JPH04214740A - 色彩安定化塩基触媒フェノール樹脂で接合された研削用製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色彩安定化塩基触媒フ
ェノール樹脂で作製された被覆研削用製品（ｃｏａｔｅ
ｄ　ａｂｒａｓｉｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、および立
体研削用製品（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ　
ａｂｒａｓｉｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】「フェノール樹脂」は、フェノールとア
ルデヒドとの反応生成物から形成される広範囲の樹脂製
品を指す用語である。フェノールは、酸性条件および塩
基性条件の両条件下でホルムアルデヒドと反応する。フ
ェノールとホルムアルデヒドとの塩基触媒混合物が、フ
ェノール１モルに対して１モル以上のホルムアルデヒド
を含有する場合は、この混合物から、（１段階（ｏｎｅ
−ｓｔｅｐ））熱硬化性樹脂が生成する。このような樹
脂は「レゾール（ｒｅｓｏｌｅｓ）」と呼ばれ、一般に
市販されている。レゾール樹脂用の触媒として用いられ
る一般的な塩基化合物には、ナトリウム、カリウム、ま
たはリチウムのようなアルカリ金属の水酸化物が包含さ
れる。しかしながら、これまで用いられていた水酸化ア
ルカリ金属触媒フェノール樹脂には重大な問題点がある
。このような樹脂は、時が経つにつれて、加熱により、
または硬化後に、暗色化するのである（例えば、フェノ
ール樹脂の化学と応用（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｈｅｎｏｌｉｃ　Ｒ
ｅｓｉｎｓ）、Ａ．クノップ（Ａ．Ｋｎｏｐ）およびＷ
．シャイブ（Ｓｃｈｅｉｂ）、スプリンゲル−ベールグ
（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌｇ）、１９７９年、第１
８５頁を参照のこと）。この暗色化は、水酸化金属触媒
由来の陰イオンの存在によりフェノール性水酸基由来の
イオン形態の水素が失われる結果、酸化に適した条件と
なり、濃赤色のフェノキノンが生成するためと考えられ
ている（例えば、有機化合物の化学（Ｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）、Ｃ
．ノラー（Ｃ．Ｎｏｌｌｅｒ）、Ｗ．Ｂ．サウンデルス
社（Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ　Ｃｏ．）、フィラデル
フィアおよびロンドン、１９６５年、第５５３頁、およ
び「フェノール樹脂の熱安定性に関する触媒の効果（Ｔ
ｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｏｎ
　ｔｈｅ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ
　Ｐｈｅｎｏｌｉｃ　Ｒｅｓｉｎｓ）、Ｄ．Ｂ．Ｖ．パ
ーカー（Ｄ．Ｂ．Ｖ．Ｐａｒｋｅｒ）、ロイヤルエアー
クラフトエスタブリッシュメントテクニカルノート（Ｒ
ｏｙａｌＡｉｒｃｒａｆｔ　Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎ
ｔ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｎｏｔｅ）第ＣＨＥＭ．１２
２９号、３月、１９５７年、第６頁を参照のこと）。暗
色化の程度は、硬化剤、または樹脂の硬化温度およびそ
の温度に保持される時間に依存することが知られている
。

【０００３】水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂は
、被覆研削用製品、接着研削用製品、および立体低密度
研削用製品のような研削用製品の接合系（ｂｏｎｄ　ｓ
ｙｓｔｅｍ）の部材として一般に用いられる。被覆研削
用製品、および立体低密度研削用製品においては、接合
系の存在が視認しやすいので、この樹脂の暗色化は特に
問題となる。さらに、研削用製品の接合系には、製造元
、製品の種類および用途などを明確にするために着色剤
が混合され得る。この樹脂の暗色化により、所望の着色
が阻害され、製品に望ましくない変色が生じる結果とな
る。この暗色化は温度および加熱時間に依存して増大す
るので、製品の色にばらつきが生じ、したがって、外観
上または他の点において問題となる。

【０００４】パーカーの文献の第７頁には、アンモニア
、マグネシア、または少量の水酸化ナトリウムで触媒さ
れ、水酸化ナトリウムを増量して用いた場合には黄茶色
、または橙色、紫色、または、黒色に近い色が形成され
る、硬化レゾール（「レゾール」とも称される）が開示
されている。しかしながら、パーカーの研究の要点は、
フェノール樹脂の熱安定性に関する触媒の効果にある。

【０００５】アンモニウムベース塩を含有するレゾール
は、研削用製品と無関係な物品に用いられてきた。たと
えば、Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｒ．特許第５２６５２１号、１９７
６年、８月３０日発行には、木材フィラー、レゾール、
燐酸水素ジアンモニウムおよび硫酸アンモニウムを含有
する耐火剤、ハードナー、および潤滑剤、を含有する淡
い色調の圧縮成形物が開示されている。

【０００６】１９７４年、１０月３０日に発行された日
本特許第４９１１３８９５号には、環流（ｒｅｆｌｕｘ
ｉｎｇ）水酸化ナトリウム触媒フェノール樹脂および塩
化アンモニウムから調製され、濾過することにより粒子
成分を除去した透明な硬化レゾールが記載されている。 この日本特許の要約には、透明樹脂としての使用は開示
されておらず、これが色彩安定化レゾールであることも
示唆されていない。

【０００７】１９８１年３月１７日に発行された日本特
許第５６０２７３９２号には、発色シート（ｃｏｌｏｒ
−ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　ｓｈｅｅｔｓ）用に保存安定性
が改良された材料を提供するために、レゾール用の添加
剤として酸アンモニウム塩を使用することが記載されて
いる。

【０００８】アンモニウムベース塩を、研削補助剤とし
て研削ホイール（ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ）型の
研削材料に使用することは当該技術分野で知られている
。例えば、米国特許第２，３０８，９８３号には、フッ
化ホウ素酸アンモニウムまたはフッ化ホウ素酸アルカリ
金属（例えば、フッ化ホウ素酸カリウムまたはフッ化ホ
ウ素酸ナトリウム）のようなフッ化ホウ素酸塩を含有す
る研削ホイールのような研削材料が開示されており、こ
れらは改良された特性を有する。

【０００９】米国特許第２，９５２，５２９号には、硫
黄またはスルフィドフィラーを含有する研削ホイールと
ほぼ同等のステンレススチール研削特性（ｃｕｔ　ｐｅ
ｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を有する、硫黄を含有しない塩化
アンモニウムおよびクライオライト（ｃｒｙｏｌｉｔｅ
）含有熱硬化性樹脂接合研削ホイールが記載されている
。クライオライト、塩化アンモニウム、およびチルド鉄
粒子（ｇｒｉｔ）を含有させることにより耐熱性を高め
た硫黄を含有しない熱硬化性樹脂接合研削ホイールは米
国特許第２，９４９，３５１号に開示されている。

【００１０】研削補助剤として塩化鉄酸アンモニウム（
ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｃｈｌｏｒｏｆｅｒｒａｔｅ）、ま
たは塩化フッ化亜鉄酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ
　ｃｈｌｏｒｏｆｌｕｏｒｏｆｅｒｒｉｔｅ）を含有す
る研削ホイールは米国特許第４，２６３，０１６号およ
び同第４，３７０，１４８号にそれぞれ記載されている
。

【００１１】米国特許第４，５００，３２５号には、以
下の式に示す化合物を含有する研削ディスクが開示され
ている。

【００１２】ＡｘＭｅｙＩＩＭｅｚＩＩＩＨａｌＥ・ｎ
ＢｆＣｇＨａｌｅ・ｍＨ２Ｏ・ｏＮＨ３ここで、Ａはア
ルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンであり；　
ｘは０〜１０の間の数であり；　ＭｅＩＩは２価の金属
イオン（すなわち、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ、またはＮｉ）であり；　ｙは０〜２の間の数
であり；　ＭｅＩＩＩは三価の金属イオン（すなわち、
Ａｌ、Ｂ、Ｔｉ、）であり；　ｚは０〜２の間の数であ
り；　Ｈａｌはハロゲンであり；　Ｅは１〜１０の間の
数であり；　ｎは０〜１０の間の数であり；　Ｂはアル
カリ金属イオンまたはアンモニウムであり；　ｆは０〜
１の間の数であり；　Ｃは２価元素（すなわち、Ｃａ、
Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、またはＭｎ）であり；　ｇは０〜１
の間の数であり；　ｅは１〜２の間の数であり；　ｍは
０〜１０の間の数であり；　そして、ｏは０〜１０の間
の数である。

【００１３】米国特許第４，８７７，４２０号には、フ
ィラーとしてハロゲン含有化合物を含有し、アンモニウ
ムハロゲンベース化合物を含有する研削ホイールまたは
切削ホイール（ｃｕｔｔｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ）のような
研削体（ａｂｒａｓｉｖｅ　ｂｏｄｉｅ）が記載されて
いる。

【００１４】米国特許第２，２４３，０４９号には、無
機強酸の無水物、または無機強酸とアンモニウムとの酸
塩を含有する研削ホイールが記載されている。

【００１５】米国特許第４，３８１，１８８号には、研
削粒子、接着剤および接着ペレット（ここで、このペレ
ットは、フェノール樹脂を含む接着剤をさらに含有する
）、微粉砕フィラー、および塩化アンモニウムを含有す
る研削用ディスクが開示されている。

【００１６】被覆研削材料、および立体低密度被覆研削
材料は、研削ホイールまたは研削ホイールのような接合
研削材料とは全く異なる。たとえば、研削ホイールでは
、ホイール中に接着保持される研削粒子の（立体）構造
が比較的深くまたは厚く形成される。対照的に、被覆研
削材料は、典型的には、支持部材、研削粒子、および、
研削用粒子を支持部材に接合させる１層以上の接合系層
を有する。被覆研削材料は、例えば、スーパーサイズ層
のような付加的な非接合層をさらに有し得る。さらに、
被覆研削材料は、一般に、研削ホイールに比べて、研削
用粒子に対する接合系の割合が著しく高い。

【００１７】立体低密度研削材料は立体低密度ウェブ部
材、研削用粒子、および研削用粒子をウェブ部材に接合
させる接合系を有する。被覆研削材料と同様に、立体低
密度研削材料は、一般に、研削ホイールに比べて、研削
用粒子に対する接合系の割合が著しく高い。さらに、研
削ホイールのボイド体積が通常は８５％を実質的に下回
るのに対して、立体低密度研削材料のボイド体積は、典
型的には、約８５〜９５％の範囲である。

【００１８】譲受人は、水酸化アルカリ金属触媒フェノ
ール樹脂およびフッ化ホウ素酸アンモニウムを含有する
研削用製品が１９７０年代に販売されたことを認めてい
る。 このフッ化ホウ素酸アンモニウムは、ある種の被覆研削
用製品のサイズ層またはスーパーサイズ層中に存在する
フッ化ホウ素酸カリウム研削補助剤中にしばしば混入し
た。フッ化ホウ素酸アンモニウムが混入したフッ化ホウ
素酸カリウムを含有する水酸化アルカリ金属触媒フェノ
ール樹脂においては、樹脂の色に対する望ましくない影
響が認められた。さらに、フッ化ホウ素酸アンモニウム
または他のアンモニウムベース塩による硬化レゾールの
色彩安定化効果は認められない。

【００１９】これら従来技術には、色彩安定化水酸化ア
ルカリ金属触媒フェノール樹脂を含有する被覆研削材料
、または立体低密度研削材料を提供する方法が開示され
ておらず、また教示されていない。

【００２０】

【発明の要旨】本発明は色彩安定化水酸化アルカリ金属
触媒フェノール樹脂を提供する。他の局面においては、
本発明は、色彩安定化水酸化アルカリ金属触媒フェノー
ル樹脂を含有する接合系を有する新規な研削材料を提供
する。ここで用いられる「色彩安定化」という用語は、
通常の加熱または経時においても実質的に暗色化が防止
されるフェノール樹脂の特性を指して言う。「水酸化ア
ルカリ金属」という用語は、ナトリウム、カリウムおよ
びリチウムのようなアルカリ金属の水酸化物を指して言
う。「フェノール樹脂」という用語は、フェノール、レ
ゾルシノール、アルキル置換フェノール（たとえば、ク
レゾール、キシレノール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール）
、およびｐ−フェニルフェノールなどのようなフェノー
ル類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびフ
ルフルアルデヒドなどのようなアルデヒド類とのすべて
の樹脂性反応生成物を指して言う。「色彩安定化水酸化
アルカリ金属触媒フェノール樹脂」という用語は色彩安
定化された硬化後の水酸化アルカリ金属フェノール樹脂
を指して言う。

【００２１】簡単に言えば、本発明の色彩安定化水酸化
アルカリ金属触媒フェノール樹脂は、樹脂中にアンモニ
ウムベース塩を存在させることにより達成される。「ア
ンモニウムベース塩」という用語は、最大１５０℃の温
度で硬化される水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂
に添加することによりこのような樹脂の色彩が安定化さ
れる多種のアンモニウム化合物のすべてを指して言う。 好ましくは、このアンモニウムベース塩は、塩化アンモ
ニウム、フッ化水素アンモニウム、第２クエン酸アンモ
ニウム（ｄｉｂａｓｉｃ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｃｉｔｒ
ａｔｅ）、第３（ｔｒｉｂａｓｉｃ　ａｍｍｏｎｉｕｍ
　ｃｉｔｒａｔｅ）クエン酸アンモニウム、四フッ化ア
ルミニウムアンモニウム、硫酸二水素アンモニウム、硫
酸水素二アンモニウム、または以下の式に示すフッ化ア
ルミニウムアンモニウム塩； （ＮＨ４ＭＭ’）ＡｌＦ６ ここで、ＭおよびＭ’は、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、
およびＫ＋からなる群から選択される同一または異なる
カチオンである。

【００２２】本発明においては、アンモニウムベース塩
は、通常の加熱または経時においてアルカリ金属触媒フ
ェノール樹脂の暗色化を実質的に防止するために充分な
量で含有される。好ましくは、アンモニウムベース塩は
、全水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂の４０重量
％までの量で含有される。さらに好ましくは、アンモニ
ウムベース塩は１０重量％までの量で含有される。さら
に好ましくは、含有される塩の量は、アンモニウムベー
ス塩のアンモニウムカチオンと樹脂の触媒のヒドロキシ
アニオンとの比が約０．５：１〜約１０：１の範囲とな
るような量である。さらに好ましくは、この比が約０．
５：１〜約２：１の範囲となるような量である。

【００２３】本発明の色彩安定化フェノール樹脂はこの
ような樹脂が使用されるすべての用途に有用であり、さ
らに詳しくは、樹脂の色彩安定性が望まれる用途に有用
である。本発明は、例えば、被覆研削用製品および立体
低密度研削用製品（「不織研削用製品」としても知られ
る）のような色彩安定化水酸化アルカリ金属触媒樹脂か
らなる研削用製品、並びに、それらの構成材料（例えば
、凝集物（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｓ））を提供する。

【００２４】特定には、本発明は、 （ａ）必要に応じて含浸剤が含浸されており、必要に応
じて裏面サイズ層を有する、表面と裏面とを有する支持
部材； （ｂ）研削用粒子； （ｃ）該研削用粒子を該支持部材に接合させる接合系第
１層； （ｄ）該第１層上に必要に応じて積層される少くとも１
層のサイズ層；および （ｅ）該サイズ層上に必要に応じて積層される少くとも
１層のスーパーサイズ層； を有する被覆研削材料であって、該含浸剤、裏面サイズ
層、および、他の層のうちの少くとも１層が以下の（ａ
）および（ｂ）を含有する、被覆研削材料：（ａ）水酸
化アルカリ金属触媒フェノール樹脂；　および（ｂ）硬
化後の該樹脂に色彩安定性を付与するために充分な量の
、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）からなる
群から選択される少くとも１種のアンモニウムベース塩
：（ｉ）該樹脂の全固形分含有量を基準にして１０重量
％を下回る量の、 ＮＨ４ＡｌＦ４ の構造を有するアンモニウムベース塩；（ｉｉ）該樹脂
の全固形分含有量を基準にして１０重量％を下回る量の
、以下の式に示すアンモニウムベース塩：（ＮＨ４ＭＭ
’）ＡｌＦ６ ここで、ＭおよびＭ’は、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、
およびＫ＋からなる群から選択される同一もしくは異な
るカチオンである； （ｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および四フッ化ボロンア
ンモニウム以外のアンモニウムベース塩。

【００２５】本発明は、 （ａ）立体の低密度ウェブ構造部材； （ｂ）研削用粒子；　および （ｃ）該研削用粒子を該ウェブ構造部材に接合させる接
合系；を有する立体低密度研削材料であって、該接合系
が以下の（ａ）および（ｂ）を含有する、立体低密度研
削材料：（ａ）水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂
；　および（ｂ）硬化後の該樹脂に色彩安定性を付与す
るために充分な量の、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、および
（ｉｉｉ）からなる群から選択される少くとも１種のア
ンモニウムベース塩：（ｉ）該樹脂の全固形分含有量を
基準にして１０重量％を下回る量の、 ＮＨ４ＡｌＦ４ の構造を有するアンモニウムベース塩；（ｉｉ）該樹脂
の全固形分含有量を基準にして１０重量％を下回る量の
、以下の式に示すアンモニウムベース塩：（ＮＨ４ＭＭ
’）ＡｌＦ６ ここで、ＭおよびＭ’は、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、
およびＫ＋からなる群から選択される同一もしくは異な
るカチオンである； （ｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および四フッ化ボロンア
ンモニウム以外のアンモニウムベース塩。本発明に有用
なフッ化アルミニウムアンモニウムベース塩は本出願と
同日に出願された譲受人の同時継続出願である米国特許
出願第４７９，１１６号に開示されている。

【００２７】

【発明の構成】本発明を実施する際に有用な水酸化アル
カリ金属触媒フェノール樹脂は、市場で入手可能なよく
知られた樹脂であり、例えば、商品名でいえば、アエロ
フェン（ＡＥＲＯＦＥＮＥ）ＴＭ７２１−５５（アシュ
ランド化学社（Ａｓｈｌａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃ
ｏ．）製）、プライオフェン（ＰＬＹＯＰＨＥＮ）ＴＭ
ＣＲ３５９７（オキシデンタル化学社（Ｏｃｃｉｄｅｎ
ｔａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ．）製）、プライ
オフェンＴＭＣＲ３５７５、およびベークライト（ＢＡ
ＫＥＬＩＴＥ）ＴＭＳＷ３８２（ユニオンカーバイド社
（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ）製）が挙げられる。

【００２８】本発明の典型的なフェノール樹脂は、フェ
ノールとホルムアルデヒドとを、フェノールとホルムア
ルデヒドとのモル比を約１：１〜約１：３で、そしてフ
ェノールと水酸化アルカリ金属とのモル比を約１：１〜
約１００：１で、水酸化アルカリ金属触媒反応させるこ
とにより得られる（クノップおよびシャイブの文献第６
４〜６５頁を参照のこと）。

【００２９】このような塩基触媒フェノール樹脂の色彩
は一種以上のアンモニウムベース塩を添加することによ
り安定化される。好ましいアンモニウムベース塩には、
塩化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、第２クエ
ン酸アンモニウム、第３クエン酸アンモニウム、四フッ
化アルミニウムアンモニウム、燐酸二水素アンモニウム
、燐酸水素二アンモニウム、および以下の式に示すフッ
化アルミニウムアンモニウムベース塩が包含される：（
ＮＨ４ＭＭ’）ＡｌＦ６ここで、ＭおよびＭ’は上で定
義のものである。好ましくは、フッ化アルミニウムアン
モニウムベース塩は（ＮＨ４）３ＡｌＦ６である。しか
しながら、炭酸アンモニウムは色彩安定化水酸化アルカ
リ金属触媒フェノール樹脂を提供しない。このことは、
アルカリ金属塩（すなわち、炭酸アルカリ金属）が形成
されないか、または分解するためにフェノール基の酸化
が抑制されないと考えられる。どちらの場合でも、炭酸
塩は二酸化炭素として蒸発すると考えられる。

【００３０】これらのアンモニウムベース塩のほとんど
は市場で入手できる。たとえば、（ＮＨ４）３ＡｌＦ６
、および四フッ化ホウ素アンモニウムは、ペンウォルト
化学社（Ｐｅｎｎｗａｌｔ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒ
ｐ．）から入手可能である。

【００３１】たとえば、四フッ化アルミニウムアンモニ
ウム、Ｋ２（ＮＨ４）ＡｌＦ６、およびＬｉ（ＮＨ４）
２ＡｌＦ６のようなフッ化アルミニウムアンモニウムベ
ース塩は当業者により調製され得る。例えば、四フッ化
アンモニウムは、六フッ化アルミニウムアンモニウム、
合成ベーム石（ｂｏｅｈｍｉｔｅ）、および水を約１０
０℃で環流し、約２５℃に冷却して反応生成物を水でフ
ィルター洗浄し、残渣を乾燥することにより調製される
。Ｋ２（ＮＨ４）ＡｌＦ６は、六フッ化アルミニウムア
ンモニウム、水酸化カリウム、および水を約８０℃で加
熱し、次いで約２５℃に冷却して反応生成物を水でフィ
ルター洗浄し、そして残渣を乾燥することにより調製さ
れる。Ｌｉ（ＮＨ４）２ＡｌＦ６は、水酸化カリウムの
代わりに水酸化リチウムを用いて、８０℃ではなく９０
℃に加熱すること以外はＫ２（ＮＨ４）ＡｌＦ６と同様
にして調製される。

【００３２】本発明の樹脂系（ｒｅｓｉｎ　ｓｙｓｔｅ
ｍ）は、従来の水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂
と同様にして硬化させうる。理論にしばられるわけでは
ないが、硬化の間に（または時が経つにつれて）、水酸
化アルカリ金属触媒フェノール樹脂中のアンモニウムベ
ース塩の存在により樹脂中の水酸化アルカリ金属が水酸
化アンモニウムとアルカリ金属塩とに転換され、そのこ
とにより樹脂のフェノール基の酸化が抑制されるために
濃赤色のフェノキノンの生成が阻害されると考えられる
。

【００３３】本発明の樹脂は、塩基触媒フェノール樹脂
に有用であると当業者に知られる従来の添加剤を通常の
量で含有しうる。たとえば、製造元、製品の種類を特定
するため、または他の理由から着色剤がこの樹脂中に含
有されうる。このような着色剤には、たとえば、染料お
よび顔料が包含される。本発明により、通常の加熱また
は経時により暗色化することなく着色剤の作用を実質的
に阻害しないアルカリ金属触媒フェノール樹脂系が提供
される。

【００３４】研削材料に有用な他の添加剤には、たとえ
ば、カップリング剤、湿潤剤、界面活性剤、可塑剤、研
削補助剤として知られる活性フィラーを含む無機フィラ
ーなど、およびこれらの組み合わせが包含される。

【００３５】添加剤はこの液体樹脂系の粘度に影響しう
る。粘度を調整するために使用しうる通常の技術には、
たとえば、溶媒（たとえば、エチレングリコールモノエ
チルエステル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、水など）の添加がある。

【００３６】上述のように、本発明は、色彩安定化水酸
化アルカリ金属触媒フェノール樹脂を含有させることに
より改良された研削用製品を提供する。この改良された
研削用製品には、被覆研削用製品、および立体低密度研
削用製品、および、そのような製品の構成部材（たとえ
ば、凝集物）が包含される。

【００３７】被覆研削用製品は、表面および裏面を有す
る支持部材、研削用粒子、上記研削用粒子を支持部材に
接合させる接合系の第１層（たとえば、層またはスラリ
ー層を形成する）、必要に応じて、第１層上に積層され
る少くとも１層のサイズ層、および、必要に応じて、サ
イズ層上に積層される少くとも１層のスーパーサイズ層
を有することにより特徴づけられる。必要に応じて、支
持部材は含浸剤が含浸されているか、または（支持部材
の裏面上に）裏面サイズ層を有する。少くとも１層のサ
イズ層またはスーパーサイズ層中に追加の研削用粒子を
埋め込むこともできる。

【００３８】本発明の被覆研削材料の含浸剤、裏面サイ
ズ層および他の層の内の少くとも１つは、色彩安定化水
酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂を含有する。その
他の層、含浸剤、および裏面サイズ層は、本発明の色彩
安定化剤を含有しない水酸化アルカリ金属触媒フェノー
ル樹脂、ニカワ、酸触媒フェノール樹脂、尿素−ホルム
アルデヒド樹脂、アミノプラスト樹脂（譲受人の同時継
続特許出願である米国特許出願第２７６，１４０号（１
９８８年１１月２３日出願）で、ラーソン（Ｌａｒｓｏ
ｎ）らにより説明されている）、メラミン−ホルムアル
デヒド樹脂などのような従来の化合物が含有されうる。 これらの接合系にはまた、当該技術分野で知られている
添加剤が含有される。

【００３９】被覆研削用製品の残りの成分は従来のもの
であり、当該技術分野で典型的に用いられるものから選
択される。支持部材は、たとえば、紙、布、バルカンフ
ァイバー、フィルムまたは他のこの用途用に知られてい
る全ての裏打ち材料から形成される。

【００４０】研削用粒子は、研削用製品を形成するため
に用いられる従来のすべてのグレード（寸法）または材
料（組成）のものが用いられる。このような研削用粒子
には、たとえば、フリント（ｆｌｉｎｔ）、ガーネット
（ｇａｒｎｅｔ）、溶融酸化アルミニウム、共融アルミ
ナ−ジルコニア、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、
窒化シリコン被覆シリコンカーバイド、窒化ホウ素立方
体、焼成α−アルミナベースセラミック、およびこれら
の組み合わせが包含される。

【００４１】焼成α−アルミナベースセラミック研削用
粒子は、たとえば、ライトハイザー（Ｌｅｉｔｈｅｉｓ
ｅｒ）らの米国特許第４，３１４，８２７号、およびモ
ンロー（Ｍｏｎｒｏｅ）らの米国特許第４，７７０，６
７１号および同第４，８８１，９５１号に記載されてい
る。また、α−アルミナベースセラミック研削用粒子は
、シュワベル（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）の米国特許第４，７
４４，８０２号に開示されているように、酸化鉄または
α−アルミナ粒子のような核形成材料で（改質剤を用い
てまたは用いないで）シードされうる。ここで用いられ
る「α−アルミナベースセラミック研削用粒子」という
用語は、非改質、改質、シード非改質、およびシード改
質セラミック粒子を包含することが意図される。

【００４２】バッキング（ｂａｃｋｉｎｇ）上の研削用
粒子の量（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は従来通りである。研
削用粒子、凝集物、その他は所定の被覆研削用物品の要
求される特性に依存して、配向させて、または配向させ
ることなくバッキング上に塗布されうる。

【００４３】本発明の樹脂系を被覆研削用製品の織物バ
ッキング材料の処理剤として用いることは本発明の視野
に包含される。

【００４４】本発明の被覆研削用製品はまた、当該技術
分野で知られるような改質剤を含有しうる。たとえば、
感圧性接着剤のような裏面塗料がバッキングの非研削側
に塗布され得、研削負荷（ａｂｒａｓｉｖｅ　ｌｏａｄ
ｉｎｇ）を防止するためのステアリン酸鉛のような種々
のスーパーサイズ層が研削表面に塗布され得る。

【００４５】立体低密度研削製品は、立体低密度ウェブ
構造部材、研削用粒子、および研削用粒子をウェブ構造
部材に接合させる色相安定化水酸化アルカリ金属触媒フ
ェノール樹脂を有することにより特徴づけられる。この
ような製品は、典型的に、約８５〜９５％の範囲のボイ
ド体積を有し、たとえば、フーバー（Ｈｏｏｖｅｒ）ら
の米国特許第２，９５８，５９３号に記載のような当該
技術分野で知られる方法により調製される。立体低密度
研削用製品に有用な研削用粒子には、被覆研削用製品を
調製する際に有用であるもの、および炭酸カルシウム、
シリカ、および軽石もまた包含される。

【００４６】通常は、マットの形態で形成される立体低
密度研削材料を、たとえば、フラップホイール、スパイ
ラルホイールおよびパッドの形態を含む他の有用な形態
に変更することも本発明の視野に含まれる。

【００４７】

【実施例】本発明の目的および利点を以下の実施例によ
りさらに説明するが、この実施例に引用される特定の材
料およびそれらの量、ならびに、他の条件および詳細は
この発明を限定するものと見なされるべきではない。こ
れらの実施例で用いられるすべての部および％は特に断
らない限り重量基準である。これらの実施例の組成物を
表Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩにまとめる。ここで示される
色は、水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂中にアン
モニウムベース塩を混合することにより観察された傾向
を示す。

【００４８】

【実施例１〜４】六フッ化アルミニウムアンモニウムと
プライオフェンＣＲ３５９７フェノール樹脂１５ｇを５
０ｍｍのビーカー中で木製の棒で手混合した。この樹脂
／六フッ化アルミニウムアンモニウム約１ｇを、ガラス
スライド上に２〜６ｃｍ２の面積に塗布し、約１２０℃
のオーブン中で約５時間硬化させた。六フッ化アルミニ
ウムアンモニウムを含有させないこと以外は実施例１〜
４と同様にして対照試料を調製した。

【００４９】硬化後の樹脂の色は、樹脂に添加された六
フッ化アルミニウムアンモニウムの量が増加するにつれ
て、赤紫色（対照）〜黄色（実施例３および４）に変化
している。

【表１】

【００５０】

【実施例５〜８】六フッ化アルミニウムアンモニウムの
代わりに表ＩＩに挙げるアンモニウムベース塩を用いる
こと以外は実施例３と同様にして、樹脂組成物を調製し
た。これらの試料を以下に示す条件で硬化させた。

【表２】

【００５１】ＮＨ４Ｃｌ（実施例５）、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ
４（実施例６）、および（ＮＨ４）２ＨＰＯ４（実施例
７）を用いた場合は、硬化後に実質的に暗色化しない樹
脂が得られた。

【００５２】しかしながら、（ＮＨ４）２ＣＯ３を樹脂
に添加した場合は、硬化後の樹脂の暗色化が防止されな
かった。 このことは、この塩が樹脂を硬化させるために加熱する
際に分解して揮発するために、樹脂の色彩が安定化され
ないと考えられる。

【表３】

【００５３】

【実施例９および１０】第２クエン酸アンモニウム、お
よびフッ化水素アンモニウムを表ＩＩＩに挙げる量で樹
脂に添加し、以下に示す加熱条件で硬化させること以外
は実施例１と同様にして、実施例９および１０の樹脂試
料を調製した。

【表４】

【００５４】第２クエン酸アンモニウム（実施例９）お
よびフッ化水素アンモニウム（実施例１０）を添加した
各樹脂は硬化後に実質的に暗色化しなかった。

【表５】

【００５５】

【実施例１１】樹脂／塩混合物に緑色染料を添加するこ
と以外は対照−Ｂと同様にして実施例１１の樹脂試料を
調製した。この六フッ化アルミニウムアンモニウムを含
む着色樹脂は淡緑色の硬化樹脂を提供した。しかしなが
ら対照試料は硬化後、濃暗緑色に変色した。

【００５６】

【実施例１２】樹脂／塩混合物に緑色顔料を添加するこ
と以外は対照−Ｂと同様にして、実施例１２の樹脂試料
を調製した。六フッ化アルミニウムアンモニウムを含有
する実施例１２の着色樹脂は淡緑色の硬化樹脂を提供し
た。しかしながら対照試料は硬化後黒色に変色した。

【表６】

【００５７】本発明の視野から逸脱することなく種々の
変更および改変が可能であることは当業者には明らかで
ある。さらに、本発明が上述の例示的な実施態様に限定
されるものではないことは理解されるべきである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）必要に応じて含浸剤が含浸され
   ており、必要に応じて裏面サイズ層を有する、表面と裏
   面とを有する支持部材； （ｂ）研削用粒子； （ｃ）該研削用粒子を該支持部材に接合させる接合系第
   １層； （ｄ）該第１層上に必要に応じて積層される少くとも１
   層のサイズ層；および （ｅ）該サイズ層上に必要に応じて積層される少くとも
   １層のスーパーサイズ層；を有する被覆研削材料であっ
   て、該含浸剤、裏面サイズ層、および、他の層のうちの
   少くとも１層が以下の（ａ）および（ｂ）を含有する、
   被覆研削材料： （ａ）水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂；　およ
   び（ｂ）硬化後の該樹脂に色彩安定性を付与するために
   充分な量の、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ
   ）からなる群から選択される少くとも１種のアンモニウ
   ムベース塩：（ｉ）該樹脂の全固形分含有量を基準にし
   て１０重量％を下回る量の、ＮＨ４ＡｌＦ４ の構造を有するアンモニウムベース塩；（ｉｉ）該樹脂
   の全固形分含有量を基準にして１０重量％を下回る量の
   、以下の式に示すアンモニウムベース塩：（ＮＨ４ＭＭ
   ’）ＡｌＦ６ ここで、ＭおよびＭ’は、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、
   およびＫ＋からなる群から選択される同一もしくは異な
   るカチオンである； （ｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および四フッ化ボロンア
   ンモニウム以外のアンモニウムベース塩。
2. 【請求項２】　　前記アンモニウムベース塩中のアンモ
   ニウムカチオンと、前記水酸化アルカリ金属触媒フェノ
   ール樹脂中のヒドロキシアニオンとの、モル比が約０．
   ５：１〜約１０：１の範囲である、請求項１記載の被覆
   研削材料。
3. 【請求項３】　　前記水酸化アルカリ金属触媒フェノー
   ル樹脂が着色剤をさらに含有する、請求項１記載の被覆
   研削材料。
4. 【請求項４】　　（ａ）立体の低密度ウェブ構造部材；
   （ｂ）研削用粒子；　および （ｃ）該研削用粒子を該ウェブ構造部材に接合させる接
   合系；を有する立体低密度研削材料であって、該接合系
   が以下の（ａ）および（ｂ）を含有する、立体低密度研
   削材料：（ａ）水酸化アルカリ金属触媒フェノール樹脂
   ；　および（ｂ）硬化後の該樹脂に色彩安定性を付与す
   るために充分な量の、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、および
   （ｉｉｉ）からなる群から選択される少くとも１種のア
   ンモニウムベース塩：（ｉ）該樹脂の全固形分含有量を
   基準にして１０重量％を下回る量の、 ＮＨ４ＡｌＦ４ の構造を有するアンモニウムベース塩；（ｉｉ）該樹脂
   の全固形分含有量を基準にして１０重量％を下回る量の
   、以下の式に示すアンモニウムベース塩：（ＮＨ４ＭＭ
   ’）ＡｌＦ６ ここで、ＭおよびＭ’は、ＮＨ４＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、
   およびＫ＋からなる群から選択される同一もしくは異な
   るカチオンである； （ｉｉｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、および四フッ化ボロンア
   ンモニウム以外のアンモニウムベース塩。