aus Vuesware, gewebter Ware, Nähwirkware, Polymerfolien, verstärkten Polymerfolien sowie behandelten Versionen und Kombinationen davon.

13. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, bei welchem der Klebstoff auf mindestens eine der zu verbindenden Flächen der Flächengebilde aufgebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, bei welchem der Klebstoff auf das Mittel zum Verbinden aufgebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, bei welchem der Klebstoff bei durch Überlapptverbinden gefügten Flächengebilde auf eine oder beide sich überlappende Oberflächen aufgebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, bei welchem die zu fügenden Flächengebilde langgestreckte Flächengebilde sind.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem die langgestreckten Flächengebilde die Enden eines Flächengebildes unter Bildung eines Endlosbandes sind.

18. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welchem die Abschnitte des zu fügenden Flächengebildes auf der größeren, keine Schleifkörner tragenden Oberfläche vor der Aufbringung des Klebstoffes angeschliffen werden.







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