CN116157235A - 磨料制品及其制备方法 - Google Patents

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CN116157235A CN202180058964.XA CN202180058964A CN116157235A CN 116157235 A CN116157235 A CN 116157235A CN 202180058964 A CN202180058964 A CN 202180058964A CN 116157235 A CN116157235 A CN 116157235A
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张靖
陈葵
迈克尔·J·安嫩
刘玉阳
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Abstract

本发明公开了一种磨料制品，该磨料制品包括多孔基底，该多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过该多孔基底的开口。磨料涂层设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上。磨料涂层包括设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上的功能层、设置在功能层的与多孔基底相对的至少一部分上的底胶层，和磨料颗粒。功能层和底胶层各自包括化学交联的粘结剂。功能层完全堵塞开口的第一部分并且不完全堵塞开口的第二部分，这允许被研磨的尘屑通过磨料制品。本发明还公开了制备磨料制品的方法。

Description

磨料制品及其制备方法
背景技术
经涂覆的磨料制品具有固定到基底的磨料层。基底可以是多孔的或无孔的。经涂覆的研磨盘的示例包括砂纸、研磨盘和研磨带。
干砂磨操作会产生大量气载粉尘，这是常见的。为了最大程度地减少这种气载粉尘，已知的是在工具上使用多孔磨料制品，同时通过磨料制品从研磨侧通过制品的背面抽真空，并抽入到粉尘收集系统中。为此目的，具有添加的穿孔以促进真空除尘的许多薄膜背衬研磨盘是可用的。
作为将除尘孔转换到研磨盘中的替代方案，还存在其中将磨料层涂覆到多孔针织织物上的商业产品，该多孔针织织物具有在一侧上一体地形成作为多孔针织织物的一部分的环。这些环用作钩环附接系统的一部分，以用于附接到动力工具。
发明内容
一直需要一种新的经涂覆的磨料产品，其提供增强的切割和/或寿命性能，同时展示出优异的除尘。
本公开通过在多孔基底的主表面的一部分上图案化涂覆功能层并且然后在图案化功能层上设置磨料层来提供多种益处的组合(除尘与切割和/或使用寿命相组合)。因此，可独立于多孔基底上存在的任何图案来设计图案化磨料层，以平衡磨料性能和除尘。
在一个方面，本公开提供了一种磨料制品，该磨料制品包括：
多孔基底，该多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过该多孔基底的开口；
磨料涂层，该磨料涂层设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上，其中该磨料涂层包括：
功能层，该功能层设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上，其中功能层包含第一化学交联的粘结剂，其中功能层完全堵塞开口的第一部分并且不完全堵塞开口的第二部分；
底胶层，该底胶层设置在功能层的与多孔基底相对的至少一部分上，其中底胶层包含第二化学交联的粘结剂组合物；和
磨料颗粒，该磨料颗粒分散在底胶层中或者至少部分地嵌入底胶层中，
其中开口的第二部分允许被研磨的尘屑通过磨料制品。
在一些实施方案中，磨料制品还包括与功能层相对地固定到多孔基底的两件式钩环附接系统的一个部件。
在另一方面，本发明提供制备磨料制品的方法，该方法包括：
提供多孔基底，该多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过该多孔基底的开口；
将可交联的功能层前体设置在多孔基底的第一主表面上，其中可交联的功能层前体完全堵塞开口的第一部分并且不完全堵塞开口的第二部分；
使可交联的功能层前体交联以提供交联的功能层；
将可固化的底胶层前体设置在交联的功能层的与多孔基底相对的至少一部分上，其中可固化的底胶层前体具有分散于其中的磨料颗粒；
以及至少部分地固化第一可固化的粘结剂组合物，
其中开口的第二部分允许被研磨的尘屑通过磨料制品。
在又一方面，本公开提供了一种制备磨料制品的方法，该方法包括：
提供多孔基底，该多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过该多孔基底的开口；
将可交联的功能层前体设置在多孔基底的第一主表面上，其中可交联的功能层前体完全堵塞开口的第一部分并且不完全堵塞开口的第二部分；
使可交联的功能层前体交联以提供交联的功能层；
将可固化的底胶层前体设置在交联的功能层的与多孔基底相对的至少一部分上；
将磨料颗粒部分地嵌入可固化的底胶层前体中；
使可固化底胶层前体至少部分固化，以提供底胶层；
将可固化的复胶层前体设置在底胶层和磨料颗粒的至少一部分上；以及
至少部分地固化可固化的复胶层前体以提供磨料制品，
其中开口的第二部分允许被研磨的尘屑通过磨料制品。
在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
附图说明
图1是根据本公开的示例性磨料制品100的示意性透视图。
图1A是沿线1A-1A截取的磨料制品100的示意性横截面侧视图。
图2是根据本公开的示例性磨料制品100的示意性透视图。
图2A是沿线2A-2A截取的磨料制品200的示意性横截面侧视图。
图3是实施例1中使用的网片基底的非环侧的一部分的50x光学显微照片。
图4是实施例1中的经图案化涂覆的网片基底的图案化涂覆侧的图案边缘部分的50x光学显微照片。
图5是实施例1中的经磨料涂覆的网片基底的涂覆侧的一部分的50x光学显微照片。
图6是实施例1的磨料制品的涂覆侧的一部分的50x光学显微照片。
应当理解，本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其它修改形式和实施方案。附图可不按比例绘制。
说明书
在图1中描绘了根据本公开的磨料制品的示例性实施方案。现在参见图1，示例性磨料制品100具有多孔基底110(示出为网片)，该多孔基底具有相对的第一主表面112和第二主表面114。第一主表面112具有根据预先确定的图案125设置在多孔基底的仅一部分上的磨料涂层116。
如图1A所示，多孔基底110具有开口的第一部分115a，这些开口延伸穿过磨料制品并且被功能层118完全堵塞，从而防止尘屑穿过这些开口。对于开口的第二部分115b，这些开口未被完全堵塞，从而允许尘屑穿过这些开口。磨料涂层包括功能层118和设置在功能层上的底胶层130。底胶层130包括分散在交联的粘结剂组合物135中的磨料颗粒140。任选的顶胶层150覆盖底胶层130。
固定到多孔基底的第二主表面的任选的附接界面层160包括两件式机械紧固系统的一个半部，示出为钩环紧固系统的环状部分。任选的附接界面层可包括任何两件式机械紧固系统(包括例如钩环紧固系统和蘑菇茎幅材机械紧固件)的一个半部。
在图2中描绘了根据本公开的磨料制品的示例性实施方案。现在参见图2，示例性磨料制品200具有多孔基底210，该多孔基底具有相对的第一主表面212和第二主表面214。第一主表面212具有根据预先确定的图案225设置在多孔基底的仅一部分上的磨料涂层216。
如图2A所示，多孔基底210具有开口的第一部分215a，这些开口延伸穿过磨料制品并且被功能层218完全堵塞，从而防止尘屑穿过这些开口。对于开口的第二部分215b，这些开口未被完全堵塞，从而允许尘屑穿过这些开口。
磨料涂层216包括功能层218和设置在功能层上的底胶层230。磨料颗粒240部分地嵌入底胶层230中。复胶层250覆盖底胶层230和磨料颗粒240。任选的顶胶层260覆盖复胶层250。
固定到多孔基底的第二主表面的任选的附接界面层270包括两件式机械紧固系统的一个半部，示出为钩环紧固系统的环状部分。
示例性多孔基底包括针织织物(例如，具有至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％或甚至至少70％的体积孔隙率的针织织物)、网眼编织织物、编织网片/筛网(例如，丝网片或玻璃纤维网片)、多孔非织造织物、整体式网片(例如，整体式连续塑料筛网)、穿孔聚合物膜和穿孔无孔(例如，密封)织物。在一些实施方案中，多孔基底可包括一体式带环基底，尤其是在针织织物的情况下。
多孔织物基底可由任何已知的纤维制成，无论是天然纤维、合成纤维，还是天然纤维和合成纤维的共混物。可用的纤维材料的示例包括包含聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(例如，己二酰己二胺、聚己内酰胺)、聚丙烯、丙烯酸、醋酸纤维素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物的纤维或纱，石墨，聚酰亚胺，丝，棉，亚麻布，黄麻，大麻和/或人造丝。可用的纤维可具有天然材料，或具有例如从服装裁剪、地毯制造、纤维制造或纺织加工中回收的再循环材料或废弃材料。可用的纤维可为同质的，或为诸如双组分纤维之类的复合材料(例如，共纺的皮-芯型纤维)。这些纤维可以是拉伸的和卷曲的，但是也可为连续长丝，诸如通过挤出工艺形成的那些长丝。
多孔膜基底可包括穿孔聚合物膜，包括例如聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(例如，己二酰己二胺、聚己内酰胺)、聚丙烯、丙烯酸、醋酸纤维素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物和/或氯乙烯-丙烯腈共聚物。穿孔可通过例如在美国专利号9,168,636(Wald等人)和9,138,031(Wood等人)中描述的模冲、针刺、刀切割、激光穿孔和裁切来提供。穿孔还可通过例如在美国专利申请号2016/0009048A1(Slama等人)和美国专利号7,037,100(Strobel等人)中描述的应用火焰、热源或加压流体来提供。
多孔基底可为刚性的、半刚性的或柔性的。多孔基底具有在两个相对的主表面之间延伸穿过其主体的开口。开口可以是例如织物的纤维股线之间的穿孔或空间。
多孔基底中的开口应当具有足够的尺寸，其可以是相同的或不同的，使得在研磨操作期间产生的尘屑可以被真空抽吸通过开口并且离开被研磨的工件的表面。在一些实施方案中，这些开口具有足够的尺寸使得它们中的一些或全部允许平均直径小于或等于0.01毫米(mm)、小于或等于0.05mm、小于或等于0.1mm、小于或等于0.15mm、小于或等于0.3mm、小于或等于0.5mm、小于或等于1mm或甚至小于或等于2mm的尘屑颗粒穿过该多孔背衬。
多孔基底可具有至少0.02mm、至少0.03mm、至少0.05mm、至少0.07mm或甚至至少0.1mm的厚度，但这不是必需的。同样地，多孔基底可具有与前述下限任意组合的至多5mm、至多4mm、至多2.5mm、至多1.5mm或至多0.4mm的厚度，但这不是必需的。
一般来讲，多孔基底的强度应足以抵抗研磨工艺期间的撕裂或其他损坏。多孔基底的厚度和光滑度也应适于提供磨料制品的期望的厚度和光滑度；例如，这取决于磨料制品的预期应用或使用。
多孔基底可具有任何基重；例如，在25克/平方米(gsm)至1000gsm的范围内，更通常地在50gsm至600gsm的范围内，并且甚至更通常地在100gsm至300gsm的范围内。为了促进功能层粘附到多孔基底，可通过已知方法将多孔基底的一个或多个表面改性，该已知方法包括电晕放电、紫外光照射、电子束照射、火焰放电和/或拉毛。
功能层设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上，从而也允许多孔基底中的开口中的一些开口在研磨期间使尘屑穿过磨料制品。功能层包括交联的粘结剂，其通常通过固化包括可固化(即，可化学交联)的树脂的对应功能层前体来提供。可用的粘结剂前体包括可热固化树脂、可湿固化树脂和可辐射固化树脂，其可例如通过暴露于热、湿气和/或微粒或电磁辐射来固化。微粒和电磁辐射的源可包括电子束(e-beam)和紫外线和/或可见光。
可用于功能层前体中的合适的可固化树脂的示例包括例如酚醛树脂、脲醛树脂、氨基塑料树脂、氨基甲酸乙酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、氰酸酯树脂、异氰脲酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂(例如，(甲基)丙烯酸酯改性聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯改性环氧树脂、烯键式不饱和自由基可聚合化合物、具有α,β-不饱和羰基侧基的氨基塑料衍生物、具有至少一个丙烯酸酯侧基的异氰脲酸酯衍生物、以及具有至少一个丙烯酸酯侧基的异氰酸酯衍生物)、乙烯基醚、环氧树脂，以及它们的组合。如本文所用，术语“(甲基)丙烯酰基”涵盖丙烯酰基或甲基丙烯酰基。其中，在一些实施方案中，可辐射固化树脂是优选的。
酚醛树脂具有良好的热特性、可得性和相对较低的成本，而且易于处理。酚醛树脂有两种类型：可溶酚醛树脂和线型酚醛树脂。可溶酚醛树脂中甲醛与酚的摩尔比为大于或等于1:1、通常在1.5:1.0至3.0:1.0的范围内。线型酚醛树脂中甲醛与酚的摩尔比为小于1:1。可商购获得的酚醛树脂的示例包括下述已知商品名的那些：DUREZ和VARCUM，得自德克萨斯州达拉斯的西方化学公司(Occidental Chemicals Corp.,Dallas,Texas)；RESINOX，得自密苏里州圣路易斯的孟山都公司(Monsanto Co.,Saint Louis,Missouri)；以及AEROFENE和AROTAP，得自俄亥俄州都柏林的亚什兰专用化学品公司(Ashland SpecialtyChemical Co.,Dublin,Ohio)。
(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯包括羟基封端的NCO扩链的聚酯或聚醚的二(甲基)丙烯酸酯。可商购获得的丙烯酸酯化聚氨酯的示例包括以CMD 6600、CMD 8400和CMD 8805得自新泽西州西帕特森的氰特工业公司(Cytec Industries,West Paterson,New Jersey)的那些。
(甲基)丙烯酸酯化环氧树脂包括环氧树脂的二(甲基)丙烯酸酯，诸如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。可商购获得的丙烯酸酯化环氧树脂的示例包括可以CMD 3500、CMD3600和CMD 3700得自氰特工业公司(Cytec Industries)的那些。
烯键式不饱和自由基可聚合化合物包括含有碳原子、氢原子和氧原子以及任选氮和卤素的单体和聚合物化合物。氧原子或氮原子或两者通常存在于醚、酯、聚氨酯、酰胺和脲基中。烯键式不饱和自由基可聚合化合物通常具有低于约4,000克/摩尔的分子量，并且通常为由含有单个脂族羟基基团或多个脂族羟基基团的化合物与不饱和羧酸(诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸和马来酸等)反应制成的酯。(甲基)丙烯酸酯树脂的代表性示例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇甲基丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯和季戊四醇四硬脂酸酯。其他烯键式不饱和树脂包括单烯丙基、聚丙烯基和聚甲基烯丙基酯和羧酸酰胺，例如二烯丙基邻苯二甲酸酯、二烯丙基己二酸酯和N,N-二烯丙基己二酰二胺。而其他含氮化合物包括三(2-丙烯酰-氧乙基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(2-甲基丙烯酰氧乙基)均三嗪、丙烯酰胺、正-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、正-乙烯基吡咯烷酮和正-乙烯基哌啶酮。
可用的氨基塑料树脂的每个分子或每个低聚物具有至少一个α,β-不饱和羰基侧基基团。这些不饱和羰基基团可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺型基团。此类材料的示例包括N-羟甲基丙烯酰胺、N,N'-氧基二亚甲基双丙烯酰胺、邻位丙烯酰胺甲基化苯酚及对位丙烯酰胺甲基化苯酚、丙烯酰胺甲基化线型酚醛树脂以及它们的组合。这些材料在美国专利号4903440和5236472(均授予Kirk等人)中被进一步描述。
具有至少一个丙烯酸酯侧基基团的异氰脲酸酯衍生物和具有至少一个丙烯酸酯侧基基团的异氰酸酯衍生物在美国专利号4,652,274(Boettcher等人)中被进一步描述。一种异氰脲酸酯材料的示例为三(羟乙基)异氰脲酸酯的三丙烯酸酯。
环氧树脂具有一个或多个环氧基基团，并且可以通过环氧基基团的开环反应聚合。此类环氧树脂包括单体环氧树脂和低聚环氧树脂。可用的环氧树脂的示例包括：2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)-苯丙烷](双酚的二缩水甘油醚)和以EPON 828、EPON 1004和EPON1001F得自德克萨斯州休斯顿的瀚森公司(Hexion Inc.,Houston,Texas)；以及以DER-331、DER-332和DER-334得自密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow Chemical Co.,Midland,Mich.)的材料。其他合适的环氧树脂包括以DEN-431和DEN-428从陶氏化学公司(DowChemical Co.)商购获得的线型酚醛树脂的缩水甘油醚。
环氧树脂可通过添加合适阳离子固化剂的阳离子机理来聚合。阳离子固化剂产生酸源以引发环氧树脂的聚合。这些阳离子固化剂可包括具有鎓阳离子的盐和包含金属或准金属的络合物阴离子的卤素。还可使用用于环氧树脂和酚醛树脂的其它固化剂(例如，胺硬化剂和胍)。
其它阳离子固化剂包括具有有机金属络合物阳离子的盐和包含金属或准金属的络合物阴离子的卤素，这些固化剂在美国专利号4751138(Tumey等人)中被进一步描述。另一个示例是有机金属盐和鎓盐，其在美国专利号4,985,340(Palazzotto等人)、5,086,086(Brown-Wensley等人)和5,376,428(Palazzotto等人)中有所描述。其它阳离子固化剂包括有机金属络合物的离子型盐，其中金属选自在美国专利号5385954(Palazzotto等人)中描述的元素周期表中第IVB、VB、VIB、VIIB和VIIIB族元素。
自由基热引发剂的示例包括过氧化物，例如，过氧化苯甲酰和偶氮化合物。
当暴露在光化学电磁辐射中时，产生自由基源的化合物通常称为光引发剂。光引发剂的示例包括苯偶姻及其衍生物诸如α-甲基苯偶姻；α-苯基苯偶姻；α-烯丙基苯偶姻；α-苄基苯偶姻；苯偶姻醚，诸如苯偶酰二甲基缩酮(以IRGACURE 651从德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF,Ludwigshafen,Germany)商购获得)、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻正丁基醚；苯乙酮及其衍生物，诸如2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(以DAROCUR 1173得自巴斯夫公司(BASF))和1-羟基环己基苯基酮(例如，以IRGACURE 184得自巴斯夫公司(BASF))；2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(例如，以IRGACURE 907得自巴斯夫公司(BASF))；2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(例如，以IRGACURE369得自巴斯夫公司(BASF))。其他可用的光引发剂包括例如：新戊偶姻(pivaloin)乙醚、茴香偶姻乙醚、蒽醌(例如，蒽醌、2-乙基蒽醌、1-氯蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、1-甲氧基蒽醌或苯并蒽醌)、卤代甲基三嗪、二苯甲酮及其衍生物、碘鎓盐和锍盐、钛络合物，诸如双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]钛(例如，以CGI 784DC得自巴斯夫公司(BASF))；卤代甲基硝基苯(例如4-溴甲基硝基苯)、单酰基膦和双酰基膦(例如，以IRGACURE 1700、IRGACURE 1800、IRGACURE 1850和DAROCUR 4265全部得自巴斯夫公司(BASF))。可使用光引发剂的组合。可与光引发剂一起使用一种或多种光谱敏化剂(例如，染料)，例如，以便提高光引发剂对具体光化辐射源的灵敏度。
为确保可固化树脂的交联/固化，其通常应包含具有至少2个、至少3个或甚至至少4个聚合型基团的至少一种可聚合单体，但后处理(例如，利用电离辐射)也可有效引起交联。
前述可固化树脂可与催化剂、引发剂(例如，自由基热引发剂或自由基光引发剂)、增效剂、敏化剂、填料、偶联剂、着色剂或抗氧化剂中的一种或多种组合。任何催化剂和/或引发剂的量和选择将根据所选择的可固化树脂而变化，并且在本领域普通技术人员的能力范围内。通常，小于或等于10重量％、优选地5重量％或更少的量足以使可固化树脂的固化实现至足以提供功能层的程度。
热固化可通过加热或暴露于射频或红外辐射来实现，同时光固化可例如通过暴露于光化辐射(例如，可见光和/或紫外电磁辐射)来实现。
功能层和功能层前体可通过各种添加剂改性，该添加剂包括例如：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，诸如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、固化速率延缓剂、粘合促进剂(例如，硅烷诸如(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)和钛酸盐)、助剂、抗冲改性剂、流变改性剂、膨胀微球、导热颗粒、导电颗粒、填料诸如二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、着色剂、玻璃珠和/或气泡、以及抗氧化剂。
功能层可通过将功能层前体图案化涂覆到多孔基底上并且然后将其固化来制备。可用的图案化涂覆方法可包括例如凹版辊涂、喷涂、柔性版印刷、喷射印刷、孔版印刷、槽式涂覆和喷墨印刷。另选地，功能层可通过以下方式来制备：将功能层前体图案化涂覆到隔离衬片上，用多孔基底覆盖，至少部分地固化前体，并且然后移除隔离衬片。
优选地，功能层前体在图案化涂覆过程期间足够粘性，使得其可堵塞其所涂覆的开口而没有显著的渗透，至少直到其被固化为止。然而，也可以使用渗透开口并由此堵塞它们的较低粘性的制剂。
在一些实施方案中，功能层的厚度可以为5微米至200微米，优选地为20微米至200微米；然而，这不是必需的。
功能层可随机地或根据预先确定的图案(例如，点、网格、条纹和/或波状条纹)设置在多孔基底上。图案可以是邻接的或非邻接的。
包括交联的聚合物材料的底胶层设置在功能层的与多孔基底相对的至少一部分上，优选地至少基本上全部上。
在图1和图1A所示的实施方案中，磨料颗粒分散在整个底胶层中。在图2和图2A所示的实施方案中，磨料颗粒部分地嵌入底胶层中。
底胶层包括第一交联的粘结剂组合物并且通常通过至少部分地固化可固化的底胶层前体来制备，该可固化的底胶层前体可以与功能层前体相同或不同。
在优选的实施方案中，底胶层前体包括酚醛树脂(例如，得自加拿大安大略省密西沙加的Arclin公司(Arclin,Mississauga,Ontario,Canada)的PREFERE 80 5077A)。合适的酚醛树脂通常通过酚或烷基化酚(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线型酚醛树脂。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，溶液包含的固形物为约70重量％至约85重量％，但可使用其它浓度。如果固形物含量非常低，则需要更多的能量来除去水和/或溶剂。如果固形物含量非常高，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。
底胶层前体可包括附加组分，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。
附加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ISO 1652，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；和
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。
含水聚氨酯分散体可包含小于20％、小于10％、小于5％或小于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ASTM 4366-16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(包括流变学改性剂、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。
在图1所示类型的一些实施方案中，底胶层可为包括多个成形(例如，精确成形)磨料复合物的结构化磨料层。在此类实施方案中，底胶层优选地包括光致固化的交联的丙烯酸类聚合物，但可使用任何交联的聚合物粘结剂材料。在上文中讨论了关于可光致固化的丙烯酸类单体的细节。关于制备结构化磨料复合物所涉及的模制和固化步骤的细节可见于例如美国专利号5,152,917(Pieper等人)和美国专利申请公布号2011/0065362A1(Woo等人)中。
可用的磨料颗粒可为粉碎操作的结果(例如，已根据形状和尺寸分类的粉碎磨料颗粒)或成形操作的结果(即，成形磨料颗粒)，其中磨料前体材料被成形(例如，模制)、干燥和转变成陶瓷材料。也可使用粉碎产生的磨料颗粒与成形操作产生的磨料颗粒的组合。磨料颗粒可为例如单个颗粒、团聚物、复合颗粒以及它们的混合物的形式。
磨料颗粒应具有足够的硬度和表面粗糙度以在研磨工艺中起到粉碎的磨料颗粒的作用。优选地，磨料颗粒具有的莫氏硬度为至少4、至少5、至少6、至少7或甚至至少8。
合适的磨料颗粒包括例如粉碎的磨料颗粒，该粉碎的磨料颗粒包含：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(3M Company,St.Paul,Minnesota)以3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN商购获得的陶瓷氧化铝材料)、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-凝胶法制备的陶瓷(例如，α氧化铝)以及它们的组合物。可从其中分离磨料颗粒的溶胶-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号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，磨料颗粒可以包括研磨团聚物，例如，在美国专利号4,652,275(Bloecher等人)或4,799,939(Bloecher等人)中描述的那些等。在一些实施方案中，磨料颗粒可用偶联剂(例如，有机硅烷偶联剂)进行表面处理或其它物理处理(例如，氧化铁或氧化钛)以增强粉碎磨料颗粒与粘结剂的粘附性。磨料颗粒可在它们与粘结剂结合之前进行处理，或者它们可被就地通过将偶联剂包括到粘结剂中进行表面处理。
优选地，磨料颗粒(并且尤其是磨料颗粒)包含陶瓷磨料颗粒，诸如例如溶胶-凝胶法制备的多晶α氧化铝颗粒。可根据例如美国专利号5,213,591(Celikkaya等人)以及美国公开专利申请2009/0165394A1(Culler等人)和2009/0169816A1(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。关于制造溶胶-凝胶法衍生的磨料颗粒的方法的更多详细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)，以及美国公开专利申请2009/0165394Al(Culler等人)。
在一些优选的实施方案中，可用的磨料颗粒(特别是在磨料颗粒的情况下)可以是成形磨料颗粒，其可见于美国专利号5,201,916(Berg)、5,366,523(Rowenhorst(Re 35,570))和5,984,988(Berg)。美国专利号8,034,137(Erickson等人)描述了已形成特定形状的氧化铝磨料颗粒，然后将其粉碎以形成碎片，这些碎片保留其初始形状特征的一部分。在一些实施方案中，磨料颗粒为精确成形的(即，颗粒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)。关于此类磨料颗粒及其制备方法的细节可见于例如美国专利号8,142,531(Adefris等人)、8,142,891(Culler等人)、8,142,532B2(Erickson等人)、9,771,504(Adefris)；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。一种特别有用的精确成形的磨料颗粒形状是具有三个侧壁的片晶形状，这三个侧壁中的任一个侧壁可以是直的或凹的，并且其可以相对于片晶基部是垂直的或倾斜的；例如，如上文引用的参考文献中所述的形状。
磨料颗粒上的表面涂层可用于改善磨料颗粒与粘结剂材料之间的粘附力，或有助于磨料颗粒的静电沉积。在一个实施方案中，可以相对于磨料颗粒的重量的0.1％至2％的表面涂层的量使用在美国专利号5,352,254(Celikkaya)中所述的表面涂层。此类表面涂层在美国专利号5,213,591(Celikkaya等人)；5,011,508(Wald等人)、1,910,444(Nicholson)、3,041,156(Rowse等人)、5,009,675(Kunz等人)、5,085,671(Martin等人)、4,997,461(Markhoff-Matheny等人)和5,042,991(Kunz等人)中有所描述。另外，表面涂层可以防止成形磨料颗粒被封盖。“封盖”是描述来自正在研磨的工件的金属颗粒被焊接到磨粒顶部的现象的术语。执行上述功能的表面涂层对本领域的技术人员而言是已知的。
在一些实施方案中，磨料颗粒的长度和/或宽度可被选择为在0.1微米至3.5毫米(mm)的范围内，更典型地在0.05mm至3.0mm的范围内，并且更典型地在0.1mm至2.6mm的范围内，但是也可使用其他长度和宽度。
可选择厚度在0.1微米至1.6毫米、更通常1微米至1.2毫米范围内磨料颗粒，但是也可使用其它厚度。在一些实施方案中，磨料颗粒可具有至少2、3、4、5、6或更大的纵横比(长度与厚度的比)。
可根据磨料行业公认的规定标称等级将磨料颗粒独立地按尺寸分类。示例性磨料行业公认的分级标准包括由ANSI(美国国家标准学会)、FEPA(欧洲磨料制造者联盟)和JIS(日本工业标准)颁布的那些标准。此类被行业接受的分级标准包括例如：ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI 24、ANSI 30、ANSI 36、ANSI 40、ANSI 50、ANSI 60、ANSI 80、ANSI100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI 180、ANSI 220、ANSI 240、ANSI 280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400和ANSI 600；FEPA P8、FEPA P12、FEPA P16、FEPA P24、FEPA P30、FEPA P36、FEPAP40、FEPA P50、FEPA P60、FEPA P80、FEPA P100、FEPA P120、FEPA P150、FEPA P180、FEPAP220、FEPA P320、FEPA P400、FEPA P500、FEPA P600、FEPA P800、FEPA P1000、FEPA P1200；FEPA F8、FEPA F12、FEPA F16和FEPA F24；以及JIS 8、JIS 12、JIS 16、JIS 24、JIS 36、JIS46、JIS 54、JIS 60、JIS 80、JIS 100、JIS 150、JIS 180、JIS 220、JIS 240、JIS 280、JIS320、JIS 360、JIS 400、JIS 600、JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS 4000、JIS6000、JIS 8000和JIS 10,000。更通常的是，将粉碎的氧化铝颗粒和无晶种溶胶-凝胶法制备的基于氧化铝的磨料颗粒的尺寸独立地被设定成ANSI 60和80或者FEPA F36、F46、F54和F60或者FEPA P60和P80分级标准。
另选地，可使用符合ASTME-11“Standard Specification for Wire Cloth andSieves for Testing Purposes(用于测试目的的筛布和筛的标准规格)”的美国标准试验筛将磨料颗粒分级成标称筛选等级。ASTM E-11规定了试验筛的设计和构造需求，该试验筛使用安装在框架中的钢丝网织造筛布的介质根据指定的粒度对材料进行分类。典型的标号可以表示-18+20，其意指成形磨料颗粒可通过符合ASTM E-11规格的18号测试筛，但可保留在符合ASTM E-11规格的20号测试筛上。在一个实施方案中，成形磨料颗粒具有这样的粒度：使得大多数颗粒通过18目测试筛并且可保留在20目、25目、30目、35目、40目、45目或50目测试筛上。在各种实施方案中，成形磨料制品可具有下列标称筛选等级，包括：-18+20、-20+25、-25+30、-30+35、-35+40、-40+45、-45+50、-50+60、-60+70、-70+80、-80+100、-100+120、-120+140、-140+170、-170+200、-200+230、-230+270、-270+325、-325+400、-400+450、-450+500或-500+635。另选地，可使用诸如-90+100的定制目尺寸。
在底胶层前体固化之前，磨料颗粒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WO 2018/080703、WO 2018/080756、WO 2018/080704、WO 2018/080705、WO2018/080765、WO 2018/080784、WO 2018/136271、WO 2018/134732、WO 2018/080755、WO2018/080799、WO 2018/136269和WO 2018/136268。
在一些实施方案中，磨料颗粒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WO 2012/112305、WO 2015/100020、WO 2015/100220、WO 2015/100018、WO 2016/028683、WO 2016/089675、WO 2018/063962、WO 2018/063960、WO 2018/063958、WO 2019/102312、WO 2019/102328、WO 2019/102329、WO 2019/102330、WO 2019/102331、WO 2019/102332、WO 2016/205133、WO 2016/205267、WO 2017/007714、WO 2017/007703、WO 2018/118690、WO 2018/118699、WO 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和62/781103。
在图2和图2A所示的实施方案中，包括交联的聚合物粘结剂的复胶层设置在底胶层的与功能层相对的至少一部分上，优选地至少基本上全部上。尽管允许最少量的复胶层延伸超过底胶层，但优选的是复胶层基本上完全驻留在底胶层和磨料颗粒上。
复胶层可以相同的方式由复胶层前体制备，该复胶层前体包括在底胶层和/或功能层中的任何前述可固化材料，底胶层和/或功能层可以与复胶层相同或不同。在优选的实施方案中，复胶层包括固化的酚醛树脂；例如，如上文所述。可通过任何合适的技术将复胶层前体施加到底胶层并使其固化以形成复胶层，该技术包括用于施加和固化底胶层前体和/或功能层前体的那些技术。
除其他组分外，底胶层和复胶层以及它们的前体还可包含任选的添加剂，以例如修改性能和/或外观。示例性的添加剂包括助磨剂、填料、增塑剂、润湿剂、表面活性剂、颜料、偶联剂、纤维、润滑剂、触变性材料、抗静电剂、悬浮剂和/或染料。
示例性的助磨剂可以是有机的或无机的，包括蜡、卤化有机化合物，例如氯化蜡，如四氯化萘、五氯化萘、和聚氯乙烯；卤化物盐，例如氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾、氯化镁；以及金属及其合金，例如锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其它助磨剂的示例包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。可使用不同助磨剂的组合物。示例性抗静电剂包括导电材料，诸如五氧化钒(例如，分散在磺化聚酯中)、湿润剂、在粘结剂中的炭黑和/或石墨。
可用于本公开的填料的示例包括二氧化硅，诸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维；硅酸盐，诸如滑石、粘土、(蒙脱石)长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、硅铝酸钠、硅酸钠；金属硫酸盐(诸如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)；石膏；蛭石；木粉；三水合铝；碳黑；氧化铝；二氧化钛；冰晶石；锥冰晶石；以及金属亚硫酸盐(诸如亚硫酸钙)。
磨料制品还可任选地包括顶胶层。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。例如，其可设置在复胶层上，如果没有复胶层则设置在底胶层上，以及设置在多孔基底的未涂覆部分上。任选的顶胶层可用于防止或减少磨料颗粒之间的尘屑(从工件上研磨掉的材料)的积聚，这可显著降低涂覆研磨盘的切割能力。可用的顶胶层通常包括助磨剂(例如，四氟硼酸钾)、脂肪酸的金属盐(例如，硬脂酸锌或硬脂酸钙)、磷酸酯的盐(例如，二十二烷基磷酸钾)、磷酸酯、脲醛树脂、矿物油、交联硅烷、交联硅酮和/或含氟化合物。可用的顶胶材料另外描述于例如美国专利号5,556,437(Lee等人)中。通常，掺入到经涂覆的磨料制品中的助磨剂的量为约50gsm至约400gsm，更通常地为约80gsm至约300gsm。顶胶可含有粘结剂，诸如例如那些用于制备复胶层或底胶层的粘结剂，但它不必具有任何粘结剂。
为了促进良好的尘屑移除，根据本公开的磨料制品可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)的速率流过磨料制品，使得在使用中并且附接到真空源(例如，小于或等于40托(5.3kPa))时，粉尘可通过磨料制品从研磨表面移除。
通过以下非限制性实施例，进一步示出了本公开的目的和优点，但在这些实施例中引用的具体材料及其量以及其它条件和细节不应视为对本公开的不当限制。
实施例
本公开的对象和优点通过下面的非限制性示例进一步说明。这些实施例中所提到的具体材料和它们的量以及其它条件和细节，均不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指明，否则在实例和本说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等均为以基重计。
实施例1
制备5密耳(127微米)厚的聚酯膜的50cm×30cm模版，其具有3mm宽、间隔4mm、波长21mm和振幅4.9mm的连续波状图案。通过VLS675W CO2激光器(得自亚利桑那州斯科茨代尔的优利激光公司(Universal Laser Systems Inc.,Scottsdale,Arizona))在聚酯膜中切出波状图案。通过将顶部端部粘在一起，将模版固定在隔离衬片(以Silicone SecondaryRelease Liner 4999从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,Saint Paul,Minnesota)商购获得)的顶部上。通过在黑色16盎司(0.48升)容器中使用抹刀在室温下将下表1中所示的组分混合5分钟来制备可化学交联的功能层组合物。
表1
Figure BDA0004113620320000201
将组合物施加到模版的顶部上，并使用聚氨酯橡胶刮板用手迫使其通过。然后移除模版，在隔离衬片上留下功能层组合物的波状图案涂层。然后用网片基底(GR150 H100聚酯/聚酰胺网背衬，以Net Mesh得自意大利切内的SitiP公司(SitiP,S.p.A.,Cene,Italy))的非环侧覆盖图案涂层以形成层合物。通过以下方式固化层合物：使层合物穿过UV处理器(购自新泽西州默里希尔的美国紫外线公司(American Ultraviolet Company,MurrayHill,New Jersey))一次，使用两个V型灯泡依次在400瓦/英寸2(157.5W/cm2)以及30ft/min(9.1m/min)的幅材速度下操作，灯泡与层合物之间的距离为2英寸(5.1cm)。然后移除隔离衬片以获得经图案化涂覆的网片基底。
通过在16盎司(0.48升)容器中用抹刀在室温下将表2中所示的组分混合5分钟，随后添加水以达到大约2200厘泊(毫帕-秒)的粘度来制备涂层组合物。
表2
Figure BDA0004113620320000211
使用2辊涂布机以约9m/min的速度经由吻合涂覆操作将涂层组合物施加到经图案化涂覆的网片基底上。在吻合涂覆操作中，使经图案化涂覆的网片基底穿过钢顶辊(压靠在经图案化涂覆的网片基底的未涂覆侧上)与肖氏硬度A为30的硅烷橡胶底辊(其部分地浸没在浸渍盘中的涂层组合物中)之间的辊隙。使用刮涂刀以在与经图案化涂覆的网片基底接触之前从底辊上移除过量的涂层组合物。该吻合涂覆操作产生经底胶涂覆的网片基底。
通过将90重量％的P80(80级氧化铝矿物，以商品名“BFRPL”得自奥地利阿尔特霍芬的特里巴赫工业股份有限公司(Treibacher Industrie AG,Althofen,Austria))与10重量％的80+精确成形的颗粒矿物(以Cubitron II得自3M公司)共混来制备80+矿物共混物。将80+矿物共混物均匀铺展在14英寸×20英寸(35.6cm×50.8cm)的塑料矿物托盘上以形成矿物床。将矿物托盘插入到静电矿物涂布机的直流(DC)电源的正极端子上。将与矿物涂布机的负极端子接触的经底胶涂覆的网片基底悬挂(其中涂层表面暴露)在矿物床上方一英寸(25.4mm)处。通过在金属板和经底胶涂覆的网片基底两端施加20千伏至25千伏的直流电(DC)，以静电方式将矿物转移到涂层表面。然后将经涂覆的网片基底在200℉(93℃)烘箱中部分地固化30分钟，以产生经磨料涂覆的网片基底。
然后使用如上所述的吻合涂覆操作，再次用涂层组合物涂覆经磨料涂覆的网片基底。将经涂覆的网片基底在230℉(110℃)烘箱中最终固化2小时以制备实施例1。
如图3至图6中的光学显微镜照片所示，化学交联的经图案化涂覆的功能层覆盖了网片基底的开口的一部分，并且随后的底胶、磨料颗粒和复胶设置在经图案化涂覆的功能层的顶部上。
实施例2
除了使用测量为4mm宽、4mm高、6mm间距的规则重复正方形阵列图案的模版之外，按照与实施例1中所述相同的过程制备实施例2。化学交联的经图案化涂覆的功能层覆盖了网片基底的开口的一部分，使得随后的底胶、磨料颗粒和复胶设置在经图案化涂覆的功能层的顶部上。
以上获得专利证书的申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述说明不应理解为是对本公开范围的限制，本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。

Claims (13)

1.一种磨料制品，包括：
多孔基底，所述多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过所述多孔基底的开口；
磨料涂层，所述磨料涂层设置在所述多孔基底的第一主表面的仅一部分上，其中所述磨料涂层包括：
功能层，所述功能层设置在所述多孔基底的第一主表面的仅一部分上，其中所述功能层包含第一化学交联的粘结剂，其中所述功能层完全堵塞所述开口的第一部分并且不完全堵塞所述开口的第二部分；
底胶层，所述底胶层设置在所述功能层的与所述多孔基底相对的至少一部分上，其中所述底胶层包含第二化学交联的粘结剂组合物；和
磨料颗粒，所述磨料颗粒分散在所述底胶层中或者至少部分地嵌入所述底胶层中，
其中所述开口的所述第二部分允许被研磨的尘屑通过所述磨料制品。
2.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述多孔基底包括网眼编织织物。
3.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述多孔基底包括具有至少20％的体积孔隙率的针织织物。
4.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述多孔基底包括金属丝网筛。
5.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述多孔基底包括穿孔聚合物膜。
6.根据权利要求1所述的磨料制品，其中第一交联的粘结剂组合物包括交联的丙烯酸类聚合物。
7.根据权利要求1所述的磨料制品，其中第二交联的粘结剂组合物包括酚醛树脂。
8.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述磨料颗粒部分地嵌入所述底胶层中，并且还包括设置在所述底胶层的至少一部分上的复胶层，其中所述复胶层包括第三交联的粘结剂组合物。
9.根据权利要求8所述的磨料制品，其中所述第三交联的粘结剂组合物包括酚醛树脂。
10.根据权利要求1所述的磨料制品，还包括与所述功能层相对地固定到所述多孔基底的两件式钩环附接系统的一个部件。
11.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述功能层是非邻接的。
12.一种制造磨料制品的方法，所述方法包括：
提供多孔基底，所述多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过所述多孔基底的开口；
将可交联的功能层前体设置在所述多孔基底的所述第一主表面上，其中所述可交联的功能层前体完全堵塞所述开口的第一部分并且不完全堵塞所述开口的第二部分；
使所述可交联的功能层前体交联以提供交联的功能层；
将可固化的底胶层前体设置在所述交联的功能层的与所述多孔基底相对的至少一部分上，其中所述可固化的底胶层前体具有分散于其中的磨料颗粒；
以及至少部分地固化所述第一可固化的粘结剂组合物，其中所述开口的所述第二部分允许被研磨的尘屑通过所述磨料制品。
13.一种制造磨料制品的方法，所述方法包括：
提供多孔基底，所述多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过所述多孔基底的开口；
将可交联的功能层前体设置在所述多孔基底的所述第一主表面上，其中所述可交联的功能层前体完全堵塞所述开口的第一部分并且不完全堵塞所述开口的第二部分；
使所述可交联的功能层前体交联以提供交联的功能层；
将可固化的底胶层前体设置在所述交联的功能层的与所述多孔基底相对的至少一部分上；
将磨料颗粒部分地嵌入所述可固化的底胶层前体中；
使所述可固化底胶层前体至少部分固化，以提供底胶层；
将可固化的复胶层前体设置在所述底胶层和所述磨料颗粒的至少一部分上；以及
至少部分地固化所述可固化的复胶层前体以提供所述磨料制品，其中所述开口的所述第二部分允许被研磨的尘屑通过所述磨料制品。
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