专利名称：：含层压转移的初始接合涂层的磨料制品的制作方法
技术领域：
：本发明涉及磨料制品和制造磨料制品的方法，其中将独立形成的初始接合涂层(makecoat)前体转移至背衬材料上，随后将磨料颗粒施加在初始接合涂层上。本发明的背景涂覆磨料制品中通常有一柔韧的背衬材料，在其一个主表面上涂有磨料颗粒涂层。涂覆磨料制品一般还使用初始接合涂层，例如树脂粘合剂，将磨料颗粒固定在背衬材料上，还有胶结涂层(sizecoat)例如是树脂粘合剂，它施加在初始接合涂层和磨料颗粒上，目的是将磨料颗粒牢固地粘合在背衬材料上。柔韧的背衬材料可为布，纸，聚合物膜，非织造材料，硬化纸板，和它们的组合。尽管布由于其强度，耐热性和柔韧性而被广泛地用作背衬材料，但布还存在一些主要的缺点。已被使用的许多已知的粘合剂体系中固体含量较低，其干燥需要消耗较多能量，且要仔细地选择背衬材料。在以溶剂为基的粘合剂的情况下，同样也需要萃取溶剂析出的设备。例如，布背衬材料通常是多孔的，并且在施加低粘度初始接合涂层之前需作填封或处理，因而显著地增加了其费用(例如参见美国专利2,548,872,2,658,007和4,163,647)。布背衬材料典型地是用一种或多种处理涂层，例如饱和剂涂层，预胶结涂层，背胶结涂层或下胶结涂层来进行填封。这种涂层浸透进入布的缝隙，使布质地密质，有一定的刚性。反之，若布不经预先填封，初始接合涂层将会渗透进入布的缝隙，使背衬材料变得刚性很大，有时还会发脆，结果随后施加的磨料颗粒不能很好地粘合在背衬材料上。近年来，已经提出了辐射固化的树脂作为涂覆磨料制品的布处理剂或粘合剂来代替常规热固化树脂(参见美国专利4,751,138和U.S.S.N.07/932,073)，然而，许多这些树脂具有与液体热固化液体树脂相同的缺点。提高初始接合涂层的粘度，即提高初始接合涂层的固体含量，已成为一种解决与直接将初始接合涂层涂覆在多孔背衬材料上有关的问题的手段。例如，直接涂覆高固体含量的初始接合涂层(如热熔粘合剂组合物)，一般需要将背衬材料加到较高的温度。一些背衬材料显示出很高的表面能，结果初始接合涂层被吸入背衬材料的纤维中，再次导致刚性的背衬材料。本发明的概述按本发明的一个方面，提供一种磨料制品，它含有(a)具有正面和背面的非典型背衬材料；(b)转移至非典型背衬材料正面上的初始接合涂层；(c)粘合至初始接合涂层上的许多磨料颗粒，而初始接合涂层将非典型背衬材料的正面密封起来；和(d)或可叠加在磨料颗粒和初始接合涂层上的胶结涂层。背衬材料只需要是一种非典型的背衬材料，即通常因加工问题不在磨料制品领域技术人员考虑范围内的材料。这种背衬材料包括网眼织造布，多孔布，未处理的纸，稀松泡沫材料，针织织物，其中较好的背衬材料是布，更好的是织造布。非典型的背衬材料通常价较廉，更易取得，且比典型的背衬更柔韧。在本发明之前，这种非典型的背衬材料需要进行预处理，这就增加了成本又费时间。这些预处理例如是饱和处理或预上胶结涂层的处理，目的是使这种背衬材料变为无孔。通常，在施加磨料涂层之前对非典型的背衬材料进行预处理会提高制造费用，浪费资源和原材料，也降低背衬材料的柔韧性。按本发明的另一个方面，提供一种制造磨料制品的方法，该方法步骤如下(a)提供一个具有正面和背面的非典型背衬材料；(b)提供在室温下已独立地制成非流动状态的初始接合涂层前体；(c)将这初始接合涂层前体层压到非典型背衬材料的正面；(d)将许多磨料颗粒施加在初始接合涂层前体上；(e)令初始接合涂层前体固化，形成初始接合涂层。初始接合涂层前体可使用各种形成可转移的、不能流动的整片膜的已知技术制得。其例子(但不受限)包括(1)将热熔粘合剂涂覆在脱模衬里或载体材幅上形成独立的薄膜，(2)溶液涂覆薄膜，或(3)挤压的独立薄膜。经涂覆，铸造，挤压或其它方式制成薄膜状初始接合涂层前体，应是非流动性的，且具有足够的完整性以便能转移至背衬材料上。除了初始接合涂层树脂外，初始接合涂层前体组合物还可包含催化剂或引发剂，填料等。若初始接合涂层前体含催化剂或引发剂，则催化剂或引发剂可在制造过程的任何阶段进行活化。例如，催化剂或引发剂的活化可发生在(1)初始接合涂层层压到背衬上之后，但在施加磨料颗粒之前，(2)层压且施加磨料颗粒之后，(3)层压之前，或(4)层压且施加磨料颗粒之后而与初始接合涂层前体固化同时。在另一个实施办法中，可将湿气固化的初始接合涂层前体层压至背衬材料的正面，施加磨料颗粒，然后将初始接合涂层前体暴露在湿气中以进行固化。尽管本发明的方法较好地是用于覆盖度小于90％的多孔背衬材料，但本发明的方法也可用于使用其它的非典型背衬材料，如未经处理的纸，脆性材料，或泡沫材料以及常规的无孔背衬材料或预处理过的背衬材料来制造磨料制品。而且，通常在涂覆过程中会发生问题的任何背衬材料，现在用本发明方法层压覆盖就可用于制造磨料制品。可被本发明方法克服的一些涂覆问题包括涂覆未预上胶结层的网眼织造材料，涂覆可能对温度敏感的材料，涂覆以其它方式不能涂覆的材料，例如环形材料，泡沫材料，未处理的纸，针织织物等。在制造磨料制品时采用通过层压施加初始接合涂层的方法，就可以使用通常会出现制作问题的初始接合涂层配方(高粘度，以溶剂为基等)和/或背衬材料(多孔，脆性，网眼织造等)。例如，层压方法避免了使背衬材料的温度升高到熔融初始接合涂层成为可流动状态所需的温度。这一点对温度敏感的基材特别有好处。有利地是，本发明的方法提供一种在背衬材料上加覆盖层的手段，它几乎不用挥发性的溶剂，并能允许初始接合涂层有更高的粘度。本发明提供一种在不需要事先对背衬材料进行稳定化或处理的情况下将磨料涂层施加在多孔背衬材料上的手段，这样就提高了磨料制品制造的成本效益。附图的简要说明图1a-1d为制备示于图1d中的本发明磨料制品的方法示意图。较好实施方案的描述本发明描述了一种层压方法，它能较好地使用通常磨料领域技术人员不予考虑的背衬材料来制造磨料制品。不予考虑通常是由于加工制作问题，预处理的费用(就金钱，时间和原材料而言)，或实际上无法克服该种背衬材料的脆性。背衬材料用于本发明的非典型背衬材料有一个正面和一个背面，它包括许多通常被磨料制品制造领域技术人员认为是不适用的材料，并且还至少不需要某种填封背衬材料的预处理。这种有用的非典型背衬材料的例子，包括网眼织造布，针织织物，多孔布，环形材料(通常称为VelcroTM型材料)，未处理的纸，多孔聚合物薄膜，开孔或闭孔的泡沫材料(例如，聚氨酯泡沫)，非织造织物，精纺纤维，它们的组合和任何其它现在已知的或可能已知的通常由于加工限制而排除在本领域技术人员考虑范围内的材料，所述的加工限制因素例如有初始接合涂层的温度(背衬材料可能熔融或变形，使涂层发生过度芯吸)，对溶剂的敏感性(背衬材料的溶解，涂层的过度渗透)，孔隙度(渗漏，涂层的过度渗透，柔韧性的丧失)，脆性，开放度(渗漏，芯吸，不能有效地涂覆成为粘合性良好的涂层)，稳定性(在加工过程中拉伸或卷曲)等。尽管用于本发明的许多背衬材料可以按本领域技术人员所知的其它过程来使用，但所用的非典型背衬进行常规工艺时需要先进行预处理。有一些材料即使通过预处理过程也无法达到准适用的程度。例如，开孔或闭孔的泡沫材料本身是无孔的，而是具有有织构的表面，且可能是对温度敏感的，结果这种泡沫材料将难以按本领域技术人员现知的方法来涂覆。而且，本发明具有足够的使初始接合涂层前体施加到厚度为50μm-15mm或更厚的背衬上的余地。本发明的层压过程对此范围并无什么差别，而且实际上可使用任何不经预处理，例如饱和处理或预上胶结涂层的背衬材料。布背衬材料一般多孔，具有小于90％的覆盖度。布背衬材料可为织造的、针织的、缝编的或衬纬的。布背衬材料中的纱可以是天然的、合成的或它们的混合物，可包括聚酯，棉花，人造纤维，尼龙，芳族聚酰胺，玻璃等。布背衬材料可经染色和拉伸，退浆或热拉伸。另外，布背衬材料中的纱可含打底剂，染料，颜料或湿润剂，只要其量不致妨碍初始接合涂层的固化。而且，当覆盖度百分数减小时(在80％-甚至小于80％的范围)，与已有技术中直接涂覆的过程相比，本发明的过程是特别有利的。纱的粗细一般约为1500-12,000m/kg。对于涂覆磨料的布背衬，坯布即未处理的布的重量约为0.15-1kg/m2，约为0.15-0.75kg/m2更佳。“多孔背衬材料”是指在其上面没有磨料层、初始接合涂层、粘合剂涂层、填封涂层、饱和剂涂层，预胶结涂层，背胶结涂层等等的背衬材料，它含有开孔，若是布背衬材料，这些开孔在相邻的纱之间。按照FTMSNo.191，Method5452(12/31/68)(参考E.R.Kaswell所著的WellingtonSearsHandbookofIndustrialTextiles，1963年版，p575)，使用格利式织物透气性测试仪(购自TeledyneGurley，Inc.，Troy，NY)测量多孔背衬材料的格利式孔隙度(Gurleyporosity)，其值应小于50秒。格利式织物透气性测试仪是测量100立方厘米的空气通过背衬材料所需的时间，以秒计。这种仪器和它的使用过程在纺织业中是众所周知的。将被纱占据的织物表面与织物总表面之比称为织物的“布面覆盖系数”(C)或“％覆盖度”。标准织物结构的坯布，其织物布面覆盖系数为80-95％。换言之，织物中空气空间占5-20％。开放度则影响涂层渗透进入或通过织物的程度，它会部分地影响初始接合涂层与背衬材料的粘合。布面覆盖系数(C)可使用下述公式计算(参见美国专利4,035,961，第2栏，25-42行)C＝(Cw+Cf)-(Cw×Cf)×100其中Cw＝经向覆盖系数，Cf＝纬向覆盖系数，CCF＝压实覆盖系数。例如，含84×56纱支数的织物(2×1斜纹)的经向支数＝23/1(100％棉花)，纬向支数＝23/1(100％棉花)Cw=84/23×(28)=0.626]]>Cf=56/23×(16.8)=0.695]]>％C＝(0.626+0.695)-(0.626×0.695)＝88.6％目前已知涂层磨料制品的布背衬需要特别的处理，例如涂以饱和剂涂层，预胶结涂层，背胶结涂层或下胶结涂层，以保护布的纤维和填封背衬表面的缝隙。然而，本发明的涂层磨料制品不需要这种处理，仍能保持使用耐久性和柔韧性，尽管这种处理若希望的话也可使用。背衬材料也可在其背面有一连接装置，用于将所得的涂层磨料制品固定于一支承衬垫。这种连接装置可以就是一种压敏粘合剂，或是供钩环连接用的毛圈织物。或者，它们可以是在此参考引用的，如受让者美国专利5,201,101中所述的相互啮合的连接系统。磨料制品的背面也可有一层防滑即摩擦性的涂层，这种涂层在本
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中是已知的。这些涂层的例子包括分散在粘合剂中的无机颗粒(例如碳酸钙或石英)。本发明的背衬材料也可有一层涂覆在其背面即与磨料涂层相反的背衬材料表面上的背胶结涂层。通常，背胶结涂层在研磨过程中起保护背衬材料纤维免受磨损的作用。这种背面磨损可导致纤维断裂，最终会使涂层磨料制品过早地损坏。背胶结涂层一般含有粘合材料例如动物胶、淀粉、酚醛树脂、脲甲醛树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂和它们的混合物。背胶结涂层也可含有添加剂例如填料、染料、颜料、偶合剂、湿润剂、抗静电剂和它们的混合物，若使用这些添加剂的话，它们的用量应与制品的用途要求相符。初始接合涂层组合物和胶结涂层组合物较好的初始接合涂层前体有时或采用一暂时基材，上面涂有非流动性热塑性塑料，例如热熔压敏粘合剂、可能量固化或湿气固化的压敏粘合剂或其它类似PSA的材料。本发明可使用任何PSA或类似PSA的初始接合涂层前体，只要该前体在层压到背衬材料上之前是一种薄膜成形物质。一旦形成了薄膜后，这种非流动性的热塑性薄膜就被转移层压至背衬材料上，而暂时基材(若有的话)则去除。初始接合涂层前体也可是一独立的薄膜，例如挤压薄膜而非铸造或辊涂薄膜。一旦初始接合涂层前体被层压至背衬材料上，磨料颗粒可随后粘合至热塑性初始接合涂层上。初始接合涂层(层压至背衬材料上的热塑性涂层)的作用是将许多磨料颗粒粘合在背衬材料上，并且填封多孔背衬材料表面的缝隙。使用本发明的初始接合涂层前体，该初始接合涂层可以覆盖背衬材料表面的空隙，即“桥接”背衬材料表面的缝隙，而不需要实际上渗透进入背衬材料。而且，较好的初始接合涂层前体应具有足够的对背衬材料的粘合性，以防止磨料颗粒在研磨过程中过早地脱落。最后，较好的初始接合涂层前体应具有足够的耐热性和韧性，以经得起由研磨所积累的热量和产生的压力。由于在初始接合涂层和背衬材料界面上的不充分的粘合和缺陷毫无疑问地将会导致差的性能(尤其是动态条件下的性能)，因而初始接合涂层前体和背衬材料之间的90°剥离值(peelvalue)宜至少为1.8kg/cm，至少为2kg/cm更佳。若90°剥离值太低，则磨料颗粒易于剥落，即过早地脱落。适用的初始接合涂层组合物和胶结涂层组合物的例子在本
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中是已知的，至少包括三种类型，即热固性树脂、缩合固化树脂、湿气固化树脂，还有可加聚的树脂。较好的涂层组合物前体(简称为“前体”)为可加聚的树脂，这是由于它们易于因受到在辐射的照射而固化。可加聚的树脂可通过阳离子机理或自由基机理进行聚合。视前体的化学结构和所用的能量源不同，固化剂、引发剂或催化剂也可用于引发聚合反应。初始接合涂层和胶结涂层的干涂层重量视所用磨料颗粒的粒度而异，对于初始接合涂层一般为4g/m2-310g/m2，对于胶结涂层一般为12g/m2-550g/m2。前体的例子(但不受此限制)包括酚醛树脂(如酚醛树脂A和酚醛清漆，例如购自OccidentialChemical的“Durez”和购自AshlandChemical的“Aerofene”)；丙烯酸酯化的聚氨酯(如羟基为端基的链伸直聚酯或聚醚的二丙烯酸酯，例如购自MortonInternaltional的“Uvithane782”)；丙烯酸酯化的环氧(如环氧树脂的二丙烯酸酯)；烯键不饱和化合物(如脂族一羟基或多羟基与不饱和羧酸的反应产物的酯，例如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯)；含α，β侧链不饱和羰基的氨基塑料衍生物(如在美国专利4,903,440和5,236,472中所述的)；含至少一个侧链丙烯酸酯基的异氰脲酸酯衍生物和含至少一个侧链丙烯酸酯基的异氰酸酯衍生物(如在美国专利4,652,274中所述的)；环氧树脂(如双酚A的二缩水甘油醚、环脂族环氧、酚醛清漆的缩水甘油醚)；以及它们的混合物及组合。术语“丙烯酸酯”包括丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类。较好的初始接合涂层为一种热熔涂覆压敏粘合剂，其中含有可能量固化的组分，以便在初始接合涂层施加到背衬材料上之后固化成交联的涂层。热熔粘合剂可以不渗透到多孔背衬材料中的空隙，因而保存了背衬材料的天然柔韧性和可挠性。较好初始接合涂层的组合物中有含环氧的材料、聚酯组分和有效量的能量固化引发剂。具体地说，该组合物包含约2-95份的含环氧的材料和相应地约98-5份的聚酯组分以及引发剂。也可用羟基官能度大于1的含羟基的材料。聚酯组分在120℃时的布鲁克菲尔德粘度值(Brookfieldviscos-ity)宜超过10,000mPa，其数均分子量Mw约为7,500-200,000，更好约为10,000-50,000，最好约为15,000-30,000。聚酯组分可为(a)选自含4-12个碳原子的饱和脂族二羧酸(及其二酯衍生物)和含8-15个碳原子的芳族二羧酸(及其二酯衍生物)的二羧酸，与(b)含2-12个碳原子的二醇的反应产物。或可使用含羟基的材料，其羟基官能度最好至少为2，更好约为3。特别适用的材料为聚氧化烯，例如数均当量为约31-2,250的聚氧化亚乙基二醇和聚氧化亚丙基二醇以及数均当量为约80-350的聚氧化亚乙基三醇。当引发剂为芳族锍配盐或芳族碘鎓配盐时，聚氧化烯是特别好的。同样有用的是环己烷二甲醇，尤其是若引发剂为金属茂盐时。含羟基的材料适用于提高初始接合涂层组合物的柔韧性，并能有效地延迟在初始接合涂层组合物受到能量照射后的固化反应，以便使磨料颗粒粘合至其上。较好的初始接合涂层组合物在转让给与本申请相同的受让人、于1993年4月15日提交的U.S.S.N08/047,861共悬而未决申请案中有更详尽的描述，这些描述在此结合参考引用。用于固化较好的组合物的金属茂盐引发剂在美国专利5,089,536中有描述，这些描述在此结合参考引用。有时在使用金属茂盐引发剂的同时，还需用一种加速剂，例如叔醇的草酸酯，尽管这不一定需用的。若使用加速剂的话，其用量以初始接合涂层的重量即含环氧材料和聚酯组分的总重量为基准计约为0.1-4％，更好是占金属茂引发剂约60％(重量)。适用的引发剂商品包括FX-512，它是一种芳族锍配盐(3MCo.)和UVE-1014，它是一种芳族锍配盐(UnionCarbideCorp.)和IrgacureTM261，它是一种金属茂配盐(Ciba)。对于通过阳离子加聚反应进行聚合的单体和/或低聚物，固化剂可包括含鎓阳离子和金属或准金属的含卤配阴离子的盐。其它的阳离子固化剂包括美国专利4,751,138中所述的含有机金属配阳离子和金属或准金属的含卤配阴离子的盐，这些描述在此结合参考引用。另一个固化剂的例子为美国专利4,985,340中所述的有机金属盐和鎓盐的混合物，这些描述在此也结合参考引用。当使用自由基固化的树脂时，通常在初始接合涂层前体中加入自由基引发剂是有用的。然而，在某些情况下，尤其是用电子束为能量源时，由于电子束本身会引发产生自由基，故无需采用自由基引发剂。用于自由基聚合反应的热引发剂的例子包括过氧化物，如过氧化苯甲酰、偶氮化合物、二苯甲酮和醌。对于使用紫外或可见光能源，自由基引发剂可为光引发剂，它包括(但不限于)有机过氧化物、偶氮化合物、醌、二苯甲酮、亚硝基化合物、芳基卤、腙(hydrozones)、巯基化合物、吡烊化合物、三芳基咪唑、双咪唑、氯烷基三嗪、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、噻吨酮、苯乙酮衍生物和它们的混合物。光引发剂的另外例子在美国专利4,735,632中有描述，这些描述在此结合参考引用。用于可见光的较好引发剂为购自CibaGeigyCorporation的Ir-gacureTM369。还可用作初始接合涂层前体的一个例子是一种湿气固化的热熔聚氨酯粘合剂，合适的热熔聚氨酯粘合剂有商品，例如购自TivoliWerke，Hamburg，Germany的商品Tivomelt9617/11，9628和9635/12；购自HenkelAdhesiveCorp.的商品PurmeltQR116和QR3310-21和购自3MCompany的商品JetWeldTS-230。在一给定用途中使用的聚氨酯将按特定的要求选择。作为一个通用的规则，在120℃时粘度为3,000-12,000mPa(布鲁克菲尔德粘度)的聚氨酯是合适的，但那些具有更高或更低粘度的聚氨酯在某些情况下可能是适当的。例如，若使用较低的涂层温度，则较低粘度的聚氨酯通常是需要的，而若允许较高的涂层温度，则宜用较粘的聚氨酯。还有一个特别有用的初始接合涂层前体的例子，它是已部分固化成B-阶段状态的环氧和丙烯酸酯热塑性树脂。这种组合物及制备这种B-阶段状态树脂的方法在转让给本申请相同的受让人的美国专利5,256,170(Harmer等)和5,252,694(Willett等)中有描述，这些描述在此结合参考引用。B-阶段的环氧和丙烯酸酯前体最好为其中的丙烯酸酯已完全固化，而其中的环氧基本上尚未固化，它在层压至背衬材料上面之后可被固化。或可施用的胶结涂层也可施加在磨料颗粒和初始接合涂层的上面。加胶结涂层的目的是进一步地将磨料颗粒固定在初始接合涂层上。胶结涂层可为任何类型的粘合剂，但宜用树脂粘合剂。胶结涂层的典型的例子包括皮胶、酚醛树脂、氨基塑料树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烯键不饱和树脂、丙烯酸酯化的异氰脲酸酯树脂、脲甲醛树脂、异氰脲酸酯树脂、丙烯酸酯化的聚氨酯树脂、丙烯酸酯化的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、芴改性的环氧树脂和它们的混合物。根据具体粘合剂的情况，胶结涂层可进一步地包含一催化剂或固化剂。催化剂和/或固化剂将有助于引发和/或加速聚合反应。磨料颗粒磨料颗粒一般具有的颗粒尺寸约为0.1-1500微米，通常约0.1-400微米，较好的为0.1-150微米。磨料颗粒的莫氏硬度较好地至少约为8，更好地为大于9。这种磨料颗粒的例子包括熔凝法氧化铝(包括棕色氧化铝、热处理过的氧化铝和白色氧化铝)、陶瓷氧化铝、绿色碳化硅、碳化硅、氧化铬、氧化铝-氧化锆、金刚石、氧化铁、二氧化铈、立方氮化硼、碳化硼、石榴石和它们的混合物。磨料颗粒这一术语也包括由一些单个的磨料颗粒粘合在一起形成的磨粒团聚物。磨粒团聚物在美国专利4,311,489,4,652,275和4,799,939中有进一步的描述，这些描述在此结合参考引用。在磨料颗粒上含有表面涂层也属于本发明的范围。该表面涂层可具有许多不同的功能。在一些情况中，表面涂层提高了其与粘合剂的粘合性，改变了磨料颗粒的磨损性能等等。表面涂层的例子包括偶合剂、卤化物盐、金属氧化物包括硅石、耐高温的金属氮化物、耐高温的金属碳化物等。磨料颗粒也可与稀释剂颗粒混合使用。这些稀释剂颗粒的颗粒尺寸可为如磨料颗粒相同的数量级。这种稀释剂颗粒的例子包括石膏、大理石、石灰石、燧石、硅石、空心玻璃球、玻璃珠、硅酸铝等。附加的层或组分初始接合涂层可进一步包含一些或可加入的添加剂，例如填料(包括研磨助剂)、纤维、润滑剂、润湿剂、触变性材料、表面活性剂、颜料、染料、抗静电剂、偶合剂，增塑剂和悬浮剂。这些材料的用量按获得所需的性能来选择。本发明有用的填料的例子包括金属碳酸盐{例如，碳酸钙(白垩、方解石、石灰华、大理石和石灰石)、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁}，硅石(例如石英、玻璃珠、空心玻璃球和玻璃纤维)、硅酸盐(例如滑石)、粘土(例如蒙脱石)、长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、硅铝酸钠、硅酸钠、金属硫酸盐(例如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)、石膏、蛭石、木粉、三水合铝、碳黑、金属氧化物(例如氧化钙、氧化铝、二氧化钛)、金属亚硫酸盐(例如亚硫酸钙)。抗静电剂的例子包括石墨、碳黑、氧化钒、湿润剂、导电颗粒等。这些抗静电剂在美国专利5,137,542和5,203,884中有描述，这些描述在此结合参考引用。偶合剂可在粘合剂前体和填料颗粒或磨料颗粒之间提供缔合桥。合适的偶合剂包括硅烷，钛酸盐，和锆铝酸盐。当使用偶合剂时，其在初始接合涂层中加入的量一般约为0.01-3％(重量)。悬浮剂的例子为表面积小于150平方米/克的无定形硅石颗粒，它有购自DeGussaCorp.的商品“OX-50”。可将背胶结涂层施加在背衬材料的背面，它可增加背衬材料的质地，并保护布的纱纤维免受磨损。还可在胶结涂层的上面施加上胶结涂层(supersizecoat)。在一些情况中，上胶结涂层的目的是为了防止涂覆磨料制品受到负载。“负载”这个词是用于描述细屑(从工件上研磨下来的材料)将磨料颗粒之间的空间填充，然后聚集起来这一现象。例如，在给木材打光的过程中，由木材颗粒组成的细屑会沉积在磨料颗粒的间隙中，大大地减低了磨料颗粒的切削能力。耐负载材料的例子包括脂肪酸的金属盐、脲甲醛、蜡、矿物油、含氟化合物、交联硅烷、交联硅氧烷、含氟化合物和它们的组合物。较好的材料为添加有机粘合剂的硬脂酸锌。另一种或可采用的上胶结涂层就是分散在粘合剂中的助磨剂。助磨剂为颗粒状材料，它的加入对化学和物理的磨损过程产生显著的影响，在磨损金属例如不锈钢时会改进研磨性能。具体说来，本
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中认为助磨剂会(1)减少磨料制品和被研磨工件之间的摩擦，(2)防止磨料颗粒被“封顶’，即防止金属颗粒焊接到磨料制品的顶部，(3)降低磨料颗粒和工件之间的界面温度，或(4)降低研磨力。常用的助磨剂有蜡、有机卤化物、卤化物盐、金属及其合金。较好的助磨剂包括冰晶石和四氟硼酸钾。上胶结涂层用的粘合剂一般与上述的胶结涂层中所述的粘合剂相同。制品的性能本发明的方法是本
技术领域：
的一大进步在于它可使那些非典型背衬材料可以成功地用于制造磨料制品。本发明避免了对背衬进行填封和预上胶结层的步骤，而这些步骤需要额外的原材料和工艺费用。按本发明制造的涂覆磨料制品在成本上是有效的，同时仍能保持较高的磨削速率，并在被研磨的工件上仍能保持较好的表面。这种高的磨削速率(“磨削”)和好的表面(“光洁度”)通常是与制造较简便的磨料制品有关的。而且，本发明提供的初始接合涂层前体显示出与背衬材料良好的粘合性，例如，90°剥离粘合性可超过2kg/cm，由格利式织物透气性测试仪测量的背衬材料的密封性超过500秒。制造方法在本发明的过程中，初始接合涂层是在层压至背衬材料上面之前独立形成的。当层压至背衬材料上面时，初始接合涂层前体树脂是处于非流动状态。在一些情况中，最好是将初始接合涂层树脂涂覆到一个载体材幅上或两片载体材幅之间，所述载体材幅最终除去，可再使用或丢弃。然后将此初始接合涂层前体薄膜层压至背衬材料上，需要的话，除去载体材幅，形成树脂/背衬材料界面。在许多情况中，在层压之前和随后的施加磨料颗粒之前，对前体进行加热可形成较强的粘合。载体材幅为具有一正面和一背面的基材或布幅一类的材料。载体材幅可为任何合适的材料，例如纺织品、非织造基材、纸、聚合物膜、它们经受某种处理的形式和它们的组合。较好的载体材幅为纸张和聚合物薄膜，例如聚烯烃薄膜(聚乙烯，聚丙烯等)或聚酯薄膜。另外，载体材幅的表面应为在初始接合涂层前体涂覆到其上面之后，又易于脱离。材幅表面本身可具有足够的脱离性，或者可涂以一种防粘涂层，以便在初始接合涂层前体形成后较易脱离它。用于本发明的初始接合涂层前体可用多种方法来制备。例如，初始接合涂层前体可为一种热塑性状态的热熔粘合剂，即在室温下是非流动的。通常，一旦受到适当能量源的照射，在此所述的热熔粘合剂会固化成热固性树脂。通常将热熔树脂加热到树脂发生流动的状态。然后将可流动的树脂涂覆到载体材幅(暂时的基材)的正面，待其冷却。可以用任何常规的技术例如挤压、模涂、开槽模涂、刮涂或它们组合的方法将热熔初始接合涂层涂覆到载体材幅上。较好的技术是将热熔树脂挤压通过两片载体材幅，使热熔初始接合涂层前体夹在两片载体材幅之间。在热熔初始接合涂层涂覆到载体材幅上之后，可以冷却，也可以仍保持于较高温度。在为一个作法中，初始接合涂层前体可以独立薄膜的形式获得。例如，可在高温下加热成为可流动状态的热熔粘合剂涂覆到冷辊上固化成非流动的状态。其方法可以用任何常规的技术，例如挤压、模涂、开槽模涂、刮涂或它们的组合。或者，可挤压出独立薄膜，然后层压至背衬材料上。还有一种不同的方法，是将初始接合涂层以液体状态涂覆在材幅上，然后将该前体树脂受到能量源的照射使其部分地聚合。部分聚合(B-阶段状态)的结果是初始接合涂层前体在室温下呈非流动的状态，亦即在层压前呈非流动状态。可以任何众所周知的技术例如辊涂、喷雾、模涂、刮涂、浸涂、幕涂和它们组合的方法，将液态初始接合涂层前体涂覆到载体材幅上。而且，可将液态初始接合涂层前体涂在两片载体材幅之间，即初始接合涂层前体夹在两片载体材幅之间。一旦液态初始接合涂层前体被涂覆后，就可将它转变成非流动状态。这种转变，视初始接合涂层前体的化学结构不同可用几种不同的方法完成。例如，分散在有机溶剂或水中的B-阶段聚合物是属于本发明的范围，该溶剂或水可以用任何常规的技术例如加热除去，留下B-阶段聚合物。或者，初始接合涂层前体可部分聚合成B-阶段聚合物。可将初始接合涂层前体(含有适当的催化剂或引发剂)受某一能量源的照射，以有助于引发初始接合涂层前体的部分聚合反应。较好的能量源为辐射能，它是紫外光或可见光。液态初始接合涂层前体含有一种以上的粘合剂和/或多组分粘合剂也是值得考虑的。例如，其一种组分可被聚合，而其它组分则不聚合。例如，初始接合涂层前体可以是环氧树脂、阳离子光引发剂、丙烯酸酯树脂和自由基光引发剂的混合物。令液态初始接合涂层前体受光的照射，可使阳离子光引发剂或自由基光引发剂活化。参照图1(a)至1(d)，可说明制备磨料制品(10)的通常方法。这样的描述仅仅是本发明一种实施方案的说明，它包括下述步骤(a)提供一个具有一正面和一背面的非典型背衬材料(12)；(b)提供包含下述(i)的初始接合涂层前体(20)(i)B-阶段树脂层(14)，它是一种部分聚合的树脂(在室温下是非流动状态)，此树脂层位于两个可脱离表面，例如第一和第二载体材幅(141和142)之间；(c)除去第一载体材幅(141)(若存在的话)，将初始接合涂层前体树脂(14)层压至非典型背衬材料(12)的正面上；(d)除去第二载体材幅(142)，令初始接合涂层前体树脂(14)受到能量源的辐照；(e)将许多磨料颗粒(18)施加在初始接合涂层前体树脂(14)上；(f)令初始接合涂层前体树脂(14)固化，形成初始接合涂层。进一步地，可添加胶结涂层(16)以覆盖磨料颗粒(18)和初始接合涂层。初始接合涂层前体可只使用一片载体材幅来制造，此时是将可流动的树脂涂覆到可脱离的辊筒上后，再层压至背衬材料上。这种做法，如图1所示，免去了除去第一载体材幅的第一步骤。本发明的再一个内容是提供了一种可选用的方法，它包括下述步骤(a)提供一个具有一正面和一背面的非典型背衬材料；(b)将热熔树脂加热成可流动的状态，用此可流动的热熔树脂涂覆在载体材幅上，以提供初始接合涂层前体；(c)除去载体材幅，将初始接合涂层前体层压至背衬材料上；(d)将许多磨料颗粒施加到初始接合涂层前体上；(e)令初始接合涂层前体受到一能量源的照射，使初始接合涂层前体聚合形成初始接合涂层。尽管本发明的方法是针对使用非典型背衬材料的，但也可以使用该方法和无孔的背衬材料来制造磨料制品。将非流动的初始接合涂层前体转移覆盖到非典型背衬的正面上。这种转移覆盖，就是将非流动初始接合涂层前体与非典型背衬的正面互相接触。通常，在初始接合涂层前体上还施加压力，将它与背衬压紧。在有些情况中，在该层压过程中最好还加热。然而不应施加过量的热，以防止初始接合涂层前体过早地聚合，并防止初始接合涂层前体通过非典型背衬渗出。使用这种转移覆盖方法，一片载体材幅或两片载体材幅可被除去，然后再使用和丢弃。可用任何常规的技术例如滴涂或静电涂覆施加磨料颗粒。在施加磨料颗粒之前对初始接合涂层前体加热，以使初始接合涂层前体更好地湿润磨料颗粒，这也属于本发明的范围。再者，不应施加过量的热，以防止初始接合涂层前体过早地聚合，并防止初始接合涂层前体通过非典型背衬渗出。在施加了磨料颗粒之后，可用一能量源进行照射，令初始接合涂层前体交联即聚合成热固性初始接合涂层粘合剂，也可暴露在湿气下使初始接合涂层前体固化。使用胶结涂层，有时还使用上胶结涂层，都属于所有这些方法的范围。这些涂层通常以液态形式施加在磨料颗粒上，然后让其经受一定的条件，以固化这些涂层。能量源当初始接合涂层含有热固性粘合剂前体时，典型的做法是令粘合剂前体受能量源的辐照，进行固化。合适的能量源的例子，包括热能和辐射能。能量的用量视几种因素而定，例如粘合剂前体的化学结构、初始接合涂层的尺寸、磨料颗粒的数量和类型以及可能加入的添加剂的类型和数量。对于热能，加热温度可在约30-150℃，通常在40-120℃的范围内。聚合时间可在约5分钟至超过24小时的范围内。辐射能源包括电子束、紫外光或可见光。可使用能量水平约为0.1-10兆拉德的电子束辐射。紫外辐射是指波长为约200-400纳米，较好地约250-400纳米范围内的非微粒辐射。较好地是使用120-240Watt/cm的紫外光。可见光是指波长为约400-800纳米，较好地约400-约550纳米范围内的非微粒辐射。本发明的目的和优点在下面将用一些实施例进一步说明，但不应将这些实施例中所述的具体的材料及其数量以及其它条件和细节看作是对本发明的限定。除非另有说明或显而易见，所有的材料都可以作为商品购得，或者是本领域技术人员所知道的。实例所有涂层的重量以g/m2表示。所有配方的比例基于以重量表示的份数。所用材料的符号DS1402一种具有低结晶度的高分子量聚酯(购自HülsAmerica公司，商品名称为DynapolS1402)EM1双酚A环氧树脂(购自ShellChemical公司，商品名称为Epon828，其环氧当量为185-192克/当量)EM2双酚A环氧树脂(购自ShellChemical公司，商品名称为Epon1001F，其环氧当量为525-550克/当量)UFI一种脲醛树脂(购自Borden公司，商品名称为Borden8405)CHDM环己烷二甲醇VOR甘油和氧化丙烯的多羟基化合物加合物(购自DowChemical公司，商品名称为Voranol230-238，羟基数38)BA丙烯酸正丁酯IBA丙烯酸异冰片酯POEA丙烯酸苯氧基乙酯THFA丙烯酸四氢糠酯(购自Sartomer公司，商品名称为SR-285)KB-12，2-二甲氧基-1，2-二苯基-1-乙基酮(Ethanone)(IrgacureTM651，购自Ciba-Geigy公司，或KB-1，购自Sartomer公司)COMη6-〔二甲苯(混合异构体)〕η5-环戊二烯合铁(1+)六氟锑酸盐TSA六氟锑酸三苯基锍AMOX草酸二叔戊酯tBOX草酸二叔丁酯FS长石WT水采用了下列试验程度评价按各实施例制备的涂覆磨料制品。90°剥离试验为了测定涂覆磨料制品的背衬材料和初始接合涂层之间的粘附程度，先将要试验的涂覆磨料片材切成约宽8cm、长25cm的试样。在一块木板(17.78cm×7.62cm×0.64cm厚)的一半长度上涂一层粘合剂。在涂覆磨料试样的一部分面积(7.62cm宽、15cm长)的磨料面上也用粘合剂涂一层。大多数场合下，粘合剂用的是加有适量固化剂的环氧树脂。然后，将有磨料的试样那一面贴在涂有粘合剂的木板上面。务使涂覆磨料上未涂粘合剂10cm长的那一部分伸出板外。加压使得木板和试样密切粘合，然后置以足够的时间待粘合剂固化。其次，在被试验的试样上沿一直线切划，使得涂覆磨料试样的宽度减小到5.1cm。把所得的涂覆磨料试样和木板的这一复合物水平安装在抗拉试验机下夹头中，该试验机商品名称为SINTECH，而涂覆磨料试样的伸出部分的大约1cm则装在试验机的上夹头中，夹头之间的距离保持12.7cm。开动试验机，令这两个夹头以0.5cm/sec的速度分离，使涂覆磨料试样以90°的角度被拉伸，离开木板，以致有一部分试样脱离木板。分离是在初始接合涂层和布背衬之间发生的。机器绘出使布背衬脱离初始接合涂层所需的每厘米试样宽度上的作用力。所需的力愈高，则初始接合涂层与布背衬材料的粘结性愈好。实施例的有一些制品进行了这种90°的粘附剥离试验。分离处理涂层所需的力以kg/cm表示。结果列于表2和表4中。断裂负荷和伸长试验所用的涂覆磨料制品，试样做成2.5cm×17.8cm长条。该试样安放在抗拉试验机的(商品名称为“Sintech”)上下夹头之间，上下夹头之间的起始间距为5cm。然后令上下夹头以0.5cm/sec的速率牵引分离。磨削加工方向(MD)的试样系取自沿制品的磨削加工方向即经纱方向。横截方向(CD)的试样系垂直于制品磨削加工方向截取的。断裂负荷的值按照ASTMD-1682-64(1975)测定，其单位为kg/cm。另外，试样的延伸百分率被定义为最终长度减去原始长度，然后除以原始长度，其测定时所加载荷为45kg。圆盘试验程度将涂覆磨料制品切成直径为10.2cm的圆盘，用压敏粘结剂(PSA)固定在一泡沫材料支撑衬垫上，然后装在Schiefer试验机上。令此涂覆磨料圆盘研磨一个普莱克西格拉斯(聚甲基丙烯酸甲酯)环，该环外径为10.2cm，内径为5.1cm，所加负荷4.5kg。所有试验于干燥状态下进行。经不同的旋转转数后，对磨去的普莱克西格拉斯的总量和磨削后环形工件的表面光洁度(Ra和Rtm)加以测定。“Ra”是以微英寸表示的划痕尺寸的算术平均值，“Rtm”是相继在五个取样长度上测定出沿每一个取样长度上最大的峰至谷的深度，所取的平均值。在某些场合下，表面光洁度不予测定。震荡鼓试验程序将经过预弯的涂层磨料制品切成10.2×15.2cm的薄板，这种试样装在震荡鼓试验机的圆筒形鼓上。该鼓在一小弧范围内往复震荡，形成1.3×10.1cm的磨损路径。涂覆磨料制品就这样研磨着一个3008F型尺寸为1.3×1.3×15.2cm的铝工件。在这条磨损路径上，每分钟大约有20个行程。通过杠杆臂作用于工件上的载荷为2.7kg。对于铝工件的各个不同的总行程数，测定了去除铝的总量和磨料制品的重量损耗。实施例实施例1-3制备初始接合涂层前体所用的组分及其用量概括在表1中。在两个各100μm厚的脱模衬里之间施加约25g/m2重的这种树脂，用低强度的紫外光从两面照射，总剂量为1000mJ/cm2。将一个衬里剥去，然后将连有另一衬里的薄膜层压(层压压力689KPa)到“J”重量棉布背衬上，该背衬预先经过润湿并延伸处理。在其它方面，背衬未作什么处理。在除去剩下的另一衬里后，将120号品级的熔凝氧化铝(“ALOX”)落涂到此初始接合涂层前体上，重量约209g/m2，在100℃的温度下固化10分钟。然后，以湿重约109g/m2将胶结涂层前体辊涂在这些磨料颗粒上，胶结涂层前体由下列成分组成UF1(6500份)、FS(2100份)、氯化铝(452份、水中含10％固体)以及WT(948份)。胶结涂层前体，其固体百分数占总重量的60％。上了胶结涂层前体之后，在66℃加热45分钟。经此热固化阶段后，所得到的产物试样在试验前经弯曲处理。比较实施例C1实施例C1的涂覆磨料制品是一种采用80号品级的“3M311T蓝色磨料”和J重量实用布背衬的制品，可购自MinnesotaMiningandManufacturingCompany，St.Paul，MN。实施例2初始接合涂层前体的制备按照表1所列的配方。它是以重约84g/m2、于125℃下用口模式涂布机施加到两个各100μ厚的脱模衬里之间。将一个衬里剥去后，将生成的薄膜连同另一衬里层压(层压压力689KPa)到“J”重量的棉布背衬上，该背衬先经润湿延伸处理。在其它方面，棉布背衬未作什么处理。在除去剩下的衬里后，将所得层压物由ATEK型“D”灯泡进行照射，该灯泡置于低设置，产生160W/cm的输出，进料速度为0.2032m/sec。灯泡的安放位置要使得初始接合涂层直接受到紫外光的照射，然后才加上磨料颗粒。紧接着施加磨料颗粒的方法是将80号品级的熔凝ALOX以重约327g/m2的条件静电投射到初始接合涂层前体上，然后在80℃的温度下热固化30分钟。然后，将胶结涂层前体以湿重约为159g/m2的量辊涂在磨料颗粒上。胶结涂层前体由下列成分组成UF1(6500份)、FS(2100份)、氯化铝(452份、水中含10％固体)以及WT(948份)。胶结涂层前体的固体占总的百分数为60％。将得到的产物在66℃的温度下加热45分钟。经热固化阶段后，所得到的产物在试验前经弯曲处理。比较实施例C2实施例C2的涂覆磨料制品是采用80号品级的“3M311T蓝色磨料”和J重量实用布背衬的制品，可购自MinnesotaandManufac-turingCompany，St.Paul.MN。实施例2和C2对这两个实施例的涂覆磨料制品试样应用震荡鼓试验程序和圆盘试验程序进行了试验，结果概括在表3中。表1配方表2列出了90°粘结性剥离试验的结果，试样是实施例1-2、C1及C2的涂覆磨料制品。表2表3实施例3树脂混合料的制备采用表1列出的组分和含量(以后称为“HSA145”)。初始接合涂层含有DYNAPOLS1402(40.4份)，EPON828(29.3份)，EPON1001F(29.9份)，CHDM(2.4份)，COM(1.0份)以及AMOX(0.6份)，其制备是在适合的反应器中，先将下列物质EPOM828、EPON1001F和DYNAPOLS1402在121℃预热30分钟。然后添加CHDM，在121℃下混合3小时，直到得到均匀的熔融混合料。然后把温度降低到100℃，添加AMOX和COM，在100℃下搅拌1小时。将这种树脂刮涂在两个聚酯脱模衬里之间，该树脂厚度为4.5mils(130g/m2)。再将树脂在涂覆前应加热到135℃。刮刀则如刀架一样加热到110℃。所得薄膜被层压到两种背衬材料上。第一种背衬材料是68×38的聚酯/绵混合布，呈2×1的斜纹图案(可购自Milliken公司)。第二种背料材料是“Hookit”聚酯背衬材料(接结毛巾背衬，可购自Milliken公司)，其上面不施加其它的粘合剂或填封剂。对此“Hookit’背衬材料加以涂覆以确定此“Hookit”背衬材料能否涂覆或填封。对这个试样没有进行其它的试验，但结果是该种很脆的开孔性背衬材料很容易以这种层压粘结剂涂覆，并实现背衬材料的填封。采用一Fusiontype“D”灯泡(功率80W/cm)以线速度6.1m/min下使涂覆到背衬上的粘结剂活化，然后落涂以80号品级的ALOX。然后试样进入80℃的烘箱内固化5分钟。这种活化/固化工艺通常对所有待述的实施例都是如此，除非另有说明。制成的试样过分地保持着磨料颗粒，认为对试验是不适宜的。进一步，又以54g/m2和42g/m2的覆层重量制备了层压用的薄膜。工艺如同上述，结果表明，“Hookit”背衬材料以及所述布质背衬材料以覆层重54g/m2能很好地填封，但覆层重42g/m2时却不能。并且，一种32×28聚合物/棉的织物试样也用层压法进行了覆层，覆层重42g/m2。通过直观检查，实现了大约60％的织物填封。这些实验中所用的层压机没有测定辊子压紧压力的装置，但只要是采用层压机，供应层压机的空气压力恒定为276KPa。该种层压机由两个不锈钢辊子组成，辊子直径为5.1cm，长16.5cm。层压机速度约为1.5m/min。实施例4由HSA145树脂制备的层压粘合剂，按实施例3所述工艺施加，其量为85.4g/m2。如上所述，该粘合剂是层压到标准重量“J”聚合物/棉的实用布背衬上，然后经受90°剥离试验。结果是，2.0kg/cm剥落，而同样粘合剂热熔涂覆到同样的布背衬上以前测出的结果是2.1-3.2kg/cm。实施例5一种丙烯酸酯/环氧树脂混合料制备如下添加60份丙烯酸酯物相(是90份POEA、10份IBA和0.5份KB-1)到40份环氧物相(是94份EM-1、2份COM和2份AMOX)中。这种混合物料的制备可在反应器中将丙烯酸酯与KB-1混合。然后添加66％的EM-1(62份)到该混合物中。通氮气对此混合物冲吹15分钟，以去除残余的溶解氧。在反应器旋转的同时，用低强度420nm的萤光灯(SylvaniaF59、83T12/SDB/SHO/LT，用一1500mA感应镇流器供电)辐照此混合物。这一步骤就部分地提高了混合物的粘度(不用粘度计测，而根据显示的外貌观察大约为3000厘泊)。用剩余的EM-1(32份)、COM和AMOX在黑暗环境中制备另一混合物，是首先加热EM-1到80℃，然后添加COM和AMOX。仍旧在黑暗环境中，将此混合物(EM-1、COM和AMOX)加到前述的丙烯酸酯/EM-1的混合物中，得到最后的混合料。将此混合料刮涂到两个脱模衬里之间，料的厚度约50μm。把所得到的薄膜在低强度紫外灯(SylvaniaF15T8BLB灯，功率720mA的感应镇流器供电)下固化10分钟，紫外线剂量大约为1000mJ/cm2。把所得的固化薄膜层压到如实施例1所述的标准重量“J”的背衬上，压紧压力约为1.7MPa。将层压上去的薄膜受上述Sylvania420nm灯大约2分钟的照射。磨料即80号品级的ALOX矿物的颗粒落涂在此薄膜上，施加重量约327g/m2。然后把涂覆制品在80℃的温度下热固化5分钟。然后，胶结涂层前体以湿重159g/m2辊涂在磨料颗粒上。胶结涂层前体由下列成分组成UFI(6500份)、FS(2100份)、氯化铝(452份，水中含10％固体)以及WT(948份)。胶结涂层前体中固体的总百分含量为60％。在这热固化阶段后，所得到的产物在试验前即经弯曲处理。上述制备的试样作90°剥离试验，同时也对用同样背衬但用同样粘合剂混合料直接涂覆的对比试样进行了试验，结果是前者(本发明)为1.6kg/cm，后者为1.9kg/cm。实施例6制备了HSA145批料。如上述步骤分别制备了两层层压用的粘结剂，层重63和100g/m2。将它们分别覆在一系列不同的布背料上，以决定这些布背衬能不能良好地层压覆盖并且以那些布背衬能给出可接受的90°剥离性能。(1)36×32聚酯/棉混纺布63g/m2给出90°剥离＝2.3kg/cm100g/m2给出90°剥离＝3.5kg/cm(2)32×28棉布63g/m2给出90°剥离＝1.2kg/cm100g/cm2给出90°剥离＝1.6kg/cm(3)32×28聚酯/棉混纺布63g/m2给出90°剥离＝2.1kg/cm100g/m2给出90°剥离＝3.1kg/cm本实施例证实，较厚的初始接合涂层给出较好的90°剥离粘结性，并且也证实，更致密的织物，其粘结性更好。出入意外地，聚酯/棉混纺布的粘结性远远超过普通棉织物的粘结性，这就导致该树脂系统在纯聚酯织物方面的潜在应用。实施例7本实施例是说明将热熔HSA145树脂系统层压于稀松织物的工艺窗口。如上所述，制备了一层HSA145层(层重92g/m2)。在一系列的层压机压力应用空气表压3.1倍的压紧压力，将此HSA145薄膜层压到两种不同的背衬上。结果如下表490°剥离(kg/cm)与压紧压力的关系应用3M蓝色磨料制品(比较实施例C2)作用对照物，它给出90°的剥离值为2.1kg/cm。结果表明，所测定的性能与压紧压力在其很广的范围内几乎无关，这说明这个工艺阶段有一个很宽广的工艺窗口。所有的36×32聚合物/棉织物试样填封良好，但是，大多数32×28聚合物/棉织物试样填封不良，对于层压压力显示不出可识别的变化。与以前的实施例相反，对32×28的粘结性比对36×32的粘结性好，但这很可能是在实验误差范围内，而且仍然大大地超过指标值。对这些试样还做了断裂强度和在断裂时的伸长的试验，36×32的试样给出的断裂强度为10.7kg/cm，伸长为18％；32×28的试样给出的断裂强度为10.2kg/cm，伸长为18％。而比较实施例C1的断裂强度和伸长分别为22.3kg/cm和1.3％。如预期所料，这种稀松组织背衬的磨料制品没有现有制品的抗拉强度高，这是本来预期到的。实施例8制备了一种初始接合涂层前体，其配方如下90/10PEA/IBA60份(以实施例6所述方法制备)EM140份KB11份COM1份AMOX0.6份二丙烯酸己二醇酯3滴/100g这种初始接合涂层前体在室温条件下涂覆在两种聚酯脱模衬里之间，该层重70g/m2，然后接受低强度的紫外线固化，紫外线剂量为1000mJ/cm2。所得薄膜以1.7MPa的压紧压力层压到四种不同的背衬材料上(在薄膜形成期间，已经发生了活化，因为用紫外线固化丙烯酸酯物相时有COM存在)，然后将80号品级的ALOX矿物颗粒落涂在其上面，以后再如上所述进行热固化，最后进行性能试验。其结果如下标准“J”重织物1.4Kg/cm36×32聚合物/棉织物气孔太多，不能试验32×28聚合物/棉织物气孔太多，不能试验32×28棉织物气孔太多，不能试验实施例C12.1kg/cm本系列样品的断袭强度数据也作了测定标准“J”重织物24.6kg/cm伸长＝6.9％36×32聚合物/棉织物9.6kg/cm伸长＝8.7％32×28聚合物/棉织物10.7kg/cm伸长＝13.6％32×28棉织物7.3kg/cm伸长＝1.4％实施例C122.3kg/cm伸长＝1.6％这些试样也作了震荡鼓试验，结果如下标准“J”重织物293次旋转失效，磨削量0.688g，36×32聚合物/棉织物437次旋转失效，磨削量1.061g，32×28聚合物/棉织物188次旋转失效，磨削量0.49g，32×28棉织物345次旋转失效，磨削量0.843g，实施例C1308次旋转失效，磨削量0.718g，本实施例表明，性能没有用HSA145配方的实例那么好，但是在某些性能参数方面超过实施例C1。实施例9采用一双螺杆挤压机(螺杆速度为100转/分)在125℃制备了HSA145树脂。这种树脂涂覆在两个脱模衬里之间，该层重105g/m2，然后用层压机(压紧压力为620KPa)层压到三种不同的背衬上。结果如下表5以上数据表明，其性能在每一方面皆大大超过现有产品。结果也表明，与聚酯背衬的粘结性比与棉质背衬的粘结性要好得多。这是个令人满意的结果，因为聚酯背衬与相当重量的棉织物相比，其抗拉强度要高。实施例10将初始接合涂层前体涂覆到脱模衬里上，然后层压到各种背衬上。采用的是HSA145树脂系统，其调合是用单螺杆挤压机，操作温度为88℃，螺杆旋转速为100RPM。将所产生的树脂用一挤压槽模涂覆到脱模衬里上，涂覆速度为9.1m/min。条件应设置成涂层的重为105g/m2，对固化后的薄膜进行的测定表明，涂层重确为105g/m2。将上述生成的粘合剂薄膜在线地分别辊压在36×32聚合物/棉织物、32×28聚合物/棉织物和“J”重棉织物背衬上。将上述有布背衬的试样随后除去脱模衬里，进行静电磨料(80号ALOX)涂覆，在Fusiontype“D”灯泡下进行紫外线活化(灯泡功率为118w/cm，线速度为18.3m/min)，然后在-80℃的后支架烘箱中热固化30分钟。所得试样是多孔的，因此上胶结涂层是成问题的。实施例11为了查明实施例10中造成多孔问题的原因，用两种不同波长的紫外线进行活化，测定了一系列紫外线剂量与气孔率的关系。应用如实施例8所述在双螺杆挤压机上制备的HSA145树脂涂在两上脱模衬里之间(层重102g/m2)。然后将所得薄膜以689KPa的压紧压力层压到32×28聚合物/棉织物的背衬上。这样制成的初始接合涂层在Fusiontype“D”灯泡(80w/cm)和Fusiontype“V”灯泡(80w/cm)下分别进行活化，此时用一系列的线速度(范围从3.1m/min到21.3m/min)。然后每种试样于烘箱中在80℃下固化7分钟，在这一条件会发生的任何流动都已完成。下图表明了用格利式孔隙度测试仪测定的孔隙度(Y轴)与紫外线剂量(X轴，以秒表示)及波长的变化关系。该图表明，环氧催化剂的紫外线活化随着曝光时间的延长而增加，而完成了热固化的产品的孔隙度降低。这是由于如下事实随着环氧催化剂活化的增加，在初始接合涂层显著地流动进入布质背衬之前，即有机会发生环氧的固化。结果形成了纱线之间空隙的“桥接”，实现了布背衬的密封。该图还表明，在以任一给定的线速度下，Fusiontype“V”灯泡的应用能在密封布质背衬上产生明显的改进。这是由于如下事实其输出是集中在波长为420nm，它能更为有效地活化吸收光谱也集中在420nm波长的环氧光引发剂。实施例12把由HSA145树脂(实施例3)制备的粘合剂加热到135℃，刮涂在两个聚酯脱模衬里之间(层重125g/m2)。冷却后，先剥去一个脱模衬里，然后把热熔材料层压到开孔的聚氨酯泡沫材料上，该材料密度为92±5kg/m3，厚度为5mm。再剥除剩下的那个脱模衬里，然后将得到的泡沫材料/热熔层压结构以6.1m/min的速度在240w/cm的Fusiontype灯泡下通过。将60号品级的ALOX磨料以460g/m2落覆在其上面。这种结构在90℃固化1小时。随后，用WitcobondW-240(由Witco公司购得的聚氨酯料，有30％固体)喷涂在这种结构上，喷涂物的干重约为209g/m2。然后把所得磨料制品于90℃的烘箱中烘干3小时。比较实施例C3实施例C3的磨料制品是中等品级的3MSoftbackSandingSponge，系购自MinnesotaMiningandMaufacturingCompany.St.Paul，MN。</tables>在不偏离本发明的范围和原理的情况下，本发明的各种改进和改变对本领域的技术人员来说是很明显的。而且应该理解，本发明并不局限于上文中用作说明的那些实施方案。所有出版物和专利均同等程度地参考结合在本文中，如同它们是各自被参考结合的那样。权利要求1.一种磨料制品，它包括(a)具有一正面和一背面的非典型背衬材料；(b)层压至非典型背衬材料正面上的初始接合涂层；(c)许多粘合至初始接合涂层上的磨料颗粒，该初始接合涂层起着将非典型背衬材料的正面密封起来的作用。2.如权利要求1所述的磨料制品，其中非典型背衬材料选自稀松织造布、针织织物、多孔布、未处理的纸、开孔或闭孔的泡沫材料、非织造织物和它们的组合。3.如权利要求2所述的磨料制品，其中非典型背衬材料为覆盖度小于90％的多孔背衬材料。4.如权利要求2所述的磨料制品，其中非典型背衬材料为覆盖度在80-95％范围内的多孔背衬材料。5.如权利要求2所述的磨料制品，其中非典型背衬材料为织造的未密封的布。6.如权利要求5所述的磨料制品，其中在施加初始接合涂层之前的背衬材料的格利式孔隙度按FTMSNo.191方法5452(12/31/68)测量为50秒。7.如权利要求1所述的磨料制品，其中初始接合涂层选自酚醛树脂、含侧链α，β-不饱和羰基的氨基塑料树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯化的异氰脲酸酯树脂、聚氨基甲酸酯、脲甲醛树脂、聚酯、异氰脲酸酯树脂、丙烯酸酯化的聚氨基甲酸酯树脂、丙烯酸酯化的环氧树脂和它们的混合物。8.如权利要求1所述的磨料制品，其中初始接合涂层为一种含有可能量固化的组分的热熔涂覆的压敏粘合剂。9.如权利要求1所述的磨料制品，其中非典型背衬材料的背面涂有背胶结涂层。10.如权利要求1所述的磨料制品，它还包含覆盖在初始接合涂层和许多磨料颗粒之上的胶结涂层。11.如权利要求10所述的磨料制品，其中胶结涂层选自酚醛树脂、含侧链α，β-不饱和羰基的氨基塑料树脂、聚酯、聚氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯化的异氰脲酸酯树脂、脲甲醛树脂、聚氨基甲酸酯、异氰脲酸酯树脂、丙烯酸酯化的聚氨基甲酸酯树脂、丙烯酸酯化的环氧树脂和它们的混合物。12.如权利要求1所述的磨料制品，它还包含覆盖在胶结涂层之上的上胶结涂层。13.如权利要求12所述的磨料制品，其中上胶结涂层是加有有机粘合剂的硬脂酸锌。14.一种制造磨料制品的方法，它包括下述步骤(a)提供一个具有一正面和一背面的非典型背衬材料；(b)提供已独立形成的在室温下呈非流动状态的初始接合涂层前体；(c)将初始接合涂层前体层压至非典型背衬材料的正面上；(d)将许多磨料颗粒施加在初始接合涂层前体上；(e)令初始接合涂层前体固化形成初始接合涂层。15.如权利要求14所述的方法，其中初始接合涂层前体为涂覆在脱模衬里上的热熔涂覆的压敏粘合剂。16.如权利要求14所述的方法，其中初始接合涂层前体为溶液涂覆的独立薄膜。17.如权利要求14所述的方法，其中初始接合涂层前体为挤压的自由固定膜。18.如权利要求14所述的方法，其中初始接合涂层前体为一种湿气固化的聚氨基甲酸酯。19.如权利要求14所述的方法，其中初始接合涂层前体中含有能量活化的引发剂。20.如权利要求19所述的方法，它还包括(1)在层压步骤之前，(2)在层压步骤之后，但在施加磨料颗粒之前，或(3)在施加磨料颗粒之后对能量活化的引发剂进行活化。21.如权利要求14所述的方法，它还包括在将初始接合涂层前体层叠至非典型背衬材料上的同时，对初始接合涂层前体施加压力。22.如权利要求14所述的方法，它还包括在将初始接合涂层前体层叠至非典型背衬材料上之后，对初始接合涂层前体施加压力。23.如权利要求14所述的方法，其中非典型背衬材料选自稀松织造布、针织织物、多孔布、未处理的纸、开孔或闭孔的泡沫材料、非织造织物和它们的组合。24.如权利要求14所述的方法，它还包括将胶结涂层前体施加在许多磨料颗粒和初始接合涂层上的步骤。全文摘要本发明提供了一种磨料制品和制造这种磨料制品的方法，该方法是将初始接合涂层前体层压至非典型背衬材料上，所述背衬材料包括通常被本领域技术人员认为是不合适的材料，例如稀松织造布、针织织物、多孔布、毛圈织物、未处理的纸、未密封的织物、开孔或闭孔的泡沫材料、非织造织物、纺纱纤维和它们的混合物。文档编号B24D11/02GK1167456SQ94193787公开日1997年12月10日申请日期1994年9月8日优先权日1993年10月19日发明者G·J·福利特,H·W·施纳贝申请人:美国3M公司