[发明专利]具有泡沫背衬的带涂层磨料制品以及制备方法

说明书

背景技术

本公开涉及具有泡沫背衬的带涂层磨料制品。泡沫背衬的磨料制品可用于磨砂表面，其中经常需要使带涂层磨料制品柔韧并贴合到该表面。在对弯曲金属、弯曲木制表面或其他工件几何形状或材料进行磨砂时，可以使用泡沫背衬的磨料制品。

发明内容

泡沫背衬的带涂层磨料制品通常使用由泡沫胶块（bun）浇铸方法制成的泡沫背衬。在倾倒式泡沫胶块浇铸过程中，泡沫原材料被抽吸到模具中并且得以上涨，从而填充所述模具。固化之后，取出泡沫块或“泡沫胶块”。此时，泡沫可以切成（削成）所需厚度的薄片。随后，用磨粒涂覆泡沫板，其中磨粒直接涂覆到泡沫上，或者所述泡沫可以用粘结剂层合到具有布料背衬、薄膜背衬或纸质背衬的带涂层磨料制品上。然而，此方法会导致泡沫具有较粗糙的开孔式非纹理化表面。当需要增大泡沫背衬的贴合性或者当需要增加泡沫背衬与使用者指尖之间的摩擦时，可能不希望缺少纹理化表面。由于泡沫表面在形成开放暴露的泡沫单元以产生所需均匀磨料层的切削过程中可能具有太大的固有粗糙度，因此，在将细粒度磨料层涂覆到泡沫表面时，因切削造成的粗糙度可能会引起损害。

纹理化表面可以采用压印技术形成；然而，在生成图案时，压印过程会造成泡沫背衬的高度压缩区域（基体区域）与低级压缩或未压缩区域（凸起区域）之间产生密度差。这些密度差可能会影响泡沫背衬的贴合性及其在使用时的手感。另外，低密度泡沫材料通常无法采用压印技术处理，因而无法制成纹理化表面。

上述压印和切削问题的解决方案是使用一种连续的吹塑到高度的泡沫制备方法。在此方法中，在平滑衬片与具有多个微复制型模腔的生产工具之间喷涂泡沫材料。通过一对压料辊对泡沫材料定量，所述压料辊使所述衬片和所述生产工具在固定间隙之间前进。辊之间的间隙是相对于泡沫背衬的所需最终厚度尺寸设定的。通过烘箱来完成生产工具/泡沫材料/平滑衬片的层合，以便使泡沫凸起并固化。随后从泡沫材料中剥离微复制型生产工具，从而留下复制有生产工具中腔的图案的纹理化表面。移除衬片之后，粗糙度较低的平滑表面可用于将磨粒直接涂覆到所述平滑表面上；具体而言，粗糙度源自切削泡沫表面的上等磨粒是不可取的。

由于泡沫会上升而完全填充微复制型工具的腔，因此这种制备纹理化泡沫背衬的方法是有利的。由于泡沫膨胀并形成纹理，因此，泡沫结构中的泡沫密度标称相同；这点不同于压印生产成的纹理化泡沫表面。出乎意料的是，发明人发现，在一些实施例中，无需隔离剂便可将纹理化泡沫背衬从生产工具中移除。此外，由于泡沫膨胀到生产工具的模腔中，因此，该过程适于制备密度极低的泡沫背衬中的纹理化表面。

发明人已确定，当纹理化表面的几何形状受到界限约束时，纹理化泡沫背衬从生产工具中的释放得以改善。当受到这些界限约束时，无需隔离剂便可提高泡沫制备过程的效率。如果凸起特征太高或者如果凸起特征密度太大，那么在不扯裂泡沫而在工具的模腔中留下残余泡沫的前提下，难以将泡沫从生产工具中移除。

因此，在一些实施例中，本发明涉及一种带涂层磨料制品，其包括：聚氨酯泡沫背衬，所述聚氨酯泡沫背衬具有至少一个纹理化表面；以及磨料层，所述磨料层包括位于相对表面上的底胶层和磨粒，所述纹理化表面具有凸起特征和基体区域的阵列，所述纹理化表面的总表面积(平方英寸)/1平方英寸等于或小于1.400，而且其中所述聚氨酯泡沫背衬具有大体上一致的密度。

在另一个实施例中，本发明涉及一种聚氨酯泡沫背衬，包括：纹理化表面，其具有凸起特征和基体区域的阵列；与所述纹理化表面相对的相对表面，而且其中用于将所述纹理化表面从生产工具中移除的90度剥离力小于4.5牛顿/英寸（1.8N/cm），所述生产工具的接触表面中包括多个微复制型模腔。

附图说明

本领域的普通技术人员应当了解，本发明的讨论仅是针对示例性实施例的描述，其并不旨在限制本发明的更广泛的方面，其中更广泛的方面体现在示例性构造中。

图1示出具有包括纹理化表面的泡沫背衬的带涂层磨料制品的透视图。

图1A示出图1的纹理化表面的放大视图。

图2示出用于制备包括纹理化表面的泡沫背衬的示意性工艺。

图3示出具有大体均匀密度的泡沫背衬的横截面放大1.2倍的照片。

图3A示出具有大体均匀密度的泡沫背衬凸起特征的横截面放大5倍的近视图。

图3B示出具有大体均匀密度的泡沫背衬平滑表面的横截面放大5倍的近视图。

图4示出释放力与总表面积(平方英寸)/1平方英寸的曲线图。

图5示出切削速率与复胶树脂Tg的曲线图。