磨料制品的制作方法
【专利说明】磨料制品
【背景技术】
[0001] 随着油漆表面的轮廓增加，从清漆或油漆表面清除缺陷的步骤可变得更困难。带 泡沫背衬的磨料制品可能与油漆表面更具一致性。然而，由于泡沫的成本导致这些带泡沫 背衬的磨料制品可以是昂贵并且泡沫的使用没有一直确保磨料制品会按照其预期应用进 行工作。
【发明内容】
[0002] 本发明的发明人已确定，旨在用于清漆和油漆表面上的改进的磨料制品可通过以 下方法获得：用非织造层的特定构造替换泡沫层并且包括中心孔和多个环绕孔。非织造层 被设计成在清除缺陷时确保必要的一致性，并且具有充分开口的结构，以使得它能够被用 作环层以与钩一起将磨料颗粒附接到支撑垫。因此，通过平衡非织造物的一致性和高级性， 它可用作两种功能-替换泡沫层并且替换带泡沫背衬磨料制品中的环层，从而节省成本。 另外，通过包括中心孔和多个环绕孔两者，改进的磨料制品的性能可显著增加，超过现有带 泡沫背衬的磨料制品的性能。
[0003] 因此，在一个方面，本发明涉及磨料制品，所述磨料制品包括：
[0004] 结构化磨料层，其附接到背衬的第一主表面，所述结构化磨料层包含由交联粘结 剂中的磨料颗粒形成的多个磨料复合物；
[0005] 非织造层，其通过粘合剂附接到所述背衬的第二主表面；非织造层包含：
[0006] 大于或等于12旦尼尔并且占所述非织造层的纤维的51重量％或更多的较大直径 纤维；
[0007] 小于或等于9旦尼尔并且占所述非织造层的纤维的49重量％或更少的较小直径 纤维；
[0008] 所述结构化磨料层中的中心孔和多个环绕孔；
[0009] 所述中心孔具有8mm至20mm的最大尺寸，并且
[0010] 所述中心孔和所述多个环绕孔的总开口面积大于或等于140mm2。
【附图说明】
[0011] 在说明书和附图中重复使用的参考标号旨在表示本发明相同或类似的特征或元 件。
[0012] 图1是可用于清除清漆和油漆表面中的缺陷的磨料制品的顶视图。
[0013] 图2是在2-2处截取的图1的磨料制品的部分剖视图。
[0014]
[0015] 如本文所用，词语"包含"、"具有"和"包括"的变型形式在法律上是等同的且开放 式的。因此，除了列举的元件、功能、步骤或限制之外，还可以存在其他未列举的元件、功能、 步骤或限制。
【具体实施方式】
[0016] 参见图1和图2,磨料制品100包括设置在背衬110的第一主表面125上并固定 到其的结构化磨料层120。磨料制品还包括用于将背衬的第二主表面127固定到非织造层 300的粘合剂层200。另外，存在中间孔400和多个环绕孔410。图2未必按比例绘制，因为 磨料复合物的高度可比非织造层的厚度小得多。
[0017] 结构化磨料制品可以是任何形状，例如，圆形（例如，盘形）、椭圆形、或矩形（例 如，片材），这取决于可与它一起使用支承垫的特定形状。结构化磨料制品可具有扇形边缘。 在下面的部分中，更详细地讨论每个组件。
[0018] 结构化磨料层和背衬
[0019] 结构化磨料层120包含成形的磨料复合物135。每个成形磨料复合物135包括分散 在聚合物粘结剂150中的磨料颗粒140、任选的助磨剂颗粒145、和任选的表面活性剂（未 示出），如在US 2011/0065362中讨论的。在一些实施例中，每个成形磨料复合物包含按成 形磨料复合物的总重量计2. 5重量％至3. 5重量％的非离子聚醚表面活性剂。
[0020] 如本文所用，术语"成形磨料复合物"是指包含磨料颗粒和粘结剂并故意形成非随 机形状（例如，棱锥、脊等）并且通常通过规则边界来表征的主体。示例性的形成方法包括 浇注和固化法、压印以及模铸。可以根据预定图案（例如，以阵列方式）将成形磨料复合物 设置在衬底上。在一些实施例中，成形磨料复合材料是"精确成形的"磨料复合物。这表示 精确成形的磨料复合体的形状由表面相对平滑的面限定，所述表面相对平滑的面由明确限 定的边缘界定并由所述边缘连接而成，所述边缘具有确切的边长和由各边的交点形成的确 切的端点。在很多情况下，通过使用具有多个模具腔体的制备模具获得这个精确度，以形成 精确成形的磨料复合物。术语"界定"和"边界"是指限制和限定每个磨料复合物的实际三 维形状的每个复合物的暴露的表面和边缘。当在扫描电镜下观察磨料制品的横截面时，易 于看见和辨别这些边界。这些边界将一个精确成形的磨料复合物与其他精确成形的磨料复 合物分开并区分，即使这些复合物在其基底处沿公共边相互邻接也不例外。比较起来，在没 有精确形状的磨料复合物中，边界和边缘不是界限分明的（例如，在磨料复合物在其固化 完成之前下陷的情况下）。
[0021] 精确成形或成形的磨料复合物可以是能够在磨料层的裸露表面上形成凸起特征 或凹槽中的至少一种的任何三维形状。可用的形状包括（例如）立方体、棱柱体、椎体（例 如，四方锥体或六角锥体）、截椎体、圆锥体、截头圆锥体。也可以采用不同形状和/或尺寸 的研磨复合物的组合。结构化磨料的磨料层可以是连续的或不连续的。
[0022] 关于具有精确成形磨料复合物的结构化磨料制品、以及用于其生产 的方法的另外的细节可见于（例如）美国专利No. 5, 152, 917 (Pieper等人）、 No. 5, 435, 816 (Spurgeon 等人）、No. 5, 672, 097 (Hoopman)、No. 5, 681，217 (Hoopman 等人）、 No. 5, 454, 844 (Hibbard 等人）、No. 5, 851，247 (Stoetzel 等人）、No. 6, 139, 594 (Kincaid 等人）、No. 8, 080, 073 (David)、No. 2009/0017727 (Pribyl)、No. 2010/0255254Culler、和 No. 2011/0065362 (Woo)。具体地，美国专利公布 2011/0065362 的段落[0014]至段落[0060] 具体以引用方式并入。
[0023] 通常，根据预定的图案或阵列将成形磨料复合物布置在衬底上，但这并非必要条 件。成形磨料复合物可布置为使得其工作表面中的一些从磨料层的抛光表面凹进。
[0024] 针对精加工应用，磨料层中成形的磨料复合物的密度通常为在每平方英寸至少 1，000、10, 000、或甚至至少20, 000个磨料复合物（例如，每平方厘米至少150、1，500、或甚 至7, 800个磨料复合物）最多至并包含每平方英寸50, 000、70, 000、或甚至多达100, 000个 磨料复合物（最多至并包含每平方厘米7, 800、11，000、或甚至多达15, 000个磨料复合物） 的范围内，但是也可采用密度更大或更小的磨料复合物。
[0025] 单独的成形磨料复合物包含分散在聚合物粘结剂中的磨料颗粒。研磨领域内已知 的任何磨料颗粒都可以包含在磨料复合物内。可使用的磨料颗粒的例子包括氧化铝、熔融 氧化铝、热处理过的氧化铝、陶瓷氧化铝、碳化娃、绿色碳化娃、氧化铝-氧化错、二氧化铺、 氧化铁、石榴石、金刚石、立方氮化硼、以及它们的组合。针对修理和整理应用，可用的磨料 颗粒尺寸通常为在以下范围内：其平均粒度为从至少0. 01、1、3或甚至5微米到最多至并包 括35、100、250、500或甚至多达1，500微米，但是也可采用此范围之外的粒度。通常优选的 是具有对应于尺寸在3至7微米范围内的磨料行业专用标称等级的碳化硅磨料颗粒。通常， 按成形磨料复合物的总重量计，磨料复合物中包括的磨料颗粒量为50重量％至70重量％， 尽管还可使用其它量。
[0026] 成形磨料复合物可任选地包含其他成分，诸如（例如）分散剂、填料、颜料、助磨 剂、光引发剂、硬化剂、固化剂、稳定剂、抗氧化剂和光稳定剂。
[0027] 可用的背衬包括（例如）纸材、织物、或膜背衬。合适的膜背衬包括聚合物膜和 涂底漆的聚合物膜，尤其是磨料领域中所用的那些。可用的聚合物膜包括（例如）聚酯 膜（例如，涂有乙烯-丙烯酸共聚物底漆的聚对苯二甲酸乙二醇酯）、聚烯烃膜（例如，聚 乙烯或聚丙烯膜）和弹性聚氨酯膜。膜背衬可以是两种聚合