DE2846522A1 - Zusammensetzung zum polieren von kunstharz - Google Patents
Zusammensetzung zum polieren von kunstharzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zum Polieren von Kunstharz,
bestehend aus Aluminiumoxyd als Poliermittel und Wasser.
Anwendungsgebiet der Erfindung ist das der Polierzusammensetzungen
für Kunstharz oder Kunststoffe, wobei die erfindungsgemäße, verbesserte Polierzusammensetzung beispielsweise zum Polieren von Kunstharz
in Form von Linsen oder Getrieben verwendbar ist.
Eine bekannte Polierzusammensetzung dieser Art besteht aus einer wäßrigen
Aufschlemmung eines weißen, aus geschmolzendem Aluminiumoxyd erhaltenen Poliermittels, das durch Schmelzen von Gibbsit (Al0Oq. „H~O
Δ Ο Ο ύ
oder Al(OH),,) bei Temperaturen von 2050 C oder mehr, Abkühlen zu
einer festen Masse, Zarkleinern der Masse zu Teilchen und Abtrennen von
Teilchen vorbestimmter Teilchengrößenverteilung hergestellt wird. Eine derartige Aufschlemmung erweist sich jedoch aufgrund ihrer geringen Polierwirkung
als nicht einwandfrei. Es wird eine lange Zeit benötigt, um damit auf einem zu polierenden Kunstharz eine zufriedenstellende glatte
und glänzende Oberfläche zu erzielen. Die Verwendung eines derartigen Poliermittels, welches zur Verbesserung der Polierwirksamkeit in der
Aufschlemmung größere Teilchen enthält, führt in unerwünschter Weise dazu, daß die polierte Oberfläche ein orangenschalenartiges Aussehen,
Kratzer oder ähnliche Mängel aufweist.
Bekannt ist auch eine Zusammensetzung zum Polieren von Kunstlarz, die
ferner als Polierbeschleuniger eine Aluminiumverbindung wie Aluminiumnitrat, Polyaluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Aluminiumsulfat, AIuminiumjodid
und Aluminium chlor id enthält. Diese Polierzusammensetzung
wurde von den Erfindern der vorliegenden Erfindung erfunden, um die oben bezeichneten Nachteile zu beseitigen und die Wirksamkeit des Poliervorgangs
zu verbessern, ohne daß Mängel auf der polierten Ober-
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inspected
fläche erscheinen. Diese Polierzusammensetzung ist jedoch immer noch
nicht einwandfrei, obwohl sie eine erhebliche Verbesserung darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, in Anbetracht der in den vorstehenden zwei
Absätzen zusammengefaßten Nachteile der bekannten Polierzusammensetzungen eine verbesserte Polierzusammensetzung vorzusehen, die es ermöglicht,
ein aus Kunstharz oder Kunststoff bestehendes Produkt mit hoher Wirksamkeit zu polieren, ohne daß dabei ein Fehler oder Makel
auf der polierten Oberfläche zurückbleibt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Aluminiumoxyd ein gebranntes
Aluminiumoxyd ist, das durch Brennen von Böhmit, Zerkleinern zu Teilchen
und Abtrennen von Teilchen vorbestimmter Teilchengrößenverteilung erhalten worden ist.
Es wurde von den Erfindern gefunden, daß ein durch Brennen von Böhmit
(Al2O3 .HgO oder AlO (OH)), Zerkleinern und Abtrennen von Teilchen vorbestimmter
Teilchengrößenverteilung erhaltenes, gebranntes Aluminiumoxyd ein besseres Mittel zum Polieren von Kunstharz oder Kunststoff
darstellt als das vorstehend genannte, weiße, geschmolzene bzw. aus der Schmelze erhaltene Aluminiumoxyd.
Erfindungsgemäß ersetzt somit gebranntes Aluminiumoxyd das in den
oben beschriebenen, bekannten Polierzusammensetzungen als Poliermittel verwendete, weiße, geschmolzene Aluminiumoxyd. Die Erfindung
sieht somit eine Zusammensetzung zum Polieren von Kunstharz oder Kunststoff vor, die aus gebranntem Aluminiumoxyd als Poliermittel und
Wasser besteht. Das gebrannte Aluminiumoxyd wird durch Brennen von Böhmit, ^rkleinern und Abtrennen der zu verwendenden Teilchen von
vorbestimnt er, geeigneter Teilchengrößenverteilung erhalten, wie obenstehend bereits angegeben worden ist. Die Erfindung sieht auch eine Zu-
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ORIGINAL INSPECTED
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sammensetzung zum Polieren von Kunstharz oder Kunststoff vor, die zusätzlich
als Polierbeschleuniger eine oder mehrere Aluminiumverbindungen
enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe Aluminiumnitrat, PoIyaluminiumchlorid,
Aluminiumbromid, Aluminiumsulfat, Aluminiumjodid, Aluminiumchlorid und Aluminiumphosphat.
Wie aus den weiter untenangegebenen Ergebnissen von Vergleichsversuchen
ersichtlich ist, zeigt die erfindungsgemäße Polierzusammensetzung, unabhängig davon, ob sie einen Polierbeschleuniger enthält oder nicht,
eine bessere Polierwirksamkeit bei Kunstharz als die bekannten Zusammensetzungen
und ermöglicht das wirksame Polieren von Kunstharz, ohne daß dabei ein Mangel auf der polierten Oberfläche zurückbleibt. Es ist ferner
zu beachten, daß die erfindungsgemäße Polierzusammensetzung, die
einen Polierbeschleuniger enthält, eine größere Polierwirksamkeit aufweist als die auf dem Stand der Technik bekannte Polierzusammensetzung,
die einen Polierbeschleuniger enthält und als die erfindungsgemäße Polierzusammensetzung
die keinen Polierbeschleuniger enthält.
Die Erfindung soll nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die
Ergebnisse einer Reihe von Vergleichsversuchen im einzelnen beschrieben
werden.
Eine erfindungsgemäße Polierzusammensetzung in Form einer Aufschlemmung
wurde durch Herstellung einer Suspension von gebranntem Aluminiumoxyd
als Poliermittel in destilliertem Wasser zusammengestellt. Das Poliermittel wurde hergestellt durch Brennen von körnigem Böhmit
(Al2O3.H2O oder AlO (OH)), dessen Teilchengröße 1 bis 100 pm betrug,
in einem Tiegel in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur von 1100° C bis 1200° C während einer Zeitdauer von 2 bis 3 Stunden, Zerkleinern
der relativ großen Teilchen zu kleineren Teilchen und Abtrennen von Teilchen , deren Größen innerhalb eines vorbestimnt en Teilchengrößenbereiches
lagen. Die Aufschlemmung enthielt 5 bis 50 Gew.-% des
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Poliermittels. Das Poliermittel hatte eine Teilchengröße von 20 pm oder
weniger.
Es wurde eine Reihe von die Erfindung verkörpernden Polier zusammensetzungen
hergestellt, die jeweils als Polierbeschleuniger zum Erhöhen der Eiierwirksamkeit des Poliermittels in der Aufschlemmung eine geringe
Menge einer Aluminiumverbindung enthielten, die ausgewählt war aus der Gruppe Aluminiumnitrat (Al(NOJ3.9H-O), Poly aluminiumchlor id
((Al (OH) CIr. ) ), Aluminiumbromid (AlBrJ, Aluminiumsulfat
(Al2(SO4J3), Aluminiumjodid (AlJ3), Aluminiumchlorid (AlCl3) und Aluminiumphosphat
(AlPO4).
Weitere Einzelheiten dieser Polierzusammensetzungen sind aus der Beschreibung
der Vergleichsversuche ersichtlich.
Um ein aus Kunstharz bestehendes Produkt mit einer dieser Pdierzusammensetzungen
unter Verwendung eines geeigneten Polierflausches oderpolsters zu polieren, wurde die Polierzusammensetzung in einen Zwischenraum
zwischen der Oberfläche des Produktes und der Oberfläche des Polierflausches oder -polsters eingeführt, wobei der Polierflausch
oder das Poiierpolster auf der Oberfläche des Produktes gleitbar angeordnet
war.
Es folgt eine Beschreibung einer Reihe von Vergleichs versuchen, die zur
Bestimmung der Vorteile des Erfindungsgegenstandes durchgeführt wurden.
(1) Versuche zum Vergleich der erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen
mit den aus dem Stand der Technik bekannten (Versuche 1 bis 7):
Es wurde eine Gruppe von Polierzusammensetzungen in Form von Aufschlemmungen
zubereitet, bei denen jeweils 50g des calzinierten Alumi-
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by γ 5
3
niumoxyds als Poliermittel in 200 cm destilliertem Wasser suspendiert waren. Das Poliermittel wurde wie vorstehend beschrieben erhalten. Alle diese Aufschlemmungen, mit einer Ausnahme, enthielten ferner 0,2, 1,2, 5,0, 10,0, 20,0bzw. 30,0 Gew.-% Aluminiumnitrat (Al (NOg)3.9H2O) als P olierbes chleuniger.
niumoxyds als Poliermittel in 200 cm destilliertem Wasser suspendiert waren. Das Poliermittel wurde wie vorstehend beschrieben erhalten. Alle diese Aufschlemmungen, mit einer Ausnahme, enthielten ferner 0,2, 1,2, 5,0, 10,0, 20,0bzw. 30,0 Gew.-% Aluminiumnitrat (Al (NOg)3.9H2O) als P olierbes chleuniger.
Zum Vergleich wurde eine entsprechende Anzahl von bekannten Polierzusammensetzungen
in Form von Aufschlemmungen zubereitet, die jeweils eine Suspension von 50g eines weißen, geschmolzenen Aluminiumoxyds
3
als Poliermittel in 200 cm destilliertem Wasser enthielten. Dieses weiße, geschmolzene Aluminiumoxyd wurde durch Schmelzen von Gibbsit (ALOg.SHoO oder Al (OH)3) bei einer Temperatur von 20500C oder mehr, ^Abkühlen zu einer festen Masse, Zerkleinern der festen Masse zu Teilchen und Abtrennen der innerhalb einer vorbestimmten Teilchengrößenverteilung liegenden Teilchen zubereitet. Alle diese Aufschlemmungen, mit einer Ausnahme, enthielten ferner jeweils Aluminiumnitrat als Polierbeschleuniger in einer Menge die derjenigen entsprach, die in einer der erfindungsgemäßen, in der Tabelle 2 aufgeführten Polierzusammensetzungen enthalten war.
als Poliermittel in 200 cm destilliertem Wasser enthielten. Dieses weiße, geschmolzene Aluminiumoxyd wurde durch Schmelzen von Gibbsit (ALOg.SHoO oder Al (OH)3) bei einer Temperatur von 20500C oder mehr, ^Abkühlen zu einer festen Masse, Zerkleinern der festen Masse zu Teilchen und Abtrennen der innerhalb einer vorbestimmten Teilchengrößenverteilung liegenden Teilchen zubereitet. Alle diese Aufschlemmungen, mit einer Ausnahme, enthielten ferner jeweils Aluminiumnitrat als Polierbeschleuniger in einer Menge die derjenigen entsprach, die in einer der erfindungsgemäßen, in der Tabelle 2 aufgeführten Polierzusammensetzungen enthalten war.
Die Teilchengrößenverteilung des Poliermittels in den erfindungsgemäßen
Polierzusammensetzungen und diejenige des Polier mittels in den bekannten
Polierzusammensetzungen ist aus der Tabelle 1 ersichtlich.
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Habe Ue 1
| Teilchengrößenverteilung | der Poliermittel | Stand der Technik |
| Teilchendurchmesser | Erfindung | 0% |
| 3 um und größer | 5,5% | 0% |
| Geringer als 3 um, jedoch größer als 2 um |
7,0% | 20,3% |
| 2 um und geringer, jedoch größer als 1 pm |
15,0% | 79,7% |
| 1 um und geringer | 72,5% |
Abtraggeschwindigkeit und Oberflächenmängel
Erfindung
Stand der Technik
Versuch Polierbeschleu- Abtragge- Oberflä- Abtragge- Oberflä-
| niger (Alumini- umnitrat, %) ' |
s chwindig keit (mg/ |
chenmän- gel |
s chwindig keit (mg/ |
chenmän- gel |
|
| 10 min ) | 10 min) | ||||
| 1 | nicht zugegeben | 23,8 | keine | 6,8 | orangenscha lenartiges Aussehen |
| 2 | 0,2 | 46,3 | Il | 6,8 | It |
| 3 | 1,2 | 61,9 | Il | 8,1 | ti |
| 4 | 5,0 | 62,6 | Il | 10,2 | Il |
| 5 | 10,0 | 64,0 | Il | 16,4 | Il |
| 6 | 20,0 | 57,3 | Il | 18,8 | 11 |
| 7 | 30,0 | 55,1 | It | 17,8 | ti |
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Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, weist das Poliermittel in den erfindungsgemäßen
Polierzusammensetzungen fast die gleiche Teilchengrössenverteilung
auf wie das Poliermittel in den bekannten Polierzusammensetzungen.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen
und die entsprechenden bekannten Polierzusammensetzungen wurden jeweils auf ihre Polierwirksamkeit beim Polieren einer Platte aus Allyldiglykolcarbonatharz
untersucht. Bei jedem dieser Versuche wurde die Harzplatte 10 Minuten mit einem Polierflausch oder -polster poliert, der
bzw. das auf der Polierplatte eines Linsenpoliergerätes befestigt war. Das Linsenpoliergerät wurde mit einer Plattendrehzahl von 210 U/min und
einem Polierdruck von 8,83 Jd& betrieben. Während jedem Poliervorgang
wurde die Aufschlemmung bei konstanter Geschwindigkeit zwischen dem
Polierflausch oder der Polierplatte und der Kunstharzplatte eingeführt, um eine konstante Konzentration des Poliermittels aufrecht zu erhalten.
Nach dem Polieren wurde die polierte Plattenoberfläche auf Mängel wie
orangenschalenartige Erscheinung und Kratzer untersucht. Danach wurde die Kunstha rzplatte gewogen um den Gewichtsverlust festzustellen,
woraus die abgetragene Menge des Harzes bestimmt wurde. Die Versuchsergebnisse sind aus der Tabelle 2 ersichtlich.
Wie aus der Tabelle 2 hervorgeht, haben die erfindungs ge mäßen Polierzusammensetzungen
eine bessere Polierwirksamkeit und ergeben eine höhere Abtraggeschwindigkeit als die bekannten Polierzusammensetzungen.
Wie die Tabelle 2 zeigt, wurden bei keinen der mit der erfindungs gemäßen
Polierzusammensetzung polierten Harzplatten Oberf iächenfehler oder Makel festgestellt, während an den Oberflächen sämtlicher Harzplatten, die
unter Verwendung der bekannten Polierzusammensetzungen poliert worden waren, ein orange es ebalensiEiiges Aussehen beobachtet wurde, ganz
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unabhängig davon, ob diese bekannten Mittel einen Polierbeschleuniger
enthielten oder nicht und unabhängig von der Menge des enthaltenen Polierbeschleunigers
.
(2) Vergleichsversuche zwischen den erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen
die einen Polierbeschleuniger enthielten und den erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen die keinen Polierbeschleuniger
enthielten (Versuche 8 bis 19):
Bei einer Gruppe von erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen die
in gleicher Weise wie bei den Versuchen 2 bis 7 hergestellt worden waren, jedoch verschiedene Aluminiumverbindungen als ?olierbeschleuniger enthielten,
wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Anstelle des bei den Versuchen 2 bis 7 verwendeten Aluminiumnitrats enthielten die untersuchten
Auf schlemmungen als Polierbeschleuniger jeweils 1,0 und 5,0 Gew.-% an jeweils Polyaluminiumchlorid ((Al0 (OH) C1R ) ), Aluminiumbromid
(AlBr3), Aluminiumsulfat (Al„ (SO.)«), Aluminiumjodid (AlJ3),
Aluminiumchlorid (A1C1„) und Aluminiumphosphat (AlPO.). Die Versuche
wurden unter Verwendung von Platten aus AUyldiglykolcarbonatharz in gleicher Weise wie die Versuche 2 bis 7 durchgeführt. Die beim Versuch
verwendete erfindungsgemäße Polierzusammensetzung, die keinen Polierbeschleuniger
enthielt, diente bei den Versuchen 8 bis 19 zum Vergleich. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle 3 dargestellt.
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| Tabelle 3 | Oberflächenmängel | Oberflächen | |
| Abtraggeschwindigkeit und | Abtragges chwindig- | mängel | |
| Versuch | P olierbes chleuniger | keit | keine |
| 23,8 mg/10 min | H | ||
| 1 | nicht zugegeben | 37,7 | ti |
| 8 | Polyaluminium- chlorid 1,0% |
34,2 " | |
| 9 | Polyaluminium- | Il | |
| chlorid 5,0% | 59,2 " | Il | |
| 10 | Aluminium- bromid 1,0% |
45,1 " | II |
| 11 | Aluminium- bromid 5,0 % |
33,3 " | Il |
| 12 | Aluminium sulfat 1,0% |
25,5 | Il |
| 13 | Aluminium sulfat 5,0% |
42,8 " | Il |
| 14 | Aluminium- jodidl,0% |
4551 " | Il |
| 15 | Aluminium- jodid5,0% |
56,1 " | Il |
| 16 | Aluminium chlorid 1,0% |
62,2 " | Il |
| 17 | Aluminium chlorid 5,0% |
35,0 " | Il |
| 18 | Aluminium phosphat 1,0% |
29,5 » | |
| 19 | Aluminium phosphat 5,0% |
||
Es geht aus der Tabelle 3 hervor, daß sämtliche erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen,
die einen Polierbeschleuniger enthielten, eine bessere Poüerwirksamkeit und eine größere Abtraggeschwindigkeit ergeben
als die erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen, die keinen Polierbeschleuniger enthielten. Es wurden ferner bei keinen der Harz-
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ORiGJNALINSPECTED
platten, die mit den PolierbescMeunigern enthaltenden erfindungsgemäßen
Polierzusammensetzungen poliert worden waren, irgendwelche Oberflächenmängel
entdeckt.
Es ist auch zu bemerken, daß die Zug£^R von einer nur geringen Menge
eines Polierbeschleunigers zu einer großen Erhöhung der Abtraggeschwindigkeit
oder der Polierwirksamkeit der Polierzusammensetzungen führen kann.
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ORIGINAL INSPECTED
Claims (1)
- Liedl, N8thf ZeitlerNeueTä-Mr. CüO/2^9^4Patentanwälte
DOO München 2 2 · Steinsdorfstraße 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84Fuiimi Kenmazai Kogyo Co., Ltd. ^1-1, Chiryo2-chome, Nishibiwajima-cho, nuj"Nishikasugai-gun, Aichi-ken, JapanZusammensetzung zum Polieren von KunstharzPatentansprüche( 1. J Zusammensetzung zum Polieren von Kunstharz, bestehend aus vA'iuminiumoxyj|als Poliermittel und Wasser, dadurch gekenn zeichnet, daß das Aluminiumoxyd ein gebranntes Aluminiumoxyd ist, das durch Brennen von Böhmit, Zerkleinern zu Teilchen und Abtrennen von Teilchen vorbestimmter Teilchengrößenverteilung erhalten worden ist.2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxyd durch Brennen des Böhmits bei Temperaturen im Bereich von 1100 C bis 1200 C während einer Zeitdauer im Bereich von 2 bis 3 Stunden erhalten worden ist.3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an einer Aluminiumverbindung als Polierbeschleuniger, die ausgewählt ist aus der Gruppe Aluminiumnitrat, Polyaluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Aluminiumsulfat, AIuminiumjodid, Aluminiumchlorid und Aiuminiumphosphat und Mischungen daraus.
B8975J/W 909827/0621ORIGINAL INSPECTED4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminiumnitrat ist.5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Folyaluminiumchlorid ist,6. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminiumbromid ist.7. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminiumsulfat ist.8. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminium j odid ist.9. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminiumchlorid ist.10. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumverbindung Aluminiumphosphat ist.11. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 30 Gew.-% beträgt.12. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5 Gew.-% beträgt.13. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5 Gew.-% beträgt.8975 909827/0621ORIGiNALINSPECTED-S-14. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5 Gew. -% beträgt.15. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5Gew.-% beträgt.16. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5 Gew.-% beträgt.17. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5 Gew.-% beträgt.18. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalgehalt an der Aluminiumverbindung 5Gew.-% beträgt.8975 909827/0621ORIGINAL INSPECTED
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