Die vorliegende Erfindung betrifft beschichtete Schleifmittel und
insbesondere beschichtete Schleifmittel, in denen die Schleifpartikel durch ein
UV-härtbares Bindemitel in Position gehalten werden.
Bei der Herstellung von beschichteten Schleifmitteln werden üblicherweise
Schleifpartikel mittels einer Grundschicht auf einem Trägermaterial haftend befestigt
und über die Schleifpartikel wird eine Deckschicht aufgebracht, um diese in Position
zu verankern. Manchmal wird eine Superdeckschicht auf die Deckschicht aufgebracht,
um bestimmte besondere Eigenschaften, wie das Verhindern des Zusetzens, antistatische
Eigenschaften, zu verleihen oder um ein Schleifilfsmittel an dem Punkt zu plazieren,
an dem die Schleifpartikel ein Werkstück während des Einsatzes berühren.
Die am häufigsten in solchen Strukturen für die Grundschicht und Deckschicht
verwendeten Bindemittel sind noch immer Phenolharze, obwohl andere wärmehärtbare
Harze gelegentlich auch verwendet wurden. Solche Bindemittel härten aber langsam
aus und benötigen teuere Trocken- und Aushärtungsgeräte, um wirksam zu sein. Aus
diesem Grund wurden teilweise schneller aushärtende Bindemittel, einschließlich
solcher, die mittels UV-Strahlung gehärtet werden, vorgeschlagen und sind zu einem
gewissen Grad eingesetzt worden.
Die Begriffe „UV-gehärtet oder UV-härtbar", wie sie hier verwendet
werden, sind so zu verstehen, dass diese Begriffe Harze einschließen, die durch
Exposition gegenüber aktinischer Strahlung im sichtbaren oder ultravioletten Teil
des Spektrums sowie durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen gehärtet werden können.
Das Härten solcher Bindemittel wird durch die Verwendung eines Photoinitiators
aus einer Anzahl von Klassen von Photoinitiatoren, die bei der Belichtung mit UV-Licht
freie Radikale erzeugen, beschleunigt. Diese Gruppe von Stoffen, die freie Radikale
erzeugen, schließen organische Peroxide, Azoverbindungen, Chinone, Benzophenone,
Nitrosoverbindungen, Acrylhalogenide, Hydrozone, Mercaptoverbindungen, Pyriliumverbindungen,
Triacrylimidazole, Bisimidazole, Chloralkyltriazine, Benzoinether, Benzilketale,
Thioxanthone und Acetophenone, einschließlich Derivate solcher Verbindungen, ein.
Unter diesen sind die am häufigsten verwendeten Benzilketale wie 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon
(erhältlich von Ciba Specialty Chemicals unter der Markenbezeichnung Irgacure 651)
und Acetophenonderivate wie 2,2-Diethoxyacetophenon („DEAP", das kommerziell
von der First Chemical Corporation erhältlich ist), 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on
(„HMPP", das von Ciba Specialty Chemicals unter der Markenbezeichnung Darocur
1173 erhältlich ist), 2-Benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanon
(das unter der Markenbezeichnung Irgacure 369 von Ciba Specialty Chemicals kommerziell
erhältlich ist) und 2-Methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholinopropan-1-on (erhältlich
von Ciba Specialty Chemicals unter der Markenbezeichnung Irgacure 907).
Mit der Unterstützung solcher Photoinitiatoren härten solche Harze
innerhalb von Minuten anstatt Stunden im Wesentlichen vollständig aus und bieten
daher die Möglichkeit zu einer signifikanten Kosteneinsparung. Sie haben allerdings
einen Nachteil dahingehend, dass die Aushärtung in der Gegenwart von Feststoffen
in den Bereichen, die von dem aktivierenden Licht abgeschirmt sind, oftmals unvollständig
ist. Dies kann als Folge der Einarbeitung von Pigmenten oder Füllstoffen auftreten,
kann aber auch ohne das Feststoffe vorliegen auftreten und allein deshalb, weil
die Harzschicht besonders dick ist.
Der Abschirmungseffekt kann vielleicht dort akzeptiert werden, wo
das Harz so auf die Schleifkörner aufgebracht wird, dass der Hauptteil des Harzes
während der Härtung dem UV-Licht ausgesetzt wird. Allerdings weichen bestimmte neuere
Produkte von der Grundschicht/Schleifpartikel/Deckschicht-Struktur dadurch ab, dass
das Bindemittel und die Schleifpartikel in Form eines Gemisches zugegeben werden,
in dem das gehärtete Bindemittel sowohl das Gemisch an das Trägersubstrat klebt
als auch als eine Matrix dient, in der die Schleifpartikel verteilt sind. Dieses
Gemisch kann auf dem Substrat als einheitliche Schicht oder in der Form eines Musters,
das eine Vielzahl von Kompositen in sich wiederholenden Mustern umfasst, aufgebracht
werden, wobei jedes Komposit in dem Bindemittel verteilte Schleifpartikel umfasst,
um so die so genannten strukturierten Schleifmittel zu bilden. Es ist verständlich,
dass in solchen Produkten der Abschirmungseffekt ganz beträchtlich stärker ist und
dazu neigt, die Größe der Schleifpartikel, die verwendet werden kann, und die Dicke
der Schleifmittel/Bindemittelschicht, die auf das Substrat abgeschieden werden kann,
zu begrenzen.
Unvollständige Härtung ist insbesondere in den Bereichen der Struktur,
in denen das Harz mit dem Substrat in Kontakt steht, von Nachteil, da dies zu einer
geringen Adhäsion mit dem Substrat führt und eine geringe Adhäsion zu einem schlechten
Leistungsverhalten beim Schleifen führt. Allerdings ist dies genau dort, wo der
Effekt am ausgeprägtesten ist, da dort die Aushärttiefe und der Abschirmungseffekt
am ausgeprägtesten sind.
Ein neuer Photoinitiator wurde nun als überraschend wirksam bei der
Härtung von UV-härtbaren Harzen, ohne die Unterstützung durch thermische Härtungsinitiatoren
bis in größere Tiefen als bisher möglich geglaubt, entdeckt. Dies eröffnet die Möglichkeit,
dass relativ große Komposite Teil eines strukturierten Scheifmittelprodukts bilden
können. Es ermöglicht auch den Verzicht auf thermische Initiatoren, um die Härtung
des Harzes zu vervollständigen.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines
Schleifwerkzeugs, das Schleifpartikel umfasst, die mittels eines UV-härtbaren Bindemittelharzes
gebunden sind, wobei das Bindemittelharz in einer Formulierung vorliegt, die Bis(2,4,6-trimethylbenzoly)phenylphospinoxid
als einen Photoinitiator enthält.
Die Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung in der Herstellung
von beschichteten Schleifmitteln, sie ist aber auch für die Herstellung anderer
Schleifwerkzeuge wie dünne Schleifscheiben und relativ dünne Segmente anwendbar.
Scheiben, in denen ein festes, scheibenförmiges Substrat um den Umfang herum mit
einer relativ dünnen Schleifmittelbeschichtung versehen wird, sind ebenfalls umfasst.
Die Erfindung kann aber am einfachsten zur Herstellung von beschichteten Schleifmitteln
angewendet werden, in der eine Aufschlämmung von Schleifpartikeln in einem strahlungshärtbaren
Bindemittel verwendet wird, um eine Schleifoberfläche auf einem Substratmaterial
bereitzustellen. Das beschichtete Schleifmitteln ist vorzugsweise ein solches, das
mit einer Reliefmuster-Oberfläche erzeugt wurde, oder auf dem eine gemusterte Oberfläche
(ein strukturiertes Schleifmittel) aufgebracht wurde, wie es z. B. in US-Patent
5,014,468, US-Patent 5,152,917, US-Patent 5,833,724 und US-Patent 5,840,088 beschrieben
ist.
Das strahlungshärtbare Bindemittel kann ein jedes aus denen sein,
die über einen durch Strahlung ausgelösten Mechanismus härten. Solche Harze schließen
oftmals Polymere oder Copolymere aus Monomeren mit polymerisierbaren Acrylat- oder
Methacrylatseitengruppen ein. Sie schließen acrylatsubstituierte Urethane, Epoxidverbindungen,
Isocyanate und Isocyanurate ein, obwohl diese oftmals mit Monomeren wie N-Vinylpyrrolidon,
die keine (Meth)acrylatgruppe aufweisen, copolymerisiert sind. Acrylatsubstituierte
Polyester und Aminoplaste sind auch als geeignet bekannt. Bestimmte ethylenisch
ungesättigte Verbindungen können auch mittels photoinitierter Techniken polymerisiert
werden. Die am häufigsten verwendeten Bindemitel basieren auf acrylatsubstituierten
Epoxiden und/oder acryliertatsubstituierten Urethanen, und die Formulierung wird
so ausgewählt, dass Steifigkeit (die hauptsächlich die Dichte der Vernetzungsstellen
zwischen den Polymerketten widerspiegelt) und Modul, das die Länge der Polymerketten
widerspiegelt, aufeinander abgestimmt sind. Eine ausreichende Steifigkeit kann durch
Auswahl geeigneter Anteile an mono- und/oder di- und/oder tri-funktionalen Komponenten
für die Bindemittelformulierung erreicht werden. Modul-Kontrolle kann beispielsweise
durch Auswahl oligomerer Komponenten und/oder durch Einarbeitung eines thermoplastischen
Harzes in die Formulierung bewerkstelligt werden. Alle Variationen dieser Art werden
als von der vorliegenden Erfindung als umfasst verstanden, unter der Voraussetzung,
dass die Strahlungshärtung der Formulierung durch die Verwendung von des Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid-Photoinitiators
beschleunigt wird.
Polymerisation der Harzkomponente der Bindemittelformulierung wird
in der Regel durch UV-Strahlung ausgelöst, gegenüber der das Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid
recht empfindlich ist. Allerdings können die Harze auch unter dem Einfluss anderer
Strahlung wie sichtbarem Licht, Elektronenstrahlung oder anderer aktinischer Strahlung
polymerisiert werden. All diese Harze werden als von dem Begriff „strahlungshärtbar"
erfasst verstanden.
Der Initiator, der eine wesentliche Komponente der Bindemittelformulierungen
ist, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuge verwendet werden,
ist ein Acylphosphinoxid und dieser Begriff wird so verstanden, dass er Verbindungen
mit der Formel:
umfasst, wobei zumindest einer der Reste aus X, Y und Z ausgesucht ist aus Gruppen
mit der Formel: R-CO.--, wobei R ein Wasserstoff oder eine substituierte oder unsubstituierte
Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe ist
und jeder der Reste aus X, Y und Z, der keine solche Acylgruppe umfasst, ein Wasserstoff
oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxy- oder Phenoxygruppe oder eine
substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, oder Alkarylgruppe oder
eine heterocyclische Gruppe ist. BTBPPO (Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid)
ist von Ciba Specialty Chemicals unter der Markenbezeichnung Irgacure 819 erhältlich.
Phosphinoxide sind von der BASF als 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphinoxid
(als Lucirin TPO) und 2,4,6-Trimethylbenzoyl-ethoxyphenyl-phoshinoxid (als Lucirin
LR8893) erhältlich.
Somit kann der Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid-Initiator
alleine oder, falls dies erwünscht ist, auch in Kombination mit Photoinitiatoren
oder sogar thermischen Initiatoren verwendet werden.
Wo eine Schleifmittel/Bindemittel-Formulierung verwendet wird, kann
diese auch andere Komponenten einschließlich, ohne jedoch darauf
beschränkt zu sein: Füllstoffe, wie Siliziumdioxid, Talk, Aluminiumtrihydrat und
Ähnliches, und andere Funktionszusatzstoffe wie Schleifhilfsmittel, Haftvermittler,
antistatische Zusätze oder Mittel, die das Zusetzen verhindern, und Pigmente.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben, die zur Verfügung gestellt werden, um die Erfindung sowie die durch
sie erreichten Vorteile zu verdeutlichen. Sie sind aber nicht so zu verstehen, dass
damit eine notwendige Einschränkung des Umfangs der Erfindung angedeutet werden
soll.
Beispiel 1
Dieses Beispiel verdeutlicht die Aushärttiefe verschiedener Photoinitiatoren.
Eine Standardaufschlämmung eines Bindemittels auf Acrylatbasis umfasste eine vorbestimmte
Menge Aluminiumoxid-Schleifpartikel mit einer Korngröße von P320 Grit. Der Anteil
der Schleifpartikel in der Aufschlämmung betrug 17,39 Volumen-% und der Anteil an
Kaliumtetrafluoroborat-Partikeln in der Aufschlämmung betrug 27,29 Volumen-%.
Die Aufschlämmung wurde in mehreren Proben hergestellt, die sich lediglich
durch die Menge an 9R75 Quinn Violet Pigment in der Aufschlämmung unterschieden.
Vier Irgacure Photoinitiatoren wurden ausgewertet: 819 (Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid),
651 (ein Benzylketal), 369 (ein &agr;-Amino-acetophenon) und 907 (ein &agr;-Amino-acetophenon).
Für jede wurde die Aushärttiefe bei mehreren Pigment- und Photoinitiatorenkonzentrationen
bestimmt. In allen Fällen wurde die Mischung auf ein gewebtes Polyestersubstrat
mit J-Gewicht als Beschichtung aufgebracht und wurde unter einer UV-Lichtquelle
(Fusion UV Systems, Inc., MD), die aus einer 600 Watt V-Glühlampe und einer 300
Watt H-Glühlampe bestand, mit einer Geschwindigkeit von 50 Fuß/Minute (15,2 Meter/Minute)
durchgeführt. Die Aushärttiefe wurde nach der folgenden Methode bestimmt. Die Mischung
wurde in einen Folienbehälter [1,5 Inch (3,81 cm) Durchmesser mal 0,375 Inch (0,95
cm) Tiefe] bis zu einer Tiefe von 0,25 Inch (0,635 cm) geschüttet. Dieser wurde
durch die UV-Einheit geführt. Jeglicher Überschuss an ungehärtetem Harz wurde entfernt
und die Dicke des ausgehärteten Anteils wurde dann als die Tiefe der Härtung gemessen.
Die Ergebnissse sind in den 3-dimensionalen Graphen, die als
1(a, b und c) beigefügt sind, dargelegt. In jedem einzelnen
Fall zeigt die Auftragung das Verhältnis der Aushärttiefe für zwei Photoinitiatoren.
Somit weist ein Tiefenverhältnis von größer als eins darauf hin, das ein Photoinitiator
eine größere Aushärttiefe zeigt als der Photoinitiator, mit dem er verglichen wird.
Aus 1(a), welche die Formulierung, die
den Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid-Photoinitiator (819) enthält
mit einer Formulierung mit einem konventionellen Benzylketal-Initiator (651) vergleicht,
geht hervor, dass der Acylphosphinoxid-Photoinitiator einheitlich eine größere Aushärttiefe
ergibt. 1(b) zeigt, dass eine Formulierung, die einen
&agr;-Amino-acetophenon-Photoinitiator (369) enthält, 651 um nahezu den gleichen
Betrag übertrifft wie 819. 1(c) zeigt, dass nicht alle
&agr;-Amino-acetophenone gleich gute Ergebnisse ergeben, da 907 in hohem Maße gegenüber
651 unterlegen ist.
Um ein vollständigeres Bild des Leistungsverhaltens der Photoinitiatoren
zu erhalten, wurde die Adhäsionsstärke zwischen der gehärteten Beschichtung und
dem Polyesterträger bestimmt. Dieser Test ist ein einfacher Bestanden/Versagt-Test,
in dem das gehärtete Material dadurch einem Adhäsionstest unterzogen wird, dass
das Produkt über eine scharfe Kante mit 90 Grad gebogen wird, und ein Wert von 1
wurde einem Produkt zugeordnet, das sich nicht trennte und 0 wurde zugeordnet, wenn
irgendeine Trennung auftrat. 2(a, b, c, d) beschreibt
die Ergebnisse in einer 3-dimensionalen Auftragung jeweils für jeden der vier Photoinitiatoren
819, 369, 907 und 651. Dies zeigt, dass für den Acylphosphinoxid-Photoinitiator
(2a) ein Versagen nur bei der höchsten Pigmentanteil
und dem geringsten Gehalt an Photoinitiatoren auftrat. Bei einem Pigmentanteil von
über 0,2% versagte das 651-Produkt durchgehend (2d),
wie auch 369 (2b) bei Pigmentkonzentrationen von 0,8%
oder mehr, außer wenn die Photoinitiator-Konzentration 4% betrug, in welchem Fall
1,6% Pigment toleriert werden konnten, bevor Versagen auftrat.
Photoinitiator 907 (2c) versagte unter
allen Bedingungen, außer wenn der Pigmentgehalt unterhalb 0,1% lag und die Konzentration
der Photoinitiators zumindest 4% betrug. Diese Auftragungen bestätigen klar die
Auswertung aus 1 und fügen Erkenntnisse bezüglich der
Adhäsion an einem Substrat hinzu, die überzeugend darlegen, dass der 819 Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinoxid-Photoinitiator
einen sehr viel besseren Bereich zufriedenstellender Adhäsionswerte ergibt als der
allerbeste der &agr;-Amino-acetophenone (369).
Beispiel 2
In diesem Beispiel werden drei Formulierungen verwendet, um ein beschichtetes
Schleifmittel mit einer strukturierten Oberfläche herzustellen.
In jedem einzelnen Fall wurde das gleiche Acrylat-Bindemittel zusammen mit P320
Grit Aluminiumoxid-Schleifkörnern mit einem Volumenanteil von 17,39% und Kaliumtetrafluoroborat
mit einem Volumenanteil von 27,79% verwendet.
Der verwendete Träger war aus gewebter Baumwolle mit X-Gewicht und
die strukturierte Schleifoberfläche wurde unter Anwendung der in US-Patent 5,833,724
beschriebenen Prägetechnik aufgebracht. Das aufgebrachte Muster war von trihelikaler
Gestalt mit 10 Linien pro cm (25 Linien pro Inch).
Das Leistungsverhalten von drei strukturierten Schleifmitteln, die
sich lediglich bezüglich des in die Bindemittel/Schleifmittel-Formulierung eingebrachten
Photoinitiators unterschieden, wurde nach dem folgenden Verfahren ausgewertet.
Die oben beschriebenen Beispiele wurden unter Verwendung eines modifizierten
121 Fss-Ring-Testverfahrens Schleiftests unterzogen. In jedem einzelnen Fall wurde
ein 6,4 cm × 152,4 cm Band verwendet und das Band wurde mit einer Geschwindigkeit
von 1524 smpm bewegt. Das Band wurde mit einem ringförmigen Werkstück aus 304 Edelstahl
(17,8 cm Außendurchmesser, 15,2 cm Innendurchmesser und 3,1 cm Breite) bei einem
Druck von 16 psi (110 kN/m2) in Berührung gebracht. Das Kontaktrad hinter
dem Band war ein 7 Inch (17,8 cm) Gummirad mit glatter Oberfläche und 60 Durometer
Härte. Das Werkstück wurde mit einer Geschwindigkeit von 3 smpm bewegt.
Zwanzig Ringe wurden vorab auf eine Ausgangsrauhigkeit Ra von 2,032
&mgr;m (80 Mikroinch) aufgerauht. Auf die einminütigen Schleifintervalle folgte
die Messung der abgetragenen Menge. Mit den zwanzig Ringen wurde mit jedem Band
insgesamt 20 Minuten Schleifen durchgeführt und der Gesamtmaterialabtrag wurde berichtet.
In jedem einzelnen Fall wurden der erste Abtrag nach einer Minute
und der Gesamtabtrag nach 20 Minuten gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle gezeigt. Die Formulierungen sind über den jeweils verwendeten Irgacure-Photoinitiator
identifiziert. Die erfindungsgemäß hergestellten, beschichteten Schleifmittel sind
in Fettdruck dargestellt. Die letzte Zeile in der Tabelle wertet ein konventionelles,
kommerzielles, nicht-strukturiertes beschichtetes Schleifmittelprodukt aus.
Wie aus dieser Tabelle hervorgeht, übertrafen die erfindungsgemäßen
beschichteten Schleifmittel ähnliche Produkte, welche die besser abschneidenden
Formulierungen, wie sie in Beispiel 1 ausgewertet wurden, verwenden, in diesem entscheidenden,
Realbedingungen entsprechenden Test in beeindruckender Weise.
Beispiel 3
In diesem Beispiel wurde die Aushärttiefe und die Adhäsion der Formulierungen,
die das gleiche auf Acrylat basierende Bindungsmittel und Siliziumcarbid-Schleifkörner
(Korngröße Grit 150) mit einem Volumenanteil von 17,62% und mit Kaliumtetrafluoroborat
mit einem Volumenanteil von 27,62% ausgewertet. 3 vergleicht
die Aushärttiefe dieser Formulierungen. Diese Formulierungen unterschieden sich
lediglich durch die Art des verwendeten Photoinitiators. Jede wurde auf einen Träger
aus gewobener Baumwolle mit X-Gewicht abgeschieden. Jede wurde unter zwei Bedingungen
getestet: Ohne Oberflächenbehandlung und mit einer Oberflächenbehandlung, bei der
eine Mischung aus Siliziumcarbid-Schleifkörnern (ähnlich denen, die in der Formulierung
verwendet wurden) und ein Schleifhilfsmittel, Kaliumtetrafluoroborat, in einem Gewichtsverhältnis
von 2 : 1 vorlag.
Der in Beispiel 1 beschriebene Hafttest wurde auf diese Produkte angewandt.
In der nachfolgenden Tabelle zeigt „1" das Bestehen und „0" das Versagen
an.
Dort wo eine Mischung angezeigt ist, lagen die Komponenten in dem
folgenden Verhältnis vor: 819/1173 (1 : 3) und 369/1173 (1 : 3).
Beispiel 4
In diesem Beispiel wurden verschiedene strukturierte Schleifmittel
bezüglich ihrer Schnittkraft an 6A1-4V Titan ausgewertet, wobei eine Auswertungstechnik
eingesetzt wurde, bei der ein 5/8'' × 2 3/8'' × 9¾'' (15,9 mm
× 60,3 mm × 247,7 mm) Titan-Werkstück bei 20 psi (138 kN/m2)
geschliffen wurde. Ein Kontaktrad aus Gummi mit einer glatten Oberfläche
und einer 40 Durometer Härte wurde als Kontaktrad verwendet. Die Bandgeschwindigkeit
betrug 3000 sfpm (914,4 smpm) und das Werkstück bewegte sich reziprok mit 7 sfpm
(2,1 smpm).
Die Formulierungen wurden auf einen gewebten Baumwollträger mit X-Gewicht
in einem aus zwei Mustern abgeschieden: Trihelikal (TH) mit 10 Linien pro cm (25
Linien pro Inch) und einem pyramidalen Muster (P) mit 10 Linien aus Pyramiden pro
cm (25 Linien aus Pyramiden pro Inch). Diese Muster wurden durch Prägen des Musters
in eine auf dem Träger abgeschiedene Aufschlämmung erzeugt. Die UV-Härtung wurde
in jedem der Fälle unter Verwendung einer 300 Watt V-Glühlampe und 300 Watt H-Glühlampe
von Fusion UV Systems, Inc., MD, durchgeführt.
Der Gesamtabtrag nach jeweils 15 Minuten wurde in jedem der Fälle
gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargelegt.
Beispiel 5
In diesem Beispiel wurde die von drei unterschiedlichen Photoinitiatoren
erreichte Aushärttiefe verglichen. Jeder Photoinitiator wurde zu dem in Beispiel
1 verwendeten Bindemittel gegeben, allerdings ohne dass andere Additive oder Komponenten
mit den Photoinitiatoren vorlagen. Die zugegebene Menge betrug 1 Gew.-% und die
Bindemittel/Initiator-Mischung wurde auf ein Substrat aufgebracht und das beschichtete
Substrat wurde, während sich das Substrat mit einer Geschwindigkeit von 13,4 Meter/Minute
unter der Quelle fortbewegte, der Strahlung ausgesetzt, die durch eine 300 W D-Glühlampe
bereitgestellt wurde. In einer zweiten Auswertung war die Strahlungsquelle eine
600 W D-Glühlampe und die Durchführgeschwindigkeit unter der Quelle hinweg betrug
ebenfalls 13,4 Meter/Minute.
Die ausgewerteten Initiatoren waren Irgacure 1700, (25% DMBAPO mit
75% HMPP) und Irgacure 4265 (50% TPO mit 50% HMPP) und diese wurden mit Irgacure
1173 (HMPP) alleine verglichen.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:
Somit ist es ersichtlich, dass die Mischungen der Acylphosphin-Initiatoren
mit anderen Initiatoren eine größere Aushärttiefe als die gleiche Menge der jeweiligen
Komponenten der Mischung ergeben.
Aus den in den oben beschriebenen Beispielen bereitgestellten Daten
geht ganz klar hervor, dass die Acylphosphinoxid-Initiatoren alleine oder zusammen
mit anderen Photoinitiatoren verwendet werden können, um eine verbesserte Aushärttiefe
und verbesserte Adhäsion an das Substrat sicherzustellen und im Ergebnis einen
guten Gesamtabtrag bereitzustellen, der die Erwartungen an ein kommerzielles Produkt
vollständig erfüllt oder übertrifft.
Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs umfassend das Bereitstellen
von Schleifpartikeln und einer härtbaren Bindemittel-Formulierung, die ein strahlungshärtbares
Harz und Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid-Photoinitiator enthält, und
das Härten der Bindemittel-Formulierung durch Bestrahlung mit aktivierender Strahlung,
so dass das Harz zumindest teilweise gehärtet wird und die Schleifpartikel in einer
festen räumlichen Beziehung zueinander befestigt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid-Photoinitiator
in Mischung mit einem Keton-Photoinitiator vorliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die strahlungshärtbare Harz-Komponente
der Formulierung eine Präkursor-Formulierung enthält, die beim Härten zumindest
ein Polymer ausgewählt aus Polymeren und Copolymeren aus Monomeren mit Acrylat-
oder Methacrylatseitengruppen liefert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die Bindemittel-Formulierung auf
einer Bahn eines Trägermaterials aufgebracht wird, bevor die Harz-Komponente der
Bindemittel-Formulierung gehärtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die Schleifpartikel in der Bindemittel-Formulierung
dispergiert werden, bevor die Mischung auf das Trägermaterial abgeschieden wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, in dem die Schleifmaterial/Bindemittel-Mischung
auf das Trägermaterial abgeschieden und so geformt wird, dass ein sich wiederholendes
Muster aus Reliefstrukturen gebildet wird, bevor die Härtung der Harz-Komponente
der Bindemittel-Formulierung vollständig ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die Schleifpartikel in der Bindemittel-Formulierung
dispergiert werden und die Bindemittel/Schleifmaterial-Mischung zu einem Schleifwerkzeug
geformt wird, bevor die Harz-Komponente der Bindemittel-Formulierung gehärtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, in dem das Werkzeug eine Schleifscheibe
ist.
Ein strukturiertes Schleifmittel, hergestellt nach einem Verfahren
gemäß Anspruch 1.