专利名称：涂敷磨料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及涂敷磨料制品，尤其涉及含有粘结在一种有机聚合粘结剂上的磨料颗粒的涂敷磨料制品，所述粘结剂在其内含有一种纤维加强材料。此外，本发明还涉及制造这类制品的方法。
涂敷磨料制品一般含有一种磨料，这种磨料是借助一层或一层以上胶粘层通常以磨粒的形式被粘结到一预先制好的衬垫上。所述的胶粘层和磨料颗粒是在已形成衬垫后分步骤地以常规方法敷到衬垫上。这些制品通常采取可以适合于安装在辊、轮或圆筒上的薄片、盘、带等的形式。磨料制品可用于砂磨、研磨或抛光各种各样的，例如，钢和其它金属、木、木状层压板、塑料、纤维玻璃、皮革或陶瓷的表面。
用于涂敷磨料制品上的衬垫通常是用纸、聚合材料、布、非织造材料、硬化纤维纸板或这些材料的组合而制成的。这些材料的许多种由于它们没有足够的强度、柔软性或耐冲击性，因此对于某些的应用场合所提供的衬垫是不中意的。另外，其中的一些材料对用作冷却剂和切削润滑液的流体是过敏的。因此，在某些应用中可能发生早期失效和功能变差。
在一种用于上述的传统的涂敷磨料的典型的制造方法中，涂敷磨料制品是通过采用粘结层和磨料颗粒的一系列涂敷和固化步骤以一连续的纤维网形式进给预制的衬垫而制成的。所述涂敷的纤维网然后转变成一种需要的结构，例如薄片、圆盘或带等等。涂敷磨料制品的一种最有用的结构是一种环形的涂敷磨料带，即一种涂敷磨料的连续带。为了制成这种磨料环带，所述的纤维网(片)形状通常是切割成一种具有要求的宽度和长度的狭长条。所述狭长条的两端然后被结合在一起产生一“接缝”或“接头”。
于1993年7月8日公布的PCT国际公布第WO93/12911号揭示数种纤维加强的聚合衬垫和采用所述同一衬垫的涂敷磨料。在生产所述衬垫时，纤维是被聚合物淹没，然后聚合物根据其化学性质被固化或硬化。然后借助涂在衬垫上的相继的树脂涂层(有时称“制成涂层”)典型的是一种甲阶酚醛树脂将磨粒粘结到衬垫上。在WO93/12911中所述的磨料制品和制造磨料制品的方法，这样就需要一个分开的制成涂层的步骤。另外，制成纤维加强的衬垫的工序基本上是间歇式的工序。
如果纤维加强的涂敷磨料制品可以通过取消将分开制成的涂层粘涂于预制衬垫上的步骤而制成，以及如果制成具有纤维加强的衬垫的涂敷磨料的工艺可以是一种批料生产过程或连续片生产过程，则这将是有利的。
本发明涉及这样的纤维加强的涂敷磨料制品，所述制品根据用于制成它们的方法，可以是环状无缝带、环状有缝带、圆盘、薄片、和雏菊形片等。采用用词“环状的、无缝的”这意味着这种形式的制品实施方式是在其整个长度上具有连续的结构。这就是，它没有任何显露的接头或接缝。然而，这并不意味着在例如一纤维加强层内无内部接头或在一磨料层内无接头或接缝。而是意味着在纤维加强结构中不具有由于材料狭长带的两端结合而形成的接头或接缝。
本发明的环状、无缝带的涂敷磨料制品不显示出与用含有接头的预制衬垫环带制成的涂敷磨料带相联系的许多缺点。
本发明的涂敷磨料制品的第一实施例包括(a)具有一研磨面和一非研磨表面的基本呈平面的部分，所述部分包括一有效数量的基本上由一种有机聚合粘结剂淹没的纤维加强部分，所述粘结剂是以足够数量存在以提供一个基本无纤维加强部分的粘结剂的区域，其中所述纤维加强部分基本是处在一第一平面内；(b)部分地埋嵌在基本无纤维加强部分的粘结剂区域内的众多磨粒以使磨粒的大多数突出粘结剂之外，所述磨粒基本处于构成与所述第一平面相邻的研磨面的一个第二平面内；和(c)位于所述磨粒和粘结剂之上的一任选(附加)上胶涂层。
第二涂敷磨料实施例包括(a)一具有一研磨面和一非研磨面的基本呈平面的部分，所述部分包括一具有遍布于所述部分内的有机聚合粘结剂的有效数量的纤维加强部分，粘结剂以足够的数量存在以提供一个基本无纤维加强部分的粘结剂区域，其中所述纤维加强部分基本处在一第一平面内；(b)部分地埋嵌在基本无纤维加强部分的粘结剂区域内的众多磨粒以使所述磨粒的大多数突出粘结剂之外由此形成研磨面，所述磨粒基本处于与所述第一平面相邻的一第二平面上；和(c)处在所述磨粒和粘结剂之上的一任选上胶涂层。
用于本发明的有机聚合粘结剂这样就既供作对加强纤维的处理又提供将磨粒固定/粘结到制品上的方法。
在至少下述功能之一被实现的意义上说，所述有机聚合粘结剂是对强加纤维的一种处理1)改善将对具有加强纤维的制品中的磨粒的粘附力；2)保护研磨分界面和“背面磨损”(例如当环状砂带横越在一支承工作台上时)的纤维；以及3)在有机聚合粘结剂的限定区域内将单纤维粘结起来或粘到其它分开的纤维加强结构上。
本发明的涂敷磨料是环状无缝带或环带则是较为理想的。然而，在片制成过程中形成涂敷磨料然后再将所述的片转变成拼接的带、圆盘、薄片、雏菊形片等。
本发明的涂敷磨料制品可容易地沿着整个制品制备成基本相同的厚度或砂带的厚度。通常，本发明的环状无缝制品的厚度沿环带的整个长度不会有超过约15％变化。
虽然在通常称为“衬垫”的本发明的最终磨料制品部分和研磨面之间不存在明显分开的树脂边界，但本发明的涂敷磨料制品可被描述为包括含有一种有机聚合粘结剂的“基本呈平面的部分”，所述有机聚合粘结剂或基本淹没或遍布于一种纤维加强的材料。(用基本呈平面意味着所述部分实际上一般是薄片状，该薄片状具有最好平行的侧边)。
较典型和理想的是，在所述平面部分内的粘结剂重量是在约40至90的重量百分比范围内，较理想是在约50至95的重量百分比范围内，更为理想是在约65至92的重量百分比范围内(根据所述部分的总重量)。所述聚合粘结剂材料可以是一种热固、热塑或弹性材料或它们的合成材料。最好它是一种热固材料。在一些例子中，采用一种热固材料和一种弹性材料的合成材料是较理想的。
一典型的较理想的平面部分的剩下部分主要是纤维加强材料。虽然可以有添加到粘结剂成分中的附加成分，但本发明的涂敷磨料主要包括粘结在一种有机聚合粘结剂的主表面上的磨粒，该主表面具有淹没其内的一个有效数量的纤维加强材料。本发明的制品这样就有一个研磨面和一个非研磨面。用词“有效数量”的纤维加强材料是指足以获得本发明制品所要求的物理性能的数量，例如在使用过程中可以使制品经受高达80℃的温度和高达20公斤/厘米2的研磨压力以减小拉伸或撕裂的物理特性。所使用的典型的研磨压力的范围是约从0.35至0.70公斤/厘米2。
与WO93/12911的相同，有机的聚合粘结剂材料和纤维加强材料一起包括一种可具有带基本平行的侧边的环状无缝环带形式的柔性成分。然而，在本发明中，所述的有机聚合的粘结剂还以足够数量存在以起用作磨粒的粘结媒质的作用，所述的磨粒如下进一步说明那样是在粘结剂还处在未硬化或无固化的状态时被涂敷的。本发明的柔性的涂敷磨料通常包括至少一层沿着制品的整个长度或面积的纤维加强材料。这层纤维加强材料较理想地是基本上完全地被有机聚合粘结材料包围(即浸没在有机聚合粘结材料中)。即是说，纤维加强材料层是被埋嵌或淹没在制品的内部结构中，即在制品的本体内，以便在纤维加强材料层的相反面上的无纤维加强材料的有机粘结材料区域内形成有过量的有机粘结剂材料。此外，在本发明的制品的制作过程中，没有纤维加强材料的部分的一个表面上具有足够的粘结剂以将磨粒粘结到该表面上。以这种方式，一个表面，例如在一支承结构上制成的环带的内表面具有一种基本光滑均匀的表面布局，而反面有粘结在其上的一研磨面。这样，涂敷一分开形成的涂层初级粒子的步骤以及因此所需要的设备都被取消。
所述的纤维加强材料可以是单一纤维股线或纤维垫结构。本发明的涂敷磨料制品最好由结合在制品体内部结构内的即淹没其中的多层单纤维加强股线和/或纤维垫结构。较理想的带含有，例如一种热固粘结剂、一层不交织平行和同平面的单纤维加强股线和一层纤维垫结构，其中在一层内的纤维材料不与在另层内的纤维材料相连结。
本发明的一些较理想的涂敷磨料带还含有隔膜片，例如纸或聚合薄膜，它是在与磨粒相对的表面上粘结于制品。隔膜片可以用粘结剂被层压到制品上，或更理想地，是用有机聚合粘结剂当还处在可流动状态时被粘结。本发明的涂敷磨料制品的这些实施例，由于可容易地以间歇方式将制品从用于生产制品的支承装置上移走，以及为美学原因，可以廉价方式提高本发明制品的撕裂强度，因此是有利的。此外，特别是当粘结剂材料是一种热固树脂并且制品是一种环状带时，由于热固一般具有比热塑高的摩擦系数，“工作台适应性”和离开驱动辊的背面磨损越来越成为重要的问题。如果摩擦磨损或背面磨损量太大，就可能引起带的背面(非研磨面)的损坏，这种过程并非所希望的。
本发明的涂敷磨料可以用间歇和连续的两种方法的任何一种制取。在间歇的方法中，含有具有纤维加强材料的液体有机粘结剂初级粒子材料的一种环状带结构一般是以环绕一支承结构如圆筒那样的圆周延伸制成。足够数量的液体有机粘结剂初级粒子材料被敷涂得不但使所有的纤维加强材料被粘结剂初级粒子所淹没，而且还在制品的外表面上建立起一层未硬化的粘结剂初级粒子。此时，根据粘结剂初级粒子的有机聚合物的化学性质，制品可以任选地暴露在使粘结剂初级粒子部分地固化或胶化的条件下以使它变得足够胶粘到可保持在制品上的磨粒(粘结剂初级粒子可以胶粘到足以无需这种显露)。当粘结剂初级粒子仍处于未固化状态时，然后在制品暴露于用静电、磁性或用滴涂的方法被涂敷的磨粒流的同时旋转制品，以使多数的磨粒突出所述粘结剂初级粒子。然后使制品显露在足以固化粘结剂初级粒子的条件下，以形成一种具有纤维加强材料的柔性的、固化的磨料带制品。由于在静电涂敷过程中静电电荷施加到磨粒上因而将磨料颗粒朝着敷涂粘结剂初级粒子的制品方向推动。静电涂敷趋向于使磨粒定向，这趋向于导致更好的研磨性能。在滴涂时，磨粒被迫使离开馈给台并通过重力下落进粘结剂初级粒子中。通过机械作用力把磨粒推向并推入粘结剂初级粒子中也是在本发明的范围内。磁性涂敷包括使用磁场以迫使磨粒推向并进入粘结剂初级粒子中。
如果是用静电涂敷施加磨料颗粒，则所述部分置于一圆筒上是较理想的。这种圆筒为理想的用于生产制品的原始支承结构或者它可以是一个不同的圆筒。所述的圆筒是起着一个用于静电涂敷加工的电接地的作用。然后将合适数量的磨料颗粒置于在所述圆筒之下的一块板或表面上。之后圆筒旋转时，接通静电磁场。当圆筒旋转时，借助电场磨粒被强制离开板并被迫使朝向粘结剂初级粒子运动并变成埋嵌进粘结剂初级粒子中。所述圆筒旋转直到所需要量的粘结颗粒被涂敷好前为止。形成的结构显露于足以使粘结剂初级粒子固化的条件。大部分的磨粒应突出粘结剂之外。这意味着，对于磨粒总数的大部分来说，一部分的磨粒是埋入粘结剂中，而另一部分的磨粒突出粘结剂。较理想是，所有的磨粒可突出粘结剂之外，但根据所采用的技术这并不能始终被保证的。这就产生可趋于导致更好性能的定向的磨料颗粒。可能会有少许未突出粘结剂的整个地埋入粘结剂中的磨粒。然而大部分而较理想是多于50％的磨粒是突出粘结剂之外。
磨粒基本上位于与第一平面相邻的一第二平面上。可以具有多于一层的磨粒，但是这些磨粒一般足够地靠近在一起以构成一平面。一般，加强纤维和磨粒的平面是相互地平行而并不相交。这样，磨粒被定位得它们不是在加强纤维的平面上以及磨粒并不出现在任何加强纤维之间。
以本发明的间歇加工方法制成的柔性的固化的磨料带具有一个外表面和一个内表面。制作其内部含有纤维加强材料的液体有机粘结剂材料的环带的步骤包括以下工序环绕一支承结构，例如一个圆筒的圆周施敷一种纤维加强垫的结构；以及以在环绕所述环带的纵向延伸方向的一螺旋线形式，即沿环带的长度，在跨越环带宽的一层上将单一加强股线卷绕在支承结构例如圆筒的圆周上。
制作本发明的环状无缝的环带的一种替代和较理想的间歇式加工方法包括在环绕支承结构周面的衬垫被涂敷之前用一种有机粘结剂初级粒子材料涂敷或浸透一种纤维加强的衬垫结构。一种浸透纤维加强材料的方法是通过一个孔或刀形涂敷器涂敷纤维。如果有机粘结剂材料是一种在室温(约20至25℃)时的固体材料，例如一种垫塑材料，则制作一种内含有纤维加强材料的有机粘结剂材料的环带的步骤包括环绕一支承结构，较理想是一圆筒的圆周涂敷一第一层的固体有机聚合粘结剂材料；环绕在所述支承结构上的第一层的固体有机聚合粘结剂材料环绕在所述支承结构上的第一层固体有机聚合粘结剂材料和该层纤维加强材料涂敷一第二层的固体有机聚合粘结剂材料以形成其内含有一层纤维加强材料的一种固体有机聚合粘结剂的结构；加热所述的固体有机聚合粘结剂材料直到它流动并一般形成一种在其内含有纤维加强材料的熔融的热塑有机聚合粘结剂初级粒子；将制品暴露于一磨粒流以使大部分颗粒如上所述那样突出；以及使制品显露于足够硬化或固化有机粘结剂初级粒子材料的状态。
术语“固体”或“固化”是指在环境温度和压力下不能容易地流动以及意味着包括一种触变性凝胶体。
在一些较佳实施例中，在液体的有机聚合粘结剂固化前或后，粘结层(有时称作一种“上胶”涂敷)涂敷在磨料颗粒上，并且粘结剂和上胶粘结剂完全地被固化。在本发明的一些较理想的应用中，如属需要的话可以涂敷一第二粘结层(有时称为一种“过上胶”)。
类似的间歇加工的方法还可用一种支承结构，例如一输送装置而被用于制取涂敷磨料。这样一种装置典型地可使用，例如具有输送带形式的不锈钢套。在此实施例中，制作液体的有机粘结剂材料的步骤包括环绕所述输送带制作一环带的工序。
制作本发明的磨料制品的第二种方法是连续的加工方法，在本文中有时被称作“织网”加工方法。在这种方法中，一种纤维加强材料，例如一卷非织造材料被横向穿过一种有机粘结剂初级粒子。粘结剂初级粒子以可以足够弄湿并基本浸没纤维加强纱线的数量被涂敷。然后最好是借助一静电涂敷器将磨料颗粒涂敷到粘结剂初级粒子中，以使颗粒的大部分突出粘结剂初级粒子。然后使形成的结构暴露于使粘结剂初级粒子固化的条件。一种任选的上胶的涂敷初级粒子可借助任何传统的技术，例如一个滚轮涂敷器被涂敷在磨粒上。形成的结构然后经受使上胶涂敷的初级粒子固化的条件，然后通常卷绕到一个辊上。然后可以进行进一步的加工过程，例如附加的过上胶涂敷、附加的固化、软化和/或湿润。在这种任选的进一步加工过程后，具有织网形式的涂敷磨料就可以转变成所需要的形式或形状。
图1是本发明的一第一涂敷磨料实施例的局部放大横剖视图；图2是本发明的一第二涂敷磨料实施例的局部放大横剖视图；图3是含有一种纤维加强的衬垫结构和一层淹没在一热固树脂内的连续的纤维加强股线的环状无缝涂敷磨料的立体视图(一部分剖开)；图4是基本沿图3的“4-4”线所取的本发明的一环状无缝涂敷磨料的局部放大横剖视图；图5是基本相似地沿图3所取的一环状无缝的涂敷磨料的局部放大横剖视图；图6是基本相似地沿图3的“4-4”线所取的本发明的一环状无缝的涂敷磨料的局部放大横剖视图；图7是一个用于将粘结剂初级粒子涂敷到一圆筒上的装置的侧视图；图8是用于将一种热固粘结剂初级粒子涂敷到一种纤维加强的衬垫结构和一层连续的纤维加强股线上以使它们都淹没在热固树脂内的本发明的一种较佳方法的示意图；图8a是用于将一种热固粘结剂的初级粒子涂敷到接着卷绕于加强的衬垫上的加强纱线上以便使它们都浸没在热固树脂内的本发明较佳工艺的示意图；图9是图8所示方法的一个替代实施例的示意图；图10是本发明的一环状无缝的涂敷磨料的另一实施例的立体视图(部分被剖开)，其中加强纱线只是位于制品中央附近；图11是一环状无缝的磨料制品的又一个实施例的立体视图(部分剖开)，其中加强纱线只是位于环带的边缘；图12是一环状无缝的涂敷磨料的再一个实施例的立体视图(部分剖开)，其中一个区域包括一种粘结剂、一种加强股线和一种加强的衬垫，而第二区域只包括一种粘结剂和一种加强的衬垫；以及图13是用于制作本发明的涂敷磨料制品的本发明的一种较理想的连续的织网方法的缩小示意图；以及图14是一个用于将磨料颗粒静电注射到用图8和9所示的方法制成的一个制品的装置的侧视图(缩小的)。
本发明的涂敷磨料制品的两个实施例在图1和2中以放大横剖面形式图示出。请看图1，涂敷磨料制品实施例10包括由纤维12和粘结剂13组成的一个部分11。由于粘结剂13用作两种用途，淹没纤维加强结构的纤维12和提供足够的粘结剂以将磨粒粘结到部件11上，在本发明的制品中就不存在分开和不同的构造涂敷层。加强纤维12基本上位于一第一平面14上。粘结剂13基本淹没加强纤维12，即粘结剂13包围着纤维，虽然可以想象到纤维可以被分开以便在纤维之间具有基本渗透的粘结剂。在粘结剂13之上的是由磨粒16和上胶涂敷粘结剂17组成的一个研磨表面涂层15。磨粒16部分地埋嵌在粘结剂13中，但大部分是在研磨表面涂层15内并构成该涂层。
请看图2，此图示出涂敷磨料制品实施例20。图2是本发明的一第二个涂敷磨料制品的横剖面图(经放大)，其中组成部分11包括众多的任意排列的纤维18和粘结剂13。研磨表面涂层15基本与图1所示的相同。
本发明的环形磨料带制品超过传统的涂敷磨料带的一个优点是对在小宽度带上的边缘脱粒的减小趋势。脱粒是用于描述磨料颗粒的过早松落的术语。脱粒由于缩短了涂敷磨料的有效寿命因而一般是不希望的。这个问题在具有1英寸或更小宽度的带中尤其令人烦恼，因为这些带的边缘有时会比较宽的带脱粒得更厉害。由于带边缘非常柔软和一致，本发明因此就减小了这种趋势。这种柔软性是由于使涂层淹没加强纤维并起到将磨料颗粒粘到加强纤维上的作用而产生的。
本发明的涂敷磨料环带的长度可以是任何所需要的长度。通常，长度约为40至1500厘米。涂敷磨料颗粒的厚度从一测量位置至另一测量位置较理想的变化量不大于约15％。涂敷磨料的特性本发明的涂敷磨料制品一般具有以下的特性。在磨料制品要求使用的研磨条件下具有足够的耐热性以便制品不会由于在研磨、砂磨或抛光操作过程中所产生的热量而明显地分裂即撕裂、折断、分层、撕开或者发生这些情况的组合。这些制品也是足够坚韧以使它们由在磨料制品使用的研磨条件下所受力的作用不会明显地断裂或散开，即足够地硬到可经受由涂敷磨料带所遇到的通常的研磨状况而又不会有带希望的损坏。
较为理想的是本发明的制品是足够的柔韧以经受研磨的状况。在本文中采用“足够的柔韧性”及其变形，这意味着本发明的制品被配制得可以顺从被研磨的工件。例如，一种连续的“柔韧”的制品是这样一种制品，即它是足够地柔韧得可被用在磨床的一个(或一个以上)的滚轮机架或两个(或两个以上)的皮带轮机架上。此外，对于较理想的研磨应用场合，这些制品可以挠曲并适合于被研磨工件的轮廓，还要有足够的强度可在被压向工件时传递有效的研磨力。
本发明的较为理想的涂敷磨料具有沿纵向即机加工方向上的基本均匀的抗拉强度。更为理想的是，被试验的本发明的一个制品的任何部分的抗拉强度不同于制品其它部分的抗拉强度，不会有大于约20％的变化。抗拉强度一般是经受拉伸负荷的材料在未撕裂时可经受的最大应力的量度。
本发明较理想的制品还显示出合适的形状控制和对环境状况，例如湿度和温度的足够的不敏感性。由于这一点它就意味着在宽范围的环境条件下，本发明的较理想的涂敷磨料都具有上面所列举的特性。较理想是，在约10℃至30℃的温度范围以及在约30％至50％的相对湿度(RH)的湿度范围内，它们都具有上面所列的特性，更为理想是，在一宽的温度范围，即从0℃以下至100℃以上和一宽的湿度值范围，即从10％RH以下至90％RH以上的情况下它们都具有上面所列的特性。
用在本发明的涂敷磨料上的较理想的有机聚合粘结剂材料一般要选择得具有与任何紧接着涂敷的粘结层，尤其是上胶涂层的适合性和对它们的良好的粘性。良好的粘性是由磨料的脱粒数量来确定的。虽然有机聚合材料的选择是重要的，但脱粒的数量通常在较大程度上是取决于紧接着涂敷的粘结剂的选择和所述有机聚合粘结剂与粘结层的适合性。
在本发明的较理想的制品实施例中，有机聚合粘结剂材料以足够数量提供以基本上淹没纤维加强材料，而纤维加强材料在制品的宽度上并沿着制品的整个长度上一般至少存在一个不同层。以这种方式，就不存在任何暴露的纤维加强材料，即存在着没有纤维加强材料的有机聚合粘结剂材料的区域。也被认为是在本发明范围内的一些实施例是那样一些制品，在这些制品中在充满着有机聚合粘结剂的加强纤维和任何任选的添加剂之间存在着空间。其中纤维相邻(即在它们间无有机聚合粘结剂)的那些实施例也在本发明范围内。在含有加强纤维和粘结剂的平面内可以存在无纤维和粘结剂的区域，例如敞开的微孔或充填剂区域。
在本发明的理想制品中，有机聚合粘结剂(它淹没纤维加强结构或遍布纤维加强结构)是以足够数量存在以基本密封制品表面，虽然只要抗拉强度及其它的机械性能不受有害影响该制品可以在被密封的表面之间具有一些孔隙度。如在此所用那样术语“密封”意味着一种液体，例如水不能通过背侧(非研磨侧)渗入本发明的涂敷磨料并渗出制品的研磨侧。此外，必须存在足够数量的有机聚合粘结剂以将磨粒粘到加强纱线上。此外，该部分中的粘结剂的数量足以在磨料制品基本一个平面上形成足够接受和保持众多磨粒的一层或蓄积槽。换句话说，磨料颗粒并不遍布该部分而仅仅存在于其一个表面上。
磨粒较理想是以一基本连续的层存在，虽然以一种方式涂敷料磨粒即形成无磨粒的区域的方式是在本发明的范围内。在这样的情况，即采用静电涂敷时，例如可以将一个网置于磨料制品所处表面和粘结剂初级粒子(前体)之间。其它的方法对熟悉本技术的人将是显而易见的。纤维加强粘结剂本发明的磨料制品含有被粘结剂13淹没(见图1和图2)的一种纤维加强材料，它也可以作为一种传统的“构造”涂层起作用。粘结剂材料是一种有机聚合粘结剂材料。它可以是一种硬化或固化的热固树脂、热塑塑料或弹性材料。较理想是，有机聚合粘结剂材料是一种硬化或固化的热固树脂或热塑塑料。更为理想的是，所述有机聚合粘结剂材料是一种热固树脂，至少由于这种树脂在未固化时即使在环境状况下可以一种非常易变(低粘度)的可流动形式被提供。在此，词组“环境状况”及其变量是指室温，即15℃至30℃，一般约20℃至25℃以及30％至50％的相对湿度，一般约35％至45％的相对湿度。
如果有机聚合树脂材料13包含一种固化的热固树脂，则在制成本发明制品之前所述热固树脂是处在非聚合或仅仅部分聚合的状态，通常是处在一种液体或半液体或凝胶状态。当使用热固树脂时，较理想是采用在图7至9中清楚表达的工序。
用以制备粘结剂13的热固树脂的一些例子包括酚醛树脂、氨基树脂、聚酯树脂、氨基塑料树脂、尿烷树脂、三聚氰胺甲醛树脂(melamine-formaldehy-deresin)、环氧树脂、丙烯酰胺异氰酚酯树脂(acrylated isocyanurateresins)、脲甲醛树脂、丙烯酰胺尿烷树脂(acrylated urethane resins)、丙烯酰胺环氧树脂或它们的混合物。较理想的热固树脂是环氧树脂、尿烷(聚氨酯)树脂，聚酯树脂或柔性的酚醛树脂。最理想的树脂是环氧树脂和尿烷树脂，这至少由于它们显示了一种可接受的固化速率、柔韧性、良好的热稳定性强度和防水性能。此外，在未固化状态时，通常的环氧树脂即使处在高百分比的固体时有低的粘度。另外，还存在许多合适的可在高百分比固体时获得的尿烷。
一种较理想的粘结剂类是聚氨酯高弹体类。这类聚氨酯材料的例子可从以商号“Vibrathane”从Uncroyal Chemical公司购得。这些聚氨酯高弹体是用预聚合物制成，这些预聚合物可以是一种基于甲苯二异氰酸盐终止的预聚合物的聚醚或一种基于二苯基甲烷二异氰酸盐的聚醚。这些预聚合物可以用4，4″-亚甲基-二(邻-氯苯胺)或二胺固化剂交联成。聚氨酯粘结剂也是比较理想的，这是由于在热固聚氨酯树脂的过程中它们在固化过程中并不明显地减小其粘度因而不明显地流动。将聚氨酯树脂与环氧树脂混和也是在本发明的范围内。
苯酚树脂通常被分类为甲阶酚醛(resole)或线型酚醛苯酚(novolac pheno-lic)树脂。通常可购得的苯酚树脂的实用的例子是由伊利诺斯州蓝鸟的BTL专业树脂公司提供的“Varcum”，由俄亥俄州多伦布的Ashland化学公司提供的“Arofene”；康涅狄格州的Union Carbide提供的“Bakelite”以及密苏里州路易斯街的Monsanto化学公司提供的resinox”。
可熔(甲阶)酚醛树脂的特点是它是经碱性催化的，以及其甲醛与苯酚的克分子比是大于或等于1∶1。通常，甲醛与苯酚之比是在约1∶至3∶的范围内。适合于制取可熔酚醛树脂的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、有机胺或碳酸钠(纯碱)。
酚醛苯酚树脂的特点是酸性催化以及甲醛与苯酚的克分子比是小于1∶1。通常，甲醛与苯酚之比是在约0.4∶1至0.9∶1的范围内。用于制取线型酚醛苯酚树脂的酸催化剂的例子包括硫酸、盐酸、磷酸，乙二酸或磷-甲苯磺酸(P-toluenesulfonic)。虽然线型酚醛苯酚树脂通常是被看作热塑树脂而不是热固树脂，但它们可以与其它化学物质(例如六亚甲基四胺)反应以形成一种固化的热固树脂。
用于供制取本发明的制品用的可聚合混合物的环氧树脂包括有单体的或聚合的环氧化合物。实用的环氧树脂材料，即环氧化物就它们的主要成分和取代基族的性质而言可以有很大的不同。可以接受的取代基组的代表性例子包括有卤素、酯族、磺酸盐族、硅氧烷族、硝基族或磷酸盐(酯)族。含有环氧树脂的聚合材料的重量平均分子量可以从约60至4000间变化，而较理想是在约100至600的范围内。不同的含环氧树脂材料的混和物可以用在本发明的成分中。可以购买到的环氧树脂的例子包括由德克萨斯州Houston的Shell化学公司提供的“Epon”；以及由密执安州Midland的Dow化学公司提供的“DER”。
可购到的脲甲醛树脂的例子包括由北卡罗来纳州Durham的Reichhold化学公司提供的“Uformite”；俄亥俄州哥伦布的Borden化学公司提供的“Durite”以及密苏里州路易斯街的Monsanto公司的“Resimeme”。可购到的三聚氰胺-甲醛树脂的例子包括由北卡罗来纳州Durhan的Reichhold化学公司提供的“Uformite”；和从密苏里州路易斯街的Monsanto公司提供的“Resimeme”。“Resimeme”是借助脲甲醛和三聚氰胺-甲醛两种树脂被使用。
用于本发明的氨基塑料树脂的例子是这样的一些树脂，它们的每个分子有至少一个悬置a，b-不饱和羰基族，例如，为在美国专利第4,903,440和5,236,472中所揭示的那些。
可使用的丙烯酸盐异氰酸酯树脂(acrylated isocyanurate)是由下面的成分组成的一种混和物制取的那些树脂从由具有至少一终端或悬置的丙烯酸盐族的异氰酸酯衍生物和具有至少一终端或悬置的丙烯酸盐的异氰酸酯衍生物组成的族中选取的至少一种单体；和至少一个含有至少一个终端或悬置丙烯酸盐族的脂肪族或环脂肪族单体。这些丙烯酸盐异氰酸酯树脂已在例如美国专利第4,652,274上予以揭示。
丙烯酸盐尿烷是羟基终端-NCO-扩展的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯。用在本发明中的可购买到的丙烯酸盐尿烷的例子包括可从伊利诺斯州芝加哥的Morton Thiokol化学公司得到的商名为“Uvithane782”、从佐治亚州亚特兰大的Radcure Specialties公司得到的商名为“Ebecryl6600”、“Ebecryl8400”、及“Ebecryl88-5”的那些。
丙烯酸盐环氧树脂是二丙烯酸酯，例如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。可购买到的丙烯酸盐环氧化物的例子包括可从佐治亚州亚特兰大Radcure Spe-cialties得到的商名为“Ebecryl3500”，“Ebecryl3600、”、和“Ebecryl8805”的那些。
合适的热固聚酯树脂可从俄亥俄州Toledo的Owens-corning公司得到的“E-737”或“E-650”获得。合适的聚氨酯可从用作“Cavtur-31”固化剂的“Vibrathane B-813预聚合物”或“Adiprene BL-16预聚合物”获得。
由商号“Adiprene BL-16”表示的已知聚氨酯是一种具有约1500的分子量的酮肟嵌段(封闭)聚-1，4-丁二醇二异氰酸酯。所有都可从康涅狄格州Mid-dlebury的Uniroyal化学公司得到。
如前指出那样，在本发明的一些应用中，与上面讨论的较理想的热固树脂相对比，可以使用一种热塑粘结剂材料。热塑粘结剂材料是一种当暴露于高温时变软而当冷却到环境温度时基本回复到其原始物理状态的聚合材料。在制造过程中，热塑粘结剂被加热到其软化温度之上，并常常超过其融熔的温度，以形成涂敷磨料所需的形状。在部分11形成后，使热塑粘结剂冷却和固化。这样，采用一种热塑材料，就可用模压加工来获得好处，或者用下面参照图13所说明的一种网织加工。
用于本发明的较理想的热塑塑料是那些具有高熔化的温度和/或优良的耐热性能的热塑塑料。即较理想的热塑塑料具有至少约100℃的熔点，较理想是至少约150℃。此外，所述的较理想的热塑塑料的熔点要足够地低，即至少要比加强材料的熔化温度低25℃。
适合于制取本发明的制品中的粘结剂13的热塑塑料的例子包括聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚酯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、乙缩醛聚合物、聚酰胺、聚氯乙烯、聚乙烯或它们的组成物。所列举的这些中，聚酰胺、聚氨酯和聚氯乙烯较理想，而聚氨酯和聚氯乙烯最为理想。
用于本发明制品的第三种形式的粘结剂13是一种弹性材料。一种弹性材料，即弹性高弹体是被定为为这样一种材料，这种材料可被拉伸到至少其原始长度的两倍而随后当被释放时可非常迅速地收缩到约为其原始长度。用于本发明的弹性材料的例子包括苯乙烯-丁二烯共聚物、氯丁橡胶(氯丁二烯橡胶)、腈橡胶、丁基橡胶、硫化橡胶、顺式-1，4-聚异戊二烯、乙烯-丙烯三元共聚物、硅橡胶或聚氨酯橡胶。在一些例子中，弹性材料可以是与硫、过氧化物或类似的固化剂交联。
典型的且较理想的是，所述粘结剂初级粒子(前体)是通过暴露于一种能源，例如热能或辐射能被固化。对于在一支承结构上制成的本发明的环状无拼缝的涂敷磨料带来说，在热固化过程中旋转环带一般是较理想的。在固化过程中的这种旋转使粘结剂初级粒子的流动趋势减小到最低程度从而最终使在固化过程中的磨粒的移动减小到最低程度。
在涂敷磨粒之前干燥和/或部分地固化粘结剂初级粒子，这也是在本发明的范围内。然而，粘结剂初级粒子不应干燥或固化到不能保持磨粒的这样一种程度。
在涂敷上胶涂层初级粒子前，不使粘结剂初级粒子固化或硬化，这也是在本发明的范围内。在这种方法的变型中，上胶涂层初级粒子是直接被涂敷在粘结剂初级粒子和磨粒之上。这种方法的变型具有一个优点，即它可省去一个不预固化粘结剂初级粒子的处理步骤。以一种非接触方法，例如一般用喷洒来敷涂上胶涂层初级粒子较为理想。在涂敷好上胶涂层初级粒子后，形成的结构被暴露于使粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子都固化或硬化的状况中。此外，在热固过程中旋转形成的结构以帮助阻止粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子的流动，这是比较理想的。纤维加强材料有机聚合粘结剂材料13包括一个有效数量的纤维加强材料。在此，纤维加强材料的“有效数量”是一个至少可以对上述制品的所需要特性给予改善的足够数量，但是这个数量不能大到使空隙增加到任何显著的数目以及有害地影响制品的结构整体性。通常，在粘结剂13中的纤维加强材料的数量是根据粘结剂13和纤维总重量的约在1至80的重量百分比范围内，较理想是5至50的重量百分比，更为理想是8至35的重量百分比。
所述的纤维加强材料可以取纤维股线、纤维垫(织物)或纤维网、或一种缝编的或引纬(导纬衬纬)的织物形式。纤维股线可以以线、绳、纱、粗纱和单纤维(长丝)购买到。线和绳通常由纱组成。线具有带低摩擦表面的很高的扭转度。绳可以通过编织纱线或加捻纱线而组成，因而一般大于线。纱线是被加捻的或缠结的多根纤维或单纤丝。粗纱是没有被加捻的或带有极小量加捻的被拉成一体的多根纤维或长丝。一根长丝是一根连续的纤维。无论粗纱和纱线都是由单根的纤维丝组合成。一纤维衬垫或纤维网是由纤维行列，即截面的纵横比至少约为100∶1的细密的线状件构成。所述的纤维纵横比是纤维的较长的尺寸与较短的尺寸之比。
所述纤维加强材料可以由任何的可增加粘结剂13强度的材料组成。用在本发明中的实用的加强纤维材料的例子包括金属的或非金属的纤维材料。较理想的纤维材料是非金属的。非金属纤维材料可以是由玻璃、碳、无机物制成的材料、人造或天然的耐热有机材料，或陶瓷材料制成的。用于本发明的较理想的纤维加强材料是有机材料、玻璃和陶瓷纤维材料。
采用“耐热的”有机纤维材料，这意味着可使用的有机材料应在制造和使用本发明的涂敷磨料的状况下足以阻止熔化，否则要变软或破裂。有用的天然有机纤维材料包括羊毛、丝绸、棉线或纤维素。有用的人造有机纤维材料的例子是用聚乙烯醇、尼龙、聚酯人造丝、聚酰胺、聚丙烯、聚烯烃、芳族聚酰胺或酚。用于本发明的一种特别理想的有机纤维材料是芳族聚酰胺纤维材料。这样一种材料可以商名为“Kevlar”和“Nomex”从特拉华州Wilmington的Dupont公司购到。还可以在粘结剂13内有多于一种形式的加强纤维。
一般，任何陶瓷纤维加强材料可用于本发明的应用中。适合于本发明的陶瓷纤维加强材料的例子是可从明尼苏达州Paul的3M公司购到的“Nextel”。
用用的可购买到的具有纱线或粗纱形式的玻璃纤维加强材料的例子是那样一些材料，它们是以产品名E-玻璃筒管纱可从宾夕法尼亚州Pittsburgh的PPG实业公司得到；以产品名“Fiberglas”的长丝纱(复丝)可从俄亥俄州Toledo的Owens-corning公司得到；以及以产品名“Star Rov502”玻璃纤维粗纱从俄亥俄州Toledo的Manville公司得到。这些纱线和粗纱的有用的较理想的等级是在75至15,000码/磅的范围内。
如果是采用玻璃纤维加强材料，较为理想的是所述玻璃纤维材料补充有一种界面粘合剂即一种偶联(偶合)剂，例如一种硅烷偶合剂，以改善对有机粘结剂材料的粘着力，尤其如果是采用一种热塑粘结剂材料的话。有用的硅烷偶合剂的那些已知的例子包括以商号“Z-6020”或“Dow corning”“Z-6040”。它们都可以从密执安州Midland的Dow-Corning公司得到。
所述加强纤维在被粘结剂13浸没前可以包含某种预处理。这种预处理可以是一种增粘剂或一种上浆(浆纱)化合物。例如，玻璃纤维加强纤维可以包括一种表面处理，例如可与玻璃纤维纱线相容的环氧树脂或尿烷，以促进对粘结剂13的粘合。这些已知的玻璃纤维纱线的例子有那些可从宾夕法尼亚州Pittsburgh的PPG公司得到的商号为“ECG1501/01.OZ”型号903和“EC9331XOZ40”型号903以及可从俄亥俄州Toledo的Owens-Corning得到的商号为“ECG1501/O”型号603和“EC9331X00.7Z”型号603的玻璃纤维纱线。通过使用短到100微米或为由连续丝束形成的纤维加强层所需那样长度的纤维加强材料就可以获得一些优点。较为理想的所使用的纤维加强材料具有每一层加强材料基本是呈一连丝线束的形式。这就是说，较为理想的是纤维加强材料是有足以环绕涂敷磨料环带的长度延伸即多次环绕涂敷磨料环带的圆周延伸而提供至少一不同的纤维加强材料层。
用于理想的纤维加强材料的加强纤维的旦数即细度是在约5至5000旦尼尔的范围内，较典型是在约50和2000旦尼尔之间。更为理想是，纤维旦数可以在约200和1200之间，而最理想是在约500和1000之间。可理解到旦数由所采用的纤维加强材料的具体型式受到强有力的影响。
纤维加强材料可以具有纤维股线、纤维垫(层)或纤维网、或缝编或引纬(导纬)的织物形式。纤维垫(层)或纤维网的主要目的是提高本发明的涂敷磨料的耐撕裂性。纤维垫或网可以采用编织的或非编织的形式。较理想是，纤维垫至少由于其展开、不定向的强度特性和低成本而由非织纤维材料构成。
非织偏层是一个任意分布的纤维的排列。这种排列通常是通过自身粘合或用粘结剂将纤维粘合在一起而构成的。即，非织层一般是被描述为通过用机械、热或化学的手段粘合或缠结纤维或长丝而制成的薄片或纤维网结构。
适合于本发明的非织物形式的例子包括纤维粘合、纺丝结合、熔喷、针刺、水缠结或热粘合形式。非编织的网通常是多孔的，其孔隙率约为15％或15％以上。根据所采用的具体非编织物的情况，纤维长度的范围是从约100微米至无限长即连续的纤维丝。非编织层或网在由非织纤维工业学会1988年于纽约出版、由伯纳德M.利希斯坦因编辑的“非织物手册”中予以进一步说明。
当被应用在本发明的典型用途中时纤维垫结构的厚度的范围一般是约从25至800微米，较理想是约100至375微米。较理想的纤维垫结构的重量一般的范围是约从7至150克/平方米，较理想是约从17至70克/平方米。在本发明的一些理想的应用中，制品只含有一层的纤维层结构。在另外一些较佳实施例中，制品可以包含遍布在粘结剂中的多个不同层的纤维层结构。较理想是，在本发明制品中有1至10层，而较好是2至5层的纤维层结构。较理想是约为本发明的较理想制品的1至50的重量百分比，而更理想约5至20的重量百分比是纤维加强层。
所选择的纤维加强结构的形式通常要取决于所选择的有机聚合粘结剂材料以及成品的使用。例如，如果要求用一种热塑的粘结剂材料13，则加强丝束对于在纵向方向上提供强度是重要的。粘结剂材料13本身，一般具有优良的带横向的即在带的宽度方向上强度和柔韧性。如果要求使用热固粘结剂材料，则纤维层结构对于提供强度和抗撕裂性是重要的。
本发明的涂敷磨料较理想和有利地包括一种纤维加强丝束和纤维层结构的组合结构。纤维丝可以是埋在纤维层结构内的单一丝束以至少可有利于制造的方便性。纤维丝束还可以形成与纤维层结构分开，即与纤维层结构不连结式互相盘绕的不同的层。
所述的纤维层结构是有利的，至少是因为它一般地提高了本发明的环状无缝制品的抗撕裂性。对于包括纤维加强丝束和纤维层结构的环状无缝制品来说，纤维层结构较理想是约有部分11的组成的1至50的重量百分比，更理想是约为5至20的重量百分比，而纤维加强丝束较理想是约为组成的5至50的重量百分比，更理想是约为7至25的重量百分比。
如上所述，纤维加强材料还可以取一种含有用于结合单一纤维的平行股线的粘结或可熔化粘合纤维的衬垫结构形式。以这种方式，“单一”平行股线被埋嵌，即结合在一纤维加强衬垫内。这样平行股线可以沿着它们的长度相互直接地接触，或者它们可以相互隔开一不同的距离。这样，采用单一纤维加强股线的优点可以被结合进一种衬垫结构。这样的可熔化粘合的纤维被揭示在例如于1989年11月8日公布的欧州专利申请第340,982中。
所述的纤维加强材料可以按本发明应用有利的要求定向。即，所述纤维加强材料可以任意分布或纤维和/或股线可以被定向得沿一个可满足给予改善强度和撕裂特性的要求的方向延伸。
如前所述，在本发明的一些制品中，单一加强股线在一层未重叠或交叉的或可以交织的加强股线纤维加强材料内可以相互邻接。它们还可以具有多根不交织的平行和同一平面的加强股线的形式。此外，还可以有多层即多平面的纤维加强材料，它们可以相互平行或垂直地取向。
纤维加强材料可以定向得使在横向方向上的大部分强度可以被认为是由有机聚合粘结剂提供的。为实现此目的，或者采用粘结剂对纤维加强材料的高重量比，例如10∶1，或者通常是单一加强股线形式的纤维加强材料仅仅存在于机器中在环带的纵向方向上。
再请看这些图，图3至图6示出(未按比例图示)不同的本发明范围内的涂敷磨料。较理想是纤维加强材料，尤其是单一的加强股线是以一种预定即非任意的位置或排列存在于一种涂敷磨料结构中。例如，对于图3的实施例30，在该层的加强纤维合股线层中的单卷线31是定向在机器30的加工方向即纵向方向上延伸；而图3是一带有一暴露的加强合股线内层一部分的环状无缝涂敷磨料的典型例子。
如图4所示，它是基本沿图3的线“4-4”所取的该环状无缝涂敷磨料30的放大的部分横剖视图，纤维加强材料是存在于两不同层32和33之间，而在所述纤维加强材料32和33之上，之间和之下具有固化的有机粘结剂层34、35和36。一层(33)是定位在上面并通过一层有机粘结剂材料35与另一层(32)分开。层33是一带有在制品纵向方向上延伸的卷线31的纤维股线层。层32是一纤维加强层或纤维网层。在制品的纵向方向上的股线的这种取向提供有利的特点，尤其是在环带的纵向方向上的抗拉强度，即抗撕裂性。层34、35和36全部对应于图1和2中的粘结剂13。可以理解到粘结剂34、35和36可以有相同或不同的组成。磨粒16和上胶涂层17如在图1中那样示出。
虽然在任一具体图中未显示出，但加强的纤维股线可以替代地定向在涂敷磨料的横向上/或至少是接近横向的方向上延伸。此外，对于未在任何具体图上示出的替代实施例，加强股线的替换层可被定向得分别在涂敷磨料的纵向和横向二个方向上延伸成一个网格，如果确需要这样的话。如果纤维在横向方向上延伸则可实现在横向上的抗撕开性的显著改善，而线段可以拼接一体以形成被分段的涂敷磨料。
图5是基本类似于沿图3的线4-4所取的本发明的环状无缝涂敷磨料的局部放大横剖视图。制品50在其内部结构中有一纤维加强层结构52。图5中所示实施例显示一种其内结合有单一平行的纤维股线53的纤维加强层结构。虽然在图5中并未具体地示出，所述纤维加强层结构通常至少由两种加强层的卷线构成。粘结剂层55和56对应于图1和2说明的粘结剂13。磨粒16和上胶涂层17如在图1中那样图示出。
如果仅有一层纤维层结构或一层纤维加强股线，使用时，该层较理想是定位在粘结剂13厚度的中央部分上，尽管该层可以朝着制品外表面之一定位。即如果只有一层纤维加强材料，则该层不是在制品表面的上面或在其上；而是该层被淹没在粘结剂13的内部结构中。这样，在一环状无缝制品的内、外表面上一般就没有暴露的纤维加强材料。
现参照图6的实施例，它是基本类似于沿图3的线4-4所取的本发明的环形无缝涂敷磨料的局部放大横剖视图，制品60具有三个纤维加强材料的平行层即平行面62、63和64。这三层62、63和64通过对应于图1中的粘结剂13的有机聚合粘结剂材料65和66的区域而相互地分开。这样的三层62、63和64一般不相互重叠、连结或交叉，而且是通过有机粘结剂材料67和68的区域加以复盖。虽然纤维加强材料的每一层可以是一层加强股线、一层纤维加强垫或网，或一层结合有加股线的纤维加强垫，图6中的实施例示出层62和64为纤维垫结构层，而层63为定位在机器中即制品60的纵向方向上的一纤维股线层。还应看到在制取如在图6中所示的一个制品时，粘结剂层65和66可以同时地或以二个分开的步骤涂敷，以及层65和66可以由相同的或不同的有机聚合物构成。
在图4、5和6中，分别示出附加层37、57和69。这涉及任选的纸张或聚合薄膜，它们以前被认为是可以用于提高抗撕裂性，减小背面磨损，和/或增加制品的美观。纸张或塑料膜仅仅是可以被用来保证在制造过程中使产品脱离支承结构。较理想的聚合膜包括聚酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚酰胺、聚砜和聚丙烯。
本发明的涂敷磨料包括至少一层加强股线、或至少一层纤维加强垫或网的结构、或至少一层结合有加强股线的纤维加强垫。本发明的较理想的制品结合有多层的纤维加强材料。本发明的较理想的制品结合有至少一纤维垫结构层和至少一加强股线层，以有利于在纵向方向和横向方向二个方向上提高强度。任选添加剂可以进一步有利于本发明一些应用的本发明的涂敷磨料。包含其它的添加剂。例如将粘稠剂添加进粘结剂13中对某些应用是理想的较理想的粘稠剂包括橡胶型的聚合物或增塑剂。较理想的橡胶粘稠剂是合成弹性材料。较理想是使用至少一有效数量的粘稠剂。此处，在本文中的术语“有效数量”是指可足以提高柔韧性和粘稠性的一个数量。
为本发明一些场合可以有利地添加到粘结剂13中的其它材料，包括无机的或有机的填料。无机填料还称为矿物质填料。一种填料被定为一种通常具有小于约100微米的颗粒尺寸(粒度)，较理想小于约50微米的粒度。所述填料还可以具有实心或空心球体形状，例如空心的玻璃和酚醛球体。填料可以被均匀地分散在粘结剂13内。本发明应用的有用的填料例子，包括碳黑、碳酸钙、二氧化硅、偏硅酸钙、冰晶石，酚填料，或聚乙烯醇填料。如果使用一种填料，则可以推理所述填料充填在加强纤维之间并可以防止通过粘结剂扩散裂缝。通常，一种填料不能以一个大于粘结剂13的重量的约70％的重量百分比和上胶涂层重量的70％的百分比使用。
对本发明一些应用可以被添加进粘结剂13的其它有用材料或成分是颜料、油料、抗静电剂、耐燃剂、热稳定剂、紫外线稳定剂、内部润滑剂、抗氧化剂和助处理剂。抗静电剂的例子包括石墨纤维、碳黑、金属氧化物例如氧化钒、导电聚合物、湿润剂和它们的组合。这些材料例如在美国专利5,108,463、5,137,542和5,203,884中进一步予以说明。胶粘剂层在本发明的涂敷磨料制品的胶粘层(图1的所谓“上胶”涂层17)是由一种树脂胶粘剂构成。有用的树脂胶粘剂是那些可与有机聚合粘结剂材料13兼容的那些材料。固化的树脂胶粘剂还可以忍受研磨的条件以使胶粘剂层不变质和过早地释放磨料材料。
上胶胶粘剂较理想由热固树脂组成。适合于胶粘层的可用的热固树脂胶粘剂的例子包括上述用于形成粘结剂13的那些。
所述上胶胶粘剂层(图1中的17)较理想是可以包括通常用在磨料制品上的其它材料。这些称为添加剂的材料包括研磨助剂、偶合剂、湿润剂、染料、颜料、增塑剂、释放剂或它们的组合。其它的填料还可以用作这些层中的添加剂。填料或研磨助剂对于上胶涂层是以不大于胶粘剂重的约70％的重量百分比的数量存在。有用的填料的例子包括钙盐例如碳酸钙、和偏硅酸钙、二氧化硅、金属、碳或玻璃。
附加上胶层较理想是包括一种增强涂敷磨料的研磨特性的研磨助剂。研磨助剂的一些例子包括四氟硼酸钾、冰晶石、铵冰晶石或硫。附加上胶层通常不可以使用比所要求结果所需要多的研磨助剂。
较理想是，胶粘剂层是一种例如由充填有树脂的，例如一种充填可熔酚醛树脂的传统的钙盐制成的。可熔酚醛树脂至少是由于它们的热容限、很低湿度灵敏性、高硬度和低成本而较为理想。更为理想的是，所述胶粘剂层包括在可熔酚醛树脂中的约45至55％重量百分比的碳酸钙或偏硅酸钙。最理想是，所述胶粘剂层包括约50％重量百分比的碳酸钙填料和约50％的重量百分比的可熔酚醛树脂、聚酰胺塑料树脂或它们的组成。在此，这些百分比是根据胶粘剂的重量。磨料材料适用于本发明的制品的磨料材料16的例子包括熔融的氧化铝、热处理过的氧化铝、陶瓷氧化铝、碳化硅(金刚砂)钢杰氧化锆、石榴石、金刚石立方昌氮化硼或它们的混合物。术语“磨料材料”包括磨粒、烧结块或多粒度磨粒。这类烧结块的例子在美国专利第4,652,275中予以了说明。采用如在美国专利5,078,753中所说明的稀释的易受侵蚀的烧结磨粒也是在本发明的范围内。
一种较理想的磨料材料是一种铝基即氧化铝基的磨粒。用于本发明的有用的氧化铝磨粒包括熔融的氧化铝、热处理氧化铝和陶瓷氧化铝。陶瓷氧化铝的例子在美国专利第4,314,827、4,744,802、4,770,671和4,881,951号中已予以说明。
有利于本发明应用的磨粒的平均粒变至少是约0.1微米，较理想至少是约100微米。约100微米的粒度近似地对应于美国国家标准协会(ANSI)标准B74.18-1984的涂敷磨粒120级的磨粒。根据涂敷磨料所需要的最终使用，磨粒可以是定向的或可不定向地涂敷在粘结剂13上。涂敷磨料成品的制取多种不同方法可以被用于制取本发明的磨料制品。通常所选的方法取决于所选粘结剂13的形式。对于本发明的环带无缝的涂敷磨料的实施例，一种较理想的方法一般包括(a)将一纤维加强部分涂敷到一支承结构上并且或者同时或相继地将一足够数量的一种有机聚合粘结剂初级粒子涂敷到所述纤维加强部分上以使粘结剂初级粒子淹没(陷入)所述纤维加强部分并进一步一个提供没有加强部分的粘结剂区域；(b)将众多的磨粒涂敷到没有所述加强部分的粘结剂初级粒子区域上；(c)将由步骤(b)形成的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子的状况下以形成一种粘结剂，其中大部分的磨粒突出所述粘结剂。
一制到涂敷磨料的第二种方法包括(a)提供基本位于一第一平面上的一个纤维加强部分；
(b)将具有可以基本淹没带有粘结剂初级粒子的加强部分足够数量的一种有机聚合粘结剂的初级粒子涂敷到所述纤维加强部分上并进一步提供一个没有加强部分的粘结剂初级粒子的区域；(c)将众多的磨料颗粒涂敷到没有加强部分的粘结剂初级粒子的区域上以使磨料颗粒突出粘结剂初级粒子并基本形成一第二平面，所述第二平面邻接所述第一平面；(d)将由步骤(c)形成的结构暴露于足够固化粘结剂初级粒子的状况中由此形成一种粘结剂，其中大部分的磨料颗粒突出所述粘结剂。
一制取涂敷磨料的第三种方法包括(a)将一纤维加强部分涂敷到一支承结构上并或同时地或相继地将一种具有足够使粘结剂初级粒子淹没所述加强纤维的数量的有机聚合粘结剂初级粒子涂敷到所述加强部分上并提供一个没有加强部分的粘结剂初级粒子的区域；(b)将众多的磨粒涂敷到没有加强部分的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨粒突出粘结剂初级粒子；(c)将一上胶涂层的初级粒子涂敷在磨粒和粘结剂初级粒子上，其中粘结剂初级粒子未被固化因而仍处在一种可流动状态；(d)将由步骤(c)形成的结构暴露于足够固化粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子的状况中以形成一粘结层和一上胶涂层。
一第四种方法包括(a)提供一基本位于一第一平面上的纤维加强部分；(b)涂敷具有可基本淹没含有粘结剂初级粒子的加强部分的一定数量的一种有机聚合粘结剂并提供没有所述加强部分的一个粘结剂初级粒子的区域；(c)将众多的磨粒涂敷到没有所述加强部分的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨粒突出粘结剂初级粒子，所述粒基本处在一含有磨粒的一第二平面上，所述第二平面与所述第一平面邻接；(d)在粘结剂初级粒子(母体)还处于可流动状态时将一上胶涂层的初级粒子涂敷在磨粒和粘结剂初级粒子上；以及(e)将由步骤(d)形成的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子的状况中以形成一种粘结剂和一上胶涂层。
一第五种方法包括(a)通过刀片涂敷用一种有机聚合粘结剂的初级粒子浸透一非编织的纤维基层以形成一被浸透过的非织造织物；
(b)将所述浸透过的非织造织物敷贴到一支承结构上；(c)在拉紧尼龙和玻璃纤维线的同时将它们交替地放到在被浸透的非织物上以使所述的线被向下拉进浸透过的非织造织物中，从而存在足够的粘结剂初级粒子以弄湿并浸没纱线并且还使过剩的粘结剂初级粒子呈现以形成基本上无所述非织造织物和所述线的一个区域，所述非织造织物和纱线两层放置到支承结构上，所述两层有180°的相位差以形成一均匀的结构；(d)将众多的磨粒涂敷到基本上无所述非织造织物和所述线的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨粒突出所述的粘结剂初级粒子；以及(e)将由步骤(d)形成的结构暴露于足以固化所述粘结剂初级粒子的状况以形成一种粘结剂。
一第六种方法包括(a)将一非织造纤维基质放到一支承结构上；(b)在拉紧尼龙线的同时将交替的尼龙线和玻璃纤维放在所述非织造织物上以使线被向下拉进非织造织物中，所述线先前已涂敷一种粘结剂初级粒子，因而有足够的弄湿和浸没所述线的粘结剂初级粒子并且仍具有过剩的粘结剂初级粒子以形成一个基本无所述非织造织物和线的区域，而所述非织造织物和线是以两层被涂敷在支承结构上，所述两层为180度相位差以产生一均匀结构。
(d)将众多的磨粒涂敷到基本上没有所述线和所述非织造织物的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨粒突出所述粘结剂初级粒子；以及(e)将由步骤(d)形成的结构暴露于足以固化所述粘结剂初级粒子的状况中以形成一种粘结剂。
所述第七方法实施例较理想是以一种连续网方式实现，并包括下面的步骤；(a)一种非织物材料通过一涂敷台来回移动以使所述非织造织物淹没在一种有机聚合粘结剂初级粒子中，这样形成具有无所述非织物材料的粘结剂初级粒子区域的一种初浸透的非织物；(b)将一种纤维加强线埋嵌进所述已浸透的非织物中以形成没有所述非织物材料和线的一个区域；(c)借助静电力将众多的磨粒射入没有所述非织物材料和线的粘结剂初级粒子的区域；(d)将由步骤(c)形成的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子的状况中以形成一种粘结剂；(e)将一上胶涂层初级粒子涂敷在磨粒和粘结剂上；(f)将由步骤(e)形成的结构暴露于足以固化所述上胶涂层初级粒子的状况中，从而形成一种上胶涂敷磨料；(g)通过多个工序例如附加固化、挠化和/或增湿任意地进一步处理所述上胶涂敷磨料；以及(h)将上胶涂敷磨料转变成所需的形式或形状。
一种制取本发明的涂敷磨料的较理想的连续方法是用一种粘结剂初级粒子首先浸透一非织物基质。这种浸透可以借助任何的传统涂敷方法，例如喷涂、滚涂、刀片涂、浸涂和挤压涂来完成，而较理想的技术是刀片涂敷法即用粘结剂初级粒子涂敷在非织物基质上。接着，将这种经浸透的非织物放到一支承结构上。然后将交替的尼龙线和玻璃纤维放到所述非织物基质上。当线被涂敷时，张紧力应被调整到使线被向下拉入所述浸透的非织物中。这个张紧力还可帮助促进粘结剂初级粒子浸湿到加强线上。具有足够的粘结剂初级粒子以浸湿和淹没加强线并且还有过剩的粘结剂初级粒子呈现在加强线上。所述非织物和加强线较理想是被放置到所述支承结构上以产生一种均匀的结构。在一些制到一种均匀结构的例子中，非织物和/或加强纤维是以两层设置的，这样两层具有180°的失相。
一般如图1中所示，所述加强纤维基本上处在一第一平面上。如果存在多于一种形式的加强纤维或两层或多于二层的加强纤维，基本所有的加强材料都可以比较靠近在一起。这样，这个第一平面就意味包括全部的加强纤维。
图13图示用于生产本发明内的缝合涂敷磨料的一个连续网生产的缩小比例示意图。一卷加强纤维31，例如一卷非织物31被展开并接着在一涂敷台32上被涂敷一种粘结剂初级粒子33。这个涂层可以用前述的任何技术完成。较理想的是用一种刀片涂敷器。可任选地，其它的加强纤维，例如加强线35可离开一展开(开卷)台34和埋入粘结剂初级粒子中。粘结剂初级粒子随后就可浸湿或基本淹没这些加强线。接着，最好借助一静电喷涂器36将磨料颗粒37涂敷到粘结剂初级粒子中。一接地板被38被放置在网上。然后，将形成的结构暴露于可固化粘结剂初级粒子的状况中。较为理想的是使粘结剂初级粒子暴露于一个能源39，或者是热源或辐射能源。接着，用任何的传统技术将一上胶涂层初级粒子42涂敷在磨粒上。在图13中，所述上胶涂层初级粒子可用一滚涂器40加以涂敷。然后将形成的结构经受足以固化上胶涂层初级粒子的状况。一般，上胶涂层初级粒子暴露于一个能源43。然后将形成的涂敷磨料卷绕成卷。随后可以进行进一步处理，例如附加的固化、挠化和/或增湿。在这种任选的进一步处理后，卷状的涂敷磨料就可转变成所需要的形式或形状。
在图13所示的处理过程中使用一种承载网或支承网也是在本发明的范围内。所述承载网可帮助支承“磨料”网直到粘结剂初级粒子可以被固化为止。所述支承网可以是任何的具有必需的强度和耐热性的材料。这类承载网的例子包括纸张、聚合薄膜、橡胶片、布、硫化纤维、金属带以及它们的经处理的变型和它们的组合。所述承载网可以是被穿孔的。承载网的前表面还可以包含一释放涂层，以使承载网在构成涂层的固化之后不粘附在粘结剂上。
较理想的上胶涂层是或充填一种研磨添加剂或一种无机填料的可熔酚醛树脂。对于环状无缝砂带来说，将上胶涂层初级粒子喷涂在磨粒上是为理想的。较理想是采用两个或两个以上的喷口涂敷上胶涂层初级粒子。在涂敷上胶涂层初级粒子时，它通常是在暴露于能源的情况下被固化的。典型和较理想的能源包括热源和辐射能源。
用于本发明方法的磨粒涂敷技术可以选自由静电涂敷、滴涂敷和磁性涂敷组中的一组。在第三和第四实施例中，上胶涂层初级粒子可被涂敷在未固化或只是部分地固化的粘结剂初级粒子上，即粘结剂初级粒子未被暴露于引起聚合或固化的状况中。
用在第一种和第三种方法的支承结构较理想是一种用刚性材料，例如钢、金属、陶瓷或硬塑料材料制成的圆筒。这种圆筒被设置在一根总轴上使它可以通过电动机以一个被控制的转速转动。这个转动的转速范围根据应用情况可以从0.1至500转/分，较理想是1至100转/分。
所述圆筒是为容易去掉环状无缝制品而可的一个整体或由数个可分配的扇形体构成的。如果一个大型环带无缝制品是较为理想的，则所述圆筒通常是由可分解和容易去掉制品的数个扇形体制成。如果是用这样一种圆筒，则制品的内表面可以含有轻微的突起，在这个部位扇形体被接合而形成圆筒上的缝。虽然较理想是内表面一般没有这类突起，但为简化制造，在本发明的大型环状无缝涂敷磨料中，尤其是对于大型砂带可以允许有这类突起。
圆筒的尺寸一般对应于环状无缝制品的尺寸。圆筒的圆周一般可对应于环状无缝制品的内圆周。环状无缝制品的宽度可以是小于或等于圆筒的宽度的任何值。一单一的环状无缝的涂敷磨料带可以在圆筒上制成，且从圆筒上移去以及其两侧边可以加以修整。此外，涂敷磨料可以纵向地切开成多个制品，其每个制品的宽度基本小于原始制品的宽度。
在许多例子中，较理想是在涂敷粘结剂或任何别的成分之前将一涂层涂敷到圆筒的圆周上。这在粘结剂被固化后，可容易地分离环状无缝涂敷磨料。在大多数例子中，这个分离涂层可以不成为环状无缝涂敷磨料的一部分。如果一个可分解(瓦解)的圆筒用于制取大型环状无缝涂敷磨料，这样一个分离衬垫帮助防止或至少减少在制品内表面上形成的突起，如以上所讨论。这类的分离涂层的例子包括但并不限于硅酮、氟化学制品或涂敷有硅酮、氟化学制品的聚合薄膜。采用一置于粘结剂的最后或顶涂层上的第二分离涂层也是在本发明的范围内。这个第二分离涂层通常存在于粘结剂的固化过程中，而后来可以被去掉。
热固的粘结剂材料通常可以一种液体状态或半液体状态被涂敷到圆筒上。粘结剂的涂敷可以是用任何有效技术，例如喷涂、压模涂敷、刀片涂敷、滚涂、幕涂或转移涂敷。对于这些涂敷技术，圆筒在涂敷热固粘结剂时通常是转动的。例如，请看图7，一种热固粘结剂72可以用一个固定在圆筒76之上的帘式涂料器74加以涂敷。当圆筒76转动时，热固粘结剂72被涂敷到圆筒76的圆周77上。圆筒通常旋转一转以上以获得热固粘结剂的合适的涂敷，以便在最后的产品上纤维加强材料完全地加以涂敷并可以完全被有机粘结剂材料包围。热固粘结剂72还可以被加热以降低粘度并使它可容易地使用于涂敷处理。
使用多于一种型式的粘结剂材料13也是在本发明的范围内。当这样做时，两种或两种以上型式的粘结剂材料，例如热固粘结剂材料可以在涂敷步骤之前被混和在一起并然后被涂敷在圆筒上。另种方法是，可以将第一种粘结剂材料，例如，一种热固树脂涂敷到圆筒上，接着用第二种粘结剂材料，例如一种热塑塑料涂敷。如果热固树脂用于与热塑塑料组合，则热固树脂可以在涂敷热塑塑料之前被胶化或部分地固化。
对于热固树脂，固化处理实际上是一硬化或聚合过程。热固树脂通常是随着或者时间或者时间和能量的组合而被硬化。这种能量可以具有热能的形式，例如热能式红外线，或它还可以具有辐射能的形式，例如一种电子束，紫外线辐射光或可见光。对于热能，烘箱温度可以在约30至250℃范围内，较理想是在约75至150℃的范围内。根据所采用的具体的粘结剂的化学性质，为固化所需要的时间的范围可以是从少于1分钟至超过20小时。固化热固粘结剂所需要的能量数量将取决于各种不同因素，例如粘结剂的化学性质、粘结剂厚度和在粘结剂中存在的其它材料。
所述热固粘结剂材料较理想是只在涂敷磨粒前被干燥，在一些例子中被固化或硬化。
纤维加强材料可用多种方式被涂敷到圆筒上。首先，具体方法是通过选择纤维材料而被采取。一种用于涂敷一种连续的单一加强纤维股线的较理想的方法包括使用一种水平卷绕机。以这种方法，圆筒旋转而加强纤维线初始绕于圆筒上并被拉经水平卷绕机并穿过圆筒的宽度而螺旋形地卷绕在圆筒的周围，以使螺旋线环绕圆筒的长度纵向延伸地形成。较为理想是所述水平卷绕机横越圆筒的整个宽度移动以使连续加强纤维股线被均匀地涂敷在横越圆筒的一层上。在此实施例中，股线是在具有有机聚合粘结剂材料内的一层上，以多圈的螺旋形卷绕方式加以卷绕，而每圈的股线平行于前一圈的股线。
如果水平卷绕机不是横越圆筒的整个宽度移动，则加强纤维股线可以在沿无缝环带制品的宽度设置在制品的一特定部分上。以这种方式，以一个平面存在的加强纤维股线区域可以不重叠地相互分开。然而，为获得有利的强度，纤维加强股线具有一横越带的宽度的连续层。
水平卷绕机还可以含有一个孔以致当纤维股线通过孔前进时它被用粘结剂材料涂敷。孔的直径被选择得对应于所需要的粘结剂数量。此外，在水平卷绕机上并排地卷绕两根或两根以上的不同的线可以是比较理想的。一次将两根或两根以上不同的线卷入制品也是较理想的。例如，一根线可用玻璃纤维制成而另一根可以是用聚酯制成。
一种调制(冲击)枪也可以被用来涂敷纤维加强材料。调制(冲击)枪将纤维投射到圆筒上的树脂材料上，较理想是圆筒正在转动而枪保持固定。当加强纤维是小的即长度小于约100微米时这种方法特别适合。如果加强纤维的长度小于约5微米，则加强纤维可以被混和进并悬置在粘结剂中。形成的粘结剂/纤维材料混和物然后就可以以用于粘结剂的如上所述的类似方式被涂敷到圆筒上。
在本发明的一个和三个的方法实施例中，粘结剂可以与纤维加强材料同时地涂敷到一个转筒上。粘结剂通常就可浸湿加强材料的表面。在本发明的一些较理想的应用中，纤维加强材料用粘结剂涂敷而然后粘结剂/纤维材料被涂敷到圆筒上。
如果纤维材料具有垫或网的形式，例如一种非编织垫或织垫，则当圆筒旋转时所述垫通过将它引出展开台(开卷)并螺旋形地卷绕在圆筒上被涂敷。根据所需要的具体结构，环绕着圆筒可以有多于一圈的纤维垫结构。较理想是，在每“层”的纤维垫结构中至少有两圈纤维垫。以这种方式可避免在层内的不连续的缝。
纤维垫结构可以用多种方式与有机聚合粘结剂材料组合。例如，垫可以直接涂敷到先前已被涂敷在圆筒上的粘结材料上，垫可以首先被涂敷在圆筒上接着用粘结剂材料涂敷，或垫和粘结剂材料可在一次操作中被涂敷到圆筒上。
在本发明的一些较理想的方法中，纤维垫结构在涂敷到圆筒上之前先用有机聚合粘结剂初级粒子材料涂敷(最好是浸透)。这种方法至少是由于粘结材料的数量可较容易地被监控因而较为理想。这种涂敷或浸透可以用任何传统技术，例如滚涂、刀片涂、帘式喷涂、喷涂、模压或滴涂来实现。
请看图8，在一种用于制取一种纤维加强的中间制品(具有仅仅部分硬化的粘结剂)的理想方法中，纤维垫结构82在它移离展开台85时被有机聚合粘结剂材料84浸透。被涂敷的粘结剂材料84的数量是由刀片涂敷器86确定的，在刀片涂敷器中有一个控制被涂敷的聚合粘结剂材料84的数量的间距。
垫/液体的粘结剂组成(82/84)然后以至少一层被涂敷到圆筒90上，即使垫/液体粘结剂组成(82/84)完全地环绕圆筒至少卷绕一次。虽然这种结构是无接缝的，但在以这种方式制成的环状无缝带的内部结构中存在一个缝。为避免这样的一个缝，较为理想是环绕圆筒90卷绕垫/液体粘结剂组成(82/84)至少有两次。粘结剂初级粒子在固化前浸湿纤维网垫结构的表面以便在硬化时可得到一个整体的环状无缝结构。
如果一层连续的单根以加强纤维股线同样被使用，则上述的方法可以被应用在它的涂敷上。请参看图8，该方法包括使用带一水平卷绕器92的一个导线装置92。在这种方法中，圆筒90转动而加强纤维股线94初始系结到圆筒90上、通过水平卷绕器92被拉引并横越圆筒的宽度螺旋形地卷绕在圆筒90上，以使股线94层不比衬垫82层更宽。较理想是水平卷绕器92横越圆筒的宽度移动以使连续的加强纤维股线94被均匀地涂敷在横越垫82宽度的一层上。这样，在有机聚合粘结剂材料内的一层中具有以螺旋形卷绕的方式的多圈股线94，每圈的股线与前一圈的股线相平行。此外，单股线94的各线圈相对于垫82的平行侧边是处于一个不变的非零角度。足够的未硬化的热固粘结剂初级粒子84被涂敷在垫上以至少在加强材料的上下即在环带的内外表面上提供一层树脂。此外，如果用足够的树脂，则在垫82和纤维股线94层之间存在一层树脂。
图8A图示出对图8布置的一个替代例子，其中，图8中的刀片涂敷器86被移去而采用一个计量泵86a来涂敷股线94。典型而较理想是多股线94(通常约6根)通过一梳子(未图示)并用来自计量泵86a的单流涂敷，计量泵86a将热固粘结剂初级粒子84a抽离容器86b。涂敷6根线的粘结剂初级粒子的通常流速范围是约从20克/分至40克/分。
图9示出一种用于制成一个环状无缝的纤维加强中间制品的方法的一个替代实施例。这种方法是类似于图8所示的方法，但是使用了一个替代的支承结构。在此实施例中，这种方法采用一个输送装置100。这种特定的工序示出利用热固粘结剂材料制取一环状无缝中间制品的一般方法，虽然还可以用一种热塑塑料。所述中间制品是在一个套102上，即以一带的形式制成。所述套102较理想是一种不锈钢套。不锈钢套102可以在其外表面上涂敷有一种硅酮分离衬垫，即衬垫材料可以容易地移去所制成的环状无缝带。所述套102可以具有任何所需要的尺寸。一个典型例子具有0.4毫米厚、10厘米宽和周长61厘米的带的形式。所述套102通常安装在一个两空转轮的悬臂的驱动装置104上，该驱动装置使套102以任何所需转速转动。所述驱动装置104由两个驱动空转轮106和108、一个电动机和一皮带驱动装置112组成。
在此有关在一圆筒上制成一环状无缝中间制品所说明的工序也适用于在此输送装置100上制取一种中间制品。例如，类似于在图8中所讨论的方法，借助一刀片涂敷器86用一种液体的有机粘结剂材料84浸透一非织网82。然后当套102在驱动装置104上以例如每分钟2转的转速旋转时形成的被浸透的材料，即网/液体的粘结剂组成(82/84)最好绕套102的外表面即其圆周卷绕两次。单根的加强纤维股线94随后借助带有一个水平卷绕器92的一引线装置91可以被卷绕在经浸透的非织网，即网/液体粘结剂组成(82/84)上，套102在驱动装置104上旋转时所述水平卷绕器横越驱动空转轮108的表面移动。所述套102通常以50转/分的转速转动。这产生一个中间产品，该中间产品具有一其间距为每厘米宽度约有10股线的不同层的纤维加强股线。这个线距可以通过增减套的转速或通过增减引线装置的转速而改变。
在中间制品用图8和9所示的任一种方法制成后，该中间制品和圆筒被置放在可进行干燥和/或部分硬化粘结剂初级粒子的环境中。如果采用一种热固的粘结剂初级粒子，这就一般需要将中间制品置放在转轴上的批产烘箱内，使转轴例如以10分钟旋转一次，而烘箱被调整在为具体的粘结剂初级粒子部分硬化所需要的一个温度上。此后，圆筒和半成品被移离烘箱并被安装在复盖有磨料颗料的一块加垫板之上的一根转轴上用以将磨粒静电地投射到半成品上，如图14所示，此处130代表其上具有中间制品131的圆筒，圆筒130在加热板132的上面转动。具有力线134的电场E将磨粒135投射到中间制品上，而圆筒起接地板作用。在涂敷料磨料后，圆筒和半成品再次放置放在烘箱内以便更完全地使粘结剂初级粒子硬化，或者半成品被涂敷上胶涂层的初级粒子并且随后将半成品和圆筒放进烘箱内以完全地硬化粘结剂初级粒子。
制成非均匀的涂敷磨料也是在本发明的范围内。在非均匀制品中可存在至少两个不同区域，在这两个区域中材料的成份和/或数量是不均匀的。这种不均匀性可以遍布制品的长度、制品的宽度或者制品的长、宽度上。成份的不均匀性可能是由于或者粘结剂材料13、纤维加强材料或任选的添加剂引起的。这种非均匀性还可能与在制品不同区域的不同材料或者在制品的一些区域上无材料相联系。
图10至12示出非均匀的涂敷磨料的三个实施例。现请看图10，涂敷磨料100具有三个区域101、102、103。中央102有一种加强线，而相邻区域101和102没有加强线。区域101和102完全是用图1的粘结材料13制成。这种形成的涂敷磨料将趋向于具有较柔韧的边。现请参照图11，涂敷磨料110有三个区域111、112和113。制品的中央112基本只是由粘结剂13(图1)制成，与中央区域相邻的相邻的区域111和区域113包含粘结剂和加强材料。现请看图12，涂敷磨料120有两个区域121和122。在区域122内，制品包括粘结剂，加强股线和一加强垫。在区域121内，制品只包括粘结剂和加强纤维。存在粘结剂、加强股线和加强垫的许多种组合和许多数量的这类材料。这些材料的具体选择和它们的构形取决于对涂敷磨料所需要的应用。例如，上述的和在图10中示出的涂敷磨料具有对一种研磨操作的数种应用，其中在涂敷磨料上具有柔韧的边是所希望的。上述和在图11中所示的涂敷磨料可以具有对研磨操作的数种应用，其中具有可阻止边缘撕裂的硬边是所希望的。
存在制取非均匀涂敷磨料的许多不同的方法。在一种方法中，水平卷绕器只卷绕在圆筒的一些区域内的纤维股线。在另一种方法中，调制(冲击)枪将加强材料置于一些区域上。在一第三种方法中，加强线从一个台上展开并只在一些区域上被卷绕在圆筒上。在另一种方法中，粘结剂材料只置于或涂敷在圆筒的一些区域上。采用全部的不同方法的一种组合也是在本发明的范围内。
存在多种可以施加任意的添加剂的方法。施加的方法取决于具体的成份。较理想是，在粘结剂被涂敷到圆筒上之前任何添加剂被散布在粘结剂中。然而，在一些情形中，添加剂加到粘结剂中产生一种触变性溶液或具有太高的粘度以致不能处理的一种溶液。在这样一种溶液中，添加剂最好与粘结材料分开地施加。例如，粘结剂材料可以首先涂敷到圆筒上，而当粘结材料处在一种“粘性”状态时，可以施加粘结剂。较理想是，具有粘结剂材料的圆筒旋转而添加剂或被滴涂到圆筒上或被投射到圆筒上。采用任一种方法，添加剂可被均匀地施加到圆筒的整个宽度上或集中在一特定区域内。或者，添加剂可以被施加于纤维加强材料中，而纤维/添加剂组成可以被涂敷在圆筒上。
如果粘结剂初级粒子的粘度太低，则在磨料制品的进一步处理过程中，粘结剂初级粒子就会趋向于流动或“流淌”。这种流动是不希望的而可能使磨粒的位置和定向甚至加强纤维移动。如果粘结剂初级粒子的粘度太高，则粘结剂初级粒子可能不合适地浸湿加强纤维。较理想的粘度范围是在约500至20,000厘泊之间，更理想是在约1,000和5,000厘泊之间，而最理想是在1,500至3,000厘泊之间，这是用一个Brookfield型DV-1T粘度计，3号心轴在30转/分和室温(20至25℃)时测得。粘度可以通过溶剂数量(树脂干燥物质的百分比)和/或原料树脂的化学性质予以调节。热量也可用于降低树脂粘度并在本发明的处理过程中可被附加地施加以实现将粘结剂初级粒子更好地浸湿到加强纤维上的效果。然而，热量应该被控制得不会存在粘结剂初级粒子的过早固化。
为了制取本发明的环状无缝涂敷磨料，就应该有足够的粘结剂材料13呈现以完全地浸湿纤维加强材料和添加剂的表面，并提供一种对磨料颗粒的锚定机制。此外，应有足够的粘结剂材料存在以使粘结剂材料密封非研磨而并提供一种比较“光滑”和均匀的非研磨面，如先前讨论的那样。
在制取本发明的涂敷磨料带时，其上具有磨粒但没有上胶涂层的半成品可以被安装在两个圆筒辊周围，所述圆筒辊被连接于一电动机以使制品转动。或者，半成品可以被安装在一个圆筒辊周围，该圆筒辊连接于一个电动机以使制品转动。较理想是，这个圆筒辊可以与在制取先前的半成品中所用的圆筒辊相同。当半成品和圆筒旋转时，可以用任何传统的涂敷技术例如滚涂、喷涂或幕涂来涂敷上胶粘结剂初级粒子。喷涂对于一些应用是较理想的。胶粘合层然后可以被完全固化而制品仍在圆筒辊上。或者形成的产品可以在胶粘合层固化之前被移离圆筒辊。
如果粘结剂13是一种热塑塑料，多种不同方法可以用于将一种热塑粘结剂涂敷到一个衬套即圆筒辊上。例如，一种溶剂可以被添加到热塑粘结剂中以使热塑粘结剂可以流动。在这种方法中，可以用任何技术，例如喷雾、刀片涂敷、滚涂、压模涂敷、幕涂敷或转移涂敷将热塑粘结剂涂敷到衬套上。热塑粘结剂然后用干燥处理被固化以去掉溶剂。干燥条件要取决于所述采用的具体溶剂和所采用的具体热塑粘结剂材料。典型的干燥条件包括在约15至200℃，较理想是30至100℃范围内的温度。
或者，热塑粘结剂可以被加热到其软化点以上，而较理想是在其熔点之上，以使它可以流动。以这种方法，可以用任何技术例如喷雾、刀片涂敷、滚涂、压模涂敷、幕帘涂敷或传送涂敷将热塑粘结剂材料涂敷到衬套上。然后通过冷却使热塑材料固化。
在一第三种方法中，热塑粘结剂材料可以以一种固体或半固体形式加以涂敷。这种方法对于本发明的一些应用是较理想的。通常，热塑材料的一部分被切割并被涂敷于圆筒上。然后将纤维加强材料和任何添加剂或其它成份涂敷于衬套上。一热塑材料的第二部分然后被涂敷在纤维加强材料上。所述衬套/热塑材料然后被加热到热塑粘结剂材料软化点之上，而较理想是在其熔点之上以使热塑粘结剂流动并熔化全部的粘结剂、纤维加强结构和任选的配料。热塑粘结剂的材料然后被冷却并再被固化。
弹性的粘结剂可以或通过一种固化剂和硬化或聚合处理、硫化处理或弹性粘结剂，可以涂敷在溶剂外并然后被干燥。在处理过程中，温度应不超过纤维加强材料的熔化或降解温度。
在本发明的一些涂敷磨料的实施例中，一种材料，例如布、聚合薄膜、硫化纤维、非编织物纤维加强垫、纸张等，它们的处理型式材料、或它们的组合材料可以被层压到涂敷磨料上。
在一些研磨应用中涂敷磨料的背面在使用过程中例如在用台板进行的研磨应用中应有低的摩擦系数。在这些应用中，一种纤维素非织物，例如纸张可以构成涂敷磨料的背面。在如上所述的批量生产过程中，纸张坯被螺旋形地卷绕在支承圆筒上。接着，粘结剂初级粒子和加强纤维(非织和/或加强线)被涂敷在纸张上。粘结剂初级粒子可以流进和充填进螺旋形卷绕的非织物的间隙之间。形成涂敷磨料的剩下步骤基本上与前述的相同。纸张可以或不加以处理。在许多场合中，纸张可以含有一些类型的或浸透或密封纸张的处理。例子本发明将参照下面的详细例子进一步予以说明，其中所有部分和百分比都是用重量除非另外指明。下面的名称用于所有的例子中。PET1NW一种纺粘的聚酯非织衬垫，近似厚度0.127毫米，近似重28克/米2。它可以商品号“Remay″，型号2275从田纳西州Old Hickory的Remay公司购买到。PET厚度为5密耳(0.127毫米)的聚对苯二甲酸乙二醇酯CAT分布在邻苯二甲酸二辛酯中的二苯氨基甲烷和氯化钠的合成物。这种材料可以商品号“Caytur31″从康涅狄格州Middlebury的Uniroyal化学制品有限公司购到。LR1一种羧基末端丁二烯丙烯腈共聚物，可以商品号“Hycar 1300×31”从俄亥俄州Cleveland的BFGoodrich公司购到，具有1克分子百分之十的丙烯腈含量，羧基含量酸值28(每一百份橡胶的当量)，官能度1.9，一数均分子量为3，800，以及用差示扫描量热法测得的玻璃转变温度一66℃；UR1一种酮肟嵌段聚-1，4-丁二醇二异氰酸酯，它具有分子量约1500，可以商品号”BL-16”从Uniroyal化学制品公司买到；ER1一种双酚的二环氧甘油醚A环氧树脂，可以商品号“Epon828”从德克萨斯州Houston Shell化学制品公司买到；ACA一种酐硬化剂，可以商品号“AC-39”从新泽西州Newark的Anhydrides和化学制品公司买到；CA12，4，6-三(二甲胺甲基)苯酚，一种环氧树脂固化催化剂，可以商品号“DMP-30”从宾夕法尼亚州Allentown的Air Products and Chemicals公司购买到。VIB聚醚基甲苯二异氰酸酯末端预聚合物聚氨酯弹性体，可以商品号“Vi-brathane B-813”从康涅荻格州Middlebury的Uniroyal化学制品有限公司购买到。CMD一种可用水涂的双酚的二环氧甘油醚A环氧树脂，约为55％的固体。这种环氧树脂可以商品名“CMD35201”从肯塔基州Jeffersontown的Hi-TekPolymers公司购买到；ERC2-乙基-4-甲基亚胺，以商品号“EMI-24”从宾夕法尼亚州Allentown的Air Products公司购买到；SOL以商品号“Aromatic 100″和“Shell CYCLOSOL 53溶剂”所知的一种作为轻芳香烃混合物的有机溶剂，可以从明尼苏达州Paul街Worum化学制品公司买到；GEN一种很低粘度的100％固体的酰氨基胺树脂，其商品号为“Genamid 747”，可从伊利诺斯州LaGrange Henkel公司得到，其特点是理论氨基氢当量重量为95，胺值为462毫克氢氧化钾/克的树脂，密度为每加仑0.78磅(0.12克/厘米3)；PS一种水和丙二醇单甲醚的15/85的混合物，可以商品号“Polysolve”从明尼苏达州Paul街的Worum化学制品公司买到。制取一种环状无缝涂敷磨料的工艺流程这个流程说明制取一种磨料制品的一般方法，在这方法中粘结剂初级粒子起淹没加强纤维并将磨料颗粒固定于制品中的作用。
制品是在直径为19.4厘米及周长为61厘米的一个铝衬套上制成。铝衬套具有0.64厘米的壁厚和0.61厘米的宽度。它安装在一个7.6厘米的心轴上，该心轴由一直流电动机驱动旋转其转速可以从1至120转/分(rpm)。在衬套的圆周上是一0.05毫米厚的涂硅酮的聚酯薄膜，它用作一分离表面。这个涂硅酮的聚酯薄膜不是最后制品的一部分。磨料的最后尺寸是宽53厘米和长61厘米。
借助具有0.23毫米间隙的一个5厘米宽刀片涂敷器用一种粘结剂初级粒子将一个宽约为3.8厘米的非织网浸透。所述刀片涂敷器附装在一水平卷绕器上，在衬套以5转/分旋转时非织物被螺旋形地卷绕到衬套上。两层(圈)非织物被卷绕在衬套上，第二层与第一层具有180°相位差。相邻层涂敷成使它们明显地重叠而间隙小于1毫米。接着将加强股线加进以制成涂层初级粒子(母体)浸透的非织物。所述股线首先穿过一张紧装置然后被卷绕通过一个梳子(每次二根)。借助一个带水平卷绕器引线装置将加强纤维股线绕在浸透的非织物网上，所述水平卷绕器穿过衬套的表面以每分钟10厘米的速率横向移动。在此处理过程中，衬套以120转/分旋转。这产生加强股线的每厘米宽24根线的间距。加强股线是通常的不同的材料。所以股线间距通过增减导线装置的速度而改变。当股线在遍及衬套的宽度上被绕上后，移去衬套并被置入于一转轴上的批产烘箱内。所述转轴以10转/分旋转。衬套在烘箱内保持110℃5分钟。
此后，衬套移离烘箱并被安装在于一复盖有磨料颗粒的加热板之上的一根转轴上。所述衬套用作接地板。所述磨料颗粒的平均颗粒尺寸为286微米(ANSI牌号60)，它是融熔的氧化铝和陶瓷氧化铝的混合物。所述的陶瓷氧化铝是按美国专利第4,314,827和4,881,951号的揭示技术制取的，并可以商品号“Cubi-tron321”从明尼苏达州Paul街的3M公司得到。所述磨料颗粒混合物是按美国专利第4,734,104完成的。磨粒的总重约为600克/平方米。当在电场作用过程中，衬套以10转/分旋转时，这就将磨料颗粒涂入制成涂层初级粒子中。在涂敷后，移去形成的结构并将其置入在转轴上的一个批产烘箱内，以100℃保持30分钟。
接着，衬套被安装在以40转/分旋转的一根转轴上。一上胶涂层的初级粒子被喷涂在磨粒构成涂层上。上胶涂层初级粒子是用水和聚苯乙烯(PS)的90/10的混和物稀释的72％固体。所述上胶涂层初级粒子是由32份的可熔酚醛树脂、66份的冰晶石和2份的氧化铁颜料组成。上胶涂层初级粒子重量约为340克/米2。在喷涂后，涂敷磨料在88℃时经受热固化60分钟。
在这热固化后，衬套被重新安装在喷涂装置上，一过上胶涂层被喷涂在上胶涂层上。所述过上胶涂层由17份的CMD、76份四氟硼酸钾充填剂、3份增稠剂、2份氧化铁、2份ERC组成。过上胶总量为水中72％的固体。过上胶湿重量约为150克/平方米。形成的结构然后在88℃时热固化60分钟并在105℃时最后固化10小时。在试验前，形成的涂敷磨料通过在一2.5厘米的支撑杆和一升高的螺杆上运行而被挠曲。例子1-12这组例子比较了各种不同的涂敷磨料结构。涂敷磨料是按照制取环形无缝涂敷磨料的一般工艺流程加工并按试验规范I试验。试验结果可以在表1上看到。例子1非织物垫是PET1NW，而构成的涂敷层初级粒子是由60％的VIB，28.5％的CAT，1.5％的氧化铁颜料组成的。粘结剂初级粒子用SOL稀释成90％。两种交替的加强纤维是235旦尼尔的尼龙多纤维线，它可以商品号“Dupont Ny-lon，style728(210-34-R20)”从特拉华州Wilmington的杜邦公司购买到。另一种交替的线是一种15000收获率(得量)玻璃纤维筒管纱，可以商品号“ECG1501/00.7Z”，型号930可从宾夕法尼亚州Pittshurgh的PPG实业有限公司买到。纤维间距是每厘米宽24根纤维。粘结剂初级粒子与纤维加强结构之比为4∶1(即，80重量百分比的粘结剂初级粒子)。例子2
例子2的涂敷磨料是以类似于例子1的方式制取，除了上胶涂层初级粒子的重量为400克/平方米这点之外。例子3例子3的涂敷磨料是用与例子1类似的方式制取，除了粘结剂初级粒子在涂敷磨料颗粒前未被加热5分钟这点之外。例子4例子4的涂敷磨料是以类似于例子1的方式制取，除了一层阻挡层涂敷的A重纸张是在第一层粘结剂初级粒子涂敷到非织物上前被卷绕在衬套上这点之外。这种A重纸张的重量为70克/平方米，而剩下的是成品一部分。例子5例子5的涂敷磨料是以类似于例子1的方式制成，除了具有乙烯丙烯酸共聚物底层涂料的一层3密耳(76微米)厚的聚酯薄膜是在第一层粘结剂初级粒子涂敷到非织物之前是被卷绕在衬套周围之外。这薄膜仍是制品的一部分。例子6例子6的涂敷磨料是以类似于例子4的方式制成，除了没有加强纤维卷绕在两层被浸透的非织物的上面这一点之外。例子7例子7的涂敷磨料与例子1类似的方式制取，除了使用三层非织物及没有加强纤维被卷入这点之外。此外，磨料颗粒的重量为1050克/平方米。例子8例子8的涂敷磨料是用与例子7类似的方式制成，除了没有涂敷上胶涂层初级粒子这点之外。此后，粘结剂初级粒子在88℃时被固化30分钟，过上胶涂层初级粒子被喷涂在磨料颗粒和构成的涂层上。接着，形成的结构在115℃时被热固1小时，接着予以挠曲。例子9例子9的涂敷磨料是以类似于例子1的方式制取，除了上胶涂层初级粒子是在粘结剂初级粒子被固化前被喷涂在磨料颗粒/粘结剂初级粒子上这点之外。例子10例子10的涂敷磨料是用与例子1类似的方式制成，除了粘结剂初级粒子由37.5份的UR1，含有35％的亚甲双胺/65％的1-甲氧基-2-丙基乙酸酯的12.5％的溶液，33％的ER1和17％的GEN组成这点之外。粘结剂初级粒子是用SOL稀释到90％固体。例子11例子11的涂敷磨料是用与例子1类似的方式制取，除了粘结剂初级粒子是由32份的ER1，50份的ACA、7份的LR1，1份的AC组成这点之外。粘结剂初级粒子是用SOL稀释到93％的固体。例子12用于例子12的涂敷磨料带是在与例1的同样设备上制取。粘结剂初级粒子是一种聚氨酯热塑塑料。0.13毫米厚、30厘米宽的一层固体聚氨酯(如所知的商品号中“HPR625 FS”可以马萨诸塞州Northampton的Stevens Elastomrs公司得到)被螺旋形地卷绕在衬套上。加强纤维卷绕在这层的上面。一第二层的聚氨酯被螺旋形地卷绕在纤维的上面。衬套在210℃时被放进烘箱30分钟。磨料颗粒预热到210℃并被均匀地滴涂到热塑聚氨酯的外周层上。衬套随后被移离烘箱并以与图1相同的方法进行上胶和过上胶涂层的涂敷。对比例子A对比例子A是一种可以商品号“3M777F Regalite Polycut Resin Bond”布从3M买到的接缝的涂敷磨料带。该产品包括标准的碳酸钙填充的苯酚甲醛树脂作为构成和上胶涂层和一种KBF4/环氧树脂过上胶涂层和采用可从3M公司得到的商品号为Cubitron 321″的融熔的铝混和的具有286微米平均粒度的陶瓷氧化铝磨粒。这个产品的磨粒是作为一基本连续的涂层呈现，即无磨料颗粒的图案。对比例子B对比例子B的涂敷磨料是以类似于例子1的方式制取，除了粘结剂初级粒子未将磨粒粘合到制品上这点外。一附加涂层被涂敷在粘结剂和磨粒之间。在制品按例子1那样制成并在110℃时加热30分钟后，一附加涂层被喷涂在制品上。这个附加涂层是一种标准的碳酸钙充填的可熔酚-甲醛。接着，磨粒用静电方法涂敷。制成磨料制品的其余步骤基本上与例子1的相同。研磨试验规范涂敷磨料带(1.3厘米×61厘米)安装在一个压缩空气为动力的砂带磨床(型号#11000，可人纽约州Clarence的Dynabrade公司买到)中。这种磨床有1英寸直径×3/8英寸宽(2.54厘米×0.95厘米)的辐射式的橡胶接触臂，型号为#11219，也可以Dynabrade公司买到。一根14英寸长×3英寸宽×1/2英寸厚(35.56厘米×7.62厘米×1.27厘米)的304不锈钢杆置于一个台钳中。在横越1/2英寸(1.27厘米)尺寸，约1英寸(2.54厘米)宽的杆中进行半月形进入的研磨切削，这种纱带被用于连续地研磨1/2英寸(1.27厘米)宽的表面5分钟或直到砂带失效为止。所用的研磨压力约为5至10磅/平方英寸(约0.35至0.70公斤/厘米2)。砂带在试验前后加以称重。所述杆在试验前后也被称重。一种基本理想的砂带结构以一高的切削速率研磨而砂带重具有最小的损失(即少量的脱粒)。在表1中所列的结果是两根带的平均值。抗拉试验规范具有2.5厘米×17.8厘米尺寸的条带取自例子1至12的环状无缝制品。抗拉试验结果可见于表2中。条带是以两个方向，即取自制品的加工方向(MD)和横向(CD)(与加工方向相垂直)。
这些条带是用已知牌号“Sintech”的拉伸试验机进行抗拉强度试验，该试验机是测量断裂条带所取力的大小。该机器有两个爪。一根条带的各端放在一个爪内，两个爪在相对方向上移动直至条带断开为止。在每个试验中，在两个爪间的条带长度是12.7厘米，而爪分开移动的速度是0.5厘米/秒。除了断裂条带所需要的力外，条带在断裂点时的百分比伸长率取决于样品的加工和横向。“百分比伸长”定义为〔(最后长度减原始长度)/原始长度〕，并且这个结果乘以10。
表1研磨试验规范
*表示有过大的带伸长率**表示有过多的脱粒。
表2抗拉试验规范
本发明已参照各种具体和较佳的实施例和技术予以说明。但应理解到还可作出许多变动和修改，但它们仍然是在下面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种涂敷磨料制品，它包括(a)具有一磨料表面和一非磨料表面的一个基本平面部分，所述部分含有由一种有机聚合粘结剂基本淹没的一有效数量的纤维加强部分，所述粘结剂呈现足够数量以提供一个基本无纤维加强部分的粘结剂的区域，其中所述纤维加强部分基本处于一第一平面内；(b)部分地被埋嵌在基本无纤维加强部分的所述粘结区域内的众多的磨粒以使大部分的磨粒突出所述粘结剂之外，所述磨粒基本处于一第二平面上从而形成与所述第一平面相邻的所述磨料表面；和(c)一任意的上胶涂层，它复盖在第一表面的磨粒和粘结剂上。
2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述有机聚合粘结剂材料按所述平面部分的重量为基准含有所述平面部分的44-99重量百分比。
3.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述有机聚合粘结剂材料和纤维加强材料一起包括具有一呈环状无缝砂带形式的柔韧成份。
4.如权利要求3所述的制品，其特征在于，所述环形砂带具有基本平行于侧边的一个长度。
5.如权利要求3所述的制品，其特征在于，所述的环状、无缝砂带包括被淹没在有机聚合粘结剂材料内的多个不相连结的层。
6.如权利要求4所述的制品，其特征在于，所述纤维加强部分包括一层连续的纤维股线，它一般以一种在纵向延伸的螺旋线形式环绕着环形砂带的长度卷绕。
7.如权利要求6所述的制品，其特征在于，所述的一层连续纤维股线层包括以相对于环形砂带的平行侧边的一个不变的非零角度卷绕的各股线圈层。
8.如权利要求6所述的制品，其特征在于，它还包括被淹没在有机聚合粘结剂材料内的一层纤维垫结构。
9.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述的纤维加强部分包括一层纤维垫结构。
10.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述纤维加强部分包括一层纤维垫结构，所述结构内结合有各平行的纤维股线。
11.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述有机聚合粘结剂是一种热塑塑料、一种热固树脂或它们的混和物。
12.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述的有机聚合粘结剂是一种热固树脂。
13.如权利要求11所述的制品，其特征在于，所述的有机聚合粘结剂是一种热塑塑料。
14.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述纤维加强部分包括多个纤维加强层，它们被对应的多个有机聚合粘结剂层分开并被粘结一起，其中多个有机聚合粘结剂层的每一层包括一不同的有机聚合粘结剂。
15.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它还具有一层被粘合到非研磨面上的纸张。
16.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它还具有一层被粘合到非研磨面上的聚合薄膜。
17.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它在整个长度、宽度或其长度和宽度两个方向上是非均匀的，所述的非均匀度在下面的一种和一种以上中产生(a)粘结剂的成份；(b)粘结的数量；和(c)加强部分的数量。
18.如权利要求17所述的制品，其特征在于，所述粘结剂还包括一种填料，其中所述填料的数量、成份和位置是不均匀的。
19.如权利要求17所述的制品，其特征在于，它在其整个长度、宽度或其长度和宽度两者上是非均匀的，所述非均匀度在下面的一种和一种以上中产生(a)粘结剂的成份；(b)粘结剂的数量；和(c)加强部分的数量。
20.如权利要求19所述的制品，其特征在于，它还包括一种填料，其中所述填料的数量、成份和位置是不均匀的。
21.一种涂敷磨料，它包括(a)具有一磨料表面和一非磨料表面的一个基本平面的部分，所述部分包括一个有效数量的纤维加强部分，它含有遍布于所述加强部分的粘结剂，所述粘结剂以足够的数量呈现以提供基本无纤维加强部分的一个粘结剂的区域；其中所述纤维加强部分基本处在一第一平面上；(b)部分地埋嵌在基本无纤维加强部分的所述粘结剂的区域内的众多磨粒以使大部分的磨粒突出粘结剂，所述颗粒基本位于一第二平面上，该第二平面构成与第一平面相邻的磨料表面；和(c)复盖在所述磨料颗粒和粘结剂上的一任选的上胶涂层。
22.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述有机聚合粘结剂材料包括所述平面部分重量的40-99的重量百分比。
23.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述有机聚合粘结剂材料和纤维加强材料一起包括具有一个环带状无缝带圈形式的柔韧成份。
24.如权利要求23所述的制品，其特征在于，所述带圈具有带基本平行的两侧边的一个长度。
25.如权利要求23所述的制品，其特征在于，所述带状无缝带圈包括被埋没有机聚合粘结剂材料内的多个不相连接的纤维加强材料层。
26.如权利要求23所述的制品，其特征在于，它包括具有相对所述带圈的平行侧边的一个不变的非零角度的单独的数个纤维线层。
27.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述纤维加强部分包括一层纤维网垫结构。
28.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述纤维加强部分包括一层纤维网垫结构，它内部结合有单独的多根平行的纤维线。
29.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述的有机聚合粘结剂是一种热塑塑料、一种热固树脂或它们的混和物。
30.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述的有机聚合的粘结剂是一种热固树脂。
31.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述的有机聚合粘结剂是一种热塑塑料。
32.如权利要求21所述的制品，其特征在于，它还有一层被粘结在非磨料表面上的纸张。
33.如权利要求21所述的制品，其特征在于，它还有一层被粘结在非磨料表面上的一层聚合薄膜。
34.如权利要求21所述的制品，其特征在于，它在其整个长度、宽度、或其长度和宽度两个方向上是非均匀的，所述非均匀度在下面的一种或一种以上中产生(a)粘结剂的成份；(b)粘结剂的数量；和(c)加强部分的数量。
35.如权利要求21所述的制品，其特征在于，所述粘结剂包括一种填料，其中所述填料的数量、成份和位置是不均匀的。
36.如权利要求21所述的制品，其特征在于，它在其整个长度、宽度或其长度和宽度两上方向上是不均匀的，所述不均匀度在下面的一种或一种以上中产生(a)粘结剂的成份；(b)粘结剂的数量；和(c)加强部分的数量。
37.如权利要求21所述的制品，其特征在于，它还包括一种填料，其中所述填料的数量、成分和位置是不均匀的。
38.一种制取涂敷磨料的方法，所述的方法包括(a)将一种纤维加强部分涂敷到一支承结构上并或同时地或相继地将一足够数量的有机聚合粘结剂初级粒子涂敷到所述加强部分上以使粘结剂初级粒子淹没纤维加强部分并进一步提供无加强部分的一个粘结剂的区域；(b)将众多的磨粒涂敷到无加强部分的一个粘结剂初级粒子的区域上；(c)将由步骤(b)所形成的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子由此形成粘结剂的状况中，其中大部分的磨料颗粒突出所述粘结剂。
39.一种制取涂敷磨料的方法，所述方法包括(a)提供基本上位于一第一平面上的一个纤维加强部分；(b)将一种有机聚合粘结剂初级粒子以足够的数量涂敷在纤维加强部分上以便由此用粘结剂初级粒子淹没加强部分并进一步提供无加强部分的一个粘结剂初级粒子的区域；(c)将众多的磨料颗粒涂敷在无加强部分的一个粘结剂初级粒子的区域上以使磨粒突出粘结剂初级粒子和基本突出一第二平面，所述第二平面相邻于所述第一平面；(d)将由步骤(c)的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子由此形成粘结剂的状况中，其中大部分的磨粒突出所述粘结剂。
40.一种制取涂敷磨料的方法，所述方法包括(a)将一纤维加强部分涂敷到一支承结构上并或同时地或相继地将一种有机聚合粘结剂以足够数量涂敷到所述加强部分上以使粘结剂初级粒子淹没加强纤维并提供无加强部分的一个粘结剂区域；(b)将众多的磨料颗粒涂敷到无加强部分的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨料颗粒突出粘结剂初级粒子；(c)将一种上胶涂层初级粒子涂敷在磨料颗粒和粘结剂初级粒子上，其中粘结剂初级粒子未经固化并仍处于一种可流动状态；(d)将由步骤(c)形成的结构暴露于足以固化所述粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子的状态中以形成一种粘结剂和一种上胶涂层。
41.一种制取涂敷磨料的方法，所述方法包括(a)提供基本处在一第一平面上的一个纤维加强部分；(b)以一个数量涂敷一种有机聚合粘结剂初级粒子以基本上用粘结剂初级粒子淹没所述加强部分并提供无所述加强部分的一个粘结剂初级粒子的区域；(c)将众多的磨粒涂敷到无所述加强部分的粘结剂初级粒子的区域上，以使大部分的磨粒突出粘结剂初级粒子，而磨粒基本上位于含有颗粒的一第二平面上，所述第二平面相邻于所述第一平面；(d)当所述粘结剂初级粒子还处于可流动状态时，将一上胶涂层初级粒子涂敷在磨料颗粒和粘结剂初级粒子上；和(e)将步骤(d)的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子和上胶涂层初级粒子的状况中以形成粘结剂和上胶涂层。
42.一种制取涂敷磨料的方法，所述方法包括(a)用一种有机聚合粘结剂浸透一非织纤维基层；(b)将经浸透的非织物涂敷到一个支承结构上；(c)在拉紧的同时将交替的尼龙线和玻璃纤维线涂敷在经浸透的非织物上以使线被向下拉入经浸透的非织物中，具有足够的粘结剂初级粒子以浸湿和淹没线并还有过剩的粘结剂初级粒子呈现以形成基本无非织物和线的一个区域，所述非织物和线以两层涂敷到支承结构上，所述两层具有180°的相位差以产生一均匀的结构；(d)将众多的磨料颗粒涂敷到基本无所述非织物和线的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨料颗粒突出粘结剂初级粒子；以及(e)将步骤(d)的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子的状况中以形成一种粘结剂。
43.一种制取涂敷磨料的方法，所述方法包括(a)将一种非织物纤维涂敷到一支承结构上；(b)在张紧的同时将交替的尼龙线和玻璃纤维线敷到非织物上以使所述线被向下拉入非织物，所述线先前已涂有一种粘结剂初级粒子，具有足够的粘结剂初级粒子以浸湿和淹没所述线并还有过多的粘结剂初级粒子存在以形成一个基本无非织物和线的区域，所述的非织物和线以二层被敷在所述支承结构上，所述两层具有180°的相位差以产生一种均匀的结构。(d)将众多的磨料颗粒涂敷到基本无所述线和所述非织物的粘结剂初级粒子的区域上以使大部分的磨粒突出所述粘结剂初级粒子；以及(e)将步骤(d)的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子的状况中以形成一种粘结剂。
44.一种用于生产拼缝的涂敷磨料的连续网加工方法，所述方法包括(a)使一种非织物网材料横向移动通过一涂敷台以将非织物淹没在一种有机聚合粘结剂初级粒子中，这样形成具有无所述非织物材料的一粘结剂初级粒子区域的浸透非织物；(b)将一纤维加强线埋嵌进浸透的非织物以形成无所述非织物材料和线的一个区域；(c)通过静电力将众多的磨料颗粒射入无所述非织物材料和所述线的粘结剂区域内；(d)将由步骤(c)形成的结构暴露于足以固化粘结剂初级粒子的状况中以形成一种粘结剂；(e)将一种上胶涂层的初级粒子涂敷在磨粒和粘结剂上；(f)将由步骤(e)形成的结构暴露于足以固化所述上胶涂层初级粒子的状况中以形成一种上胶涂敷磨料；(g)通过一些工序例如附加的固化、挠曲和/或增湿任选地进一步处理所述上胶涂敷磨料；以及(h)将所述上胶涂敷磨料转变成所需要的形式或形状。
全文摘要
本发明提供了涂敷磨料(10)，在其上一有效数量的纤维加强材料(12)被淹没在一种有机聚合粘结剂材料内。足够的粘结剂这样呈现，即具有一个或一个以上的没有纤维加强材料(13)的有机粘结剂材料的区域，磨料颗粒粘结在该区域上。本发明的环状无缝制品较理想包括具有平行两侧边的一个长度，而至少一层纤维加强材料是被淹没在有机聚合粘结剂材料内。所述纤维加强材料可以具有单独的纤维线(12)、一种纤维网垫结构或它们的组合的形式。本发明还提供制取涂敷磨料的方法。一种较理想方法是一种连续网方法，其中纤维加强材料从一卷上展开然后被淹没有一种粘结剂初级粒子中。磨粒被涂敷到还可流动的粘结剂初级粒子并且所述结构暴露于固化的状况中。在接着步骤中涂敷任选的上胶涂层(17)和过上胶涂层，此后将网卷成一卷。这种工艺流程有利地取消了分开地涂敷传统的结构涂层的步骤。
文档编号B24D11/02GK1141015SQ95191696
公开日1997年1月22日 申请日期1995年1月27日 优先权日1994年2月22日
发明者哈罗德W·本尼迪克, 加里L·希科克斯, 蒂莫西J·特鲁多, 唐娜W·班杰 申请人:美国3M公司