[发明专利]涂敷磨料制品及其制作方法

说明书

本发明涉及涂敷磨料制品以及该涂敷磨料制品的制作方法，特别是涉及使涂层前体在铺上磨料颗粒之前至少部分固化的方法。

涂敷磨料一般由挠性底材构成，由粘合剂将一层磨料颗粒保持并支承在该底材上。涂敷磨料通常采用树脂粘合材料作“结构”涂层前体(“make”coat precursor)。这种结构涂层将磨料颗粒固定在底材上。在结构涂层和磨料颗粒上面再涂上树脂粘合材料构成的“胶料”涂层前体(“size”coat precursor)。胶料涂层使磨料颗粒牢固地与底材相结合。此外，磨料颗粒的取向一般是让它们的最长尺寸与底材垂直以提供最佳切削速率。

在制作涂敷磨料的典型制造方法中，首先将结构涂层前体涂到底材上。接着用静电投射法将磨料颗粒投射到结构涂层前体中。随后使结构涂层前体部分固化以固定磨料颗粒。再下一步是将胶料涂层前体涂在磨料颗粒上。最后使结构涂层前体与胶料涂层前体完全固化。

与这种方法有关的主要问题之一是在静电涂布的过程中有施加多层磨料颗粒的偏向。对于“细粒”级来说尤其如此，所谓细粒级即是指磨料颗粒平均粒度小于约150μm，通常小于约100μm。在有些情况下涂布的磨料颗粒可能多达7层。当磨料颗粒粒度减小时这种多层现象更成问题。降低磨料颗粒的涂层重量则会导致形成斑状的，非均匀型的多层涂层。

这种多层磨料颗粒带来许多缺点。磨料颗粒的取向会变得不理想，磨料颗粒会堆叠在另一层的上面。这就会导致研磨性能降低。在某些场合下多层磨料颗粒会降低产品的挠性。此外，多层磨料颗粒由于包含多余的磨料颗粒层而降低了涂敷磨料的成本效益。

美国专利第2,015,658号(Bezzenberger)介绍了一种构成磨料制品时避免多层现象的方法。其中的磨料颗粒是用计量辊筒加到结构涂层前体上去的。

美国专利第2,053,360号(Benner等人)介绍了一种制造涂敷磨料的方法，其中的磨料颗粒喷洒在可增塑粘合剂的非粘性膜上。该膜随后作增塑处理使粘合剂浸润磨料颗粒表面。

美国专利第4,047,903号(Hesse等人)介绍了一种由树脂构成的可辐射固化的粘合剂，这种树脂是由下列三种物质至少部分反应而制成的：(a)含有至少2个环氧基团的环氧化单体，例如来自二羟苯基丙烷和表氯醇；(b)不饱和单羧酸；(c)任意选择多羧酸酐。

美国专利第4,588,419号(Caul等人)介绍了一种用于涂敷磨料的胶粘剂，它由以下两种物质的混合物组成：(a)可由电子束辐射固化的树脂体系，其中包含选自丙烯酸氨基酯与环氧丙烯酸酯这一类物质的低聚物、填料以及稀释剂；(b)选自下面一类物质的可以热固化的树脂：酚醛树脂、三聚氰胺树脂、氨基树脂、醇酸树脂和呋喃树脂。

美国专利第4,751,138号(Tumey等人)介绍了一种涂敷磨料，其中的结构涂层或者胶料涂层包含烯类不饱和化合物、环氧单体和光致引发剂。

美国专利第4,927,431号(Buchanan等人)介绍了一种用于涂敷磨料的胶粘剂，它包含下面两种物质的混合物：(a)选自以下一类物质的可辐射固化的单体：含至少一个丙烯酸根端基或侧基的异三聚氰酸酯衍生物，含至少一个丙烯酸根端基或侧基的异氰酸酯衍生物和平均含至少三个丙烯酸根侧基的多官能丙烯酸酯；(b)选自以下一类物质的可热固化的树脂：酚醛树脂、环氧单体、脲甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂和聚酰胺树脂。

美国专利第4,985,340号(Palazzotto等人)介绍了一种可用作磨料制品粘合剂的聚合物前体材料。这种聚合物前体选自以下一类物质：(1)至少一种烯类不饱和单体，也可以与环氧单体或聚氨酯前体结合使用；(2)至少一种环氧单体，或(3)聚氨酯前体，而所用的固化剂则包含有机金属盐和鎓盐。

美国专利第4,997,717号(Rembold)介绍了一种制作涂敷磨料的方法，其过程为在载体上涂一层粘合剂，用具有光化作用的光线短时间辐照上述粘合剂层，在辐照前后往仍处于粘性状态的层上涂敷磨料颗粒，随后或同时进行热固化。

本发明的一个目的是提供一种不具有现有技术的方法所具有的问题的制备涂敷磨料制品的方法。

本发明的另一个目的是提供一种涂敷磨料制品。

简要地说，本发明的一个方面就是提供涂敷磨料制品，它由四部分组成：(1)底材；(2)结构涂层，该结构涂层包含：(a)烯类不饱和单体，(b)聚氨酯前体，(c)聚氨酯前体引发剂；(3)许多磨料颗粒；和(4)胶料涂层。

本发明的另一个方面就是提供制作涂敷磨料制品的第一种方法，该方法包括以下步骤：