CN111448031B - 磨料制品 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及层，其包括具有厚度T的主体，该主体包含可固化组合物，该可固化组合物包含可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物和至少部分地嵌入可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中的磨料颗粒，其中主体包括从第一主表面延伸到主体中的不含可固化组合物的多个空隙空间，并且多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。本公开还涉及由此类可固化组合物形成的固化组合物，并且继而涉及由此类固化组合物制备的磨料制品以及用于制备磨料制品的方法。
Description
技术领域
本申请涉及磨料制品，更具体地，涉及用于磨料制品的层、包括所述层作为磨料层的磨料制品、以及制备制品的方法。
背景技术
磨料制品用于从基底移除原料。可影响磨料制品性能的特性包括矿物类型和尺寸，底胶层、复胶层和顶胶层类型，背衬类型等。柔性磨料能够有效且均匀地砂磨轮廓区域。现有的柔性涂覆磨料产品在它们附接到背衬垫或用于手动砂磨之前被支撑在纸材或聚合物背衬上。此外，使用现有产品存在若干挑战。例如，当浸泡在水中时，具有纸质背衬的湿磨料或干磨料是柔性的，但清理是耗时的。因此，满足性能要求但不屈服于现有产品的缺点的柔性磨料的需求尚未得到满足。
发明内容
为了克服上述的现有产品的一个或多个缺点，本发明提供了用于磨料制品的层，所述层包括主体，所述主体具有厚度T，所述主体包括：第一主表面；以及与所述第一主表面相反的第二主表面；所述主体包含可固化组合物，所述可固化组合物包含：(a)可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度；以及(b)磨料颗粒，所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中；并且其中所述主体包括从所述第一主表面延伸到所述主体中的不含所述可固化组合物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
本发明还提供了一种用于磨料制品的层，所述层包括主体，所述主体包括：第一主表面；与所述第一主表面相反的第二主表面；其中所述主体包含上述可固化组合物的聚合产物，并且其中所述主体包括不含所述可固化组合物的所述聚合产物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
本发明还提供了一种磨料制品，所述磨料制品包括上述的层作为磨料层。
本发明还提供了一种制备制品的方法，所述方法包括：将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在第一衬垫和第二衬垫之间，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：接触所述第一衬垫的第一主表面；接触所述第二衬垫的第二主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；以及可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。
本发明还提供了一种制备制品的方法，所述方法包括：将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在衬垫上，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：第一主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；接触所述衬垫的第二主表面；以及可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。
本发明提供了包含可聚合(例如，可光致聚合)的环氧丙烯酸酯树脂组合物作为用于下一代涂覆磨料的增韧的底胶组合物的磨料制品。这些新底胶树脂组合物形成可用作磨料制品的底胶层和背衬层两者的自支承磨料层。这意味着可避免目前用于涂覆磨料中的昂贵背衬，并为新的具有成本优势的构造提供了机会，尤其是在柔性磨料制品领域中。
附图说明
附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。
图1是根据本公开的一个示例的磨料制品的透视图。
图2至图4是根据本公开的各种示例性实施方案的磨料制品的侧面剖视图。
图5是根据本公开的一个实施方案的磨料制品的顶视图。
图6是根据本公开的一个实施方案的磨料制品的顶视图。
应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开原理的范围内及符合本公开原理的实质的其它修改形式和示例。这些图可不按比例绘制。
具体实施方式
磨料产品用于砂磨多种基底，包括柔软的、难以整理的材料诸如涂漆的表面。用于碰撞修复市场的涂覆磨料的应用非常广泛，并且包括清洁、涂层移除、填料成型、金属成型、金属脱漆、底漆砂磨、油漆制备、油漆修整等。在一些情况下，磨料产品可包括底胶层、矿物、复胶层和顶胶层。
目前生产的一些磨料采用环氧丙烯酸酯混合化学物质来制备底胶层以制造涂覆磨料。但是，现有涂覆磨料存在一些挑战。例如，在纸材和膜背衬上的当前底胶树脂涂层非常易碎。此外，由于树脂的低粘度，其填充多孔布料背衬的纤维，使得该构造易碎并且不太柔韧，这对于涂覆磨料具有一些限制。此外，现有的底涂层表现出与未处理的背衬的较差的粘附性。因此，需要处理背衬以增加与底胶树脂的粘附性，这增加了制造的成本和复杂性。
本文描述了包含可聚合(例如，可光致聚合)的环氧丙烯酸酯树脂组合物作为用于下一代涂覆磨料的增韧的底胶组合物的磨料制品。如本文所展示的，这些新底胶树脂组合物形成可用作磨料制品的底胶层和背衬层两者的自支承磨料层。这意味着可避免目前用于涂覆磨料中的昂贵背衬，并为新的具有成本优势的构造提供了机会，尤其是在柔性磨料制品领域中。图1是由数字100指代的磨料制品的一个示例的透视图。如图所示，磨料制品100包括：磨料层102，该磨料层包括具有厚度T的主体104，主体104包括：第一主表面106；以及第二主表面108，该第二主表面与第一主表面106相反；主体104包含可固化组合物，该可固化组合物包含：(a)可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物；以及(b)磨料颗粒(未示出)，该磨料颗粒至少部分地嵌入可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中；并且其中主体104包括从第一主表面106延伸到主体104中的不含可固化组合物的多个空隙空间110。在一些实施方案中，可使可固化组合物聚合，并且然后主体包含可固化组合物的聚合产物(即，聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物和磨料颗粒)，其中主体包括不含可固化组合物的聚合产物的多个空隙空间，并且多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
图2示出了沿箭头方向观察的沿图1的线2-2截取的由数字100指代的磨料制品的剖视图。如图2所示，磨料制品100包括：磨料层102，该磨料层包括具有厚度T的主体104，主体104包括：第一主表面106；以及第二主表面108，该第二主表面与第一主表面106相反；主体104包含可固化组合物，该可固化组合物包含：(a)可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物；以及(b)磨料颗粒107，该磨料颗粒至少部分地嵌入可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中；并且其中主体104包括从第一主表面106延伸到主体104中的多个空隙空间110，该多个空隙空间具有深度D并且不含可固化组合物。多个空隙空间110的深度(D)为厚度T的至少约10％(例如，厚度T的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、约100％、约10％至约100％、约20％至约80％、约50％至约90％或约70％至约100％)。在一些实施方案中，多个空隙空间的至少一部分延伸到第二主表面。在其它实施方案中，多个空隙空间形成规则图案(参见例如图5和图6，例如规则图案)或不规则图案。
如本文所用，术语“至少部分地嵌入”通常意指磨料颗粒的至少一部分嵌入固化组合物中，使得磨料颗粒锚固在固化组合物中。
与图4至图5所描绘的磨料制品形成对比，根据图1所示的磨料制品应当清楚的是，磨料制品不含背衬。但可将背衬添加到图1所描绘的磨料制品中，以得到例如磨料制品，诸如图4至图5所描绘的磨料制品。在另一个示例中，磨料制品100可包括附接层(未示出)，该附接层为钩环附接机构的一部分。
图3示出了由数字200指代的磨料制品的一个示例，其结合了图2所示的所有特征部，为了简洁起见，将不再讨论这些特征部，而且还结合了具有复胶层空隙空间203的复胶层202，以及具有顶胶层空隙空间205的顶胶层204。与图4至图5所描绘的磨料制品形成对比，根据图3所示的磨料制品应当清楚的是，磨料制品不含背衬。但可将背衬添加到图3所描绘的磨料制品中，以得到例如磨料制品，诸如图4至图5所描绘的磨料制品。
图4示出了由数字300指代的磨料制品的一个示例，该磨料制品结合了图2和图3所示的所有特征部，为了简洁起见，将不再讨论这些特征部，而且还结合了具有背衬空隙空间303的任选背衬302。在图4中，空隙空间110从第一主表面106延伸到第二主表面108。在这种情况下，厚度T等于深度D。在一些实施方案中，不存在背衬302。在其它实施方案中，聚合物可压缩泡沫可插置在背衬302和附接层之间。任选地但未示出，一个或多个附加层可设置在任何上述层之间，以有助于将层彼此粘附、提供印刷图像、充当阻挡层、或用于本领域已知的任何其它用途。在一些实施方案中，通过提供对磨料制品300的可压缩性，该可压缩泡沫可实现与待研磨的工件的更均匀的接触，并且在工件具有非平面轮廓的情况下尤其如此。作为另一种选择，背衬302和可压缩泡沫可被合并成用于两种功能的单个层。
在另一个示例中，本公开的磨料制品例如磨料制品100、200和300可包括附接层(未示出)，该附接层可以是钩环附接机构的一部分。在另一个示例中，附接层(未示出)可为可移除的压敏粘合剂。在一些实施方案中，附接层可例如与第二主表面108相邻或接触。在一些实施方案中，附接层可例如与背衬302的暴露表面相邻或接触。
在一些实施方案中，本文所述的各种实施方案的磨料制品包括复胶层、顶胶层和背衬中的至少一者，其中复胶层、顶胶层或背衬分别包括与磨料层的多个空隙空间基本上重叠的复胶层空隙空间、顶胶层空隙空间或背衬空隙空间。
上述层构型并非旨在为详尽的，并且应当理解，可相对于图1-图4所描绘的任何示例添加或移除层。
本文所述的各种实施方案的磨料制品的磨料层由可固化组合物制成。因此，在一些情况下，本说明书涉及固化或未固化的组合物，其中固化的组合物与磨料层同义。
参考图1，一些实施方案涉及用于磨料制品的磨料层102，磨料层102包括：主体104，该主体包括：第一主表面106；第二主表面108，该第二主表面与第一主表面106相反；其中主体104包含本文所述的各种实施方案的可固化组合物的聚合产物；并且其中主体104包括不含可固化组合物的聚合产物的多个空隙空间110(即，不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物和磨料颗粒107，参见图2)，空隙空间110从第一主表面106延伸到主体104中。在一些实施方案中，主体包括从第一主表面延伸到主体中的不含可固化组合物的多个空隙空间，并且多个空隙的深度为厚度T的至少10％(例如，厚度T的至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约80％、约100％、约10％至约100％、约20％至约80％、约50％至约90％或约70％至约100％)。在其它实施方案中，多个空隙空间的至少一部分延伸到第二主表面。
在一些示例中，可固化组合物包含可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，该可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度；并且磨料颗粒至少部分地嵌入可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中。在一些具体示例中，固化组合物/磨料层为可固化组合物的光聚合产物。并且，在一些情况下，除了在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度之外，可固化组合物还具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度。
在一些实施方案中，可固化组合物具有在125℃和1Hz频率下的至少约10Pa-s、至少约50Pa-s、至少约100Pa-s、至少约1,000Pa-s、至少约2,000Pa-s、至少约3,000Pa-s、至少约5,000Pa-s或至少约6,000Pa-s的复数粘度。在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在125℃和1Hz频率下的高达约1,000Pa-s、高达约2,000Pa-s、高达约3,000Pa-s、高达约5,000Pa-s、高达约6,000Pa-s、高达约8,000Pa-s或高达约10,000Pa-s的复数粘度。在其它示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s、约10Pa-s至约5,000Pa-s、约10Pa-s至约1,000Pa-s、约10Pa-s至约100Pa-s、约50Pa-s至约500Pa-s、约100Pa-s至约1000Pa-s、约1000Pa-s至约8000Pa-s、约2000Pa-s至约5,000Pa-s、约500Pa-s至约3,000Pa-s、约2,000Pa-s至约7000Pa-s或约3,000Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。
在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物还具有在25℃和1Hz频率下的至少约1000Pa-s、至少约4000Pa-s、至少约8000Pa-s、至少约10,000Pa-s、至少约12,000Pa-s、至少约20,000Pa-s、至少约50,000Pa-s或至少约80,000Pa-s的复数粘度。在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的高达约100,000Pa-s、高达约10,000Pa-s、高达约12,000Pa-s、高达约15,000Pa-s、高达约30,000Pa-s、高达约50,000Pa-s或高达约80,000Pa-s的复数粘度。在其它示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1000Pa-s至约100,000Pa-s、约1000Pa-s至约20000Pa-s、约6000Pa-s至约15,000Pa-s、约8000Pa-s至约30,000Pa-s、约20,000Pa-s至约80,000Pa-s或约30,000Pa-s至约60,000Pa-s的复数粘度。
在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的至少约1,000Pa、至少约5,000Pa、至少约10,000Pa或至少30,000Pa的储能模量(G')。在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的高达约20,000Pa、高达约50,000Pa、高达约100,000Pa或高达约300,000Pa的G'。在其它示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约5000Pa至约300,000Pa、10,000Pa至约100,000Pa、约10,000Pa至约80,000Pa、约8,000Pa至约80,000Pa或约25,000Pa至约75,000Pa的G'。
在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的至少约5,000Pa、至少约7,500Pa、至少约10,000Pa或至少20,000Pa的损耗模量(G")。在一些示例中，可固化组合物具有在25℃和1Hz频率下的高达约300,000Pa、高达约100,000Pa、高达约80,000Pa或高达约60,000Pa的G"。在其它示例中，可固化组合物具有在25℃和1Hz频率下的约5000Pa至约300,000Pa、10,000Pa至约100,000Pa、约10,000Pa至约80,000Pa、约8,000Pa至约80,000Pa或约25,000Pa至约75,000Pa的G"。
在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在125℃和1Hz频率下的至少约0.80、至少约1.00、至少约1.25、至少约1.50或至少约2.00的损耗角正切(tan(δ))。在一些示例中，可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在125℃和1Hz频率下的高达约5.00、高达约4.00、高达约3.00、高达约2.75或高达约2.50的损耗角正切tan(δ)。在其它示例中，可固化组合物具有在125℃和1Hz频率下的约0.80至约5.00、约1.00至约3.00或约2.00至约3.00的损耗角正切(tan(δ))。
在一些示例中，通过固化可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的10cm×5cm×0.07mm的膜(然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有在25℃和1Hz频率下的至少约300MPa、至少约400MPa、至少约600MPa或至少约800MPa的G'。在一些示例中，固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有高达约400MPa、高达约500MPa、或高达约950MPa的G'。在一些示例中，由固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物形成的10cm×5cm×0.07mm的膜(然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有约300MPa至约950MPa；约400MPa至约800MPa；或约300MPa至约600MPa的G'。
在一些示例中，通过固化可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的10cm×5cm×0.07mm的膜(然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有在25℃和1Hz频率下的至少约100MPa、至少约200MPa、至少约250MPa或至少约350MPa的G"。在一些示例中，固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有高达约200MPa、高达约300MPa、或高达约400MPa的G"。在一些示例中，由固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物形成的10cm×5cm×0.07mm的膜(然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有约100MPa至约300MPa；约100MPa至约200MPa；或约150MPa至约250MPa的G"。
可使用TA Instruments Discovery HR-3流变仪获得复数粘度G'和G"测量值，该流变仪具有25mm直径的钢平行板几何形状以直接探测共聚物的粘弹特性。测量可在线性粘弹性体系内的恒定标称应变值下进行，该值在1Hz下用应变扫描(0.01％至10.0％振荡应变)确定。样品在恒定的1Hz频率下，经受2.0℃/min的温度上升。
在一些实施方案中，通过固化具有不含可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的膜(例如，38mm×50mm×0.50mm或0.70mm的膜，然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有约0.01N-mm至约0.5N-mm(例如，约0.01N-mm至约0.2N-mm、约0.01N-mm至约0.1N-mm、约0.05N-mm至约0.1N-mm或约0.05N-mm至约0.09N-mm)的刚度。
在一些示例中，通过固化具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的膜(例如，38mm×50mm×0.50mm或0.70mm的膜，然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有不超过约0.5N-mm、不超过约0.3N-mm、不超过约0.2N-mm、不超过约0.1N-mm或不超过约0.09N-mm的使用本文所述的方法测定的刚度。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有至少约0.01N-mm、至少约0.05N-mm、至少约0.09N-mm；至少约0.1N-mm或至少约0.2N-mm的刚度。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有约0.01N-mm至约0.5N-mm(例如，约0.01N-mm至约0.2N-mm、约0.01N-mm至约0.1N-mm、约0.05N-mm至约0.1N-mm或约0.05N-mm至约0.09N-mm)的刚度。
在一些示例中，通过固化具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的膜(例如，38mm×50mm×0.50mm或0.70mm的膜，然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有不超过约1.5N、不超过约0.7N、不超过约0.5N、不超过约0.3N或不超过约0.1N的使用本文所述的方法测定的弯曲力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有至少约0.2N、至少约0.5N、至少约0.7N；至少约0.9N或至少约1.0N的弯曲力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有约0.1N至约1.5N(例如，约0.2N至约0.9N、约0.3N至约0.5N或约0.4N至约0.9N)的弯曲力。
在一些示例中，通过固化具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的膜(例如，38mm×50mm×0.50mm或0.70mm的膜，然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有不超过约1.5N、不超过约0.7N、不超过约0.5N、不超过约0.3N或不超过约0.1N的使用本文所述的方法测定的在保持时间之后的力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有至少约0.2N、至少约0.5N、至少约0.7N；至少约0.9N或至少约1.0N的在保持时间之后的力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有约0.1N至约1.5N(例如，约0.2N至约0.9N、约0.3N至约0.5N或约0.4N至约0.9N)的在保持时间之后的力。
在一些示例中，通过固化具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物而形成的膜(例如，38mm×50mm×0.50mm或0.70mm的膜，然而，膜可具有任何合适的尺寸)具有不超过约1.5N、不超过约0.7N、不超过约0.5N、不超过约0.3N或不超过约0.1N的使用本文所述的方法测定的最大力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有至少约0.2N、至少约0.5N、至少约0.7N；至少约0.9N或至少约1.0N的最大力。在一些示例中，具有不含聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物的多个空隙的固化的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有约0.1N至约1.5N(例如，约0.2N至约0.9N、约0.3N至约0.5N或约0.4N至约0.9N)的最大力。
在一些示例中，本文所述的各种实施方案的可固化组合物不需要加热来进行固化，但可使用热来加速固化过程。此外，在一些实施方案中，使用热熔融方法制备可固化组合物，从而避免对挥发性溶剂的需要，因为溶剂由于与采购、输送和处理相关的成本而常常是不可取的。
本文列举并更详细地描述了用于磨料层中的可固化组合物中的可用组分。在一些示例中，本文所述的各种实施方案的可固化组合物包含：i)约15重量份至约50重量份的THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；ii)约25重量份至约50重量份的一种或多种环氧树脂；iii)约5重量份至约15重量份的一种或多种羟基官能聚醚；iv)在约10重量份至约25重量份范围内的至少一种含多羟基的化合物；其中i)至iv)的总和为100重量份；以及v)相对于100份的i)至iv)，约0.1重量份至约5重量份的光引发剂。
在一些实施方案中，包含在可固化组合物中的可聚合环氧丙烯酸酯树脂组分包含四氢糠基(THF)(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；一种或多种环氧树脂；以及一种或多种羟基官能聚醚。
四氢糠基(THF)(甲基)丙烯酸酯共聚物组分由可聚合混合物形成。除非另外指明，否则THF丙烯酸酯和THF甲基丙烯酸酯将缩写为THFA。更具体地讲，可固化组合物包含由可聚合组合物形成的THFA共聚物组分，该可聚合组合物包含一种或多种四氢糠基(甲基)丙烯酸酯单体、一种或多种C1-C8(甲基)丙烯酸酯单体、一种或多种任选的阳离子反应性官能(甲基)丙烯酸酯单体、一种或多种链转移剂和一种或多种光引发剂。
THFA共聚物组分包含C1-C8烷基(甲基)丙烯酸酯单体。可用单体包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，包括所有的异构体，以及它们的混合物。在一些实施方案中，醇选自C3-C6链烷醇，并且在某些实施方案中，链烷醇的碳数摩尔平均值是C3-C6。已发现，在该范围内，共聚物与本文所述的环氧树脂组分具有足够的可混溶性。
此外，THFA共聚物组分可含有阳离子反应性单体(例如，具有阳离子反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯单体)。此类单体的示例包括例如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯和(甲基)丙烯酸烷氧基甲硅烷基烷基酯，诸如丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯。
在一些实施方案中，共聚物由可聚合混合物形成，该可聚合混合物包含一种或多种链转移剂，该一种或多种链转移剂除了其它方面之外用于控制所得THFA共聚物组分的分子量。可用的链转移剂的示例包括但不限于四溴化碳、醇、硫醇诸如巯基乙酸异辛酯以及它们的混合物。如果使用，则可聚合的混合物可包含以可聚合材料的总重量计，高达0.5重量的链转移剂。例如，可聚合混合物可包含0.01重量％至0.5重量％、0.05重量％至0.5重量％、或0.05重量％至0.2重量％的链转移剂。
在一些实施方案中，THFA共聚物组分基本上不包含酸官能单体，其存在可引发环氧树脂在可固化组合物的UV固化之前的聚合。在一些实施方案中，共聚物还不包含任何胺官能单体。此外，在一些实施方案中，该共聚物不含具有碱性足以抑制可固化组合物的阳离子固化的部分的任何丙烯酸类单体。
THFA共聚物通常包含以下物质的聚合单体单元：(A)40重量％至60重量％(例如，50重量％至60重量％和45重量％至55重量％)的四氢糠基(甲基)丙烯酸酯；(B)40重量％至60重量％(例如，40重量％至50重量％和45重量％至55重量％)的C1-C8(例如，C3-C6)烷基(甲基)丙烯酸酯单体；以及(C)0重量％至10重量％(例如，1重量％至5重量％、0重量％至5重量％和0重量％至2重量％)的阳离子反应性官能单体，其中A)-C)的总和为100重量％。
根据磨料层(固化的和/或未固化的)的所需特性，本文所述的各种实施方案的可固化组合物可包含各种量的一种或多种THFA共聚物。在一些实施方案中，基于可固化组合物中单体/共聚物的100份的总重量计，可固化组合物以15份-50份(例如，25份-35份)的量包含一种或多种THFA共聚物。
可固化组合物可包含一种或多种热塑性聚酯。合适的聚酯组分包括半结晶聚酯以及非结晶和支化聚酯。但在一些实施方案中，本文所述的各种实施方案的可固化组合物基本上不包含热塑性聚酯；包含不超过痕量的热塑性聚酯；或包含将不会显著影响可固化组合物的特性的量。
热塑性聚酯可以包括具有羟基和羧基端基的聚己内酯和聚酯，并且在室温下可以是非结晶或半结晶的。在一些实施方案中，聚酯为在室温下为半结晶的羟基封端的聚酯。“非结晶”的材料具有玻璃化转变温度，但是在差示扫描量热仪(“DSC”)上测定时不显示可测量的结晶熔点。在一些实施方案中，玻璃化转变温度小于约100℃。为“半结晶”的材料显示出通过DSC测定的结晶熔点，在一些实施方案中具有约120℃的最大熔点。
聚合物中的结晶度也可通过冷却时加热至非结晶状态的片材的混浊或不透明性来反映。当聚酯聚合物被加热到熔融状态并被刮涂到衬垫上以形成片材时，它是非结晶的，并且观察到片材是清晰且相当透明的。当片材中的聚合物冷却时，结晶域形成，并且结晶的特征在于片材的混浊变成半透明或不透明状态。通过混合具有不同结晶度的非结晶聚合物和半结晶聚合物的任何相容组合，结晶度可以在聚合物中变化。通常优选的是，在使用或应用之前，允许被加热到非结晶状态的材料有足够的时间返回到其半结晶状态。片材的混浊提供了确定聚合物中已发生一定程度的结晶的方便的非破坏性方法。
聚酯可包括成核剂以增加给定温度下的结晶速率。可用成核剂包括微晶蜡。合适的蜡可以包括包含长度大于14个碳原子的碳链的醇(CAS#71770-71-5)或由得克萨斯州休斯顿的贝克休斯公司以UNILINTM700出售的乙烯均聚物(CAS#9002-88-4)。
在一些实施方案中，聚酯在室温下为固体。聚酯可具有约7,500g/mol至200,000g/mol(例如，约10,000g/mol至50,000g/mol，以及约15,000g/mol至30,000g/mol)的数均分子量。
可用于本文所述的各种实施方案的可固化组合物中的聚酯包括二羧酸(或它们的二酯等价物)和二醇的反应产物。二酸(或二酯等价物)可以是包含4至12个碳原子的饱和脂族酸(包括环中具有5至6个碳原子的支链、非支链或环状材料)和/或包含8至15个碳原子的芳族酸。合适的脂族酸的示例为琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环戊烷二羧酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基戊二酸、3-甲基己二酸等。合适的芳族酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、4,4′-二苯甲酮二甲酸、4,4′-二苯基甲烷二甲酸、4,4′-二苯基硫醚二甲酸、以及4,4′-二苯基胺二甲酸。在一些实施方案中，二元酸中的两个羧基之间的结构仅包含碳原子和氢原子。在一些具体的实施方案中，二元酸中的两个羧基之间的结构为亚苯基。可使用上述二酸的共混物。
二醇包括具有2至12个碳原子的支链、非支链和环状脂肪族二醇。合适的二醇的示例包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,6-己二醇、环丁烷-1,3-二(2′-乙醇)、环己烷-1,4-二甲醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、以及新戊二醇。还可使用包括聚(氧基亚烷基)二醇的长链二醇，其中亚烷基基团包含2至9个碳原子(例如，2至4个碳原子)。可使用上述二醇的共混物。
可用的可商购获得的羟基封端的聚酯材料包括各种饱和直链、半结晶共聚酯，其购自德北莱因-威斯特伐利亚埃森的赢创工业公司(Evonik Industries,Essen,NorthRhine-Westphalia,Germany)，诸如UDYNAPOLTMS1401、DYNAPOLTMS1402、DYNAPOLTMS1358、DYNAPOLTMS1359、DYNAPOLTMS1227和DYNAPOLTMS1229。购自赢创工业公司(EvonikIndustries)的可用的饱和线性非结晶共聚酯包括DYNAPOLTM1313和DYNAPOLTMS1430。
可固化组合物可以一定量包含一种或多种热塑性聚酯，该量根据磨料层的期望特性而改变。在一些实施方案中，基于可固化组合物中单体/共聚物的总重量计，可固化组合物以高达50重量％的量包含一种或多种热塑性聚酯。在存在的情况下，基于组合物中单体/共聚物的总重量计，一种或多种热塑性聚酯在一些实施方案中以至少5重量％、至少10重量％、至少12重量％、至少15重量％、或至少20重量％的量存在。在存在的情况下，基于可固化组合物中单体/共聚物的总重量计，一种或多种热塑性聚酯在一些实施方案中以至多20重量％、至多25重量％、至多30重量％、至多40重量％、或至多50重量％的量存在。
在一些实施方案中，可固化组合物包含一种或多种环氧树脂，该环氧树脂为包含至少一个环氧化物官能团的聚合物。可用于本公开的组合物的环氧树脂或环氧化物可以是可通过开环聚合的具有至少一个环氧乙烷环的任何有机化合物。在一些示例中，环氧树脂中的平均环氧基官能度大于一，并且在一些情况下，至少为二。环氧化物可以是单体或聚合的，以及脂族的、脂环族的、杂环的、芳族的、氢化的、或它们的混合物。在一些示例中，环氧化物每个分子包含不超过1.5个环氧基团，在一些情况下每个分子包含至少2个环氧基团。可用材料通常具有150g/mol至10,000g/mol(例如，180g/mol至1,000g/mol)的重均分子量。环氧树脂的分子量可被选择来提供可固化组合物或固化的组合物的所需特性。合适的环氧树脂包括具有末端环氧基团的线性聚合环氧化物(例如，聚亚烷氧基二醇二缩水甘油醚)，具有骨架环氧基团的聚合环氧化物(例如，聚丁二烯聚环氧基)，以及具有环氧侧基基团的聚合环氧化物(例如，甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物或共聚物)，以及它们的混合物。含环氧化物的材料包括具有以下通式的化合物：
其中R1为烷基、烷氧基、或芳基，并且n为1至6的整数。
环氧树脂包括芳族缩水甘油醚(诸如通过使多元酚与过量的环氧氯丙烷反应而制备的芳族缩水甘油醚)、脂环缩水甘油醚、氢化缩水甘油醚、以及它们的混合物。多元酚可以包括间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚和各种多核酚，诸如p,p'-二羟基二苄基、p,p'-二羟基二苯基、p,p'-二羟基苯基砜、p,p'-二羟基二苯甲酮、2,2'-二羟基-1,1-二萘甲烷，以及二羟基二苯基甲烷、二羟基二苯基二甲基甲烷、二羟基二苯基甲基甲烷、二羟基二苯基甲基丙基甲烷、二羟基二苯基乙基苯基甲烷、二羟基二苯基丙基苯基甲烷、二羟基二苯基丁基苯基甲烷、二羟基二苯基甲苯基乙烷、二羟基二苯基甲苯基甲基甲烷、二羟基二苯基二环己基甲烷和二羟基二苯基环已烷的2,2'、2,3'、2,4'、3,3'、3,4'和4,4'异构体。
还可用的是多元酚甲醛缩合产物以及含有仅作为反应基团的环氧基或羟基的缩水甘油醚。可用的可固化环氧树脂也在各种出版物中有所描述，包括例如，由Lee和Nevill所著的《环氧树脂手册》(Handbook of Epoxy Resins)(麦格劳-希尔图书公司(McGraw-Hill Book Co.)1967年出版)，和《聚合物科学与技术百科全书》(Encyclopedia ofPolymer Science and Technology)，6，第322页(1986年)。
所使用的环氧树脂的选择可取决于其预期的最终用途。例如，在需要更大量的延展性的情况下，可需要具有“柔性骨架”的环氧化物。材料诸如双酚A的二缩水甘油醚和双酚F的二缩水甘油醚可提供这些材料在固化时达到的所需的结构特性，同时，这些环氧树脂经过氢化后的产物可用于兼容具有油质表面的基材。
可用于本公开的可商购获得的环氧化物的示例包括双酚A二缩水甘油醚(例如，以商品名EPONTM828、EPONTM1001、EPONTM1004、EPONTM2004、EPONTM1510和EPONTM1310购自纽约州沃特福德的迈图专用化学品公司(Momentive Specialty Chemicals,Inc.,Waterford,NY)的那些；以商品名D.E.R.TM331、D.E.R.TM332、D.E.R.TM334和D.E.N.TM439购自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Co.,Midland,MI)；以及以商品名EPONEXTM1510购自Hexion公司的那些)；双酚F的二缩水甘油醚(其例如以商品名ARALDITETMGY 281获得，购自亨斯迈公司(Huntsman Corporation))；含有二缩水环氧官能团的有机硅树脂；阻燃剂环氧树脂(例如，其以商品名D.E.R.TM560获得，一种溴化处理的双酚型环氧树脂，购自陶氏化学公司(Dow Chemical Co.))；以及1,4-丁二醇二缩水甘油基醚。
可任选地向可固化组合物中添加具有至少一个缩水甘油醚末端部分且在一些情况下具有饱和或不饱和环状骨架的含环氧基的化合物，作为活性稀释剂。可添加活性稀释剂以用于各种用途，诸如以有助于加工，例如控制可固化组合物中的以及在固化期间的粘度，从而使固化的组合物更具柔性并且/或者使组合物中的材料增容。
此类稀释剂的示例包括：环己烷二缩水甘油基醚、间苯二酚二缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三缩水甘油基对氨基苯酚、N,N'-二缩水甘油基苯胺、N,N,N'N'-四缩水甘油基间二甲苯二胺和植物油聚缩水甘油醚。反应性稀释剂可以HELOXYTM107和CARDURATMN10从迈图精细化工有限公司(Momentive Specialty Chemicals,Inc.)商购获得。组合物可包含增韧剂以有助于提供除了其它特征之外的剥离阻力和冲击强度。
可固化组合物可包含一种或多种具有100g/mol至1500g/mol的环氧当量的环氧树脂。在一些情况下，可固化组合物包含一种或多种具有300g/mol至1200g/mol的环氧当量的环氧树脂。并且，在其它实施方案中，本文所述的各种实施方案的可固化组合物包含两种或更多种环氧树脂，其中至少一种环氧树脂具有300g/mol至500g/mol的环氧当量，并且至少一种环氧树脂具有1000g/mol至1200g/mol的环氧当量。
可固化组合物可以一定的量包含一种或多种环氧树脂，该量取决于构成本文所述的各种实施方案的磨料制品的磨料层的可固化组合物的所需特性。在一些实施方案中，基于组合物的100份总重量计，可固化组合物以至少20重量份、至少25重量份、至少35重量份、至少40重量份、至少50重量份、或至少55重量份的量包含一种或多种环氧树脂。在一些实施方案中，基于可固化组合物中单体/共聚物的100份总重量计，一种或多种环氧树脂以至多45重量份、至多50重量份、至多75重量份、或至多80重量份的量存在。
乙烯基醚代表不同种类的单体(如环氧树脂)，其为可阳离子聚合的。这些单体可以用作本文公开的环氧树脂的替代物或与其组合。
虽然不希望受到任何具体理论限制，但是据信乙烯基醚单体具有高的双键电子密度并产生稳定的碳正离子，使得该单体在阳离子聚合中具有高反应性。为了避免抑制阳离子聚合，乙烯基醚单体可以限于不含氮的那些乙烯基醚单体。其示例包括甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚和1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚。乙烯基醚单体的优选示例包括三甘醇二乙烯基醚和环己烷二甲醇二乙烯基醚(两者均以商品名RAPI-CURE由肯塔基州卡温顿的亚什兰公司(Ashland,Inc.,Covington,Kentucky)销售)。
可固化组合物还可包含一种或多种羟基官能聚醚。在一些实施方案中，一种或多种羟基官能聚醚在25℃的温度和1atm(101千帕)的压力下为液体。在一些实施方案中，一种或多种羟基官能聚醚包括聚醚多元醇。相对于组合物中单体/共聚物的100份总重量，聚醚多元醇可以至少5份、至少10份、或至多15份的量存在。在一些实施方案中，相对于组合物中单体/共聚物的100份总重量，聚醚多元醇以至多15份、至多20份、或至多30份的量存在。
羟基官能聚醚的示例包括但不限于聚氧乙烯和聚氧丙烯二醇；聚氧乙烯和聚氧丙烯三醇以及聚氧化四亚甲基二醇。
合适的羟基官能聚(亚烷氧基)化合物包括但不限于POLYMEGTM系列的聚氧化四亚甲基二醇(得自田纳西州杰克逊的利安德巴塞尔公司(Lyondellbasell,Inc.,Jackson,TN))，TERATHANETM系列的聚氧化四亚甲基二醇(得自特拉华州纽瓦克的英威达公司(Invista,Newark,DE))；POLYTHFTM系列的聚氧化四亚甲基二醇(得自德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF SE,Ludwigshafen,Germany))；ARCOLTM系列的聚氧化丙烯多元醇(得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科技有限公司(Bayer MaterialScience LLC,Pittsburgh,PA))以及VORANOLTM系列的聚醚多元醇(得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(DowChemical Company,Midland,MI))。
用于形成磨料层的本文所述的各种实施方案的可固化组合物还可包含至少一种多羟基官能化合物，该至少一种多羟基官能化合物具有至少一个并且在一些情况下具有至少两个羟基基团。如本文所用，术语“多羟基官能化合物”不包括也包含羟基基团的本文所述的聚醚多元醇。在一些实施方案中，多羟基官能化合物基本上不含其它含有“活性氢”的基团，诸如氨基部分和巯基部分。另外，多羟基官能化合物也可基本上不含可能是热和/或光解不稳定的基团，使得化合物在固化期间暴露于UV辐射并且在一些情况下暴露于热时将不会分解。
在一些情况下，多羟基官能化合物包含两个或更多个伯或仲脂族羟基基团(即，羟基基团直接键合到非芳族碳原子)。在一些实施方案中，多羟基官能化合物具有至少0.01的羟基值。虽然不希望受任何具体理论的束缚，但是据信羟基基团参与与环氧树脂的阳离子聚合反应。
多羟基官能化合物可选自在环境条件下为固体的苯氧基树脂、乙烯-乙酸乙烯酯(“EVA”)共聚物、聚己内酯多元醇、聚酯多元醇和聚乙烯醇缩醛树脂。在一些实施方案中，多羟基官能化合物在25℃的温度和1atm(101千帕)的压力下为固体。羟基基团可以位于末端，或可以为聚合物或共聚物的侧基。在一些实施方案中，向本文所述的各种实施方案的可固化组合物添加多羟基官能化合物可改善动态搭接剪切强度并且/或者减少用于制备磨料层的可固化组合物的冷流。
一类可用的多羟基官能化合物为含羟基的苯氧基树脂。期望的苯氧基树脂包括由二缩水甘油基双酚化合物聚合得到的那些。通常，苯氧基树脂具有小于60,000g/mol(例如，在20,000g/mol至30,000g/mol的范围内)的数均分子量。可商购获得的苯氧基树脂包括但不限于购自南卡罗来那州罗克希尔的Inchem公司(Inchem Corp.,Rock Hill,SC)的PAPHENTMPKHP-200，以及得自南卡罗来纳州斯帕坦堡的美利肯化学公司(MillikenChemical,Spartanburg,SC)的SYN FACTM系列的聚亚氧烷基化双酚A，诸如SYN FACTM8009、8024、8027、8026和8031。
另一类可用的多羟基官能化合物为EVA共聚物树脂。虽然不希望受到任何具体理论约束，但是据信，这些树脂包含少量的游离羟基基团，并且EVA共聚物在阳离子聚合期间进一步脱乙酰化。含羟基的EVA树脂可例如通过部分地水解前体EVA共聚物来获得。
合适的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂包括但不限于含有至少约28重量％乙酸乙烯酯的热塑性EVA共聚物树脂。在一个实施方案中，EVA共聚物包括热塑性共聚物，按共聚物的重量计，该热塑性共聚物包含至少28重量％的乙酸乙烯酯、期望地至少40重量％的乙酸乙烯酯(例如，至少50重量％的乙酸乙烯酯，以及至少60重量％的乙酸乙烯酯)。在另一个实施方案中，EVA共聚物在共聚物中包含一定量的乙酸乙烯酯，该量在乙酸乙烯酯的28重量％至99重量％(例如，乙酸乙烯酯的40重量％至90重量％；乙酸乙烯酯的50重量％至90重量％；以及60重量％至80重量％的乙酸乙烯酯)的范围内的乙酸乙烯酯。
可商购获得的EVA共聚物的示例包括但不限于得自特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.Du Pont de Nemours and Co.,Wilmington,DE)的ELVAXTM系列(包括ELVAXTM150、210、250、260和265)，得自得克萨斯州欧文的塞拉尼斯公司(Celanese,Inc.,Irving,TX)的ATEVATM系列；得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳公司(Bayer Corp.,Pittsburgh,PA)的LEVAPRENTM400，包括LEVAPRENTM450、452和456(45重量％的乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM500HV(50重量％的乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM600HV(60重量％的乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM700HV(70重量％的乙酸乙烯酯)；以及LEVAPRENTMKA 8479(80重量％的乙酸乙烯酯)，其各自得自德国科隆的朗盛公司(Lanxess Corp.,Cologne,Germany)。
附加可用的多羟基官能化合物包括购自陶氏化学公司(Dow Chemical)的TONETM系列的聚己内酯多元醇系列，得自瑞典柏斯托的柏斯托公司(Perstorp Inc.,Perstorp,Sweden)的CAPATM系列的聚己内酯多元醇，以及得自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳公司(BayerCorporation,Pittsburgh,PA)的DESMOPHENTM系列的饱和聚酯多元醇，诸如DESMOPHENTM631A 75。
可固化组合物以一定量包含至少一种多羟基官能化合物，该量可根据可固化组合物(无论固化还是未固化)的期望特性而改变。基于组合物中单体/共聚物的100份总重量计，可固化组合物可以至少10重量份、至少15重量份、至少20重量份或至少25重量份的量包含至少一种多羟基官能化合物。在一些实施方案中，基于组合物中单体/共聚物的100份总重量计，至少一种多羟基官能化合物可以至多20份、至多25份或至多50份的量存在。
用于本文所述的各种实施方案的可固化组合物中的可用光引发剂包括用于i)使前体聚合物(例如，在一些实施方案中，四氢糠基(甲基)丙烯酸酯共聚物)聚合的光引发剂和ii)用于最终聚合可固化组合物的那些。
用于前者的光引发剂包括苯偶姻醚，诸如苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚；取代的苯乙酮诸如2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙酮，可作为IRGACURETM651(巴斯夫公司(BASF SE))或ESACURETMKB-1(宾夕法尼亚州威彻斯特的沙多玛公司(Sartomer Co.,West Chester,PA))获得，二甲氧基羟基苯乙酮；取代的α-酮醇，诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮；芳香族磺酰氯，诸如2-萘-磺酰氯；以及光敏肟，诸如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟。在一些具体的实施方案中，光引发剂为取代的苯乙酮。
在一些实施方案中，光引发剂为发生Norrish I裂解以生成自由基的光活性化合物，该自由基可通过对丙烯酸类双键加成来引发。在一些实施方案中，每100重量份的前体聚合物组合物中，此类光引发剂以0.1至1.0pbw的量存在。此类光引发剂的示例包括但不限于离子光酸产生剂，其为可在暴露于光化辐射时生成酸的化合物。这些广泛用于引发阳离子聚合，在这种情况下它们被称为阳离子光引发剂。
可用的离子光酸产生剂包括双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐(得自康涅狄格州斯特拉特福Hampford Research公司(Hampford Research Inc.,Stratford,CT)的FP5034TM)、作为Syna PI-6976TM购自新泽西州梅塔钦的Synasia公司(Synasia Metuchen,NJ)的三芳基锍盐(二苯基(4-苯硫基)苯基锍六氟锑酸盐、双(4-(二苯基硫鎓)苯基)硫醚六氟锑酸盐)的混合物、(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)樟脑磺酸碘鎓盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓四苯基硼酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓甲苯磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、([4-(辛氧基)苯基]苯碘鎓六氟磷酸盐、([4-(辛氧基)苯基]苯碘鎓六氟锑酸盐、(4-异丙基苯基)(4-甲基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐(作为Rhodorsil 2074TM购自新泽西州东布朗士维克的蓝星有机硅公司(Bluestar Silicones,East Brunswick,NJ))、双(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐(作为Omnicat 440TM购自伊利诺伊州巴特利特的IGM树脂公司(IGM Resins Bartlett,IL))、4-(2-羟基-1-十四烷氧基)苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、二苯基(4-苯硫基)苯基锍六氟磷酸盐、双(4-(二苯基硫鎓)苯基)硫醚双(六氟磷酸盐)、二苯基(4-苯硫基)苯基锍六氟锑酸盐、双(4-(二苯基硫鎓)苯基)硫醚六氟锑酸盐、以及作为SYNATMPI-6992和SYNATMPI-6976(分别针对PF6和SbF6盐)购自新泽西州梅塔钦的Synasia公司(Synasia Metuchen,NJ)的这些三芳基锍盐的共混物。离子光酸产生剂的类似共混物作为UVI-6992和UVI-6976购自纽约州华盛顿港的阿塞托公司(AcetoCorporation,Port Washington,New York)。
光引发剂的使用量足以实现共聚物的期望交联程度。所需的交联程度可根据磨料层(无论是固化的还是未固化的)的所需特性或磨料层(无论是固化的还是未固化的)的厚度而变化。实现期望交联程度所必需的光引发剂的量将取决于光引发剂的量子产率(每个吸收的光子释放的酸的分子量)、聚合物基质的渗透性、照射的波长和持续时间以及温度。通常，相对于组合物中单体/共聚物的总共100重量份，光引发剂以至少0.001份、至少0.005份、至少0.01份、至少0.05份、至少0.1份、或至少0.5份的量使用。相对于组合物中单体/共聚物的总共100重量份，光引发剂通常以至多5份、至多3份、至多1份、至多0.5份、至多0.3份、或至多0.1份的量使用。
本文所述的各种实施方案的可固化组合物还可以包含多种任选的添加剂中的任一者。此类添加剂可以与组合物中的一种或多种组分是均质的或不均质的。非均质添加剂在性质上可以是离散的(例如，颗粒)或连续的。
上述添加剂可包括例如填料、稳定剂、增塑剂、增粘剂、流动控制剂、固化速率延迟剂、粘合促进剂(例如，硅烷诸如(3-缩水甘油氧丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)和钛酸盐)、佐剂、抗冲击改性剂、可膨胀微球、导热颗粒、导电颗粒等，诸如二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、颜料、着色剂、玻璃珠或玻璃泡，以及抗氧化剂，以便降低结构层组合物的重量和/或成本、调节粘度、并且/或者提供附加的增强或使所提供的方法中使用的组合物和制品的导热性改性，使得可以实现更快速或均匀的固化。
在一些实施方案中，可固化组合物可包含一种或多种纤维增强材料。使用纤维增强材料可以提供具有改进的冷流特性、有限的拉伸性和增强的强度的磨料层。优选地，一种或多种纤维增强材料具有一定程度的孔隙度，该孔隙度使得可分散在整个组合物中的光引发剂能够被UV光活化并且在不需要加热的情况下适当地固化。
一种或多种纤维增强材料可包括一种或多种含纤维网，所述含纤维网包括但不限于织造织物、非织造织物、针织织物和纤维的单向阵列。一种或多种纤维增强材料可包括非织造织物，诸如稀松布。
用于制造一种或多种纤维增强材料的材料可包括能够形成为上述网中的一种的任何成纤材料。合适的成纤材料包括但不限于聚合物材料，诸如聚酯、聚烯烃和芳族聚酰胺；有机材料，诸如木浆和棉花；无机材料，诸如玻璃、碳和陶瓷；其上具有核心组分(例如，上述纤维中的任一种)和涂层的涂覆纤维；以及它们的组合。
纤维增强材料的另外的选项和优点在美国专利公布2002/0182955(Weglewski等人)中有所描述。
如本文所述，用于形成THFA共聚物组分的可聚合组合物、用于形成磨料层的可固化组合物、和/或用于制备复胶层的组合物可使用各种活化UV光源照射以聚合(例如，光聚合)一种或多种组分。
基于发光二极管的光源可实现多个优点。这些光源可以是单色的，为了本公开的目的，这意味着光谱功率分布的特征在于非常窄的波长分布(例如，被限制在50nm或更小的范围内)。单色紫外光可以减少对被照射的涂层和基底的热损伤或有害的深UV影响。在较大规模的应用中，UV-LED源的较低功耗也可允许节省能量并且减少环境影响。
在一些实施方案中，将光引发剂的光谱功率分布与UV光源的吸收光谱过分紧密配合可导致厚磨料层的较差固化。虽然不希望受具体理论限制，但据信将UV源的峰值输出与光引发剂的激发波长对准可为不期望的，因为其导致形成“表”层，该“表”层显著增加单体混合物的粘度并且逐渐阻碍可用单体进入反应性聚合物链末端的能力。这种缺乏进入的结果是表层下的未固化或仅部分固化的磨料层的层，以及磨料层随后失效以例如保持磨料颗粒。
该技术问题可通过使用具有与光引发剂被活化的主激发波长偏移的光谱功率分布的UV光源来减轻。如本文所用，光谱功率分布与给定波长之间的“偏移”意指给定波长不与UV光源的输出在其内具有显著强度的波长重叠。在一个实施方案中，上文提到的偏移是正偏移(例如，光谱功率分布跨越比光引发剂的主激发波长更高的波长)。
在本公开中，主激发波长可被限定在光引发剂的UV吸收曲线中的最高波长吸收峰值(另外，位于最高波长处的局部最大吸收峰值)处，如通过在乙腈溶液中的光引发剂浓度为0.03重量％的光谱测量所确定的。
在一些实施方案中，最高波长吸收峰值位于至多395nm、至多375nm、或至多360nm的波长处。
在一些实施方案中，光引发剂的最高波长吸收峰值与UV光源的峰值强度之间的波长差在30nm至110nm的范围内，优选地在40nm至90nm的范围内，并且更优选地在60nm至80nm的范围内。
获得(一种或多种)光引发剂的充分活化所需的UV辐射暴露时间未被特别限制。在一些实施方案中，可固化组合物在至少0.25秒、至少0.35秒、至少0.5秒或至少1秒的暴露时间段内暴露于紫外线辐射。可固化组合物可在至多10分钟、至多5分钟、至多2分钟、至多1分钟、或至多20秒的暴露时间段内暴露于紫外线辐射。
基于所使用的暴露时间，UV辐射应提供足够的能量密度以获得功能性固化。在一些实施方案中，UV辐射可递送至少0.5J/cm2、至少0.75J/cm2、或至少1J/cm2的能量密度。在相同或替代实施方案中，UV辐射可递送至多15J/cm2、至多12J/cm2、或至多10J/cm2的能量密度。
本文所述的各种实施方案的磨料制品包括磨料层，诸如磨料层100、磨料层200和磨料层300中的任一者。磨料层为包含用于研磨工件的硬矿物的层。在图1至图3中，磨料层是包括多个磨料颗粒107的涂覆磨料膜，该多个磨料颗粒固定到本文所述的各种实施方案的磨料层。磨料颗粒107通过实施涉及磨料层102和复胶层202的一系列涂覆操作而以粘合方式联接到任选的背衬。如本文所述，磨料层由可固化组合物的固化而产生。
在图1至图3所示的构型中，磨料颗粒107至少部分地嵌入紧密靠近磨料制品100的表面的至少磨料层102中。这允许磨料颗粒107在磨料制品100与工件摩擦时容易地与工件发生摩擦接触。
在本文所述的各种实施方案中可以利用多种磨料颗粒。并未认为磨料颗粒的具体类型(例如，大小、形状、化学组成)对于磨料制品特别重要，只要磨料颗粒的至少一部分适于预期最终用途应用。合适的磨料颗粒可由例如立方氮化硼、氧化锆、氧化铝、碳化硅和金刚石形成。
磨料颗粒可以多种大小、形状和分布提供，包括例如无规则或粉碎形状、规则(例如，对称)分布(诸如正方形、星形或六边形分布)以及不规则(例如，不对称)分布。
磨料制品可包括在背衬上倾斜的磨料颗粒(即直立并且从背衬向外延伸)以及在它们的侧面上平放的磨料颗粒(即它们不直立并且不从背衬向外延伸)的混合物。
磨料制品可包括不同类型的磨料颗粒的混合物。例如，磨料制品可包括板状和非板状颗粒、粉碎和成型颗粒(其可以是不包含粘结剂的离散磨料颗粒或包含粘结剂的团聚物磨料颗粒)、常规的非成型和非板状磨料颗粒(例如，填充材料)和不同大小的磨料颗粒的混合物。
合适的成型磨料颗粒的示例可见于，例如，美国专利5,201,916(Berg)和8,142,531(Adefris等人)中。可形成成型磨料颗粒的材料包括α氧化铝。α氧化铝成型磨料颗粒可由一水合氧化铝的分散体制成，该分散体根据本领域已知的技术被胶凝、模塑成型、干燥定形、煅烧和烧结。
美国专利8,034,137(Erickson等人)描述了已形成为特定形状的氧化铝磨料颗粒，然后将这些磨料颗粒粉碎以形成碎片，这些碎片保持它们初始形状特征的一部分。在一些实施方案中，成型的α氧化铝颗粒为精确成型颗粒(即，颗粒具有的形状至少部分地由用于制备它们的生产工具中的腔室的形状决定)。关于此类成型磨料颗粒以及它们的制备方法的细节可见于，例如，美国专利8,142,531(Adefris等人)；8,142,891(Culler等人)；和8,142,532(Erickson等人)中；以及美国专利申请公布2012/0227333(Adefris等人)；2013/0040537(Schwabel等人)；和2013/0125477(Adefris)中。
合适的粉碎磨料颗粒的示例包括包含以下的粉碎磨料颗粒：熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、陶瓷氧化铝材料诸如以3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)商购获得的那些、棕色氧化铝、蓝色氧化铝、碳化硅(包括绿色碳化硅)、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、石榴石、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、氧化铁、氧化铬、氧化锆、二氧化钛、氧化锡、石英、长石、燧石、金刚砂、溶胶-凝胶法衍生的陶瓷(例如，α氧化铝)以及它们的组合。另外的示例包括粘结剂基质中磨料颗粒(这些磨料颗粒可以是板状的或者不是板状的)的粉碎磨料复合物，诸如美国专利5,152,917(Pieper等人)中所述的那些。
可从其中分离粉碎磨料颗粒的溶胶-凝胶法衍生的磨料颗粒的示例以及它们的制备方法可见于美国专利4,314,827(Leitheiser等人)；4,623,364(Cottringer等人)；4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人)；和4,881,951(Monroe等人)中。还设想，粉碎磨料颗粒可包括磨料团聚物，例如，美国专利4,652,275(Bloecher等人)或4,799,939(Bloecher等人)中所述的那些。
粉碎磨料颗粒包括陶瓷粉碎磨料颗粒，例如溶胶-凝胶法衍生的多晶α氧化铝颗粒。可根据，例如，美国专利5,213,591(Celikkaya等人)和美国公布专利申请2009/0165394A1(Culler等人)和2009/0169816 A1(Erickson等人)中描述的方法使用溶胶-凝胶α氧化铝颗粒前体来制备由α氧化铝、镁铝尖晶石和稀土六铝酸盐的微晶构成的陶瓷粉碎磨料颗粒。
关于制备溶胶-凝胶法衍生的磨料颗粒的方法的另外的细节可见于例如美国专利4,314,827(Leitheiser)；5,152,917(Pieper等人)；5,435,816(Spurgeon等人)；5,672,097(Hoopman等人)；5,946,991(Hoopman等人)；5,975,987(Hoopman等人)；和6,129,540(Hoopman等人)中；和美国专利公布2009/0165394 Al(Culler等人)中。合适的板状粉碎磨料颗粒的示例可见于，例如，美国专利4,848,041(Kruschke)中。
磨料颗粒可用偶联剂(例如，有机硅烷偶联剂)或其它物理处理(例如，氧化铁或氧化钛)进行表面处理以增强粉碎磨料颗粒与粘结剂的粘附。
在一些实施方案中，磨料层包括颗粒混合物，该颗粒混合物包含多个成形磨料颗粒(例如，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M,St.Paul,MN)的精密成型晶粒(PSG)矿物颗粒，其更详细地描述于本文中；图1至图3未示出)和多个磨料颗粒107，或仅包含成形磨料颗粒，它们均以粘合方式固定到磨料层。
在一些实施方案中，磨料颗粒可为成形磨料颗粒。如本文所用，术语“成形磨料颗粒”通常是指具有至少部分复制形状的磨料颗粒(例如，成形陶瓷磨料颗粒)。成形磨料颗粒的非限制性示例公开于公布的美国专利申请2013/0344786中，该专利申请以引用方式并入，如同本文进行了充分阐述。成形磨料颗粒的非限制性示例包括在模具中形成的成型磨料颗粒，诸如如美国专利RE 35,570；5,201,916和5,984,998中所公开的三角板，所有这些专利以引用方式并入本文，如同进行了充分阐述；或者由圣戈班磨料公司(Saint-GobainAbrasives)生产的通常具有圆形横截面的挤出细长陶瓷棒/细丝，其示例在美国专利5,372,620中公开，该专利以引用方式并入，如同本文进行了充分阐述。本文使用的成形磨料颗粒不包括通过机械压碎操作获得的随机大小的磨料颗粒。
成形磨料颗粒还包括成型磨料颗粒。如本文所用，术语“成型磨料颗粒”大致是指其中磨料颗粒的至少一部分具有预定形状的磨料颗粒，该预定形状由用于形成成型前体磨料颗粒的模具腔复制而得。除了在磨料碎片(例如，如美国专利公布US 2009/0169816中所述)的情况下，成型磨料颗粒通常会具有基本上复制了用来形成成型磨料颗粒的模具腔体的预定几何形状。本文使用的成型磨料颗粒不包括通过机械压碎操作获得的随机大小的磨料颗粒。
成形磨料颗粒还包括精密成型的晶粒(PSG)矿物颗粒，诸如在公布的美国专利申请2015/267097中所述的那些，该专利申请以引用方式并入，如同本文进行了充分阐述。
合适的磨料颗粒的示例包括例如熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、氮化硅、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、六方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、基于氧化铝的溶胶凝胶衍生的磨料颗粒、硅石、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化碳、氧化锡、γ氧化铝以及它们的混合物。氧化铝磨料颗粒可包含金属氧化物改性剂。金刚石和立方氮化硼磨料颗粒可以是单晶的或多晶的。
在一些示例中，成形磨料颗粒具有约1微米至约5000微米、约1微米至约2500微米、约1微米至约1000微米、约10微米至约5000微米、约10微米至约2500微米、约10微米至约1000微米、约50微米至约5000微米、约50微米至约2500微米、约50微米至约1000微米的基本上单分散性的粒度。如本文所用，术语“基本上单分散性的粒度”用于描述具有基本上不变化的尺寸的成形磨料颗粒。因此，例如，当提及具有100微米的粒度的成形磨料颗粒(例如，PSG矿物颗粒)，成形磨料颗粒的大于90％、大于95％或大于99％将具有其最大尺寸为100微米的颗粒。
在一些实施方案中，磨料颗粒可具有一定粒度范围或分布。此分布可通过其中值粒度来表征。例如，磨料颗粒的中值粒度可为至少0.001微米、至少0.005微米、至少0.01微米、至少0.015微米、或至少0.02微米。在一些实施方案中，磨料颗粒的中值粒度可为高达300微米、高达275微米、高达250微米、高达150微米、或高达100微米。在一些示例中，磨料颗粒的中值粒度为约1微米至约600微米、约1微米至约300微米、约1微米至约150微米、约10微米至约600微米、约10微米至约300微米、约10微米至约150微米、约50微米至约600微米、约50微米至约300微米、约50微米至约150微米。
在一些示例中，本公开的磨料颗粒可包括成形磨料颗粒。成形磨料颗粒可以基于磨料颗粒的总重量计0.01重量％至100重量％、0.1重量％至100重量％、1重量％至100重量％、10重量％至100重量％、0.01重量％至90重量％、0.1重量％至90重量％、1重量％至90重量％、10重量％至90重量％、0.01重量％至75重量％、0.1重量％至75重量％、1重量％至75重量％、10重量％至75重量％存在。
在一些示例中，颗粒混合物包含约大于90重量％至约99重量％的磨料颗粒(例如，约91重量％至约97重量％；约92重量％至约97重量％；约95重量％至约97重量％；或大于约90重量％至约97重量％)。
在一些实施方案中，本文所述的各种实施方案的磨料制品包括复胶层。在一些示例中，该复胶层包含双环氧化物(例如，购自日本东京的大赛璐化学株式会社(DaicelChemical Industries,Ltd.,Tokyo,Japan)的3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯)；三官能丙烯酸酯(例如，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，以商品名“SR351”购自美国宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer USA,LLC,Exton,PA))；酸性聚酯分散剂(例如，“BYK W-985”，得自德国维塞尔的毕克化学有限公司(Byk-Chemie,GmbH,Wesel,Germany))；填料(例如，钠-钾硅酸铝填料，以商品名“MINEX 10”购自美国伊利诺伊州艾迪生的凯里公司(Cary Company,Addison,IL))；光引发剂(例如，三芳基硫六氟锑酸盐/碳酸丙二酯光引发剂，以商品名“CYRACURE CPI 6976”购自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(DowChemical Company,Midland,MI))；以及α-羟基酮光引发剂(以商品名“DAROCUR 1173”购自美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corporation,Florham Park,NJ))的固化(例如，光聚合)产物。
本文所述的各种实施方案的磨料制品任选地包括背衬，例如背衬302。背衬可由本领域已知的用于制备涂覆磨料制品的多种材料中的任一种来构造。虽然不一定如此限制，但背衬可具有至少0.02毫米、至少0.03毫米、0.05毫米、0.07毫米、或0.1毫米的厚度。背衬可具有多达5毫米、多达4毫米、多达2.5毫米、多达1.5毫米、或多达0.4毫米的厚度。
在一些示例中，背衬为柔性的并且可为实心的或多孔的。柔性背衬材料包括聚合物膜(包括涂底漆的膜)诸如烯烃膜(例如，包括双轴取向的聚丙烯在内的聚丙烯)、聚酯膜、聚酰胺膜、纤维素酯膜、聚氨酯橡胶、金属箔、网片、聚合物泡沫(例如，天然海绵材料或聚氨酯泡沫)、布料(例如，由纤维或纱线制成的布料，包括聚酯、尼龙、丝、棉和/或人造丝)、稀松布、纸材、涂覆纸材、硬化纸材、硫化纤维、非织造材料、它们的组合、以及它们的经处理的型式。背衬还可为两种材料(例如，纸材/膜、布料/纸材、膜/布料)的层合物。布料背衬可以是织造的、针织的或缝编的。在一些示例中，背衬是能够在使用期间在横向(即平面内)方向展开和收缩的薄且可适形的聚合物膜。本公开的衬垫可包含上述柔性背衬材料。
可用的背衬材料可以是高度适形的。可用于背衬的可高度适形聚合物包括某些聚烯烃共聚物、聚氨酯和聚氯乙烯。聚烯烃共聚物的示例为乙烯-丙烯酸树脂(以商品名“PRIMACOR 3440”购自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI))。任选地，乙烯-丙烯酸树脂为双层膜的一层，其中另一层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)载体膜。在该示例中，PET膜自身不为背衬的一部分并且在使用磨料制品100之前剥离。虽然可以将PET从乙烯-丙烯酸树脂表面剥离，但也可将乙烯-丙烯酸树脂和PET粘结起来，使得这两个层在磨料制品的使用期间保持在一起。
任选地，背衬可具有饱和层、预胶层或背胶层中的至少一者。这些材料可用于密封背衬或保护存在于背衬中的纱线或纤维。如果背衬为布料，则通常使用这些材料中的至少一种。有利地，预胶层或背胶层的添加可在背衬的正面和/或背侧上提供更光滑的表面。也可使用本领域已知的其它任选层，如美国专利5,700,302(Stoetzel等人)中所述，该专利以引用方式并入，如同本文进行了充分阐述。
所述各种实施方案的磨料制品包括顶胶层，例如，204。一般来讲，顶胶层为磨料制品的最外涂层，并且在研磨操作期间直接接触工件。在一些示例中，顶胶层为基本上透明的。
如本文所用，术语“基本上透明的”是指大多数或大部分为至少约30％、40％、50％、60％、或至少约70％或更多透明的。在一些示例中，本文所述的任何给定涂层(例如，顶胶层)的透明度的测量为涂层的透射比。在一些示例中，根据透射率测试，顶胶层显示出至少5％、至少20％、至少40％、至少50％、或至少60％(例如，约40％至约80％；约50％至约70％；约40％至约70％；或约50％至约70％的透射比)的透射比，该透射比测试测量500nm光穿过6乘12英寸乘大约1-2密耳(15.24乘30.48cm乘25.4-50.8μm)的透明聚酯膜具有约98％的透射比。
顶胶层的一种组分可为长链脂肪酸(例如，C12-C22脂肪酸、C14-C18脂肪酸和C16-C20脂肪酸)的金属盐。在一些示例中，长链脂肪酸的金属盐为硬脂酸盐(例如，硬脂酸的盐)。硬脂酸的共轭碱为C17H35COO-，也称为硬脂酸根阴离子。可用的硬脂酸盐包括但不限于硬脂酸钙、硬脂酸锌、以及它们的组合。
基于顶胶层的归一化重量(即，磨料颗粒的单位表面积的平均重量)，长链脂肪酸的金属盐可以至少10重量％、至少50重量％、至少70重量％、至少80重量％、或至少90重量％的量存在。基于顶胶层的归一化重量，长链脂肪酸的金属盐可以高达100重量％、高达99重量％、高达98重量％、高达97重量％、高达95重量％、高达90重量％、高达80重量％、或高达60重量％(例如，约10重量％至约100重量％；约30重量％至约70重量％；约50重量％至约90重量％；或约50重量％至约100重量％)的量存在。
顶胶层的另一种组分为聚合物粘结剂，其在一些示例中使得顶胶层能够在磨料层上形成平滑且连续的膜。在一个示例中，该聚合物粘结剂为苯乙烯丙烯酸类聚合物粘结剂。在一些示例中，苯乙烯丙烯酸类聚合物粘结剂为改性的苯乙烯丙烯酸类聚合物的铵盐，诸如但不限于
LMV7051。苯乙烯丙烯酸类聚合物的铵盐可具有例如至少100,000g/mol、至少150,000g/mol、至少200,000g/mol、至少250,000g/mol(例如，约100,000g/mol至约2.5×106g/mol；约100,000g/mol至约500,000g/mol；或约250,000至约2.5×106g/mol)的重均分子量(Mw)。
最小的成膜温度也称为MFFT，是聚合物在半干燥状态下自身聚结以形成连续聚合物膜的最低温度。在本公开的上下文中，然后该聚合物膜可用作用于存在与顶胶层中的剩余固体的粘结剂。在一些示例中，苯乙烯丙烯酸类聚合物粘结剂(例如，苯乙烯丙烯酸类聚合物的铵盐)具有高达90℃、高达80℃、高达70℃、高达65℃、或高达60℃的MFFT。
在一些示例中，粘结剂在相对低的温度(例如，在70℃或更低)下干燥。在一些示例中，干燥温度低于顶胶层的长链脂肪酸组分的金属盐的熔融温度。使用过高的温度(例如，高于80℃的温度)干燥顶胶层是不可取的，因为其可在背衬中引起脆性和开裂，使幅材处理复杂化，并且增加制造成本。由于其低MFFT，由例如苯乙烯丙烯酸类聚合物的铵盐构成的粘结剂允许顶胶层在较低的粘结剂含量和较低的温度下实现更好的膜形成，而不需要添加表面活性剂，诸如
DPnP。
基于顶胶层的归一化重量，聚合物粘结剂可以至少0.1重量％、至少1重量％、或至少3重量％的量存在。基于顶胶层的归一化重量，聚合物粘结剂可以高达20重量％、高达12重量％、高达10重量％、或高达8重量％的量存在。有利地，当将改性的苯乙烯丙烯酸类共聚物的铵盐用作粘结剂时，与硬脂酸盐涂层相关联的浑浊显著降低。
本公开的顶胶层任选地包含分散在顶胶层中的粘土颗粒。粘土颗粒(当存在时)可与长链脂肪酸的金属盐、聚合物粘结剂和顶胶组合物的其它组分均匀混合。粘土可赋予磨料制品独特的有利特性，诸如改善的光学透明度和改善的切割性能。包含粘土颗粒还可以使切割性能相对于在不存在粘土添加剂的顶胶层持续更长时间段。
基于顶胶层的归一化重量，粘土颗粒(当存在时)可以至少0.01重量％、至少0.05重量％、至少0.1重量％、至少0.15重量％、或至少0.2重量％的量存在。另外，基于顶胶层的归一化重量，粘土颗粒可以高达99百分比、高达50百分比、高达25百分比、高达10百分比、或高达5百分比的量存在。
粘土颗粒可包括任何已知粘土材料的颗粒。此类粘土材料包括位于蒙脱石、高岭土、伊利石、绿泥石、蛇纹石、绿坡缕石、坡缕石、蛭石、海绿石、海泡石和混合层粘土的地质类别中的那些。蒙脱石具体地包括蒙脱土(例如，蒙脱土钠或蒙脱土钙)、膨润土、叶蜡石、锂蒙脱石、滑石粉、锌蒙脱石、囊脱石、滑石、贝得石和铬高岭石。具体高岭土包括高岭石、地开石、珍珠陶土、叶蛇纹石、蠕陶土、多水高岭土、埃洛石和温石绒。伊利石包括漂云母、白云母、钠云母、金云母和黑云母。绿泥石可包括例如绿泥间蛭石、叶绿泥石(penninite)、片硅铝石、须藤石、叶绿泥石(pennine)和斜绿泥石。混合层粘土可包括钠板石和黑云母蛭石。也可使用这些层状粘土矿物的变体和同晶型取代物。
作为任选的添加剂，研磨性能可通过在顶胶层中相互分散(例如，在粘土颗粒中)的纳米颗粒(即，纳米级颗粒)而进一步增强。可用的纳米颗粒包括例如金属氧化物的纳米颗粒，该金属氧化物诸如氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化铝、氧化铁、氧化钒、氧化锌、氧化锑、氧化锡和氧化铝二氧化硅。纳米颗粒具有至少1纳米、至少1.5纳米、或至少2纳米的中值粒度。该中值粒度可为高达200纳米、高达150纳米、高达100纳米、高达50纳米、或高达30纳米。
顶胶组合物的其它任选组分包括固化剂、表面活性剂、消泡剂、生物杀灭剂，以及本领域已知用于顶胶组合物中的其它颗粒添加剂。
在一些示例中，可通过提供其中组分溶解或以其它方式分散在普通溶剂中的顶胶组合物来形成顶胶层。在一些示例中，溶剂为水。在适当混合之后，可将顶胶分散体涂覆到磨料制品的下面层上并干燥以提供成品顶胶层。如果存在固化剂，则可热固化或通过暴露于合适波长的光化辐射以活化固化剂来固化(例如，硬化)顶胶组合物。
将顶胶组合物涂覆到例如磨料层上可以使用任何已知的方法进行。在一些示例中，通过在恒定压力下喷涂以达到预定的涂覆量来施加顶胶组合物。另选地，可使用刮刀涂覆方法，其中涂层厚度由刮刀涂覆机的间隙高度控制。
一些实施方案涉及用于制备本文所述的制品(例如，磨料制品)的方法。此类方法包括在第一衬垫和第二衬垫之间涂覆具有厚度T的可聚合组合物层，并且产生不含可聚合组合物层的多个空隙空间，可聚合组合物层包括：接触第一衬垫的第一主表面；接触第二衬垫的第二主表面，其中多个空隙空间从第一主表面延伸到可聚合组合物中，并且多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；以及可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，该可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。此类方法还可包括移除第一衬垫以暴露可聚合组合物层的第一主表面；将磨料颗粒沉积在可聚合组合物层的第一主表面上，其中磨料颗粒至少部分地嵌入可聚合组合物层中；以及使可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，该聚合的组合物层包括第一主表面和接触第二衬垫的第二主表面。在一些实施方案中，第一衬垫和第二衬垫中的至少一者包括可剥离衬垫。在一些情况下，第二衬垫为背衬。在其它情况下，可例如在组合物的聚合之后移除第二衬垫。
其它方法包括制备制品(例如，磨料制品)的方法，该方法包括：将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在衬垫上，并且产生不含可聚合组合物层的多个空隙空间，可聚合组合物层包括：第一主表面，其中多个空隙空间从第一主表面延伸到可聚合组合物中，并且多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；接触衬垫的第二主表面；以及可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，该可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。此类方法还可包括将磨料颗粒沉积在可聚合组合物层的第一主表面上，其中磨料颗粒至少部分地嵌入可聚合组合物层中；以及使可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，该聚合的组合物层包括第一主表面和接触衬垫的第二主表面。衬垫可以是可剥离衬垫。在一些情况下，衬垫为背衬。在其它情况下，可例如在组合物聚合之后移除衬垫。
在制备本文所述的制品的方法中，包括磨料颗粒和空隙空间的聚合的组合物层的第一主表面可涂覆有可固化复胶层组合物。可固化复胶层组合物继而可被固化以得到具有固化复胶层的第一主表面和固化复胶层的第二主表面的固化复胶层，其中固化复胶层的第二主表面与基本上整个聚合的组合物层的第一主表面直接接触，并且固化复胶层包括与聚合的组合物层的空隙空间基本上重叠的多个空隙空间。
固化复胶层继而可涂覆有可固化顶胶层组合物。包括空隙空间的固化复胶层的第一主表面可涂覆有可固化顶胶层组合物。可固化顶胶层组合物继而可被固化以得到具有固化顶胶层的第一主表面和固化顶胶层的第二主表面的固化顶胶层，其中固化顶胶层的第二主表面与基本上整个固化复胶层的第一主表面直接接触，并且固化顶胶层包括与固化复胶层的空隙空间基本上重叠的空隙空间。
如本文所用，术语“烷基”是指具有1至40个碳原子(C1-C40)、1至约20个碳原子(C1-C20)、1至12个碳(C1-C12)、1至8个碳原子(C1-C8)、或在一些实施方案中3至6个碳原子(C3-C6)的直链和支链的烷基基团。直链烷基基团的示例包括具有1至8个碳原子的那些，诸如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基基团。支链烷基基团的示例包括但不限于异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、异戊基和2,2-二甲基丙基基团。
如本文所用，术语“烷氧基”是指基团-O-烷基，其中“烷基”在本文中定义。
如本文所用，术语“芳基”是指在环内不包含杂原子的环状芳族烃基团。因此，芳基基团包括但不限于苯基、薁基、庚搭烯基、联苯基、引达省基、芴基、菲基、三亚苯基、芘基、并四苯基、屈基、亚联苯基、蒽基和萘基基团。在一些实施方案中，芳基基团在基团的环部分中包含约6至约14个碳(C6-C14)或6至10个碳原子(C6-C10)。
如本文所用，术语“约”可允许例如数值或范围的一定程度的可变性，例如在所述值或所述范围极限的10％内、5％内或1％内。
除非本文另有规定，否则如本文所用，术语“基本上”是指大多数或大部分，如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％、或至少约99.999％或更多。
除非本文另有规定，否则如本文所用，术语“基本上不含”是指小部分，或几乎没有，如小于约10％、5％、2％、1％、0.5％、0.01％、0.001％、或小于约0.0001％或更小。
以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在该文档中，除非上下文清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个(种)或多于一个(种)。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。此外，应当理解，本文中采用的且没有另外定义的措词或术语仅是出于描述的目的，而不是限制性的。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的。此外，与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。此外，在该文档中提及的所有出版物、专利和专利文档均全文以引用方式并入本文中，如同以引用方式单独并入那样。在该文档和如此以引用方式并入的那些文献之间的用法不一致的情况下，并入参考文献中的用法应当认为是该文献的用法的补充；对于不可调和的不一致性，以该文档的用法为准。
在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种步骤而不脱离本发明的原理。此外，规定的步骤可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的步骤和进行Y的受权利要求保护的步骤可在单个操作中同时进行，并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。
本公开的所选实施方案包括但不限于以下：
在第一实施方案中，本公开提供了一种用于磨料制品的磨料层，所述磨料层包括：
主体，所述主体具有厚度T，所述主体包括：
第一主表面；以及
与所述第一主表面相反的第二主表面；
所述主体包含可固化组合物，所述可固化组合物包含：
(a)可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度；以及
(b)磨料颗粒，所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中；并且
其中所述主体包括从所述第一主表面延伸到所述主体中的不含所述可固化组合物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
在第二实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述多个空隙空间的至少一部分延伸到所述第二主表面。
在第三实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案或第二实施方案所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述多个空隙空间形成规则或不规则图案。
在第四实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第三实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物包含四氢糠基(THF)(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；一种或多种环氧树脂；以及一种或多种羟基官能聚醚。
在第五实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物还包含至少一种含多羟基的化合物。
在第六实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第五实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，所述磨料层还包含一种或多种光引发剂。
在第七实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案至第六实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分包含一种或多种THF(甲基)丙烯酸酯单体、一种或多种C1-C8(甲基)丙烯酸酯单体、以及一种或多种任选的阳离子反应性官能(甲基)丙烯酸酯单体。
在第八实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案至第七实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分包含以下物质的聚合单体单元：(A)40重量％至60重量％的四氢糠基(甲基)丙烯酸酯；(B)40重量％至60重量％的C1-C8烷基(甲基)丙烯酸酯单体；以及(C)0重量％至10重量％的阳离子反应性官能单体，其中(A)-(C)的总和为100重量％的所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物。
在第九实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案至第八实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述可固化组合物包含：i)约15重量份至约50重量份的所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；ii)约25重量份至约50重量份的所述一种或多种环氧树脂；iii)约5重量份至约15重量份的所述一种或多种羟基官能聚醚；iv)在约10重量份至约25重量份范围内的至少一种含多羟基的化合物；其中i)至iv)的总和为100重量份；以及v)相对于100份的i)至iv)，约0.1重量份至约5重量份的光引发剂。
在第十实施方案中，本公开提供了根据第四实施方案至第八实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述一种或多种羟基官能聚醚在25℃的温度和1atm(101千帕)的压力下为液体。
在第十一实施方案中，本公开提供了根据第六实施方案至第八实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述光引发剂为阳离子光引发剂。
在第十二实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十一实施方案中任一项所述的用于磨料制品的磨料层，
其中所述磨料颗粒的至少一部分包括成型磨料颗粒。
在第十三实施方案中，本公开提供了一种用于磨料制品的磨料层，所述磨料层包括：
主体，所述主体包括：
第一主表面；以及
与所述第一主表面相反的第二主表面；
其中所述主体包含根据第一实施方案和第四实施方案至第十一实施方案中任一项所述的可固化组合物的聚合产物，并且
其中所述主体包括不含所述可固化组合物的所述聚合产物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
在第十四实施方案中，本公开提供了根据第十三实施方案所述的用于磨料制品的磨料层，其中所述多个空隙空间的至少一部分延伸到所述第二主表面。
在第十五实施方案中，本公开提供了根据第十三实施方案或第十四实施方案所述的用于磨料制品的磨料层，其中聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物具有约0.01N-mm至约0.2N-mm的刚度。
在第十六实施方案中，本公开提供了一种磨料制品，所述磨料制品包括根据第十三实施方案至第十五实施方案中任一项所述的层作为磨料层。
在第十七实施方案中，本公开提供了根据第十六实施方案所述的磨料制品，所述磨料制品还包括复胶层、顶胶层和背衬中的至少一者。
在第十八实施方案中，本公开提供了根据第十七实施方案所述的磨料制品，其中所述复胶层、所述顶胶层或所述背衬分别包括与所述磨料层的所述多个空隙空间基本上重叠的复胶层空隙空间、顶胶层空隙空间或背衬空隙空间。
在第十九实施方案中，本公开提供了根据第十六实施方案所述的磨料制品，所述磨料制品还包括复胶层，所述复胶层具有复胶层的第一主表面和复胶层的第二主表面，其中所述主体的第一主表面与所述复胶层的第二主表面直接接触。
在第二十实施方案中，本公开提供了根据第十六实施方案所述的磨料制品，所述磨料制品还包括背衬，所述背衬具有背衬的第一主表面和背衬的第二主表面，其中所述背衬的第一主表面与所述主体的第二主表面直接接触。
在第二十一实施方案中，本公开提供了根据第十九实施方案所述的磨料制品，所述磨料制品还包括顶胶层，所述顶胶层具有顶胶层的第一主表面和顶胶层的第二主表面，其中所述顶胶层的第二主表面与所述复胶层的第一主表面直接接触。
在第二十二实施方案中，本公开提供了一种制备制品的方法，所述方法包括：
将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在第一衬垫和第二衬垫之间，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：
接触所述第一衬垫的第一主表面；
接触所述第二衬垫的第二主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；以及
可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。
在第二十三实施方案中，本公开提供了根据第二十二实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括：
移除所述第一衬垫以暴露可聚合组合物层的第一主表面；
将磨料颗粒沉积在所述可聚合组合物层的第一主表面上，其中所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合组合物层中；以及
使所述可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，所述聚合的组合物层包括第一主表面和接触所述第二衬垫的第二主表面。
在第二十四实施方案中，本公开提供了根据第二十三实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括用可固化复胶层组合物涂覆包括所述磨料颗粒和多个空隙空间的聚合的组合物层的第一主表面，并且固化所述可固化复胶层组合物以得到具有固化复胶层的第一主表面和固化复胶层的第二主表面的固化复胶层。
在第二十五实施方案中，本公开提供了根据第二十四实施方案所述的制备制品的方法，其中所述固化复胶层的第二主表面与基本上整个聚合的组合物层的第一主表面直接接触，并且所述固化复胶层包括与所述聚合的组合物层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
在第二十六实施方案中，本公开提供了根据第二十五实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括用可固化顶胶层组合物涂覆包括多个空隙空间的所述固化复胶层的第一主表面，并且固化所述顶胶层组合物以得到具有固化顶胶层的第一主表面和固化顶胶层的第二主表面的固化顶胶层，其中所述固化顶胶层的第二主表面与基本上整个固化复胶层的第一主表面直接接触。
在第二十七实施方案中，本公开提供了根据第二十六实施方案所述的制备制品的方法，其中所述固化顶胶层包括与所述固化复胶层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
在第二十八实施方案中，本公开提供了根据第二十二实施方案至第二十七实施方案所述的制备制品的方法，其中所述第一衬垫和所述第二衬垫中的至少一者为可剥离衬垫。
在第二十九实施方案中，本公开提供了根据第二十二实施方案至第二十八实施方案所述的制备制品的方法，其中所述第二衬垫为背衬。
在第三十实施方案中，本公开提供了根据第二十二实施方案至第二十九实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括移除所述第二衬垫。
在第三十一实施方案中，本公开提供了一种制备制品的方法，所述方法包括：
将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在衬垫上，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：
第一主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；
接触所述衬垫的第二主表面；以及
可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的约1,000Pa-s至约100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的约10Pa-s至约10,000Pa-s的复数粘度。
在第三十二实施方案中，本公开提供了根据第三十一实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括：
将磨料颗粒沉积在所述可聚合组合物层的第一主表面上，其中所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合组合物层中；以及
使所述可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，所述聚合的组合物层包括第一主表面和接触所述衬垫的第二主表面。
在第三十三实施方案中，本公开提供了根据第三十二实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括：还包括用可固化复胶层组合物涂覆包括所述磨料颗粒和所述空隙空间的聚合的组合物层的第一主表面，并且固化所述可固化复胶层组合物以得到具有固化复胶层的第一主表面和固化复胶层的第二主表面的固化复胶层，其中所述固化复胶层的第二主表面与基本上整个聚合的组合物层的第一主表面直接接触。
在第三十四实施方案中，本公开提供了根据第三十三实施方案所述的制备制品的方法，其中所述固化复胶层包括与所述聚合的组合物层的所述空隙空间基本上重叠的多个空隙空间。
在第三十五实施方案中，本公开提供了根据第三十三实施方案或第三十四实施方案所述的制备制品的方法，所述方法还包括用可固化顶胶层组合物涂覆包括空隙空间的所述固化复胶层的第一主表面，并且固化所述顶胶层组合物以得到具有固化顶胶层的第一主表面和固化顶胶层的第二主表面的固化顶胶层，其中所述固化顶胶层的第二主表面与基本上整个固化复胶层的第一主表面直接接触。
在第三十六实施方案中，本公开提供了根据第三十五实施方案所述的制备制品的方法，其中所述固化顶胶层包括与所述固化复胶层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
在第三十七实施方案中，本公开提供了根据第三十一实施方案至第三十六实施方案中任一项所述的制备制品的方法，其中所述衬垫为可剥离衬垫。
在第三十八实施方案中，本公开提供了根据第三十一实施方案至第三十六实施方案中任一项所述的制备制品的方法，其中所述衬垫为背衬。
在第三十九实施方案中，本公开提供了根据第三十一实施方案至第三十六实施方案中任一项所述的制备制品的方法，所述方法还包括移除所述衬垫。
实施例
本文所述的实施例仅旨在为示例性的而非预测性的，并且制造和测试工序的变化可产生不同的结果。实施例部分中所有定量值均应理解为根据所使用程序中所涉及的通常已知公差的近似值。前述详细描述和示例仅为了清楚地理解本发明而给出。但它们不应被理解为不必要的限制。
下面的缩写用于描述实施例：
℃：摄氏度
cm：厘米
cm/min：厘米/分钟
g/eq.：克当量
g/m2：克每平方米
in/min：英寸/分钟
Kg：千克
lb：磅
MFFT：最小成膜温度
min：分钟
μ-英寸：10-6英寸
mm：毫米
μm：微米
m/min：米/分钟
mW/cm2：毫瓦特/平方厘米
N：牛顿
N-mm：牛顿毫米
pbw：重量份
rpm：转/分钟
Tg：玻璃化转变温度
UV：紫外线
W/cm2：瓦特/平方厘米
wt.％：重量百分比
除非另外说明，否则所有试剂均得自或购自诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)的化学供应商，或者可通过已知的方法合成。除非另外报告，否则所有比率均按干重计。
实施例中使用的材料和试剂的缩写如下：
流变学测试方法：
使用TA Instruments(特拉华州纽卡斯尔(New Castle，DE))Discovery HR-3流变仪测量热熔融树脂(HM1和HM2)的粘弹性特征、剪切储能模量(G')、剪切损耗模量(G")和复数粘度(η*)。用于流变学分析的树脂样品通过以下方式制备：将大约5g树脂置于两个剥离涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯衬垫(北卡罗来纳州凯里的耐恒公司(LOPAREX,Cary,NC))之间，并通过液压机(印第安纳州沃巴什的卡弗公司(Carver Inc.,Wabash,Indiana))在加热至110℃的情况下压制成1mm厚的膜。使用直径为26mm的圆形冲模来从压制的树脂切割各个试样。利用上部25mm直径钢工具和先进的帕尔贴面板系统(特拉华州纽卡斯尔的TA仪器公司(TA Instruments,New Castle,DE))作为下部工具，以平行板几何形状进行测量。使用0.5％应变和1Hz频率，以2.0℃/min的上升速率在10℃-150℃下进行振荡温度上升实验。10℃下300秒的保压时间用于确保在每次温度上升之前每个样品中的热平衡，并且在整个实验中0.1N±0.15N的恒定压缩力在数据收集期间保持样本和仪器之间的接触。表3中的数据为两个独立样本获得的值的平均值。
研磨测试方法：
研磨性能测试在18英寸×24英寸(45.7cm×61cm)具有NEXA OEM型透明涂层的黑漆冷轧钢试验样板(购自密歇根州希尔斯代尔的ACT实验室公司(ACT Laboratories,Inc.,Hillsdale,Michigan))上进行。为了进行测试，将研磨盘附接到6英寸(15.2cm)的支撑垫(可以商品名“HOOKIT BACKUP PAD,PART NO.05865”从3M公司(3M Company)商购获得)。将工具设置在X-Y工作台上，其中测试面板固定到X-Y工作台。
出于测试目的，将研磨盘附接到支撑垫。使用设置在X-Y台上的伺服控制马达的双动作轴执行砂磨，该双动作轴以6,000rpm和3/16英寸(4.76mm)行程操作，并且磨料制品在15磅(6.80Kg)的载荷下以2.5度的角度抵靠面板。在钢上以2英寸/秒的速度钝化盘之后，然后将工具设定为在Y方向上沿着面板的长度以3.50英寸/分钟(8.9厘米/分钟)的速度横穿，并且在X方向上沿着面板的宽度以5英寸/分钟(8.9厘米/分钟)的速度横穿。在每个循环中完成七次此类沿面板长度的过程，总共4个循环。在每个循环之前和之后测量面板的质量，以确定每个循环之后来自OEM面板的透明涂层的质量损失，以克为单位。总切割量被确定为测试结束时的累积质量损失。参见表4。通过将所有样品的最后一分钟切割量除以第一分钟切割量的比率，计算切割寿命。
丙烯酸类共聚物1制备：
使用Hamer(US5804610)的方法制备丙烯酸类共聚物。通过在琥珀色玻璃广口瓶中将丙烯酸类单体(BA和THFA)、自由基光引发剂(I-651)和链转移剂(IOTG)组合并且手动涡旋混合来制备溶液(组成参见表1)。将该溶液在基于乙烯乙酸乙烯酯的膜的热密封隔室中分成25g的等分试样，浸入16℃水浴中，并且使用UV光来聚合(UVA＝4.7mW cm-2，每侧8min)。
表1：丙烯酸类共聚物1组成。
| 组分 | 丙烯酸类共聚物1(重量份) |
| BA | 50 |
| THFA | 50 |
| I-651 | 0.2 |
| IOTG | 0.1 |
热熔融1(Hm1)和热熔融2(HM-2)制备：
丙烯酸类共聚物1用附加组分进一步热熔融加工以制备全UV触发的底胶组合物。表2中列出组合物细节。使用配备有50或250g容量的加热混合头和捏合元件的BRABENDER混合器(新泽西州哈肯萨克的C.W.BABENDEND公司(C.W.BRABENDER,Hackensack,NJ))制备基于环氧EVA的可固化粘合剂组合物(示于表1中)。在120℃-150℃的所需混合温度下操作混合器，并以100rpm操作捏合元件。首先，添加丙烯酸类共聚物1并且允许其混合数分钟。添加E-1001F环氧树脂、LVPREN和PKHA树脂并允许其混合，直到均匀分布在整个混合物中。缓慢添加E-1510环氧树脂、ARCOL和GPTMS，直到均匀分布。允许所得混合物搅拌数分钟，然后逐滴添加CPI 6976。允许该混合物再搅拌数分钟，并且然后转移到铝盘并允许其冷却，从而产生HM1。注意使HM1的环境光暴露最小化。HM-2的制备与HM-1类似，不同的是组成不同，如表2所示。
表2：HM1和HM2组成。
| 组分 | HM1(重量份) | HM2(重量份) |
| 丙烯酸类共聚物1 | 32 | 32 |
| E-1510 | 19 | 19 |
| E-1001F | 19 | 19 |
| ARCOL | 10 | 10 |
| GPTMS | 1 | 1 |
| LVPREN | 10 | - |
| PKHA | 10 | - |
| CPI 6976 | 0.5 | 0.5 |
使用上面描述的流变学测试方法，测定HM1和HM-2的粘弹特性。结果示于表3中。
表3：流变学数据。
底胶层1(MC1)制备：
通过以下方式制备HM1的图案化膜(参见图5)：在120℃下将HM1的3密耳厚膜(76μm)浇铸到图案化工具上，以在膜中制备均匀间隔开的椭圆形开口(2.5mm×1.6mm的孔，其具有六边形填料和20％的开口面积)(工具具有图案化底胶层膜所需的孔的反转图案)。然后将图案化HM1膜定位到以商品名“SCOTCHPAK”聚酯膜购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,MN)的76μm(3密耳)聚酯膜上。
底胶层2(MC2)制备：
通过添加溶剂并在瓶辊上放置3小时，将HM1在MEK中稀释至50重量％。以六方堆积布置方式激光切割聚酯膜。该膜具有与MC1中所述相同的孔尺寸、图案和开口面积。将激光切割的聚酯膜安装到以商品名“SCOTCHPAK”聚酯膜购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,MN)的76μm(3密耳)聚酯膜上。将稀释的HM1溶液倾注到激光切割膜上并用橡皮扫帚在膜上展开。移除激光切割膜，通过激光切割膜的开口区域将稀释的HM1树脂转移到“SCOTCHPAK”聚酯膜上，从而在聚酯背衬上产生图案化底胶树脂(图6)。
复胶层1(SC1)制备：
通过混合70重量％的E-1510和30重量％的ACR来制备复胶树脂预混物。向55.06重量％的该预混物中添加0.59重量％的W-985、39.95重量％的Minex、3％的CPI-6976、1％的IRG和0.40％的PP。将制剂在24℃下搅拌30分钟直至均匀。
顶胶层1(SSC1)制备：
通过使用高速混合器，使74.7％硬脂酸钙分散体(Devoflo 40CM X)、12％苯乙烯丙烯酸类乳液(JC LMV7051)、0.3％消泡剂HL27、0.13％DOWICIL QK-20和0.07％KATHONCG-ICP作为杀生物剂在12.8％水中混合，来制备基于硬脂酸钙的顶胶。将制剂在24℃下搅拌直至均匀。
实施例1：
通过静电涂覆(Spellman SL 150)将磨料颗粒共混物(通过混合10％SAP和90％P180 FSX制备)以105g/m2的标称涂覆重量涂覆到如MC1中所述制备的图案化底胶树脂上。将涂层暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后将幅材在140℃的标称幅材温度设定下暴露于热固化约5分钟。
然后将SC1以102g/m2的标称干涂覆量辊涂到固化底胶层和磨料颗粒上。将所得的制品暴露于紫外线固化(马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UV Systems,Gaithersburg,Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后，通过具有140℃的目标温度的烘箱将其处理5分钟。
然后通过3辊涂覆机以14g/m2的干涂覆量将SSC1施加在固化底胶涂覆磨料树脂上，并且在21℃下干燥过夜，然后在90℃下干燥5分钟。
在干燥之后，将以商品名“3M SUPER 77MULTIPURPOSE ADHESIVE”购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的粘合剂喷涂在底胶膜的相反侧上，并且喷涂到基于聚酯的环材料的类似尺寸样品，其以商品名“NASTRO VELL G75 PET”购自意大利32-24020-Cene(BG)Via Caduti的SITIP工业纺织品公司(SITIP Industrie Tessili ViaCaduti,32-24020-Cene(BG)Italy)。将两个粘合剂侧面压在一起，并且使用手动辊来移除气泡。所得的环后衬磨料涂覆的树脂在21℃下干燥过夜，之后将其转化为如本领域中所知的6英寸(15.24cm)直径的盘。然后将所得的涂覆磨料制品保持在24℃和40％-60％相对湿度下直至测试。
实施例2：
通过静电喷涂(Spellman SL 150)，将磨料颗粒共混物(通过使10％SAP和90％P180 FSX混合而制备)以105g/m2的标称涂覆量涂覆到如MC2中所述制备的图案化底胶树脂上。将涂层暴露于紫外线固化(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems,Gaithersburg,Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后将幅材在140℃的标称幅材温度设定下暴露于热固化约5分钟。
然后将SC1以102g/m2的标称干涂覆量辊涂到固化底胶层和磨料颗粒上。将所得的制品暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后，通过具有140℃的目标温度的烘箱将其处理5分钟。
然后使用辊涂技术将SSC1以14g/m2的干涂覆量施加在固化复胶涂覆的磨料树脂上，然后在60℃-90℃的温度设定下干燥。在干燥之后，将以商品名“3M SUPER77MULTIPURPOSE ADHESIVE”获得的粘合剂喷涂在底胶膜的相反侧上，并且喷涂到基于聚酯的环材料的类似尺寸样品，其以商品名“NASTRO VELL G75 PET”购自意大利32-24020-Cene(BG)Via Caduti的SITIP工业纺织品公司(SITIP Industrie Tessili Via Caduti,32-24020-Cene(BG)Italy)。将两个粘合剂侧面压在一起，并且使用手动辊来移除气泡。所得的环后衬磨料涂覆的树脂在21℃下干燥过夜，之后将其转化为如本领域中所知的6英寸(15.24cm)直径的盘。然后将所得的涂覆磨料制品保持在24℃和40％-60％相对湿度下直至测试。
比较例A(CE-A)
将以商品名“P180 734U”购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的6英寸(15.24cm)环后衬研磨盘用作比较例。盘具有纸质背衬。
使用上述研磨测试方法，测试实施例1和实施例2以及比较例A的总切割量和切割寿命。结果在下表4中示出。
表4：实施例1、实施例2和CE-A的总切割量和切割寿命。
对本领域技术人员将显而易见的是，本文所公开的具体结构、特征、细节、构型等为在许多实施方案中可修改和/或组合的简单示例。发明人设想所有此类变化和组合均在本公开的范围内。因此，本公开的范围不应限于本文所述的特定说明性结构，而应至少扩展至由权利要求书的语言所描述的结构以及这些结构的等同形式。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文档中的公开内容之间存在冲突或矛盾之处，则以所写的本说明书为准。此外，在该文档中提及的所有出版物、专利和专利文档均全文以引用方式并入本文中，如同它们在本文中充分阐述一样。
Claims (39)
1.一种用于磨料制品的层，所述层包括：
主体，所述主体具有厚度T，所述主体包括：
第一主表面；以及
与所述第一主表面相反的第二主表面；
所述主体包含可固化组合物，所述可固化组合物包含：
(a)可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的1,000Pa-s至100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的10Pa-s至10,000Pa-s的复数粘度；以及
(b)磨料颗粒，所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物中；并且
其中所述主体包括从所述第一主表面延伸到所述主体中的不含所述可固化组合物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
2.根据权利要求1所述的层，其中所述多个空隙空间的至少一部分延伸到所述第二主表面。
3.根据权利要求1或2所述的层，其中所述多个空隙空间形成规则或不规则图案。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的层，其中所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物包含四氢糠基(THF)(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；一种或多种环氧树脂；以及一种或多种羟基官能聚醚。
5.根据权利要求4所述的层，其中所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物还包含至少一种含多羟基的化合物。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的层，所述层还包含一种或多种光引发剂。
7.根据权利要求4所述的层，其中所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分包含一种或多种THF(甲基)丙烯酸酯单体、一种或多种C1-C8(甲基)丙烯酸酯单体、以及一种或多种任选的阳离子反应性官能(甲基)丙烯酸酯单体。
8.根据权利要求4所述的层，其中所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分包含以下物质的聚合单体单元：(A)40重量％至60重量％的四氢糠基(甲基)丙烯酸酯；(B)40重量％至60重量％的C1-C8烷基(甲基)丙烯酸酯单体；以及(C)0重量％至10重量％的阳离子反应性官能单体，其中(A)-(C)的总和为100重量％的所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物。
9.根据权利要求4所述的层，其中所述可固化组合物包含：i)15重量份至50重量份的所述THF(甲基)丙烯酸酯共聚物组分；ii)25重量份至50重量份的所述一种或多种环氧树脂；iii)5重量份至15重量份的所述一种或多种羟基官能聚醚；iv)在10重量份至25重量份范围内的至少一种含多羟基的化合物；其中i)至iv)的总和为100重量份；以及v)相对于100份的i)至iv)，0.1重量份至5重量份的光引发剂。
10.根据权利要求4所述的层，其中所述一种或多种羟基官能聚醚在25℃的温度和1atm(101千帕)的压力下为液体。
11.根据权利要求6所述的层，其中所述光引发剂为阳离子光引发剂。
12.根据权利要求1-2中任一项所述的层，其中所述磨料颗粒的至少一部分包括成型磨料颗粒。
13.一种用于磨料制品的层，所述层包括：
主体，所述主体包括：
第一主表面；
与所述第一主表面相反的第二主表面；
其中所述主体包含根据权利要求1所述的可固化组合物的聚合产物，并且其中所述主体包括不含所述可固化组合物的所述聚合产物的多个空隙空间，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％。
14.根据权利要求13所述的层，其中所述多个空隙空间的至少一部分延伸到所述第二主表面。
15.根据权利要求13或14所述的层，其中聚合的环氧丙烯酸酯树脂组合物具有0.01N-mm至0.2N-mm的刚度。
16.一种磨料制品，所述磨料制品包括根据权利要求13-14中任一项所述的层作为磨料层。
17.根据权利要求16所述的磨料制品，所述磨料制品还包括复胶层、顶胶层和背衬中的至少一者。
18.根据权利要求17所述的磨料制品，其中所述复胶层、所述顶胶层或所述背衬分别包括与所述磨料层的所述多个空隙空间基本上重叠的复胶层空隙空间、顶胶层空隙空间或背衬空隙空间。
19.根据权利要求16所述的磨料制品，所述磨料制品还包括复胶层，所述复胶层具有复胶层的第一主表面和复胶层的第二主表面，其中所述主体的第一主表面与所述复胶层的第二主表面直接接触。
20.根据权利要求16所述的磨料制品，所述磨料制品还包括背衬，所述背衬具有背衬的第一主表面和背衬的第二主表面，其中所述背衬的第一主表面与所述主体的第二主表面直接接触。
21.根据权利要求19所述的磨料制品，所述磨料制品还包括顶胶层，所述顶胶层具有顶胶层的第一主表面和顶胶层的第二主表面，其中所述顶胶层的第二主表面与所述复胶层的第一主表面直接接触。
22.一种制备制品的方法，所述方法包括：
将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在第一衬垫和第二衬垫之间，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：
接触所述第一衬垫的第一主表面；
接触所述第二衬垫的第二主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；以及
可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的1,000Pa-s至100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的10Pa-s至10,000Pa-s的复数粘度。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：
移除所述第一衬垫以暴露可聚合组合物层的第一主表面；
将磨料颗粒沉积在所述可聚合组合物层的第一主表面上，其中所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合组合物层中；以及
使所述可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，所述聚合的组合物层包括第一主表面和接触所述第二衬垫的第二主表面。
24.根据权利要求23所述的方法，所述方法还包括用可固化复胶层组合物涂覆包括所述磨料颗粒和多个空隙空间的聚合的组合物层的第一主表面，并且固化所述可固化复胶层组合物以得到具有固化复胶层的第一主表面和固化复胶层的第二主表面的固化复胶层。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述固化复胶层的第二主表面与基本上整个聚合的组合物层的第一主表面直接接触，并且所述固化复胶层包括与所述聚合的组合物层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
26.根据权利要求25所述的方法，所述方法还包括用可固化顶胶层组合物涂覆包括多个空隙空间的所述固化复胶层的第一主表面，并且固化所述顶胶层组合物以得到具有固化顶胶层的第一主表面和固化顶胶层的第二主表面的固化顶胶层，其中所述固化顶胶层的第二主表面与基本上整个固化复胶层的第一主表面直接接触。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述固化顶胶层包括与所述固化复胶层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
28.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，其中所述第一衬垫和所述第二衬垫中的至少一者为可剥离衬垫。
29.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，其中所述第二衬垫为背衬。
30.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，所述方法还包括移除所述第二衬垫。
31.一种制备制品的方法，所述方法包括：
将具有厚度T的可聚合组合物层涂覆在衬垫上，并且产生不含所述可聚合组合物层的多个空隙空间，所述可聚合组合物层包括：
第一主表面，其中所述多个空隙空间从所述第一主表面延伸到所述可聚合组合物中，并且所述多个空隙空间的深度为厚度T的至少10％；
接触所述衬垫的第二主表面；以及
可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物，所述可聚合环氧丙烯酸酯树脂组合物具有在25℃和1Hz频率下的1,000Pa-s至100,000Pa-s的复数粘度，以及在125℃和1Hz频率下的10Pa-s至10,000Pa-s的复数粘度。
32.根据权利要求31所述的方法，所述方法还包括：
将磨料颗粒沉积在所述可聚合组合物层的第一主表面上，其中所述磨料颗粒至少部分地嵌入所述可聚合组合物层中；以及
使所述可聚合组合物层聚合以得到聚合的组合物层，所述聚合的组合物层包括第一主表面和接触所述衬垫的第二主表面。
33.根据权利要求32所述的方法，所述方法还包括用可固化复胶层组合物涂覆包括所述磨料颗粒和所述空隙空间的聚合的组合物层的第一主表面，并且固化所述可固化复胶层组合物以得到具有固化复胶层的第一主表面和固化复胶层的第二主表面的固化复胶层，其中所述固化复胶层的第二主表面与基本上整个聚合的组合物层的第一主表面直接接触。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述固化复胶层包括与所述聚合的组合物层的所述空隙空间基本上重叠的多个空隙空间。
35.根据权利要求33或34所述的方法，所述方法还包括用可固化顶胶层组合物涂覆包括空隙空间的所述固化复胶层的第一主表面，并且固化所述顶胶层组合物以得到具有固化顶胶层的第一主表面和固化顶胶层的第二主表面的固化顶胶层，其中所述固化顶胶层的第二主表面与基本上整个固化复胶层的第一主表面直接接触。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述固化顶胶层包括与所述固化复胶层的所述空隙空间基本上重叠的空隙空间。
37.根据权利要求31-33中任一项所述的方法，其中所述衬垫为可剥离衬垫。
38.根据权利要求31-33中任一项所述的方法，其中所述衬垫为背衬。
39.根据权利要求31-33中任一项所述的方法，所述方法还包括移除所述衬垫。
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