CN103073736A - 研磨制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含磨粒和粘合剂组合物的可辐射固化的组合物。以粘合剂组合物的重量为基准计，所述粘合剂组合物包含约10-90重量％的可阳离子聚合的化合物，不大于约40重量％的可自由基聚合的化合物，以及约5-80重量％的颗粒填料。所述颗粒填料包括分散的亚微米颗粒。

Description

研磨制品及其制造方法
本申请是申请号为200680003224.1、申请日为2006年01月27日、申请人为圣戈本磨料股份有限公司、发明名称为“研磨制品及其制造方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本说明书大体涉及研磨制品及其制造方法。
背景技术
研磨制品，例如砂纸(砂布)和粘合的磨料被广泛用于各种工业中，通过例如精研、研磨或抛光对工件进行机械加工。使用研磨制品进行的机械加工跨越了从光学工业、车辆油漆修理工业到金属制造工业的很宽的工业范畴。在这各个例子中，生产设备使用磨料除去大块材料，或者影响产品的表面特征。
表面特征包括光泽、织构和均匀性。例如，金属部件的制造者使用研磨制品来精整和抛光表面，经常需要均匀的平滑表面。类似地，光学器件制造者需要能够生产无缺陷表面的研磨制品，以防发生光的衍射和散射。
对于某些用途，制造者还需要具有高材料切削速率的研磨制品。但是，在切削速率和表面质量之间经常需要进行权衡。较细的颗粒研磨制品通常得到更平滑的表面，但是会得到较低的材料切削速率。较低的切削速率会导致生产能力降低，成本提高。
特别是对于细颗粒研磨制品，市售磨料可能留下不规则的表面缺陷，例如比平均的材料切削划痕深的划痕。这些划痕可能是由于从研磨制品上脱离的颗粒形成滚压凹痕而造成的。当存在这些划痕时，它们会散射光线，减小透镜中的光学透明度，或者在装饰性金工制品中形成朦胧的或模糊的精整面。这些划痕还会提供成核点或附着点，降低表面的分离特性。例如，卫生设备中的划痕使得细菌附着在表面上，抛光的反应器中的划痕使得气泡能形成，并且这些划痕会作为引发不希望有的反应的表面特征。
颗粒的损失还会降低研磨制品的性能，导致需要频繁更换。频繁地更换研磨制品对于制造者来说是成本很高的。因此，人们需要改进的研磨制品和用来制造研磨制品的方法。
发明内容
在一个具体实施方式中，一种组合物包含磨粒和粘合剂组合物。以所述粘合剂组合物的重量为基准计，所述粘合剂组合物包含约10-90重量％的可阳离子聚合的化合物，不大于约40重量％的可自由基聚合的化合物，以及约5-80重量％的颗粒填料。所述颗粒填料包括分散的亚微米颗粒。
本文还涉及示例性的研磨制品，其包含磨粒以及含有固化制剂的粘合剂。所述制剂包含不大于约90重量％的纳米复合环氧前体，还包含丙烯酸类前体。
在另一个示例性的实施方式中，研磨制品包含磨粒以及含有固化制剂的粘合剂。以所述制剂的总重量为基准计，该制剂包含环氧前体和至少约5重量％的颗粒填料。所述颗粒填料具有亚微米级平均粒度。
在另一个示例性实施方式中，研磨制品包含磨粒和胶体复合粘合剂。
在另一个示例性实施方式中，研磨制品包含磨粒和溶液形成的纳米复合粘合剂。
在另一个示例性实施方式中，研磨制品包含磨粒和复合粘合剂。所述复合粘合剂包含分散颗粒填料，这些颗粒填料的平均粒度约为3-200纳米，粒度分布的特征是半宽度约不大于平均粒度的2倍。
在另一个示例性实施方式中，研磨制品包含Rz性能约不大于3.0、且包含环氧化物/丙烯酸酯共聚物的粘合剂。
在另一个示例性实施方式中，一种形成研磨制品的方法包括在背衬上提供胶体复合粘合剂制剂和磨粒，并使所述胶体复合粘合剂制剂固化。
在另一个示例性实施方式中，一种形成研磨制品的方法包括在背衬上涂敷磨粒和包含第一粘合剂制剂的构造涂层(make coat)。该方法还包括在所述构造涂层上施涂上胶涂层(size coat)。所述上胶涂层包含第二粘合剂制剂，该制剂包含纳米复合聚合物制剂。该方法还包括使所述构造涂层和上胶涂层固化。
在另一个示例性的实施方式中，形成研磨制品的方法包括将纳米复合环氧前体和丙烯酸类前体混合，形成粘合剂制剂，将所述粘合剂制剂施涂到基材上，在基材上施加磨粒，使所述粘合剂制剂固化。
附图简述
本领域技术人员参见附图可以更清楚地理解本说明书，并会明显看出它的许多特征和优点。
图1显示了示例性的涂敷的研磨制品。
图2显示了示例性的有结构的研磨制品。
图3显示了示例性的粘合的研磨制品。
发明的实施方式
在一个具体实施方式中，一种研磨制品包含磨粒和胶体复合粘合剂。所述研磨制品可以是涂敷的研磨制品或粘合的研磨制品。在一个实施方式中，涂敷的研磨制品是设计的或有结构的研磨制品，包括有图案的研磨表面结构。
所述胶体复合粘合剂通常包含聚合物基质和颗粒填料。所述胶体复合粘合剂是由一种粘合剂制剂形成的，该粘合剂制剂包含以胶体悬浮在包含聚合组分(例如单体或聚合物)的外部相内的颗粒填料。所述粘合剂制剂还可包含催化剂、聚合引发剂、链转移剂、反应抑制剂、增塑剂和分散剂。
在另一个实施方式中，本文涉及一种研磨制品，该研磨制品包含溶液形成的纳米复合粘合剂。溶液形成的纳米复合粘合剂由溶液形成的纳米复合制剂形成，它们通过溶胶法或溶胶-凝胶法形成，包含悬浮在聚合物组分的悬浮体中的纳米级颗粒填料。在一个具体实施方式中，所述颗粒填料的平均粒度约为3-200纳米，例如约为3-100纳米，粒度分布的特征是半宽度约不大于平均粒度的2倍。
在具体的实施方式中，纳米复合粘合剂和胶体复合粘合剂的如下所述的Rz性能约不大于3.0。所述粘合剂可包含选自以下的聚合组分：环氧组分、丙烯酸酯组分、氧杂环丁烷组分、以及它们的组合。另外，所述聚合组分可以是可热固化的，或者是可使用光化辐射固化的。
本文所述的复合粘合剂通常包含分散在聚合物基质中的颗粒填料。在固化之前，所述复合粘合剂制剂通常是一种悬浮体，该悬浮体包含含有有机聚合组分和任选的溶剂的外部相。聚合组分可以是处于溶剂中的单体或聚合物。例如，所述外部相可包含能够在固化时聚合的单体。另一方面或者另外，所述外部相还可包含处于溶剂中的聚合物材料。所述颗粒填料通常在外部相中形成分散相。
颗粒填料可以由无机颗粒形成，例如金属(例如铁、银或金)颗粒或金属配合物(complex)颗粒，例如金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫化物、金属卤素配合物、金属碳化物、金属磷酸盐、无机盐(例如CaCO3)，陶瓷，或者它们的组合。金属氧化物的例子是ZnO，CdO，SiO2，TiO2，ZrO2，CeO2，SnO2，MoO3，WO3，Al2O3，In2O3，La2O3，Fe2O3，CuO，Ta2O5，Sb2O3，Sb2O5，或者它们的组合。还可包含含有不同金属的混合氧化物。纳米颗粒可包括例如选自以下的颗粒：ZnO，SiO2，TiO2，ZrO2，SnO2，Al2O3，共同形成的二氧化硅氧化铝，以及它们的混合物。所述纳米级颗粒还可包含有机组分，例如炭黑、高度交联的/芯-壳聚合物纳米颗粒，有机改性的纳米颗粒等。这些填料的描述参见例如美国专利第6,467,897号和WO 98/51747，这些文献通过参考结合于此。
通过基于溶液的方法形成的颗粒填料，例如溶胶法形成的和溶胶凝胶法形成的陶瓷，特别适用于复合粘合剂。合适的溶胶是市售的。例如，市售的胶体二氧化硅水溶液的商品名为″LUDOX″(E.I.DuPont de Nemours and Co.，Inc.Wilmington，Del.)，″NYACOL″(Nyacol Co.，Ashland，Ma.)和″NALCO″(NalcoChemical Co.，Oak Brook，111.)。许多市售的溶胶是碱性的，用氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵之类的碱稳定。合适的胶体二氧化硅的另一个例子的描述参见美国专利第5,126,394号，该专利通过参考结合于此。特别合适的是溶胶法形成的二氧化硅和溶胶法形成的氧化铝。溶胶可通过使一种或多种合适的表面处理剂与无机氧化物基材颗粒在溶胶中反应而官能化。
在一个具体的实施方式中，所述颗粒填料是亚微米级的。例如，所述微粒填料可以是纳米级颗粒填料，例如平均粒度约为3-500纳米的颗粒填料。在一个示例性的实施方式中，颗粒填料的平均粒度约为3-200纳米，例如约3-100纳米，约3-50纳米，约8-30纳米，或者约10-25纳米。在具体的实施方式中，平均粒度不大于约500纳米，例如不大于约200纳米，约小于100纳米，或者不大于约50纳米。对于颗粒填料，平均粒度可定义为小角中子散射(SANS)分布曲线中对应于峰体积分数的粒度，或者SANS分布曲线中对应于0.5累积体积分数的粒度。
所述颗粒填料的另一特征是分布曲线狭窄，该曲线的半宽度约不大于所述平均粒度的2.0倍。例如，所述半宽度可约不大于1.5倍，或者约不大于1.0倍。所述分布曲线的半宽度是其最大高度一半处的分布曲线宽度，例如分布曲线峰处的颗粒分数的一半处的宽度。在一个具体实施方式中，所述粒度分布曲线是单峰的。在另一个实施方式中，所述粒度分布是双峰的，或者粒度分布中具有一个以上的峰。
在一个具体的实施方式中，所述粘合剂制剂可包含至少两种颗粒填料。每种颗粒填料可以由选自上述有关颗粒填料的材料形成。所述颗粒填料可以由相同的材料或不同的材料制成。例如，各颗粒填料可以由二氧化硅形成。在另一例子中，一种填料可以由二氧化硅形成，另一种填料可以由氧化铝形成。在一个例子中，所述颗粒填料各自粒度分布中，平均粒度不大于约1000纳米，例如不大于约500纳米，或小于约100纳米。在另一个例子中，一种颗粒填料的粒度分布中，平均粒度不大于约1000纳米，例如不大于约500纳米，或者约小于100纳米，而第二种颗粒填料的平均粒度约大于1微米，例如约为1-10微米，或者约为1-5微米。或者所述第二颗粒填料的平均粒度可高达1500微米。在一个具体的实施方式中，包含平均粒度为亚微米的第一颗粒填料和平均粒度大于1微米的第二颗粒填料的粘合剂制剂在固化形成粘合剂后，有益地提供了改进的机械性能。
通常所述第二颗粒填料具有低长径比(aspect ratio)。例如，所述第二颗粒填料的长径比可约不大于2，例如约为1，或者接近球形。通常，所述第二颗粒填料是未经处理的，未通过处理硬化的。相反，磨粒通常是硬化的颗粒，长径比至少约为2，具有尖锐的边缘。
当选择第二颗粒填料时，通常要考虑沉降速度和粘度。随着粒度的增大，粒度大于1微米的颗粒填料会更快地沉降，还在较高的加载量下表现出较小的粘度。另外，还要考虑颗粒填料的折射率。例如，可以选择折射率至少约为1.35的颗粒填料。另外，可以选择颗粒填料，使其不含碱性残余物，这是由于碱性残余物可能会对阳离子聚合组分的聚合造成负面影响。
所述颗粒填料通常分散在外部相中。固化之前，颗粒填料以胶体分散在粘合剂悬浮体中，固化之后形成胶体复合粘合剂。例如，可以分散颗粒材料，使得通过布朗运动将颗粒填料保持在悬浮体中。通常，所述颗粒填料基本不含颗粒聚集体。例如，所述颗粒填料可以基本为单分散的，使得颗粒填料以单独的颗粒的形式分散，在具体的实施例中，即使存在颗粒聚集现象，这种情况也并不显著。
在一个具体实施方式中，所述颗粒填料的颗粒基本是球形的。或者所述颗粒的主长径比(primary aspect ratio)可大于1，例如至少约为2，至少约为3，或者至少约为6，其中主长径比是最长的尺寸与垂直于该最长尺寸的最小尺寸之比。所述颗粒还可用次长径比(secondary aspect ratio)表征，次长径比定义为在基本垂直于最长尺寸的平面内正交的尺寸之比。所述颗粒可以是针状的，例如主长径比至少约为2，次长径比不大于约2，例如约为1。或者所述颗粒可以是薄片状的，例如长径比至少约为2，次长径比至少约为2。
在一个示例性的实施方式中，所述颗粒填料是在水溶液中制备的，与悬浮体的外部相混合。制备这种悬浮体的方法包括引入水溶液，例如二氧化硅水溶液；使硅酸盐缩聚至例如粒度为3-50纳米；将所得的硅溶胶调节到碱性pH值；任选地浓缩该溶胶；将溶胶与所述悬浮体外部流体相的组分相混合；任选地从所述悬浮体中除去水或其它溶剂组分。例如，引入硅酸盐水溶液，例如浓度为20-50重量％(以溶液的重量为基准计)的碱金属硅酸盐溶液(例如硅酸钠或硅酸钾溶液)。例如通过用酸性离子交换剂处理碱金属硅酸盐溶液，将硅酸盐缩聚至粒度为3-50纳米。将所得的硅溶胶调节到碱性pH值(例如pH＞8)，以使已有的颗粒稳定，防止进一步缩聚或聚集。例如可通过蒸馏任选地对溶胶进行浓缩，通常浓缩至SiO2浓度约为30-40重量％。将溶胶与外部流体相的组分相混合。然后从悬浮体中除去水或其它溶剂组分。在一个具体实施方式中，所述悬浮体是基本不含水的。
预先固化的粘合剂制剂中的外部相通常包括有机聚合组分，外部相百分率以粘合剂制剂的比例表示可约为20-95重量％，例如约为30-95重量％，通常约为50-95重量％，更优选约为55-80重量％。分散的颗粒填料相的百分率可约为5-80重量％，例如约为5-70重量％，通常约为5-50重量％，更优选约为20-45重量％。上述以胶体分散的亚微米颗粒填料特别有效的浓度至少约为5重量％，例如至少约10重量％，至少约15重量％，至少约20重量％，或者高达等于或大于40重量％。与常规的填料对比，所述溶液形成的纳米复合材料具有低粘度、在较高填充量下表现出改进的加工性能。除非另外说明，组分的含量表示为该组分相对于复合粘合剂制剂总重量的重量％。
所述外部相可包含一种或多种反应组分或聚合物组分，用来制备聚合物。聚合物组分可包括单体分子、聚合分子或其组合。外部相还可包含选自以下的组分：溶剂、增塑剂、链转移剂、催化剂、稳定剂、分散剂、固化剂、反应媒剂和用来影响分散体流动性的试剂。
所述聚合物组分可形成热塑性材料或热固性材料。例如，所述聚合物组分可包括用来形成以下材料的单体和树脂：聚氨酯、聚脲、聚合环氧树脂、聚酯、聚酰亚胺、聚硅氧烷(硅酮)、聚合的醇酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、聚丁二烯、或通常用来制备热固性聚合物的反应性树脂。另一个例子包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物组分。所述前体聚合物组分通常是可固化有机材料(即在受到热或其它能源，例如电子束、紫外线、可见光等的作用时，或者在加入化学催化剂、水分或者其它使所述聚合物固化或聚合的试剂时，能够发生聚合或交联的聚合物单体或材料)。前体聚合物组分的例子包括用来形成以下聚合物的活性组分：氨基聚合物或氨基塑料聚合物，例如烷基化的脲-甲醛聚合物，三聚氰胺-甲醛聚合物，以及烷基化的苯胍胺-甲醛聚合物；丙烯酸酯聚合物，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物，丙烯酸烷基酯、丙烯酸酯化的环氧树脂，丙烯酸酯化的聚氨酯，丙烯酸酯化的聚酯，丙烯酸酯化的聚醚，乙烯醚，丙烯酸酯化的油，或者丙烯酸酯化的聚硅氧烷；醇酸聚合物，例如氨基甲酸酯醇酸聚合物；聚酯聚合物；活性聚氨酯聚合物；酚醛聚合物，例如可溶酚醛树脂和线型酚醛清漆聚合物；酚类/胶乳聚合物；环氧聚合物，例如双酚环氧聚合物；异氰酸酯；异氰脲酸酯；包括烷基烷氧基硅烷聚合物的聚硅氧烷聚合物；或者活性乙烯基聚合物。所述粘合剂制剂的外部相可包含单体、低聚物、聚合物或其组合。在一个具体实施方式中，所述粘合剂制剂的外部相包括至少两种在固化时可交联的聚合物的单体。例如，所述外部相可包含环氧组分和丙烯酸类组分，它们在固化时形成环氧/丙烯酸类聚合物。
在一个示例性的实施方式中，所述聚合物反应组分包含可阴离子聚合的前体和可阳离子聚合的前体。例如，所述外部相可包含至少一种可阳离子固化的组分，例如至少一种环醚组分，环内酯组分，环缩醛组分，环硫醚组分，螺原酸酯组分，环氧官能组分，或者氧杂环丁烷官能组分。通常，所述外部相包含至少一种选自环氧官能组分和氧杂环丁烷官能组分的组分。相对于所述复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相可包含至少约10重量％的可阳离子固化的组分，例如至少约20重量％，通常至少约40重量％，或者至少约50重量％。相对于复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相通常包含不大于约95重量％的可阳离子固化的组分，例如不大于约90重量％，不大于约80重量％，或者不大于约70重量％。
所述外部相可包含至少一种环氧官能组分，例如芳族环氧官能组分(″芳族环氧化物″)或者脂族环氧官能组分(″脂族环氧化物″)。环氧官能组分是包含一个或多个环氧基团，即一个或多个三元环结构(环氧乙烷)的组分。
芳族环氧组分包含一个或多个环氧基团，或者包含一个或多个芳环。所述外部相可包含一种或多种芳族环氧组分。芳族环氧组分的例子包括源自多酚，例如源自双酚的芳族环氧化物，如双酚A(4，4′-异亚丙基二酚)，双酚F(双[4-羟基苯基]甲烷)，双酚S(4，4′-磺酰基二酚)，4，4′-亚环己基双酚，4，4′-联苯基双酚或者4，4′-(9-亚芴基)二酚。所述双酚可以是烷氧基化的(例如乙氧基化的或丙氧基化的)或者卤化的(例如溴化的)。双酚环氧化物的例子包括双酚二缩水甘油醚，例如双酚A或双酚F的二缩水甘油醚。
芳族环氧化物的另一个例子包括三苯羟基甲烷(triphenylolmethane)三缩水甘油醚，1，1，1-三(对羟基苯基)乙烷三缩水甘油醚，或者源自单酚的芳族环氧化物，例如源自间苯二酚(例如间苯二酚二缩水甘油醚)或者氢醌(例如，氢醌二缩水甘油醚)。另一个例子是壬基苯基缩水甘油醚。
另外，芳族环氧化物的例子包括环氧线型酚醛清漆，例如，苯酚环氧线型酚醛清漆和甲酚环氧线型酚醛清漆。甲酚环氧线型酚醛清漆的一个商业例子是例如Dainippon Ink and Chemicals，Inc.生产的EPICLON N-660，N-665，N-667，N-670，N-673，N-680，N-690或N-695。苯酚环氧线型酚醛清漆的一个例子包括例如Dainippon Ink and Chemicals Inc.生产的EPICLON N-740，N-770，N-775或N-865。
在一个实施方式中，相对于所述复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相可包含至少10重量％的一种或多种芳族环氧化物。
脂族环氧组分包含一个或多个环氧基团，不含芳环。外部相可包含一种或多种脂族环氧化物。脂族环氧化物的一个例子包括C2-C30烷基的缩水甘油醚；C3-C30烷基的1，2-环氧化物；脂族醇或多醇的单缩水甘油醚或多缩水甘油醚，所述脂族醇或多元醇是例如1，4-丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、二溴新戊二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、甘油和烷氧基化的脂族醇；或者多元醇。
在一个实施方式中，所述脂族环氧化物包括一个或多个脂环结构。例如，所述脂族环氧化物可包括一个或多个环己烯化氧结构，例如包括两个环己烯化氧结构。包含环结构的脂族环氧化物的例子包括氢化的双酚A二缩水甘油醚、氢化的双酚F二缩水甘油醚、氢化的双酚S二缩水甘油醚、二(4-羟基环己基)甲烷二缩水甘油醚、2，2-二(4-羟基环己基)丙烷二缩水甘油醚、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酯、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、二(3，4-环氧环己基甲基)己二酸酯、二(3，4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯，二(3，4-环氧环己烷羧酸)乙二醇酯，乙二醇二(3，4-环氧环己基甲基)醚，或者2-(3，4-环氧环己基-5，5-螺-3，4-环氧)环己烷-1，3-二噁烷。脂族环氧化物的例子还可参见美国专利第6,410,127号，该专利全文通过参考结合于此。
在一个实施方式中，相对于所述复合粘合剂制剂的总重量，外部相包含至少约5重量％的一种或多种脂族环氧化物，例如至少约10重量％或至少约20重量％的脂族环氧化物。通常，相对于所述复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相包含不大于约70重量％的脂族环氧化物，例如不大于约50重量％，不大于约40重量％。
通常，所述外部相包含一种或多种脂族醇、脂族多元醇、聚酯型多元醇或聚醚型多元醇的单缩水甘油醚或多缩水甘油醚。这种组分的例子包括1，4-丁二醇二缩水甘油醚，分子量约为200-10000的聚氧乙烯或聚氧丙烯的二醇或三醇的缩水甘油醚；聚1，4-丁二醇或聚(氧乙烯-氧丁烯)无规或嵌段共聚物的缩水甘油醚。市售缩水甘油醚的例子包括多官能缩水甘油醚，例如Heloxy 48，Heloxy 67，Heloxy 68，Heloxy 107，和Grilonit F713；或者单官能缩水甘油醚，例如Heloxy71，Heloxy 505，Heloxy 7，Heloxy 8，和Heloxy 61(购自Resolution Performances，www.resins.com)。
外部相可包含约3-40重量％，更通常约5-20重量％的脂族醇、脂族多元醇或者聚酯型多元醇或聚醚型多元醇的单缩水甘油醚或者多缩水甘油醚。
外部相可包含一种或多种氧杂环丁烷官能组分(″氧杂环丁烷″)。氧杂环丁烷是包含一个或多个氧杂环丁烷基团的组分，即包含一个或多个具有一个氧原子和三个碳原子的四元环结构。
氧杂环丁烷的例子包含下式表示的组分：
Figure BDA00002588135000091
其中
Q1表示氢原子，包含1-6个碳原子的烷基(例如甲基、乙基、丙基或丁基)，包含1-6个碳原子的氟代烷基，烯丙基，芳基，呋喃基或噻吩基；
Q2表示包含1-6个碳原子的亚烷基(例如亚甲基，亚乙基，亚丙基或亚丁基)，或者包含醚键的亚烷基，例如氧化烯基，如氧乙烯基、氧丙烯基或氧丁烯基。
Z表示氧原子或硫原子；
R2表示氢原子，包含1-6个碳原子的烷基(例如甲基、乙基、丙基或丁基)，包含2-6个碳原子的链烯基(例如1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基)，包含6-18个碳原子的芳基(例如苯基、萘基、蒽基基或菲基)，包含7-18个碳原子的取代的或未取代的芳烷基(例如苄基、氟代苄基、甲氧基苄基、苯乙基、苯乙烯基、cynnamyl基，乙氧基苄基)，芳氧基烷基(例如苯氧基甲基或苯氧基乙基)，包含2-6个碳原子的烷基羰基(例如乙基羰基，丙基碳基或丁基羰基)，包含2-6个碳原子的烷氧基羰基(例如乙氧基羰基，丙氧基羰基或丁氧基羰基)，包含2-6个碳原子的N-烷基氨基甲酰基(例如乙基氨基甲酰基，丙基氨基甲酰基，丁基氨基甲酰基或者戊基氨基甲酰基)，或包含2-1000个碳原子的聚醚基。一种特别有用的氧杂环丁烷包括3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷。
除了一种或多种可阳离子固化的组分以外，所述外部相还可包含一种或多种可自由基聚合的组分，或者用后者代替前者，例如包含具有一个或多个烯键式不饱和基团的一种或多种可自由基聚合的组分，例如(甲基)丙烯酸酯(即丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)官能组分。
单官能烯键式不饱和组分的例子包括：丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺，(甲基)丙烯酰基吗啉，(甲基)丙烯酸7-氨基-3，7-二甲基辛酯，异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸异冰片氧基(isoborayloxy)乙酯，(甲基)丙烯酸异冰片酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸乙基二甘醇酯，叔辛基(甲基)丙烯酰胺，双丙酮(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯，(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯，(甲基)丙烯酸月桂酯，二环戊二烯(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸二环戊烯酯，(甲基)丙烯酸N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺四氯苯基酯，(甲基)丙烯酸2-四氯苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸四氢糠酯，(甲基)丙烯酸四溴苯基酯，(甲基)丙烯酸2-四溴苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸2-三氯苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸三溴苯基酯，(甲基)丙烯酸2-三溴苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯，(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯，乙烯基己内酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯，(甲基)丙烯酸五氯苯基酯，(甲基)丙烯酸五溴苯基酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸冰片酯，甲基三甘醇(甲基)丙烯酸酯，或者它们的组合。
多官能烯键式不饱和组分的例子包括二(甲基)丙烯酸乙二醇酯，二(甲基)丙烯酸二环戊酯，二丙烯酸三甘醇酯，二(甲基)丙烯酸四甘醇酯，二(甲基)丙烯酸三环癸烷二基二亚甲基酯，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，丙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯，双酚A二缩水甘油醚的两末端的(甲基)丙烯酸加合物，1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯，1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸酯-官能季戊四醇衍生物(例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯，或者二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯)，二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯，乙氧基化的双酚A二(甲基)丙烯酸酯，丙氧基化的双酚A二(甲基)丙烯酸酯，乙氧基化的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯，丙氧基化的改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯，乙氧基化的双酚F二(甲基)丙烯酸酯，或者它们的组合。
在一个实施方式中，所述粘合剂制剂包含一种或多种具有至少3个(甲基)丙烯酸酯基的组分，例如包含3-6个(甲基)丙烯酸酯基或5-6个(甲基)丙烯酸酯基。
在一个具体实施方式中，相对于复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相包含至少约3重量％的一种或多种可自由基聚合的组分，例如至少约5重量％，或者至少约9重量％。通常，所述外部相包含不大于约50重量％的可自由基聚合的组分，例如不大于约35重量％，不大于约25重量％，不大于约20重量％，或者不大于约15重量％。
通常，所述聚合反应组分或前体平均包含至少两个官能团，例如平均包含至少2.5个或至少3.0个官能团。例如，环氧前体可包含两个或更多个环氧官能团。在另一个实施方式中，丙烯酸类前体可包含两个或更多个甲基丙烯酸酯官能团。
已惊奇地发现，包含具有聚醚主链的组分的外部相在复合粘合剂制剂固化之后表现出极佳的机械性能。包含聚醚主链的化合物的例子包括聚1，4-丁二醇、聚1，4-丁二醇的缩水甘油醚、聚1，4-丁二醇的丙烯酸酯、包含一个或多个聚碳酸酯基的聚1，4-丁二醇，或者它们的组合。在一个实施方式中，所述外部相包含5-20重量％的具有聚醚主链的化合物。
所述外部相还可包含催化剂和引发剂。例如，阳离子引发剂可以催化可阳离子聚合的组分之间的反应。自由基引发剂可以活化可自由基聚合组分的自由基聚合反应。所述引发剂可以被热能或光化辐射活化。例如，引发剂可包括阳离子光引发剂，该引发剂在受到光化辐射时，能够催化阳离子聚合反应。在另一个实例中，引发剂可包括当受到光化辐射时能够引发自由基聚合反应的自由基引发剂。光化辐射包括粒子辐射或非粒子辐射，包括电子束辐射和电磁辐射。在一个具体实施方式中，电磁辐射包括至少一个波长约为100-700纳米的辐射，具体来说，波长位于电磁波谱的紫外范围。
通常，阳离子光引发剂是能够形成活性物质的材料，如果受到光化辐射，它们能够至少部分地使环氧化物或氧杂环丁烷聚合。例如，阳离子光引发剂能够在受到光化辐射时形成阳离子，这些阳离子能够引发可阳离子聚合的组分(例如环氧化物或氧杂环丁烷)的反应。
阳离子光引发剂的例子包括例如包含弱亲核性阴离子的鎓盐。例子包括卤鎓盐(halonium salt)，亚碘酰盐或锍盐，例如参见公开的欧洲专利申请EP153904和WO 98/28663，氧化锍盐，例如参见公开的欧洲专利申请EP 35969，44274，54509和164314，或者重氮鎓盐，例如参见美国专利第3,708,296号和第5,002,856号。所有这八篇文献都全文通过参考结合于此。其它的阳离子光引发剂的例子包括茂金属盐，例如参见公开的欧洲申请EP 94914和94915，该申请全文通过参考结合于此。
在示例性的实施方式中，所述外部相包含下式(2)或(3)表示的一种或多种光引发剂：
式中
Q3表示氢原子、包含1-18个碳原子的烷基，或者包含1-18个碳原子的烷氧基；
M表示金属原子，如锑；
Z表示卤原子，如氟；
t是金属的价数，例如在锑的情况下，价数为5。
在具体的例子中，相对于所述复合粘合剂制剂的总重量，所述外部相包含约0.1-15重量％的一种或多种阳离子光引发剂，例如约1-10重量％。
通常，鎓盐光引发剂包括碘鎓配合物盐或者锍配合物盐。可用的芳族鎓配合物盐还可参见例如美国专利第4,256,828号(Smith)，该专利的内容通过参考结合于此。示例性的芳族碘鎓配合物盐包括六氟磷酸二芳基碘鎓或者六氟锑酸二芳基碘鎓。示例性的芳族锍配合物盐包括六氟锑酸三苯基锍、六氟锑酸对苯基(苯硫基)二苯基锍或(硫代二-4，1-亚苯基)二(二苯基-二((OC-6-11)六氟锑酸))锍。
芳族鎓盐通常仅在紫外光谱范围内是光敏性的。但是，可以使用用于已知的可光解有机卤素化合物的敏化剂，使它们能够在近紫外和可见光谱范围内敏化。示例性的敏化剂包括芳胺或有色的芳族多环烃，例如参见美国专利第4,250,053号(Smith)，该专利的内容通过参考结合于此。
合适的可光活化的有机金属配合物盐包括例如以下文献所述的那些：美国专利第5,059,701号(Keipert)；第5,191,101号(Palazzotto等)；以及第5,252,694号(Willett等)，它们的内容通过参考结合于此。示例性的可用作可光活化引发剂的有机金属配合物盐包括：(η6-苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -，(η6-甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1AsF6 -，(η6-二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -，(η6-枯烯)(η5-环戊二烯基)Fe+1PF6 -，(η6-二甲苯(混合的异构体))(η5-环戊二烯基)-Fe+1SbF6 -，(η6-二甲苯(混合的异构体))(η5-环戊二烯基)Fe+1PF6 -，(η6-邻二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1CF3SO3 -，(η6间二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1BF4 -，(η6-)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -，(η6-六甲基苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF5OH-，(η6-芴)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -，或者它们的组合。
任选地，可以同时使用有机金属盐催化剂和促进剂，例如叔醇的草酸酯。如果包含促进剂的话，促进剂的含量优选约占粘合剂制剂总重量的0.1-4重量％。
可用的市售阳离子光引发剂包括，例如可购自Minnesota Mining andManufacturing Company，St.Paul，Minn.的商品名为″FX-512″的芳族锍配合物盐，购自Dow Chemical Co.的商品名为″UVI-6974″的芳族锍配合物盐，或者Chivacure 1176。
所述外部相可任选地包含可用来使多官能丙烯酸酯自由基光固化的光引发剂。自由基光引发剂的例子包括二苯甲酮(例如二苯甲酮，烷基取代的二苯甲酮，或者烷氧基取代的二苯甲酮)；苯偶姻(例如苯偶姻，苯偶姻醚，例如苯偶姻甲醚，苯偶姻乙醚和苯偶姻异丙醚，苯偶姻苯基醚和苯偶姻乙酸酯)；苯乙酮，例如苯乙酮，2，2-二甲氧基苯乙酮，4-(苯硫基)苯乙酮和1，1-二氯苯乙酮；苯偶酰缩醇(benzil ketal)，例如苯偶酰缩二甲醇和苯偶酰缩二乙醇；蒽醌，例如2-甲基蒽醌，2-乙基蒽醌，2-叔丁基蒽醌，1-氯蒽醌和2-戊基蒽醌；三苯基膦；苯甲酰基氧化膦，例如2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦；噻吨酮或呫吨酮；吖啶衍生物；吩嗪(phenazene)衍生物；喹喔啉衍生物；1-苯基-1，2-丙二酮-2-O-苯甲酰基肟；1-氨基苯基酮或1-羟基苯基酮，例如1-羟基环己基苯基酮，苯基(1-羟基异丙基)酮和4-异丙基苯基(1-羟基异丙基)酮；或者三嗪化合物，例如4″′-甲硫基苯基-1-二(三氯甲基)-3，5-S-三嗪，S-三嗪-2-(芪)-4，6-双(三氯甲基)或对甲氧基苯乙烯基三嗪。
示例性的光引发剂包括苯偶姻或其衍生物，例如α-甲基苯偶姻；U-苯基苯偶姻；α-烯丙基苯偶姻；α-苄基苯偶姻；苯偶姻醚，例如苯偶酰缩二甲醇(例如购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″IRGACURE 651″)，苯偶姻甲醚，苯偶姻乙醚，苯偶姻正丁醚；苯乙酮或其衍生物，例如2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(例如购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″DAROCUR 1173″)和1-羟基环己基苯基酮(例如购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″IRGACURE 184″)；2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)--1-丙酮(例如购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″IRGACURE 907″)；2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(例如购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″IRGACURE 369″)；或者它们的混合物。
另一种有用的光引发剂包括pivaloin乙基醚，茴香偶姻乙基醚；蒽醌，例如蒽醌，2-乙基蒽醌，1-氯蒽醌，1，4-二甲基蒽醌，1-甲氧基蒽醌，苯并蒽醌卤代甲基三嗪等；二苯甲酮或其衍生物；上述的碘鎓盐或锍盐；钛配合物，例如双(η5-2，4-环戊二烯基)双[2，-6-二氟-3-(1H-吡咯基)苯基)钛(同样购自Ciba SpecialtyChemicals，商品名为″CGI784DC″)；卤代甲基硝基苯，例如4-溴甲基硝基苯等；或者单或双-酰基膦(例如可购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为″IRGACURE 1700″，″IRGACURE 1800″，″IRGACURE 1850″和″DAROCUR4265″)。合适的光引发剂可包括上述物质的混合物，例如α-羟基酮/丙烯酰基氧化膦混合物(例如可购自Ciba Specialty Chemicals，商品名为IRGACURE 2022)。
另一种合适的自由基光引发剂包括离子染料-抗衡离子化合物，它们能够吸收光化射线，产生自由基，这些自由基能够引发丙烯酸酯的聚合反应。例如参见公开欧洲专利申请223587，和美国专利4,751,102，4,772,530和4,772,541，所有四篇文献都全文通过参考结合于此。
以粘合剂制剂的总重量为基准计，光引发剂的含量可以不大于约20重量％，例如不大于约10重量％，通常不大于约5重量％。例如，以粘合剂制剂的总重量为基准计，光引发剂的含量为0.1-20.0重量％，例如0.1-5.0重量％，或最通常为0.1-2.0重量％，但是含量在这些范围之外也是可用的。在一个例子中，光引发剂的含量至少约为0.1重量％，例如至少约1.0重量％，或1.0-10.0重量％。
所述外部相中可任选地包含热固化剂。这种热固化剂通常在组分混合的温度下是热稳定的。用于环氧树脂和丙烯酸酯的示例性的热固化剂是本领域众所周知的，例如参见美国专利第6,258,138号(DeVoe等)，其内容通过参考结合于此。粘合剂前体中热固化剂的含量可为任何有效的量。以粘合剂制剂的重量为基准计，这些含量通常约为0.01-5.0重量％，优选约为0.025-2.0重量％，但是含量在这些范围以外也是可用的。
所述外部相还可包含其它的组分，例如溶剂、增塑剂、交联剂、链转移剂、稳定剂、分散剂、固化剂、反应媒剂和用来影响分散体的流动性的试剂。例如，所述外部相还可包含选自以下的一种或多种链转移剂：多元醇、多胺、线型或支化的聚二醇醚、聚酯和聚内酯。
在另一个例子中，所述外部相可包含另外的组分，例如羟基官能或胺基官能的组分和添加剂。通常，特定的羟基官能组分不含可固化基团(例如丙烯酸酯基-，环氧基或氧杂环丁烷基团)，不是选自光引发剂的。
所述外部相可包含一种或多种羟基官能组分。羟基官能组分可有助于在固化时进一步调节粘合剂制剂的机械性能。羟基官能组分包括单醇(包含一个羟基的羟基官能组分)或者多元醇(包含一个以上羟基的羟基官能组分)。
羟基官能组分的代表性的例子包括链烷醇、聚氧化烯二醇的单烷基醚、亚烷基二醇的单烷基醚、亚烷基二醇和芳基亚烷基二醇，例如1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、1，2，3-庚三醇、2，6-二甲基-1，2，6-己三醇、(2R，3R)-(-)-2-苄氧基-1，3，4-丁三醇、1，2，3-己三醇、1，2，3-丁三醇、3-甲基-1，3，5-戊三醇、1，2，3-环己三醇、1，3，5-环己三醇、3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇、2-羟基甲基四氢吡喃-3，4，5-三醇、2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇、1，3-环戊二醇、反式-1，2-环辛二醇、1，16-十六烷二醇、3，6-二硫杂-1，8-辛烷二醇、2-丁炔-1，4-二醇、1，2-或1，3-丙二醇、1，2-或1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1-苯基-1，2-乙二醇、1，2-环己二醇、1，5-萘烷二醇、2，5-二甲基-3-己炔-2，5-二醇、2，2，4-三甲基戊烷-1，3-二醇、新戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2，7-二甲基-3，5-辛二炔-2-7-二醇、2，3-丁二醇、1，4-环己烷二甲醇、分子量约为200-10000的聚氧乙烯或聚氧丙烯的二醇或三醇、具有各种分子量的聚1，4-丁二醇、聚(氧乙烯-氧丁烯)无规或嵌段共聚物、包含通过乙酸乙烯酯共聚物水解或部分水解形成的侧羟基的共聚物、包含侧羟基的聚乙烯醇缩乙醛树脂、羟基官能(例如羟基端接的)聚酯或羟基官能(例如羟基端接的)聚内酯、脂族聚碳酸酯多元醇(例如脂族聚碳酸酯二醇)、羟基官能(例如羟基端接的)聚醚(例如数均分子量为150-4000克/摩尔，150-1500克/摩尔或者150-750克/摩尔的聚四氢呋喃多元醇)，或者它们的组合。示例性的多元醇还包括脂族多元醇，例如甘油，三羟甲基丙烷，或糖醇，例如赤藓醇、木糖醇、甘露糖醇或山梨糖醇。在具体的实施方式中，所述粘合剂制剂的外部相包含一种或多种脂环族多元醇，例如1，4-环己烷二甲醇、蔗糖或4，8-二(羟基甲基)三环(5，2，1，0)癸烷。
适用于外部相的聚醚具体包括通过在多元醇(例如上述多元醇)的存在下，环醚开环聚合制得的线型或支化聚二醇醚；聚二醇醚包括例如，聚乙二醇，聚丙二醇或聚1，4-丁二醇，或者它们的共聚物。
另一种适用于所述制剂的外部相的聚酯包括基于多元醇以及脂族、脂环族或芳族多官能羧酸(例如二羧酸)的聚酯，或者具体来说是在18-300℃、优选18-150℃下通常为液态的所有相应的饱和聚酯：通常为丁二酸酯、戊二酸酯、己二酸酯、柠檬酸酯、邻苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯或相应的氢化产物的酯，所述醇组分由上述种类的单体或聚合的多元醇组成。
另外的聚酯包括脂族聚内酯，例如ε-聚己内酯，或者聚碳酸酯，聚碳酸酯可通过例如二醇与光气缩聚制得。外部相通常使用平均分子量为500-100000的双酚A的聚碳酸酯。
为了影响外部相的粘度，具体来说，为了减小粘度或液化，合适时可以将多元醇、聚醚或饱和聚酯或其混合物与其它合适的助剂混合，具体来说，所述助剂是溶剂、增塑剂、稀释剂等。在一个实施方式中，相对于粘合剂制剂的总重量，所述组合物可包含不大于约15重量％、例如不大于约10重量％、不大于约6重量％、不大于约4重量％、不大于约2重量％或约0重量％的羟基官能组分。在一个例子中，所述粘合剂制剂不含显著量的羟基官能组分。由于不含显著量的羟基官能组分，可以减小粘合剂制剂或由其制得的制品的吸湿性。
用来制备包含氧化烯烃的缩聚产物的羟基或胺基官能有机化合物的例子包括含有3-20个碳原子的多元醇，脂肪酸乙醇酰胺之类的(C8-C18)脂肪酸(C1-C8)链烷醇酰胺，脂肪醇，烷基苯酚或包含2-5个碳原子的二胺。这些化合物与环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物之类的环氧烷烃反应。在包含羟基或胺基的有机化合物与环氧烷烃的摩尔比为例如1∶2至1∶65的条件下可进行反应。缩聚产物的重均分子量通常约为500-10,000，可以是支化的、环状的、线型的，可以是均聚物、共聚物或三元共聚物。
所述外部相还可包含分散剂，用来与颗粒填料的表面反应，并对其表面改性。例如，分散剂可包含有机硅氧烷、官能化的有机硅氧烷、烷基取代的吡咯烷酮、聚氧化烯醚、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、或者它们的组合。对于各种颗粒填料，特别是对于二氧化硅填料，合适的表面改性剂包括硅氧烷。
硅氧烷的例子包括官能化的或非官能化的硅氧烷。硅氧烷的例子包括下式表示的化合物，
Figure BDA00002588135000171
式中各R独立地为取代的或未取代的直链、支链或环状的C1-10烷基、C1-10烷氧基、取代的或未取代的芳基、芳氧基、三卤代烷基、氰基烷基或乙烯基；B1或B2是氢、甲硅烷氧基、乙烯基、硅烷醇、烷氧基、胺基、环氧基、羟基、(甲基)丙烯酸酯，巯基或疏溶剂基团，例如亲油性或亲水性(例如阴离子性、阳离子性)基团；n是约为1-10000、特别是约为1-100的整数。
通常，所述官能化的硅氧烷是分子量约为300-20000的化合物。这些化合物可购自例如General Electric Company或Goldschmidt，Inc。一种典型的官能化的硅氧烷是胺基官能化的硅氧烷，其中官能化通常是对硅氧烷端接。
示例性的有机硅氧烷是购自Witco Corporation的Silwet。这种有机硅氧烷的重均分子量通常约为350-15,000，是氢或C1-C4烷基封端的，可以是能水解的，或者不可水解的。典型的有机硅氧烷包括以商品名Silwet L-77，L-7602，L-7604和L-7605销售的产品，它们是聚氧化烯改性的二烷基聚硅氧烷。
合适的阴离子型分散剂的例子包括(C8-C16)烷基苯磺酸盐，(C8-C16)烷基磺酸盐，(C8-C18)α-烯烃磺酸盐，α-磺基(C8-C16)脂肪酸甲酯，(C8-C16)脂肪醇硫酸盐，单或二烷基磺基琥珀酸盐(其中各烷基独立地为(C8-C16)烷基)，烷基醚硫酸盐，(C8-C16)的羧酸盐，或者具有包含8-18个碳原子的脂肪链的羟乙磺酸盐，例如二乙基己基磺基琥珀酸钠，甲基苯磺酸钠或者二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(例如Aerosol OT或AOT)。
通常，所述分散剂是选自有机硅氧烷、官能化有机硅氧烷、烷基取代的吡咯烷酮、聚氧化烯醚或环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的化合物。
工业分散剂的例子包括环状有机硅氧烷(例如SF1204，SF1256，SF1328，SF1202(十甲基-环五硅氧烷(五聚物))，SF1258，SF1528，Dow Corning 245流体，Dow Corning 246流体，十二甲基-环六硅氧烷(六聚物)和SFl 173)；聚二甲基硅氧烷和聚氧化烯基氧化物的共聚物(例如SF 1488和SF1288)；包含直链硅的低聚物(例如Dow Corning 200(R)流体)；Silwet L-7200，Silwet L-7600，Silwet L-7602，Silwet L-7605，Silwet L-7608或Silwet L-7622；非离子型表面活性剂(例如TritonX-100，Igepal CO-630，PVP系列，Airvol 125，Airvol 305，Airvol 502和Airvol 205)；以及有机聚醚(例如Surfynol 420，Surfynol 440和Surfynol 465)；或者Solsperse41000。
另一种示例性的工业分散剂包括SF1173(购自GE Silicones)；有机聚醚，例如Surfynol 420，Surfynol 440和Surfynol 465(购自Air Products Inc)；Silwet L-7200，Silwet L-7600，Silwet L-7602，Silwet L-7605，Silwet L-7608或Silwet L-7622(购自Witco)或非离子型表面活性剂，例如Triton X-100(购自Dow Chemicals)，IgepalCO-630(购自Rhodia)，PVP系列(购自ISP Technologies)和Solsperse 41000(购自Avecia)。
分散剂的含量为0-5重量％。更通常分散剂的含量为0.1-2重量％。相对于纳米级颗粒填料表面上分子数量表面活性部位，所用硅烷的浓度通常为40-200摩尔％，优选为60-150摩尔％。通常，以粘合剂制剂的总重量为基准计，所述粘合剂制剂包含不大于约5重量％的分散剂，例如约为0.1-5.0重量％。
在一个具体实施方式中，以粘合剂制剂的总重量为基准计，所述粘合剂制剂包含约10-90重量％的可阳离子聚合的化合物，不大于约40重量％的可自由基聚合的化合物，以及约5-80重量％的颗粒填料。应当理解所述粘合剂制剂组分含量之和为100重量％，因此当一种或多种组分的量被指定之后，其它组分的量应使得这些含量之和不大于100重量％。
所述可阳离子聚合的化合物包括例如环氧官能组分或氧杂环丁烷官能组分。例如，以所述粘合剂制剂的重量为基准计，所述粘合剂制剂可包含约10-60重量％、例如约20-50重量％的可阳离子聚合的化合物。示例性的粘合剂制剂可包含不大于约20重量％、例如约5-20重量％的脂族醇、脂族多元醇、聚酯型多元醇或聚醚型多元醇的单或多缩水甘油醚。示例性的粘合剂制剂可包含不大于约50重量％、例如约5-50重量％的具有聚醚主链的组分，例如聚1，4-丁二醇、聚1，4-丁二醇的缩水甘油醚、聚1，4-丁二醇的丙烯酸酯、或者包含一个或多个聚碳酸酯基团的聚1，4-丁二醇。
以上例子中的可自由基聚合的化合物包括例如包含一个或多个甲基丙烯酸酯基的组分，例如包含至少三个甲基丙烯酸酯基的组分。在另一个例子中，所述粘合剂制剂中可自由基聚合的化合物的含量不大于约30重量％，例如不大于约20重量％，不大于约10重量％，或者不大于约5重量％。
所述制剂还可包含不大于约20重量％的阳离子光引发剂，例如约0.1-20重量％，或者不大于约20重量％的自由基光引发剂，例如约0.1-20重量％。例如，所述粘合剂制剂可包含不大于约10重量％，例如不大于约5重量％的阳离子光引发剂。在另一个例子中，所述粘合剂制剂可包含不大于约10重量％，例如不大于约5重量％的自由基光引发剂。
所述颗粒填料包括分散的亚微米颗粒。通常，所述粘合剂制剂包含5-80重量％，例如5-60重量％，例如5-50重量％或20-45重量％的亚微米颗粒填料。具体的实施方式包含至少约5重量％的颗粒填料，例如至少约10重量％或至少约20重量％。在一个具体实施方式中，所述颗粒填料是溶液形成的二氧化硅颗粒，可以胶体分散在聚合物组分中。示例性的粘合剂制剂还可包含不大于约5重量％的分散剂，例如0.1-5重量％的分散剂，所述分散剂选自有机硅氧烷、官能化的有机硅氧烷、烷基取代的吡咯烷酮、聚氧化烯醚和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。
在一个具体的实施方式中，所述粘合剂制剂是通过将纳米复合环氧或丙烯酸酯前体(即包含亚微米颗粒填料的前体)混合而形成的。例如，所述粘合剂制剂可包含不大于约90重量％的纳米复合环氧前体，可包含丙烯酸类前体，例如不大于50重量％的丙烯酸类前体。在另一个例子中，可将纳米复合丙烯酸类前体与环氧前体混合。
可以使用所述包含外部相(其包含聚合的或单体组分)以及分散的颗粒填料的粘合剂制剂形成涂敷的研磨制品的构造涂层，上胶涂层，柔顺性涂层(compliant coat)或背面涂层(back coat)。在示例性的形成构造涂层的方法中，将所述粘合剂制剂涂敷在背衬上，在构造涂层上施加磨粒，使所述构造涂层固化，可以在所述构造涂层和磨粒上施涂上胶涂层。在另一个示例性的实施方式中，将所述粘合剂制剂与磨粒混合，形成磨料浆液，将该浆液涂敷在背衬上，并使其固化。或者，将所述磨料浆液施加于模具，例如注入模具中，使其固化形成粘合的研磨制品。
所述磨粒可以由包括以下的任意一种磨粒或其组合形成：二氧化硅，氧化铝(熔融的或烧结的)，氧化锆，氧化锆/氧化铝氧化物，碳化硅，石榴石，金刚石，立方氮化硼，氮化硅，二氧化铈，二氧化钛，二硼化钛，碳化硼，氧化锡，碳化钨，碳化钛，氧化铁，氧化铬，燧石，金刚砂。例如，磨粒可选自：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石榴石、金刚石、共熔的氧化铝-氧化锆、二氧化铈、二硼化钛、碳化硼、燧石、金刚砂、氮氧化铝(alumina nitride)以及它们的混合物。已有具体实施方式使用主要由α-氧化铝组成的致密的磨粒。
所述磨粒还可具有颗粒形状。这些形状的例子包括棒状、三角形、角锥形、圆锥形、实心球体、空心球体等。或者所述磨粒可具有不规则的形状。
所述磨粒的平均粒度通常不大于2000微米，例如不大于约1500微米。在另一个例子中，磨粒的粒度不大于约750微米，例如不大于约350微米。例如，所述磨粒的粒度可至少为0.1微米，例如约为0.1-1500微米，更优选约为0.1-200微米，或例如约为1-100微米。所述磨粒的粒度通常规定为磨粒最长的尺寸。通常，粒度具有一定的分布范围。在一些情况下，粒度分布受到严密控制。
在包含所述磨粒和粘合剂制剂的混合磨料浆液中，磨粒在磨料浆液的重量中占约10-90重量％，例如约为30-80重量％。
所述磨料浆液还可包含研磨助剂，以提高研磨效率和切削速率。一种有用的研磨助剂可以是无机类的，例如卤化物盐，例如冰晶石钠和四氟硼酸钾；或者是有机类的，例如氯化的蜡，如聚氯乙烯。一个具体实施方式包括粒度为1-80微米、最优选5-30微米的冰晶石和四氟硼酸钾。以浆液的总重量(包括磨粒在内)为基准计，研磨助剂的重量百分量通常约大于50重量％，例如约为0-50重量％，最通常约为10-30重量％。
一旦固化成研磨制品，所述粘合剂通常用来将磨粒固定在背衬上，或者固定到表面结构或粘合结构中。粘合剂的性能可通过使用不同的粘合剂配方和标准的磨粒形成研磨制品来确定。在一个具体的例子中，通过以下实施例部分中所述的Rz性能测试测得的粘合剂的Rz性能约不大于3.0。例如，所述粘合剂的Rz性能可约不大于2.75，例如约不大于2.5，或者约不大于1.5。
通过以下实施例部分中所述的材料去除性能测试测定的粘合剂的材料去除性能可至少约为0.7克。例如材料去除性能可至少约为0.9克，例如至少约为1.0克，或者至少约为1.1克。
在另一个例子中，所述粘合剂在固化之后，其杨氏模量至少约为500兆帕，例如至少约为750兆帕。例如所述粘合剂的杨氏模量可至少约为3100兆帕(450ksi)，至少约为4067兆帕(590ksi)，至少约为5615兆帕(815ksi)，至少约为5684兆帕(825ksi)，或者至少约为6132兆帕(890ksi)。固化后粘合剂的断裂伸长可至少约为1.0％。例如所述粘合剂的断裂伸长可至少约为1.7％，至少约为2.2％，至少约为4.0％，至少约为9.0％，或者至少约为11.0％。在一个具体的例子中，所述粘合剂的杨氏模量可至少约为4065兆帕，断裂伸长可至少约为9.0％。在另一个例子中，所述粘合剂的杨氏模量可至少约为3100兆帕，断裂伸长至少约为11.2％。在又一个例子中，所述粘合剂的杨氏模量至少约为5615兆帕，断裂伸长至少约为4.0％。固化之后，所述粘合剂的拉伸强度可至少约为20兆帕，例如至少约为30兆帕，或者至少约为40兆帕。
图1显示了涂敷的研磨制品100的示例性实施方式，其包括固定在背衬或支承件102上的磨粒106。通常，所述磨粒106通过构造涂层104固定于背衬102。所述构造涂层104包括粘合剂，其通常由固化的粘合剂制剂形成。
所述涂敷的研磨制品100还可包括覆盖在所述构造涂层104和磨粒106上的上胶涂层108。所述上胶涂层108通常用来进一步将磨粒106固定在背衬102上，还可提供研磨助剂。所述上胶涂层108通常由固化的粘合剂制剂形成，这种粘合剂制剂可以与所述构造涂层的粘合剂制剂相同或不同。
所述涂敷的研磨制品100还可任选地包括背面涂层112。背面涂层112起抗静电层的作用，防止磨粒粘在背衬102的背面，并防止砂磨过程中碎屑累积电荷。在另一个例子中，背面涂层112可以为背衬102提供附加的强度，可以保护背衬102免于暴露于环境。在另一个例子中，背面涂层112还可作为柔顺性层。柔顺性层可以降低构造涂层104和背衬102之间的应力。
背衬102可以是挠性的或刚性的。背衬102可以由任意数量的制造砂纸(布)时常用作背衬的各种材料制成。一种示例性的挠性背衬包括聚合物膜(包括底涂膜)，例如聚烯烃膜(例如包含双轴取向聚丙烯的聚丙烯)，聚酯膜(例如聚对苯二甲酸乙二酯)，聚酰胺膜，纤维素酯膜，金属箔，丝网，泡沫材料(例如天然海绵材料或聚氨酯泡沫材料)，布(例如由包含聚酯、尼龙、丝、棉、poly-cotton或人造纤维的纤维或纱制成的布)，纸张，硬化纸，硫化橡胶，硬化纤维，非织造材料，或者它们的组合，或者它们经处理的形式。布制背衬可以编织接合或针脚式接合。在具体的例子中，背衬102选自纸张、聚合物膜、布、棉、poly-cotton、人造纤维、聚酯、聚尼龙(poly-nylon)、硫化橡胶、硬化纤维、金属箔以及它们的组合。在另外的例子中，背衬102包括聚丙烯膜或者聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
背衬102可任选地具有饱和剂、前上胶层(presize layer)或背上胶层(backsizelayer)中的至少一种。这些层的目的通常是用来密封背衬102，或者保护背衬102中的纱或纤维。如果背衬102是布料，则通常使用这些层中的至少一个。添加前上胶层或者背上胶层可能会在背衬的前侧或后侧另外形成“更平滑的”表面。也可使用本领域已知的其它任选的层(例如粘结层，例如参见美国专利第5,700,302号(Stoetzel等)，该文献内容通过参考于此)。
在布处理材料中可包含抗静电材料。加入抗静电材料可以在对木材或木材类的材料进行砂磨时，减小涂敷的研磨制品累积静电的倾向。关于抗静电背衬和背衬处理的其它细节可参见例如美国专利第5,108,463号(Buchanan等)；5,137,542(Buchanan等)；5,328,716(Buchanan)；和5,560,753(Buchanan等)，这些专利的内容通过参考结合于此。
背衬102可以是纤维增强的热塑性材料，例如参见美国专利第5,417,726号(Stout等)，或者环形无接缝带材，例如参见美国专利第5,573,619号(Benedict等)，上述专利内容通过参考结合于此。而且，背衬102可以是具有从中伸出的钩杆的聚合基材，例如参见美国专利第5,505,747号(Chesley等)，其内容通过参考结合于此。类似地，背衬102可以是圈形织物，例如参见美国专利第5,565,011号(Follett等)，其内容通过参考结合于此。
在另一个例子中，将压敏粘合剂加在涂敷的研磨制品的背面上，使得制得的涂敷的研磨制品能够固定在垫上。示例性压敏粘合剂包括胶乳绉布、松香、丙烯酸类聚合物或者包含聚丙烯酸酯(例如聚(丙烯酸丁酯))的共聚物，乙烯基醚(例如聚乙烯基正丁基醚))，醇酸粘合剂、橡胶粘合剂(例如天然橡胶、合成橡胶和氯化橡胶)，或者它们的混合物。
示例性刚性背衬包括金属板、陶瓷板等。合适的刚性背衬的另一个例子的描述见例如美国专利第5,417,726号(Stout等)，其内容通过参考结合于此。
涂敷的研磨制品，例如图1的涂敷的研磨制品100，可通过用粘合剂制剂或磨料浆液涂敷背衬而形成。可以在涂敷构造涂层之前，任选地对背衬涂敷柔顺性涂层或背面涂层。通常对背衬施涂粘合剂制剂以形成构造涂层。在一个实施方式中，将磨粒与粘合剂制剂一起施涂，其中磨粒与粘合剂制剂相混合，以形成磨料浆液，然后对背衬进行施涂。或者，将粘合剂制剂施涂于背衬，形成构造涂层，然后将磨粒施加于构造涂层，施涂操作通过例如静电法和气压法进行。例如通过使粘合剂制剂受热或者受到光化辐射，使粘合剂制剂固化。
任选地，在所述构造涂层和磨粒上施涂上胶涂层。所述上胶涂层可以在构造涂层固化之前施涂，构造涂层和上胶涂层同时固化。或者，可以在施涂上胶涂层之前使构造涂层固化，然后使上胶涂层单独固化。
形成构造涂层，上胶涂层，柔顺性涂层或背面涂层的粘合剂制剂可包含胶体的粘合剂制剂。所述胶体的粘合剂制剂可包含亚微米颗粒填料，例如具有窄粒度分布的纳米级颗粒填料。在一个具体实施方式中，使胶体粘合剂制剂固化，形成上胶涂层。在另一个实施方式中，使所述胶体粘合剂制剂固化形成构造涂层。或者，可以使所述胶体粘合剂制剂固化形成任选的柔顺性涂层或任选的背面涂层。
在具体实施方式中，可以使涂层和磨粒形成图案，以形成结构。例如，可以使构造涂层形成图案，形成能提高研磨制品性能的表面结构。可以使用例如凹印刷设备在涂层中压出或辊轧出图案，以形成有结构的或设计的研磨制品。
图2显示了设计的或有结构的磨料的一个示例性实施方式。有结构的磨料是砂纸(布)，它们包括位于背衬上的成形的结构。示例性的有结构的磨料揭示于美国专利第6,293,980号，该专利全文通过参考结合于此。有结构的磨料包括背衬202以及包括磨粒的层204。背衬202可以由上述有关图1中的背衬102的材料形成。通常，使层204形成图案，使其具有表面结构206。
层204可以以一层或多层涂层的形式形成。例如，层204可包括构造涂层以及任选的上胶涂层。层204通常包含磨粒和粘合剂。在一个示例性的实施方式中，将磨粒与粘合剂制剂混合，形成磨料浆液。或者，首先将粘合剂涂敷在背衬202上，然后将磨粒施加在粘合剂上。可以任选地将功能性粉末施加在层204上，以防层204粘到形成图案的工具上。
所述构造涂层或上胶涂层的粘合剂可以是胶体粘合剂，固化形成所述粘合剂的制剂是包含填料颗粒的胶体悬浮体。另一方面或者另外，所述粘合剂是包含亚微米颗粒填料的纳米复合粘合剂。
有结构的研磨制品200可任选地包括柔顺性涂层和背面涂层(图中未显示)。这些涂层可起上述的作用。
在另一个例子中，可以使用胶体粘合剂制剂形成粘合的研磨制品，例如图3所示的研磨制品300。在一个具体的实施方式中，将胶体粘合剂制剂与磨粒混合，形成磨料浆液。将所述磨料浆液施用于模具，使所述胶体粘合剂制剂固化。制得的研磨制品，例如制品300包含以所需的形状用纳米复合粘合剂粘合的磨粒。
在具体的实施方式中，所述研磨制品是通过将纳米复合前体与其它的聚合前体和组分混合而形成的。例如，将包含纳米级颗粒填料和环氧前体的纳米复合环氧前体与丙烯酸类前体混合，形成纳米复合粘合剂制剂。将所述粘合剂制剂施涂到背衬或模具之类的基材上。还将磨粒施加到基材上，并使所述粘合剂制剂固化。
当纳米复合粘合剂形成用于涂敷的研磨制品的构造涂层时，可以将纳米复合粘合剂制剂施涂在背衬上，将磨粒施加在制剂上。或者，可以将所述粘合剂制剂施加在磨粒上，形成上胶涂层。在另一个例子中，可以将所述粘合剂制剂和磨粒混合，同时进行施涂，在基材上形成构造涂层或者填充模具。通常，可以使用热能或者紫外辐射之类的光化辐射使所述粘合剂制剂固化。
上述粘合剂制剂、粘合剂、研磨制品及其形成方法的实施方式是特别有益的。例如，上述粘合剂制剂形成的研磨制品可以表现出低的磨粒损失，从而产生改进的表面质量。例如，当使用细磨粒(例如不大于200微米的磨粒)时，透镜的光学质量和金属工件上的抛光获得改进。另外，某些实施方式提高了研磨制品的寿命，导致研磨和抛光步骤的成本降低，从而降低了产品的成本。
实施例
通过测试标准化研磨制品结构的粘合剂制剂，来测定粘合剂的性能。在具体的测试中，使用粘合剂制剂作为磨粒和构造涂层之上的上胶涂层。磨粒是得自Treibacher(BFRPL)Pl 80粒度(grit)的80微米的热处理的半脆性氧化铝，构造涂层是由可紫外固化的丙烯酸酯形成的。磨粒和构造涂层覆盖在聚酯背衬上。
将尺寸为1英寸×30英寸的粘合带置于微型磨光机测试设备中。将1045钢制成的直径1.983英寸的工件环插入所述设备中。在测试过程中，工件在两个方向围绕其中心轴旋转，还沿着中心轴来回摆动。在工件上施加矿物密封油作为冷却剂。IMPCO提供的由分段的印度石(India stone)形成的底板(shoe)为该粘合带提供背后支承。所述微型磨光机的设定包括驱动电动机按键设定在1.25，转数设定在14，摆动电动机按键设定在2.5，压力设定在75psi。这些条件提供了在210RPM和5HZ摆动下大约5秒的周期时间。
在测试之前，使用100微米的膜(Q 151)对工件环进行预处理，然后使用非研磨型清洁器进行清洗，然后空气干燥。对环和环表面进行初始测量。使用Toledo PB 303天平测量环的重量。使用Taylor-Hobson Surtronic 3+测量表面质量。将环安装在设备中，插入粘合带。在每个方向对环研磨5秒钟，然后进行清洗和测量。
通过环表面的Rz和从环上除去的材料来测定粘合剂的Rz性能和材料去除性能。Rz是表面的平均最大高度。Rz性能测量了粘合剂制剂对工件Rz测量的影响。材料去除性能测量了粘合剂制剂对材料切削速率的影响。或者可以通过环直径的减小来表示材料的去除。
实施例1
本实施例说明颗粒填料填充量对粘合剂性能(例如Rz性能和材料去除性能)的影响。样品研磨制品上的上胶涂层由包含购自Hanse Chemie的Nanopox XP22/0314粘合剂制剂、包含3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基羧酸酯的环氧树脂以及40重量％的胶体二氧化硅颗粒填料形成。粘合剂制剂还包含UVR 6105，其包含3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基羧酸酯，不含颗粒填料。所述粘合剂制剂还包含多元醇(4，8-二(羟基甲基)三环(5.2.1.0)癸烷)，阳离子光引发剂(Chivacure 1176)，自由基光引发剂(Irgacure 2022，购自
Figure BDA00002588135000251
)和丙烯酸酯前体(SR 399，一种购自美国宾夕法尼亚州Exton的Atofina-Sartomer的二季戊四醇五丙烯酸酯)。表1显示了粘合剂制剂中组分的浓度以及得到的Rz性能和材料去除性能。
表1
Figure BDA00002588135000261
如本实施例中所示，在样品1.3包含16.00重量％的颗粒填料的情况下，Rz性能达到2.95的最小值，材料去除性能达到1.14的最大值。
实施例2
在另一个实施例中，测量了多元醇物质对Rz性能、材料去除性能、玻璃化转变温度(Tg)和弹性模量的影响。形成样品研磨制品的上胶涂层的粘合剂制剂包含选自以下的一种多元醇：Terathane 250，Terathane 1000，4，8-二(羟基甲基)三环(5.2.1.0)癸烷，2-乙基-1，3-己二醇和1，5-戊二醇。将选择的多元醇与NanopoxXP 22/0314，Irgacure 2022，Chivacure 1176和Nanocryl XP 21/0940混合。NanocrylXP 21/0940是购自柏林的Hanse Chemie的包含50重量％胶体二氧化硅颗粒填料的丙烯酸酯前体(四丙烯酸酯)。浓度和结果示于表2。
表2
包含1，5-戊二醇的样品2.5提供了最低的1.43的Rz性能，但是具有差的材料去除性能。由4，8-双(羟基甲基)三环(5.2.1.0)癸烷形成的样品2.3具有最佳的材料去除性能1.00克。样品2.3还具有最高的弹性模量3258兆帕和最高的Tg139.8。
实施例3
在本实施例中，测试了丙烯酸酯单体的种类对Rz性能和材料去除性能的影响。测试了三种丙烯酸酯树脂(Nanocryl XP 21/0940(四丙烯酸酯)，Nanocryl XP21/0930(二丙烯酸酯)和Nanociyl 21/0954(三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯)，每种丙烯酸酯树脂都包含50重量％的胶体二氧化硅颗粒填料，均购自HanseChemie)。所述上胶涂层粘合剂制剂还包含Nanopox XP 22/0314，1，5-戊二醇，Irgacure 2022和Chivacure 1176。组成和结果列于表3。
表3
  组分  3.4重量％   3.5重量％  3.6重量％
  Nanopox XP 22/0314  77.28   77.28  77.28
  1，5-戊二醇  15.46   15.46  15.46
  Irgacure 2022  0.52   0.52  0.52
  Chivacure 1176  1.50   1.50  1.50
  Nanocryl XP 21/0940  5.15
  Nanocryl XP 21/0930   5.15
  Nanocryl XP 21/0954  5.15
  结果
  填料％  33.49   33.49  33.49
  Rz性能  4.02   5.70  6.60
  材料去除性能  0.45   0.46  0.37
包含Nanocryl XP/0940的样品3.4表现出最低的Rz性能，同时表现出与本实施例的其它样品类似的材料去除性能。
实施例4
在另一个实施例中，测试了环氧单体对Rz性能和材料去除性能的影响。改变了包含纳米级二氧化硅颗粒填料的两种环氧组分(Nanopox XP 22/0314和Nanopox 22/0516(双酚A二缩水甘油醚)，均购自Hanse Chemie)的浓度。另外，包含了氧杂环丁烷组分，OXT-212(3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷)。包含了多元醇(Terathane 250)和光催化剂(Chivacure 1176)。组成和结果列于表4。
表4
  组分  4.1重量％  4.2重量％  4.3重量％  4.4重量％
  Nanopox XP 22/0314  67.89  58.19  48.50  38.80
  Nanopox XP 22/0516  9.70  19.40  29.10  38.80
  Terathane 250  9.70  9.70  9.70  9.70
  OXT-212  9.70  9.70  9.70  9.70
  Chivacure 1176  2.91  2.91  2.91  2.91
  结果
  填料％  31.04  31.04  31.04  31.04
  Rz性能  2.75  2.75  2.65  2.00
  材料去除性能(克)  0.72  0.74  0.70  0.69
样品4.4显示了最低的Rz性能2.00。其它样品(4.1，4.2和4.3)表现出类似的Rz性能2.65-2.75。各样品表现出类似的材料去除性能(0.69-0.74克)。
实施例5
在另一个实施例中，使用包含表5所示的粘合剂制剂的上胶涂层制备样品。该粘合剂制剂包含通过添加Nanopox A 610得到的纳米级填料颗粒以及平均粒度约为3微米的微米级填料(NP-30和ATH S-3)。NP-30包含平均粒度约为3微米的球形二氧化硅颗粒。ATH S-3包含平均粒度约为3微米的非球形氧化铝酐(anhydride)颗粒。样品的杨氏模量为8.9GPa(1300ksi)，拉伸强度为77.2兆帕(11.2ksi)，断裂伸长为1％。另外，包含由所述制剂形成的上胶涂层的研磨制品的Rz性能为1.75，材料去除为0.0082毫米。材料去除由以上试验方法中所述的测试环直径的变化0.0082毫米来表示。
表5
Figure BDA00002588135000281
以上揭示的内容应被认为是说明性的而非限制性的，所附的权利要求书包括本发明范围内的所有那些改变、改进和其它实施方式。

Claims (8)

1.一种形成研磨制品的方法，该方法包括：
将纳米复合环氧前体和丙烯酸类前体混合，形成粘合剂，按粘合剂组分的重量计，所述粘合剂包含：
10-90重量％的可阳离子聚合的化合物，
不大于40重量％的可自由基聚合的化合物，
5-80重量％的胶体颗粒填料，以及
5-50重量％具有聚醚主链的组分；
所述颗粒填料包括平均粒度小于50nm的胶体二氧化硅；
所述可阳离子聚合的化合物选自至少一种环醚组分、环内酯组分、环缩醛组分、环硫醚组分、螺原酸酯组分、环氧官能组分或者氧杂环丁烷官能组分；
所述可自由基聚合的化合物包含一个或多个烯键式不饱和基团；
所述具有聚醚主链的组分选自聚1，4-丁二醇、聚1，4-丁二醇的缩水甘油醚、以及聚1，4-丁二醇或者包含聚碳酸酯基的聚1，4-丁二醇的丙烯酸酯；；
将该粘合剂施涂于基材；
将磨粒施加于所述基材；以及
使所述粘合剂固化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材包括背衬。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材是模具。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磨粒与粘合剂混合，施涂该粘合剂和施加所述磨粒的操作包括将所述粘合剂和磨粒一起施加到模具中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述纳米复合环氧前体和丙烯酸类前体混合的操作包括混合以粘合剂总量为基准计的不大于90.0重量％的纳米复合环氧前体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，混合的操作包括混合以粘合剂总量为基准计的不大于50重量％的丙烯酸类前体。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，混合纳米复合环氧前体和丙烯酸类前体的操作还包括将以粘合剂的总量计的不大于20重量％的多元醇与纳米复合环氧前体和丙烯酸类前体混合。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸类前体包括纳米复合丙烯酸类前体。
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