磨料制品及其使用方法

磨料制品及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种磨料制品，该磨料制品具有第一主表面和第二主表面并且包括包含缠结纤维的膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材。纤维幅材包括致密外层，该致密外层包括邻近第一主表面的非织造纤维幅材的一部分。缠结纤维在致密外层中的至少一部分彼此熔融粘结。磨料被涂覆在致密外层上。磨料包括磨料颗粒，该磨料颗粒具有保持在粘结剂材料中的在1微米至15微米范围内的中值粒径D50。磨料制品具有0.1磅至5.0磅(0.45kg至2.27kg)或更小的刚度测试力。磨料制品可被用于研磨工件。
【专利说明】
磨料制品及其使用方法
技术领域
[0001] 本公开广义上涉及磨料制品及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 消费者一直期待在诸如汽车和船舶的新的交通工具上具有光泽、美观的外表面 漆。同样的期待还存在于售后行业，在交通工具的外表受到破坏后对该交通工具进行修理 的情况下。然而，实现真正美观的面漆会是艰巨的。人眼识别斑点的能力是非常敏锐的，甚 至在最轻微的表面缺陷的情况下，这种最轻微的表面缺陷继而降低光洁度。因此，制造商和 维修店需要能够除去基本上所有表面缺陷的严格系统和方法来获得顾客的认可。这些系统 和方法通常需要与专业化工序结合使用的高度专业化磨料产品，以便获得美学上可接受的 结果。
[0003] 例如，典型的机动车外表维修工作为多步骤过程，该过程涉及一系列具有逐渐越 来越小的晶粒尺寸的磨料。在典型的工序中，待修复的汽车的面板的一部分首先使用粗磨 料来打磨，这从金属表面完全除去任何预先存在的油漆。然后，清洁该表面并涂覆合适的车 身修复材料，诸如车身填料、腻子、环氧树脂或氨基甲酸乙酯树脂。
[0004] -旦硬化，就打磨修复材料，使得使用渐进磨料使其与周围的表面齐平。然后该打 磨区通常使用喷枪来涂覆底漆层。在底漆层干燥后，然后用合适的磨料打磨底漆表面。然后 清洁底漆表面，并且任选地，磨损周围面板并施涂底涂层，底涂层颜色通常与交通工具的其 余部分匹配。然后，将透明的清漆施涂在施涂底涂层的任何面板的整个表面上。然后用适当 的磨料除去缺陷诸如污垢碎粒、灰尘颗粒或过度橘皮纹理。然后用一组磨料和/或抛光化合 物从清漆除去任何打磨划痕并恢复光泽表面。
[0005] 多种泡沫支持的磨料产品和/或工艺是已知的，并且已在本领域中实践用于实现 高光泽表面面漆；例如，参见美国专利6，183,677(Usui等人）、6,406,504〇^%等人）、7， 618,30(?61丨口6等人），以及美国专利申请公布2007/0066186六1(六1111611等人）和2002/ 0090901Al(Schutz 等人）。

【发明内容】

[0006] 与本领域的技术人员的一般信念相反，本发明人意外地发现非织造磨料制品构造 可成功地实现高光泽面漆，从而无需在本领域中已知和使用的昂贵/复杂的替代构造。
[0007] 有利地，根据本公开的磨料制品能够生成与目前市场上的泡沫产品类似的表面面 漆，并具有以比对应的层压泡沫支持的磨料产品低的成本工艺制造的可能性。
[0008] 有利地，根据本公开的磨料制品可表现出更高的切割速率、更长的切割寿命以及 与目前市场上的泡沫产品类似的表面面漆。
[0009] 在一个方面，本公开提供了磨料制品，该磨料制品具有第一主表面和第二主表面 并且包括：
[0010] 包括缠结纤维的膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材，其中该膨松有弹性的开孔 式非织造纤维幅材还包括：
[0011] 致密外层，其包括邻近第一主表面的非织造纤维幅材的一部分，其中缠结纤维在 致密外层中的至少一部分彼此熔融粘结；以及
[0012] 涂覆在该致密外层上的磨料，其中该磨料包含保持在粘结剂材料中的磨料颗粒， 并且其中该磨料颗粒具有在1至15微米范围内的中值粒径D 5Q，并且
[0013] 其中该磨料制品具有0.1至5.0镑(0.45至2.27kg)或更小的刚度测试力。
[0014] 在另一方面，本公开提供抛光工件的方法，该方法包括：
[0015] 使根据本公开的磨料制品的第一表面与工件摩擦接触；以及
[0016] 使工件和磨料制品中的至少一者相对于另一者移动以研磨该工件的至少一部分。
[0017] 在一些实施方案中，工件包括设置在基材上的面漆层。
[0018] 通过考虑详细的描述以及所附的权利要求书，将进一步理解本公开的特征和优 点。数值范围被认为包括端值在内，除非有相反的说明。
【附图说明】
[0019] 图1A为根据本公开的一个实施方案的示例性磨料制品100的示意性侧视图。
[0020] 图1B为在图1A中的区域1B的放大视图。
[0021]图2A为在实施例2中使用的经热处理的非织造纤维幅材的数字显微照片。
[0022]图2B为在实施例2中制备的磨料制品的数字显微照片。
[0023]图3A为在比较例B中使用的经热处理的非织造纤维幅材的数字显微照片。
[0024]图3B为在比较例B中制备的磨料制品的数字显微照片。
[0025]图4A为在比较例D中使用的未经热处理的非织造纤维幅材的数字显微照片。
[0026]图4B为在比较例D中制备的磨料制品的数字显微照片。
[0027] 图5A为在下文的刚度测试中使用的测试夹具A的标度示意透视图。
[0028] 图5B为在下文的刚度测试中使用的测试夹具A的标度示意局部横截面侧视图。 [0029]应当理解，本领域的技术人员可设想落入本公开的原理的范围和精神内的许多其 它修改和实施方案。
【具体实施方式】
[0030] 现在参见图1A和图1B，磨料制品100具有第一主表面（112)和相对的第二主表面 (114)并包括膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材110。膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅 材110包括缠结纤维102和邻近第一主表面112的致密外层116(即，相对于邻近第一主表面 112的膨松有弹性的开孔式纤维幅材的内部是致密的）。在致密外层116内的缠结纤维102的 至少一部分在粘结点117处彼此熔融粘结。磨料120被涂覆在致密外层116上。磨料120包含 保持在粘结剂材料140中的磨料颗粒130。磨料颗粒130具有在1至15微米范围内的中值粒径 D5〇。磨料制品100具有0.1至5.0镑(0.45至2.27kg)的刚度测试(在下文中描述的）力（即，迫 使测试织物穿过测试夹具中的开口所需的最大力）。
[0031]适用于前述磨料制品的合适膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材(在下文中，"非 织造纤维幅材"）在磨料领域中为人们所熟知。用于制造非织造纤维幅材的纤维通常被加以 选择，以与粘附基料和磨料颗粒适当地兼容，同时也能与磨料制品的其它组分结合来处理， 并且通常可承受加工条件(例如，温度），诸如在磨料前体的应用和固化期间所采用的加工 条件。可挑选该纤维，以影响磨料制品的特性，例如为柔韧性、弹性、耐久性或保质期、磨损 性以及精加工特性。可为合适的纤维的示例包括天然纤维、合成纤维以及天然纤维和/或合 成纤维的混合物。
[0032] 可用的合成纤维的示例包括由聚酯（例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯）、尼龙（例如， 六亚甲基己二酰胺或聚己内酰胺）、聚丙烯、丙烯腈（即，丙烯酸类树脂）、人造丝、醋酸纤维 素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物和氯乙烯-丙烯腈共聚物制成的纤维。合适的天然纤维的 示例包括棉花、羊毛、黄麻和大麻。纤维可为天然的材料或例如从服装碎料、地毯制造、纤维 制造或纺织物加工中回收的再循环材料或废料。纤维可为同质的或复合的，诸如，双组分纤 维(例如，共纺皮-芯型纤维）。该纤维可拉伸或卷曲。也可使用此类纤维的组合。该纤维可以 幅材、棉絮、或丝束的形式使用。如本文所用，"棉絮"是指多种气流法网或类似结构。
[0033] 在选择纤维中的重要考虑是该纤维在等于或低于用作纤维的粘合剂和磨料粘结 剂的熔融或固化温度的温度下不熔融或分解。所使用的纤维可为天然纤维或从服装碎料、 地毯制造、纤维制造或纺织物加工等中回收的废纤维。纤维材料可为同质纤维或复合纤维， 例如双组分纤维(例如，共纺皮-芯型纤维）。一般来讲，至少一些纤维应被选择成使得它们 可被充分软化或熔融使得在彼此接触的点处，特别是在非织造纤维幅材的致密区域中，纤 维之间可发生粘结。
[0034] 该纤维可包括连续纤维、短纤维或它们的组合。例如，纤维幅材可包括长度为至少 约20晕米(mm)、至少约30mm或至少约40mm并且小于约110mm、小于约85mm或小于约65mm的短 纤维，但也可使用更短和更长的纤维(例如，连续原丝）。
[0035] 所使用的纤维的纤度或线密度可根据期望的结果广泛地变化。优选的细纤维包括 具有约1至25旦尼尔（1.1至27.8分特）、更优选地4至16旦尼尔(4.4至17.8分特）的线密度的 纤维，但例如根据设想用于成品磨料制品的应用可使用更细或更粗的纤维。优选的粗纤维 包括具有约40至约60旦尼尔（4.4至70分特）的线密度的纤维。具有不同线密度的纤维的混 合物(例如，粗纤维和细纤维)可用于例如提供在使用时将产生具体优选的表面面漆的磨料 制品。本领域的技术人员应当理解，本公开不受所采用的纤维的性质或该纤维的相应长度、 旦尼尔等等的限制。
[0036]非织造纤维幅材可例如通过常规的气流法和/或梳理成网、缝编、纺粘和/或熔喷 工序来制成。气流法纤维幅材可使用设备来制备，例如为以商品名称RANDO WEBBER购自纽 约州马其顿的兰多机械公司（Rando Machine Company of Macedon,New York)的设备。借 助此类加工设备，纤维长度通常应保持在约1.25cm至约10cm内。然而，借助其它类型的常规 幅材成形设备，不同长度的纤维或它们的组合也可用于形成非织造纤维幅材。纤维的厚度 并没有特别限制(除了加工注意事项以外），只要适当考虑到所得幅材中最终期望的弹性和 韧性即可。借助RAND0-WEBBER设备，纤维厚度优选在约25至约250微米的范围内。然而，为了 获得具有最大膨松度和开孔度的三维结构，优选的是，所有或大量的纤维为卷曲的。应当理 解，在纤维易于彼此交错以在所形成的幅材中形成并保持高度开孔的膨松有弹性的关系的 情况下，卷曲可为不必要的。
[0037]也设想非织造纤维幅材可包括作为非织造柔性磨料制品的大致平行排列的原丝 的断开丝束。在该实施方案中，例如在丝束上沉积磨料前体之前或之时，通过用粘合剂涂覆 原丝的断开丝束，可形成非织造磨料垫。
[0038] 非织造纤维幅材优选通过使用本领域中公知的方法来加强，例如通过包括芯-皮 型易融纤维和/或通过机械缠结(例如，水刺法或针缝），使用预粘结树脂(例如，酚醛树脂、 氨基甲酸酯或丙烯酸树脂）。在磨料被固定到非织造纤维幅材之前，可优选地将此类加强作 为独立的处理赋予到幅材。可固化的预粘结树脂(通常缺乏磨料组分)可用于加强非织造纤 维幅材。
[0039] 例如，预粘结树脂用于在处理期间帮助保持非织造纤维幅材的完整性，并且也可 有利于氨基甲酸酯基料粘结到非织造纤维幅材。预粘结树脂的示例包括酚醛树脂、聚氨基 甲酸酯树脂、皮胶、丙烯酸类树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂以及它们的组 合。通常将以这种方式使用的预粘结树脂的量朝符合在纤维的交叉接触点处将纤维粘结在 一起的最小量进行调节。在其中非织造纤维幅材包括可热粘结纤维的那些情况下，非织造 纤维幅材的热粘结也可在加工期间有助于保持幅材的整体性。各种其它任选常规处理和添 加剂可与非织造纤维幅材一起使用，例如为抗静电剂、润滑剂或电晕处理的应用。
[0040] 使用已知的涂覆或喷涂技术，之后进行预粘结树脂的固化/硬化(例如，通过热固 化），可固化的预粘结树脂一般作为液体涂料施涂至非织造纤维幅材的纤维，从而将幅材纤 维彼此粘结在它们的相互接触点处。可用于这方面的合适粘合材料为已知的，并且包括美 国专利2,958,593(Hoover等人）中所描述的那些。在可熔融粘结的纤维被包括在非织造纤 维幅材的构造内的情况下，通过对幅材的适当热处理以将纤维组分中的至少一种熔融，该 纤维可在它们的相互接触点处彼此粘合。熔融组分执行粘合剂的功能，使得在冷却时，熔融 组分将重新硬化并从而在幅材纤维的相互接触点处形成粘结。包括在非织造纤维中的可熔 融粘结的纤维(诸如在美国专利5,082,720(Hayes)中所描述的那些)可伴有或可不伴有预 粘结树脂的应用，如本领域的技术人员已知的那样。可熔融粘结纤维的选择和使用、预粘结 树脂的选择和应用以及非织造纤维彼此粘结所需的条件(例如，通过熔融粘结或通过预粘 结树脂)通常在实施本领域的技能范围内。
[0041] 如上所述，纤维可在它们的相互接触点处粘结在一起(至少在致密区域中）以提供 非织造纤维幅材，其中纤维之间的裂缝基本上保留未被树脂或磨料填充。至于典型应用，成 品磨料制品的空隙体积优选在约75体积％至约95体积％的范围内。在较低的空隙体积下， 可存在更大的阻塞趋势，这降低磨蚀速率并阻碍通过冲洗对非织造纤维幅材的清洁效果。 如果空隙体积太高，非织造纤维幅材可缺乏足以承受与清洁和擦洗操作相关联的应力的结 构强度。
[0042] 如果需要，非织造纤维幅材可任选地结合或被固定到稀松布和/或背衬(例如，使 用胶水或热熔性粘合剂或通过针缝)以用于额外的加强。
[0043]在用磨料前体涂覆之前，非织造纤维幅材优选具有约20克/平方米（gsm)至约 lOOgsm、优选约30gsm至约90gsm、还更优选约40gsm至约80gsm的重量/单位面积（即，基重）， 如在任何涂覆(例如，用可固化组分或任选的预粘结树脂涂覆)之前所测量，但也可使用更 重或更轻的基重。此外，在用磨料前体涂覆之前，纤维幅材通常具有约2毫米(mm)至约20_、 优选3mm至约15mm、更优选约4mm至约9mm的厚度，但也可使用更厚或更薄的厚度。
[0044] 非织造纤维幅材的至少一个主表面，优选只有一个主表面，或非织造纤维幅材的 特征在于邻近其两个相对主表面中的一个主表面或该两个主表面(例如，顶部表面和底部 表面)的致密区域。在致密区域中的纤维密度比在非织造纤维幅材的相邻内部区域中的纤 维密度高。致密区域可通过任何合适的方法来形成，该合适的方法将为本领域的普通技术 人员所已知的。方法示例包括机械方法(例如，针缝或水刺法以及加热法(例如，使用加热的 压延辊、热罐、热风枪、喷射炉或辐射加热器中一个或多个）。优选地，热处理对于平滑非织 造纤维幅材的表面也是有效的。因此，在优选的实施方案中，纤维幅材的（一个或多个)致密 区域具有比形成该致密区域之前存在于该非织造纤维幅材中的表面平滑和/或平坦的表 面。
[0045] 关于合适纤维幅材的另外细节以及其制造方法可见于例如美国专利6,207,246 (Moren 等人）、5,591，239(1^18〇11等人）、4,227,350(?^261)以及2,958,593(11〇(^61等人） 。
[0046] 如下文所详述，通过将磨料前体(含有材料粘结剂材料前体材料和磨料颗粒)沉积 到非织造纤维幅材的致密区域上来形成磨料。在已固化时，粘结剂材料前体材料被转化为 粘结剂材料，这提供了足以将磨料颗粒强效地粘结到纤维的粘附性。磨料前体被施涂至非 织造纤维幅材的致密区域，优选地，仅仅施涂至致密区域，但这不是要求。磨料前体优选作 为连续层施涂在磨料制品的第一主表面处的纤维上，但如果需要，该层可为不连续的。虽然 磨料前体层优选为连续的（以及在固化后所得的磨料），但该层在其中将具有对应于没有纤 维的区域的开口。
[0047] -般通过在磨料前体被施涂至非织造纤维幅材之后，并且任选地至少部分干燥之 后，通过固化该磨料前体的粘结剂材料前体组分来形成磨料。
[0048] 可用的粘结剂材料前体可包括可固化的单体或聚合物材料(例如，聚合和/或交联 的）。通常，在固化时，此类粘结剂材料前体形成将磨料颗粒粘结到非织造纤维幅材的非弹 性粘结剂材料(例如，硬而脆的粘结剂材料）。粘结剂材料可具有例如至少约20kgf/mm、至少 约40kgf/mm、至少约60kgf/mm或至少约80kgf/mm的努普硬度值(KHN，以千克力/毫米(kgf/ mm)表不）。
[0049] 合适的粘结剂材料前体可包括可缩合固化的材料和/或可加成聚合的材料。此类 粘结剂材料前体可为溶剂型、水基或100%固体。示例性粘结剂材料前体包括酚醛树脂、双 马来酰亚胺、乙烯基醚、氨基塑料、氨基甲酸酯预聚物、环氧树脂、丙烯酸酯、丙烯酸酯化异 氰脲酸酯、脲醛树脂、异氰脲酸酯、丙烯酸酯化氨基甲酸酯、丙烯酸酯化环氧树脂或前述物 质中的任何物质的混合物。由于酚醛树脂和环氧树脂以及它们的组合的性能高、可用性宽 泛、并且成本低，上述物质为在优选的粘结剂材料前体当中。
[0050] 适于在粘结剂材料前体中使用的示例性酚醛树脂包括甲阶酚醛树脂和酚醛清漆 树脂。示例性市售酚醛材料包括具有以下商品名称的那些酚醛材料："DUREZ"或"VARCUM" (购自密歇根州诺维市的Durez公司（Durez Corporation，Novi，Michigan)); "AR0FENE" 或 "AROTAP"（购自俄亥俄州哥伦布市的亚什兰化工公司（Ashland Chemical Company， Co 1 umbus，Oh i o));以及"BAKELITE"（购自俄亥俄州哥伦布市的迈图特种化学品公司 (Momentive Specialty Chemicals，Columbus，0hio))。关于合适酸酸树脂的另外细节可见 于例如美国专利5，591，239(Larson等人)和5，178，646(Barber，Jr.等人）。
[0051] 示例性环氧树脂包括双酚A的二缩水甘油醚以及下述材料：可根据商品名称 "EP0N"（例如，EP0N 828、EP0N 1004和EP0N 1001F)从迈图特种化学品公司（Momentive Specialty Chemicals)商购获得;和根据商品名称"D.E.R."（例如D.E.R.331、D.E.R.332和 0上.1?.334)或"0』.1"（例如，0』.1431和0上.1428)从密歇根州米德兰的陶氏化学公司 (Dow Chemical Company,Midland,Michigan)商购获得。
[0052] 示例性脲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂包括下述物质：以商品名UFORMITE从特拉 华州威尔明顿的氛特科技公司（Cytec Technology Corporation,Wilmington Delaware) 商购获得；以商品名DURITE从迈图特种化学品公司（Momentive Specialty Chemicals)商 购获得；以及以商品名RESIMENE从德国法兰克福的INE0S三聚氰胺有限公司（INEOS Melamines GmbH,Frankfort，Germany)商贝勾获得。
[0053]可用的氨基甲酸酯预聚物的示例包括多异氰酸酯以及其封端形式。通常，在环境 条件下（例如，约20°C至约25°C的范围内的温度），封端多异氰酸酯与异氰酸酯活性化合物 (例如，胺、醇、硫醇等)基本上不反应，但在施加充足热能时封端剂被释放，从而生成与胺固 化剂反应以形成共价键的异氰酸酯官能团。
[0054]可用的多异氰酸酯包括(例如）：脂族多异氰酸酯(例如，六亚甲基二异氰酸酯或三 甲基六亚甲基二异氰酸酯）；脂环族多异氰酸酯（例如，氢化苯二亚甲基二异氰酸酯和异佛 乐酮二异氰酸酯）；芳族多异氰酸酯（例如，甲苯二异氰酸酯或4,4'_二苯基甲烷二异氰酸 酯）；前述多异氰酸酯中的任何多异氰酸酯与多元醇(例如，二元醇、低分子量含羟基的聚酯 树脂和水)的加合物;前述多异氰酸酯(例如，异氰脲酸酯、缩二脲)的加合物；以及它们的混 合物。
[0055]可用的可商购获得的多异氰酸酯包括(例如)可根据以下商品名称获得的那些:购 自康涅狄格州米德伯的科聚亚公司（Chemtura Corporation，Middlebury，Connecticut)的 "ADIPRENE"（例如，ADIPRENE L 0311、ADIPRENE L 100、ADIPRENE L 167、ADIPRENE L 213、 ADIPRENE L 315、ADIPRENE L 680、ADIPRENE LF 1800A、ADIPRENE LF 600D、ADIPRENE LFP 1950A、ADIPRENE LFP 2950A、ADIPRENE LFP 590D、ADIPRENE LW 520和ADIPRENE PP 1095 );购自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳公司（Bayer Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania)的"M0NDUR"（例如，M0NDUR 1437、M0NDUR MP-095 或 M0NDUR 448);以及购自 宾夕法尼亚州阿伦敦的空气产品和化学品公司（Air Products and Chemicals, Allentown Pennsylvania)的 "AIRTHANE" 和 "VERSATHANE"（例如，AIRTHANE APC-504、 AIRTHANE PST-95A、AIRTHANE PST-85A、AIRTHANE PET-91A、AIRTHANE PET-75D、 VERSATHANE STE-95A、VERSATHANE STE-P95、VERSATHANE STS-55、VERSATHANE SME-90A和 VERSATHANE MS-90A)。
[0056]为延长适用期，例如为上面提及的那些多异氰酸酯可根据本领域已知的各种技术 用封端剂封端。示例性封端剂包括:酮肟(例如，2-丁酮肟）；内酰胺(例如，e-己内酰胺）；丙 二酸酯（例如，丙二酸二甲酯和丙二酸二乙酯）；吡唑（例如，3，5-二甲基吡唑）；包括叔醇的 醇类(例如，叔丁醇或2,2_二甲基戊醇）、酚类(例如，烷基化苯酚），以及如前述醇类的混合 物。
[0057]示例性的可用的可商购获得的封端多异氰酸酯包括由科聚亚公司（Chemtura Corporation)以ADIPRENE BL 11、ADIPRENE BL 16和ADIPRENE BL 31 销售、以及由英格兰 阿克林顿的巴辛顿化学有限公司（Baxenden Chemicals，Ltd.，Accrington，England)根据 商品名称"TRIXENE"（例如，TRIXENE BL 7641、TRIXENE BL 7642、TRIXENE BL 7772和 TRIXENE BL 7774)销售的那些。
[0058] 通常，基于磨料前体的总重量，存在于磨料前体中的粘结剂材料前体的量为10重 量％至40重量％、更通常为15重量％至30重量％的量、并且甚至更通常为20重量％至25重 量％的量，但也可使用超出这些范围的量。
[0059] 用于氨基甲酸酯预聚物的合适胺固化剂包括芳族、烷基-芳族或多官能胺，优选伯 胺。可用的胺固化剂的示例包括:4,4'_亚甲基二苯胺;具有2.1至4.0的官能度的聚合亚甲 基二苯胺，以商品名CURITHANE 103购自陶氏化学公司（Dow Chemical Company)和以商品 名MDA-85购自拜耳公司（Bayer Corporation); 1，5-二胺-2-甲基戊烷;三（2-胺乙基）胺；3-氨甲基_3,5,5_三甲基环己胺（即，异佛乐酮二胺）、三亚甲基二醇二-对氨基苯甲酸酯、双 (邻氨基苯硫基）乙烷、4,4'_亚甲基双（二甲基邻氨基苯甲酸盐）、双(4-氨基-3-乙基苯基） 甲烧（例如，以KAYAHARD AA由日本东京的日本化药株式会社（Nippon Kayaku Company, Ltd.，Tokyo，Japan)销售），以及双(4-氨基-3，5-二甲基苯基）甲烷(例如，以L0NZACURE由瑞 士巴塞尔的龙沙有限公司（Lonza, Ltd.，Basel，Switzer land)销售）；以及它们的混合物。如 果需要，例如可将多元醇添加至可固化组合物以如预期用途所要求更改（例如，延迟）固化 速率。
[0060] 任选地，但通常，粘结剂材料前体还包括一种或多种催化剂和/或固化剂以引发 和/或加速固化过程(例如，热催化剂、硬化剂、交联剂、光催化剂、热引发剂和/或光引发剂） 以及另外或另选包括其它已知的添加剂，诸如填料、增稠剂、增韧剂、助磨剂、颜料、纤维、增 粘剂、润滑剂、润湿剂、表面活性剂、消泡剂、染料、偶联剂、增塑剂、悬浮剂、杀菌剂、杀真菌 剂、助磨剂和抗静电剂。适当催化剂、固化剂和其它添加剂的选择和量在本领域的普通技术 人员的能力内。
[0061] 粘结剂材料前体可包括至少一种有机溶剂(例如，异丙醇或甲基乙基酮）以有利于 涂覆到非织造纤维幅材上，但这不是要求。
[0062] 示例性润滑剂包括硬脂酸锂和硬脂酸锌等的金属硬脂酸盐、二硫化钼以及它们的 混合物。
[0063]如本文所用，术语"助磨剂"是指对化学和物理研磨过程具有显著效果的非磨料 (例如，具有小于7的莫氏硬度)颗粒材料。一般来说，添加助磨剂延长了非织造磨料的使用 寿命。示例性助磨剂包括无机材料和有机材料，包括蜡、有机卤化物(例如，氯化蜡、聚氯乙 烯）、卤化物盐(例如，氯化钠、钾冰晶石、冰晶石、铵冰晶石、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化硅、氯 化钾、氯化镁）、金属(例如，锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛以及它们的合金）、硫、有机硫化合 物、金属硫化物、石墨以及它们的混合物。
[0064] 粘结剂材料前体通常可通过暴露于例如热能（例如，通过直接加热、感应加热和/ 或暴露于微波和/或红外电磁福射)和/或光化福射(例如，紫外光、可见光、粒子福射)来固 化。热能的示例性来源包括烘箱、加热辊和红外灯。
[0065] 用于施涂粘结剂材料前体(无论是单独的还是作为与磨料颗粒组合的浆液）的合 适方法在磨料制品的领域中为公知的，并且包括诸如帘涂、辊涂、喷涂等等的涂覆方法。通 常，喷涂为有效且经济的方法。示例性浆液涂覆技术例如在美国专利5，378，251和5，942， 015(均授予Culler等人）中有所描述。
[0066] 根据本公开，适用于在实施过程中利用的磨料组合物的磨料颗粒包括在磨料领域 已知的任何磨料颗粒。示例性可用的磨料颗粒包括基于熔融氧化铝的材料，诸如氧化铝、陶 瓷氧化铝(其可包括一种或多种金属氧化物改性剂和/或促结晶剂或成核剂)和经热处理的 氧化铝、碳化硅、共熔融的氧化铝-氧化锆、金刚石、二氧化铈、二硼化钛、立方氮化硼、碳化 硼、石榴石、燧石、金刚砂、由溶胶-凝胶衍生的磨料颗粒以及它们的混合物。有利的是，磨料 颗粒包含熔融氧化铝、经热处理氧化铝、陶瓷氧化铝、碳化硅、氧化铝-氧化锆、石榴石、金刚 石、立方氮化硼、由溶胶-凝胶衍生的磨料颗粒或它们的混合物。溶胶-凝胶磨料颗粒的示例 包括在以下美国专利中描述的那些:4,314,827(Leitheiser等人）、4,518,397(Leitheiser 等人）、4,623，364(Cottringer等人）、4，744，802(Schwabel)、4，770,671 (Monroe等人）、4， 881，951(1〇〇(1等人）、5,011，508('^1(1等人）、5,090,968(?611〇￥)、5，139,978(1〇〇(1)、5， 201，916(Berg 等人）、5,227，104(8&116〇、5,366,523(1?〇￥61111(^8七等人）、5,429,647 (Larmie)、5,498，269(Larmie)、以及5,551，963(Larmie)。磨料颗粒可为例如单个颗粒、凝 聚物、复合颗粒以及它们的混合物的形式。示例性凝聚物和复合颗粒例如在美国专利4， 652，275(Bloecher等人）、4，799，939(Bloecher等人）、以及5,549，962(Holmes等人）中有所 描述。
[0067]可用的磨料颗粒的中值粒径D5Q在1至15微米、优选2至12微米、还更优选在4至10微 米的范围内。如本文所用，术语D50根据本领域的普通含义来使用，并且是指颗粒分布的中 值粒径。确定D5Q的方法为公知的，并且可包括在ASTM测试方法E2651-13 "粉末粒径分析标准 指南（Standard Guide for Powder Particle Size Analysis)" 中所描述的方法。
[0068]优选地，磨料颗粒与磨料行业指定的标称等级相符，但这不是要求。此类磨料行业 认可的等级标准包括那些称为美国国家标准协会(ANSI) (American National Standards Institute，Inc ?)标准、欧洲研磨产品制造商联合会(FEPA) (Federation of European Producers of Abrasive Products)标准以及日本工业标准（JIS) (Japanese Industrial Standard)。示例性的合适ANSI等级名称（即，指定的标称等级）包括ANSI 600、ANSI 800、 ANSI 1000和ANSI 1200。示例性的合适FEPA等级名称包括FEPA 500、FEPA 600、FEPA 800、 FEPA 1000和FEPA 1200。示例性的合适JIS等级名称包括JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS 3000、JIS 4000和JIS 6000。
[0069] 可用的磨料颗粒也可包括如在美国专利8，142,532(￡4〇1^〇11等人）、8，142,531 (八(^;1^8等人）、8，123,828((]111161'等人）、以及8,034，137(￡1'；[01^011等人）中所描述的成型 陶瓷磨料颗粒及其压碎型式。
[0070] 通常，磨料颗粒的涂层重量(独立于可固化组合物中的其它成分)可取决于例如所 使用的特定粘结剂材料前体、用于施涂磨料颗粒的工艺以及磨料颗粒的尺寸。例如，在非织 造纤维幅材上的磨料颗粒的重量可为约10克/平方米(gsm)至约80gsm、优选约20gsm至约 60gsm、还更优选30至60gsm，但也可使用其它量。
[0071] 根据本公开的磨料制品（例如，幅材和片材)可通过包括常见步骤的工艺来制造。 在一个优选方法中，包含粘结剂材料前体材料和磨料颗粒的磨料前体通过喷涂或辊涂作为 浆液的磨料前体被沉积到非织造纤维幅材上。在另选的方法中，粘结剂材料前体材料被涂 在非织造纤维幅材上，然后，在该粘结剂材料前体材料固化之前，磨料颗粒被沉积在该粘结 剂材料前体材料上。
[0072] 作为涂粘结剂材料前体的浆液的替代，可使用磨料领域中用于涂此类颗粒的已知 方法将磨料颗粒涂在具有涂覆在其上面的粘结剂材料前体的非织造纤维幅材上。例如，可 通过将颗粒吹涂或降落到未固化粘结剂材料前体上或通过它们的组合来施涂磨料颗粒。磨 料前体优选被施涂至非织造纤维幅材上，以提供(在干燥和固化之后）磨料的添加重量在约 lgsm至约50gsm、优选地在约4gsm至约25gsm的范围内，但也可使用其它的量。然而，具体的 添加重量将取决于若干因素，诸如非织造纤维幅材的性质以及所使用的树脂的性质。确定 适当的磨料前体添加重量也在实施本领域的技能范围内。
[0073]然后，通过至少局部固化磨料前体，例如通过上述技术中的一种或多种来实现根 据本公开的磨料制品。
[0074]关于磨料制品的另外细节以及其制造方法可见于例如美国专利2,958,593 (Hoover 等人）、4,018,575(03丫18等人）、4,227,350卬行26〇、4,331，453(0311等人）、4,609， 380(Barnett 等人）、4,991，362(Heyer 等人）、5,554,068(Carr 等人）、5,712,210(Windisch 等人）、5,591，239(Larson等人）、5,681,361 (Sanders)、5,858,140(Berger等人）、5,928， 070(Lux)、6,017,831 (Beardsley等人）、6,207,246(Moren等人）、以及6,302，930(Lux);以 及美国专利申请公布2006/0041065 A1 (Barber，Jr ?)。
[0075] 根据本公开的磨料制品具有下述刚度测试(在下文中描述)力（即，推动测试织物 穿过测试夹具的开口所需的最大力）：0.1至5.0镑-力（0.4至020N)、优选1.0至5.0镑-力 (4.4至20N)、以及更优选2.0至5.0镑-力（8.9至20N)。在一些实施方案中，根据本公开的磨 料制品具有2至4.5镑-力(9.0至2.3kg-力）的刚度测试力。与超过5.0镑-力(020N)的刚度测 试力值相关联的更大刚度导致磨料制品的贴合性不足以适形到不规则表面并可导致不期 望的磨损图案。另一方面，小于0.1镑-力(0.4N)的刚度测试力值通常与磨料制品降低的机 械耐久性相关联。
[0076] 与转动工具一起使用，磨料制品可被固定到钩状支撑垫，例如为根据商品名称"3M H00KIT DISC PAD"购自3M公司（3M Company)的钩状薄型成品支撑垫。如果与邻近磨料的主 表面相对的磨料制品的主表面基本上不含(或甚至不含)可抑制纤维与固定到支撑垫的钩 状物啮合的磨料(即，包括基料和磨料颗粒），那么，这可是特别容易的。
[0077] 根据本公开的磨料制品可例如通过手或与动力工具例如为旋转式打磨机或带式 打磨机结合来操作。根据本公开的磨料制品可通过下面的方法用于研磨（包括精加工）工 件，该方法包括:使根据本公开的磨料制品的第一表面的磨料（即，第一表面)与工件(例如， 设置在基材上的面漆层)摩擦接触;并使该基材和磨料制品中的至少一个相对于另一个移 动以研磨面漆层的至少一部分。例如，在使用期间，研磨制品可在研磨界面处来回移动。
[0078] 工件可为各种类型材料中的任何者，例如为涂漆基材(例如，具有清漆涂层、底涂 层(彩色)和/或底漆或e_底漆）、涂覆清漆的基材(例如，涂覆有聚氨酯或漆）、塑料(热塑性 塑料、热固性）、强化塑料、金属（例如，碳钢、黄铜、铜、低碳钢、不锈钢或钛）、金属合金、陶 瓷、玻璃、木材、木质材料、复合材料、石材(例如，天然石材和宝石）、石质材料以及它们的组 合。工件可为平坦的或可具有与其相关联的形状或轮廓。可由本发明的磨料制品抛光的常 见工件的示例包括金属或木制家具、涂漆或未涂漆的金属机动车车身部件和配件(例如，挡 泥板、车门下围板、侧板、车顶、车门、引擎盖和行李厢）、塑料机动车部件(例如，前灯罩、尾 灯罩、其它灯罩、扶手、仪表板和保险杠）、地板(例如，乙烯树脂、石材、木材和木质材料）、柜 台面、船舶、摩托车、公共汽车、有轨电车和飞机。
[0079] 在研磨期间，可能期望向工件和/或磨料制品的表面提供液体。液体可包括水、有 机化合物、添加剂，诸如消泡剂、去油剂、液体、肥皂、腐蚀抑制剂等等以及它们的组合。
[0080] 本公开的精选实施方案
[0081] 在第一实施方案中，本公开提供了磨料制品，该磨料制品具有第一主表面和第二 主表面并且包括：
[0082] 包括缠结纤维的膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材，其中该膨松有弹性的开孔 式非织造纤维幅材还包括：
[0083]致密外层，其包括邻近第一主表面的非织造纤维幅材的一部分，其中缠结纤维在 致密外层中的至少一部分彼此熔融粘结；以及
[0084]涂覆在致密外层上的磨料，其中该磨料包含保持在粘结剂材料中的磨料颗粒，并 且其中该磨料颗粒具有在1至15微米范围内的中值粒径D5Q，并且
[0085] 其中该磨料制品具有0 ? 1至5 ? 0镑(0 ? 45至2 ? 27kg)或更小的刚度测试力。
[0086] 在第二实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案所述的磨料制品，其中膨松 有弹性的开孔式非织造纤维幅材为针缝的。
[0087] 在第三实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案或第二实施方案所述的磨料 制品，其中预粘结树脂被设置在基本上整个膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材上。
[0088] 在第四实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第三实施方案中的任一项 所述的磨料制品，其中第二主表面不含磨料。
[0089] 在第五实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第四实施方案中的任一项 所述的磨料制品，其中磨料制品具有在200至400克/平方米范围内的基重。
[0090] 在第六实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第五实施方案中的任一项 所述的磨料制品，其中第一主表面为基本上平坦的。
[0091] 在第七实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第六实施方案中的任一项 所述的磨料制品，其中磨料为连续的。
[0092] 在第八实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第七实施方案中的任一项 所述的磨料制品，其中磨料制品符合在JIS 1000至JIS 6000范围内的磨料行业指定的标称 等级。
[0093] 在第九实施方案中，本公开提供了抛光工件的方法，该方法包括：
[0094] 使根据本公开的第一实施方案至第八实施方案中的任一项所述的磨料制品的第 一表面与工件摩擦接触；以及
[0095] 使工件和磨料制品中的至少一者相对于另一者移动以研磨工件的至少一部分。
[0096] 在第十实施方案中，本公开提供了根据第九实施方案所述的抛光工件的方法，其 中工件包括设置在基材上的面漆层，并且其中磨料制品研磨面漆层的至少一部分。
[0097] 在第十一实施方案中，本公开提供了根据第十实施方案所述的抛光工件的方法， 其中面漆层包括油漆或清漆中的至少一种。
[0098] 在第十二实施方案中，本公开提供了根据第十实施方案或第十一实施方案所述的 抛光工件的方法，其中基材包括机动车车身部件。
[0099] 本公开的目标和优点通过下面的非限制性实施例来进一步说明，但在这些实施例 中列举的具体材料及其量以及其它条件和细节不应视为对本公开的不当限制。
[0100] 实施例
[0101] 除非另有说明，否则在实施例以及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比 率等按重量计。如本文所用，缩写"phr"意指份数相对每百重量份。
[0102] g|4
[0103] 表1(下文)列出实施例中所使用的材料。
[0104] ^1

[0107] 测试方法
[0108] 基重
[0109] 根据ASTM D6242-98"用于非织造织物的单位面积质量的标准测试方法（Standard Test Method for Mass Unit Area of Nonwoven Fabrics)"测定非织造样本的基重。在测 试前，所有样本设置条件为:65±2%相对湿度以及21 土 1°C。面积为24in2(0.015m2)的五(5) 个标本从每个批次切割并称重。通过按克计标本质量除以按平方米计标本面积确定幅材基 重(gsm)〇
[0110] 厚度
[0111] 根据ASTM D5729-97"用于非织造织物的厚度的标准测试方法（Standard Test Method for Thickness of Nonwoven Fabrics)"，非织造纤维幅材的厚度被确定为在指定 压力下测量的材料的上表面和下表面之间的距离。DIG頂ATIC指示器(伊利诺伊州奥罗拉的 三丰美国（Mitotoyo America,Aurora, Illinois))用于测量幅材的厚度。用于该测试的压 脚具有3.5英寸(88.9mm)的直径，以及所施加的负荷为0.51bs(226.8克）。从每个批次测试 五(5)个标本，并记录平均值。
[0112] 测试夹具A
[0113]测试夹具A的标度视图在图5A-图5B中详细示出。测试夹具A(500)由金属制造。关 键尺寸如下:a = 34°、h = 0.563英寸（1.43)、(11 = 1.80英寸(4.57〇11)、(12 = 2.36英寸(5.99)、 以及d3 = 3 ? 15英寸（8 ? 00cm) 〇
[0114] 刚度测试
[0115] 使用配备有200-镑(890N)的负荷传感器和气动夹持件的Thwing-Albert(宾夕法 尼亚州费城（Phi ladelphia，Pennsylvania))电子张力测试仪（ELECTRONIC TENSILE TESTER)来测量磨料制品的刚度。现在参见图5A和图5B，测试夹具A( 500)被插入气动夹持件 中，其中在测试期间，底部夹持件以7.8英寸/分钟（19.8cm/min)的速度在夹具上拉动。从每 个非织造磨料制品切割直径为4.0英寸（10.2cm)的四个盘，并以磨料侧面向上将四个盘放 置到在夹具510的顶侧中的盘保持件560中，该盘保持件具有锥形孔，该锥形孔具有3.15英 寸(8.00cm)的顶径d3和2.36英寸(5.99cm)的内底径d2。在底部气动夹持件在夹具上被拉动 时，1.8英寸(4.57cm)直径的圆形探针550向下移动，直到该探针推动4英寸（10.2cm)直径的 磨料盘穿过锥形孔。测量并记录推动磨料盘穿过孔所需的力按镑计的量。
[0116] 平直度测试工序
[0117]使用剃刀刀片在横维方向从初始幅材样本切割待评估的磨料制品的试样(0.5 X 12in(l. 27 X30.48cm))。试样被放置在两个0.5 X 12in( 1.27 X30.48cm)钢条之间，该钢条 与两个钢条的顶部对齐的新鲜切割边缘暴露横截面用于每个样本的平直度的显微镜检查。 内置20倍放大的测量工具的共焦显微镜（购自新泽西州埃尔姆伍德帕克的基恩士公司 (Keyence Corporation，Elmwood Park,New Jersey)的KEYENCE VK9710)用于测量经热处 理侧面的平面性的高偏差和低偏差。最少6个测量结果(微米)被记录、求平均和记录在表3 中。
[0118] 抛光测试
[0119] 工序 I:
[0120] 工件为18111\24111(46〇11\61〇11)机动车底漆/彩色涂层/清漆(杜邦1?1(8148)测试 板(可购自密歇根州希尔斯代尔的ACT实验室(ACT Laboratories，Hillsdale,Michigan))。
[0121]通过使用下述各项打磨面板的整个表面来制备测试板：随机轨道式打磨机（3M ELITE SERIES 5-IN，N0N-VACUUM，3/32-IN 0RBIT，PN:28498,可购自明尼苏达州圣保罗的 3M 公司（3M, Saint Paul, Minnesota))，（配有薄型成品盘垫（3M H00KIT DISC PAD，5-inx5/ 16-24EXT，PN:77855,购自 3M公司（3M Company))以及P1500级磨料（3M H00KIT FILM DISC 375L，5 XNH P1500，PN: 55709，购自3M公司））。操作空气压力被保持在90psi (345KPa)。打磨 组件被放置成与所选的测试板节段接触并被启动。在面板的左上角开始，打磨机以从左向 右、从右向左的模式穿越，向下转位以提供每个前道磨道的50%区域重叠;并最后以从顶向 底、从底向顶的模式穿越，向右转位以提供每个前道磨道的50%区域重叠。重复打磨步骤直 到整个表面被均匀研磨。通过用软布擦拭来除去打磨残余物。
[0122] 在制备步骤后，所产生的划痕用本发明的磨料制品和对比磨料制品来进一步精 修。测试板被划分为四个6inX 18in( 15cm X 46cm)节段，并且每个节段用在相同打磨机和盘 垫上使用（如在制备步骤中所描述）的实施例5in(12.7cm)直径的非织造磨料盘来研磨。打 磨机被向前和向后移动以研磨所选的节段。对于每个节段，总打磨时间为40秒。通过用软布 擦拭来除去打磨残余物。
[0123] 在打磨后，面板用电动抛光机（3M电动可变速抛光机（3M ELECTRIC VARIABLE SPEED POLISHER )，PN: 28391，可购自3M公司（3M Company))抛光，该抛光机配有垫适配器 (3M快速连接适配器（3M QUICK CONNECT ADAPTER)，PN:05750,可购自 3M公司（3M Company) )、8〃抛光垫（3M PERFECT-IT泡沫复合垫（3M PERFECT-IT FOAM COMPOUNDING PAD )，PN: 05706，可购自3M公司（3M Company))以及化合物（3M PERFECT-IT摩擦化合物（3M PERFECT-IT RUBBING COMPOUND)，PN:39060/pint，可购自3M公司（3M Company))。抛光垫通 过施涂薄的、均匀的化合物涂层来调节。化合物被施涂至待抛光的测试区域并使用所安装 的抛光垫的面来分布。抛光机被放置成与测试区域接触并且被启动。抛光机以与在制备步 骤中描述的相同的模式来操作。通过用软布擦拭来除去残余化合物。
[0124] 在抛光后，面板使用与在复合步骤中相同的抛光机、适配器和方法来抛光。使用下 述各项来完成抛光:8英寸直径的抛光垫(3M PERFECT-IT泡沫抛光垫(3M PERFECT-IT FOAM POLISHING PAD)，PN:05707,可购自3M公司（3M Company))以及抛光机（3M PERFECT-IT抛光 机（3M PERFECT-IT MACHINE POLISH)，PN: 39061，可购自 3M 公司（3M Company))。检查每个 测试区域的"凌乱"划痕和面板的测试区域中的拉平特征(橘皮的减少）。如果橘皮被拉平， 并且测试板上留下非常少、优选没有划痕，则实施例通过抛光测试。
[0125] 工序 II:
[0126] 该工序与工序I相同，不同的是3M H00KIT成品膜盘（3M H00KIT FINISHING FILM 015〇,2601，6英寸，？1500粗粒(？仏00950)替代3751盘。
[0127] 磨料制品的制备
[0128] 实施例1:
[0129] 使用可购自纽约马其顿的兰多机械公司（Rando Machine Corporation of Macedon，New York)的RAND0-WEBBER机器，从由50phr的纤维 1、25phr的纤维2和25phr的纤 维3组成的纤维共混物来制备气流法膨松有弹性的纤维幅材。使用间距为25针/英寸（10针/ 厘米)的传统倒钩针以3.4m/min的线速和290次行程/min的行程速度来针缝幅材。针入度为 8mm。然后，幅材在218°C下在45psi(310kPa)的压力下压延。幅材被进一步输送到水平双车昆 式涂布机，其中含有73.6phr的PMA、19.3phr的BL16以及7.1phr的K450的预粘结树脂以26 克/24平方英寸（109gsm)的干燥添加重量被涂施至纤维幅材。经涂覆的幅材被输送通过温 度保持在149°C和163°C之间的强对流烘箱并且停留时间为3分钟。所得的经预粘结处理的 膨松有弹性的纤维幅材具有77克/24平方英寸(323gsm)的标称基重，并且厚度为0.257英寸 (6?53mm)〇
[0130] 然后，所得的涂覆预粘结树脂和固化的膨松有弹性的纤维幅材被输送到喷雾室 中，该喷雾室含有垂直于预粘结行进的方向往复运动的喷雾嘴。这些喷雾嘴被用于将含有 下述各项的磨料浆液喷到幅材的顶侧面上:22.21phr的水、3.70phr的PME、0.002phr的GE0、 1?73phr的SR511、0.09phr的DYNOL、17?38phr的PR、0?87phr的TERGIT0L、0?19phr的CABOSIL 以及53.83phr的GC3000。湿浆液添加重量为20克/24平方英寸(84gsm)。
[0131] 所得的磨料幅材在设置在177°C的强对流烘箱中被加热2分钟以固化磨料浆液。最 终的非织造磨料幅材为约0.270英寸(6.9mm)厚且重量为约95克/24平方英寸（399gsm)。从 非织造磨料幅材切割盘(5-in(12.7cm)直径）以用于测试。使用了抛光测试工序I。
[0132] 实施例2:
[0133] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为7克/24平方英寸 (29gsm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有64克/24平方英寸 (269gsm)的标称基重，并且厚度为0.259英寸(6.6mm)。涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹 性的纤维幅材用含有下述各项的磨料浆液来喷涂:7. Ophr的水、23.5phr的PME、0.002phr的 GE0、1.6phr的SR511、0.09phr的DYN0L、16.5phr的PR、0.9phr的TERGIT0L、0.40phr的 CAB0SIL、0.9phr的SAI以及49.(^1^的606000。湿磨料浆液添加重量为23克/24平方英寸 (97gsm)。最终的非织造磨料为约0.282英寸（7.2mm)厚且重量为约84克/24平方英寸 (353gsm)。使用了抛光测试工序II。图2A示出了用在实施例2中使用的经热处理的非织造纤 维幅材(在上表面上的致密层）。图2B示出了在实施例2中制备的磨料制品(在上表面上的磨 料)。
[0134] 实施例3:
[0135] 重复实施例1，除了下面的变化以外。使用80phr的纤维4和20phr的纤维5来制备非 织造纤维幅材。幅材在166 °C下在45ps i (31 OkPa)的压力下压延。幅材使用与实施例1相同的 预粘结树脂来辊涂以实现7克/24平方英寸(29gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆预粘结树 脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有63克/24平方英寸(264gsm)的标称基重，并且厚度 为0.335英寸(8.5mm)。湿磨料浆液添加重量为20克/24平方英寸(84gsm)。最终的非织造磨 料为约0.351英寸(8.9mm)厚且重量为约76克/24平方英寸(319gsm)。使用了抛光测试工序 1〇
[0136] 实施例4:
[0137] 重复实施例1，除了下面的变化以外。使用70phr的纤维6和30phr的纤维2来制备非 织造纤维幅材。幅材使用与实施例1相同的预粘结树脂来辊涂以实现4克/24平方英寸 (17gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有71 克/24平方英寸(297gsm)的标称基重，并且厚度为0.262英寸(6.7mm)。湿磨料浆液添加重量 为20克/24平方英寸（84gsm)。最终的非织造磨料为约0.260英寸（6.6mm)厚且重量为约80 克/24平方英寸(335gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0138] 实施例5:
[0139] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为5克/24平方英寸 (21gsm)。所得的涂覆预粘结树脂并且可固化的膨松有弹性的纤维幅材具有46克/24平方英 寸（193gsm)的标称基重，并且厚度为0.179英寸(4.5mm)。湿磨料浆液添加重量为16克/24平 方英寸(67gsm)。最终的非织造磨料为约0.181英寸(4.6_)厚且重量为约57克/24平方英寸 (239gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0140] 实施例6:
[0141] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为4克/24平方英寸 (17gsm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有77克/24平方英寸 (323gsm)的标称基重，并且厚度为0.297英寸(7.5mm)。湿磨料浆液添加重量为20克/24平方 英寸（84gsm)。最终的非织造磨料为约0.307英寸（7.8mm)厚且重量为约89克/24平方英寸 (374gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0142] 实施例7:
[0143] 重复实施例1，除了下面的变化以外。幅材在207°C下在207psi(552kPa)的压力下 压延。幅材使用含有61.0phr的PMA、30.0phr的BL16以及9phr的K450的树脂来辊涂以实现18 克/24平方英寸(75gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤 维幅材具有71克/24平方英寸(297gsm)的标称基重，并且厚度为0.216英寸(5.5mm)。涂覆预 粘结树脂且固化的幅材用含有下述各项的磨料浆液来喷涂:22.2 lphr的水、3.70phr的PME、 0?002phr的GEO、1?73phr的SR511、0?09phr的DYN0L、17?38phr的PR、0?87phr的TERGIT0L、 0.19phr的CAB0SIL以及53.83phr的C2500。湿磨料浆液添加重量为15克/24平方英寸 (63gsm)。最终的非织造磨料为约0.242英寸（6.1mm)厚且重量为约82克/24平方英寸 (343gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0144] 实施例8:
[0145] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为12克/24平方英 寸(50gsm)。所得的膨松有弹性的纤维幅材具有76克/24平方英寸(318gsm)的标称基重，并 且厚度为0.269英寸(6.8mm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的幅材用含有下述各项的磨料 浆液来喷涂：17 ? 40phr的水、2 ? 90phr的PME、0 ? OOlphr的GEO、1 ? 37phr的SR511、0 ? 07phr的 DYN0L、13 ? 76phr的 PR、0 ? 69phr的TERGIT0L、0 ? 15phr的CAB0SIL以及 63 ? 66phr的 PWA5。湿磨 料浆液添加重量为22克/24平方英寸(92gsm)。最终的非织造磨料为约0.277英寸(7.0mm)厚 且重量为约92克/24平方英寸(385gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0146] 实施例9:
[0147] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为6克/24平方英寸 (25gsm)。所得的膨松有弹性的纤维幅材具有61克/24平方英寸(256gsm)的标称基重，并且 厚度为0.248英寸(6.3mm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的幅材用含有下述各项的磨料浆 液来喷涂：22 ? 21phr的水、3 ? 70phr的PME、0 ? 002phr的GEO、1 ? 73phr的SR511、0 ? 09phr的 DYN0L、17 ? 38phr 的 PR、0 ? 87phr 的TERGIT0L、0 ? 19phr 的CAB0SIL以及 53 ? 83phr 的 GC4000。湿 磨料浆液添加重量为19克/24平方英寸(80gsm)。最终的非织造磨料为约0.259英寸(6.6mm) 厚且重量为约80克/24平方英寸(336gsm)。使用了抛光测试工序II。
[0148] 比较例A
[0149] 重复实施例1，除了下面的变化以外。涂覆预粘结树脂的纤维幅材在249°C下在 1 lOPsi (758kPa)的压力下被再次压光，并且被再次辊涂以实现23克/24平方英寸(97gsm)的 总干燥树脂添加重量。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有83克/ 24平方英寸（348gsm)的标称基重，并且厚度为0.187英寸(4.7mm)。涂覆树脂并固化的幅材 用在实施例1中使用的磨料浆液以14fpm(4.3m/min)的速度来喷涂。湿磨料浆液添加重量为 18克/24平方英寸（76gsm)。最终的非织造磨料为约0.174英寸(4.4mm)厚且重量为约95克/ 24平方英寸(399gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0150] 比较例B
[0151] 重复实施例1，除了下面的变化以外。幅材以170次行程/min的行程速度来针缝并 且干燥预粘结树脂添加重量为17克/24平方英寸(71gsm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的 膨松有弹性的纤维幅材具有68克/24平方英寸(285gsm)的标称基重，并且厚度为0.270英寸 (6.9mm)。涂覆预粘结树脂并固化的幅材使用与用于实施例1的相同条件和磨料浆液来喷 涂。湿磨料浆液添加重量为18克/24平方英寸（76gsm)。最终的非织造磨料为约0.256英寸 (6.5mm)厚且重量为约78克/24平方英寸(327gsm)。使用了抛光测试工序I。图3A示出了在比 较例B中使用的经热处理非织造纤维幅材(在上表面上的致密层）。图3B示出了在比较例B中 制备的磨料制品(在上表面上的磨料）。
[0152] 比较例C
[0153] 重复比较例A，除了下面的变化以外。涂覆预粘结树脂并固化的幅材用在实施例1 中的磨料浆液以20fpm(6.1m/min)的速度来喷涂。湿磨料浆液添加重量为18克/24平方英寸 (76gsm)。最终的非织造磨料为约0.188英寸（4.8mm)厚且重量为约149克/24平方英寸 (625gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0154] 比较例D
[0155] 重复实施例1，除了下面的变化以外。幅材未经热处理并且干燥预粘结树脂添加重 量为11克/24平方英寸(46gsm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具 有66克/24平方英寸（277gsm)的标称基重，并且厚度为0.398英寸（10.1mm)。涂覆预粘结树 脂并固化的幅材用在实施例1中使用的磨料衆液以20fpm(6. lm/min)的速度来喷涂。湿磨料 浆液添加重量为18克/24平方英寸(76gsm)。最终的非织造磨料为约0.403英寸（10.2mm)厚 且重量为约80克/24平方英寸(336gsm)。图4A示出了在比较例D中使用的未经热处理的非织 造纤维幅材(施涂至顶部表面的预粘结）。图4B示出了在比较例D中制备的磨料制品（在上表 面上的磨料）。使用了抛光测试工序I。
[0156] 比较例E
[0157] 重复实施例1，除了下面的变化以外。干燥预粘结树脂添加重量为6克/24平方英寸 (25gsm)。所得的涂覆预粘结树脂且固化的膨松有弹性的纤维幅材具有76克/24平方英寸 (319gsm)的标称基重，并且厚度为0.352英寸(8.9mm)。涂覆预粘结树脂并固化的幅材用在 实施例1中使用的磨料浆液以20fpm(6.1m/min)的速度来喷涂。湿磨料浆液添加重量为18 克/24平方英寸(76gsm)。最终的非织造磨料为约0.372英寸(9.4mm)厚且重量为约96克/24 平方英寸(403gsm)。使用了抛光测试工序I。
[0158] 测试结果
[0159] 根据手动弯曲测试和抛光测试来测试实施例1至实施例9以及比较例A至比较例C。 结果在下面的表2和表3中记录。
[0160] 整


[0165]在上述获得专利证书的专利申请中所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致 的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献和本申请的各部分之间不一致和矛 盾的情况下，应以前述描述中的信息为准。使本领域的普通技术人员能够实施所要求保护 的本公开的前述描述不应视为限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求书及其所有的 等同物限定。
【主权项】
1. 一种磨料制品，所述磨料制品具有第一主表面和第二主表面并且包括： 包括缠结纤维的膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材，其中所述膨松有弹性的开孔式 非织造纤维幅材还包括： 致密外层，所述致密外层包括邻近所述第一主表面的非织造纤维幅材的一部分，其中 所述缠结纤维在所述致密外层中的至少一部分彼此熔融粘结;和 涂覆在所述致密外层上的磨料，其中所述磨料包含保持在粘结剂材料中的磨料颗粒， 并且其中所述磨料颗粒具有在1微米至15微米范围内的中值粒径D5Q，并且 其中所述磨料制品具有〇. 1镑至5.0镑(0.45kg至2.27kg)或更小的刚度测试力。2. 根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述膨松有弹性的开孔式非织造纤维幅材为 针缝的。3. 根据权利要求1或2所述的磨料制品，其中预粘结树脂设置在基本上整个所述膨松有 弹性的开孔式非织造纤维幅材上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述第二主表面不含所述磨料。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的磨料制品，其中所述磨料制品具有在200克/平方 米至400克/平方米范围内的基重。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的磨料制品，其中所述第一主表面为基本上平坦 的。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的磨料制品，其中所述磨料为连续的。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的磨料制品，其中所述磨料制品符合在JIS 1000至 JIS 6000范围内的磨料行业指定的标称等级。9. 一种抛光工件的方法，所述方法包括： 使根据权利要求1至8中任一项所述的磨料制品的第一表面与工件摩擦接触；以及 使所述工件和所述磨料制品中的至少一者相对于另一者移动以研磨工件的至少一部 分。10. 根据权利要求9所述的抛光工件的方法，其中所述工件包括设置在基材上的面漆 层，并且其中所述磨料制品研磨所述面漆层的至少一部分。11. 根据权利要求10所述的抛光工件的方法，其中所述面漆层包括油漆或清漆中的至 少一种。12. 根据权利要求10或11所述的抛光工件的方法，其中所述基材包括机动车车身部件。
【文档编号】B24D3/18GK106029302SQ201580008681
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月2日
【发明人】雅各布·M·兹维尔, 爱德华·J·吴, 纳塔利娅·V·费奥多罗瓦, 丹尼尔·E·比格德, 胡安·A·穆诺茨
【申请人】3M创新有限公司