[发明专利]丙烯酸酯稳定颜色的、酚醛树脂粘结的磨料产品及制造其的方法

说明书

相关申请

本申请要求于2008年11月17日提交的美国临时申请号61/199,471的权益。以上申请的全部传授内容通过引用结合在此。

发明背景

术语“酚醛树脂”描述了由酚类和醛类的反应产物获得的多种多样的树脂产品。酚类与甲醛类在酸性和碱性条件两者下均进行反应。如果苯酚和甲醛的一种碱催化的混合物每摩尔的苯酚包含一摩尔或更多摩尔的甲醛，那么这种混合物将会产生一种热固性(单步)的树脂或“可熔性酚醛树脂”。常见的用作可熔性酚醛树脂催化剂的碱性化合物包括碱金属(如钠、钾、或锂)的氢氧化物。虽然碱金属氢氧化物催化的酚醛树脂在商业上是有用的，但它们具有一种不希望的趋势，即：当它们老化、经加热或以其他方式被固化时变深。已知变深的程度取决于树脂固化或使用的温度、以及暴露于这个温度下的时间。

碱金属氢氧化物催化的酚醛树脂通常被用作磨料产品(如涂覆的、粘结的、以及三维的、低密度的磨料产品)的粘结系统的一种组分。树脂变深的问题在涂覆的磨料以及三维的、低密度的磨料产品中是特别显著的，因为更为直观的粘结系统的存在。而且，由于变深随温度和暴露时间的增长而增加，因而在产品的温度特性中的任何变化都会造成产品自身之内的颜色变化。对于浅色的产品而言颜色变化是特别引人注意的，从而导致人们出于审美或其他原因而不能接受此类产品。

另外，磨料粘结系统可以包括着色剂以便标示制造商、产品类型、应用，等等。树脂变深能够干扰希望的着色，从而导致最终产品具有与加入的着色剂不同的颜色。例如，在固化后正常变黄的一种树脂，在与一种蓝色染料或颜料进行组合时将会产生一种带绿色颜色的产品。另一方面，如果将同一黄色树脂与一种绿色染料或颜料进行结合，那么该树脂将典型地只是产生另一种绿色调。

用于在酚醛可熔性树脂中赋予颜色稳定性的一种已知的方法包括，将三聚氰胺甲醛树脂加入到该配方中。虽然这实现了颜色稳定性，但它也赋予了易碎性、花更长的时间来固化、并且导致机械性的薄弱，以及因此在最终产品中降低的研磨性能。

另一个提出的方法包括将一种碱性铵盐加入到酚醛可熔性树脂中。然而，这种方法在稳定具有特定着色剂(如浅蓝色和橙色颜料或染料)的酚醛树脂产品的颜色方面不是十分有效的。

所需要的是一种有效的酚醛树脂颜色稳定剂，这种颜色稳定剂减少了上述这些问题而没有在最终产品中传递不希望的特性。

发明概述

在一个方面，本发明针对的是一种颜色稳定的磨料物品，该磨料物品包括：酚醛树脂粘结剂、颜色稳定剂、着色剂、以及磨料颗粒。颜色稳定剂包括至少一种丙烯酸酯。

在另一个方面，本发明针对的是一种制造颜色稳定的磨料物品的方法，该方法包括以下步骤：将一种可熔性酚醛树脂与一种颜色稳定剂进行共混以形成一种可熔性酚醛树脂组合物；使多个磨料粒子与该可熔性酚醛树脂组合物相接触；并且使该可熔性酚醛树脂组合物固化以生产该颜色稳定的磨料物品。颜色稳定剂包括至少一种丙烯酸酯。

在又一个方面，本发明针对的是一种研磨工件表面的方法，该方法包括在一种研磨运动中将颜色稳定的磨料物品施用在一个工件表面以去除该工件表面的一个部分。该磨料产品包括具有酚醛树脂的粘结剂、包括至少一种丙烯酸酯的颜色稳定剂、以及磨料颗粒。

因此提供了稳定颜色的酚醛树脂粘结的磨料以及一种用于制造此类磨料的方法，这类磨料抵抗随时间的流逝以及在暴露到高温时的颜色变化并且维持了酚醛树脂的机械强度。

附图简要说明

从以下对本发明的示例性实施方案的更具体的说明中上述内容将是清楚的，这些实施方案是如附图中所展示的，其中贯穿这些不同的视图类似的参考符号指代相同的部分。这些图不必是按比例的，而是将重点放在展示本发明的多个实施方案上。

图1是本发明的涂覆的研磨工具的一个实施方案的截面图的示意图。

图2是本发明的涂覆的研磨工具的另一个实施方案的截面图的示意图。

发明详细说明

在此引用的所有专利、公布的申请以及参考文献的传授内容通过引用以其全文结合在此。具体而言是Everts等人的标题为“Carboxylic Acid Ester Color-stabilized Phenolic Bound Abrasive Products and Methods for Making Same”的美国序列号61/199,472(该申请与本申请是同时提交的)通过引用以其全文结合在此。