涂覆模料制品及其制造方法技术

提供具有底片／粘结体系／磨料组合结构形成涂覆磨料所用的改良树脂／填料组合物，同时也描述了做出这种改良的方法。一般说来，改良是由在树脂／填料组合物中加入偶联剂使树脂和填料进行行粘结。最好种类的偶联剂包括：硅烷、钛酸盐和铝酸锆。采用本发明专利技术的方法所产生的改良效果是：树脂／填料混合物的粘度、填料在树脂的悬浮液的稳定性和根据本发明专利技术的方法所制出制品性能的改良，特别是改良了制品接触到水遭受破坏，或在潮湿环境下使用／或在贮存时的抗水性。（*该技术在2008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】
本专利技术涉及用于磨料制品特别是涂覆磨料制品的改良粘结体系。更特别的是本专利技术涉及使用包括偶联剂在内的用作粘结体系中填充树脂粘结剂的改良。涂覆的磨料或磨料制品，砂纸就是一种普通的例子，其组成是底片，磨粒和把磨粒粘结到底片的粘结体系。对于典型的涂覆磨料制品来说，底片涂上第一层粘结剂，一般称为“打底层”，然后再加上磨粒。由于粘结剂/磨粒的结合或组合所产生的粘结力然后就固化(即凝固)足以使磨粒保留在底片上，这样就能涂上第二层粘结剂，一般称为“上胶”。此上胶进一步加强了涂覆磨料制品。此上胶一经固化(凝固)，所产生的涂覆磨料制品能够制成适用于各种用途的各种实用的形式，例如片材、辊子、带和盘。一般说，上胶和打底层，虽然它们並不需要应含有相同粘结剂或相类似粘结剂组合物，但也可以是相同的粘结剂。用溶剂来稀释到实用的粘度则可以是不同。底片，对于典型涂覆磨料制品来说，典型的是纸，聚合膜、布、纤维织品例如硫化棉纤维织品、无纺布、它们的结合或组合或这些的处理变形体。一般使用的磨粒包括火石、石榴石、金刚砂、碳化硅、氧化铝、陶瓷氧化铝、氧化铝氧化锆或复合磨粒。传统的粘结体系典型的含有胶质的或树脂的粘结剂和任意包括填料，普通粘结剂的例子是皮胶、酚醛树脂、尿素-甲醛树脂、密胺-甲醛树脂、环氧树脂、漆类、丙烯酸酯树脂或其混合物。填料，典型的是分散有树脂的无机粒材。填料的加入廉价地增加了树脂的体积，故降低了成本。此外，填料经常用来固化树脂更硬，更高耐热性，和/或在凝固时减少体积的收缩。后者是很重要的，因为在凝固时由于收缩在制品上会引起相当大的应力。在某种情况下，颜料也采用填料。典型的填料是小颗粒和与磨料相比是比较软，因此在应用上本身不会引起有大的磨损。一般是填料含有对于研磨表面是基本上是惰性或不反应的物料，研磨表面在应用上是用磨料制品所作用的表面，有时偶尔也使用活性(即反应)的填料。这些填料在使用时与研磨表面以有益的方式相互作用。美国专利US-2，322，156公开了使用浸有胶质的和树脂粘结剂的填料，来改良其硬度、耐热性、水敏感性和降低其总成本。该专利提供典型的填料是惰性的、比较非吸收的、非纤维的、硬的、重的、无弹性的和不变形的材料。美国专利US-2，534，805公开了使用填充有惰性的、比较非吸收的、非纤维的填料的一种层压粘结剂。根据此专利此改良粘结剂是用来层压两个底片的。加入填料到粘结剂中明显地降低了此改良粘结剂由于湿度的变化所引起的膨胀或收缩率。美国专利US-2，873，181指出使用了硅灰石即硅酸钙用于胶质或合成树脂的涂覆磨料中作为填料。用作磨料制品的磨料涂覆(即磨料/粘结剂组合粘结成底片)典型的是相当薄的，经常是单层磨粒。典型的商业制品的厚度通常是0.01-2.0毫米的范围。故此，即使是在粘结体系上相当小、局部的损坏，能容易导致底片部分的暴露，这样会使在使用上产品完全失效。应当注意的是涂覆磨料制品一般是在相当高压力和温度下使用的，例如在涂覆磨料带和研磨表面之间的啮合点上，产生的压力和/或产生热的应力会使底片上磨料的粘结树脂遭受破坏，从而也破坏了制品。涂覆磨料例如砂纸与砂轮有重要不同，例如，典型的砂轮是由相对深或厚(主体)结构的磨粒或粒子通过粘结剂粘结在一起所形成的轮子。在粘结剂的整体上小小的破坏相对来说是小问题，因为仅仅是最外层的磨料在起作用，即是较小的和仍然有效的磨层可以暴露。涂覆磨料制品一般与砂轮相比具有相当高的粘结剂对磨料的体积比，所以有更大的可能把应力传进到粘结剂上去。很多涂覆磨料制品是在高温度环境中使用和存放的，或者浸在水下或水洗下使用，或其本身在使用之间被淋洗，几乎所有通用的树脂粘结剂对水都很敏感。在相对较湿的条件下，一般所用的传统粘结体系基本上是作用很弱的。因此，在某些情况下，涂覆磨料制品可能失效，这是因为水而使粘结体系的作用大大减弱，使它不再粘住底片上的磨粒或粒子。在过去，企图改良涂覆磨料制品上粘结体系的性能一般都集中在改良磨料和粘结剂之间的相互作用上。即人们一般都相信，在树脂和矿物之间的化学粘结力是不可能获得优良的抗水性，这已成为问题。本专利技术涉及采用独特技术来改良涂覆磨料制品和/或其制造方法，是通过采用偶联剂来改良树脂-填料间的界面从而改良粘结体系的。本专利技术特别涉及可用于涂覆磨料或类似物的粘结体系的改良。根据本专利技术，粘结体系包括包括填料分散或悬浮于树脂或粘结物质的改良，它是通过改良填料粒子与树脂聚合物之间粘结性能或聚集性能而得以改良的。根据本专利技术改良的结果产生了如下中任何一种或全部的效果，现叙述其优选方式1.降低树脂/填料分散溶液的粘性。此分散溶液是当制备涂覆磨料制品的过程中，典型的是作为涂料，例如对制品用作打底层或上胶，降低粘性一般对应用是方便的。2.增加了填料在树脂中的悬浮性，即降低悬浮或分散的填料在存放或制造磨料制品的过程中从树脂/填料分散液中沉淀出来的可能性。3.由于提高了使用寿命而改良了制品的性能，例如通过降低对水的敏感性或总的观察到提高了粘结体系的强度和完整性。根据本专利技术上述三种“改良”是通过在树脂/填料悬浮液或混合物中采用偶联剂来改良树脂/填料之间的作用是非常有效的。即是，根据本专利技术的改良不是直接通过粘结剂/磨料界面的改良而是通过树脂/填料之间的作用来改良的，一般是优先于与磨料之间的作用。这将会从下述详细情况得到很好的理解。在上述有关类型的改良，一般是在树脂/填料悬浮液中含有硅烷-、钛酸盐-、或铝酸锆-偶联剂所致。其次偶联剂的作用是表现在改良了树脂/填料之间的作用。在许多情况下，其结果是降低悬浮液的粘性，改良了在悬浮液内填料的稳定性、和/或改良了强度和/或在总产品中粘结体系对水的敏感性。正如以下所说明的，根据本专利技术，可以使用各种硅烷-、钛酸盐-、铝酸锆-偶联剂。並不是所有的偶联剂在所提到的全部三个方面都有改良，一般是每个至少在一个方面有若干改良。在美国专利US-3，041，156和US-3，098，730中已提到通用的硅烷偶联剂。在这些参考专利中，报告采用硅烷偶联剂来改良粘结剂/磨料之间的作用，特别是在砂轮或类似物中。在美国专利US-2，838，181中提到在砂轮和涂覆磨料中偶联剂用来改良粘结剂/磨料之间的作用。在英国专利GB-1，334，920中同样也提到在砂轮中采用硅烷偶联剂与填料的应用。一般说来，根据本专利技术，偶联剂是通过两种方法中的一种加到粘结体系去的或是通过预处理，即填料加入粘结剂之前先将填料进行处理，或在加入填料前，加入时或之后就地的将偶联剂混合在粘合剂中。仅占填料重量0.1%的偶联剂就可明显地改良粘结体系，这可从详细叙述中加以理解。有必要在这里公开本专利技术的实施例，然而应当理解，所公开的实施例仅仅是本专利技术的示范性实例，它可以用各种形式来实施。因此，在此所公开的特殊化学品、组合物和详细描述的工艺不应成为限制，而应该是权利要求的基础和指导本领域的技术人员在实质上选用任一适当详细的方式或方案灵活地使用本专利技术的有代表性的基础。粘结剂根据本专利技术，一般的涂覆磨料制品是包括底片、粘结剂和磨料。如先所述，典型的是为了提供对于磨料有较薄的粘结面，以便可下一步工序，故把粘结剂对底片先进行打底层。打底层/磨料组合物经固化后，当进行以后工序时能提供对磨材有足够的粘结力。最后，粘结剂的上胶，和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆磨料制品包括：（ａ）底片（ｂ）粘结该底片的磨料，和（ｃ）一种将该磨料粘结到该底片的粘结体系，该粘结体系包括：树脂粘结剂和无机填料，其特征在于采用有效量的偶联剂，使粘结剂和填料之间产生架桥连接作用。

【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：卡洛林G德华，
申请(专利权)人：明尼苏达州采矿制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]