CN102123830A - 磨料产品及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磨料，所述磨料的研磨部分与基底具有提高的粘合强度，并且可以耐受高负荷的剧烈研磨操作和长期的研磨操作。磨料产品包括基底和研磨部分，所述研磨部分具有多个从所述基底突出的成形结构，其特征在于所述研磨部分包括(1)由混合物的固化物构成的上层，所述混合物包含分散在树脂中的磨粒，以及(2)由粘合剂的固化物构成的下层，所述粘合剂包含辐射固化性单体和/或低聚物以及热固性树脂。

Description

磨料产品及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及磨料产品，特别是可耐受高负荷研磨工作的涂覆磨料，以及它的制备方法和使用方法。
背景技术
已经采用的方法是在磨料产品的研磨部分中形成多个凸状部分，而且形成的形状几乎是一致的。制成的研磨表面的微结构是规则的，以便可以防止局部形成较深的刮痕，并还可以防止出现负荷。
专利文献1公开了在用于研磨带的基底的一个表面上具有磨料层的研磨带，其中研磨带包括对应于界定线并由大量大致规则的六边形形成的蜂窝状部分以及与大致规则的六边形的中心相对应的凹进部分，其中六边形大致均匀地遍布在涂覆层的整个表面上成为磨料层。凹进部分用于在研磨时聚积研磨粉。
专利文献2公开了用具有较细粗糙度的研磨膜对不锈钢进行冷轧的轧辊研磨方法(因为其更接近使用具有不同粗糙度的研磨膜、包括多个步骤的研磨工艺中的最终研磨过程)，以缩短研磨时间。
专利文献3公开了具有基底和在基底上形成的磨料层的磨料，其中磨料层具有由具有预定形状的成形结构构成的三维结构，其中大多数成形结构是规则排列的。本文献中公开的应用方法涉及用于光学研磨的盘。
专利文献4公开了具有基底和在基底上形成的磨料层的磨料，其中磨料层具有平行的多行棱柱形或棱柱状梯形以及与基底的纵向形成10至80°的角度的多行凸出结构。本文献中公开的实际应用方法涉及工件的曲面的研磨。
专利文献5描述了包含多个磨粒和粘合剂的磨料组合物。磨料组合物中包含的粘合剂为可聚合材料，其基本上由具有一个或多个拥有相同类型反应功能的末端官能团的烯键式不饱和材料、光引发剂和热引发剂组成。将磨料组合物涂覆到基底上，通过激活光引发剂至少部分地固化粘合剂并通过激活热引发剂将其进一步固化，以形成三维固定的磨料。
专利文献6描述了用于研磨带的粘合剂组合物，其包含(a)具有60℃或更高的软化点的固体环氧树脂，以及(b)固化催化剂。环氧树脂为甲酚-酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂等等，固化催化剂为咪唑衍生物等等。用粘合剂组合物将磨粒固定到膜基底的研磨带表现出良好的研磨性能。
专利文献7描述了一种易粘聚酯膜，其制备方法为在聚酯膜的表面上形成包含具有羟基的丙烯酸类树脂的易粘层。聚酯膜对于使用水性树脂的功能层具有良好的粘附能力，并适于用作OHP膜、标签、绘图仪用膜、照片用膜、照片打印纸用膜等的基底。
专利文献8描述了一种喷墨记录片材，其通过在聚酯膜表面上形成包含树脂的易粘层制备而成，所述树脂在侧链上具有磺酸基团或磺酸酯基团和氨基团。片材与含标准水性油墨的受体层具有极佳的粘附性。
专利文献1日本专利特开昭公开No.S62-255069
专利文献2日本专利特开昭公开No.H9-225510
专利文献3日本专利特开昭公开No.2001-179640
专利文献4日本专利特开昭公开No.2005-319528
专利文献5美国专利No.6,848,986
专利文献6日本专利特开昭公开No.57632/1997
专利文献7日本专利特开昭公开No.2001-179913
专利文献8日本专利特开昭公开No.202040/1997
附图说明
图1具有研磨部分的磨料产品的透视剖面图，其中研磨部分具有三角棱锥形结构。
图2具有研磨部分的磨料产品的平面图，其中研磨部分具有三角棱锥形结构。
图3具有研磨部分的磨料产品的透视剖面图，其中研磨部分具有棱柱形结构。
图4具有研磨部分的磨料产品的平面图，其中研磨部分具有四坡屋顶状形结构。
图5示意性地示出了优选用于本发明磨料产品的成形结构的布置方式实例的平面图。
图6a-b示意性地示出了优选用于本发明磨料产品的成形结构的布置方式实例的平面图。
图7a-e示意性地示出了磨料产品的制备方法的一个实例的分步视图，其中磨料产品包括具有成形结构的研磨部分。
图8示出了超精加工设备(由GEM制造)的构造的示意图。
图9示出了微修整设备(由Nachi-Fujikoshi Corporation制造)的构造的示意图。
图10垂直于成形结构的纵向进行切割的实例的研磨部分的横截面图。
图11示出了在研磨部分处具有砖形成形结构的磨料产品的透视图。
图12a-g示出了能用作如图11所示磨料产品的成形结构的形式的实例的透视图。
编号说明
1...基底
2...研磨部分
3...下层
4...上层
5...树脂
6...磨粒
7...成形结构
发明内容
当在磨料产品的研磨部分中形成从基底突出的成形结构时，研磨表面的微结构变得规则，并且研磨部分中的负荷减小，可以同时满足极佳的加工特性和长时间的耐负荷性。然而，就用于在高负荷研磨工作的磨料产品而言，迄今为止一直都在讨论是否有一种提高研磨部分自身耐久性的有效方法。
因此，本发明提供了具有耐久性极佳的研磨部分的磨料产品，即使在使用高负荷的剧烈研磨操作和长期研磨操作下研磨部分也具有耐久性。
本发明提供了包括基底和研磨部分的磨料产品，其中研磨部分具有多个从基底突出的成形结构，其中研磨部分包括(1)由混合物的固化物构成的上层，混合物包含分散在树脂中的磨粒，以及(2)由粘合剂的固化物构成的下层，粘合剂包含辐射固化性单体和/或低聚物以及热固性树脂。
优选的是，用包括以下步骤的方法制备上述磨料产品：
(1)用包含磨粒、树脂和溶剂的磨料涂层溶液填充具有多个凹进部分的浇铸片材，并达到预定的深度；
(2)通过蒸发去除凹进部分中填充的磨料涂层溶液中的溶剂；
(3)再用包含辐射固化性单体和/或低聚物以及热固性树脂的粘合剂涂层溶液填充凹进部分；
(4)将基底层合到浇铸片材上，以使粘合剂粘结到基底上；
(5)通过照射辐射线使粘合剂不可流动；和
(6)固化热固性树脂。
在一个实施例中，用包括以下步骤的方法研磨工件的曲面：
将上述磨料产品与工件的曲面接触；和
使工件相对于磨料产品移动，以便至少部分地研磨曲面。
本发明的磨料产品在研磨部分与基底之间具有足够高的粘合力，这是因为构成研磨部分下层(基底侧)的树脂包含热固性树脂，而且即使在高负荷的剧烈研磨操作中研磨部分也几乎不会分离。因此，可以获得耐久性极佳的磨料。
本发明提供了包括基底和研磨部分的磨料产品，其中研磨部分具有多个从基底突出的成形结构。研磨部分为磨料产品的一部分，将其与物体接触后可以进行研磨以实现研磨功能。在基底为片材形式的情况中，研磨部分形成为层状态，以便覆盖至少一个表面。具有此类构造的磨料产品通常称为涂覆磨料。研磨部分由混合物的固化物构成，该混合物包含分散在树脂中的磨粒。
图1为本发明实施例的磨料产品的横截面图。磨料产品包括基底1和研磨部分2。研磨部分2具有双层结构，分为可与待研磨物质接触的上层4以及邻近基底侧的下层3。上层4包含树脂5和分散在其中的磨粒6。尽管下层3包含树脂，但不需要包含磨粒。然而，下层3可包含磨粒、染色剂和偶联剂，它们的含量以不会对基底与上层之间的粘合强度造成不利影响为限。
用于基底1的优选材料包括聚合物膜、纸张、织物、金属膜、Balkan纤维、非织造基底、它们的组合，以及它们的加工产品。基底优选地为挠性材料。此外，基底优选地可透过紫外线辐射，以便在制备过程中固化树脂。
基本上，基底可以是聚合物膜，如聚酯膜。这是因为聚合物膜具有良好的光滑度和均匀的厚度，因此可以获得高加工精度。聚合物膜可以经受易粘处理，以提高与研磨部分的基底的粘合性。
优选的是，聚合物膜易粘处理中使用的底漆具有极佳的耐热性。这是因为由于当磨料产品用于在高负荷下进行研磨操作时，磨料产品会因摩擦生热而导致温度升至高温，因此如果底漆可耐受热软化，则研磨部分便会更加耐用。
尤其优选的基底材料为聚酯膜。这是因为聚酯具有极佳的机械强度、耐热性、耐水性和耐油性。使用聚酯膜时，其厚度为10至500μm，优选地为30至200μm，更优选地为50至150μm。该范围内的聚酯膜厚度提供可实现与待研磨物体的良好接触的柔韧性，以及可耐受高负荷研磨操作的强度。
在本发明的一个优选实施例中，磨料产品是工业批量生产的，工序包括形成研磨部分、将其粘合到片状基底上以及卷起所得的磨料产品的步骤，这些步骤必须连续进行，所以必须在短时间内将成形结构粘合到基底上。为了在短时间内将成形结构粘合到基底上，优选地通过辐射固化机制至少部分地固化形成下层3的粘合剂，以便使其粘附到基底的表面上。这是因为能够在短时间内施加辐射能量，并且因为辐射固化性树脂的固化速率很高。相比之下，应用热能则需要较长的时间，而且热固性树脂的固化速率较低，所以它们不适于短时间内的粘附加工。
在一个优选的实施例中，用透明的聚合物膜作为基底，将形成下层3的粘合剂与其一个表面接触，从透明聚合物膜的相对侧照射光以固化粘合剂，同时将成形结构粘合到基底上。然后将所得的片状磨料产品卷起并储存。
因此，下层3基本上由辐射固化性液态粘合剂形成。辐射固化性是指可通过吸收辐射能量至少部分地固化并粘附到基底表面上的性质。
尽管辐射固化性树脂在室温下吸收辐射能量后容易变得不可流动，但与基底的粘附力往往会变得不足。另一方面，热固性树脂在其被加热一定时间后交联密度会提高，得到坚硬的固化树脂，并且与基底的粘附性变高。所以可以通过将辐射固化性树脂与热固性树脂混合，然后加热，获得可在室温下吸收辐射能量从而变得不可流动或固化，并且与基底的粘附性有所提高的粘合剂。
因此，在一个优选的实施例中，下层3是由包含辐射固化性液态单体和/或低聚物以及热固性树脂的粘合剂的固化物构成的。与单独使用辐射固化性液态单体和/或低聚物的情况相比，因为粘合剂与基底的粘附性充分改善，所以研磨部分变得可抵抗脱离，而且磨料产品的耐久性得到提高。
辐射固化性液态单体和/或低聚物可包括(例如)被本领域技术人员称为光致固化型丙烯酸类化合物的那些物质。在一个实施例中，它们可以选自丙烯酸酯化聚氨酯、丙烯酸酯化环氧树脂、具有α，β-不饱和羰基的氨基塑料衍生物、乙烯不饱和化合物、具有至少一个丙烯酸酯基的异氰脲酸酯衍生物、具有至少一个丙烯酸酯基的异氰酸酯，以及它们的混合物。
光致固化型丙烯酸类化合物通常在分子中具有(甲基)丙烯酰基，并且具有70至700的分子量，在一个实施例中，具有80至600的分子量。一般来讲，可使用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。光致固化型丙烯酸类化合物的具体例子如下。
一官能丙烯酸类单体的例子包括丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、羟丙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、环氧乙烷改性的酚丙烯酸酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、二甲基氨乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、苄基三溴(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基三溴(甲基)丙烯酸酯、二苯基乙氧基(甲基)丙烯酸酯、二苯基环氧(甲基)丙烯酸酯、萘基乙氧基(甲基)丙烯酸酯、芴环氧(甲基)丙烯酸酯等等。
多官能丙烯酸类单体的例子包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二亚乙基乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、新戊基二(甲基)丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基-2-羟丙基丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A四溴二(甲基)丙烯酸酯、双酚A乙氧基改性的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A四溴乙氧基改性的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-环氧乙氧基改性的二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-环氧四溴二(甲基)丙烯酸酯、双酚A-环氧四溴乙氧基改性的二(甲基)丙烯酸酯等等。此外，还可以使用它们的丙烯酸类单体混合物。
用于下层3的光致固化型丙烯酸类化合物的优选实施例为一官能丙烯酸类单体与多官能丙烯酸类单体的混合物。为了快速固化液态粘合剂，优选地将使用多官能丙烯酸类单体。然而，多官能丙烯酸类单体具有高粘度，而且与热固性树脂的相容性较差。如果多官能丙烯酸类单体单独用作光致固化型丙烯酸类化合物，则变得难以通过与足量的热固性树脂混合制备均匀粘合剂，并且固化产物的强度往往会下降。
另一方面，一官能丙烯酸类单体具有较低的粘度，而且与热固性树脂具有很好的相容性。因此，将一官能丙烯酸类单体与多官能丙烯酸类单体联合用作光致固化型丙烯酸类化合物时，可以降低粘合剂的粘度，提高与热固性树脂的相容性，从而提供均匀的粘合剂，并且可以提高固化产物的强度。
尤其优选的一官能丙烯酸类单体的例子包括丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苄酯等等。尤其优选的多官能丙烯酸酯的例子包括三官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，以及四官能丙烯酸酯，如四丙烯酸季戊四醇酯。
一官能丙烯酸类单体和多官能丙烯酸类单体的混合比率为：按100重量份的一官能丙烯酸酯计，多官能丙烯酸酯为5至500重量份，优选地为10至200重量份，更优选地为20至100重量份。该范围内的重量比使得可以用热固性树脂调节混合物溶液的粘度，或在所需范围内调节固化产物的硬度。
下层3的粘合剂可包含光聚合引发剂，以便通过光辐射有效地进行光致固化型丙烯酸类化合物的聚合。根据丙烯酸类单体的类型和用量，可以更改光聚合引发剂的类型和用量，它们的测定方法是本领域技术人员所熟知的。
光聚合引发剂的具体例子可以包括(如)自由基聚合引发剂、二苯甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-1-酮、樟脑苯醌、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻正丙基醚、苯偶姻正丁基醚、联苯酰、对甲基二苯甲酮、二乙酰基、曙红、硫堇、米希勒酮、苯乙酮、2-氯噻吨酮、蒽醌、氯蒽醌、2-甲基蒽醌、α-羟基异丁基苯酮、对异丙基-α-羟基异丁基苯酮、α，α′-二氯-4-苯氧基苯乙酮、1-羟基-1-环己基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、甲基安息香甲酸酯、二氯噻吨酮、二异丙基噻吨酮、苯基二硫化物-2-硝基芴、丁偶姻、茴香偶姻乙基醚、二硫化四甲基秋兰姆、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基-1-乙酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰)-苯甲基]苯基}-2-甲基-丙-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-吗啉丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1，2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、二(2，4，6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦等等。
按100重量份的辐射固化性液态单体和/或低聚物与热固性树脂计，光聚合引发剂的含量为0.1至20重量份，在一个实施例中为0.5至10重量份。如果光聚合引发剂的含量小于0.1重量份，则即使用光辐射也难以使丙烯酸类单体聚合，如果它的含量超过20重量份，即使用较弱的光也能发生聚合，而且粘合剂的贮存稳定性会变差。
如上文所述，热固性树脂可以作为下层3的组分与辐射固化性液态单体和/或低聚物一起使用。热固性树脂可以具有与辐射固化性液态单体和/或低聚物不同类型的官能团。热固性树脂不一定具有辐射固化性。热固性树脂包括本领域技术人员称为热固性环氧树脂的那些物质。热固性环氧树脂的每个分子具有两个或更多个环氧基团，其中分子量为100至2,000，或200至1,500，环氧当量为50至1,000或100至750。热固性环氧树脂的具体例子如下。
它们的例子包括双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、四溴双酚A二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲酚-酚醛聚缩水甘油醚、酚-酚醛聚缩水甘油醚、芴缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、乙烯-聚乙二醇二缩水甘油醚、山梨醇聚缩水甘油醚等等。也可以使用它们的混合物。
尤其优选用作下层3的组分的热固性环氧树脂包括甲酚-酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或它们的混合物。甲酚-酚醛环氧树脂特别硬，当耐热性为必需时，它是优选的。双酚A环氧树脂是液体，易与丙烯酸类单体和/或低聚物混溶，当柔韧性为相对必需时，它是优选的。通过以合适的比例将两者混合，可以在其之间调节硬度。两者与基底的粘附性以及强度都非常好，而且还与丙烯酸类单体和/或低聚物具有良好的相容性。
在本发明磨料产品的一个实施例中，环氧树脂包括甲酚-酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或它们的混合物，丙烯酸类化合物包括多官能丙烯酸酯。
下层3的粘合剂可包含用于固化热固性环氧树脂的固化剂。根据热固性环氧树脂的类型和用量，可以更改固化剂的类型和用量，它们的测定方法是本领域技术人员所熟知的。
在一个实施例中，固化剂的每个分子包含两个或更多个在环氧基团上具有热反应性的官能团，并且分子量为100至2,000，在另一个实施例中为200至1,500。在环氧基团上具有热反应性的官能团的例子可包括氨基、酰氨基、巯基等等。通常将胺、酰胺、酸酐、酚、硫醇化合物、叔胺、路易斯酸络合物等用作固化剂。
固化剂的具体例子包括具有4至20个碳原子的脂族胺，如六亚甲基二胺和二亚乙基三胺；具有6至20个碳原子的芳香族胺，如间苯二胺、二氨基二苯甲烷和二氨基二苯砜；具有2至20个碳原子的二氰胺及其衍生物；具有3至30个碳原子的有机酸酰肼，如苯双胍和苯双胍草酸盐；具有2至10个碳原子的BF3络合物，如BF3-一乙胺络合物和BF3-二乙胺络合物；具有4至30个碳原子的咪唑衍生物，如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和2-苯基咪唑；具有4至20个碳原子的二氨基马来腈及其衍生物；三聚氰胺树脂及其衍生物；具有8至40个碳原子的酸酐，如邻苯二甲酸酐和均苯四酸酐；双马来酰亚胺；等等。
固化剂可以是分子量为80至200的胺衍生物、双氰胺及其衍生物。
例如，使用咪唑衍生物时，按100重量份的辐射固化性液态单体和/或低聚物及热固性树脂计，所用固化剂的含量为0.5至20重量份，在一个实施例中为1至10重量份。如果固化剂的含量小于0.5重量份，则热固性环氧树脂会变得难以固化，而且研磨部分的强度会降低，如果其超过20重量份，则固化环氧树脂的硬度会下降。
作为下层3的粘合剂，按100重量份热固性树脂计，光致固化型丙烯酸类化合物的含量优选地为30至1,000重量份，在一个实施例中为50至500重量份。如果光致固化型丙烯酸类化合物的含量小于30重量份，则在制备过程中研磨部分3难以变得非流化，如果其超过1,000重量份，则研磨部分3的强度会下降。
在本发明磨料产品的一个实施例中，下层中的辐射固化性单体和/或低聚物为丙烯酸类化合物，热固性树脂为环氧树脂，按100重量份的环氧树脂计，所包含的所述丙烯酸类化合物为50至500重量份。
具体地讲，当一官能丙烯酸类单体和三官能丙烯酸类单体的混合物用作下层3的光致固化型丙烯酸类化合物时并且双酚A二缩水甘油醚和/或甲酚-酚醛聚缩水甘油醚用作热固性丙烯酸类化合物时，优选地将光致固化型丙烯酸类化合物的含量调至100至200重量份，特别是120至180重量份(按100重量份的热固性树脂计)，以提高与基底表面的粘附性。
在本发明磨料产品的一个实施例中，丙烯酸类化合物为一官能丙烯酸酯与多官能丙烯酸酯的混合物。
此外，在本发明磨料产品的一个实施例中，按100重量份的一官能丙烯酸酯计，混合物包含20至100重量份的多官能丙烯酸酯。
上层4由包含分散在树脂5中的磨粒6的混合物的固化物构成。也就是说，通过将包含多个分散在非固化或非胶化状态树脂中的磨粒的浆液进行凝固而形成上层4。
用于最终的精磨时，磨粒的尺寸为0.01至1μm，在一个实施例中为0.01至0.5μm，在另一个实施例中为0.01至0.1μm；用于粗磨时，为0.5至20μm，在一个实施例中为0.5至10μm。当研磨易碎材料时，磨粒的尺寸可以为0.5至100μm。
用于本发明的磨粒的例子可包括金刚石、立方晶型氮化硼、氧化铈、熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、溶胶-凝胶氧化铝、碳化硅、氧化铬、二氧化硅、氧化锆、氧化铝-氧化锆、氧化铁、石榴石以及它们的混合物。用于粗磨时，尤其优选的例子为金刚石、立方晶型氮化硼、氧化铝和碳化硅；用于精磨时，尤其优选的例子为二氧化硅和氧化铝。
当磨料产品用于高负荷研磨操作时，磨粒必须具有高韧性。所以优选的磨粒为熔融氧化铝或金刚石的颗粒，特别是金刚石颗粒。
将树脂固化或胶化形成研磨部分。在一个实施例中，树脂的例子可包括酚树脂、氨基塑料树脂、氨基甲酸乙酯树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、乙烯类树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸异氰尿酸酯树脂、脲醛树脂、异氰尿酸酯树脂、丙烯酸改性聚氨酯树脂、丙烯酸改性环氧树脂以及它们的混合物。尤其优选的树脂为甲阶酚醛树脂。
在本发明磨料产品的一个实施例中，上层的树脂包含酚树脂。
上层中的树脂可以是辐射固化性的。树脂可以是可通过辐射至少部分地固化或至少部分地可聚合的树脂。在一个实施例中，在下层3中使用了辐射固化性液态单体和/或低聚物。根据要使用的树脂类型，可以使用能源，如红外线、电子束、紫外线辐射和可见光辐射。
磨粒与树脂的重量比通常为，按100份树脂计，磨料在约150至1000份的范围内，在一个实施例中，按100份树脂计，在约200至700份的范围内。可以根据磨粒的尺寸和树脂的类型以及磨料产品的用途更改该比率。
平滑且精细地研磨硬材料(如发动机的曲柄轴和凸轮轴)时，混合物中包含的磨粒与树脂的重量比的优选范围如下。磨粒为碳化硅时，按100份树脂计，磨粒为约75至900份；使用球形氧化铝-二氧化硅磨粒时，为约233至900份；使用氧化铝时，为约59至900份；使用金刚石时，为约64至900份。
构成上层的混合物可包含除磨粒和树脂以外的材料。例如，常用添加剂，如偶联剂、润湿剂、染料、颜料、增塑剂、填料、脱模剂、研磨辅剂，以及它们的混合物。
上述混合物可包含偶联剂。添加偶联剂可以显著降低要用于形成研磨部分的浆液的涂层粘度。优选地用于本发明的偶联剂的例子包括有机硅烷、氧化锆铝酸盐和钛酸盐。按研磨部分的总重量计，偶联剂的用量通常小于5重量％，在一个实施例中小于1重量％。
下文中将描述从基底突出的成形结构的形态。成形结构是指以预定形状形成的凸起。如果凸起的形状是人工形成的并具有可重复性，那么它不一定是指定的形状。然而，此形状不是通过自然作用形成的随机形状。在一个实施例中，多个成形结构具有大致相同的形状，它们在平面中的布置方式是规则的。
在本发明磨料产品的一个实施例中，多个成形结构被成形为相对于基底表面具有相同的高度。
在本发明磨料产品的一个实施例中，成形结构的形状为：平行于基底的横截面离基底越远，则该横截面的表面积越小。
在图1所示的实施例中，研磨部分2具有多个成形结构7，这些成形结构为大致相同的三角棱锥形，而且它们在平面中的布置方式是规则的，如图2所示。
成形结构7具有三角棱锥形状，其具有与顶点连接的脊。在这种情况下，形成三角棱锥侧面的三角形的顶角α通常在30至150°的范围内，在一个实施例中，在45至140°的范围内。
在磨料产品的几乎整个区域内，成形结构的顶点位于与基底表面平行的平面内。在图1中，代号h表示成形结构距离基底表面的高度。通常，h为2至300μm，在一个实施例中，为5至150μm。顶点高度的变化优选地在成形结构平均高度的20％以内，更优选地在10％以内。
磨粒的没有突出超过成形结构形状的表面。也就是说，成形结构由平滑表面构成。例如，构成成形结构的表面具有2μm或更小的表面粗糙度Ry，在一个实施例中，为1μm或更小。
在成形结构中，顶点部分具有研磨功能。在使用磨料产品进行研磨时，成形结构会脱离顶点部分，并显露出未使用的磨粒。因此，优选的是增大成形结构上层4中的磨粒浓度，以便提高磨料产品的切削性能。这是因为磨料产品的切削性能提高后，磨料产品便可适用于研磨硬材料。上层4中存在的混合物中的磨粒浓度优选地不小于临界颜料体积浓度。
临界颜料体积浓度是指将颗粒与粘合剂混合，粘合剂刚好充满颗粒之间的间隙时颗粒的体积浓度。这意味着，如果低于临界浓度，混合物具有流动性，并且粘合剂为液态，如果高于该浓度，则将会失去流动性。当上层4中存在的混合物中的磨粒浓度等于或低于临界颜料体积浓度时，磨料产品的切削性能会变得不足，因此不适用于研磨硬材料。
在图1中，代号s表示成形结构上层的高度。代号s在成形结构高度的5至95％范围内，在一个实施例中，在10至90％的范围内。
图2为具有研磨部分的磨料产品的平面图，其中研磨部分具有三角棱锥形的成形结构。在图2中，代号o表示成形结构的底线长度。代号p表示成形结构顶点之间的距离。代号o(例如)在5至1000μm的范围内，在一个实施例中，在10至500μm的范围内。p(例如)在5至1,000μm的范围内，在一个实施例中，在10至500μm的范围内。
图3为具有研磨部分的磨料产品的横截面透视图，其中研磨部分具有棱柱形的成形结构。棱柱形是通过横向设置三角柱而形成的形状。该磨料产品的构造与图1所示磨料产品相同，不同的是磨料部分2的成形结构7为棱柱形。
研磨部分2具有多行平行排列的多个成形结构7。成形结构的顶角β通常为30至150°，在一个实施例中为45至140°。通过垂直于纵向切割形成的成形结构的横截面不一定必须是等腰三角形。当成形结构的横截面不是等腰三角形时，成形结构具有陡坡和缓坡。
在磨料产品的几乎整个区域内，成形结构7的顶脊位于平行于基底表面的平面内。因此，磨粒与待研磨物体表面可以均匀地接触，研磨加工可以极其均匀和精确。图3中的代号h表示成形结构距离基底表面的高度。高度h通常为2至600μm，在一个实施例中为4至300μm。顶线高度的变化优选地在成形结构平均高度的20％以内，更优选地在10％以内。代号s表示成形结构的高度。s为(例如)成形结构高度h的5至95％，在一个实施例中为10至90％。
成形结构7以带状排列。在图3中，代号w表示成形结构短底线的长度(成形结构的宽度)。代号p表示与成形结构顶端之间的距离相同的长度，即成形结构的间距。代号u表示成形结构长底线之间的距离。长度w为(例如)2至2,000μm，在一个实施例中为4至1,000μm。距离p为(例如)2至4,000μm，在一个实施例中为4至2,000μm。距离u为(例如)0至2,000μm，在一个实施例中为0至1,000μm。
成形结构7的长度可以延长至磨料产品的几乎整个区域。或者，其可以适当的长度断开。成形结构的底面可以具有2或更高的纵横比，在一个实施例中为5或更高。末端部分可以均匀或不均匀地排列。也可以锐角切割呈棱柱形的成形结构的末端部分，以形成四坡屋顶状。
图4为具有成形结构的磨料产品的平面图，其中成形结构具有四坡屋顶状的研磨部分。在图4中，代号l表示成形结构的长底线长度。代号v表示成形结构中以锐角切割的部分之间的距离。代号x表示成形结构短底线之间的距离。代号w、p和u的定义与图3中的相同。长度l为(例如)5至10,000μm，在一个实施例中为10至5,000μm。距离v为(例如)0至2,000μm，在一个实施例中为1至1,000μm。距离x为(例如)0至2,000μm，在一个实施例中为0至1,000μm。长度w为(例如)2至2,000μm，在一个实施例中为4至1,000μm。距离p为(例如)2至4,000μm，在一个实施例中为4至2,000μm。距离u为(例如)0至2,000μm，在一个实施例中为0至1,000μm。
在另一个实施例中，成形结构可以是通过在预定高度处切割顶端而形成的棱柱状梯形。在这种情况下，成形结构的顶端被构造为形成平行于基底表面的平面。优选的是，基本上所有平面都位于平行于基底表面的平面内。因此，磨粒与待研磨物体的表面可以均匀地接触，研磨加工可以极其均匀和精确。成形结构的高度为切割顶端之前高度的5至95％，在一个实施例中为10至90％。
磨料产品的研磨表面具有棱柱状的成形结构，从而使研磨动作是各向异性的，并且根据待研磨物体表面相对于研磨表面的移动方向，研磨能力也会不同。当平滑精磨圆柱形工件的外周表面(特别是发动机曲柄轴和凸轮轴的圆柱形部分的硬材料)时，优选的是，待研磨物体表面的移动方向不垂直于成形结构的纵向。
图5和6a-b示意性地示出了本文所公开磨料产品的优选成形结构的布置方式的例子的平面图。图5中箭头A所示方向与研磨步骤中待研磨物体表面的移动方向平行。该方向称为磨料产品的纵向。垂直于纵向的方向被称为磨料产品的横向。研磨圆柱形工件时，横向变成平行于工件的轴线。磨料产品10的成形结构7被布置为，其纵向与磨料产品的纵向形成角度γ。
角度γ适当地调整为在5至85°的范围内，在一个实施例中，为15至80°，在另一个实施例中，为30至70°。如果γ小于5°，则难以实现精磨，如果大于85°，则容易产生负荷。
成形结构的布置样式并不限于条纹状样式，例如，它可以是如图6a所示的交互排列方式和如图6b所示的z字形排列方式。
在本发明磨料产品的一个实施例中，成形结构形成平行的多行棱柱形状或棱柱状梯形，所述多行成形结构与基底的纵向形成10至80°的角度。
本发明尤其优选的实施例的例子为包括厚度为20至200μm的聚酯膜基底以及具有多个从基底突出的成形结构的研磨部分的磨料产品，其中研磨部分包括(1)由混合物的固化物构成的上层，该混合物包含分散在酚树脂中的金刚石磨粒，以及(2)由粘合剂的固化物构成的下层，该粘合剂包含异冰片基丙烯酸酯和三甲醇丙烷三丙烯酸酯以及甲酚-酚醛环氧树脂，其中成形结构形成平行的多行棱柱形状或棱柱状梯形，其横截面高度为20至200μm、底长为20至50μm，并且多行成形结构与基底的纵向形成10至80°的角度。
优选地通过以下方法制备本发明的磨料产品。
首先，制备包含磨粒、树脂和溶剂的磨料涂层溶液。磨料涂层溶液为包含粘合剂、磨粒和添加剂(如果必要的话，如光引发剂)的组合物，其各自的含量应足以组成混合物，而且所述组合物还包含挥发性溶剂，其含量应足以形成具有流动性的混合物。即使混合物中磨粒的含量超过临界颜料体积浓度，也可以通过在磨料涂层溶液中添加挥发性溶剂而使其保持流动性。
优选的挥发性溶剂为可溶解粘合剂并在室温至170℃的范围内表现出挥发性的有机溶剂。具体的例子包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等等。此外，另一种优选的溶剂为水。
然后制备具有在底面成锥形并规则排列成多行的多个凹进部分的浇铸片材。凹进部分的形状可以是要形成的成形结构的反向形状。浇铸片材的材料可以是金属(如镍)、塑料(如聚丙烯)等。例如，因为可以在热塑性树脂(如聚丙烯)的熔点下使其在金属工具上凸起，因此可轻松地形成具有预定形状的凹进部分，因此它们是优选的。此外，当粘合剂为辐射固化性树脂时，优选地使用可以透射紫外线和可见光线的材料。图7a-e为分布视图，其示意性地示出了磨料产品制备方法的一个实例，该磨料产品具有包括成形结构的研磨部分。
如图7a所示，将磨料涂层溶液9填充到获得的浇铸片材8中。填充的量应足以通过蒸发溶剂和固化粘合剂形成上层4。一般来讲，溶液的填充量应可以足以在溶剂蒸发后获得如图1和图3所示距离底部的深度s的尺寸。
填充可以通过用涂覆设备(如辊涂机等)将磨料涂层溶液涂覆到浇铸片材上进行。涂覆时，将磨料涂层溶液的粘度调节至10至106cps，优选地为100至105cps。
如图7b所示，通过蒸发去除填充磨料涂层溶液中的溶剂。此时，通常在50至150℃下加热填充有磨料涂层溶液的浇铸片材。加热0.2至10分钟。当粘合剂为热固性树脂时，可以在固化温度下进行加热，以便同时进行固化步骤。当溶剂具有高挥发性时，可以将其在室温下放置若干分钟至若干小时来执行以上步骤。
如图7c所示，进一步将粘合剂涂层溶液10填充到浇铸片材中，以用粘合剂填充凹进部分。粘合剂优选地与基底具有极佳的粘附性。
粘合剂由包含上述辐射固化性液态单体和/或低聚物以及热固性树脂的粘合剂的固化物构成。例如，将热固性环氧树脂溶解在液态光致固化型丙烯酸类化合物中，然后将光聚合引发剂与固化剂混合到所得的溶液中，获得粘合剂。
如图7d所示，将基底1粘合到浇铸片材8上，将粘合剂粘附到基底上。通过(例如)辊压或层合方法进行粘合。
然后，通过辐射能量使粘合剂中包含的辐射固化性液态单体和/或低聚物交联。交联的程度应足以使整个主体不可流动，并获得一定的硬度，硬度的大小应使得粘合剂即使被辊压也不会从浇铸片材渗漏。
对于辐射能量，可以适当地选择红外线、电子束、紫外线或可见光线。根据粘合剂的类型和辐射能源，能量的辐射强度有所不同。一般来讲，本领域的技术人员可以正确地测定辐射能量的强度。根据粘合剂的厚度、密度和温度、组合物的特性等，实现非流动性所需的时间会有所不同。
例如，可以从透明基底的上面照射紫外线(UV)，使粘合剂不可流动。
然后，在50至150℃下加热所得的磨料产品和浇铸片材，直到研磨部分中包含的热固性树脂固化。可将磨料产品和浇铸片材卷成卷状后进行加热。
在根据本发明的磨料产品制备方法的一个实施例中，通过包括以下步骤的工序执行固化热固性树脂的步骤：
将包含已通过照射辐射线而变得不可流动的粘合剂的磨料产品、以及浇铸片材卷成卷状；和
将卷成卷状的磨料产品和浇铸片材保持在50至150℃下，以固化研磨部分。
如图7e所示，移除浇铸片材，获得包括基底1和具有成形结构的研磨部分2的磨料产品。移除浇铸片材后，可固化热固性树脂。
在本发明磨料产品的制备方法中，由于构成研磨部分下层的树脂包含辐射固化性液态单体和/或低聚物，所以可以通过连续照射辐射光束形成研磨部分，同时使其不可流动。因此，可以将需要时间的热固化工序与成形工序和之后的其他工序分开进行，从而可以非常容易地获得高生产率。
如果使用本发明的磨料产品，则可优选地研磨圆柱形工件的外周表面。例如，以上述磨料产品的垂直方向垂直于工件的方式将磨料产品推至圆柱形工件的外周表面处，同时旋转润滑剂、冷却剂或包含它们的组合的研磨液体、圆柱形工件，即以与待研磨物体表面的移动方向相反或相同的方向逐渐供给磨料产品，另外，在其他实施例中，在研磨的同时进行横向摆动。通常可以用超精加工设备或微修整设备执行这种研磨方法。
图8为示出超精加工设备的构造的示意图。从给料辊12供给磨料产品11，然后磨料产品11经由接触辊13缠绕到轧辊14上。用气缸15将接触辊推至圆柱形工件16的外周表面。当以箭头方向旋转圆柱形工件16时，以与待研磨物体表面移动方向相反的方向供给磨料产品，从而进行研磨。
图9为示出微修整设备的构造的示意图。用承板21通过石块19将长形磨料产品17和18紧密连接并推到圆柱形工件20的外周表面上。当以箭头方向旋转圆柱形工件时，以与待研磨物体表面移动方向相反的方向供给磨料产品，从而进行研磨。
本发明的磨料产品在研磨部分与基底的粘合界面处具有极佳的耐热性，并且研磨部分极难与基底脱离，即使(例如)因研磨产生的摩擦热使磨料产品的温度变高。所以本发明的磨料产品特别适用于高负荷研磨操作。本文所用的高负荷研磨操作是指在待研磨物体的待研磨表面上施加一定水平的负荷时进行的研磨操作，其中负荷的水平被本领域技术人员视为高负荷。
例如，当用上文所述的研磨圆柱形工件外周面的方法研磨在外周部分具有凹进和凸出的棒状工件(如机轴和凸轮轴)的外周面时，施加到凸出部分上的研磨压力变强，施加到凹进部分上的研磨压力变弱，当整体评价外周面时，研磨会是不均匀的。为了使压力变化降至最低程度，棒状工件的旋转速度应变得比研磨圆柱形工件时的速度要慢。较慢的旋转速度降低了研磨效率，所以为了恢复研磨效率，应将研磨压力设置为高水平。
也就是说，高负荷研磨操作的例子为在使用比圆柱形工件旋转速度更慢和研磨压力更高的研磨带件下进行的研磨操作。其使用的设备通常与用于此用途的研磨圆柱形工件外周面的设备相同。设备的具体例子示于图8和图9中。
即，在研磨操作中，使上文所述的磨料产品与在外周部分处具有凹进和凸出的棒状工件的外周面接触，使得磨料产品的纵向变成垂直于轴线，通过旋转棒状工件进行研磨，例如，在研磨过程中将通过磨料产品施加到棒状工件上的负荷设置为10至50kg/cm，以研磨工件的外周面。
图11为示出了在研磨部分处具有砖形成形结构的磨料产品的透视图。该实施例的磨料产品适用于研磨易碎材料。示出的作为待研磨易碎材料的是玻璃、石英、水晶、铌酸锂、兰宝石、硬陶瓷盘、光掩模、光子设备、振荡器等等。
磨料产品的研磨部分具有多个大致相同形式的方砖形的成形结构7，其平面布置方式是规则的。成形结构7的一个底边的尺寸为20至20000μm，高度为10至10000μm。成形结构7底部之间的距离为5至20000μm。
图121-6为示出了能用作如图11所示磨料产品的成形结构的形式例子的透视图。此外，诸如多角棱柱、截平多角棱锥和椭圆形半球等的形式也可示出作为成形结构。
将通过以下实例对本发明进行更详细的说明；然而，本发明并不限于这些实例。除非另外指明，否则实例中表示组分的量的数值均为重量份。
实例
实例1至3和比较例1
磨料产品的制备
将表1中所示的组分混合，制备研磨涂层溶液。通过将环氧树脂溶解于表2所示的丙烯酸类化合物中制备预混物。将表3中所示的组分混合，制备固化催化剂/引发剂溶液。然后，将预混物与固化催化剂/引发剂溶液混合，制备粘合剂涂层溶液。
表1
Figure BPA00001311324300191
Figure BPA00001311324300201
表2
表3
Figure BPA00001311324300203
*环氧树脂重量％/(环氧树脂重量％+丙烯酸类化合物重量％)
用聚丙烯制备具有凹进部分的浇铸片材，其中凹进部分的形状与具有陡坡和缓坡的成形结构的棱柱梯形的形状相反。接着，用刮刀式涂胶机将每种磨料涂层溶液涂覆到浇铸片材上，在50℃下干燥5分钟。
将每种粘合剂涂层溶液涂覆于其上，然后将厚度为75μm并经过易粘处理的HPE聚酯膜(由Teijin-DuPont Films Japan Limited制造)通过施加辊压进行叠加和层合。从聚酯膜侧照射紫外线使得粘合剂不可流动，然后将层合产物卷成卷状。
将卷起的层合产物放入烘箱中，在90℃下加热20h，以固化磨料涂层溶液的树脂。层合产物冷却至室温后，将浇铸片材与层合产物分离，获得研磨膜。将获得的研磨膜再次放入烘箱中，在110℃下加热24h，以固化树脂。
研磨膜具有研磨部分，该研磨部分具有排列成条纹状的棱柱梯形成形结构。图10为垂直于成形结构的纵向的研磨部分的横截面图。各个尺寸示于表4中。
表4
  代号   尺寸
  h   110μm
  s   40μm
  p   180μm
粘合强度的测量
相对于制备的每个研磨膜，将研磨部分和基底膜分离90°，并测量这时所需的力。在实例1至3的研磨膜中，基底出现破损，并且研磨部分与基底膜之间表现出强效的粘合性能。
粘合剂的粘着力较差时发生粘着失效，粘合力较差时出现界面破坏。
比较例1的粘合剂与基底膜的粘合力较低，当从已进行紫外线照射的层合产物上分离浇铸片材时，研磨部分与基底膜分离并且研磨部分保留在浇铸片材中。
90°分离强度的测量结果示于表5中。
表5
 实例1   实例2   实例3
  90°分离强度(N/25mm)  40.8   47.3   44.3
  断裂方式  SF   SF   SF
SF：基底断裂
实例4和5
磨料产品的制备
通过将表1中所示的组分进行混合，制备每种磨料涂层溶液。另外，将表6中所示的组分混合，制备每种预混物。
在实例4中，将表7中所示的光引发剂“Irgacure 907”和环氧树脂的固化催化剂2-乙基-4-甲基咪唑溶解于丙烯酸异冰片酯中，制备固化催化剂/引发剂溶液，然后，将固化催化剂/引发剂溶液与预混物混合，制备粘合剂涂层溶液。
在实例5中，将光引发剂“Irgacure 907”和环氧树脂固化催化剂2-乙基-4-甲基咪唑直接加入预混物中，制备粘合剂涂层溶液。
表6
Figure BPA00001311324300221
表7
Figure BPA00001311324300222
*环氧树脂重量％/(环氧树脂重量％+丙烯酸类化合物重量％)
制备与实例1中所用相同的由聚丙烯制成的浇铸片材。然后，用刮刀式涂胶机将每种磨料涂层溶液涂覆到浇铸片材上，在50℃下干燥5分钟。
将每种粘合剂涂层溶液涂覆于片材上，并将厚度为75μm并经过易粘处理的HPE聚酯膜(由Teijin-DuPont Films Japan Limited制造)通过施加辊压进行叠加和层合。从聚酯膜侧照射紫外线使得粘合剂不可流动，然后将层合产物卷成卷状。
将卷起的层合产物放入烘箱中，在90℃下加热20h，以固化磨料涂层溶液的树脂。层合产物冷却至室温后，将浇铸片材与层合产物分离，获得研磨膜。将获得的研磨膜再放入烘箱中，在110℃下加热24h，以固化树脂。
粘合强度的测量
相对于制备的每个研磨膜，将研磨部分和基底膜分离90°，并测量这时所需的力。在实例4和5的研磨膜中，基底出现破损，并且研磨部分与基底膜之间表现出强效的粘合性能。
90°分离强度的测量结果示于表8中。
表8
 实例4   实例5
  90°分离强度(N/25mm)  34.7   38.4
  断裂方式  SF   SF
SF：基底断裂
实例6和7
磨料产品的制备
将表9中所示的组分进行混合，制备研磨涂层溶液。
表9
Figure BPA00001311324300231
用聚丙烯制备具有凹进部分的浇铸片材，其中凹进部分的形状与图3所示成形结构的棱柱形形状相反。然后，用刮刀式涂胶机将每种磨料涂层溶液涂覆到浇铸片材上，在50℃下干燥5分钟。
通过将环氧树脂溶解于表10所示的丙烯酸类化合物中制备预混物。
表10
Figure BPA00001311324300241
将表11中所示组分混合，制备固化催化剂/引发剂溶液。然后，将预混物与固化催化剂/引发剂溶液混合，制备粘合剂涂层溶液。
表11
Figure BPA00001311324300242
*环氧树脂重量％/(环氧树脂重量％+丙烯酸类化合物重量％)
将每种粘合剂涂层溶液涂覆到涂有磨料涂层溶液并已干燥的浇铸片材上。通过施加辊压对厚度为125μm的聚酯膜进行叠加和层合。从聚酯膜侧照射紫外线使得粘合剂不可流动，将层合产物卷成卷状。
将成卷的缠绕层合产物放入烘箱中，在90℃下加热24h，以固化磨料涂层溶液的树脂。层合产物冷却至室温后，将浇铸片材与层合产物分离，获得研磨膜。将获得的研磨膜再次放入烘箱中，在110℃下加热24h，以固化树脂。
研磨膜具有研磨部分，研磨部分具有排列成条纹状的棱柱形结构。图3为所得磨料产品的剖面透视图。各个尺寸示于表12中。
表12
  代号  尺寸
  h  25μm
  s  15μm
  p  50μm
  w  50μm
  u  0μm
研磨测试
使用Matsuda Seiki K.K.制造的“SUPER FINISHER SP-100”作为研磨设备，Yoshiro Chemical Industry K.K.制造的“YUSHIROKEN”作为切削液，用制备的每个研磨膜通在高负荷下研磨圆柱形工件(H45C)的曲面。使用两种水平的空气压力，以改变研磨负荷。研磨带件示于表13中。
表13
  空气压力   10kg和40kg
  膜的给料速度   110mm/min
  支承橡胶辊的硬度   90度
  摆动   600cpm/2mm
  横向进料   0.5mm
  旋转次数   96rpm
  研磨时间   40秒
测定研磨膜在研磨之前和之后的厚度变化，将该值用作评价研磨部分耐久性的指标。即厚度变化越小，研磨膜的耐久性越好。测试结果示于表15中。
比较例2和3
按照与实例6和7所述大致相同的方法制备和测试磨料产品，不同的是通过混合表14中所示的组分制备粘合剂涂层溶液。测试结果示于表15中。
表14
Figure BPA00001311324300261
表15
Figure BPA00001311324300262
a)经过易粘处理的HPE聚酯膜(由Teijin DuPont Films Japan Limited制造)
b)经过EAA易粘处理的聚酯膜(ScotchPack)(由3M Company制造)

Claims (14)

1.一种磨料产品，所述磨料产品包括基底和具有多个从所述基底突出的成形结构的研磨部分，其中所述研磨部分包括(1)由混合物的固化物构成的上层，所述混合物包含分散在树脂中的磨粒，以及(2)由粘合剂的固化物构成的下层，所述粘合剂包含辐射固化性单体和/或低聚物以及热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的磨料产品，其中所述下层中的所述辐射固化性单体和/或低聚物为丙烯酸类化合物，所述热固性树脂为环氧树脂，并且按100重量份的所述环氧树脂计，所包含的所述丙烯酸类化合物为50至500重量份。
3.根据权利要求2所述的磨料产品，其中所述环氧树脂包括甲酚-酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或它们的混合物，所述丙烯酸类化合物包括多官能丙烯酸酯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料产品，其中所述丙烯酸类化合物包括由一官能丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯形成的混合物。
5.根据权利要求4所述的磨料产品，其中按100重量份的所述一官能丙烯酸酯计，所述混合物包含20至100重量份的所述多官能丙烯酸酯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磨料产品，其中所述上层的所述树脂包括酚树脂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磨料产品，其中多个所述成形结构被成形为相对于所述基底表面具有相同的高度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的磨料产品，其中所述成形结构的形状为：平行于所述基底的横截面离所述基底越远，所述横截面的表面积越小。
9.根据权利要求8所述的磨料产品，其中所述成形结构形成平行的多行棱柱形状或棱柱状梯形，多行所述成形结构与所述基底的纵向形成10°至80°的角度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的磨料产品，其中所述磨料产品用于高负荷研磨操作。
11.一种磨料产品制备方法，所述磨料产品包括具有多个成形结构的研磨部分，其中所述制备方法包括以下步骤：
(1)用包含磨粒、树脂和溶剂的磨料涂层溶液填充具有多个凹进部分的浇铸片材，并达到预定的深度；
(2)通过蒸发去除所述凹进部分中填充的所述磨料涂层溶液中的溶剂；
(3)再用包含辐射固化性单体和/或低聚物以及热固性树脂的粘合剂涂层溶液填充所述凹进部分；
(4)将基底层合到所述浇铸片材上，以使所述粘合剂粘结到所述基底上；
(5)通过照射辐射线使所述粘合剂不可流动；和
(6)固化所述热固性树脂。
12.根据权利要求11所述的磨料产品制备方法，其中固化热固性树脂的步骤(6)通过包括以下步骤的工序来执行：
将包含已通过照射辐射线而变得不可流动的所述粘合剂的所述磨料产品、以及所述浇铸片材卷成卷状；和
将卷成卷状的所述磨料产品和浇铸片材保持在50至150℃下，以固化所述研磨部分。
13.根据权利要求11所述的磨料产品制备方法，其中所述磨料产品用于高负荷研磨操作。
14.一种研磨工件的曲面的方法，所述方法包括以下步骤：
使根据权利要求1至9中任一项所述的磨料产品与工件的曲面接触；和
使所述工件相对于所述磨料产品移动，以便至少部分地研磨所述曲面。
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