CN115246101A - 光学玻璃抛光用磨皮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学玻璃，特别是手机用玻璃抛光(例如精抛)用磨皮，其基布以锦纶纤维为主要成分，在耐磨性，回弹性以及抛光后玻璃表面平整度上均有很大的提升。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃抛光领域，具体涉及光学玻璃抛光用磨皮及其制备方法。
背景技术
光学玻璃，例如手机用玻璃抛光工序主要包括减薄、精抛和扫光。现有技术中，减薄工序主要使用纯聚氨酯抛光皮，扫光工序主要使用阻尼布。精抛工序主要使用以涤纶为主要成分的基布浸渍聚氨酯制备的磨皮，其耐磨寿命较短，且回弹性差，很容易出现倒伏现象。例如，CN1140118A公开了一种用于硅片的抛光布，其基布的主要成分为涤纶，还含有少量的氯纶、锦纶、粘胶纤维和腈纶，如果使用其制备的磨皮对手机用玻璃进行精抛，工时(例如参照 201920821079.2号中国实用新型专利所公开的刷子)短于24小时，易出现倒伏现象；CN109518356A公开了一种抛光皮用基布，其主要成分也是涤纶，还含有少量的粘胶和锦纶，使用其制备的磨皮对手机用玻璃进行精抛，寿命虽然较 CN1140118A长，但仍然较短，使用工时(例如参照201920821079.2号中国实用新型专利所公开的刷子)在24小时左右，且在工作不到20小时即出现倒伏现象，回弹性差导致光学玻璃表面抛光不均匀，抛光后平面玻璃的表面平整度差约为 3-4μm，尤其是在3D手机用玻璃的精抛中，会出现凹槽抛光不到的现象，使得抛光后玻璃良品率下降。因此，现有技术需要耐磨寿命更长，回弹性好，能同时用于平面和3D光学玻璃抛光的磨皮。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学玻璃，特别是手机用玻璃抛光(例如精抛) 用磨皮，该磨皮在耐磨性，回弹性以及抛光后玻璃表面平整度上均有很大的提升。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种光学玻璃抛光(例如精抛)用磨皮的基布，含有以占其重量百分比计：锦纶纤维55-95％，涤纶纤维0-40％，粘胶纤维0-20％；优选地，由以占其重量百分比计：锦纶纤维55-95％，涤纶纤维0-40％，粘胶纤维0-20％组成；更优选地，锦纶纤维65-75％，涤纶纤维15-25％，粘胶纤维5-15％。
根据本发明的另一个方面，本发明提供上述光学玻璃抛光用磨皮的基布的制备方法，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种光学玻璃抛光(例如精抛)用磨皮，其通过将本发明的基布浸渍含有聚氨酯和DMF(即，N,N-二甲基甲酰胺) 的组合物，再去除DMF制成。优选地，含有聚氨酯和DMF的组合物含有以占其重量百分比计：弹性模量为50-60的聚氨酯8-25％、弹性模量为80-100的聚氨酯 8-25％、DMF50-80％；更优选地，由以占其重量百分比计：弹性模量为50-60的聚氨酯8-25％、弹性模量为80-100的聚氨酯8-25％、DMF50-80％组成；更优选地，弹性模量为50-60的聚氨酯15-20％、弹性模量为80-100的聚氨酯15-20％、 DMF60-70％；更优选地，弹性模量为55的聚氨酯15-20％、弹性模量为95的聚氨酯15-20％、DMF60-70％；或者优选地，含有聚氨酯和DMF的组合物含有以占其重量百分比计：弹性模量为55-65的聚氨酯15-35％、弹性模量为230-250的聚氨酯 3-15％、DMF50-80％；更优选地，由以占其重量百分比计：弹性模量为55-65的聚氨酯15-35％、弹性模量为230-250的聚氨酯3-15％、DMF50-80％组成；更优选地，弹性模量为55-65的聚氨酯20-30％、弹性模量为230-250的聚氨酯5-10％、 DMF60-70％；更优选地，弹性模量为60的聚氨酯20-30％、弹性模量为240的聚氨酯5-10％、DMF60-70％。
根据本发明，抛光用磨皮中基布的重量百分比为60-80％，聚氨酯的重量百分比为20-40％。
本领域技术人员可以理解，抛光用磨皮的厚度可以根据需要进行选择，可以通过例如选择不同厚度的基布来实现。优选地，抛光用磨皮的厚度为0.5-6mm。根据本发明的另一个方面，本发明提供上述光学玻璃抛光用磨皮的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制含有聚氨酯和DMF的组合物；
(2)将基布浸渍含有聚氨酯和DMF的组合物；
(3)去除DMF。
在优选的实施方案中，步骤(3)中，将浸渍了含有聚氨酯和DMF的组合物的基布进入凝固槽，通过凝固槽中的水与DMF互溶减少其中的DMF，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，通过水洗去除DMF；在110-150℃下加热(优选15-20分钟) 去除水分。
本领域技术人员可以理解，各种光学玻璃都可以用本发明的基布制备的磨皮来抛光，特别是手机用玻璃、相机镜头用玻璃、可触摸设备盖板玻璃等等，手机用玻璃例如2D手机用玻璃、3D手机用玻璃。
根据本发明的另一个方面，本发明提供上述光学玻璃抛光用磨皮在制备光学玻璃抛光用刷子中的应用。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种光学玻璃抛光用刷子，由上述光学玻璃抛光用磨皮制成。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种光学玻璃抛光机，使用上述光学玻璃抛光用刷子。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种光学玻璃抛光方法，使用上述光学玻璃抛光用刷子。
本发明所用基布的主要成分为锦纶，本领域技术人员已知，当粗细为2.5dtex 时，涤纶纤维的断裂强度为3.5-3.8cN/dtex，锦纶纤维的断裂强度为 3.8-4.0cN/dtex，因此锦纶纤维的耐磨性大约比涤纶纤维高10％。但是，本发明发现，基布的主要成分为锦纶纤维的磨皮(当厚度约3.1mm时)使用工时(例如参照201920821079.2号中国实用新型专利所公开的刷子)至少为120小时，是基布的主要成分为涤纶纤维的磨皮使用工时(一般在24小时左右)的5倍。而且，本领域公知，锦纶纤维与涤纶纤维在弹性恢复能力上差不多，然而上述基布的主要成分为锦纶纤维的磨皮具有更好的回弹性，在工作到超过100小时才会出现倒伏现象。特别是，尽管锦纶纤维的断裂强度比涤纶纤维高约10％，从而具有较高的切削力，从常理上来说，使用基布的主要成分为锦纶纤维的磨皮抛光后的玻璃表面平整度要比使用基布的主要成分为涤纶纤维的磨皮差，然而本发明发现，使用基布的主要成分为锦纶纤维的磨皮在抛光的过程中吸收抛光液后反而变得柔韧且有弹力，在抛光玻璃后平面玻璃的表面平整度差约为1-2μm，明显优于使用基布的主要成分为涤纶纤维的磨皮，使得用其抛光后的玻璃更加抗摔，且能同时用于平面和3D光学玻璃的抛光。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
实施例1
1.制备基布
以重量百分比计，锦纶纤维70％，涤纶纤维20％，粘胶纤维10％，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯2份，弹性模量为95的聚氨酯2份，溶剂DMF8份，制成均一组合物。
3.制备磨皮
将基布充分含浸含有聚氨酯和DMF的组合物，然后进入凝固槽，由于溶剂 DMF与水能以任意比例混溶，大量溶剂DMF进入到凝固槽中的水中，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，洗去多余溶剂DMF；进入温度为110℃的烘箱中，加热20分钟去除水分，收卷，得到聚氨酯磨皮，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为71.3％，聚氨酯的重量百分比约为28.7％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为73度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为132小时，在约120小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.5μm。
对比实施例1
1.制备基布
以重量百分比计，涤纶纤维70％，锦纶纤维10％，粘胶纤维20％，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物，同实施例1。
3.制备磨皮，工艺同实施例1，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为72.5％，聚氨酯的重量百分比约为27.5％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为72.5度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为24小时，在约20小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为3.8μm。
实施例2
1.制备基布，同实施例1。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为60的聚氨酯3份，弹性模量为240的聚氨酯1份，溶剂DMF8份，制成均一组合物。
3.制备磨皮，工艺同实施例1，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为71.5％，聚氨酯的重量百分比约为28.5％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为74度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为120小时，在约109小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.6μm。
对比实施例2
1.制备基布，同对比实施例1。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物，同实施例2。
3.制备磨皮，工艺同实施例1，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为71.9％，聚氨酯的重量百分比约为28.1％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为73.5度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为24小时，在约20小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为3.7μm。
实施例3
1.制备基布
以重量百分比计，锦纶纤维65％，涤纶纤维30％，粘胶纤维5％，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯2.5份，弹性模量为95的聚氨酯2.5份，溶剂DMF7份，制成均一组合物。
3.制备磨皮
将基布充分含浸含有聚氨酯和DMF的组合物，然后进入凝固槽，由于溶剂 DMF与水能以任意比例混溶，大量溶剂DMF进入到凝固槽中的水中，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，洗去多余溶剂DMF；进入温度为120℃的烘箱中，加热18分钟去除水分，收卷，得到聚氨酯磨皮，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为68.5％，聚氨酯的重量百分比约为31.5％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为74.5度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为140小时，在约127小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.8μm。
实施例4
1.制备基布，同实施例3。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为60的聚氨酯3.8份，弹性模量为240的聚氨酯1.2 份，溶剂DMF7份，制成均一组合物。
3.制备磨皮，工艺同实施例3，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为68.7％，聚氨酯的重量百分比约为31.3％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为73度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为127小时，在约115小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.6μm。
实施例5
1.制备基布
以重量百分比计，锦纶纤维80％，涤纶纤维15％，粘胶纤维5％，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯3份，弹性模量为95的聚氨酯3份，溶剂DMF6份，制成均一组合物。
3.制备磨皮
将基布充分含浸含有聚氨酯和DMF的组合物，然后进入凝固槽，由于溶剂 DMF与水能以任意比例混溶，大量溶剂DMF进入到凝固槽中的水中，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，洗去多余溶剂DMF；进入温度为150℃的烘箱中，加热15分钟去除水分，收卷，得到聚氨酯磨皮，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为63.3％，聚氨酯的重量百分比约为36.7％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为74度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为148小时，在约134小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.4μm。
实施例6
1.制备基布，同实施例5。
2.配制含有聚氨酯和DMF的组合物
以重量份数计，弹性模量为60的聚氨酯4.2份，弹性模量为240的聚氨酯1.8 份，溶剂DMF6份，制成均一组合物。
3.制备磨皮，工艺同实施例5，厚度约3.1mm，其中，基布的重量百分比约为63.6％，聚氨酯的重量百分比约为36.4％。
使用邵氏硬度测量方法(符合国标GB/T531,GB/T2489,GB2411)测得上述聚氨酯磨皮的邵氏C型硬度约为74度；参照201920821079.2号中国实用新型专利制成刷子的使用工时约为143小时，在约129小时毛刷出现倒伏现象；使用全自动激光测量仪检测玻璃表面平整度，取0.25cm2内的10个点，测定每个点的玻璃厚度，最高值减去最低值即为抛光后玻璃的表面平整度差，约为1.5μm。
Claims (10)
1.一种光学玻璃抛光用磨皮的基布，其特征在于，含有以占其重量百分比计：锦纶纤维55-95％，涤纶纤维0-40％，粘胶纤维0-20％；优选地，由以占其重量百分比计：锦纶纤维55-95％，涤纶纤维0-40％，粘胶纤维0-20％组成；更优选地，锦纶纤维65-75％，涤纶纤维15-25％，粘胶纤维5-15％。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
2.根据权利要求1所述的基布的制备方法，其特征在于，采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
3.一种光学玻璃抛光用磨皮，其特征在于，通过将如权利要求1所述的基布浸渍含有聚氨酯和DMF的组合物，再去除DMF制成。
优选地，含有聚氨酯和DMF的组合物含有以占其重量百分比计：弹性模量为50-60的聚氨酯8-25％、弹性模量为80-100的聚氨酯8-25％、DMF50-80％；更优选地，由以占其重量百分比计：弹性模量为50-60的聚氨酯8-25％、弹性模量为80-100的聚氨酯8-25％、DMF50-80％组成；更优选地，弹性模量为50-60的聚氨酯15-20％、弹性模量为80-100的聚氨酯15-20％、DMF60-70％；更优选地，弹性模量为55的聚氨酯15-20％、弹性模量为95的聚氨酯15-20％、DMF60-70％。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
4.一种光学玻璃抛光用磨皮，其特征在于，通过将如权利要求1所述的基布浸渍含有聚氨酯和DMF的组合物，再去除DMF制成。
优选地，含有聚氨酯和DMF的组合物含有以占其重量百分比计：弹性模量为55-65的聚氨酯15-35％、弹性模量为230-250的聚氨酯3-15％、DMF50-80％；更优选地，由以占其重量百分比计：弹性模量为55-65的聚氨酯15-35％、弹性模量为230-250的聚氨酯3-15％、DMF50-80％组成；更优选地，弹性模量为55-65的聚氨酯20-30％、弹性模量为230-250的聚氨酯5-10％、DMF60-70％；更优选地，弹性模量为60的聚氨酯20-30％、弹性模量为240的聚氨酯5-10％、DMF60-70％。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
5.如权利要求3或4所述的光学玻璃抛光用磨皮，其特征在于，其中基布的重量百分比为60-80％，聚氨酯的重量百分比为20-40％。
优选地，所述光学玻璃抛光用磨皮的厚度为0.5-6mm。
6.如权利要求3-5中任一项所述的光学玻璃抛光用磨皮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配制含有聚氨酯和DMF的组合物；
(2)将基布浸渍含有聚氨酯和DMF的组合物；
(3)去除DMF。
优选地，步骤(3)中，将浸渍了含有聚氨酯和DMF的组合物的基布进入凝固槽，通过凝固槽中的水与DMF互溶减少其中的DMF，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，通过水洗去除DMF；在110-150℃下加热(优选15-20分钟)去除水分。
7.如权利要求3-5中任一项所述的光学玻璃抛光用磨皮在制备光学玻璃抛光用刷子中的应用。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
8.一种光学玻璃抛光用刷子，其特征在于，由如权利要求3-5中任一项所述的光学玻璃抛光用磨皮制成。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
9.一种光学玻璃抛光机，其特征在于，使用如权利要求8所述的光学玻璃抛光用刷子。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
10.一种光学玻璃抛光方法，其特征在于，使用如权利要求8所述的光学玻璃抛光用刷子。
优选地，所述光学玻璃为手机用玻璃。
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