[发明专利]带涂层磨料制品

说明书

技术领域

提供带涂层磨料制品及其制备方法。更具体地讲，提供具有图案化涂层的带涂层磨料制品及其制备方法。

背景技术

带涂层磨料制品常常用于商业和工业应用中的研磨、磨削和抛光操作。这些操作在多种多样的基底上进行，包括木材、仿木材料、塑料、玻璃纤维、软金属、釉质表面和涂漆表面。一些涂覆磨料可在湿润或干燥的环境下使用。在湿润环境下，一般应用包括填料砂光、油灰砂光、底漆砂光和油漆精修。

一般来讲，这些磨料制品包括纸或聚合物背衬，磨粒附着到该背衬上。磨粒可利用一种或多种牢固且弹性的粘结剂来附着，以在研磨操作过程中将所述颗粒固定到背衬。在制造处理中，这些粘结剂常常在可流动的状态下处理以涂覆背衬和颗粒，随后硬化以锁定于所需结构中并提供磨料成品。

在普通构造中，背衬具有首先用“底胶”层涂覆的主表面。然后，将磨粒沉积到底胶层上，使得颗粒至少部分地嵌入底胶层中。然后，使底胶层硬化(如，交联)以固定颗粒。然后，在底胶层和磨粒上涂覆被称为“复胶”层的第二层，并且也使其硬化。复胶层进一步稳定颗粒，并且还提高磨料制品的强度和耐久性。任选地，可增加附加层以修改带有涂层的磨料制品的特性。

可基于某些性能特性评估带涂层磨料制品。首先，这样的制品应该在切削量与光洁度(即，从工件去除材料的合格的效率，与精修表面的合格的光滑度)之间达到期望的平衡。其次，磨料制品还应该避免过度的“填塞”或堵塞(发生于碎片或尘屑陷在磨粒之间并阻碍涂覆磨料的切削能力时)。第三，磨料制品应该为柔性且耐用的，以提供长的使用寿命。

湿磨料应用可带来独特的挑战。磨料片可能长时间浸泡于水中，有时达24小时以上。在湿润环境下商业带涂层磨料制品所遇到的特定问题是这些涂覆制品有卷曲的趋向。磨料制品的卷曲对使用者而言会非常讨厌。类似效果还会发生于磨料制品在潮湿环境下储存时。为了减轻卷曲，有时在制造处理中使磨料片预弯，但这通常无法防止使用过程中的卷曲。

本发明提供了带涂层磨料制品，其中底胶层、磨粒层和复胶层以不连续的涂覆图案涂覆到背衬上。所有三个部件彼此基本上根据分立的图案特征结构是对准的，从而得到横跨背衬延伸的遍布的未涂覆区域。所述特征结构任选地具有范围为约30个特征结构/平方厘米至约300个特征结构/平方厘米的面密度和范围为约0.1毫米至约1.5毫米的平均特征结构直径。所提供的磨粒任选地具有范围为约20微米至约250微米的平均磨粒尺寸和范围为所述平均磨粒尺寸的33％至100％的平均底胶层厚度。有利地，该构型提供了涂覆磨料，相比于现有技术磨料制品，其显示了优异的抗卷曲性和改善的总体切削和光洁度性能。

在一个方面，提供一种磨料制品。所述磨料制品包括：柔性背衬，其具有主表面；底胶树脂，其接触所述主表面，并以预先确定的图案横跨主表面延伸；磨粒，其接触所述底胶树脂并且从与所述主表面的平面垂直的方向观察时与所述底胶树脂大致对准；和复胶树脂，其接触所述磨粒和所述底胶树脂，从与所述主表面的平面垂直的方向观察时，所述复胶树脂与所述磨粒和所述底胶树脂两者大致对准，其中所述主表面的接触所述底胶树脂的区域与所述主表面的未接触所述底胶树脂的区域大致共面，并且其中所述预先确定的图案包括多个特征结构，所述多个特征结构具有范围为约30个特征结构/平方厘米至约300个特征结构/平方厘米的面密度和范围为约0.1毫米至约1.5毫米的平均特征结构直径。

在另一方面，提供了一种磨料制品，其包括：柔性背衬，其具有主表面；底胶树脂，其接触所述主表面，并以预先确定的图案横跨主表面延伸，所述底胶树脂层具有平均底胶层厚度；磨粒，其接触所述底胶树脂并且从与所述主表面的平面垂直的方向观察时与所述底胶树脂大致对准，所述磨粒具有范围为约20微米至约250微米的平均磨粒尺寸和范围为所述平均磨粒尺寸的33％至100％的平均底胶层厚度；和复胶树脂，其接触所述磨粒和所述底胶树脂，从与所述主表面的平面垂直的方向观察时，所述复胶树脂与所述磨粒和所述底胶树脂两者大致对准，其中所述主表面的接触所述底胶树脂的区域与所述主表面的未接触所述底胶树脂的区域大致共面。