纹理的磨料制品及相关方法技术

本发明专利技术提供了多层磨料制品，该多层磨料制品包括具有成型的特征部的磨料复合物、载体膜和非织造幅材，其中非织造幅材和载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应的图案。可压缩的泡沫背衬延伸横跨背对于载体膜的非织造幅材的主表面。还提供了包括磨料复合物、载体膜和非织造幅材的多层磨料制品。非织造幅材和载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应图案，并且成型的特征部和非织造幅材的三维突出部具有1∶50至1∶5范围内的平均直径∶平均直径比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纹理的磨料制品及相关方法
本文提供磨料制品及相关方法。所提供的磨料制品可用于表面修整应用，诸如涂漆的机动车的外部的抛光。
技术介绍
存在其中需要磨料制品以产生期望的表面光洁度的广泛的工业应用。具体应用包括例如，机动车和船用透明涂层涂饰剂和漆涂饰剂中存在的光泽表面的抛光。其它应用包括金属、木材、塑料以及复合物的表面上的清洁或刮擦操作。为了产生期望的表面光洁度，服务提供方经常使用柔性磨料垫，该柔性磨料垫可通过手或使用机动化动力工具来操纵。此类磨料垫能够以受控方式来移除小缺陷将材料从工件(或基材)的表面移除。某些磨料制品，一般称作“结构化磨料”制品，已在市面上销售以用于制造和修理光泽表面光洁度。这些制品具有附连到背衬的结构化磨料层，其中结构化磨料层表示多个小的成型的磨料复合物，该磨料复合物的特征在于嵌入聚合物粘合剂的磨料颗粒。成型的磨料复合物可形成为锥体或其它精确的几何形状。此类结构化磨料制品的示例包括由明尼苏达州圣保罗(St.Paul，Minnesota)的3M公司以商品名“TRIZACT”销售的那些结构化磨料制品。另选地，通过将序列层涂覆到柔性背衬诸如纸上以形成涂覆的磨料来制备磨料制品。例如，最初可将第一树脂沉积在背衬上以提供底胶层。然后添加磨料颗粒并且通过底胶层钉住到背衬。然后将称为复胶层的第二树脂涂覆在底胶层和磨料颗粒两者上。任选地，可以添加另外的涂层。当硬化时，树脂有效地将颗粒固定到背衬。在许多应用中，柔性磨料制品被水或一些其它液体弄湿，任选地包含表面活性剂，该表面活性剂用于润滑并且将尘屑和碎屑从研磨表面移除。当进行这些所谓的润湿砂磨操作时，已知两个问题将出现。第一个已知为“静摩擦”，其中由于表面张力，潮湿磨料趋于粘结并且“粘着”到工件的现象。静摩擦可导致使用者对研磨操作失去控制和因此对工件的损坏。第二个是滑水，这当磨料和工件被液体的薄层隔开时发生。这可导致磨料在表面上滑动而不直接接触工件，从而降低了切割性能。
技术实现思路
所提供的磨料制品通过沿着多个通道动态地重新分布存在于磨料-基材界面处的液体解决了静摩擦和滑水的问题，该多个通道沿着制品的工作表面设置。这些通道通过将结构化磨料层成层到薄载体膜上形成，该薄载体膜联接至纹理的非织造幅材，并且然后设置在泡沫背衬上。表面纹理由非织造幅材穿过载体膜和结构化磨料层形成，从而管理界面处液体和尘屑的积聚。载体膜还提供了磨料层的改善的结构完整性，尤其当处于张力下时。在一个方面，提供一种磨料制品。磨料制品包括：载体膜，该载体膜具有相对的第一主表面和第二主表面；磨料复合物，该磨料复合物包含多个成型的特征部，该磨料复合物设置在载体膜的第一主表面上；非织造幅材，该非织造幅材设置在载体膜的第二主表面上，其中非织造幅材和载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应的图案；和泡沫背衬，该泡沫背衬延伸横跨背对于载体膜的非织造幅材的主表面，其中泡沫背衬是可弹性压缩的。在另一方面，磨料制品包括：载体膜，该载体膜具有相对的第一主表面和第二主表面；磨料复合物，该磨料复合物包含多个成型的特征部，该磨料复合物设置在载体膜的第一主表面上；以及非织造幅材，该非织造幅材设置在载体膜的第二主表面上，其中非织造幅材和载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应的图案，其中磨料复合物的成型的特征部和非织造幅材的三维突出部具有1∶50至1∶5范围内的平均直径∶平均直径比。在另一方面，提供了使用所提供的磨料制品研磨基材的方法，该方法包括：将液体施加至磨料制品或基材；以及将磨料制品放置成与基材摩擦接触，由此三维突出部的图案提供沿着位于磨料复合物和基材之间的界面动态地分布液体的通道。在另一方面，提供了制备磨料制品的方法，该方法包括：将磨料复合物设置在可适形的载体膜上以提供涂覆的磨料层；以及将涂覆的磨料层设置在具有三维突出部的图案的非织造幅材上以将三维突出部的图案转移到远离非织造幅材的涂覆的磨料层的主表面上。附图说明图1A是根据第一示例性实施方案的多层磨料制品的分解的正视剖视图；图1B是图1A的磨料制品的一部分的放大图。图2是图1A和图1B的磨料制品的正视剖视图，其中该磨料制品的层塌缩；以及图3是根据第二示例性实施方案的磨料制品的正视剖视图。图4是根据第三示例性实施方案的磨料制品的正视剖视图。图5是原型磨料制品的形貌表示图。图6和图7示出了从图5的磨料制品的剖视轮廓取得的各种测量。定义如本文所用：“可压缩的”意指在施加通常在研磨操作中遇到的正常压缩力时能够降低体积；“直径”是指当正常地投射到磨料制品的平面的工作表面时，给定形状或对象的最长尺寸；“弹性的”意指如被拉伸或压缩后能够恢复到原来的形状或位置；以及“三维”意指具有凸起部分和凹入部分。具体实施方式图1A示出了在下文中由数字100命名的示例性多层磨料制品的组成层。在未按比例绘制的图1A中，磨料制品100包括以加固的片状构型彼此联接的多个层。表示磨料制品100的工作表面是柔性磨料层102。如图所示，柔性磨料层102包括具有相对的第一主表面105和第二主表面107的载体膜104。设置在第一主表面105上的是多个成型的磨料复合物106。磨料复合物106大致由与粘结剂均匀地混合以形成浆液的磨料颗粒组成，该浆液然后在背衬的表面上硬化。粘结剂本身优选地是可侵蚀的，使得即使在使用期间，柔性磨料层102逐渐磨损时，磨料颗粒和基材之间的直接摩擦接触可保持。关于用于制备磨料复合物的材料和方法的详细信息大致可见于，例如美国专利4,927,431(Buchanan等人)；5,014,468(Ravipati等人)；5,378,251(Culler等人)；5,942,015(Culler等人)；6,261,682(Law)；以及6,277,160(Stubbs等人)；6,929,539(Annen等人)；以及美国专利公开2003/0207659(Annen等人)。图1B更详细地示出了通过贴靠载体膜104模制结构化磨料形成的磨料复合物106。通过混合磨料颗粒108和合适的粘结剂树脂的可硬化前体(或粘结剂前体110)的浆料，在载体膜104和可剥离的模具或图案之间浇铸浆料，然后硬化粘结剂前体以产生附连到载体膜104的小且精确重复的磨料复合物106的阵列来大致制备结构化磨料制品。粘结剂的硬化可通过暴露于能量源实现。此类能量源可包括例如，来源于电子束、紫外线或可见光的热能和辐射能。三维突出部的相应的图案优选地是模制的重复的图案。磨料颗粒不受到任何具体限制并且可由本领域中已知的多种硬矿物质中任一种构成。合适的磨料颗粒的示例包括，例如熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、氮化硅、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、六方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、基于氧化铝的溶胶凝胶衍生的磨料颗粒、硅石、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、氧化锡、γ氧化铝及它们的组合。氧化铝磨料颗粒可包含金属氧化物改性剂。金刚石和立方氮化硼磨料颗粒可以是单晶的或多晶的。在几乎所有情况下都存在磨料颗粒粒度范围或磨料颗粒粒度分布。磨料颗粒的数均粒度可介于0.001微米和约300微米之间、介于约0.01微米和约250微米之间、或介于约0.02微米和约100微米之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨料制品，所述磨料制品包括：载体膜，所述载体膜具有相对的第一主表面和第二主表面；磨料复合物，所述磨料复合物包含多个成型的特征部，所述磨料复合物设置在所述载体膜的所述第一主表面上；非织造幅材，所述非织造幅材设置在所述载体膜的所述第二主表面上，其中所述非织造幅材和所述载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应的图案；和泡沫背衬，所述泡沫背衬延伸横跨背对于所述载体膜的所述非织造幅材的主表面，其中所述泡沫背衬是可弹性压缩的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 62/060,6771.一种磨料制品，所述磨料制品包括：载体膜，所述载体膜具有相对的第一主表面和第二主表面；磨料复合物，所述磨料复合物包含多个成型的特征部，所述磨料复合物设置在所述载体膜的所述第一主表面上；非织造幅材，所述非织造幅材设置在所述载体膜的所述第二主表面上，其中所述非织造幅材和所述载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应的图案；和泡沫背衬，所述泡沫背衬延伸横跨背对于所述载体膜的所述非织造幅材的主表面，其中所述泡沫背衬是可弹性压缩的。2.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述磨料复合物的所述成型的特征部和所述非织造幅材的三维突出部具有1∶50至1∶5范围内的平均直径∶平均直径比。3.根据权利要求2所述的磨料制品，其中所述磨料复合物的所述成型的特征部和所述非织造幅材的三维突出部具有1∶20至1∶30范围内的平均直径∶平均直径比。4.一种磨料制品，所述磨料制品包括：载体膜，所述载体膜具有相对的第一主表面和第二主表面；磨料复合物，所述磨料复合物包含多个成型的特征部，所述磨料复合物设置在所述载体膜的所述第一主表面上；和非织造幅材，所述非织造幅材设置在所述载体膜的所述第二主表面上，其中所述非织造幅材和所述载体膜具有彼此对准的分立的三维突出部的相应图案，其中所述磨料复合物的所述成型的特征部和所述非织造幅材的三维突出部具有1∶5至1∶50范围内的平均直径∶平均直径比。5.根据权利要求4所述的磨料制品，其中所述磨料复合物的所述成型的特征部和所述非织造幅材的三维突出部具有1∶30至1∶20范围内的平均直径∶平均直径比。6.根据权利要求4或5所述的磨料制品，还包括附接界面层，所述附接界面层延伸横跨背对于所述载体膜的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金·E·惠特克，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US