提供磨料產(chǎn)品表面的方法及其磨料產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及磨料產(chǎn)品、磨料產(chǎn)品的用途W(wǎng)及獲得磨料產(chǎn)品的方法的領(lǐng)域。
[000引發(fā)明背景 磨料產(chǎn)品用于處理物體表面。該物體表面可W包含多種材料，如木材、金屬或聚合物。 該處理通常包括從該物體表面上去除材料W獲得所需物體表面性質(zhì)如光滑度或粗糖度或 特殊結(jié)構(gòu)。不同的材料或應(yīng)用可能對磨料產(chǎn)品設(shè)定不同的要求W適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用。
[000引發(fā)明概述 根據(jù)目的，磨料產(chǎn)品可W包含不同的性質(zhì)。待研磨的物體表面和材料可能對該磨料產(chǎn) 品設(shè)定要求。通常，合意的是磨料產(chǎn)品具有貼合性和柔性W便適應(yīng)于物體表面，獲得光滑和 均勻的研磨結(jié)果。同時，該磨料產(chǎn)品應(yīng)有效和持久。此外，磨料產(chǎn)品的特定用途可能設(shè)定應(yīng) 當(dāng)確定的特殊要求。
[0004] 本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的方法W獲得具有改進的性質(zhì)的磨料產(chǎn)品。本 發(fā)明的進一步的目的是提供一種具有運樣的改進的性質(zhì)的磨料產(chǎn)品。該改進性質(zhì)可用于各 種應(yīng)用W獲得更好的磨料品質(zhì)。該改進性質(zhì)可W進一步延長該產(chǎn)品的壽命周期。
[0005] 可W在磨料產(chǎn)品表面上提供由背襯層支撐的多個磨料區(qū)，使得各磨料區(qū)被相互連 接的通道部分圍繞。該通道部分可W經(jīng)布置W具有尺寸和圖案，使得該磨料產(chǎn)品包含改善 的柔性，并且磨蝕材料可W有效地從磨料產(chǎn)品表面輸送離開?？蒞提供具有提高的水平與 容積的通道部分W改善對磨料產(chǎn)品表面的沖洗和有效地將脫落材料輸送離開，運降低了堵 塞的風(fēng)險。可W進一步提供磨料產(chǎn)品，其同時包含柔性W貼合至目標(biāo)表面，并包含耐久性W 經(jīng)受在機械研磨和/和手工研磨中的使用。
[0006] 獲得此類磨料產(chǎn)品的方法可W包括提供背襯層和形成由該背襯層支撐的多個磨 料區(qū)，其中各磨料區(qū)可W被相互連接的具有橫向尺寸的通道部分圍繞，其中該通道部分包 含具有第一橫向尺寸的第一通道部分和具有大于該第一橫向尺寸的第二橫向尺寸的第二 通道部分。此外，獲得磨料產(chǎn)品的方法可W包括提供背襯層和在該背襯層上形成磨料區(qū)的 重復(fù)單元，其中彼此相對的重復(fù)單元邊界具有一致的曲度W形成互補的對，W便將該重復(fù) 單元W預(yù)排空方式組裝在一起。有利地，所提供的研磨產(chǎn)品可W包含能夠進行單向研磨的 表面。
[0007] 該磨料產(chǎn)品的柔性可W通過提供包含表面高度偏差如凹陷區(qū)域和升高區(qū)域的背 襯層來進一步改善，其可用于在背襯層上粘接包含磨料區(qū)的磨料層?；蛘撸蒞在基本平坦 的背襯層上提供該磨料區(qū)，使得該表面偏差由包含被相互連接的通道部分圍繞的多個磨料 區(qū)的磨料層來形成。
[0008] 本發(fā)明的目的和實施方案進一步描述在本申請的獨立與從屬權(quán)利要求中。
[0009] 附圖概述 該附圖是示意性的并可能不按照透視法。
[0010] 該附圖意在用于說明目的。
[0011] 在該附圖和在說明書中，符號Sy、Sy和S,代表彼此垂直的直角坐標(biāo)方向。
[0012] 圖1代表磨料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡化實例。
[0013]圖2代表可W連接到磨料設(shè)備上的磨料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的簡化實例。
[0014] 圖3代表包含不同功能層的背襯層的簡化實例。
[0015] 圖4a和4b代表磨料層結(jié)構(gòu)的簡化實例。
[0016] 圖5代表包含凹陷區(qū)域的背襯層結(jié)構(gòu)的簡化實例。
[0017] 圖6代表包含凹陷區(qū)域的功能層結(jié)構(gòu)的簡化實例。
[0018] 圖7代表鄰接到包含凹陷區(qū)域的背襯層上的磨料層的簡化實例。
[0019]圖8代表磨料產(chǎn)品的橫截面C-C的簡化實例。
[0020] 圖9代表來自上文的磨料產(chǎn)品的簡化實例。
[0021] 圖10代表包含磨料區(qū)和通道部分的磨料產(chǎn)品表面的簡化實例。
[0022] 圖11代表包含曲度的通道部分的簡化實例。
[0023]圖12代表具有線性長度的第二通道部分的簡化實例。
[0024] 圖13代表相互連接的通道部分的網(wǎng)絡(luò)的簡化實例。
[00巧]圖14代表在磨料產(chǎn)品表面上的基元圖案的簡化實例。
[0026] 圖15代表開口的簡化實例。
[0027] 圖16a至16f呈現(xiàn)了改變幾何形狀W便在磨料產(chǎn)品表面上提供基元圖案的非限制 性實例。
[0028] 圖17a至17e呈現(xiàn)了在不改變幾何形狀的情況下在磨料產(chǎn)品表面上提供基元圖案 的非限制性實例。
[0029] 圖18a至18g呈現(xiàn)了改變幾何形狀W便在磨料產(chǎn)品表面上提供基元圖案的另一非 限制性實例。
[0030] 圖19a至19e呈現(xiàn)了包含棱角的基元圖案網(wǎng)絡(luò)的非限制性實例。
[0031] 圖20a至20f呈現(xiàn)了在磨料產(chǎn)品表面上提供包含基元組團和基元圖案的網(wǎng)絡(luò)的另 一非限制性實例。
[0032] 圖21a至21e呈現(xiàn)了在磨料表面上提供包含基元組團和基元圖案的網(wǎng)絡(luò)的進一步 的非限制性實例。
[0033] 圖22呈現(xiàn)了在磨料產(chǎn)品表面上提供包含基元組團和基元圖案的網(wǎng)絡(luò)的進一步的 非限制性實例。
[0034] 發(fā)明詳述 磨料產(chǎn)品可用于不同的應(yīng)用，例如汽車工業(yè)、船舶、建筑物和建筑工地W及復(fù)合材料行 業(yè)（compositesin化star)，僅舉幾例。磨料產(chǎn)品的應(yīng)用可W進一步包括各種材料，如木材、 金屬、復(fù)合材料、塑料、礦物或不同的涂層如油漆或清漆。去除具有不同性質(zhì)和行為的材料 還可能需要來自該磨料產(chǎn)品的不同性質(zhì)。常見的研磨方法可W包括例如研磨、拋光、磨光、 巧磨、切割、鉆孔、銳化、精研或砂磨。需要磨蝕的物體形狀可能改變。當(dāng)物體表面形狀并非 平面并包含高度偏差時，合意的是該磨料產(chǎn)品是柔性的。柔性磨料產(chǎn)品更好地貼合被研磨 的物體表面的形狀。剛性磨料產(chǎn)品通常的缺陷在于該磨料產(chǎn)品的一部分可能壓向比另一部 分更堅硬的物體表面，運會造成不均勻的品質(zhì)，換句話說，某些地方可能被磨損，而其它部 分磨損較少或根本未被磨損。有利地，該磨料產(chǎn)品的強度、剪切應(yīng)力、沖擊應(yīng)力和彈性模量 應(yīng)經(jīng)過設(shè)計W匹配應(yīng)用的需要。根據(jù)目的，磨料產(chǎn)品可W在例如潮濕或干燥條件下使用。
[0035] 在該說明書中，術(shù)語"通道"指的是置于磨料區(qū)側(cè)面的凹陷區(qū)域。通道包含寬度和 長度及高度。術(shù)語"通道部分"指的是兩個磨料區(qū)之間的通道的分支點或交叉點之間的最 短表面距離，稱為"通道部分長度"。通道部分沿著該通道部分長度具有基本恒定的寬度和 高度。
[0036] 圖1顯示了具有表面110的磨料產(chǎn)品100的簡化實例，該表面具有研磨性質(zhì)。該 磨料產(chǎn)品100包含具有第一側(cè)107和第二側(cè)108的背襯層101，W及鄰接于該背襯層101 - 側(cè)的磨料層111。該磨料層可W鄰接于該背襯層101的第一側(cè)107或第二側(cè)108,或鄰接于 兩側(cè)。該磨料產(chǎn)品100可W包含任選的支撐層121，該支撐層具有前側(cè)和背側(cè)。該支撐層 121的正面可W鄰接于該背襯層101的第二側(cè)108,例如通過層壓或粘合。
[0037] 圖2顯示了具有前側(cè)和背側(cè)的支撐層m的簡化實例。該支撐層m的前側(cè)可W 鄰接于該背襯層101的第二側(cè)108。該支撐層121可W包含附著改進層126和泡沫層123。 該附著改進層126可W是例如層壓到該背襯層上的聚合物膜，或改進機械附著的層，例如 粘貼體系（stick-onsystem)或抓持附著，如Velcro。該附著改進層126可W替代地或另 外地包含鄰接于該背襯層101的第二側(cè)108的壓敏粘合劑層。替代地或另外地，該附著改 進層126可W包含摩擦涂層。如果該第二側(cè)108不包含磨料層111的話，摩擦涂層可W用 于提高該磨料產(chǎn)品100的第二側(cè)108的表面摩擦。例如，該產(chǎn)品100可W包含施加到該背 襯層101的第二側(cè)108上的摩擦涂層。有利地，該摩擦涂層可W包含點狀形式的增磨材料。 例如，該增磨材料可W排列為點的二維陣列，不含增磨材料的區(qū)域包圍該點。在實驗中已經(jīng) 觀察到，W點的陣列形式施加(例如通過絲網(wǎng)印刷機、壓花漉、靜電涂布裝置或從計量帶上 滴落或通過振動裝置W點狀形式施加）的等量摩擦涂層可W在潮濕的磨料產(chǎn)品100中提供 增強的摩擦。當(dāng)泡沫層123直接靠向背襯層101時，附加的抓持層122可W附著到非面向 背襯層101的一側(cè)上。該背襯層101可W包含在方向S,上延伸穿過該背襯層101的開口 226。
[0038] 設(shè)備300可W包含該磨料產(chǎn)品100。該支撐層121可用于將該磨料產(chǎn)品100附著 到該設(shè)備300上，其可W是用于研磨的工具。該支撐層121可用于將設(shè)備300或用于研磨 的工具附著到該磨料產(chǎn)品100上。或者，該支撐層121可用于從設(shè)備300或用于研磨的工具 上移除該磨料產(chǎn)品100。運能夠容易地在包含用于連接磨料產(chǎn)品100的表面301的工具或 設(shè)備上將磨料產(chǎn)品100切換至另一磨料產(chǎn)品。該設(shè)備可W包含與磨料產(chǎn)品100兼容的用于 附著的裝置。兼容裝置可W是例如具有背側(cè)和前側(cè)的附著改進層301。該附著改進層301 可W包含機械附著系統(tǒng)302,如鉤子或絲絨巧日Velcro系統(tǒng))、乙締基層或壓敏粘合劑層。該 設(shè)備300可W包含例如用于線性機械研磨或旋轉(zhuǎn)機械研磨的裝置。該設(shè)備300可W包含用 于振動的裝置，如軸和包含該表面301的支撐墊。
[0039] 圖3顯示了背襯層101的結(jié)構(gòu)的簡化實例?？蒞制造背襯層101W提供功能性。功 能性可W通過制造包含一個或多個具有第一側(cè)和第二側(cè)的功能層102、103、104、104、105、 106、107、108 的背襯層 101 來引入。該第一功能層 102、103、104、104、105、106、107、108 的 第一側(cè)可W鄰接于不同于該第一功能層的第二功能層的第一或第二側(cè)。該功能層102、103、 104、104、105、106、107、108可W例如通過層壓或共擠出鄰接。例如，該磨料產(chǎn)品100可W 包含鄰接于第二功能層103或第Ξ功能層104的第一功能層102。因此，該背襯層101可 W包含超過一個相鄰層，如兩個、Ξ個、四個、五個、六個或屯個相鄰層。該功能層可類 似于背襯層101的方式形成。一部分功能層可W具有相同的化學(xué)組成?；蛘?，各功能層的 化學(xué)組成可能不同。此外，各功能層的厚度可W彼此相同或不同。該功能層102、103、104、 104、105、106、107、108可W包含具有不同功能的層，例如壓花層、防靜電層，如紫外線或自 由基（UV/EB)阻擋層、增粘層、防滑層、強化層或填料層。多個功能層可能是相同的，也就是 說，背襯層101可W包含兩個或更多個在化學(xué)組成和/或厚度方面彼此相同的功能層102、 103、104、104、105、106、107、108。一個功能層可W包含超過一種功能。下面給出可能是該 背襯層101的一部分的不同功能層102、103、104、104、105、106、107、108的實例。實施例1 至9可W單獨使用或可W組合。特別地，功能層102、103、104、104、105、106、107、108可W 與另一功能層 102、103、104、104、105、106、107、108 組合。
[0040]實施例 1.功能層 102、103、104、104、105、106、107、108 可W是泡沫層 123。泡沫層 123可W包含例如聚醋、聚丙締、聚苯乙締或聚乙締。該泡沫層123可W包含由氣態(tài)物質(zhì)或 膨脹添加劑提供的多孔結(jié)構(gòu)。例如，可W借助適當(dāng)?shù)臍怏w，如二氧化碳來形成該泡沫層123。 或者，在加熱時膨脹或釋放氣態(tài)化合物的添加劑可W用于形成該孔隙。
[0041] 實施例2.功能層102、103、104、104、105、106、107、108可W包含壓花促進層。壓花 促進層可W包含熱塑性塑料，例如聚乙締醇、聚氯乙締（PVC)、聚丙締（PP)或聚乙締（PE)。 壓花層可W例如用于提供具有表面高度偏差的上表面107。
[0042] 實施例3.功能層102、103、104、104、105、106、107、108可W包含防靜電層。該背 襯層101可W設(shè)計具有防靜電功能層102、103、104、104、105、106、107、108W提供良好的靜 電性能，由此避免可能破壞產(chǎn)品或點燃溶劑蒸氣的火花，或由此避免片材粘連，或由此避免 吸引灰塵?？捎糜谙㈧o電并由此最小化靜電充電的材料包括聚合物添加劑、鹽、導(dǎo)電聚合 物、纖維和粒子或填料、表面活性劑、電荷控制劑、碳納米管、炭黑或云母。
[0043] 實施例4.該背襯層101可W包含UV/EB阻擋功能層102、103、104、104、105、106、 107、108W保護該材料免受來自光、紫外光和/或自由基，如自由基化合物的降解作用。僅 試舉幾例，適于該UV/邸阻擋層的UV/邸穩(wěn)定劑化合物的實例包括二苯甲酬、苯并Ξ挫、水 楊酸醋、丙締臘、受阻胺巧日2,2,6,6-四甲基贓晚的不同衍生物)、或在其結(jié)構(gòu)中含有芳環(huán)的 其它聚合物、顏料如炭黑或氧化鐵。該UV/邸穩(wěn)定劑在低濃度下非常有效。
[0044]實施例 5.功能層 102、103、104、104、105、106、107、108 可W包含附著改進層 126 如增粘層；聚丙締對不同樹脂的粘合很差，因為其是非反應(yīng)性聚合物。為了改善該粘合，可 W通過不同的基底處理引入極性官能團。該表面處理包括電暈放電、等離子體蝕刻、火焰處 理、在擠出過程中在烙體中接枝到聚丙締骨架上的粘附層。該增粘層可W包含增粘化合物， 如W下的一種或組合：酸共聚物，鋼離聚物，鋒離聚物，或其它金屬離聚物如Surlyn離聚 物，低密度或高密度聚乙締、乙締-乙酸乙締醋（EVA共聚物)，乙締-丙締酸醋共聚物，包括 丙締酸下醋（EBA共聚物)、丙締酸甲醋（EMA共聚物)和丙締酸-2-乙基己醋（2HEA)，乙締乙 酸乙締醋Ξ聚物，其為無規(guī)的乙締、乙酸乙締醋、馬來酸酢Ξ聚物，乙締丙締酸醋Ξ聚物，包 括丙締酸醋類型(丙締酸甲醋、乙醋或下醋)和類似馬來酸酢（ΜΑΗ)的單體的不同組合，甲基 丙締酸縮水甘油醋（GMA)。換句話說，功能層（102、103、104、104、105、106、107、108)可W包 含增粘化合物，其選自高密度乙締共聚物、低密度乙締共聚物、乙締-丙締酸下醋（ΕΒΑ)共 聚物、乙締乙酸乙締醋（EVA)共聚物、乙締丙締酸甲醋（ΕΜΑ)共聚物、乙締丙締酸下醋（ΕΒΑ) 共聚物、丙締酸-2-乙基己醋（沈HA)共聚物、乙締丙締酸醋Ξ聚物(其中該丙締酸醋類型是 丙締酸甲醋、乙醋或下醋)、乙締乙酸乙締醋Ξ聚物(其中該丙締酸醋類型是丙締酸甲醋、乙 醋或下醋)。
[0045] 實施例6.功能層102、103、104、104、105、106、107、108可W包含防滑層：該背襯 材料可W設(shè)計具有防滑功能層102、103、104、104、105、106、107、108W提高摩擦系數(shù)。該功 能層可W由任何軟的粘性橡膠涂層或/和由任何分散在適當(dāng)粘合劑材料中的填料來形成 并在單獨過程中W均勻或結(jié)構(gòu)化涂層形式施加到該背襯材料上。所選擇的填料也可W在擠 出過程中在烙體中引入。氧化侶、鍛制娃酸鹽類型的粒子、碳酸巧和二氧化娃是可用于防滑 目的的材料的實例。
[0046] 實施例7.強化層(強化填料):該功能層可W有助于優(yōu)化產(chǎn)品100在專用應(yīng)用中的 機械性質(zhì)。不同類型的填料可用于運一目的，例如提高機械強度的材料。填料的實例包括玻 璃纖維、石墨纖維、芳絕纖維、碳纖維、納米纖維素、碳納米管、碳酸巧、滑石、高嶺±和云母。 不同的填料可W單獨或組合使用。該填料可用于改變該功能層102、103、104、104、105、106、 107、108或該背襯層101的機械性質(zhì)。但是，該填料可W進一步用于改變不同的性質(zhì)，如熱 膨脹、光學(xué)性質(zhì)、熱穩(wěn)定性、防滑性質(zhì)或電性質(zhì)如防靜電性質(zhì)。
[0047]實施例8.模切促進層：在該功能層中使用的材料的實例是聚碳酸醋、丙締酸、聚 氨醋和環(huán)氧樹脂。
[0048] 實施例9.層壓或"緊固"體系層：該層可W由含有與熱或其它化學(xué)品反應(yīng)獲得膠 狀性質(zhì)的基團的任何聚合物形成。特別地，在增粘層中提到的化合物可用于層壓W便將兩 個相鄰層粘接在一起。層壓可W作為有利的方法用于將功能層102、103、104、104、105、106、 107、108粘接在一起。
[0049] 圖4a和4b顯示了磨料層111的結(jié)構(gòu)的簡化實例。該磨料層111包含磨料材料W 研磨對象表面。該磨料層111可W包含被相互連接的通道部分22U222圍繞的磨料區(qū)118。 該磨料區(qū)包含該磨料材料。
[0050] 磨料產(chǎn)品100指的是可用于研磨的制品。該磨料產(chǎn)品100可W由磨料片形成。磨 料片可