CN1308570A - 涂敷磨料制品 - Google Patents

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Abstract

一种涂敷磨料制品包括背衬、背衬上的第一粘结剂以及第一粘结剂中的许多磨粒。第一粘结剂前体是可能量固化的树脂,较好是含有环氧树脂、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和固化剂的可熔融加工的树脂,该固化剂使固化后的环氧树脂产生交联的初始粘接涂层。本发明的上述粘结剂前体较好不含烯烃单体的均聚物和共聚物。在另一方面,本发明也描述含有环氧树脂、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物、多官能丙烯酸酯组分和固化剂的可能量固化的第一粘结剂前体,该固化剂使固化后的环氧树脂产生交联的初始粘接涂层。本发明也涉及制造这些涂敷磨料制品的方法和表面处理的背衬材料。

Description

涂敷磨料制品
本发明涉及涂敷磨料制品，更具体地涉及包含可能量固化组合物的涂敷磨料制品。上述的可能量固化组合物含有环氧树脂和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或者环氧树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和丙烯酸酯。
涂敷磨料一般包括一个柔性背衬，背衬上的粘结剂(binder)支承磨料涂层。磨粒一般用第一粘结剂(通常称为初始粘接涂层(make coat))固定在背衬上。另外为了获得最佳的磨削率，磨粒一般以其最长尺寸垂直于背衬的方式取向。然后把第二粘结剂(通常称为胶结涂层(size coat))涂布到初始粘接涂层和磨粒上，以把磨粒固定在背衬上。
多孔布、织物和纺织品材料常常用作涂敷磨料制品的背衬。初始粘接涂层前体一般以低粘度的材料涂覆到背衬上。在这种条件下，初始粘接涂层前体可能渗透到多孔背衬的空隙中，使涂层厚度不够，从而难于把随后涂布的磨粒粘结到背衬上。而且在固化时，使背衬变僵硬和变脆。因此，通常使用一种或多种处理涂层，如预胶结涂层(presize coat)、饱和涂层、背胶结涂层(backsize coat)或底胶结涂层(subsize coat)，来密封多孔的背衬。
预胶结涂层、饱和涂层、背胶结涂层和底胶结涂层一般包含热固化的树脂粘合剂，如酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂、丙烯酸类胶乳、聚氨酯树脂、胶合剂、淀粉及其混合物。饱和涂层使布饱和并填充空隙，从而产生空隙较少和僵硬性降低的布，并增加了布的本体。本体的增加提高了制品的强度和耐久性。涂在背衬前表面的预胶结涂层可以增加布的体积，并提高以后涂层的粘合性。涂在背衬后表面(即与涂布磨粒的表面相反的表面)的背胶结涂层增加了背衬的本体和保护布的纱线免遭磨损。底胶结涂层与饱和涂层相似，所不同的是它涂布在预处理过的背衬上。这些预胶结涂层、饱和涂层、背胶结涂层和底胶结涂层的缺点是需要附加的处理步骤，增加了制造成本和复杂程度。同样，也可处理纸背衬，以防止胶结粘合剂的渗透和/或使其具有防水性。
本发明提供一种涂敷磨料制品。它包括：
a)具有前表面和后表面的背衬；
b)在所述背衬前表面上的交联第一粘结剂，所述的第一粘结剂由第一粘结剂前体制成，所述的第一粘结剂前体是通过混合如下组分制得的可能量固化的组合物：
  i)约2-99％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  ii)约1-98％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  iii)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂；和
c)许多磨粒，所述的磨粒至少部分埋在所述的第一粘结剂中。
本发明的上述粘结剂前体组合物在熔融状态下是均相的，较好不含烃类聚烯烃树脂。“烃类聚烯烃树脂”是指由烯烃单体的均聚和/或共聚制得的基本上不含有机官能团的完全预聚的未交联聚合烃。这些树脂可与环氧树脂不相容，并使含有显著量环氧树脂的组合物相分离。这些树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯等、以及乙烯-丙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物等。
本发明的另一方面提供一种涂敷磨料制品。它包括：
a)具有前表面和后表面的背衬；
b)在所述背衬前表面上的交联第一粘结剂，所述的第一粘结剂由第一粘结剂前体制成，所述的第一粘结剂前体是通过混合如下组分制得的可能量固化的组合物：
  i)约2-98％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  ii)约1-90％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  iii)约0.1-20％重量多官能丙烯酸酯，重量百分数按树脂的总含量计算；和
  iv)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂；和
c)许多磨粒，所述的磨粒至少部分埋在所述的第一粘结剂中。
本发明的第三方面提供一种通过混合如下组分制成的可能量固化的组合物：
a)环氧树脂；
b)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂；
c)多官能丙烯酸酯；
d)有效量的用于交联环氧树脂的固化剂。
本发明的第四方面提供用于涂敷磨料制品的预胶结背衬。它包括：
a)适用于涂敷磨料制品的背衬；和
b)所述背衬上由预胶结粘结剂前体形成的交联预胶结层，所述的预胶结粘结剂前体是含有如下组分的可能量固化的组合物：
  i)约30-95％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  ii)约5-70％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  iii)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂。
本发明的第五方面提供一种用于涂敷磨料制品的预胶结背衬。它包括：
a)适用于涂敷磨料制品的背衬；和
b)所述背衬上由预胶结粘结剂前体形成的交联预胶结层，所述的预胶结粘结剂前体是含有如下组分的可能量固化的组合物：
  i)约2-98％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  ii)约1-90％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
  iii)约0.1-20％重量多官能丙烯酸酯组分，重量百分数按树脂的总含量计算；和
  iv)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂。
本发明的第六方面提供一种制备涂敷磨料制品的方法。它包括如下步骤：
(a)提供具有前表面和后表面的背衬；
(b)在所述背衬的前表面上涂布可能量固化的、可熔融加工的第一粘结剂前体，所述的第一粘结剂前体包含：
  i)环氧树脂；
  ii)乙烯-乙酸乙烯酯；和
  iii)用于交联所述环氧树脂的固化剂；
(c)将所述的第一粘结剂前体置于能源下，以引发所述第一粘结剂前体的至少部分固化；
(d)将许多磨粒至少部分埋入所述的第一粘结剂前体中；和
(e)使所述的第一粘结剂前体充分固化，形成所述磨粒至少部分埋入其中的交联涂层。
本发明的上述粘结剂前体较好是可熔融加工的。
本申请中所用的“热熔体”是指一种在室温(约20-22℃)下是固体但在加热时熔化成易于涂布到涂敷磨料制品背衬上的粘性液体的组合物。“可熔融加工的”组合物是指例如经加热和/或加压下由固体熔融转化为粘性液体的组合物，这时它可易于涂布到涂敷磨料制品背衬上。热熔和熔融加工的树脂组合物可以是转移涂布到背衬上的固体薄膜形式。本发明的热熔组合物宜配制成无溶剂的体系(即固态时溶剂含量低于1％)。
然而如有必要，也可在粘结剂前体中加入溶剂或其它挥发性物质。本申请中所用的“压敏粘合剂”是指涂布磨粒时显示压敏粘合性的热熔组合物。“压敏粘合性”是指刚涂布在背衬上且仍温热时，有时甚至在冷却到室温后组合物具有粘性。“EVA”是指乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，“环氧(epoxy)”是指含有环氧化物的材料或环氧树脂。
在本发明的另一个实施方式中，为了增强磨粒与背衬的粘结，可在初始粘接涂层和磨粒上涂布胶结涂层(即第二粘结剂)。也可在胶结涂层上使用上胶结涂层，即第三粘结剂。
涂布前，初始粘接涂层前体或粘结剂前体可以是固体，并可以以液体溶液或熔融混合物进行涂布。
本发明还涉及将可能量固化的热熔压敏第一粘结剂用作多孔布料的背衬处理涂层，例如用作保护布纤维和/或密封多孔布料的饱和涂层、预胶结涂层、背胶结涂层或底胶结涂层。如果液化，粘结剂前体可涂布成胶结涂层。较好在背衬的处理表面上涂布前体和磨粒之前，将涂布在背衬的可涂布表面上的任何背衬处理剂(如预胶结剂)固化或交联。固化在背衬上的涂层或处理剂较好基本上不含磨粒。
本发明的粘结剂前体一般也有比聚酯/环氧类可熔融加工的初始接合涂层树脂更长的敞开时间(open time)、更好的成膜性能(可以在更低的含量下制作)和更低的成本。本发明的粘结剂前体也在未固化状态下有显著的粘性，在固化过程中有可控制的流动性，和在固化后的状态下具有所需的物理性能，包括粘合强度和内聚强度。
图1是本发明一个实施方式中部分涂敷磨料制品的放大剖视图。
现在参见附图，图1表示本发明的涂敷磨料制品10，它包括背衬12和粘接在背衬上的磨料层14。
背衬12可以是常规密封的涂敷磨料制品或多孔未密封背衬。背衬12可以是布、硫化纤维、纸、非织造材料、纤维增强的热塑背衬、含有钩状杆的基底、圈状织物、金属箔、网状织物、泡沫背衬和它们的层压多层复合材料。
布背衬可以是未处理、饱和、预胶结、背胶结、多孔或密封的背衬，这些背衬可以是织造或用针缝合的。布背衬可包含棉、聚酯、人造丝、丝、尼龙或其混合物的纤维或纱。布背衬可以制成上述不同背衬材料的层压制品。
纸背衬也可被饱和、防渗涂布、预胶结、背胶结、未处理或纤维增强。纸背衬也可制成不同类型背衬材料的层压制品。非织造背衬包括上述不同背衬材料的稀洋纱(scrim)和层压材料。非织造背衬也可由纤维素纤维、合成纤维或其混合物制成。这种背衬也可以是单独或结合非织造织物使用的杆状片料(stemweb)或是与不同类型背衬的层压材料。
圈状织物背衬可以是拉绒尼龙、拉绒聚酯、聚酯针织圈状织物以及层压在不同背衬上的圈状材料。泡沫背衬可以是天然海绵材料或聚氨酯泡沫材料等。
泡沫背衬也可以层压到不同类型的背衬材料上。网状织物背衬可以由聚合物或金属稀织稀洋纱制成。另外，背衬可以是如在美国专利5,573,619、5,609,706和5,681,612中揭示的无接头带或美国专利5,417,726中揭示的增强热塑性背衬。
磨料层14包含用第一粘结剂(即初始粘接涂层)18粘结到背衬12主表面上的大量磨粒16。将第二粘结剂(即胶结涂层)20涂布在磨粒和初始粘接涂层上，以加固磨粒。这些磨粒的平均直径一般约为0.1-1500微米(μm)，更好约为1-1300微米。有用磨粒的实例包括熔凝氧化铝基材料，如氧化铝、陶瓷氧化铝(可含有一种或多种金属氧化物改性剂和/或晶种剂或成核剂)和热处理过的氧化铝、碳化硅、共熔凝氧化铝锆、金刚石、氧化铈、二硼化钛、立方氮化硼、碳化硼、石榴石以及它们的混合物。磨粒也可包括如在美国专利4,652,275和4,799,939中揭示的磨料团粒。
第一粘结剂由第一粘结剂前体形成。术语“前体”是指未固化和未交联的粘结剂。术语“交联”是指具有通过化学键(即链间键)交联形成三维分子网络的聚合物部分的材料。因此，第一粘结剂前体涂布到背衬上时处于未固化状态。第一粘结剂一般包含固化或交联的热固性聚合物。对于本申请，“固化”和“聚合”可交换使用。然而，在合适的处理条件和催化剂，第一粘结剂前体能交联形成热固性粘结剂。对于本发明，第一粘结剂前体是“可能量固化的”、“可固化的”或“未固化的”，这是指这种前体可以在辐射(如光化辐射、电子束辐射和/或热辐射)照射下进行交联(即固化)。
另外，在合适的处理条件下，第一粘结剂前体是热熔压敏粘合剂。例如，视化学性质不同，第一粘结剂前体在室温下可以是固体。例如，第一粘结剂前体可以是转移涂布到背衬上的固体薄膜。加热到高温时，这种第一粘结剂前体能流动，增加热熔压敏粘合剂的粘性。或者例如如果树脂含有溶剂，第一粘结剂前体在室温下可以是液体。
在本发明的一个实施方式中，用于本发明涂敷磨料制品的初始粘接涂层配方的第一粘结剂前体较好包括在能量照射下能固化产生共价交联的热固性初始粘接涂层的热熔压敏粘合剂组合物。由于在合适的操作条件下第一粘结剂前体可以热熔组合物涂布，第一粘结剂前体不易渗透入背衬中，以致损害背衬的固有挠曲性和挠性。因此，当与多孔布、织物或纺织品背衬结合使用时，本发明中所揭示的粘结剂前体特别有用。然而，第一粘结剂前体在一定程度上渗透到背衬中将有利于提高与背衬的良好粘合性。这种渗透程度部分取决于特定化学性质和加工条件，且可以加以控制。
本申请中所用的与背衬有关的术语“多孔”是指没有磨料层、初始粘接涂层、粘合层、密封层、饱和涂层、预胶结涂层和背胶结涂层等的背衬在用Gurley织物透气性测试仪(购自Teledyne Gurley，Inc.，Troy，New York)按联邦第191号标准试验方法、方法5452(1968年12月31日出版)(请参见E.R.Kaswell于1963年编著的Wellington Sears Handbook of Industrial Textiles，第575页)测试时具有小于50秒的Gurley孔隙度。为了保护布纤维和密封背衬，目前已知的涂敷磨料制品的布背衬通常需要特殊的处理，如饱和涂层、预胶结涂层、背胶结涂层或底胶结涂层。该背衬也可以不进行这些处理。或者，该背衬可进行一种或多种上述处理。背衬和背衬处理的类型部分取决于预定用途所需的性能。本发明的热熔初始粘接涂层可提供这些处理。
未固化的热熔初始粘接涂层的压敏粘合性能使磨粒在固化过程前粘合到未固化的初始粘接涂层上。交联后的热固性初始粘接涂层是坚韧的，但仍可挠曲。而且它干粘合在背衬上。
可用于本发明中的粘结剂前体包含有利于提高固化初始粘接涂层的韧性和耐久性的环氧树脂、能让未固化的初始粘接涂层显示压敏粘合性且较好基本上由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)组成的热塑性树脂和用于初始粘接涂层配方中环氧部分的催化剂。任选地，本发明的粘结剂前体还可包含用于提供额外的压敏粘合性并与EVA和环氧树脂相容的热塑性聚酯、用于提高初始粘接涂层的固化速度和/或刚性的含羟基物质、增粘剂、填料等。
本发明优选的粘结剂前体含有约45-95％重量环氧树脂和约5-55％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，重量百分数按总的树脂含量为基准。更优选的粘结剂前体含有约70-95％重量环氧树脂和约5-30％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，且不含含羟基材料，重量百分数按总的树脂含量为基准。
本发明中其它优选的粘结剂前体含有约50-94％重量环氧树脂、约5-50％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和约0.1-15％重量多官能丙烯酸酯组分，重量百分数按总的树脂含量为基准。本发明中其它更优选的粘结剂前体含有约70-92％重量环氧树脂、约5-30％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和约3-15％重量多官能丙烯酸酯组分，重量百分数按总的树脂含量为基准。“总的树脂含量”是指环氧树脂、EVA共聚物和多丙烯酸酯组分(如存在的话)的总和。
环氧树脂
可用于本发明粘合剂组合物的环氧树脂是包含至少一个可通过开环反应聚合的环氧乙烷环，即
Figure A9980817100121
的任何有机化合物。这些化合物广义上称为环氧化物，既包括单体的环氧化物又包括聚合的环氧化物，可以是脂族环氧化物、脂环类(alicyclic)环氧化物、杂环类环氧化物、芳族环氧化物，也可以是它们的混合物。它们可以是液体或固体或它们的混合物，该混合物可用于制备粘性粘合膜。这些物质一般平均每个分子有至少两个环氧基，所以也称为“聚环氧化物”。这些聚合环氧化物包括具有末端环氧基团的线型聚合物(如聚氧化烯基二醇的二缩水甘油醚)、具有骨架环氧乙烷单元的聚合物(如聚丁二烯聚环氧化物)和具有环氧侧基的聚合物(如甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物或共聚物)。环氧树脂的分子量可以约为74-100,000或更高。各种环氧树脂的混合物也可用于本发明的热熔组合物中。每个分子中环氧基的“平均”数目定义为环氧树脂中环氧基团的数目除以环氧分子的总数。
有用的环氧树脂包括含有环己烯化氧基团的环氧树脂，如环氧环己烷羧酸酯、典型的为3，4-环氧环己烷羧酸3，4-环氧环己基甲酯、3，4-环氧-2-甲基环己烷羧酸3，4-环氧-2-甲基环己基甲酯、己二酸二(3，4-环氧-6-甲基环己基甲)酯。有关这种有用环氧化物的更详细的情况可参见美国专利3,117,099。
在本发明实施中特别有用的其它环氧树脂包括用如下通式表示的缩水甘油醚单体：式中R′是脂族的(如烷基)、芳族的(如芳基)或它们的组合，n为1-6的整数。实例是多元酚与过量氯乙醇(如表氯醇)反应制得的多元酚缩水甘油醚，如2，2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)的二缩水甘油醚。可用于本发明实施中的这类环氧化物的其它实例描述于美国专利3,018,262中。优选的环氧树脂包括双酚A的二缩水甘油醚。
有许多市售的环氧树脂可用于本发明中。具体地说，易于得到的环氧化物包括十八烯化氧、表氯醇、氧化苯乙烯、氧化乙烯基环己烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚A二缩水甘油醚(如以商品名“EPON 828”、“EPON 1004”和“EPON 1001F”购自Shell Chemical Co.，Houston，TX的产品和以“DER-332”和“DER-334”购自Dow Chemical Co.，Midland，MI的产品)、双酚F二缩水甘油醚(如以商品名“ARALDITE GY281”购自Ciba-Geigy Corp.，Hawthorne，NY和以“EPON 862”购自Shell Chemical Co.的产品)、二氧化乙烯基环己烯(如以商品名“ERL 4206”购自Union Carbide Corp.，Danbury，CT的产品)、3，4-环氧环己烯羧酸3，4-环氧环己基甲酯(如以商品名“ERL-4221”购自Union CarbideCorp.的产品)、2-(3，4-环氧环己基-5，5-螺-3，4-环氧)环己烷-1，3-二噁烷(以商品名“ERL-4234”购自Union Carbide Corp.的产品)、己二酸二(3，4-环氧环己)酯(如以商品名“ERL-4299”购自Union Carbide Corp)、二氧化双戊烯(以商品名“ERL-4269”购自Union Carbide Corp.的产品)、环氧化聚丁二烯(以商品名“OXIRON 2001”购自FMC Corp.的产品)、环氧硅烷，如β-3，4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(购自UnionCarbide)、阻燃剂环氧树脂(如商品名为“DER-542”购自Dow Chemical Co.的溴化双酚型环氧树脂)、1，4-丁二醇二缩水甘油醚(如以商品名“ARALDITERD-2”购自Ciba-Geigy Corp的产品)、氢化双酚-表氯醇基环氧树脂(如以商品名“EPONEX 1510”购自Shell Chemical Co.的产品)和线型酚醛树脂的多缩水甘油醚(如以商品名“DEN-431”和“DEN-438”购自Dow Chemical Co.的产品)。
本发明粘结剂前体和初始粘接涂层树脂的热塑性组分包括，但较好基本上由一种或多种热塑性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂构成。乙烯-乙酸乙烯酯(“EVA”)共聚物是众所周知的，且可通过用本领域中已知的乙酸乙烯酯和乙烯的高压自由基共聚反应制得。有用的EVA共聚物包括乙酸乙烯酯单元含量不少于约30％重量，一般不少于约40％重量，较好不少于50％重量，更好不少于60％重量的共聚物。有用的EVA共聚物也包括乙酸乙烯酯含量为20-99％重量，较好为40-95％重量，更好为50-90％重量，最好为60-80％重量的共聚物。
EVA共聚物有许多商业来源，如以商品名“ELVAX”购自E.I.Du Pont deNemours and Co.(Wilmington，DE)、以商品名“LEVAPREN”购自Bayer Corp.(Pittsburgh，PA)以及购自AT Plastics，Inc.(Ontario，Canada)。
可用于本发明实施中的市售EVA共聚物的非限制性实例包括AT Plastics3325M EVA共聚物(33％重量乙酸乙烯酯)；ELVAXTM 40W和LEVAPRENTM400(40％重量乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM 450、452和456(45％重量乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM 500HV(50％重量乙酸乙烯酯)；LEVAPRENTM 600 HV(60％乙酸乙烯酯)；和LEVAPRENTM 700HV(70％重量乙酸乙烯酯)。
含有环氧树脂和EVA的用于制备本发明粘结剂前体组合物的组分在熔融状态下是相容的。“相容”是指至少一种环氧树脂和热塑性组分的熔融混合物是单相的，即在各组分间没有可觉察到的相分离，并形成熔融组分的均匀混合物。当然，本领域中的熟练技术人员无需太多实验就可容易地改变用于形成本发明均相组合物的环氧树脂、EVA共聚物、和催化剂的浓度以及共聚物中乙酸乙烯酯的含量。例如，为了保持熔融状态时的单相组合物，本领域中熟练技术人员一般会随未固化组合物中环氧树脂浓度的增加而增加EVA共聚物中乙酸乙烯酯的浓度。
为了适应特定的用途，也可通过调节上述各组分的比例来改变含有环氧树脂和EVA共聚物的固化粘结剂的特定物理性能。一般来说，增加EVA共聚物在配方中的相对含量，会增加粘性(tack)和对高能量表面的粘合性，并减少固化过程中的流动倾向。液体环氧树脂对EVA共聚物的增塑量还会影响该组合物粘性。选择光催化剂的用量以优化固化速度和固化过程中的均匀性。因此，视最终组合物中所需的性能，对上述成分的相对量进行平衡。
本发明粘结剂前体组合物一个实施方式中的“多官能丙烯酸酯”组分是指酯化合物，它是脂族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸的反应产物。脂族多羟基化合物包括(聚)亚烷基二醇和(聚)甘油之类的化合物。
(甲基)丙烯酸是不饱和的羧酸，它例如包括用如下基本式表示的羧酸：
Figure A9980817100141
式中R是氢原子或甲基。
多官能丙烯酸酯可以是单体或低聚物。对于本发明，术语“单体”是指具有与相同或其它单体形成化学键从而形成长链(聚合链或大分子)的固有能力的小(低分子量)分子。对于本申请，术语“低聚物”是指具有与相同或其它低聚物形成化学键从而形成更长聚合链的固有能力的含有2-10个重复单元的聚合物分子(如二聚物、三聚物、四聚物等)。单体和低聚物的混合物也可用作多官能丙烯酸酯组分。多官能丙烯酸酯组分较好是单体组分。
代表性的多官能丙烯酸酯单体举例性和非限制性地包括：乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化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、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯。不同类型的多官能丙烯酸酯的混合物和组合物也可使用。本申请中所用的术语“丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
有用的市售多官能丙烯酸酯包括商品名为“SR351”的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、商品名为“SR454”的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、商品名为“SR295”的季戊四醇四丙烯酸酯和商品名为“SR247”的新戊二醇二丙烯酸酯。上述的产品均购自Sartomer Co.，Exton，PA。
由于每个单体上有多个官能度可供使用，多官能丙烯酸酯单体能迅速固化成网状结构。如果仅有一个丙烯酸酯官能度，固化时产生线型非网状的分子。在本发明中为了促进所需聚合物网络的形成，优选的是具有两个或多个官能度的多官能丙烯酸酯。
有用的多官能丙烯酸酯低聚物包括市售的聚醚低聚物，如商品名为“SR259”的聚乙二醇200二丙烯酸酯和商品名为“SR344”的聚乙二醇400二丙烯酸酯，两者均购自Sartomer Co.，Exton，PA。
其它低聚物包括丙烯酸化环氧树脂，如环氧树脂二丙烯酸酯，如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化环氧树脂的实例包括以商品名“EBECRYL3500”、“EBECRYL 3600”和“EBECRYL 3700”购自UCB Chemicals Corp.，Smyrna，GA的环氧树脂。
一般来说，多官能丙烯酸酯在粘结剂前体组合物中的最佳用量与丙烯酸酯当量成正比，与丙烯酸酯官能度成反比。
紫外辐射后，基于环氧树脂和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物并含有多官能丙烯酸酯的粘结剂前体组合物具有较高的粘度。这种特性可以微调环氧固化和树脂流动的相对速率，从而可以控制磨粒润湿度和取向。作为一般性的配制方针，使用的多官能丙烯酸酯太少，粘结剂前体可能流动太快，能很好地润湿磨粒，从而使磨粒埋在涂层之下，对于较厚的涂层尤其这样。
使用太多的多官能丙烯酸酯，粘结剂前体不能在环氧组分完全固化前充分流动以润湿磨粒。在这种情况下，即使未固化的粘结剂前体在室温下是干粘性的，但由于照射后树脂的流变性阻碍了润湿而对磨粒的粘合性很差。在另一方面，相对于乙烯-乙酸乙烯酯组分和多官能丙烯酸酯组分增加环氧树脂的用量可能使固化后的粘结剂刚性更高。因此，这三种组分的相对用量视最终粘结剂所需的性能进行平衡。
本发明的催化剂较好用光化学方法进行活化，如用光化辐射(波长在电磁光谱的紫外或可见部分的辐射)进行活化。有用的光催化剂分成两类：鎓盐或阳离子有机金属盐，两者均描述于美国专利5,709,948中。
用于阳离子聚合的鎓盐光引发剂包括碘鎓和锍配盐。有用的芳族碘鎓配盐用如下通式表示：式中
Ar1和Ar2可以相同或不同，它们是含有4-20个碳原子的芳基，并选自苯基、噻吩基、呋喃基和吡唑基；
Z选自氧、硫、碳-碳键、式中R可以是芳基(含6-20个碳原子，如苯基)或酰基(含2-20个碳原子，如乙酰基、苯甲酰基)和式中R1和R2选自氢、含1-4个碳原子的烷基、含2-4个碳原子的链烯基；
m为零或1；
X的通式为DQn，式中D是元素周期表(化学文摘版本)第IB-VIII族中的金属或第IIIA-VA族中的准金属，Q是卤原子，n是1-6中的一个整数。所述的金属较好是铜、锌、钛、钒、铬、镁、锰、铁、钴或镍，所述的准金属较好是硼、铝、锑、锡、砷和磷。卤素Q较好是氯或氟。合适阴离子的实例是BF4 -、PF6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl5 -、AsF6-、SbF5OH-、SbCl6 -、SbF5 -2、AlF5 -2、GaCl4 -、InF4 -、TiF6 -2、ZrF6 -、CF3SO3 -等。阴离子较好是BF4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbF5OH-和SbCl6 -。阴离子更好是SbF6 -、AsF6 -和SbF5OH-。
Ar1和Ar2芳基可任选地含有一个或多个稠合苯并环(如萘基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基等)。如有必要，芳基也可被一个或多个非碱性基团取代，如果这些基团基本上不与环氧化物和羟基官能团起反应。
有用的芳族碘鎓配盐更详细地记载在美国专利4,256,828中。优选的芳族碘鎓配盐是(Ar)2IPF6和(Ar)2ISbF6。
本发明中有用的芳族碘鎓配盐仅在紫外光谱区域内是光敏的。然而，它们可被用于已知的可光解有机卤化物的敏化剂敏化到光谱的近紫外和可见光范围。说明性的敏化剂包括美国专利4,250,053中所述的芳族胺和有色的芳族多环烃。
适用于本发明的芳族锍配盐引发剂可用如下通式表示：
Figure A9980817100171
式中
R3、R4和R5可以相同或不同，只要至少一个基团是芳基。这些基团可选自含4-20个碳原子的芳基(如取代和未取代的苯基、噻吩基和呋喃基)和含1-20个碳原子的烷基。“烷基”一词包括取代的烷基(如卤素、羟基、烷氧基和芳基之类的取代基)。R3、R4和R5较好都是芳基；
Z、m和X按照上述碘鎓配盐进行定义。
如果R3、R4和R5是芳基，它可任选地具有一个或多个稠合苯并环(如萘基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基等)。如有必要，芳基也可被一个或多个非碱性基团取代，如果这些基团基本上不与环氧化物和羟基官能团起反应。
三芳基取代的盐如六氟锑酸三苯基锍和六氟锑酸对苯基苯硫基二苯基锍是优选的锍盐。有用的锍盐更详细地描述在美国专利5,256,828中。
本发明中所用的芳基锍配盐仅在紫外光谱区域内是光敏的。然而，它们可被美国专利4,256,828和4,250,053中所述的敏化剂敏化到光谱的近紫外和可见光范围。
适用于本发明的光活化有机金属配盐包括美国专利5,059,701、5,191,101和5,252,694中所述的配盐。这些有机金属阳离子盐具有如下通式：
                   [(L1)(L2)Mm]+eX-式中Mm表示选自元素周期表IVB、VB、VIB、VIIB和VIII族元素的金属原子，较好是Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe和Co；
L1表示无、一个或两个提供π-电子的配体，这些配体可以相同或不同，且选自取代和未取代的无环和环状不饱和化合物和基团以及取代和未取代的碳环芳族和杂环芳族化合物。每种化合物都能向金属原子M的价电子层提供2-12个π-电子。L1较好选自取代和未取代的η3-烯丙基、η5-环戊二烯基、η7-环庚三烯基化合物、和η6芳族化合物；所述的η6选自η6-苯、取代的η6-苯化合物(如二甲苯)和具有2-4个稠合环的化合物；每个化合物都能向Mm的价电子层提供3-8个π-电子；
L2表示无、或1-3个能提供偶数个π-电子的配体；这些配体可以相同或不同，而且选自一氧化碳、亚硝鎓、三苯膦、三苯以及磷、砷和锑的衍生物，条件是由L1和L2向Mm提供的总电子电荷使配合物产生e个净剩余正电荷；和
e是1或2的整数，配阳离子的剩余电荷；
X是如上所述的含卤素的配阴离子；
适用作本发明中光活化催化剂的有机金属配阳离子盐的实例包括：
(η6-苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -
(η6-甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1AsF6 -
(η6-二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -
(η6-枯烯)(η5-环戊二烯基)Fe+1PF6 -
(η6-二甲苯(混合异构体))(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -
(η6-二甲苯(混合异构体))(η5-环戊二烯基)Fe+1PF6 -
(η6-邻二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1CF3SO3 -
(η6-间二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1BF4 -
(η6-)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -
(η6-六甲基苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF5OH-和
(η6-芴)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -。
适用于本发明中的优选有机金属配阳离子盐包括如下一种或多种盐：(η6-二甲苯(混合异构体))(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -、(η6-二甲苯(混合异构体))(η5-环戊二烯基)Fe+1PF6 -、(η6-二甲苯)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -和(η6-)(η5-环戊二烯基)Fe+1SbF6 -。
有用的市售引发剂包括FX-512TM(3M公司，St.Paul，MN)、CD-1010TM和CD-1012TM(Sartomer，Exton，PA)芳族锍配盐、UVITM-6974，芳族锍配盐(Union Carbide Corp.，Danbury，CT)和IRGACURETM 261，阳离子有机金属配盐(Ciba Geigy Chemicals，Hawthorne，NY)。
如果使用，本发明中光引发剂的用量约为0.01-10％重量，较好约为0.01-5％重量，最好约为0.5-2％重量，以组合物所有树脂的总重量为基准。
当用于固化环氧树脂的催化光引发剂是茂金属盐催化剂时，虽然是任选的，但较好与促进剂(如美国专利5,436,063中所述的叔醇草酸酯)一起使用。可用的草酸酯助催化剂包括美国专利5,252,694中所述的助催化剂。按环氧树脂和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的总重量计，该促进剂较好占粘结剂组合物的0.1-4％重量。
虽然环氧树脂的优选固化剂是阳离子光催化剂，但一些环氧树脂的热活化固化剂(如能引发化学反应使环氧化物固化和交联的化合物)可用于本发明中。这些固化剂较好在组分混合时的温度下是热稳定的。
合适的热固化剂包括脂族和芳族伯胺和仲胺，如二(4-氨基苯)砜、二(4-氨基苯)醚和2，2-双(4-氨基苯基)丙烷；脂族或芳族叔胺，如二甲氨基丙胺；芴二胺，如美国专利4,684,678中所述的芴二胺；三氟化硼配合物，如BF3·Et2O和BF3·H2NC2H4OH；咪唑、如甲基咪唑，肼，如己二肼；和胍，如四甲基胍和双氰胺(氰基胍，通常也称为DiCy)以及它们的混合物。
有用的市售热固化剂包括AMICURETM CG-1200、双氰胺(Air Products andChemical，Allentown，PA)和CUREZOLTM 2MZ-AZINE、2，4-二氨基-6(2’-甲基咪唑基-(1’))乙基-s-三嗪(Air Products and Chemicals)。
本发明的热固化剂较好含有约1-25％重量，更好含有约2-20％重量，最好含有约3-15％重量一种或多种热催化剂，该重量百分数按环氧树脂、乙烯-乙酸乙烯酯组分和多官能丙烯酸酯组分(如有的话)的总重量为基准。
在可自由基固化的多官能丙烯酸酯组分的情况下，虽然应当理解电子束源也可用于引发和产生自由基，但可在初始粘接涂层前体中加入自由基引发剂。按树脂组分的总量计，自由基引发剂的加入量较好为0.1-3.0％重量。
当用紫外光照射时能产生自由基源的有用光引发剂的实例包括，但不限于有机过氧化物、偶氮化合物、醌、二苯酮、亚硝基化合物、酰卤、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、三酰基咪唑、酰基氧化膦、双咪唑、氯烷基三嗪、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、噻吨酮、苯乙酮衍生物及其混合物。
在可见光辐射照射下产生自由基源的光引发剂的实例描述于美国专利4,735,632中。可与紫外光一起使用产生自由基的优选引发剂是以商品名“IRGACURE 651”购自Ciba Specialty Chemicals的引发剂。
在热能作用下产生自由基源的有用热引发剂的实例包括偶氮、过氧化物、过硫酸盐和氧化还原引发剂。
合适偶氮引发剂包括，但不限于2，2＇-偶氮二(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)(VAZO33)；2，2＇-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐(VAZO 50)；2，2＇-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)(VAZO52)；2，2＇-偶氮二(异丁腈)(VAZO 64)；2，2＇-偶氮二(2-甲基丁腈)(VAZO 67)；1，1＇-偶氮二(1-环己烷腈)(VAZO 88)(上述化合物均购自DuPontChemicals)和2，2＇-偶氮二(异丁酸甲酯)(V-601)(购自Wako Chemicals)。
合适的过氧化物引发剂包括，但不限于过氧苯甲酰、过氧乙酰、过氧月桂酰、过氧癸酰、过二碳酸二鲸蜡酯、过二碳酸二(4-叔丁基环己)酯(PERKADOX16S，购自Akzo Chemicals Inc.)、过二碳酸二(2-乙基己)酯、过新戊酸叔丁酯(Lupersol 11，购自Atochem)、过氧-2-乙基己酸叔丁酯(Trigonox 21-C50，购自Akzo Chemicals，Inc.)和过氧化二枯基。
合适的过硫酸盐引发剂包括，但不限于过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵。
合适的氧化还原引发剂包括，但不限于上述过硫酸盐引发剂与还原剂(如偏亚硫酸氢钠和亚硫酸氢钠)的组合；基于有机过氧化物和叔胺的体系(过氧苯甲酰和二甲基苯胺)；以及基于有机过氧化氢和过渡金属的体系(如氢过氧化枯烯和环烷酸钴)。
其它引发剂包括，但不限于颇哪醇，如四苯基1，1，2，2-乙二醇。
优选的热自由基引发剂选自偶氮化合物和过氧化物。最优选的是V-601、Lupersol 11和Perkadox 16S及其混合物。
引发剂的用量为催化有效量，这种用量一般约为0.01-5重量份，更好约为0.025-2重量份，以100重量份总的粘结剂组合物为基准。如果使用引发剂的混合物，引发剂混合物的总量应为仅使用单种引发剂的用量。
任选地，本发明的粘结剂前体还可含有热塑性聚酯。有用的聚酯组分包括羟基和羧酸为端基的物质，它可以是无定形或半结晶的。其中更优选的是羟基为端基的物质。“无定形物质”是指显示玻璃化转变温度但用差示扫描量热计(DSC)测量不能显示结晶熔点的物质。该玻璃化转变温度较好低于引发剂的分解温度(下述)，但不超过120℃。“半结晶的物质”是指显示用DSC可显示结晶熔点，但最大熔点宜约为150℃的聚酯组分。
聚酯组分的粘度对于提供热熔粘结剂前体组合物是重要的(与室温下有可测量粘度的液体的树脂组合物相反)。因此，用于本发明粘结剂前体组合物的聚酯组分的在121℃时的布鲁克菲尔德粘度(在使用#27转子和温差电池连接的#DV-II布鲁克菲尔德粘度计上测量)超过10,000毫泊(1000Pa.s)。粘度与聚酯组分的分子量有关。优选聚酯组分的数均分子量约为7500-200,000，更好约为10,000-50,000，最好约为20,000-40,000。
用于本发明粘结剂前体组合物的聚酯组分含有二元羧酸(或其二酯衍生物)与二元醇的反应产物。二元羧酸可以是含有4-12碳原子的饱和脂族酸(包括直链、支链或环中有5-6个原子的环状物质)和/或含有8-15个碳原子的芳香酸。合适聚酯组分和聚酯材料的更具体实例描述于美国专利5,436,063。
用于形成本发明粘结剂前体组合物的组分(不包括下述的添加剂)在熔融状态下是相容的。“相容”是指各组分的熔融混合物是单相的，即各组分间没有可见的相分离，形成熔融组分的均相混合物。当然，本领域中普通技术人员无需太多的实验就可容易地改变用于本发明粘结剂前体组合物的环氧树脂、EVA共聚物的浓度和其中的乙酸乙烯酯含量、任选的热塑性聚酯和催化剂的浓度。例如，为保持熔融状态下的单相组合物，本领域中的普通技术人员一般随组合物中环氧树脂浓度的增加而增加EVA共聚物中乙酸乙烯酯的浓度。
为了适应特定的用途，也可通过调节上述各组分的比例来改变特定的物理性质。一般来说，增加组合物中EVA共聚物的相对含量，会增加粘性(tack)和对高能量表面的粘合性，并减少固化过程中的流动倾向。增加粘结剂组合物中聚酯的相对含量一般会降低粘性，增加流动性，并提高环氧组分和EVA共聚物组分的相容性。选择催化剂的用量以优化固化速度、未固化产品的寿命和固化过程中的均匀性。因此，视最终固化粘结剂中所需的性质，对上述成分的相对用量进行平衡。
任选地，本发明的粘结剂前体还可含有含羟基的物质。含羟基的物质可以是液态或固态有机物质，其官能度至少为1，较好至少为2。含羟基的有机物质应不含其它含“活性氢”的基团，如氨基和巯基。含羟基的有机物质也应不含热或光化学不稳定的基团，从而在低于100℃的温度或在固化过程中在能源作用下分解或释放出挥发性的组分。
该有机物质较好含有两种或多个伯或仲脂族羟基(即羟基直接与非芳族碳原子连接)。该羟基可位于聚合物或共聚物的末端或侧接于该聚合物或共聚物。含羟基物质的数均当量较好约为31-2250，更好约为80-1000，最好约为80-350。更好将聚亚烷基二醇和三元醇用作含羟基物质。最好将环己烷二甲醇用作含羟基物质。
羟基官能度为1的合适有机物质的说明性实例包括链烷醇、聚氧化烯基二醇的一烷基醚以及亚烷基二醇的一烷基醚。
有用单体多羟基有机物质的说明性实例包括亚烷基二醇(例如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2-乙基-1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，18-二羟基十八烷和3-氯-1，2-丙二醇)、多羟基烷烃(如甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇和山梨醇)以及其它多羟基化合物(如N，N-二(羟乙基)苯甲酰胺、蓖麻油等)。
有用含羟基聚合物的说明性实例包括聚氧化烯基多元醇(如聚氧乙烯和聚氧丙烯二醇和三醇，二醇的当量为31-2250或三醇的当量为80-350)、不同分子量的聚四氢呋喃二醇、羟基为末端的聚酯和羟基为末端的聚内酯。
有用市售含羟基物质包括美国专利5,436,063中记载的含羟基物质。
含羟基有机物质在本发明粘结剂前体中的用量视各种因素(如含羟基物质与环氧树脂和聚酯组分的相容性、含羟基物质的当量和官能度、最终固化初始粘接涂层所需的性质)可在很大的范围内变化。
该任选的含羟基物质特别适用于调节本发明热熔初始粘接涂层的玻璃化转变温度和挠曲性。当含羟基物质的当量增加时，虽然内聚强度会必然降低，但热熔初始粘接涂层的挠曲性相应地增加。类似地，降低当量会导致损失挠曲性和必然增加内聚强度。因此，为了平衡这两种性质，应选择含羟基物质的当量。
如下更详细地说明，在本发明粘结剂前体中加入聚醚多元醇特别适用于调节能量照射时粘结剂前体的固化速率。可用于调节固化速率的聚醚多元醇(即聚氧化烯基多元醇)包括聚氧乙烯二醇和三醇以及聚氧丙烯二醇和三醇(对于二醇的当量约为31-2250，对于三醇的当量约为80-350)、不同分子量的聚四氢呋喃二醇和聚氧烷基化双酚A。
任选含羟基有机物质的相对量根据粘结剂前体组合物中羟基数目与环氧基数目之比加以确定。该比例可为0∶1-1∶1，更好为0.4∶1-0.8∶1。较大量的含羟基物质增加了粘结剂前体的挠曲性，但相应地降低了内聚强度。如果含羟基物质是聚醚多元醇，增加用量会进一步降低固化速率。
为了改善粘性，可在粘结剂前体组合物中加入增粘剂。这种增粘剂可以是松香酯、芳族树脂或它们的混合物或其它任何合适的增粘剂。可用于本发明的松香酯增粘剂的说明性实例包括甘油松香酯、季戊四醇松香酯和它们的氢化产物。芳族树脂增粘剂的说明性实例包括α-甲基苯乙烯树脂、苯乙烯单体、聚苯乙烯、苯并呋喃、茚和乙烯基甲苯。优选的增粘剂是氢化松香酯。
有用的增粘剂树脂类型包括由松树获得的松香和松香衍生物以及枞酸和海松酸型的有机酸，它们可被酯化，氢化或聚合(分子量达2000)，且以商品名“FORALS”购自Hercules Chemical或以商品名“SYLVATAC”购自ArizonaChemical Co.；由松节油和柑桔皮中提取的萜烯(如α&β-蒎烯或苎烯(limonene))，它们可阳离子聚合(分子量为300-2000)或用C-9单体进行改性(萜烯酚醛树脂)，且以商品名“PICCOLYTE”购自Hercules Chemical或以商品名“ZONATAC”购自Arizona Chemical Co.；一些脂族烃树脂，如基于C-5单体(如戊间二烯或二聚环戊二烯)的脂族树脂，可以商品名“WINGTACK”购自Goodyear Chemicals；基于C-9单体(如茚或苯乙烯)的芳族树脂，可以商品名“REGALREZ”购自Hercules Chemical或以商品名“ESCOREZ 2000”购自Exxon Chemical，它可被氢化(分子量为300-1200)。
如果增粘剂用于第一粘结剂前体中，其用量按第一粘合剂前体的总重量计为0.1-40重量份，较好为0.5-20重量份。
胶结涂层20涂覆在磨粒16和初始粘接涂层18上。该胶结涂层可含有胶合剂或固化的树脂粘合剂。合适树脂粘合剂的实例包括酚醛树脂、具有α，β-不饱和侧接基团的氨基塑料、聚氨酯、丙烯酸化聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸化环氧树脂、异氰脲酸酯、丙烯酸化异氰脲酸酯、脲醛树脂、蜜胺-甲醛树脂、双马来酰亚胺和芴改性的环氧树脂以及它们的混合物。胶结涂层的前体还可含有用于引发和/或加速下述固化过程的催化剂和/或固化剂。胶结涂层是根据最终涂敷磨料制品的所需性质进行选择的。
添加剂和填料
初始粘接涂层和胶结涂层粘结剂前体还可含有各种任选的添加剂，如填料、研磨助剂、纤维、润滑剂、湿润剂、表面活性剂、颜料、消泡剂、染料、偶联剂；增塑剂、悬浮剂，只要它们不影响初始粘接涂层的压敏粘合性(完全固化前)或在照射能量作用下对初始粘接涂层或胶结涂层的固化能力不产生不利影响。另外，加入这些添加剂以及这些添加剂的用量不应对粘结剂前体的流变性产生不利影响。例如，加入太多的填料会影响初始粘接涂层的加工性能。
本发明的填料必须不影响含有它的树脂体系的充分固化。本发明有用填料的实例包括二氧化硅，如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维；硅酸盐，如滑石、粘土、(蒙脱土)长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝硅酸钠、硅酸钠；金属硫酸盐，如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝；生石膏；蛭石；木粉；三水合铝；炭黑；氧化铝；二氧化钛；冰晶石；锥冰晶石；金属亚硫酸盐(如亚硫酸钙)。优选的填料是长石和石英。
如果在实施本发明的过程中使用研磨助剂，合适的研磨助剂包括冰晶石；锥冰晶石；冰晶石铵、四氟硼酸钾等。
磨料层14还可含有第三粘结剂或上胶结涂层22。一种有用的上胶结涂层包含研磨助剂(如四氟硼酸钾)和粘合剂(如环氧树脂)。这种上胶结涂层更详细地记载在已公开的欧洲专利申请486,308中。增加上胶结涂层22是为了防止或减少磨粒间切屑(工件上磨损的材料)的积聚。这种积聚的切屑会明显降低磨料制品的切削性能。用于防止切屑积聚的材料包括脂肪酸的金属盐(如硬脂酸锌或硬脂酸钙)、磷酸酯的盐(如磷酸山萮酯钾)、磷酸酯、脲-甲醛树脂、矿物油、交联硅烷、交联硅氧烷、含氟化合物以及它们的混合物。
可提供一种任选的背胶结涂层24，如防滑层，它含有分散有填料颗粒的树脂粘合剂。或者，该背胶结涂层可以是用于把涂敷磨料制品粘接到背衬12的支承垫上的压敏粘合剂。合适压敏粘合剂的实例包括胶乳、绉片、松香、丙烯酸酯聚合物(如，聚丙烯酸丁酯和聚丙烯酸酯)、丙烯酸酯共聚物(如丙烯酸异辛酯/丙烯酸)、乙烯基醚(如聚乙烯基正丁醚)、醇酸粘合剂、橡胶粘合剂(如天然橡胶、合成橡胶和氯化橡胶)以及它们的混合物。压敏粘合剂涂层的实例记载在美国专利5,520,957中。
背胶结涂层也可含有导电材料，如粘结剂中的五氧化二钒(如磺化聚酯)、炭黑或石墨。有用的导电背胶结涂层的实例描述于美国专利5,108,463和美国专利5,137,452中。
为了提高初始粘接涂层18和/或背胶结涂层24(如有)的粘合性，需要改善这些层所涂的表面。例如，如果聚合物薄膜用作背衬，较好改善该薄膜的表面，即“底漆”。合适的表面改善方法包括电晕放电、紫外光照射、电子束照射、火焰放电和划痕。
制造方法
如下部分描述如何制造本发明磨料制品的示范方法，特别是形成研磨面的方法。
第一粘结剂前体可按如下方法制备：在足以使各组分液化的高温下在一个合适容器中将这些组分混合，使它们在搅拌下充分混合，但在这些组分完全熔融混合之前不会发生热降解。这个温度部分取决于特定的化学性质。例如，该温度可以为30-150℃，一般为50-130℃，较好为60-120℃。这些组分可以同时或依次加入，虽然较好先混合乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和固态环氧树脂，然后加入液态环氧树脂、多官能丙烯酸酯组分(如有)和任何任选的含羟基物质。然后加入催化剂(如光引发剂、光催化剂和/或热催化剂)，再加入任选的添加剂(包括填料或研磨助剂)。
这种粘结剂前体在未固化的熔融相中应相容。这就是说，在引发固化前，在各组分间较好不应有明显可见的相分离。这种粘结剂前体可在熔融混合后直接使用或可包装在桶、鼓形圆桶或其它合适的容器，较好在使用前避光。这样包装的粘结剂前体可用桶卸料机等送到热熔体涂布系统中。或者将未固化的本发明粘结剂前体输送到棒形、丸形、小块形、块状、枕状或坯状常规本体热熔体涂布机和给料机系统中。虽然不一定是优选的，但也可在粘结剂前体中加入有机溶剂。
本发明的第一粘合剂前体也可制成未固化、无载体的粘性压敏粘合薄膜卷。在这种情况下，粘结剂前体被挤出、流延或涂布形成薄膜。这种薄膜可用于将第一粘结剂前体转移涂布到磨料制品背衬上。宜用剥离衬里(如涂有硅氧烷的牛皮纸)卷起这种粘性薄膜，然后将其包装在不透光化辐射的袋或其它容器中。
本发明的第一粘结剂前体可用挤出涂布机、凹版印刷涂布机、涂布机(如用涂布模头、加热刮板式涂布机、辊式涂布机、幕式涂布机、逆辊涂布机)或转移涂布机涂布到磨料制品背衬上。当用上述任何一种方法涂布时，较好在约50-125℃，更好在约80-125℃的温度下涂布初始粘接涂层。
本发明的粘结剂前体可制成独立式、无载体的压敏粘合薄膜。这种薄膜可转移涂布到背衬上。如有必要，还可在转移涂布前将其模切成预定的形状。选择转移涂布温度和压力，以最大限度地减少背衬的降解和初始粘接涂层的漏出。上述温度和压力可以为室温至约120℃以及约30-250psi(2.1-17.8千克/厘米2)。一种典型的情况是在室温和100psi(7.0千克/厘米2)的条件下进行转移涂布。对于多孔背衬来说，转移涂布法是一种特别优选的涂布方法。
以液体、溶液形式涂布初始粘接涂层或粘结剂前体也属于本发明的范围内，尽管该方法并不是优选的。液体粘结剂前体可用任何常规的技术(如辊涂法、喷涂法、口模式涂布法、刮刀式涂布法等)涂布到背衬上。在涂布形成的未固化初始粘接涂层后，可用能源将其照射，以在磨粒嵌入初始粘接涂层之前活化催化剂。或者，磨粒可以在涂布初始粘接涂层粘结剂前体后并在部分固化前马上进行涂布。
本发明初始粘接涂层或粘结剂前体在背衬上的涂布重量视所用磨粒的粒级而异。例如，较细的磨粒一般需要较少的初始粘接涂层将磨粒粘接到背衬上。为了令人满意地粘接磨粒，必须提供足量的粘结剂前体。然而，如果粘结剂前体的涂布量太大，磨粒会部分或完全浸没在初始粘接涂层中。这是不合需要的。一般来说，本发明粘结剂前体组合物的涂布量(按无溶剂计)为4-300克/米2，较好约为20-30克/米2。
初始粘接涂层粘结剂前体较好用上述方法涂布到磨料制品背衬上。而且，一旦用能源照射涂布的物料，就至少引发环氧树脂和多官能丙烯酸酯组分(如有的话)的部分固化。当用合适的能源照射粘结剂前体时，初始粘接涂层粘结剂前体开始固化，然后再进行一段时间。根据所需加工条件选择能源，并适当地活化环氧催化剂。该能源可以是光化能源(如波长在紫外或可见光谱区内的辐射)、加速粒子(如电子束辐射)或热源(热或红外辐射)。该能源较好是光化辐射(即波长在紫外或可见光谱区内的辐射)。合适的光化辐射源包括汞灯、氙灯、碳弧灯、钨丝灯、太阳光等。
特别是中压汞弧灯发出的紫外辐射是最优选的。视有关反应物的用量和种类、能源、片料速度、离能源的距离和需固化初始粘接涂层的厚度而异，照射时间为1秒钟以下到10分钟以上(较好提供约为0.1-10焦耳/厘米2(J/cm2)的总照射能量)。
本发明的粘结剂前体也可通过用电子束辐射照射来进行固化。所需的剂量一般为1-100兆拉德。在给定能源照射或在使用电子束能源和不使用光引发剂的条件下，固化速度随光催化剂和/或光引发剂用量的增加而增加。固化速度也随能量强度的增加而增加。
如果将阳离子有机金属盐用作环氧光催化剂，即使在没有多元醇存在的情况下也可延迟固化。这样可使粘结剂前体在足够长的时间内保持压敏粘合性，从而在用能源照射粘结剂前体后仍可让磨粒粘附到上面。
磨粒可以在初始粘接涂层粘结剂前体充分固化到不再粘附磨粒之前进行施加，虽然为了提高工业制造过程的速度需尽快施加磨粒，一般在用能源照射初始粘接涂层粘结剂前体后几秒钟时间内施加磨粒。磨粒可按照本领域中常规技术用降落涂覆法(drop coating)，较好用静电涂覆法或磁性涂覆法进行施加。可用于制造本发明磨料制品的方法的一个实例可参见美国专利5,766,277。
通过加热(如在烘箱中)对初始粘接涂层进行后固化处理可缩短达到完全固化所需的时间。后固化也可影响初始粘接涂层的物理性能，因此一般是合乎需要的。后固化的时间和温度随乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的玻璃化转变温度、引发剂的浓度和能量照射条件等因素而变化。后固化的条件可以为150℃左右时几秒钟至较低温度下的更长时间。典型的后固化条件为100℃左右温度下1分钟或更短时间。
在另一种制造方法中，将初始粘接涂层粘结剂前体涂布在背衬上，然后将磨粒嵌入初始粘接涂层粘结剂前体，再用能源照射初始粘接涂层粘结剂前体。
然后可用各种技术(如辊涂法、喷涂法、凹槽辊涂布法或幕涂法)将胶结涂层20以可流动的液体形式涂布在磨粒和初始粘接涂层上面，然后通过干燥、加热或用电子束或紫外光辐射照射进行固化。具体的固化方法视胶结涂层的化学性质而异。可以按相似的方法涂布和固化或干燥任选的上胶结涂层22。
任选的背胶结涂层24可用各种常规涂布技术(如浸涂法、辊涂法、喷涂法、迈耶棒涂法、刮刀涂布法、幕涂法、凹版印刷法、热物质转移法、胶版印刷法、丝网印刷法等)涂布在背衬12上。
在另一种背衬配置中，磨料制品的背面可以包括一个圈状基材。该圈状基材的目的是提供一种可使磨料制品与支承垫上的钩牢固咬合的手段。可用任何常规方法将该圈状基材层压在涂布的磨料背衬上。该圈状基材可在涂布初始粘接涂层前体之前或在涂布初始粘接涂层前体之后进行层压。
在另一方面，圈状基材本质上是涂敷磨料背衬。这种圈状基材一般包括带有圈状物的平表面，这些圈状物从平表面的后侧向前侧突起。初始粘接涂层前体被涂布在该平表面上。在这一方面，初始粘接涂层前体直接涂布在圈状基材的平表面上。在某些情况下，该圈状基材可包含涂布在平表面上用于密封该圈状基材的预胶结涂层。该预胶结涂层可以是热固性聚合物或热塑性聚合物。或者，该初始粘接涂层前体可直接涂布在非密封圈状基材的无圈状物一侧。该圈状基材可以有雪尼尔缝制圈状基材、挤出粘接圈状基材、缝制粘接圈状基材或拉绒圈状基材(如拉绒聚酯或尼龙)。常规圈状背衬的实例更详细地描述在美国专利4,609,581和5,254,194中。
圈状基材也包含平表面上用于密封圈状基材和防止初始粘接涂层前体渗透入圈状基材中的密封涂层。该圈状基材还包含热塑性密封涂层，且有许多波形纤维从热塑性密封涂层上突起。这些波形纤维实际上形成一层纤维。这些纤维较好有从相互隔开的固定位置以相同方向突起的弓形部分。在某些情况下，为了避免与常规背衬有关的成本问题，较好直接涂布在圈状基材的平表面上。可以配制和涂布初始粘接涂层粘结剂前体，以使初始粘接涂层前体没有明显地渗透入圈状基材中。这样使得有足量的初始粘接涂层前体把磨粒牢固地粘接在圈状基材上。
同理，磨料制品的背面也可包含许多钩形物。这些钩形物一般是具有许多从基材背面突起的钩形物的片状基材。这些钩形物提供了涂敷磨料制品与包含圈形织物的支承垫之间的咬合手段。这种钩形基材可用任何常规的方法层压到涂敷磨料背衬上。这种钩形基材可以在涂覆初始粘接涂层之前或之后进行层压。在另一方面，这种钩形基材本质上是涂敷磨料背衬。在这种情况下，初始粘接涂层前体直接涂布在钩形基材上。在某些情况下，为了避免与常规背衬有关的成本问题，较好直接涂布在钩形基材上。有关使用钩形背衬或钩形物层压的其它细节可参见美国专利5,505,747中。
本发明的粘结剂前体提供均衡的所需性质。作为不含溶剂的制剂，它们可用常规的热熔体给料装置涂布。因此，它们可供应为适用为层压到背衬上的压敏粘合薄膜。包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为粘结剂前体提供了压敏粘合性。这种压敏粘合性有利于把磨粒涂布在上面。加入具有合适分子量和官能度的聚醚多元醇赋予本发明的初始粘接涂层在能量照射以它的敞开时间(open time)，从而在能量照射后可以将磨粒嵌入粘结剂前体。在初始粘接涂层中加入多官能丙烯酸酯组分能很好地控制流变性。
更具体地说，本发明中所用的粘结剂前体制剂比仅含环氧树脂和热塑性聚酯的初始粘接涂层具有更低的成本、更长的敞开时间和更好的成膜性。作为提高成膜性的结果，本发明的粘结剂组合物在配方中需要较少的热塑性聚酯，从而进一步降低了成本，并改善了该材料的高温性能。
参照如下非限制性的实施例可更充分地理解本发明。在这些实施例中，如果没有另作说明，所有的份数、百分数、比例等都按重量计。
实施例中所用的缩写具有下表所示的含义。DS1227      高分子量聚酯，商品名为“DYNAPOL S1227”，购自Creanova，
        Piscataway，NJDS1402      高分子量和低结晶度聚酯，商品名为“DYNAPOL S1402”，购
        自Creanova，Piscataway，NJEL310       乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(25％乙酸乙烯酯)，商品名为“ELVAX
        310”，购自E.I.DuPont de Nemours and Co.(Wilmington，DE)EL220       乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(28％乙酸乙烯酯)，商品名为“ELVAX
        220”，购自E.I.DuPont de Nemours and Co.(Wilmington，DE)EL140       乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(33％乙酸乙烯酯)，商品名为“ELVAX
        140”，购自E.I.DuPont de Nemours and Co.(Wilmington，DE)L700        乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，商品名为“LEVAPREN 700”，购自
        Bayer Corp.(Pittsburgh，PA)E828        双酚A环氧树脂(环氧当量为185-192克/当量)，商品名为“EPON
        828”，购自Shell Chemical，Houston，TXE1001       双酚A环氧树脂(环氧当量为525-550克/当量)，商品名为“EPON
        1001F”，购自Shell Chemical，Houston，TXE4221       脂环族环氧树脂(环氧当量为126克/当量)，商品名为“ERL
        4221”，购自Union Carbide Corp.，Danbury，CTCHDM        环己烷二甲醇TMPTA       三羟甲基丙烷，商品名为“SR351”，购自Sartomer Co.，Exton，PAKB1         2，2-二甲氧基-1，2-二苯基-1-乙酮，以商品名“IRGACURE 651”
        购自Ciba Specialty Chemicals或以商品名“KB1”购自Sartomer
        Co.，Exton，PACOM         六氟锑酸(1-)η5-[二甲苯(混合异构体)]η5-环戊二烯基合铁
        (1+)(用作催化剂)AMOX        草酸二叔戊酯(用作促进剂)CRY         冰晶石AO          熔凝氧化铝HTAO        热处理过的熔凝氧化铝
试验步骤
下述的实施例和对比例按如下试验方法进行测试。
1号试验：席弗尔试验方法
将每个实施例的涂敷磨料制品加工成直径为10.2厘米的圆片，并用压敏粘合剂固定在泡沫塑料支承垫上。将涂敷磨料圆片和支承垫组件安装在席弗尔试验机上，并用涂敷磨料圆片研磨环形(donut)乙酸丁酸纤维素聚合物或1018低碳钢工件。负载为4.5千克。试验的终点为500转或圈涂敷磨料圆片。在试验结束时测量磨削掉的乙酸丁酸纤维素聚合物量。用1号试验测得的每个实施例中获得的矿物收集量(mineral pick-up)和切削量列于如下数据中。
用于形成EVA/环氧树脂共混物的熔融混合
按如下步骤制备200克试样：在100-150℃和一个1夸脱油漆罐中熔融EVA共聚物，然后加入液态环氧树脂(如果加入E1001，先将其熔融)，用空气混合机混合，加入其余的液体环氧树脂和环己烷二甲醇(CHDM，如加入的话)(在使用CHDM的所有实施例中，它的用量为总量的2.4％)，再次进行混合，将温度降低至100-120℃，然后加入CpFe二甲苯+SF6 -(COM)和草酸二叔戊酯(AMOX)。后两种化合物的用量分别为0.6-1％。在95-100℃用热刮刀将树脂涂布在衬离衬里上(PET薄膜上的硅氧烷剥离层)，厚度为0.05-0.10毫米。较厚的试样用于物理性能测试(DMA和DSC)。较薄的涂层(0.05毫米)层压到磨料背衬上，该背衬包括36×34线/厘米实用织物polycotton、杆状片料基材和各种纸背衬。除了含有L700的初始粘接涂层树脂以外，熔融混合所有含有EVA共聚物的初始粘接涂层树脂。
用于形成EVA/环氧树脂共混物的溶剂混合
按25-40％固体含量将L700溶解在乙酸乙酯或丁酮中，加入环氧树脂和CHDM(如加入的话)，在60-90℃真空汽提掉溶剂。在100-120℃将光催化剂体系加入到该熔体中(加入COM和AMOX，加入量各为0.6-1％)，用空气混合机混合，然后涂布到上述的基材上。然而溶剂混合本发明的粘结剂树脂不是优选的，测得的溶剂混合和熔融混合粘结剂的物理性质预料在实验误差范围内。
乙酸乙烯酯EVA共聚物含量较高的粘结剂树脂的优选混合方法如下：将EVA共聚物粒料加入同向旋转啮合双螺杆挤出机中，在80-140℃温度下熔融。熔融固体环氧树脂(E1001)片料，以液体形式泵入热塑性材料下游的进料口中。最后，以分批方式在75℃混合所有的其它组分(E828、COM、AMOX和任选的CHDM、TMTPA和KB1)。将形成的均相液体泵入固体环氧树脂和热塑性材料下游的挤出机中。将挤出物收集在衬有硅氧烷的箱中，室温下以固体形式储存在暗处。这样可以在需要进一步使用时方便地再进行熔化。
动态力学分析(DMA)
通过在两片厚度为2-5密耳的聚酯剥离衬里间涂布可固化的热熔体制备试样。通过剥离衬里用TLD 15W/03灯泡(Philips，B.V.，Holland)以约3焦耳/厘米2辐射能照射涂层。然后将照射过的试样放在100-110℃的烘箱中30分钟，以进行进一步的固化。将固化后的薄膜带切成1.0厘米宽和约2-3厘米长。使用装有拉伸试样夹具的Seiko Instruments DMA 200流变仪(Seiko Instruments，Torrance，CA)。将夹头分开10毫米。在1Hz的单一频率和在-80至250℃范围内的温度上升速度为2℃/分钟。DMA数据列于表1-3中。
             表1：可熔融加工EVA/环氧树脂的材料性质
           配    方   EVA中的％乙酸乙烯酯       DMATg(℃)   DMAE′(25℃，MPa)  DMAE′(100℃，MPa)
40％EVA(EL310)60％环氧树脂     25    -30℃/134   700  300
40％EVA(EL220)60％环氧树脂     28    -31℃/125   130  60
40％EVA(EL140)60％环氧树脂     33    -28℃/116   80  20
10％EVA(L700)90％环氧树脂(E828)，不含CHDM     70    -3℃/150   700  300
20％EVA(L700)80％环氧树脂(E828)，不含CHDM     70    53℃/125   1000  130
10％EVA(L700)90％环氧树脂(E1001)，不含CHDM     70      110   2100  400
20％EVA(L700)80％环氧树脂(E1001)，不含CHDM     70      117   1300  400
                   表2：可熔融加工的EVA/环氧共混物的材料性质
           配    方  EVA中的％乙酸乙烯酯    DMATg(℃)   DMAE′(25℃，MPa)    DMAE′(100℃，MPa)
10％EVA(L700)90％环氧树脂(E1001)CHDM     70     99   1600    30
15％EVA(L700)85％环氧树脂(E1001)CHDM     70    101   1400    60
20％EVA(L700)80％环氧树脂(E1001)CHDM     70     97   1100    20
25％EVA(L700)75％环氧树脂(E1001)CHDM     70    102   1100    60
       表3：EVA/环氧树脂共混物的材料性质；冰晶石填料的效果
         配    方   EVA中的％乙酸乙烯酯    DMATg(℃)   DMAE′(25℃，MPa)    DMAE′(100℃，MPa)
15％EVA(L700)85％环氧(6∶4E1001∶E828)不含CHDM     70    138   1000    600
12％EVA(L700)68％环氧(6∶4E1001∶E828)不含CHDM20％冰晶石     70    138   1800    860
12％EVA(L700)68％环氧(6∶4E1001∶E828)CHDM20％冰晶石     70     97   1400    750
15％EVA(L700)85％环氧(6∶4E1001∶E828)CHDM     70    123   520    290
EVA/环氧共混物的物理性质表明最相容的共混物是含有乙酸乙烯酯含量为70％重量左右的EVA共聚物的共混物。用于磨料的优选组合物是包含乙酸乙烯酯含量约为60-80％重量的EVA共聚物、EVA共聚物相对于环氧树脂的浓度为10-20％重量且不含扩链剂(CHDM)的组合物。这些材料的努普硬度值(KHN)约为10，可与环氧/聚酯/聚丙烯酸酯可熔融加工树脂体系的硬度值相比拟。也可加入填料；冰晶石的用途列于表3中。优选粘结剂组合物固化后的玻璃化转变温度(Tg)远高于60℃，非常适合于研磨性能。
对比例A和实施例1的制备
对比例A是购自美国3M公司的″3M Grade P180 216 U Production Fre-CutA Weight纸″。实施例1是包含115克/米2纸背衬(购自Kammerer GmbH(Osnabruck，Germany))、EVA/环氧树脂共混物初始粘接涂层(15％L700、85％E1001、0.6％COM和0.6％AMOX)、静电涂布在初始粘接涂层上的P180 AO、可辐射固化的胶结涂层(60％E828、20％E4221、20％DIPT和1.0％COM)以及美国专利5,611,825中称为“A3469”的硬脂酸锌上胶结涂层的磨料结构。实施例1中代表性(常规)涂层重量为：初始粘接涂层重量＝100克/米2，矿物重量＝120克/米2，胶结涂层重量＝50克/米2，上胶结涂层重量＝25克/米2。
席弗尔磨削试验结果如下：
          实施例                       席弗尔磨削量
                                        (克/500转)
          对比例A                          2.78
          实施例1                          3.14
实施例1的磨削性能大致对比例A的磨削性能好13％。
对比例B和C以及实施例2和3的制备
在140℃将对比例B和C混合。恰好在涂布前在该熔融混合物中加入丙烯酸酯、环氧催化剂和光引发剂，进行混合。将实施例2和3溶剂混合(不是优选的)；将环氧树脂和EVA共聚物溶解在丁酮中。在真空烘箱中逐渐除去溶剂，同时将温度升至120℃。在120℃温度和1.0乇真空度的条件下保持30分钟后，假定所有的溶剂已被除去。将试样转移到常规烘箱中，如对比例B和C中一样加入其它组分。较好按上述方法将试样熔融混合。组成(重量份)列于表4中。
用刮刀把约0.08毫米厚的涂层涂布到纸背衬上(150克/米2，购自UPM-Kymmene，Pietarsaari，Finland)。刮刀和涂布床的温度都约为130℃。将其余的实施例2和3试样涂布在硅氧烷处理的聚酯剥离衬里上，然后在室温下转移涂布在相同的纸背衬上。直接涂布在背衬上的试样和转移涂布在背衬上的试样间在矿物涂布量或产品性能方面没有差别。每个试样的初始粘接涂层重量约为75克/米2。
用236瓦/厘米Fusion Systems″D″灯泡以15米/分钟的片料速照射涂层。然后在照射过的涂层上静电涂覆P80 HTAO级矿物(mineral)。然后在120℃将初始粘接涂层加热10分钟，以最后固化树脂。
将含有40％E828、30％E4221、30％TMPTA、1％KB1和1％COM的胶结树脂分散在丁酮中，然后以约为120克/米2(干重)的重量刷涂到试样上。用236瓦/厘米Fusion Systems″D″灯泡将这些涂布后的试样照射15分钟，然后在120℃固化10分钟。
表5列出了上述实施例和对比例的P80级矿物涂层重量和席弗尔试验性能结果。
                              表4
  配    方  对比例B   对比例C  实施例2   实施例3
DS 1227(重量份)     28     21     0     0
L700(重量份)     0     0     28     21
E828(重量份)     37     41     39     43
E1001(重量份)     26     29     27     30
CHDM(重量份)     3     3     0     0
TMTPA(重量份)     3.8     3.8     3.8     3.8
KB1(重量份)     1     1     1     1
COM(重量份)     0.6     0.6     0.6     0.6
AMOX(重量份)     0.6     0.6     0.6     0.6
                       表5
  试样   矿物重量(克/米2) 低碳钢席弗尔(磨削量：克/500转)  CAB席弗尔(磨削量：克/500转)
对比例B     316       0.68      1.929
对比例C     375       0.74      2.025
实施例2     418       0.66      1.617
实施例3     453       0.74      1.834
表5中数据表明实施例2和3中的初始粘接涂层树脂体系比对比例B和C的初始粘接涂层树脂体系更易于粘合矿物颗粒。由于实施例2和3的初始粘接涂层树脂体系比对比例B和C的初始粘接涂层树脂体系具有更低的结晶速度，所以它们可能在更长的时间内具有更大粘性。
已知席弗尔试验既是锐度(矿物取向)又是防填塞(anti-loading)试验。由于已知周围的防填塞添加剂(本发明中不存在)、矿物取向和疏涂(open coated)结构(即磨粒浓度低于20-30％的结构)可提高防填塞性，可以预计具有浓度较高的矿物(即磨粒)涂层的实施例2和3的磨削性能不会比对比例B和C好。
通过比较，低碳钢席弗尔试验的结果表明所有四种结构性能相似(足够)，且似乎不受矿物浓度和初始粘接涂层组合物类型的影响。
本领域中普通技术人员清楚，在不偏离本发明范围和本质的条件下可以对本发明作各种改进和变化。而且，应当理解本发明并不受上述说明性实施方式的不适当限制。

Claims (21)

1.一种涂敷磨料制品，包括：
a)具有前表面和后表面的背衬；
b)在所述背衬前表面上的交联第一粘结剂，所述的第一粘结剂由第一粘结剂前体制成，所述的第一粘结剂前体是通过混合如下组分制得的可能量固化的组合物：
i)约30-95％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
ii)约5-70％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
iii)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂；和
c)许多磨粒，所述的磨粒至少部分埋在所述的第一粘结剂中。
2.用于权利要求1所述的涂敷磨料制品的预胶结背衬，其特征在于它包括：
a)适用于涂敷磨料制品的背衬；和
b)所述背衬上由预胶结粘结剂前体形成的交联预胶结层，所述的预胶结粘结剂前体是含有如下组分的可能量固化的组合物：
i)约30-95％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
ii)约5-70％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
iii)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂。
3.一种涂敷磨料制品，包括：
a)具有前表面和后表面的背衬；
b)在所述背衬前表面上的交联第一粘结剂，所述的第一粘结剂由第一粘结剂前体制成，所述的第一粘结剂前体是通过混合如下组分制得的可能量固化的组合物：
i)约2-98％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
ii)约1-90％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
iii)约0.1-20％重量多官能丙烯酸酯组分，重量百分数按树脂的总含量计算；和
iv)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂；和
c)许多磨粒，所述的磨粒至少部分埋在所述的第一粘结剂中。
4.用于权利要求3所述的涂敷磨料制品的预胶结背衬，其特征在于它包括：
a)适用于涂敷磨料制品的背衬；和
b)所述背衬上由预胶结粘结剂前体形成的交联预胶结层，所述的预胶结粘结剂前体是含有如下组分的可能量固化的组合物：
i)约2-98％重量环氧树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
ii)约1-90％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂，重量百分数按树脂的总含量计算；
iii)约0.1-20％重量多官能丙烯酸酯组分，重量百分数按树脂的总含量计算；和
iv)有效量用于交联所述环氧树脂的固化剂。
5.一种制备如权利要求1或3所述的涂敷磨料制品的方法，其特征在于它包括如下步骤：
(a)提供具有前表面和后表面的背衬；
(b)在所述背衬的前表面上涂布可能量固化的、可熔融加工的第一粘结剂前体，所述的第一粘结剂前体包含：
i)环氧树脂；
ii)乙烯-乙酸乙烯酯；和
iii)用于交联所述环氧树脂的固化剂；
(c)将所述的第一粘结剂前体置于在能源下，以引发所述第一粘结剂前体的至少部分固化；
(d)将许多磨粒至少部分埋入所述的第一粘结剂前体中；和
(e)使所述的第一粘结剂前体充分固化，形成所述磨粒至少部分埋入其中的交联涂层。
6.一种用作权利要求3所述制品或权利要求4所述预胶结背衬的可能量固化的粘结剂前体的组合物，其特征在于它通过混合如下组分制成：
a)环氧树脂；
b)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂；
c)多官能丙烯酸酯组分；
d)有效量的用于交联环氧树脂的固化剂。
7.如权利要求1或3所述的涂敷磨料制品，其特征在于它还包括在所述第一粘结剂和所述磨粒上的第二粘结剂。
8.如权利要求1或3所述的涂敷磨料制品，如权利要求2或4所述的预胶结背衬，或权利要求6所述的组合物，其特征在于所述的第一粘结剂前体是可熔融加工的树脂或熔融组合物。
9.如权利要求1所述的涂敷磨料制品，其特征在于所述的第一粘结剂前体是热熔压敏粘结剂。
10.如权利要求1或3所述的涂敷磨料制品，如权利要求2或4所述的预胶结背衬，或权利要求6所述的组合物，其特征在于所述的固化剂是能产生酸的阳离子光催化剂，以催化所述环氧树脂的聚合。
11.如权利要求1所述的涂敷磨料制品，如权利要求2所述的预胶结背衬，其特征在于所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物含有不少于30％重量乙酸乙烯酯。
12.如权利要求1所述的涂敷磨料制品，如权利要求2所述的预胶结背衬，其特征在于所述粘结剂前体还含有热塑性聚酯。
13.如权利要求2或4所述的涂敷磨料制品，其特征在于所述涂敷磨料制品是含有相互连接成辊的许多单个磨盘的串接形式。
14.如权利要求3所述的涂敷磨料制品，如权利要求4所述的预胶结背衬，或权利要求6所述的组合物，其特征在于所述的第一粘结剂前体还含有用于交联所述多官能丙烯酸酯的试剂。
15.如权利要求3所述的涂敷磨料制品，如权利要求4所述的预胶结背衬，或权利要求6所述的组合物，其特征在于所述用于交联环氧树脂的固化剂是光催化剂或热固化剂。
16.如权利要求15所述的涂敷磨料制品，其特征在于所述的光催化剂是能产生酸的阳离子光催化剂，以催化所述环氧树脂的聚合。
17.如权利要求3所述的涂敷磨料制品，如权利要求4所述的预胶结背衬，或权利要求6所述的组合物，其特征在于所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物含有约20-99％重量乙酸乙烯酯。
18.如权利要求3所述的涂敷磨料制品，或如权利要求4所述的预胶结背衬，其特征在于所述的粘结剂前体含有约50-94％重量环氧树脂、约5-50％重量乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和约0.1-15％重量多官能丙烯酸酯组分，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物含有约40-90％重量乙酸乙烯酯。
19.如权利要求6所述的组合物，其特征在于它是溶液混合物或熔融混合物。
20.如权利要求6所述的组合物，其特征在于所述环氧树脂的含量约为2-98％重量，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的含量约为1-90％重量，所述多官能丙烯酸酯组分的含量约为0.1-20％重量，重量百分数按树脂总含量计算。
21.如权利要求6所述的组合物，其特征在于所述环氧树脂的含量约为70-92％重量，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂的含量约为5-30％重量，且它含有占共聚物重量约40-95％重量乙酸乙烯酯，所述多官能丙烯酸酯组分的含量约为3-15％重量，重量百分数按树脂总含量计算，环氧树脂的固化剂是光活性固化剂，多官能丙烯酸酯组分的固化剂是光引发剂。
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