專利名稱：具有助黏附層的磨料物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有助黏附層的磨料物品。
背景技術(shù)：
磨料物品(如涂覆的磨料和粘結(jié)的磨料)被用在不同的產(chǎn)業(yè)中以通過如精研、研磨或拋光來加工エ件。利用磨料物品的機(jī)加工跨越了從光學(xué)エ業(yè)、汽車補(bǔ)漆工業(yè)到金屬制造エ業(yè)的一個(gè)廣闊的產(chǎn)業(yè)范圍。在這些實(shí)例的每ー個(gè)中，制造設(shè)施使用磨料來去除成塊的材料或影響產(chǎn)品的表面特性。 表面特性包括光澤、質(zhì)地以及均勻度。例如，金屬部件的制造商們使用磨料物品來對(duì)表面進(jìn)行精細(xì)拋光，并且時(shí)常希望有一個(gè)均勻的光滑表面。類似地，光學(xué)制造商們希望生產(chǎn)無缺陷的表面以防止光的衍射和散射的磨料物品。因此，磨料物品的磨料表面通常影響表面品質(zhì)。典型地，磨料物品的磨料表面被涂覆在磨料物品的背襯上。磨料層典型地是作為ー個(gè)制作涂層來進(jìn)行涂覆，該制作涂層包括一種粘合劑和嵌在該粘合劑之中的磨料顆粒?？上У氖?，磨料層在背襯上不良的黏附性能夠?qū)е履チ衔锲返耐嘶⑶矣绊懶阅堋Ｒ虼?，使磨料物品的使用壽命受損。這樣，典型地是對(duì)背襯涂底料以增加磨料層對(duì)背襯的黏附性。盡管磨料物品的背襯上的底料增強(qiáng)了黏附性，但是脆性的制作涂層能夠分層或剝落掉，從而導(dǎo)致磨料物品的退化。這樣，一種改進(jìn)的磨料產(chǎn)品以及ー種形成改進(jìn)的磨料產(chǎn)品的方法將是令人希望的。

發(fā)明內(nèi)容
在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，一種磨料物品包括具有ー個(gè)主表面的一個(gè)背襯、覆蓋在該背襯的主表面上的一個(gè)助黏附層以及直接與該助黏附層相接觸的ー個(gè)制作層(makelayer)。該助黏附層具有至少約10微米的厚度并且由ー種極性熱塑材料、一種可交聯(lián)聚合物、或它們的共混物形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種磨料物品包括具有ー個(gè)主表面的一個(gè)背襯、覆蓋在該背襯的主表面上的一個(gè)助黏附層以及直接與該助黏附層相接觸的ー個(gè)制作層。該助黏附層具有至少約10微米的厚度并且由一種共聚物形成，該共聚物包括至少ー種こ烯單體以及丙烯酸、こ基丙烯酸或甲基丙烯酸的至少ー種単體。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，一種磨料物品包括具有ー個(gè)主表面的一個(gè)背襯、覆蓋在該背襯的主表面上的一個(gè)助黏附層以及直接與該助黏附層相接觸的ー個(gè)制作層。該助黏附層具有至少約10微米的厚度并且是由一種馬來酸酐改性的聚烯烴形成的。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，ー種形成磨料物品的方法包括在一個(gè)背襯的主表面上涂覆一個(gè)助黏附層并且在該助黏附層上直接涂覆ー個(gè)粘合劑配制物。該助黏附層具有至少約10微米的厚度并且是由ー種極性熱塑材料、一種可交聯(lián)聚合物、或它們的共混物形成的。


通過參見附圖可以更好的理解本披露，并且使其眾多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言變得清楚。圖I包括一個(gè)示例性涂覆的磨料物品的圖示；并且圖2和圖3包括由DMA測(cè)量的剪切儲(chǔ)能模量對(duì)比溫度的曲線圖示。
具體實(shí)施例方式在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，一種磨料物品包括具有ー個(gè)主表面的ー個(gè)背襯以及配置在該主表面上的一個(gè)助黏附層。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該助黏附層可以被配置在該背襯的主表面上并且直接與其相接觸而沒有任何插入層或結(jié)系層。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，該背襯可以進(jìn)行表面處理、化學(xué)處理、涂底料、或它們的任何組合。該磨料物品進(jìn)ー步包括一個(gè)磨料層，該磨料層被直接配置在該助黏附層的主表面上并且直接與其接觸。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該磨料層可以直接與該助黏附層的主表面相接觸，而在該助黏附層的主表面與該磨料層之間沒有任何插入層或結(jié)系層。該助黏附層提供令人希望的磨料層對(duì)背襯的黏附性并且提供ー種具有令人希望的表面光潔度的磨料物品。在圖I中展示了一個(gè)涂覆的磨料物品100的一個(gè)示例性實(shí)施方案。該涂覆的磨料包括一個(gè)背襯102以及配置在背襯102的ー個(gè)主表面106上的助黏附層104。另外，配置在助黏附層104上的是ー個(gè)磨料層108,該磨料層與磨料顆粒110相接觸。磨料層108 (如ー個(gè)制作涂層)被配置在助黏附層104的主表面112上。另外，涂覆的磨料100可以包括一個(gè)膠料涂層114或ー個(gè)超級(jí)膠料涂層(未示出)。此外，該涂覆的磨料可以包括配置在背襯102的ー個(gè)第二主表面118上的ー個(gè)背膠料層116。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，涂覆的磨料物品100可以包括配置在助黏附層104與背襯102之間的ー個(gè)底料層120。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，助黏附層104是由ー種極性熱塑材料形成的。在ー個(gè)實(shí)例中，極性熱塑材料包括一個(gè)極性官能基團(tuán)，該極性官能基團(tuán)與背襯材料或處理過的背襯材料是相容的。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該極性熱塑材料是完全聚合的并且在涂覆之后不進(jìn)一歩固化。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該極性熱塑材料是ー種共聚物，該共聚物包括至少ー種こ烯單體以及丙烯酸、こ基丙烯酸、或甲基丙烯酸的至少ー種単體。一個(gè)示例性的共聚物可以包括こ烯丙烯酸、こ烯こ基丙烯酸、こ烯甲基丙烯酸、或它們的任何組合。另外，該共聚物可以用ー個(gè)官能基團(tuán)來改性，如一種離聚物、ー種環(huán)氧組分、一種馬來酸酐組分、或它們的任何組合。在又一個(gè)實(shí)施方案中，該極性熱塑材料包括一種熱塑環(huán)氧組分。該極性熱塑材料還可以包括改性的聚烯烴，如用一種酸酐組分改性的聚烯烴類。示例性的酸酐改性的聚烯烴類包括馬來酸酐改性的聚丙烯、馬來酸酐改性的聚こ烯、以及馬來酸酐こ烯共聚物類。在一個(gè)實(shí)施方案中，助黏附層104的極性熱塑材料是助黏附層104的總重量的至少約50重量％，如助黏附層104的總重量的至少約60重量％、至少約70重量％、至少約75重量％或至少約80重量％。助黏附層104還可以包括可任選的組分，如填充劑和著色劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、助黏附劑、或它們的任何組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該助黏附層是由任何適合的可交聯(lián)聚合物體系形成的。例如，該可交聯(lián)聚合物體系包括こ烯基硅烷共聚物類，如こ烯こ烯基硅烷共聚物。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，該可交聯(lián)聚合物體系包括帶有ー種適合的光敏引發(fā)劑的こ烯丙烯ニ烴單體(EPDM)0在一個(gè)實(shí)施方案中，該可交聯(lián)聚合物體系是不固化的，即在涂覆之后不進(jìn)一歩固化。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，該可交聯(lián)聚合物體系是通過任何適當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行固化的，如紫外(UV)固化、熱固化、縮聚固化、等等。該可交聯(lián)聚合物體系可以包括可任選的組分，如引發(fā)劑類、填充劑類和著色劑類、穩(wěn)定劑類、阻燃劑類、助黏附劑類、或它們的任何組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該助黏附層是由多種聚合物的一種共混物形成的。例如，該助黏附層是ー種極性熱塑材料的共混物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該助黏附層是こ烯甲基丙烯酸的共聚物以及こ烯、丙烯酸酯和馬來酸酐的三聚物的共混物。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，該助黏附層是ー種極性熱塑材料和一種可交聯(lián)聚合物的共混物。例如，該助黏附層是こ烯甲基丙 烯酸的共聚物和こ烯こ烯基硅烷共聚物的共混物。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，該助黏附層是こ烯甲基丙烯酸的共聚物和こ烯丙烯ニ烴單體的共混物。聚合物的共混物典型地包括該助黏附層的總重量的至少約20重量％的極性熱塑材料，如該助黏附層的總重量的至少約30重量％、至少約40重量％、至少約50重量％或至少約70重量％。該共混物可以包括可任選的組分，如填充劑類和著色劑類、穩(wěn)定劑類、阻燃劑類、助黏附劑類、或它們的任何組合。典型地，助黏附層104具有至少約10微米的厚度，如至少約25微米。例如，助黏附層104的厚度可以是在約25微米至約150微米的一個(gè)范圍內(nèi)，如約25微米至約100微米或約25微米至約50微米。在一個(gè)實(shí)施方案中，助黏附層104的厚度與背襯的厚度的厚度比可以是不大于約1:30，如約1:12。在一個(gè)實(shí)施方案中，助黏附層104的厚度與背襯的厚度的厚度比可以是不大于約1:5，如不大于約1:4，或甚至不大于約1:3。該磨料物品的背襯102可以是撓性的或剛性的并且可以是由不同的材料制成的。一個(gè)示例性的撓性背襯包括一個(gè)聚合的膜(例如，一個(gè)涂底料的膜)，如聚烯烴膜(例如，包括雙軸取向聚丙烯的聚丙烯)、聚酯膜(例如，聚對(duì)苯ニ甲酸こニ酷)、聚酰胺膜、或纖維素酯膜；金屬箔；網(wǎng)孔材料；泡沫(例如，天然海綿材料或聚氨酯泡沫)；布(例如，由包括聚酯、尼龍、絲、棉、滌棉、或人造纖維的纖維或紗制成的布)；紙；固化紙；固化橡膠；固化纖維；無紡材料；它們的任何組合；或它們的任何經(jīng)處理的形式。布背襯可以是編織的或縫紉在一起的。在具體實(shí)例中，該背襯是選自下組，其構(gòu)成為紙、聚合物膜、布、棉、滌棉、人造纖維、聚酷、聚-尼龍、固化橡膠、固化纖維、金屬箔或它們的任何組合。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該背襯包括一個(gè)熱塑膜，如一個(gè)聚對(duì)苯ニ甲酸こニ酯(PET)膜。具體地講，該背襯可以是ー個(gè)單層聚合物膜，如一個(gè)單層PET膜。一個(gè)示例性的剛性背襯包括ー種金屬板、一種陶瓷板，或類似物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該背襯可以進(jìn)行處理以改進(jìn)助黏附層104與背襯102之間的黏附性，如由底料層120所表示的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該處理可以包括表面處理、化學(xué)處理、使用底料、或它們的任何組合。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該處理可以包括電暈處理、UV處理、電子束處理、火焰處理、劃痕、或它們的任何組合。一種示例性的底料可以包括ー種化學(xué)的底料，這種底料増加背襯102與助黏附層104之間的黏附性。一種示例性的化學(xué)底料是ー種聚こ烯亞胺底料。典型地，ー個(gè)化學(xué)底料具有不大于約5微米的厚度，如不大于約3微米，如不大于約2. 5微米。典型地，背襯102具有至少約50微米的厚度，如大于約75微米。例如，背襯102可以具有大于約75微米并且不大于約200微米的厚度，或大于約75微米并且不大于約150微米。磨料層108可以被形成為ー個(gè)或多個(gè)涂層?？傮w上講，磨料層108是由ー種粘合齊U (也被稱為ー個(gè)制作涂層(層108))和磨料顆粒110形成，這些磨料顆粒覆蓋在助黏附層104的ー個(gè)主表面112上。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，將這些磨料顆粒110與粘合劑配制物摻合以形成磨料漿料。可替代地，在將粘合劑配制物涂覆在助黏附層104的主表面112上之后將這些磨料顆粒110涂敷在該粘合劑配制物之上。具體的涂覆的磨料包括工程或結(jié)構(gòu)磨料，這些磨料總體上包括磨料結(jié)構(gòu)的圖案?？扇芜x地，可以將ー種官能性的粉末涂敷在磨料層108上以防止磨料層108粘在圖案工具上。可替代地，在沒有這種官能性粉末的磨料層108中可以形成多種圖案。該粘合劑可以由一種單ー的聚合物或多種聚合物的一種共混物形成。該粘合劑可以被用來形成ー個(gè)制作涂層、ー個(gè)膠料涂層、ー個(gè)超級(jí)膠料涂層、或它們的任何組合。此外，該粘合劑配制物可以被涂覆在該背襯下面并且被固化以形成一個(gè)固化的背涂層。例如，該粘合劑可以由環(huán)氧、丙烯酸聚合物、或它們的一個(gè)組合物形成。此外，該粘合劑可以包括填充劑，如納米尺寸的填充劑或納米尺寸的填充劑和微米尺寸的填充劑的ー種組合。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該粘合劑包括一種膠質(zhì)粘合劑，其中被固化以形成粘合劑的配制物是ー種包括顆粒填充劑的膠質(zhì)懸浮液。可替代地或此外，該粘合劑可以是ー種納米復(fù)合材料粘合劑或包括亞微米顆粒填充劑的涂覆材料。該粘合劑總體上包括一種聚合物基質(zhì)，該聚合物基質(zhì)將這些磨料顆粒結(jié)合在助黏附層104中。典型地，該粘合劑由固化的粘合劑配制物形成。對(duì)于該聚合物組分的制備，該粘合劑配制物可以包括一種或多種反應(yīng)組分或多種聚合物組分。ー種聚合物組分可以包括一種單體的分子、一種低聚物分子、一種聚合物分子、或它們的ー個(gè)組合。該粘合劑配制物可以進(jìn)一歩包括多個(gè)組分，如分散的填充物、溶劑類、增塑劑類、鏈轉(zhuǎn)移劑類、催化劑類、穩(wěn)定劑類、分散劑類、固化劑類、反應(yīng)介質(zhì)類或用于影響分散體的流動(dòng)性的試劑類。這些聚合物組分可以形成熱塑性材料或熱固性材料。作為舉例，這些聚合物組分可以包括用于形成聚氨酯、聚脲、聚合環(huán)氧、聚酯、聚酰亞胺、聚硅氧烷類(硅氧烷類)、聚合醇酸樹脂、丁苯橡膠、丙烯腈丁ニ烯橡膠、聚丁ニ烯的單體和樹脂，或總的來說用于生產(chǎn)熱固聚合物的反應(yīng)性樹脂。另ー個(gè)實(shí)例包括一種 丙烯酸酯或ー種甲基丙烯酸聚合物組分。這些前體聚合物組分典型地是可聚合的有機(jī)材料。ー個(gè)前體聚合物組分的實(shí)例包括一個(gè)反應(yīng)性組分，用于形成一種氨基聚合物或一種氨基塑料聚合物，如烷基化的脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物、以及烷基化的苯并胍胺甲醛聚合物；包括丙烯酸酯的丙烯酸酯聚合物和甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸烷基酷、丙烯酸化的環(huán)氧、丙烯酸化的氨基甲酸酷、丙烯酸化的聚酯、丙烯酸化的聚醚、こ烯醚、丙烯酸化的油、或丙烯酸化的硅氧烷；醇酸樹脂聚合物，如氨基甲酸酯醇酸樹脂聚合物；聚酯聚合物；反應(yīng)性氨基甲酸酯聚合物；酚聚合物，如可溶酚醛樹脂和線性酚醛聚合物；酚的/乳膠液聚合物；環(huán)氧聚合物，如雙酚環(huán)氧聚合物；異氰酸酷；異氰尿酸酷；包括烷基烷氧基硅烷聚合物的聚硅氧烷聚合物；反應(yīng)性こ烯基聚合物；或它們的任何組合。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該粘合劑配制物包括固化時(shí)可以交聯(lián)的至少兩類聚合物的単體。例如，該粘合劑配制物可以包括固化時(shí)形成一種環(huán)氧/丙烯酸酯聚合物的環(huán)氧組分和丙烯酸酯聚合物。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，聚合物反應(yīng)組分包括陰離子和陽(yáng)離子可聚合組分。例如，該粘合劑配制物可以包括至少ー種陽(yáng)離子可聚合組分，例如，至少ー種環(huán)醚組分、環(huán)內(nèi)酯組分、環(huán)こ縮醛組分、環(huán)硫醚組分、螺原酸酯組分、環(huán)氧官能組分或環(huán)氧丙烷官能組分。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該粘合劑配制物包括環(huán)氧官能組分或環(huán)氧丙烷官能組分的至少ー個(gè)組分。該粘合劑配制物可以包括相對(duì)于該粘合劑配制物的總重量的至少約10.0wt%的陽(yáng)離子可聚合組分，例如，至少約20. 0wt%,典型地，至少約40. 0wt%,或至少約50. 0wt%的陽(yáng)離子可聚合組分?？傮w上講，該粘合劑配制物包括相對(duì)于該粘合劑配制物的總重量的不大于約95. 0wt%的陽(yáng)離子可聚合組分,例如，不大于約90. 0wt%,不大于約80. 0wt%,或不大于約70. 0wt%的陽(yáng)離子可聚合組分?？偟膩碚f，除非另有明確的說明，這些組分的量值被表示為該組分相對(duì)于該粘合劑配制物的總重量的重量％。 在一種或多種陽(yáng)離子可聚合組分之外或?qū)ζ淙《?，該粘合劑配制物可以包括ー種或多種自由基可聚合組分，例如，具有一個(gè)或多個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的ー種或多種自由基可聚合組分，如(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酷)官能組分。在ー個(gè)實(shí)施方案中，該自由基可聚合組分是ー種單官能烯鍵式不飽和的組分或ー種多官能烯鍵式不飽和的組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑配制物包括ー種或多種組分，這些組分具有至少3個(gè)(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)，例如，3至6個(gè)(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)，或5至6個(gè)(甲基)丙烯酸酷基團(tuán)。在多個(gè)具體實(shí)施方案中，該涂覆配制物包括相對(duì)于該涂覆配制物的總重量的至少約3. 0wt%的ー種或多種自由基可聚合組分，例如，至少約5. 0wt%或至少約9. 0wt%的ー種或多種自由基可聚合組分?？傮w上講，該涂覆配制物包括不大于約50. 0wt%的ー種自由基可聚合組分,例如，不大于約35. 0wt%,不大于約25. 0wt%,不大于約20. 0wt%,或甚至不大于約15. 0wt%的自由基可聚合組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑配制物可以包括具有一個(gè)聚醚主鏈的ー種組分。具有一個(gè)聚醚主鏈的化合物的一個(gè)實(shí)例包括聚四亞甲基ニ醇(polytetramethylenediol),聚四亞甲基ニ醇的縮水甘油醚、聚四亞甲基ニ醇的丙烯酸酯、包含一個(gè)或多個(gè)聚碳酸酯基團(tuán)的聚四亞甲基ニ醇、或它們的任何組合。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該粘合劑配制物包括在5. 0wt%與20. 0wt%之間的具有一個(gè)聚醚主鏈的ー種組分。該粘合劑配制物還可以包括ー種固化劑，如ー種催化劑或ー種引發(fā)劑。例如，該固化劑可以包括一種陽(yáng)離子催化劑，如一種陽(yáng)離子引發(fā)劑。在一個(gè)實(shí)例中，一種陽(yáng)離子引發(fā)劑可以催化陽(yáng)離子可聚合組分之間的多種反應(yīng)。在另ー個(gè)實(shí)例中，該固化劑可以包括ー種自由基引發(fā)劑，該自由基引發(fā)劑可以活化多種自由基可聚合組分的自由基聚合。該引發(fā)劑可以通過熱能或光化學(xué)輻射而被活化。例如，該引發(fā)劑可以包括一種陽(yáng)離子光敏引發(fā)劑，當(dāng)暴露于光化學(xué)輻射時(shí)，該陽(yáng)離子光敏引發(fā)劑催化陽(yáng)離子聚合反應(yīng)。陽(yáng)離子光敏引發(fā)劑的實(shí)例包括，例如，具有弱親核性的陰離子的鎗鹽和有機(jī)金屬鹽。在另ー個(gè)實(shí)例中，該引發(fā)劑可以包括ー種自由基光敏引發(fā)劑，當(dāng)暴露于光化學(xué)輻射時(shí)該，自由基光敏引發(fā)劑引發(fā)自由基聚合反應(yīng)。光化學(xué)輻射包括粒子或非粒子輻射并且g在包括電子束輻射和電磁輻射。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，電磁輻射包括具有在約IOOnm至約700nm范圍內(nèi)的至少ー個(gè)波長(zhǎng)的輻射，并且，具體地講，波長(zhǎng)是在電磁波譜的紫外線范圍內(nèi)。在多個(gè)具體實(shí)例中，該粘合劑配制物可以包括相對(duì)于該粘合劑配制物的總重量小于約20. 0wt% (如，約O. lwt%至約20. 0wt%)的ー種或多種引發(fā)劑,例如,基于該粘合劑配制物的總重量的約I. 0wt%至約15. 0wt%的一種或多種引發(fā)劑，或約I. 0wt%至約10. 0wt%的ー種或多種引發(fā)劑，或約O. lwt%至2. 0wt%的ー種或多種引發(fā)劑?？扇芜x地，可以使用有機(jī)金屬鹽催化劑并且伴隨有ー種促進(jìn)劑，如一種叔醇的草酸酷。如果存在的話，令人希望的是該促進(jìn)劑包括該總粘合劑配制物的按重量計(jì)從約O. 1%至約4. 0%?？扇芜x地，ー種熱固定劑可以被包括在該粘合劑配制物中。這種熱固定劑在這些組分發(fā)生混合的溫度下總體上是熱穩(wěn)定的。ー種熱固定劑可以按任何有效的量存在于一種粘合劑配制物中。基于該粘合劑配制物的重量，此類量值典型地是在約O. 01wt%至約5. 0wt%的范圍內(nèi)，令人希望的是在按重量計(jì)從約O. 025wt%至約2. 0wt%的范圍內(nèi)，但也可以使用超出這些范圍的量值。 在另ー個(gè)實(shí)例中，該粘合劑配制物可以包括附加的組分，如一種羥基官能或ー種氨基官能組分或添加剤?？傮w上講，具體的羥基官能組分是沒有可固化基團(tuán)的(例如，丙烯酸酷_、環(huán)氧_、或環(huán)氧丙烷的基團(tuán))并且不是選自由多種光敏引發(fā)劑構(gòu)成的組。ー種羥基官能組分在進(jìn)ー步定制(tailoring)該涂覆配制物固化時(shí)的機(jī)械性能中可以是有幫助的。一種羥基官能組分包括一種單醇(包括一個(gè)羥基基團(tuán)的ー種羥基官能組分)或ー種多元醇(包括不止ー個(gè)羥基基團(tuán)的ー種羥基官能組分)。一種示例性的羥基官能組分包括聚醚或聚酷。為了影響該粘合劑配制物的粘度的目的，具體的是粘度降低或液化，ー種多元醇、聚醚或飽和的聚酯或它們的混合物可以在適當(dāng)時(shí)與ー種另外的適合的助劑混合，具體是ー種溶劑、ー種增塑劑、一種稀釋劑或類似物。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些組合物可以構(gòu)成相對(duì)于該粘合劑配制物的總重量的不大于約15. 0wt%,如，不大于約10. 0wt%,不大于約6. 0wt%,不大于約4. 0wt%,不大約2. 0wt%,或約O. 0wt%的輕基官能組分。在一個(gè)實(shí)例中，該粘合劑配制物沒有實(shí)質(zhì)性量值的羥基官能組分。沒有實(shí)質(zhì)性量值的羥基官能組分可以減少該粘合劑配制物或由其獲得的物品的吸濕性。該粘合劑配制物還可以包括ー種分散劑，用干與一種微粒填充劑的表面相互作用并且對(duì)其改性。例如，ー種分散劑可以包括有機(jī)硅氧烷、功能化的有機(jī)硅氧烷、烷基-取代吡咯烷酮、聚氧化烯醚、こ撐氧環(huán)氧丙烷共聚物、或它們的任何組合。對(duì)于不同的微粒填充齊U，并且具體是對(duì)于娃石填充劑，一種適合的表面改性劑包括娃氧燒。分散劑的量的范圍可以是從O. 0 セ％至5. 0wt%。更典型地，分散劑的量是在O. lwt%與2. 0wt%之間。典型地這些硅烷使用的濃度是從40. Omo 1%至200. Omo 1%,并且具體地是相對(duì)于ー種納米尺寸的微粒填充劑的表面上的分子數(shù)量的表面活性位點(diǎn)的60. 0mol%至150. 0mol%o總體上講，該粘合劑配制物包括基于該粘合劑配制物的總重量不大于約5. 0wt%的分散劑，如約0. lwt%至約5. 0wt%的分散劑。該粘合劑配制物可以進(jìn)一歩包括懸浮在ー個(gè)外相中的ー個(gè)分散相。該外相典型地包括這些聚合物組分。該分散相總體上包括微粒填充劑。該微粒填充劑可以由無機(jī)顆粒形成。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該涂覆配制物可以包括至少兩種微粒填充劑。這些微粒填充劑可以具有相同的材料或具有不同的材料。另外，這些微粒填充劑可以具有相同的尺寸或具有不同的尺寸。在ー個(gè)具體實(shí)施方案中，該微粒填充劑具有小于約1500nm的平均粒徑，如小于約IOOOnm,如小于約500nm,或約Inm至約500nm。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該微粒填充劑具有約3nm至約200nm的平均粒徑，如約3nm至約IOOnm,約3nm至約50nm,約8nm至約30nm,或約IOnm至約25nm。在多個(gè)具體實(shí)施方案中，該平均粒徑是不大于約500nm,如不大于約200nm,小于約IOOnm,或不大于約50nm。除了以上的組分以外，其他組分也可以被加入到該粘合劑配制物中，包括，例如，抗靜電劑類，如石墨、炭黒、以及類似物；助懸劑類，如氣相白炭黑；抗荷載劑類，如硬脂酸鋅；潤(rùn)滑劑，如蠟；濕潤(rùn)劑；染料；填充劑；粘度改性劑；分散劑；消泡劑；或它們的任何組
ロ ο為了形成ー個(gè)磨料層，磨料顆?？梢员话ㄔ谠撜澈蟿┲谢虺练e在該粘合劑之上。這些磨料顆?？梢杂梢韵氯魏我环N磨料顆粒或磨料顆粒的組合物形成，這些磨料顆粒包括硅石、氧化鋁(熔融的或燒結(jié)的)、氧化鋯、氧化鋯/氧化鋁的氧化物、碳化硅、石榴石、金剛石、立方氮化硼、氮化硅、ニ氧化鈰、ニ氧化鈦、ニ硼化鈦、碳化硼、氧化錫、碳化鎢、碳化鈦、氧化鐵、氧化鉻、燧石、金剛砂、或它們的任何組合。例如，這些磨料顆?？梢赃x自下組，其構(gòu)成為硅石、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石榴石、金剛石、共熔的氧化鋁氧化錯(cuò)、ニ氧化鋪、ニ硼化鈦、碳化硼、燧石、金剛砂、氮氧化招(alumina nitride)、或它們的一種共混物。在ー個(gè)另外實(shí)例中，磨料顆?？梢杂蓤F(tuán)聚的顆粒形成。已經(jīng)通過使用主要由α-氧化鋁構(gòu)成的密集的磨料顆粒產(chǎn)生了具體的實(shí)施方案。磨料顆粒還可以具有ー種特定的形狀。這種形狀的一個(gè)實(shí)例包括桿形、三角形、棱錐形、圓錐形、實(shí)心球、空心球或類似形狀?？商娲兀チ项w?？梢允遣灰?guī)則形狀的。這些磨料顆?？傮w上具有不大于2000微米的平均粒徑，如不大于約1500微米。在另ー個(gè)實(shí)例中，磨料粒徑不大于約750微米，如不大于約350微米。例如，磨料粒徑可以是至少O. I微米，如從約O. I微米至約1500微米，并且更典型地是從約O. I微米至約200微米，或從約I微米至約100微米。這些磨料顆粒的粒徑典型地被規(guī)定為該磨料顆粒的最長(zhǎng)尺寸?？傮w上講，存在粒徑的ー種分布范圍。在某些情況下，粒徑分布受到嚴(yán)格控制。在包括這些磨料顆粒和該粘合劑配制物的一種共混的磨料衆(zhòng)料中，這些磨料顆粒提供該磨料漿料的重量的從約10. 0%至約90. 0%，如從約30. 0%至約80. 0%。該磨料漿料進(jìn)一步可以包括ー種研磨助劑以增加研磨效率和切削率。ー種有用的研磨助劑可以是基于無機(jī)的，如一種鹵鹽，例如，鈉冰晶石、和四氟硼酸鉀；或基于有機(jī)的，如ー種氯化的蠟，例如，聚氯こ烯。研磨助劑的ー個(gè)具體實(shí)施方案包括冰晶石和四氟硼酸鉀，具有的粒徑范圍是從I微米至80微米，并且最典型地是從5微米至30微米。研磨助劑的重量百分比總體上是不大于約50. 0wt%,如從約O. 0wt%至50. 0wt%,并且最典型地是該全部衆(zhòng)料(包括磨料顆粒)的從約10. 0wt%至30. 0wt%。為了形成一個(gè)磨料物品，如在圖I中所展示的示例性的磨料物品，助黏附層104被涂覆在一個(gè)背襯102上。涂覆可以包括擠壓涂覆、乳液涂覆或溶液涂覆。在一個(gè)示例性方法中，助黏附層104被擠壓涂覆在背襯102上。在涂覆助黏附層104之前，可以對(duì)背襯102進(jìn)行處理以增加該助黏附層與該背襯之間的黏附性。該粘合劑配制物可以被直接配置在該助黏附層上作為ー個(gè)制作涂層。在用于形成制作涂層108的一個(gè)示例性方法中，該粘合劑配制物被涂覆在助黏附層104上，磨料顆粒被施加在制作涂層108之上，并且制作涂層108是至少部分地固化的。在用該粘合劑配制物涂覆該助黏附層后，在該粘合劑配制物部分固化之后，在該粘合劑配制物形成圖案之后，或在該粘合劑配制物完全固化之后提供磨料顆粒。例如，這些磨料顆?？梢酝ㄟ^一種技術(shù)(如，靜電噴涂、滴覆法或機(jī)械噴射)進(jìn)行涂敷。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該粘合劑配制物與這些磨料顆粒共混以形成磨料衆(zhòng)料，該磨料衆(zhòng)料被涂覆在助黏附層104上，并且至少部分地固化并且可任選地帶有圖案。一旦該粘合劑配制物被固化，就形成了一個(gè)磨料物品?？商娲?，一個(gè)膠料涂層可以被施用在該磨料層之上。在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)膠料涂層可以被施用在該粘合劑配制物和磨料顆粒之上。例如，可以在該粘合劑配制物部分固化之前，在該粘合劑配制物部分固化之后，在該粘合劑配制物形成圖案之后，或在該粘合劑配制物進(jìn)ー步固化之后施用該膠料涂層。例如，可以通過輥式涂覆或噴霧涂覆來施用該膠料涂層。根據(jù)該膠料涂層的組成和涂敷的時(shí)間，該膠料涂層可以與該粘合劑配制物共同固化或単獨(dú)固化。包括研磨助劑的 一個(gè)超級(jí)膠料涂層可以被施用在該膠料涂層之上并且與該粘合劑配制物一起固化、與該膠料涂層一起固化、或者分別固化。另外，一種背膠料配制物可以被配置在背襯102的與助黏附層104相反的表面上。當(dāng)固化吋，該背膠料和粘合劑配制物可以被完全固化或可以被至少部分地固化并在晚些時(shí)
候完全固化。在一個(gè)實(shí)例中，該粘合劑配制物可以被形成圖案并且固化。在ー個(gè)具體實(shí)例中，該粘合劑配制物可以在形成圖案之前被部分地固化以便在形成圖案之前増加這些配制物的粘度。可替代地，該粘合劑配制物在固化之前可以具有ー個(gè)粘度，該粘度允許在如分布的這些配制物中形成圖案?？梢酝ㄟ^輪轉(zhuǎn)影印、沖壓、壓制或印花輥來提供圖案。在一個(gè)實(shí)例中，該粘合劑配制物可以通過一個(gè)能量源被固化。能量源的選擇部分地取決于這些配制物的化學(xué)性質(zhì)。這些能量源可以是熱能或光化學(xué)輻射能(如電子束、紫外光或可見光)的源。所使用的能量的量值取決于在這些前體聚合物組分中的反應(yīng)基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)，并且取決于該涂覆配制物的厚度和密度。固化參數(shù)，如照射時(shí)間，總體上是取決于配制物的并且可以通過燈的功率和帶速來進(jìn)行調(diào)整。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該磨料物品有利地提供一個(gè)改進(jìn)的表面光潔度參數(shù)。如由根據(jù)以下實(shí)例4的方法的內(nèi)部曲軸研磨試驗(yàn)所確定，該表面光潔度參數(shù)被定義為表面光潔度(Ra或Rz)。例如，該磨料物品在一個(gè)鋼質(zhì)エ件上的表面光潔度參數(shù)(Ra)可以是小于約O. 200微米，如小于約O. 180微米。該磨料物品在鋼質(zhì)エ件上的表面光潔度參數(shù)(Rz)可以是小于約2. 000微米，如小于約I. 700微米。當(dāng)在一個(gè)球墨鑄鐵エ件上測(cè)試該磨料物品時(shí)，表面光潔度參數(shù)(Ra)可以是小于約O. 120微米，如小于約O. 110微米。該磨料物品在球墨鑄鐵エ件上的表面光潔度參數(shù)(Rz)可以是小于約I. 000微米，如小于約O. 880微米。實(shí)例I為了進(jìn)行性能研究制備了兩個(gè)助黏附層。確切地說，將25微米厚的兩個(gè)極性熱塑材料擠壓在ー個(gè)75微米的聚對(duì)苯ニ甲酸こニ酯(PET)背襯上。該極性熱塑材料的技術(shù)數(shù)據(jù)展示在表I中。還使用了厚度約50微米至60微米的Q151對(duì)比樣品對(duì)照膜(具有熔融的硅石填充劑(Minsil 20)的涂覆有水基UV固化聚氨酯(Neorad 3709)的ー個(gè)PET膜)。表I.助黏附層的極性熱塑的特性
極性熱塑功能性
Eastman SP2207 こ稀甲基丙稀酸20%甲基丙稀酸
Dow Amplify 101 こ基丙烯酸22%こ基丙烯酸評(píng)估了助黏附層的冷卻劑流 體耐受性。在室溫下將這些樣品直接暴露在三種冷卻劑流體中20分鐘來進(jìn)行測(cè)試礦質(zhì)密封油、Syntilo 9930/去離子水混合物(20/80比)，Syntilo 9930。Syntilo是從Castrol可獲得的一種冷卻劑。冷卻劑流體的量是約5ml至約IOml并且該助黏附層的表面用開信刀反復(fù)擦拭以試圖將該涂層分層。這些助黏附層不受這些冷卻劑流體的影響。這兩個(gè)樣品被這些冷卻劑完全濕潤(rùn)但是沒有溶脹、變形或從該P(yáng)ET膜上分離。實(shí)例2為了進(jìn)行性能研究制備了五個(gè)物品。確切地說，將25微米厚的在實(shí)例I中描述的兩種極性熱塑材料擠壓在ー個(gè)75微米的聚對(duì)苯ニ甲酸こニ酯(PET)背襯上。在表2中可見這些涂覆的物品的組成。這些背涂層具有50微米的厚度。還使用了 Q154對(duì)比樣品對(duì)照膜(具有熔融的硅石填充劑(Minsil 20)的涂覆有水基UV固化聚氨酯(Neorad 3709)的一個(gè) 5MIL PET 膜)。表2.物品的構(gòu)成
I1背涂層TrnmM
I物品I 標(biāo)準(zhǔn)的具有熔融破石填充則(Minsil DOW Amplify IOI20 )的水基UV固化聚氨 (NeoradI3709)
仁物品 2 低密度聚乙# ( LDPE ) Dow 722Eastman SP2207
〔物品 3 LDPE Dow 722/Kraton FG 1901 共混物 Eastman SP2207
I物品 4 乙縛丙烯ニ烴單體(EPDM ) Dow Nordel Eastman SP2207
__4820P__所有膜被電暈處理至約48-55達(dá)因/cm2并且在擠壓涂覆有助黏附層之前用
O.61b/ream (3000ft2/ream)的聚こ烯亞胺底料MICA AX131進(jìn)行涂覆。對(duì)于物品1、2和3評(píng)估助黏附層的冷卻劑流體耐受性。四英寸長(zhǎng)的每個(gè)樣品被暴露于Castrol Honilo 480C和Castrol Honilo 980中達(dá)24小時(shí)的一段時(shí)間。該樣品的底部一英寸被保留浸入在該液體中，而允許頂部三英寸“滴干”。滴干的區(qū)域不能實(shí)現(xiàn)完全干燥。在3. 25小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)和144小時(shí)之后檢查樣品。在24小時(shí)和144小時(shí)之后，通過測(cè)量厚度將每個(gè)樣品的干的末端與每個(gè)樣品的濕的末端相對(duì)比。結(jié)果在表3和表4中可見。表3.浸入Honilo 480C中之后物品的厚度
權(quán)利要求
1.一種磨料物品,包括 具有一個(gè)主表面的一個(gè)背襯； 覆蓋該背襯的主表面的一個(gè)助黏附層，該助黏附層具有至少10微米的厚度并且是由一種可交聯(lián)聚合物形成的；以及 直接與該助黏附層相接觸的一個(gè)制作層； 其中；該可交聯(lián)聚合物是三元乙丙橡膠或乙烯乙烯基硅烷共聚物。
2.如權(quán)利要求I所述的磨料物品，其中該助黏附層直接與該背襯的主表面相接觸。
3.如權(quán)利要求I所述的磨料物品，其中該制作層是與磨料顆粒相接觸。
全文摘要
一種磨料物品包括具有一個(gè)主表面的一個(gè)背襯、覆蓋該背襯的主表面的一個(gè)助黏附層、以及直接與該助黏附層相接觸的一個(gè)制作層。該助黏附層具有至少約10微米的厚度并且是由一種極性熱塑材料、一種可交聯(lián)聚合物、或它們的共混物形成的。
文檔編號(hào)C08J5/14GK102863635SQ20121038279
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者A·C·加埃塔, P·S·戈德史密斯, K·卡塔米 申請(qǐng)人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國(guó)圣戈班磨料磨具公司