[发明专利]磨料制品和相关方法

说明书

本发明提供了按以下顺序包括多个层的磨料制品：背衬；磨料层；以及顶胶层。顶胶层包含长链脂肪酸的金属盐和分散在顶胶层中的粘土颗粒。有利地，粘土颗粒增强了顶胶层的光学透明度，从而允许用较厚的顶胶层制造印刷的磨料制品。还发现添加粘土可改善磨料制品相对于其中不存在粘土颗粒的制品的切割性能。

技术领域

本发明提供了磨料制品以及相关组合物和使用方法。所提供的磨料制品可用于例如研磨软材料诸如涂漆的汽车表面。

背景技术

磨料制品由消费者、制造商和服务提供商广泛使用，以在几乎任何给定工件上执行砂磨和修整操作。潜在的工件是多种多样的，并且可具有由塑料、木材、金属或甚至陶瓷材料制成的表面。

具体地，印刷的柔性磨料为制造商和消费者两者提供独特的有益效果。向磨料赋予图像的能力可增强其外观并提供品牌或促销信息。包括印刷信息也可有效地将技术细节传达给最终用户，诸如其粒度。在磨料上直接印刷装饰性和功能性图像通常优于将此类图像放置在产品包装上，因为这些产品可容易地与它们的包装分离。

将印刷图像设置到磨料制品上可在技术上具有挑战性，因为磨料制品的部件通常具有有限的半透明性。这些制品一般通过将磨粒附连到某种背衬上来制成，该背衬可以是刚性的或柔性的。在一些情况下，将磨粒与聚合物粘结剂均匀地混合以形成浆液，然后将浆液涂覆到背衬上并固化以提供最终产品。作为另外一种选择，磨粒可通过部分地嵌入在称为“底胶”和“复胶”层的可固化树脂中，直接粘附到背衬的表面。后一种方法的优点是磨粒可设置在工作表面上的优选取向中，使得能够有效地移除材料。

用于制造示出从制品的磨料侧可见的图形图像的磨料制品的方法已在别处报告，例如在美国临时专利申请序列号62/076,874(Graham等人)中。

发明内容

当研磨软材料时，性能可减少由砂磨形成的碎屑或尘屑，开始聚结并填充磨粒之间的空间。尘屑装载可能防止磨料有效地接触工作表面并降低切割性能。通过将含肥皂的组合物或表面活性剂的“顶胶”层施加在磨粒的顶部上可减轻该问题。顶胶层可显著减少磨粒周围区域中的尘屑的积聚，从而改善磨料产品的切割性能和预期寿命两者。

发现磨料性能改善，因为顶胶层的厚度增加。然而，发现顶胶层在其厚度增大时趋于失去其光学透明度。因此，顶胶层可显著地模糊在磨料制品上印刷的任何图像。通过将粘土添加剂掺入到顶胶层的组合物中来回答该难题。有利地，与其中不存在粘土添加剂的涂层相比，改性的涂层不仅提供更大的光学透明度，还可在较长时间段改善切割性能。此外，添加粘土可使得能够使用更厚的顶胶层来进一步增强磨料性能。

在第一方面，提供了一种磨料制品。磨料制品按以下顺序包括多个层：背衬；磨料层；以及顶胶层，该顶胶层包含长链脂肪酸的金属盐并且具有分散在顶胶层中的粘土颗粒。

在第二方面，提供了顶胶组合物，该顶胶组合物包含：长链脂肪酸的金属盐；粘土颗粒；以及溶剂。

在第三方面，提供了制造磨料制品的方法，所述方法包括：将以下组分分散在溶剂中以提供分散体：粘土颗粒；长链脂肪酸的金属盐；以及任选地，聚合物粘结剂；以及将分散体涂覆到磨料层上。

附图说明

图1至图5是根据各种示例性实施方案的磨料制品的侧剖视图。

在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。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实施方案。这些图可能未按比例绘制。

定义

如本文所用：

“颗粒纵横比”是指颗粒的最长尺寸和最短尺寸之间的比率；以及

“粒径”是指颗粒的最长尺寸。

具体实施方式