含有含氨基塑料树脂的粘合剂的磨料制品制造技术

本发明专利技术可提供一种含磨粒的磨粒制品，其中的磨粒是用含平均每分子具有至少１．１个侧α，β－不饱和羧基的氨基塑料树脂的前体制成的粘合剂粘结在一起或粘结在薄垫材的至少一个主面上。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有能将磨料固定在衬底薄片上或纤维纸板中的树脂粘合剂的磨料制品。涂布磨料一般由挠性的衬垫和使磨粒涂层固定在其上的粘合剂组成。衬垫可选自纸、布、薄膜、刚纸等，或一种或一种以上上述材料的组合，或经过处理的上述材料。磨粒可以由燧石、石榴石、氧化铝、氧化铝氧化锆、陶瓷氧化铝、金刚石、碳化硅等制成。粘合剂一般选自酚醛树脂、皮胶、脲-甲醛树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和清漆。酚醛树脂包括苯酚-醛型的树脂。涂布磨料可使用树脂粘合材料作底涂涂层(makecoar)以便在排列磨粒时把磨粒的端部固定在衬垫上，并用树脂粘合材料作胶料涂层(sizecoat)涂布在底涂涂层和磨粒上，以使磨粒牢牢地粘合在衬垫上。胶料涂层的树脂与底涂涂层的树脂可以相同，也可以不同。在制造涂布磨料时，先把底涂涂层和磨粒涂敷在衬垫上，然后涂敷胶料涂层，最后使该结构完全固化。一般，热固性粘合剂能使涂布磨料具有极好的性能，例如耐热性。热固性粘合剂包括酚醛树脂、脲-甲醛树脂、聚氨酯树脂、蜜胺树脂、环氧树脂和醇酸树脂。为了获得适宜的涂敷粘度，通常在这些树脂中加入溶剂。当使用聚酯或纤维素衬垫时，固化温度限制在130℃左右。在此温度下，固化时间很长。由于固化时间长且需脱除溶剂，因此需要使用吊挂固化区。用吊挂固化区所带来的缺点有在吊杆处产生缺陷;由于在大的吊挂烘室中温度波动而造成固化不一致;粘合剂凹陷;极柔韧的基料起皱;和磨粒移动。此外，吊挂固化区还需要大的空间和消耗大量能源。有人曾企图用辐射固化法以避免吊挂烘室所造成的缺点。例如西德专利1，956，810公开了用辐射方法固化不饱和聚酯树脂，可用酸硬化的尿素树脂和其它合成树脂，特别是与苯乙烯混合的树脂。美国专利第4，047，903号公开了一种含有树脂的可辐射固化的粘合剂，其所含的树脂是通过(a)至少有2个环氧基的环氧树脂(例如由二酚基丙烷和表氯醇制得的)与(b)不饱和一元羧酸和(c)选用的多羧酸酐至少进行部分反应而制得的。美国专利第4，547，204号公开了将一种可辐射固化的丙烯酰基化环氧树脂用于涂布磨料的一粘合剂层和将可热固性酚醛乳胶树脂或丙烯酸乳胶树脂用于涂布磨料的另一粘合剂层。虽然可辐射固化的树脂可解解热固性树脂和吊挂烘室带来的问题，但是可辐射固化的树脂一般比热固性树脂昂贵。就许多磨料制品来说，因此而提高成本是不能忍受的，所以仍然采用热固性树脂。而且，可辐射固化的树脂一般不具有涂布磨料在苛刻的条件下使用时所必需的耐热性。为了解决这些问题，美国专利第4，588，419号公开了一种涂布磨料用胶粘剂，该胶粘剂含有下述两种组分组成的混合物(a)含有低聚物(选自尿烷丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯)、填料和稀释剂的可用电子束辐射固化的树脂体系;和(b)一种热固性树脂，系选自酚醛树脂、蜜胺树脂、氨基树脂、醇酸树脂和呋喃树脂。但是在此专利中公开的可辐射固化的树脂和热固性树脂不会起共反应或共聚。最希望可辐射固化的树脂与热固性树脂能进行共聚，以形成紧密的交联网络，从而具有涂布磨料在苛刻条件下应用时所需的改进的热性能。本专利技术提供含有用粘合剂粘合在一起的磨粒的磨料制品，或将磨粒粘合在衬垫上而构成的磨料制品。所述的粘合剂由含有一种氨基塑料树脂的前体制成，该氨基塑料树脂分子平均至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基。所谓的α，β-不饱和羰基包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。氨基塑料树脂可通过自由基聚合反应在α，β-不饱和部分聚合，并可用加热或辐射的方法进行固化。此外，氨基塑料树脂还可含氨基(-NHR)或羟基(-OH)官能基侧基。可在-NHR和-OH官能基部位通过缩合反应而聚合。-NHR基中的取代基R一般是氢原子或者是取代的或未取代的烃基，但如果是取代的烃基，则必须是不会抑制或阻止聚合的取代基。R取代基的典型例子包括烷基，例如甲基、乙基;芳基，例如苯基;烷氧基和羰基。在本专利技术的一个实施方案中，可把象酚醛树脂、尿素树脂、蜜胺树脂和呋喃树脂之类的常见热固性树脂加入制备粘合剂前体的单体中。这些树脂会在-NHR或-OH官能基部位彼此共聚，或与氨基塑料树脂共聚。制备本专利技术磨粒制品用粘合剂的树脂体系最好是选自A.平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基的氨基塑料树脂，B.平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基每分子至少有1个-NHR或-OH官能基侧基的氨基塑料树脂，C.可以通过缩合而固化的树脂和平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基和每分子至少有1个-NHR或-OH官能基侧基的氨基塑料树脂，D.烯属不饱和化合物和平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基的氨基塑料树脂，E.烯属不饱和化合物和平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基和每分子至少有1个-NHR或-OH官能基侧基的氨基塑料树脂，和F.烯属不饱和化合物、平均每分子至少有1.1个α，β-不饱和羰基侧基和每分子至少具有1个-NHR或-OH官能基侧基的氨基塑料树脂、和可通过缩合而固化的树脂。本专利技术的制备磨料的方法没有可辐射固化的树脂和热固性树脂那样的问题。使可辐射固化的树脂与热固性树脂进行混合的结果是其成本比仅含可辐射固化的树脂的组合物低，并且不需要吊挂烘室。本专利技术的盖涂布磨料的性能相当于或优于用热固性酚醛树脂制成的涂布磨料。本专利技术的涂布磨料在苛刻条件下的磨削性能优于迄今所知的含可辐射固化的树脂的涂布磨料。附图说明图1表示用布作衬垫材料的涂布磨料的剖面。图2表示用纸作衬垫材料的涂布磨料的剖面。可用本专利技术树脂体系制得的涂布磨料如图1和2所示。如图1所示，用10表示的涂布磨料是用布作衬垫的。布12是用任意的背面涂胶涂层(backsizecoat)14和任意的预涂胶涂层16(presizecoat)处理过的。底涂涂层18覆盖在预涂胶涂层上，象碳化硅和氧化铝之类的磨粒20嵌在底涂涂层18中。胶料涂层22的涂在底涂涂层18和磨粒20之上。在背面涂胶涂层和预涂胶涂层之间没有明显的界线，这两涂层在布衬垫的内部会合，布衬垫材料尽可能被该两涂层的树脂所浸透。图2表示用纸作衬垫的涂布总的用30表示。纸衬垫是用背面涂胶涂层34和预涂胶涂层36处理的。底涂涂层38涂在预涂胶涂层之上，磨粒40嵌在底涂涂层38之中。胶料涂层42涂敷在磨粒40和底涂涂层38之上，以有助于在使用期间把磨粒固定在衬垫上，胶料涂层42还可含切削助剂。这里所用的“粘合剂前体溶液”这个术语是指涂敷粘合剂前体用的分散液，而不是指固化的粘合剂。“粘合剂前体”这个术语是指未固化的组合物，一经固化便变成粘合剂。“粘合剂”这个术语是指固化粘合剂。这里所用的“氨基塑料树脂”和“氨基塑料”这两个术语是可通用的。一般说来，氨基塑料树脂是指通过氨基化合物与醛进行反应产生含羟烷基的化合物而制得的这类热固性树脂。最普通的醛是甲醛，它与氨基(-NHR)反应，产生含羟甲基化合物。其它的常用的醛包括乙醛、戊二醛、二羟乙酸、乙缩醛、丙二醛、乙二醛、糠醛和丙烯醛。含有羟烷基的化合物或者是彼此缩合或者是与含有氨基的化合物缩合，以产生交联网络。氨基塑料是热固性的，交联后产生不溶和不熔的树脂网络。氨基塑料具有高的强度、刚度、尺寸稳定性、耐热性且无冷流。每分子氨基塑料平均有1个以上的反应活性部位。该反应活性部位可以是-NH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含磨粒和至少一种粘合剂的磨料制品，其中的粘合剂由含有平均每分子至少有１．１个α，β－不饱和羧基侧基的氨基塑料树脂的前体制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克G拉森，阿兰R克克，
申请(专利权)人：明尼苏达州矿制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]