含有由弹性体粘合的成形磨粒团聚物的非织造磨料制品制造技术

本发明专利技术提供了一种非织造磨料制品，所述非织造磨料制品由以下各项形成：非织造幅材，和包括通过第一柔性粘合剂粘合在一起的成形陶瓷磨粒团聚物，以及将所述团聚物粘合到所述非织造纤维幅材的第二粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种非织造磨料制品，所述非织造磨料制品由以下各项形成：非织造幅材，和包括通过第一柔性粘合剂粘合在一起的成形陶瓷磨粒团聚物，以及将所述团聚物粘合到所述非织造纤维幅材的第二粘合剂。【专利说明】含有由弹性体粘合的成形磨粒团聚物的非织造磨料制品
技术介绍
非织造磨料制品通常具有非织造幅材(如膨松有弹性的开口纤维幅材)、磨粒和粘合材料(通常称为“粘合剂”)，所述粘合剂将非织造幅材内的纤维彼此粘合并将所述磨粒固定到非织造幅材上。非织造磨料制品的实例包括非织造磨料手垫，例如由明尼苏达州圣保罗的 3M 公司(3M Company of Saint Paul, Minnesota)以商品名 “SCOTCH-BRITE” 出售的那些。非织造磨料制品的其他实例包括回旋磨轮和成套磨轮。非织造磨轮通常具有穿过用粘合剂粘合在一起的非织造幅材层分布的磨粒，所述粘合剂将非织造幅材层粘合在一起，同样将磨粒粘合到非织造幅材上。成套磨轮具有以平行方式排列的各个非织造幅材盘，以形成具有中空轴芯的圆柱体。或者，回旋磨轮具有绕着芯构件螺旋地卷绕并固定到芯构件上的非织造幅材。
技术实现思路
在工件上使用非织造磨料制品时它们的切削和所得光洁度为导入性能属性。对于一些应用而言，非常期望降低工件的所得表面粗糙度(光洁度)同时维持或甚至增加使用中非织造磨料制品的切削。令人惊讶地发现，如根据所公开的测试方法所评估，根据本专利技术的非织造磨料制品当与如实例中所示的可供选择的非织造磨料制品相比时在表面光洁度方面表现出显著改进。具体地讲，当制备成形陶瓷磨粒的团聚物时使用柔性粘合剂(例如聚氨酯粘合剂)，发现工件的所得表面光洁度得到显著改进。这一发现相当令人惊讶，这是因为此前认为用于制备团聚物的粘合剂不是非织造磨料制品的所得光洁度的显著促成因素。此前，当在每个轮中使用相同磨粒尺寸和量时，所得表面光洁度归因于在磨轮中将非织造层固定在一起的粘合剂类型(氨基甲酸酯对比酚醛)。另外，令人惊讶地发现，成形磨粒的柔性粘合团聚物产生比使用未团聚的相同的成形磨粒制备的非织造磨料制品更好的光洁度。此前，认为使成形磨粒团聚将只是增加磨料制品的寿命，且所得光洁度将与具有相同尺寸的未团聚磨粒相同。因此，在一个方面，本专利技术在于一种非织造磨料制品，所述非织造磨料制品包括非织造幅材；团聚物，所述团聚物包括通过第一柔性粘合剂粘合在一起的成形陶瓷磨粒；以及将所述团聚物粘合到所述非织造纤维幅材的第二粘合剂。【专利附图】【附图说明】在说明书和附图中重复使用的参考标号旨在表示本专利技术相同或类似的特征或元件。图1是根据本专利技术的示例性非织造磨料制品的透视图；图2是根据本专利技术的一个方面的示例性回旋磨轮的透视示意图；和图3是根据本专利技术的另一个方面的示例性成套磨轮的透视示意图。图4是由成形磨粒制成的磨料团聚物的一个实施例的显微照片。图5是由成形磨粒制成的磨料团聚物的另一个实施例的显微照片。图6是由成形磨粒制成的磨料团聚物的另一个实施例的显微照片。定义如本文所用，词语“包含”、“具有”和“包括”的变型形式在法律上是具有等同含义的开放型术语。因此，除了列举的元件、功能、步骤或限制之外，还可以有其他未列举的元件、功能、步骤或限制。如本文所用，术语“固化”意指通过干燥(即蒸发溶剂)、聚合(如提供可固化聚氨酯预聚物的充足链延伸度)或冷却熔融材料来使材料硬化。如本文所用，术语“柔性粘合剂”意指固化的粘合剂材料具有一定的弹性模量使得固化的粘合剂材料能够大幅度弯曲而不断裂，不同于会断裂的酚醛粘合剂。在本专利技术的各个实施例中，如通过ASTM D882测试，弹性模量可以小于28，000 ;或小于25，000或小于23，OOOpsi。合适的柔性粘合剂的实例包括聚氨酯、聚脲、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚氯丁二烯、丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物和腈橡胶的那些。如本文所用，“成形陶瓷磨粒”意指具有至少部分地复制的形状的磨粒。制备成形磨粒的非限制性工艺包括:在具有预定形状的模具中使前体陶瓷磨粒成形以制备成形陶瓷磨粒；使所述前体陶瓷磨粒通过具有预定形状的孔口挤出；通过具有预定形状的印刷丝网中的开口印刷所述前体陶瓷磨粒，或者将所述前体陶瓷磨粒压印为预定形状或图案。成形陶瓷磨粒的非限制性实例包括成形陶瓷磨粒，例如以下文献中公开的三角片:美国专利 RE35, 570,5, 201，916 和 5，984，998 ;美国专利公布 2009/0169816,2009/0165394,2010/0151195、2010/0151201、2010/0146867、2010/0151196 和 2010/0319269，或由圣戈班磨料公司(Saint-Gobain Abrasives)生产的通常具有圆形横截面的细长陶瓷棒/细丝,其实例在美国专利号5，372，620中公开。如本文所用，术语“矿物”意指磨粒或磨粒与填料的混合物。【具体实施方式】根据本专利技术的各种示例性磨料制品，包括膨松有弹性的开口非织造磨料制品(如幅材和片材)、成套磨轮和回旋磨轮，可以通过包括例如以下步骤的工艺制造:在非织造幅材上涂布通常呈浆液形式的可固化组合物。该可固化组合物包含:可固化聚氨酯预聚物；有效量的胺固化剂；阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、氟化非离子表面活性剂或基于硅树脂的非离子表面活性剂中的至少一种；和双齿氨基硅烷。在形成回旋磨轮或成套磨轮的过程中，通常相对于膨松有弹性的开口非织造纤维制品中所用的非织造幅材压缩非织造幅材(即，使其致密)。非织诰幅材适用于上述磨料制品中的非织造幅材为磨料领域中所熟知。通常，非织造幅材包含缠结的纤维幅材。纤维可以包括连续纤维、短纤维或其组合。举例来说，非织造幅材可以包括长度为至少约20毫米(mm)、至少约30mm或至少约40mm以及小于约110mm、小于约85mm或小于约65mm的短纤维，但也可以使用更短和更长的纤维(例如连续细丝)。纤维的细度或线密度可以为至少约1.7分特(dtex,即，克/10000米)、至少约6dtex,或至少约17dtex,以及小于约560dtex、小于约280dtex,或小于约120dtex,但也可以使用具有更小和/或更大线密度的纤维。具有不同线密度的纤维的混合物可以适用于例如提供一种磨料制品，所述磨料制品在使用时将会产生特别优选的表面光洁度。如果使用的是纺粘非织造物，则长丝可以具有大得多的直径，例如，直径高达2mm或更大。可以例如通过常规的气流成网、梳理、缝编、纺粘、湿法成网和/或熔喷程序制造非织造幅材。可以使用例如可以商品名“RANDO WEBBER”从纽约马其顿的兰多机械公司(Rando Machine Company, Macedon, New York)商购获得的设备制备气流成网非织造幅材。通常选择这样的非织造幅材:所述非织造幅材与粘附粘合剂和磨粒适宜地相容、同时还可与制品的其他组件组合地加工，并且通常可以承受加工条件(例如温度)，例如涂覆和固化可固化组合物的过程中采用的那些条件。可以选择纤维，使其影响磨料制品的特性，例如，柔性、弹性、耐用性或保质期、研磨性和光洁度特性。可能适用的纤维的实例包括天然纤维、合成纤维以及天然和/或合成纤维的混合物。合成纤维的实例包括利用聚酯(如，聚对苯二甲酸乙二醇酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：布雷特·W·路德维格，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：