CN113423536B - 磨料制品 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种磨料制品,该磨料制品包括:织物基底,该织物基底包括股线,在该股线之间形成第一空隙空间;层合物,该层合物接合到该织物基底;固化树脂组合物,该固化树脂组合物与该织物基底相背对地接合到该层合物;磨料颗粒,该磨料颗粒接合到该固化树脂组合物;以及多个第二空隙空间,该多个第二空隙空间延伸穿过该层合物,从而与该织物基底中的第一空隙空间重合。本公开还涉及制备此类磨料制品的方法。
Description
背景技术
干砂磨操作会产生大量气载粉尘,这是很常见的。为了最大程度地减少这种气载粉尘,通常使用研磨盘工具,同时通过研磨盘从研磨侧通过盘的背面抽真空,并抽入到粉尘收集系统中。为此,许多磨料具有转换到其中的孔,以利于这种除尘。作为将除尘孔转换到研磨盘中的另选方案,存在商业产品,在这些商业产品中,磨料被涂覆到网式针织背衬的纤维上,在该背衬中,环被针织到磨料制品的背面中。环用作钩环附接系统的环部分,用于附接到工具。当与已知严重填充传统磨料的基材一起使用时,已知网式产品提供优异的除尘和/或抗填充特性。然而,仍然缺乏切割和/或寿命性能。因此,需要一种网式产品,其提供增强的切割和/或寿命性能,同时展示出优异的除尘。
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是根据本公开的各种实施方案的磨料制品的侧面剖视图。
图3是示出根据本公开的各种实施方案的磨料制品的逐步构造的示意图。
图4A至图4I是根据本公开的各种实施方案的磨料制品的一部分的侧面剖视图。
图5至图6是根据本公开的实施方案的磨料制品的侧面剖视图。
图7是本公开的各种实施方案的酚醛树脂的粘度作为温度的函数的曲线图。
图8是本公开的各种实施方案的酚醛树脂的粘度作为温度的函数的曲线图。
图9是本公开的各种实施方案的酚醛树脂的粘度作为剪切流量的函数的曲线图。
图10是根据本公开的实施方案的磨料制品的侧面剖视图。
图11是根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制成的磨料制品的近距离视图。
图12是根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制备磨料制品的方法的示意图。
图13是根据本公开的实施方案的使用热活化粘合剂制备磨料制品的方法。
图14A至图14C示出了根据本公开的实施方案的使用热活化粘合剂制备磨料制品的方法中的步骤。
图15A至图15B示出了根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制成的磨料制品的近距离视图。
图16示出了根据本公开的实施方案的磨料制品的示例性设计。
图17至图19示出了用成形团聚物磨料结构制备磨料制品的另一种方法的示例。
图20、图24和图26是根据本公开的实施方案的具有呈各种图案的磨料层的磨料制品的透视图。
图21、图25和图27分别是图20、图24和图26中描绘的磨料制品的顶视图。
图22和图28分别是图20和图26中描绘的磨料制品的底视图。
图23和图29分别是图20和图26中描绘的磨料制品的侧视图。应当理解,所描绘的侧视图可被视为表示前视图和后视图,因为这些视图是彼此的镜像。
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。
描述
本文所述的实施方案涉及一种磨料制品,该磨料制品不仅保持网式背衬上的磨料的除尘优点,而且还展示出常规磨料的磨料性能(切割和/或寿命)优点。这种有益效果(除尘和切割和/或寿命)的组合是可能的,因为本文所述的磨料制品的构造允许在织物背衬的层合物上图案涂层磨料以形成磨料涂层的明确限定区域以及不具有任何磨料涂层的开口区域。因此,可独立于织物基底上存在的任何图案来设计图案化磨料区域,以优化磨料性能和除尘两者。
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:织物基底110,该织物基底包括股线,在该股线之间形成第一空隙空间270(参见图2);以及磨料层120,该磨料层包括接合到织物基底110的层合物;树脂,该树脂与织物基底110相背对地接合到层合物;磨料颗粒,该磨料颗粒接合到树脂;以及多个空隙空间,该多个空隙空间延伸穿过层合物,从而与织物基底110中的空隙空间重合。延伸穿过层合物的与织物基底110中的空隙空间重合的多个空隙空间允许气流以例如至少0.1L/s(例如至少0.2L/s,至少0.4L/s,至少0.6L/s,至少1L/s;或约0.1L/s至约1L/s、约0.25L/s至约0.75L/s、约0.5L/s至约1L/s、约1L/s至约2L/s、约1.5L/s或约3L/s)的流量流过制品100,使得在使用时,粉尘可通过磨料制品从研磨表面去除。
图1示出了可用磨料层120产生的相对简单的图案。但是可想到的图案有很多。例如,在磨料层120中具有各种图案的磨料制品100在图11至图22中示出。可以看出,磨料层120可包括多个图案元件121,这些图案元件可以或可以不在磨料制品100的整个表面上重复。每个图案元件121均可由一个或多个子元件构成。相同磨料制品内的不同图案元件121可根据给定应用的需要设置有相同或不同的磨料颗粒250或其它添加剂(例如,不同的磨料等级、磨料颗粒250的共混物、填料、助磨剂等)。虽然所描绘的制品以圆盘的形式呈现,但应当理解,磨料制品可采用任何形式(例如,片材或带)。图11至图22仅旨在描绘磨料层120的示例性图案,因此未示出磨料制品的其它细节(例如,织物基底110的细节)。
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:织物基底110,该织物基底包括股线260,在股线260之间形成第一空隙空间270;层合物230,该层合物接合到织物基底110;固化树脂组合物240(例如,酚醛树脂的固化产物),该固化树脂组合物与织物基底110相背对地接合到层合物230;磨料颗粒250,该磨料颗粒接合到固化树脂组合物240;以及多个第二空隙空间280,该多个第二空隙空间延伸穿过层合物,从而与织物基底110中的第一空隙空间270重合。在一些情况下,织物基底110包括层合物230A,该层合物不包含接合到层合物230A的固化树脂组合物240。
磨料颗粒250至少部分地嵌入在固化树脂组合物240中。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在固化树脂组合物中,使得磨料颗粒锚固在固化树脂组合物中。在一些实施方案中,磨料颗粒250以浆料组合物的形式一起涂覆到层合物230上。在树脂240A固化之前,磨料颗粒250可任选地通过磁场的影响来取向。参见例如共同拥有的PCT公布2018/080703、2018/080756、2018/080704、2018/080705、2018/080765、2018/080784、2018/136271、2018/134732、2018/080755、2018/080799、2018/136269、2018/136268。在一些其它实施方案中,磨料颗粒250可任选地使用用于磨料颗粒的受控取向和放置的工具来放置。参见例如共同拥有的PCT公布2012/112305、2015/100020、2015/100220、2015/100018、2016/028683、2016/089675、2018/063962、2018/063960、2018/063958、2019/102312、2019/102328、2019/102329、2019/102330、2019/102331、2019/102332、2016/205133、2016/205267、2017/007714、2017/007703、2018/118690、2018/118699、2018/118688,美国专利公布2019-0275641和美国临时专利申请62/751097、62/767853、62/767888、62/780987、62/780988、62/780994、62/780998、62/781009、62/781021、62/781037、62/781043、62/781057、62/781072、62/781077、62/781082、62/825938、62/781103。
参考图2和图10,磨料制品100包括接合到层合物230的第一侧面210;以及与第一侧面210相背对的第二侧面212。第二侧面212可包括两部分钩环附接系统213的一部分。例如,图10将两部分钩环附接系统的部分描绘为环层213。
图3示出了一种方法的示例,通过该方法可以以分步方式构造图1所示的磨料制品100。
在第一步骤中,将层合物230接合到织物基底110,该织物基底包括股线260,在股线260之间形成第一空隙空间270。层合物230可通过任何合适的方式接合到织物基底110,包括首先将合适的粘合剂层(未示出)施加到基底110上,然后施加层合物230;将层合材料熔融到织物基底110上;将层合物230印刷到织物基底110上;或者用于将层合物230接合到织物基底110的前述方法中的任一者的组合。除了其它方面,层合物230用于为未固化(或部分固化)的树脂组合物240A提供基本上平坦的着陆,使得沉积在层合物230上的未固化树脂组合物240A保持在表面上并且不具有例如移动到织物基底110的股线260之间的空间270中的机会。
在第二步骤中,未固化树脂组合物240A与织物基底110相背对地接合到层合物230。未固化树脂组合物240A可通过任何合适的方式接合到层合物230,包括使用(旋转)模版/丝网印刷辊、平板丝网/模版印刷,或者将未固化树脂组合物240A直接印刷到层合物230上,或者使用用于将未固化树脂组合物240A与织物基底110相背对地接合到层合物230的两种或更多种合适方法(例如,挤出模头涂布、帘式涂布、刮刀涂布、凹面涂布和喷涂)的组合。
在第三步骤中,磨料颗粒250通过任何合适的方法接合到未固化树脂组合物240A,该方法包括滴涂、静电涂布、磁力涂布和其它机械方法的矿物涂布。例如,可通过以下方式来将磨料颗粒250沉积到未固化树脂组合物240A上:简单地将磨料颗粒250滴落到未固化树脂组合物240A上;将磨料颗粒250静电沉积到未固化树脂组合物240A上;或者使用用于将磨料颗粒250接合到未固化树脂组合物240A的两种或更多种合适方法的组合。在一些实施方案中,在树脂240A固化之前,磨料颗粒250可任选地在磁场的影响下取向,如前所指出。
在第四步骤中,未固化树脂组合物240A被固化,这样磨料颗粒250至少部分地嵌入在固化树脂组合物240中并且基本上永久性地附接。未固化树脂组合物240A可通过任何适用的固化机构固化以形成固化树脂240,该固化机制包括热固化、光化学固化、湿气固化或者两种或更多种固化机制的组合。但是如果未固化树脂组合物240A通过不包括加热的任何方式固化,则可能需要第五步骤(未示出)以实现层合物230远离股线260之间的空隙空间270迁移。
在固化过程期间,层合物230的未被固化树脂组合物240覆盖的至少一部分迁移远离股线260之间的第一空隙空间270,从而打开延伸穿过层合物的与第一空隙空间270重合的多个第二空隙空间280。因此,当第一空隙空间270上方不存在固化树脂组合物240时,层合物230避开了第一空隙空间270。此外,当固化树脂组合物240位于第一空隙空间270上方时,层合物230覆盖第一空隙空间270。固化树脂组合物240将层合物230支撑在第一空隙空间270上方。
虽然图3示出了可以分步方式构造图1所示的磨料制品100的一种方法的示例,但还可以设想到其中本文所述的步骤中的一个或多个步骤可在单个步骤中完成或者其中某些步骤可以以不同于图3所示的顺序执行的方法。例如,可首先将未固化或部分固化树脂组合物240A接合/沉积到层合物230以形成第一复合物。然后可在单个步骤中将包含未固化或部分固化的树脂240A和层合物230的第一复合材料接合到织物基底110,之后进行步骤3和4。作为另外一种选择,可将层合物230和未固化或部分固化树脂组合物240A共沉积(例如,共挤出)到织物基底110上,之后进行步骤3和4。在又一个替代形式中,磨料颗粒250可首先与未固化或部分固化树脂组合物240A接合,以形成第二复合物。在这种情况下,可首先将未固化或部分固化树脂组合物240A接合/沉积在可移除衬片上。然后可将磨料颗粒250接合/沉积到未固化或部分固化树脂组合物240A上以形成第二复合物。然后可将包含与未固化或部分固化树脂组合物240A接合的磨料颗粒250的第二复合材料接合/沉积到层合物230以制备第三复合材料。包含与未固化或部分固化树脂组合物240A接合的磨料颗粒250,继而接合到层合物230的第三复合材料然后可在单个步骤中接合到织物基底110,之后进行步骤3和4。
图4A至图4I示出了当未被固化树脂组合物240覆盖的层合物230迁移远离股线260之间的第一空隙空间270时可发生的各种排列(非穷举性)。例如,层合物230可至少部分地缠绕在股线260周围以产生第二空隙空间280,从而使第一空隙空间270开放,如图4B、图4D、图4F、图4G、图4H和图4I所示。在此类情况下,层合物230仅在股线260上方延伸,而不是在第一空隙空间270上方延伸。并且在一些情况下,层合物230可缠绕在一些股线260周围而不缠绕在其它股线周围,如图4I所示。
图5示出了由数字200指代的磨料制品的一个示例,其结合了图1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520的复胶层510,该复胶层空隙空间与第二空隙空间280重合。图6示出了由数字300指代的磨料制品的一个示例,其结合了图5所示的所有特征部,为了简洁起见,将不再讨论这些特征部,而且还结合了具有顶胶层空隙空间620的顶胶层610,该顶胶层空隙空间与复胶层空隙空间520和第二空隙空间280重合。
本文所述的层构型并非旨在为详尽的,并且应当理解,可相对于图1至图3所描绘的任何示例添加或移除层。
层合物230的性质也是非限制性的。一般来讲,层合物230可以是任何材料(例如,非织造或织造幅材或膜),该材料为未固化(或部分固化)的树脂组合物240A提供基本上平坦的着陆,使得沉积在层合物230上的未固化树脂组合物240A保持在表面上并且不具有例如移动到织物基底110的股线260之间的空隙空间270中的机会;但同时例如在形成固化树脂组合物240的固化过程期间迁移远离股线260之间的空隙空间270,从而打开延伸穿过层合物的与第一空隙空间270重合的多个第二空隙空间280。用于层合物230的合适材料包括可热熔材料,包括聚酯可热熔材料(例如,购自威斯康星州沃瓦托萨的波士胶公司(Bostik,Wauwatosa,WI)的PE85聚酯热熔融幅材粘合剂)。层合物230可例如以连续的非开孔片的形式提供,或被提供为连续的开孔片,由此在邻近或围绕图案元件121的区域中提供开孔。在任一种情况下,层合物为未固化(或部分固化)树脂组合物240A提供基本上平坦的着陆。
本文所述的各种实施方案的磨料制品包括织物基底110。织物基底110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材料来构造。虽然不一定如此限制,但织物基底110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。
织物基底110可为柔性的并且具有空隙空间(例如,股线260之间的空隙空间270),使得其为多孔的。可制成织物基底110的柔性材料包括布料(例如,由包含聚酯、尼龙、丝绸、棉和/或人造丝的纤维或纱线制成的布料,其可为织造的、针织的或缝编的)和稀松布。织物基底110可包括环背衬。
本文所述各种实施方案的磨料制品的磨料层由可固化组合物(例如,未固化或部分固化树脂组合物240A)制成。因此,在一些情况下,本说明书提及固化组合物(例如,固化树脂组合物240)或未固化组合物(例如,未固化或部分固化树脂组合物240A),其中固化组合物与磨料层120同义。
转化成固化树脂组合物240的未固化或部分固化树脂组合物240A的性质是非限制性的。例如,未固化或部分固化树脂组合物240A可包含可固化以形成磨料层120的任何合适的材料。用于形成磨料层120的合适材料包括酚醛树脂(例如,得自加拿大安大略省密西沙加Arclin公司(Arclin,Mississauga,Ontario,Canada)的PREFERE 80 5077A)。合适的酚醛树脂通过苯酚或烷基化苯酚(例如甲酚)和甲醛的缩合形成,并且通常归类为甲阶酚醛树脂或酚醛清漆酚醛树脂。酚醛清漆酚醛树脂为酸催化的并且甲醛与酚的摩尔比为小于1:1。甲阶(resole/resol)酚醛树脂可用碱性催化剂催化,并且甲醛与酚的摩尔比为大于或等于一,通常在1.0和3.0之间,因此存在羟甲基侧基。适用于催化甲阶酚醛树脂的醛和酚组分之间的反应的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、有机胺、和碳酸钠,所有这些都作为溶解在水中的催化剂溶液。
甲阶酚醛树脂通常被涂覆为具有水和/或有机溶剂(例如醇)的溶液。通常,溶液包含的固体为约70重量%至约85重量%,但可使用其它浓度。如果固体含量非常低,则需要更多的能量来除去水和/或溶剂。如果固体含量非常高,则所得酚醛树脂的粘度过高,这通常导致加工问题。
酚醛树脂是公知的,并且可容易地从商业来源获得。可用于实施本公开的可商购获得的甲阶酚醛树脂的示例包括以商品名VARCUM(例如,29217、29306、29318、29338、29353)由杜雷兹公司(Durez Corporation)销售的那些;以商品名AEROFENE(例如,AEROFENE 295)由美国佛罗里达州巴托的阿施兰德化学公司(Ashland Chemical Co.,Bartow,Florida)出售的那些;和以商品名PHENOLITE(例如,PHENOLITE TD-2207)由韩国首尔的江南化学有限公司(Kangnam Chemical Company Ltd.of Seoul,South Korea)销售的那些。
转化成固化树脂组合物240的未固化或部分固化树脂组合物240A可包含附加组分,包括聚氨酯分散体,诸如脂族和/或芳族聚氨酯分散体。例如,聚氨酯分散体可以包含聚碳酸酯聚氨酯、聚酯聚氨酯或聚醚聚氨酯。聚氨酯可以包括均聚物或共聚物。
可商购获得的聚氨酯分散体的示例包括以NEOREZ R-960、NEOREZ R-966、NEOREZR-967、NEOREZ R-9036和NEOREZ R-9699购自马萨诸塞州威明顿的帝斯曼利康树脂公司(DSM Neo Resins,Inc.,Wilmington,Massachusetts)的水性脂族聚氨酯乳液;以ESSENTIAL CC4520、ESSENTIAL CC4560、ESSENTIAL R4100和ESSENTIAL R4188购自威斯康辛州默顿的基础工业公司(Essential Industries,Inc.,Merton,Wisconsin)的水性阴离子型聚氨酯分散体;以SANCURE 843、SANCURE 898和SANCURE 12929购自俄亥俄州克利夫兰的路博润公司(Lubrizol,Inc.(Cleveland,Ohio))的聚酯型聚氨酯分散体;以TURBOSET2025购自路博润公司(Lubrizol,Inc.)的水性脂族自交联聚氨酯分散体;以及以商品名BAYHYDROL PR240购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳材料科技公司(Bayer MaterialScience,LLC(Pittsburgh,Pennsylvania))的不含共溶剂的水性阴离子型脂族自交联聚氨酯分散体。
另外合适的可商购获得的含水聚氨酯分散体包括:
1)Alberdingk U 6150,一种无溶剂的脂族聚碳酸酯聚氨酯分散体,购自德国克雷费尔德的欧宝迪宝莱德国有限公司(Alberdingk Boley GmbH,Krefeld,Germany),具有50mPa·s-500mPa·s的粘度(根据ISO 1652,Brookfield RVT心轴1/rpm 20/因子5),断裂伸长率约为200%并且固化后的Koenig硬度约为65s-70s;
2)Alberdingk U 6800,一种不含游离异氰酸酯基的脂族聚碳酸酯聚氨酯的水性、无溶剂、胶体低粘度分散体,购自德国克雷费尔德的欧宝迪宝莱德国有限公司(AlberdingkBoley GmbH,Krefeld,Germany),具有约20mPa·s-200mPa·s的粘度(根据ISO 2555,Brookfield RVT心轴1/rpm 50/因子2),断裂伸长率约为500%并且固化后的Koenig硬度约为45s;
3)Alberdingk U 6100,一种不含游离异氰酸酯基的脂族聚酯-聚氨酯的水性、胶体、阴离子、低粘度分散体,购自德国克雷费尔德的欧宝迪宝莱德国有限公司(AlberdingkBoley GmbH,Krefeld,Germany),具有约20mPa·s-200mPa·s的粘度(根据ISO 1652,Brookfield RVT心轴1/rpm 50/因子2),断裂伸长率约为300%并且固化后的Koenig硬度约为50s;
4)Alberdingk U9800,一种无溶剂脂族聚酯聚氨酯分散体,购自德国克雷费尔德的欧宝迪宝莱德国有限公司(Alberdingk Boley GmbH,Krefeld,Germany),具有约20mPa·s-200mPa·s的粘度(根据ISO1652,Brookfield RVT心轴1/rpm 20/因子5),并且断裂伸长率约为20%-50%并且固化后的Koenig硬度约为100s-130s;以及
5)Adiprene BL16-具有封端异氰酸酯固化位点的液态聚氨酯弹性体,购自康涅狄格州米德尔伯里的科聚亚公司(Chemtura,Middlebury,Connecticut)。
可将用于聚氨酯分散体以及一般来讲用于可固化组合物的任选添加剂(包括流变改性剂、消泡剂、水基胶乳和交联剂)添加到含水聚氨酯分散体中。合适的交联剂包括例如多官能氮丙啶、甲氧基羟甲基化三聚氰胺、脲树脂、碳二亚胺、多异氰酸酯和封端异氰酸酯。还可添加附加的水以稀释含水聚氨酯分散体、酚醛树脂、或它们的组合的制剂。可固化组合物可例如由含水聚氨酯分散体和水基胶乳制成。
含水聚氨酯分散体包含小于约20%、10%、5%或2%的有机溶剂。在具体的实施方案中,含水聚氨酯分散体基本上不含有机溶剂。在一些实施方案中,已发现含水聚氨酯分散体包含至少约7%、15%或20%的固体,并且不大于约50%或60%的固体。含水聚氨酯分散体可以包含不大于约80%、85%或93%的水。在一些实施方案中,已发现,当根据ASTM4366-16测量时,含水聚氨酯分散体形成具有至少约30秒并且不大于约200秒的Koenig硬度的膜。此外,在一些实施方案中,已发现,含水聚氨酯分散体的表面张力可以为水的表面张力的至少约50%且不大于水的表面张力的约300%。并且在一些实施方案中,含水聚氨酯分散体可具有至少约10mPa s至不大于约600mPa s、或为水粘度的至少约70%、80%或90%并且不大于水粘度的约600%、500%或400%的粘度。
此外,在一些实施方案中,含水聚氨酯分散体可包含至少约100份每一百万份(ppm)、1000ppm或甚至至少约10000ppm的二羟甲基丙酸。例如,可将任选的添加剂(包括流变改性剂、消泡剂和交联剂)添加到含水聚氨酯分散体中。合适的交联剂包括例如多官能氮丙啶、甲氧基羟甲基化三聚氰胺、脲树脂、碳二亚胺、多异氰酸酯和封端异氰酸酯。可添加附加的水以降低含水聚氨酯分散体的粘度。同样,向含水聚氨酯分散体添加多至10重量%的有机溶剂(例如,丙基甲基醚或异丙醇)可用于降低粘度并且/或者改善成分的混溶性。
分散聚氨酯可包含至少一个聚碳酸酯链段,但这不是必要条件。
酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以91重量%至99重量%的酚醛树脂与9重量%至1重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以56重量%至91重量%的酚醛树脂与44重量%至9重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以62重量%至91重量%的酚醛树脂与38重量%至9重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以69重量%至91重量%的酚醛树脂与31重量%至9重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以56重量%至83重量%的酚醛树脂与44重量%至17重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以56重量%至76重量%的酚醛树脂与44重量%至24重量%的聚氨酯的固体重量比混合。在一些实施方案中,酚醛树脂和含水聚氨酯分散体组分以56重量%至69重量%的酚醛树脂与44重量%至31重量%的聚氨酯的固体重量比混合。
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表面活性剂(例如,消泡剂诸如乙氧基化非离子表面活性剂诸如DYNOL 604)、颜料(例如,炭黑颜料诸如C-SERIES BLACK 7LCD4115)、填料(例如,二氧化硅Cabosil M5)、合成蜡(例如,合成石蜡MP22)、稳定剂、增塑剂、增粘剂、流动控制剂、固化流量延迟剂、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、着色剂、玻璃珠或玻璃泡,以及抗氧化剂,以便例如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,或者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可具有一定程度的孔隙度,该孔隙度使得光引发剂在存在时能够分散在整个材料中,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)和涂层的涂层纤维;以及它们的组合物。
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。
虽然迄今为止已描述了用于将磨料颗粒附接到非织造磨料制品的基于树脂的方法,但也明确地设想其它方法可为可能的。例如,图11至图15示出了本发明的另一个实施方案,其中使用热活化粘合剂将磨料颗粒附接到纤维背衬。
图11是根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制成的磨料制品的近距离视图。图11示出了具有网片背衬1110的网片磨料1100,在该网片背衬上已施加热活化粘合剂1120。热活化粘合剂可被施加在非织造幅材上并用于粘附磨料颗粒,而不使用附加树脂材料。在一个实施方案中,使用熔点高于170°的粘合剂。然而,在其它实施方案中,可使用具有低熔点的粘合剂。粘合剂应具有足够高的熔点,使得粘合剂在使用磨料制品期间不会熔融。
图12是根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制备磨料制品的方法的示意图。示意性图像1201A和1251A示出了背衬的侧视图,其示出了附接到单纤维的环。示意性图像1201B和1251B示出了网片背衬中的三根纤维的前视图。虽然为了便于理解,示意性图像1201A-1210B和1251A-1251B仅示出了几根纤维1230,但应当理解,该概念适用于纤维1230的较大布置。
各自具有一个或多个附接环1220的多根纤维1230可涂覆有热活化粘合剂1240。在一个实施方案中,热活化粘合剂膜1240被层合到纤维1230。可将粘合剂膜1240加热到熔融温度,以确保与纤维1230的粘附,并冷却回到室温。磨料颗粒1210可被施加到粘合剂膜1240。例如,磨料颗粒1210可被加热到足够高的温度以软化粘合剂膜1240,从而允许磨料颗粒1210嵌入在粘合剂层1240内,如示意性图像1251A和1251B所示。未附接到粘合剂层1240的粘合剂颗粒可穿过纤维背衬中的空隙下落,如图1251B所示。
虽然粉碎磨料颗粒在图12中示出,但明确设想到,所示的方法可应用于其它磨料颗粒,诸如板状、成型、成形或部分成形的颗粒。
图13是根据本公开的实施方案的使用热活化粘合剂制备磨料制品的方法。方法1300可用于制备磨料制品。
在框1310中,将热活化粘合剂施加到背衬。在一个实施方案中,背衬是网片背衬。将热活化粘合剂施加到背衬可包括将粘合剂层合为膜,如框1302所示,或者直接涂覆粘合剂,如框1304所示,或者辊涂粘合剂,如框1306所示。也可使用其它施加方法,如框1308所示。将热活化粘合剂施加到背衬还可涉及首先加热粘合剂层,如框312所示,以及然后冷却粘合剂层,如框314所示。
在框1320中,将磨料晶粒施加到粘合剂背衬。将粘合剂晶粒施加到粘合剂层可包括滴涂方法,如框1322所示,使用转移工具,如框1324所示,或其它方法,如框1326所示。例如,可通过施加磁力将磁力涂覆磨料颗粒在涂覆有粘合剂的背衬上对准。另外,可使用静电力来涂覆磨料颗粒。
通过部分地熔融热活化粘合剂,可将磨料晶粒嵌入在粘合剂层中。这可通过将磨料晶粒预热到高于热活化粘合剂的熔点的温度来完成,如框1327所示。应当考虑磨料颗粒在转移到粘合剂期间的潜在冷却。因此,在一些实施方案中中,磨料颗粒被加热到比熔点高几度的温度,以允许在涂覆过程期间冷却。除了加热磨料颗粒之外或作为加热磨料颗粒的替代,可加热涂覆有粘合剂的背衬,如框1328所示。
在框1330中,施加添加剂。例如,可将多种类型的磨料晶粒施加到粘合剂层,如框1332所示。例如,精确成形晶粒和粉碎晶粒两者可粘附到粘合剂层。作为另外一种选择,可将两种不同大小的精确成形晶粒施加到粘合剂层。附加功能层也可被施加在粘附的磨料晶粒上方,诸如如框1334所示的复胶层或如框1336所示的顶胶层。如框1338所示,也可包括附加层,诸如助磨剂或润滑助剂。
图14A至图14C示出了根据本公开的实施方案的使用热活化粘合剂制备磨料制品的方法中的步骤。图14A示出了具有多根纤维1410的网片背衬1400。图14B示出了网片背衬1450,其中热活化粘合剂1420已被施加到网片背衬1450的纤维1410的部分。图14C示出了涂覆有精确成形磨料颗粒1430的网片背衬1480。图14C的精确成形颗粒1430是三角形形状的,然而对于其它实施方案也明确地设想到其它形状。
图15A至图15B示出了根据本公开的实施方案的用热活化粘合剂制成的磨料制品的近距离视图。图15A示出了涂覆有P100铝-氧化锆磨料颗粒的网片背衬的视图。图15B示出了涂覆有精确成形晶粒的网片背衬,该精确成形晶粒通过在滴涂颗粒之前将网片背衬加热至155℃来施加。然而,还明确地设想到,代替网片背衬或除了网片背衬之外,可在施加之前预热颗粒。
图16示出了根据本公开的实施方案的磨料制品的示例性设计。将第一颜色的磨料晶粒粘附到具有第二颜色的背衬的能力允许多种附加的有益效果。例如,如图16所示,图案1600可允许磨料制品的制造商1610可被标识。另外,可在图案1600内标识等级1620。另外,还可提供其它文本或产品信息。
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、团聚和成形颗粒(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)、常规的非成形和非板状磨料颗粒(例如,填充材料)和不同大小的磨料颗粒的混合物。
网片背衬上不同类型的基于团聚物的磨料制品的示例可见于图17至图19中。图17A至图17D示出了网片背衬上的磨料团聚物颗粒。如图17A所示,团聚物磨料颗粒1700包括磨料晶粒1710并且可具有一个或多个团聚物形状特征部。如图17A所示,团聚物磨料颗粒1700还可包括第二类型的磨料颗粒1720。
在一个实施方案中,磨料团聚物1700可以被定义为具有宽度w、厚度h,其中w/h的比率高于2。在优选的实施方案中,宽度高于5。在一些实施方案中中,团聚物的宽度大于1000μm。如图17A至图17D所示,磨料团聚物可至少部分地精确成形。形状可包括但不限于九边形、八边形、七边形、六边形、三角形(不等边三角形、锐角、钝角、等腰、等边形或直角)、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形(具有从3至10的任何数目的点,如图17A所示)、或新月形。
磨料团聚物颗粒,诸如图17A至图17D所示的那些,尤其可用于制备网片磨料制品。如图17B所示,磨料颗粒1700的至少一个尺寸大于网片背衬1750中的间隙,从而确保磨料团聚物不穿过网片背衬下落。
如图17C和图17D所示,磨料团聚颗粒1760可包括树脂粘结剂1762内的磨料颗粒1764。磨料团聚颗粒可以一定图案放置在背衬1750上,或者以随机构型落下。这可提供“成图案的”磨料结构的有益效果,因为每个单独的团聚物具有形状,但也可提供随机放置的有益效果,这可减少研磨的工作表面上的划痕或切割图案。
图18示出了制备具有团聚物磨料颗粒的网片磨料制品的一种示意性方法。团聚物1830可例如使用公布于2019年9月19日的美国PAP 2019/0283216以及美国PAP 2017/058254(描述玻璃化成形团聚物)和2019年9月6日公布的PCT公布WO 2019/0167022(描述硅质粘结团聚物),以及2019年9月5日公布的美国PAP 2019/0270922中描述的制备团聚物的方法来预制,所有这些专利均以引用方式并入本文。一旦制备,团聚物便可如方向1850所示在输送机构1840上前进。虽然示出了水平输送机构1840,但明确地设想到倾斜输送机构1840或其它合适的沉积机构,诸如滴涂机或用于以一定图案或随机构型沉积团聚物1830的其它合适的机构。
在一个实施方案中,背衬1810也在输送机构上沿方向1850前进。背衬1810可具有施加的底胶层1820,使得磨料团聚物1830沉积。底胶层1820可包括例如底胶树脂、吹塑熔融膜(诸如在1977年7月13日公布的美国专利4,118,531、以及1978年2月6日公布的美国专利4,215,682中描述的那些,这些专利以引用方式并入本文)或热熔融粘合剂。
图19A和图19B示出了也可用于网片磨料制品形成的线性磨料团聚物。如图19B所示,线性磨料团聚物的至少一个尺寸比网片纤维之间的间隙长,从而确保磨料团聚物将粘附到磨料制品上的底胶树脂层。
合适的成形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。可形成成形磨料颗粒的材料包括α氧化铝。α氧化铝成形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、模塑成形、干燥定形、煅烧和烧结。
合适的成形磨料颗粒的示例也可见于公布的美国申请2015/0267097,该申请的内容以引用的方式并入本文。公布的美国申请2015/0267097总体上描述了包含α氧化铝的磨料颗粒,该α氧化铝具有0.8微米至8微米的平均晶粒大小和为真密度的至少92%的表观密度。每个成形磨料颗粒可具有相应的表面,该表面包括形成至少四个顶点的多个平滑侧面。
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,成形的α氧化铝颗粒为精确成形颗粒(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的形状决定)。关于此类成形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);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(诸如可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,Minnesota)以3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN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、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),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)的精密成形晶粒(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250,或仅包含成型磨料颗粒,它们均以粘合方式固定到磨料层。
在一些实施方案中,磨料颗粒可为成型磨料颗粒。如本文所用,术语“成型磨料颗粒”通常是指具有至少部分复制形状的磨料颗粒(例如,成型陶瓷磨料颗粒)。成型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。成型磨料颗粒的非限制性示例包括在模具中形成的成形磨料颗粒,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-Gobain Abrasives)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。
成型磨料颗粒还包括成形磨料颗粒。如本文所用,术语“成形磨料颗粒”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形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,成形磨料颗粒通常会具有基本上复制了用来形成成形磨料颗粒的模具腔体的预定几何形状。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。
成型磨料颗粒还包括精密成形的晶粒(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,成型磨料颗粒的基本上单分散的粒度为约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。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型磨料颗粒。因此,例如,当提及具有100微米的粒度的成型磨料颗粒(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型磨料颗粒。成型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510。参见图5。在一些示例中,复胶层包含酚醛复胶组合物的固化产物。在其它示例中,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(Daicel Chemical 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 CPI6976”购自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical 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。
在一些实施方案中,所描述的各种实施方案的磨料制品包括顶胶层610。参见图6。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密耳-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。
可使用任何已知的过程将顶胶组合物涂覆到例如磨料层上。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。
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”。除非另外指明,否则术语“或”用于指非排他性的“或”。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。
呈现了一种磨料制品。该磨料制品包括:织物基底,该织物基底包括股线,在股线之间形成第一空隙空间;层合物,该层合物接合到织物基底;固化树脂组合物,该固化树脂组合物与织物基底相背对地接合到层合物;磨料颗粒,该磨料颗粒接合到固化树脂组合物;以及多个第二空隙空间,该多个第二空隙空间延伸穿过层合物,从而与织物基底中的第一空隙空间重合。
磨料制品可被实现为使得层合物至少部分地缠绕在股线周围以使第一空隙空间和第二空隙空间开放。
磨料制品可被实现为使得当第一空隙空间上方不存在固化树脂组合物时,层合物避开第一空隙空间。
磨料制品可被实现为使得层合物仅在股线上方延伸。
磨料制品可被实现为使得当固化树脂组合物位于第一空隙空间上方时,层合物覆盖该第一空隙空间。
磨料制品可被实现为使得固化树脂组合物将层合物支撑在第一空隙空间上方。
磨料制品可被实现为使得织物基底包括:接合到层合物的第一侧面;以及与第一侧面相背对的第二侧面。
磨料制品可被实现为使得第二侧面包括两部分钩环附接系统的一部分。
磨料制品可被实现为使得织物基底涵盖第一表面区域,该第一表面区域至少包括第一侧面的总表面区域的一部分。
磨料制品可被实现为使得层合物在第一表面区域上方延伸并且涵盖等于第一总表面区域的第二总表面区域。
磨料制品可被实现为使得固化树脂组合物定位在第一表面区域内并且涵盖小于第二总表面区域的第三总表面区域。
磨料制品可被实现为使得第三总表面区域为邻接的或不邻接的。
磨料制品可被实现为使得树脂的熔点高于层合物的熔点。
磨料制品可被实现为使得层合物包含可热熔材料。
磨料制品可被实现为使得可热熔材料包括可热熔聚酯。
磨料制品可被实现为使得固化树脂组合物包包含酚醛树脂的固化产物。
磨料制品可被实现为使得织物基底包含织造或针织材料。
磨料制品可被实现为使得磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
磨料制品可被实现为使得空气以至少0.5L/s的流量流过制品,使得在使用时,粉尘可通过磨料制品从研磨表面去除。
呈现了一种制备磨料制品的方法,该方法包括将层合物接合到织物基底,将可固化树脂组合物与织物基底相背对地接合到层合物,以及将磨料颗粒接合到可固化树脂组合物。织物基底包括股线,在股线之间形成第一空隙空间。
该方法还可包括固化可固化树脂组合物以提供固化树脂组合物。
该方法可被实现为使得固化步骤产生多个第二空隙空间,该多个第二空隙空间延伸穿过层合物,从而与织物基底中的第一空隙空间重合。
呈现了一种制备磨料制品的方法。该方法包括将层合物接合到织物基底。该方法还包括将可固化树脂组合物与织物基底相背对地接合到层合物。该方法还包括将磨料颗粒接合到可固化树脂组合物。织物基底包括股线,在股线之间形成第一空隙空间。
该方法还可包括固化可固化树脂组合物以提供固化树脂组合物。
该方法可被实现为使得固化步骤产生多个第二空隙空间,该多个第二空隙空间延伸穿过层合物,从而与织物基底中的第一空隙空间重合。
该方法可被实现为使得磨料颗粒包括团聚物磨料颗粒。团聚物磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
该方法可被实现为使得团聚物磨料颗粒为成形团聚物磨料颗粒。形状包括九边形、八边形、七边形、六边形、三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形或新月形。
该方法可被实现为使得将磨料团聚物接合到可固化树脂组合物包括以图案形式沉积磨料团聚物。
该方法可被实现为使得将磨料团聚物接合到可固化树脂组合物包括随机地沉积磨料团聚物。
呈现了一种磨料制品。该制品包括织物基底,该织物基底包括多根股线,在多根股线之间形成第一空隙空间。该制品还包括粘合剂层,该粘合剂层包括粘结到多根股线的粘合剂。该制品还包括嵌入在粘合剂层内的磨料颗粒。
磨料制品可被实现为使得粘合剂层包括热活化粘合剂。
磨料制品可被实现为使得磨料颗粒为粉碎磨料颗粒、板状磨料颗粒、成型磨料颗粒、成形磨料颗粒或部分成形磨料颗粒。
磨料制品可被实现为使得磨料颗粒包括团聚物磨料颗粒。团聚物磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
磨料制品可被实现为使得团聚物磨料颗粒为成形团聚物磨料颗粒。形状包括九边形、八边形、七边形、六边形、三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形或新月形。
磨料制品可被实现为使得磨料团聚物以图案形式嵌入在粘合剂层中。
磨料制品可被实现为使得磨料团聚物随机地嵌入在粘合剂层中。
呈现了一种制备磨料制品的方法。该方法包括将粘合剂层施加到织物基底。织物基底包括股线,在股线之间形成第一空隙空间。施加粘合剂层以使得粘合剂基本上仅粘附到股线并且基本上不延伸到空隙空间中。该方法还包括将多个磨料颗粒施加到粘合剂层,使得磨料颗粒部分地嵌入在粘合剂层内。
该方法可被实现为使得粘合剂层包含热活化粘合剂。
该方法可被实现为使得施加粘合剂层包括将织物基底与粘合剂层层合。
该方法还可包括加热粘合剂层。
该方法可被实现为使得施加多个磨料颗粒包括滴涂磨料颗粒。
该方法可被实现为使得磨料颗粒被加热。
该方法可被实现为使得粘合剂层被加热。
该方法还可包括施加复胶层。
该方法还可包括施加顶胶层。
该方法可被实现为使得磨料颗粒包括团聚物磨料颗粒。团聚物磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
该方法可被实现为使得团聚物磨料颗粒为成形团聚物磨料颗粒。形状包括九边形、八边形、七边形、六边形、三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形或新月形。
该方法可被实现为使得将磨料团聚物施加到粘合剂层包括以图案形式沉积磨料团聚物。
该方法可被实现为使得将磨料团聚物施加到粘合剂层包括随机地沉积磨料团聚物。
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。
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:
实施例1:层合环背衬的制备
层合环背衬原材料
使用设置为140摄氏度的Steamfast SF-680数字蒸汽压机以大约两秒的接触时间将网格层合到72gsm(克/平方米)的一层的CLL,从而在网背衬上形成连续层。应当理解,可修改CLL的数量、类型或层数以调节最终产品性能。
实施例2:酚醛树脂制备
用于制备本文所述的磨料制品的酚醛树脂的组分在表1中列出。
表1.酚醛混合物的组分和百分比。
成分 | 重量% |
B7 | 55-75 |
U0 | 1-10 |
D1 | 0.005-0.02) |
GEO | 0.0005-0.003 |
Fil1 | 10-20 |
Sic | 1-10 |
Col | 0.1-0.5 |
Fil2 | 1-5 |
Ant | 1-10 |
通过共混B7与U0,然后在剪切下添加D1、GEO、Col1、Sic、Fil1、Ant并缓慢添加Fil2,在室温下使用600rpm(每分钟转数)至900rpm之间的高剪切刀片在高速分散下制备可固化组合物,直到获得均匀的混合物。
图7示出了含有表1中列出的组分的酚醛混合物在不同温度下的流变行为。图8示出了恒定剪切应变下粘度的温度曲线。图8示出30℃下的粘度值为250,000Pa.s,并且其在较高温度下下降。由于固化反应,110℃后粘度仍增加。图9示出了剪切对含有表1中列出的组分的酚醛混合物的粘度的影响。在剪切应变下观察到剪切致稀非牛顿行为(通常聚合物树脂在流变性上显示出剪切致稀)。实验温度为约30℃。
实施例3:模版印刷过程
使用放置在实施例1所述背衬上的CLL上方的图案化3密耳聚酯模版膜,通过以下方式来模版印刷实施例2所述的可固化组合物:使背衬和模版接触,将可固化组合物施加到模版的与背衬相背对的侧面,用刮刀机构迫使可固化组合物穿过模版,然后将模版与背衬分离,在背衬上留下可固化组合物的涂层,所涂覆的可固化组合物的量为100gsm,具有75微米的膜厚度。对于该实施例,使用如图12所示的图案。然后在可固化组合物仍然润湿的同时,静电涂布50%P320 BFRPL和50%FAP的30gsm共混物(Spellman SL 150)。然后将整个构造在80℃的间歇式烘箱中热预固化30分钟,并最终在103℃的间歇式烘箱中固化四小时。在该最终阶段期间,可固化组合物被固化,并且CLL熔融,芯吸到网格背衬的线上,从而重新打开背衬的多个原始孔。在这种情况下,最少90%的原始孔被重新打开。
实施例4:
与实施例3相同地制备实施例4,在这种情况下使用70%P320BFRPL氧化铝矿物和30%FAP的30gsm共混物。
比较例1:
比较例1是可购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司的3M CubitronTM II HookitTMP320级紫色清洁砂光盘334U。
比较例2:
比较例2是购自芬兰耶普的磨卡有限公司(Mirka Ltd,Jeppo,Finland)的P320级9A-232-320Mirka Abranet研磨盘。
比较例3:
比较例3是可购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司的3M CubitronTM II HookitTMP320+级清洁砂光研磨盘737U。
研磨测试方法:
在得自密歇根州希尔斯代尔的ACT实验室公司(ACT Laboratories,Inc.,Hillsdale,Michigan)的具有NEXA OEM型清漆的18英寸×24英寸(45.7厘米×61厘米)黑色涂漆冷轧钢测试面板上评估根据实施例3和4以及比较例1-3制备的磨料制品的磨料性能。为了进行测试,将6英寸直径的研磨盘附接到6英寸(15.2厘米)支撑垫(可以商品名“HOOKITBACKUP PAD,PART NO.05865”购自3M公司)。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(4.76毫米)行程操作,并且在13磅(5.90千克)的负载下以2.5度的角度抵靠面板推压磨料制品。按照以下方式在测试面板上砂光9英寸×24英寸的区域。将工具设定为在X方向上沿着面板的24英寸宽度以2.53英寸/秒(6.43厘米/秒)的流量横穿。工具沿着面板的高度以20.0英寸/秒(50.8厘米/秒)的流量沿Y方向向上转位,并且沿负X方向重复该通过。完成沿着面板的宽度的七次此类通过,每个循环覆盖9英寸×24英寸的区域,使得每个循环包括1分钟的砂光。对测试的每个研磨盘总共运行4次循环;每个循环在面板的新部分上运行。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面板的以克为单位的质量损失。总切割量被确定为测试结束时的累积质量损失。参见表2。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。
表2:4个切割循环,每个循环60秒,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。
实施例5:
将实验室烘箱(伊利诺斯州蓝岛的Blue M电气公司(Blue M Electric Company,Blue Island,Illinois),型号POM-1406G-1)预热到160℃。将具有热熔融层的9英寸×11英寸(23cm×28cm)大小的网片背衬在150℃至155℃的烘箱中保持约1分钟,以允许熔融层熔融以打开孔。然后从烘箱中取出网片背衬并冷却到室温。用2英寸宽的遮蔽胶带将网片背面固定在光滑的玻璃表面上,其中环侧面面向玻璃表面。
将94g p 100级粉碎的氧化锆氧化铝晶粒(可购自纽约州尼亚加拉瀑布市华盛顿米尔斯电矿公司(Washington Mills Electro Minerals,Niagara Falls,New York))预热至150℃-155℃,并且在150℃-155℃的烘箱中保持5分钟,然后立即滴涂到网片背衬上。因此,磨料晶粒部分地嵌入在熔融粘合剂中。
然后将样本冷却至室温。用超声波变幅杆夹住涂覆有矿物的网片,以移除残余晶粒。使变幅杆在19100HZ的频率下以约130微米的振幅振动。变幅杆由6-4钛构成并且用与2:1Booster 802压电转化器耦合的900瓦特184V Branson电源驱动。在通过超声变幅杆之后,只有粘附到熔融物的晶粒保留在网片背衬上。这得到图15A的样本。涂覆有矿物的网片可进一步涂覆有复胶层或顶胶层。
实施例6:
将实验室烘箱(伊利诺斯州蓝岛的Blue M电气公司,型号POM-1406G-1)预热到160℃。将具有热熔融层的9英寸×11英寸(23cm×28cm)大小的网片背衬保持在烘箱中,其中无环大小在150℃-155℃下面朝上约1分钟,以允许熔融层熔融以打开孔,然后将网片背衬在150℃-155℃下再保持1分钟,以完全熔融/软化熔融粘合剂。
将约58g P150级精确成形磨料颗粒滴涂到烘箱内的网片背衬上,然后将网片背衬与矿物一起在150℃-155℃下保持约1分钟,然后移出烘箱并冷却至室温。
用超声波变幅杆夹住涂覆有矿物的网片,以移除残余晶粒。使变幅杆在19100HZ的频率下以约130微米的振幅振动。变幅杆由6-4钛构成并且用与2:1Booster 802压电转化器耦合的900瓦特184V Branson电源驱动。在通过超声变幅杆之后,只有粘附到熔融物的晶粒保留在网片背衬上。这得到图15B的样本。涂覆有矿物的网片可进一步涂覆有复胶层或顶胶层。
实施例7:
使用具有星形图案的模版来制备星形团聚物。
用2英寸宽的遮蔽胶带将具有星形图案的模版固定到一片剥离衬件(可购自明尼苏达州圣保罗市的3M公司,商标为3MTM有机硅二次剥离衬件4997)上。将包含60g三-(2-羟乙基)-异氰脲酸酯三丙烯酸酯(可以商品名SR368购自宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Co.,Exton,Pennsylvania))、0.6g光引发剂(可以商品名Irgacure 369购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corp.,Florham Park,New Jersey)和39.4g氟硼酸钾(由新泽西州帕拉默斯的AWSM工业公司(AWSM Industries,Paramus,New Jersey)供应)的粘结树脂混合物通过模版图案涂覆到剥离衬件上。将模版从剥离衬件移除,然后将包含10份P220级三角形磨料晶粒和90份P220级粉碎的氧化铝晶粒(可购自法国巴黎的英格瓷公司(Imerys,Paris,France))的共混矿物滴涂到图案涂覆的剥离衬件表面上。通过穿过型号为DRE 410Q UV的固化室(马里兰州盖瑟斯堡的辐深UV系统公司(Fusion UV Systems,Gaithersburg,Maryland))来固化剥离衬件连同涂覆的树脂和矿物,该固化室配备有设定在高功率下的两个600瓦“D型”Fusion灯。从衬件上剥离固化的星形磨料团聚物。这得到图17A至图17B的样品。
实施例8:
使用与实施例相同的过程,不同的是使用具有六边形形状图案的模版。这得到图17C至图17D的样品。
Claims (21)
1.一种磨料制品,所述磨料制品包括:
织物基底,所述织物基底包括股线,在所述股线之间形成第一空隙空间;
层合物,所述层合物接合到所述织物基底;
固化树脂组合物,所述固化树脂组合物与所述织物基底相背对地接合到所述层合物;
磨料颗粒,所述磨料颗粒接合到所述固化树脂组合物;和
多个第二空隙空间,所述多个第二空隙空间延伸穿过所述层合物,从而与所述织物基底中的第一空隙空间重合,其中所述层合物避开第一空隙空间上方不存在所述固化树脂组合物这种情况的第一空隙空间,并且其中所述层合物覆盖所述固化树脂组合物位于第一空隙空间上方这种情况的第一空隙空间。
2.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述层合物至少部分地缠绕在所述股线周围以使所述第一空隙空间和所述第二空隙空间开放。
3.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述织物基底包括:
接合到所述层合物的第一侧面;以及
与所述第一侧面相背对的第二侧面。
4.根据权利要求3所述的磨料制品,其中所述第二侧面包括两部分钩环附接系统的一部分。
5.根据权利要求3所述的磨料制品,其中所述织物基底涵盖第一表面区域,所述第一表面区域至少包括所述第一侧面的总表面区域的一部分。
6.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述树脂的熔点高于所述层合物的熔点。
7.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述层合物包含可热熔材料。
8.根据权利要求7所述的磨料制品,其中所述可热熔材料包括可热熔聚酯。
9.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述固化树脂组合物包含酚醛树脂的固化产物。
10.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述织物基底包含织造或针织材料。
11.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
12.根据权利要求1所述的磨料制品,其中所述磨料颗粒包括团聚物磨料颗粒,并且其中所述团聚物磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
13.根据权利要求12所述的磨料制品,其中所述团聚物磨料颗粒为成形团聚物磨料颗粒,并且其中形状包括九边形、八边形、七边形、六边形、三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形或新月形。
14.根据权利要求12所述的磨料制品,其中所述团聚物磨料颗粒以图案形式布置。
15.根据权利要求12所述的磨料制品,其中所述团聚物磨料颗粒随机地布置。
16.根据权利要求1所述的磨料制品,其中空气以至少0.5L/s的流量流过所述制品,使得在使用时,粉尘能够通过所述磨料制品从研磨表面去除。
17.一种制备权利要求1所述的磨料制品的方法,所述方法包括:
将层合物接合到织物基底,其中所述织物基底包括股线,在所述股线之间形成第一空隙空间;
将可固化树脂组合物与所述织物基底相背对地接合到所述层合物;
将磨料颗粒接合到所述可固化树脂组合物;以及
固化所述可固化树脂组合物以提供固化树脂组合物,其中在固化期间,所述层合物的未被固化树脂组合物覆盖的至少一部分迁移远离所述股线之间的第一空隙空间,从而打开多个延伸穿过所述层合物的与所述第一空隙空间重合的第二空隙空间。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述磨料颗粒包括团聚物磨料颗粒,并且其中所述团聚物磨料颗粒包括成形磨料颗粒。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述团聚物磨料颗粒为成形团聚物磨料颗粒,并且其中形状包括九边形、八边形、七边形、六边形、三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、五边形、圆形、椭圆形、心形、十字形、箭头形、星形或新月形。
20.根据权利要求19所述的方法,其中将所述团聚物磨料颗粒接合到所述可固化树脂组合物包括以图案形式沉积所述团聚物磨料颗粒。
21.根据权利要求19所述的方法,其中将所述团聚物磨料颗粒接合到所述可固化树脂组合物包括随机地沉积所述团聚物磨料颗粒。
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