專(zhuān)利名稱(chēng)：包括抗填充成分的磨料制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括粘接劑、磨料顆粒、以及抗裝填成分的磨料制品。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)磨料制品的種類(lèi)繁多。例如，一般的磨料制品包括粘接的磨料顆粒，作為磨料制品，并與背襯粘接形成涂布的磨料制品，或粘接進(jìn)和/或粘接到三維的無(wú)紡基材上形成無(wú)紡的磨料制品。每一種磨料制品都有不同的形式。例如，涂布的磨料制品可以包括第一層(也稱(chēng)為底涂層)，其中和其上粘接有眾多的磨料顆粒，以及第二層(也稱(chēng)為膠料涂層)。在某些情況下，在第二層后面還可以有第三層(一稱(chēng)為外膠料涂層)。另外，涂布的磨料制品還可以是研磨涂布的磨料制品，包括磨料涂布(還可以稱(chēng)為“磨料層”)，粘接到背襯上，磨料涂布包括眾多的磨料顆粒，分布在粘接劑中。此外，涂布的磨料制品還可以是結(jié)構(gòu)型磨料制品，包括眾多精確定型的磨料組件，粘接在背襯上。在這種情況下，磨料組件包括眾多的磨料顆粒。
磨料制品可以用于摩擦各種底面和工件，例如，木質(zhì)、塑料、玻璃纖維、或軟合金、或琺瑯或漆面。通常，磨料顆粒之間都有一定的間隙。在摩擦的過(guò)程中，從底面或工件上被摩擦下來(lái)的物質(zhì)，也稱(chēng)為碎屑，會(huì)充填磨料顆粒之間的空隙。碎屑對(duì)磨料顆粒之間的充填以及隨后的積累也被稱(chēng)為填充。這種填充帶來(lái)各種問(wèn)題，因?yàn)樗档湍チ现破返膲勖?，降低磨料顆粒的切削率(因此，需要更多的力來(lái)進(jìn)行摩擦)。此外，填充是指數(shù)性問(wèn)題，一旦碎屑開(kāi)始充填到磨料顆粒之間，最開(kāi)始的碎屑就成為“種子”或“核”，帶來(lái)進(jìn)一步的填充。
磨料工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始尋找抗填充的材料以用于磨料制品。已經(jīng)被使用的抗填充材料的例子有脂肪酸金屬鹽，脲醛樹(shù)脂，蠟，礦物油，交聯(lián)硅烷，交聯(lián)的硅氧烷，以及氟化物。優(yōu)選的材料是硬脂酸鋅和硬脂酸鈣。硬脂酸金屬鹽能夠成功地作為抗填充材料的解釋理論之一是，在摩擦過(guò)程中，硬脂酸金屬鹽涂布層將涂布的磨料表面變?yōu)榉勰┤コ?，從而將碎屑也變?yōu)榉勰┤コ?，因此就降低了填充的?shù)量。
磨料工業(yè)使用硬脂酸鹽涂布層來(lái)防止填充已經(jīng)有數(shù)十年了。常見(jiàn)的是，在硬脂酸鹽中加入粘接劑以幫助和保持磨料面的涂布層。多年來(lái)，已經(jīng)進(jìn)行了一些微小的改進(jìn)，例如，使用熔點(diǎn)高的硬脂酸鹽，如硬脂酸鈣和硬脂酸鋰，以及加入一些添加劑來(lái)提高抗填充的效果，如加入氟化物。
解決填充問(wèn)題的具體嘗試可見(jiàn)于美國(guó)專(zhuān)利第2,768,886(Twombly)，第2,893,854(Rinker et al.)，以及第3,619,150(Rinker et al.)。美國(guó)專(zhuān)利第2,768,886中揭示了帶有基本成分是硬脂酸鹽或棕櫚酸酰胺的小固體顆粒的涂布層的磨料制品。美國(guó)專(zhuān)利第2,893,854揭示了被涂布的磨料制品，涂布層是連續(xù)的樹(shù)脂層，含有均勻分布的水不溶性16-18碳原子的飽和脂肪酸的金屬皂化物。美國(guó)專(zhuān)利第3,619,150揭示了具有非填充涂布層的磨料制品，該涂布層包括熱塑樹(shù)脂與熱塑性或彈性樹(shù)脂以及水分散性金屬皂化物的樹(shù)脂組合物，具體地講，是16-18碳原子飽和脂肪酸的水不溶性金屬皂化物，分散在整個(gè)樹(shù)脂組合物中。
美國(guó)專(zhuān)利第4,609,380(Barnett)揭示了帶有粘合系統(tǒng)的磨料輪，該系統(tǒng)包括粘接劑和降低污跡相容的聚合物以及常規(guī)的潤(rùn)滑劑，例如硬脂酸金屬鹽中的硬脂酸鋰。
美國(guó)專(zhuān)利第4,784,671(Elbel)揭示了一種改善多孔陶瓷或塑料的粘接研磨或珩磨的磨料的表現(xiàn)的方法，這些磨料包括至少一部分地被填以至少一種金屬皂化物，包括脂肪酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、和山崳酸的鹽或皂化物。所揭示的改善了的研磨表現(xiàn)是減少了對(duì)孔隙的堵塞并防止了層狀金屬外套的形成。
美國(guó)專(zhuān)利第4,988,554(Peterson et al.)揭示了一種涂布的磨料制品，具有一層磨料顆粒并外涂有抗填充涂布層，包括在背襯的一側(cè)的脂肪酸鋰鹽，和在另一側(cè)的壓力敏感粘料。
美國(guó)專(zhuān)利第4,396,403(Ibrahim)揭示了一種涂布的磨料制品，它不需要超尺寸的硬脂酸金屬鹽或其它的材料的涂布，而是在涂布磨料制品的生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合了磷酸，或這些酸的部分酯，這些酸的胺鹽或部分酯，和/或具有至少一個(gè)在氨基樹(shù)脂中的長(zhǎng)鏈取代基的季銨鹽或膠粘劑。
美國(guó)專(zhuān)利第4,973,338(Gaeta et al.)揭示了一種涂布磨料物，被抗填充量的季銨抗靜電化合物所涂布，所述的化合物包括約15-35碳原子且分子量不低于約300。季銨化合物的例子包括(3-月桂氨基-丙基)三甲基銨甲基硫酸酯，硬脂酸氨基丙基二甲基-β-羥乙基銨硝酸酯，N,N-雙(2-羥乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羥丙基)甲基銨甲代硫酸酯，和硬脂酸氨基丙基-二甲基-β-羥乙基-銨二氫磷酸酯。通常，季銨化合物是用溶劑涂布的，一般使用水性醇溶劑系統(tǒng)。
美國(guó)專(zhuān)利第5,164,265號(hào)(Stubbs)揭示了一種帶有氟化物的磨料制品，氟化物被涂布在磨料制品已有的層上面，或者粘接到涂布配方中而最后形成粘接劑的最外層，氟化物選自，氟化的脂肪酸基團(tuán)連接在極性基團(tuán)或功能團(tuán)上，分子量至少為約750，并含有非氟化的主鏈，主鏈帶有多個(gè)附加的氟化脂肪酸基團(tuán)，這些基團(tuán)包括(a)最少3個(gè)C-F鍵，或(b)至少25％的C-H鍵被C-F鍵取代從而使氟化的化合物含有至少15％重量的氟中的比較高的一種。
雖然磨料工業(yè)已經(jīng)廣泛使用硬脂酸金屬鹽并獲得了一定的成功，但是，這個(gè)領(lǐng)域仍然在不斷地尋找抗填充成分，特別是為了延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。雖然近來(lái)有一些改善發(fā)生在背襯、粘接系統(tǒng)、和涂布的磨料的礦物質(zhì)等方面，但是，在抗填充方面一直還沒(méi)有比較顯著的改善。也就是說(shuō)，這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)仍然在尋找使用方便、相對(duì)便宜、可以用于各種物料工件磨料中的抗填充成分，這些工件包括漆面、木頭、木頭密封劑、塑料、玻璃纖維、組合材料、車(chē)體填充物，以及膩?zhàn)拥取?br> 本發(fā)明的概述在本發(fā)明中，已經(jīng)發(fā)展出來(lái)了符合工業(yè)需要的磨料制品，即，本發(fā)明涉及含有能夠顯著地降低填充的抗填充成分的磨料制品，它們可以是涂布的，并且相對(duì)價(jià)格便宜。
本發(fā)明涉及的磨料制品包括(a)具有主表面的背襯；(b)眾多磨料顆粒；(c)將眾多磨料顆粒與背襯的主表面粘接在一起的粘接劑；以及(d)具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物的抗填充成分。
本發(fā)明涉及的粘接的磨料制品包括(a)眾多磨料顆粒；(b)將眾多磨料顆粒粘接在一起的粘接劑；以及(c)具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物的抗填充成分。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種無(wú)紡磨料制品，它包括(a)敞開(kāi)的并松散的無(wú)紡基材；(b)眾多磨料顆粒；(c)將眾多磨料顆粒粘接到敞開(kāi)的并松散的無(wú)紡基材之中和/或其上的粘接劑；以及(d)具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物的抗填充成分。
本發(fā)明還涉及制造磨料制品的方法，該方法包括(a)提供具有至少一個(gè)主表面的背襯；(b)在所述的背襯的至少一個(gè)主表面上施加底涂粘接劑前體；(c)將眾多磨料顆粒包埋在底涂粘接劑前體之中和/或其上；(d)對(duì)底涂粘接劑前體進(jìn)行至少部分的固定或固化以形成底涂層；(e)將膠料涂層粘接劑前體施加到眾多的磨料顆粒和底涂層上；(f)對(duì)膠料涂層粘接劑前體進(jìn)行固定或固化以形成膠料涂層；(g)將周緣組合物施加到至少部分的膠料涂層上，該組合物包括具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物的抗填充成分；以及(h)將該組合物固化并形成周緣涂層。本發(fā)明還涉及了制備磨料制品的另一種方法，該方法包括(a)提供具有至少一個(gè)主表面的背襯；(b)將底涂粘接劑前體施加到該背襯的至少一個(gè)主表面；(c)將眾多的磨料顆粒包埋在底涂粘接劑前體之中和/或其上；(d)對(duì)底涂粘接劑前體進(jìn)行至少部分的固定或固化以形成底涂層；(e)將膠料涂層粘接劑前體組合物施加到眾多的磨料顆粒和底涂層上，所述的膠料涂層粘接劑前體組合物包括膠料涂層粘接劑前體和具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物的抗填充成分；以及(f)將膠料涂層粘接劑前體固化或固定以形成膠料涂層層。
本發(fā)明的抗填充成分可以是具有通式Ⅰ-Ⅵ中任何一種或它們的混合物。
其中，R1和R2分別是OH,OR,O-,NH2,NHR或N(R)2，條件是如果R1和R2之中的一個(gè)或兩者是O-，則就存在有陽(yáng)離子；R是烷基；X是O,S,NH，或二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基；p是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2；
其中R3是OH；
q是0或1；Z-是一價(jià)陰離子；r是0或1，條件是當(dāng)q是0，則r是0，而當(dāng)q是1，則r是1，并且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N帶有正電荷；R4和R5各自分別為H或烷基；A是二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基；條件是連接基團(tuán)通過(guò)碳原子與通式Ⅱ的N連接的；T是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2；
其中R6和R7各自分別為O-,OH,OR,NH2,NHR，或N(R)2，條件是R6和R7不可以同時(shí)為OH或OR，當(dāng)它們中的一個(gè)為OR時(shí)，另一個(gè)可以是OH，如果R6和R7中的一個(gè)或它們兩者是O-，則帶有陽(yáng)離子；
R是烷基；X是O,S,NH，或二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基；P是0或1，以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2；
其中R8是OH,OR,O-,NH2,NHR,N(R)2,N(R9)(R10)(OR11),N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2，或
其中，當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H,CH3，或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；
R11是氫或C(O)CH=CH2；J是O,NH，或二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2；W-(A)t-D Ⅴ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述任何一種-OH,-N=C=O,-CO2H,-NR12C(O)NR13R14,-C(O)NR15R16,OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH),(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H),
-NR12C(O)(CH2)2CO2H,-NR12C(O)(CH2)3OH,-NHC(O)OR17,-NR12C(O)(CH2)C(O)OR17,-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17,
-QC(O)C(R18)=CH2,
其中如果y是1,OH是鄰位的；
,-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2,
R12是氫或含有1-4碳原子的烷基，R13和R14分別各自是氫，烷基，或脂族基，可以是取代的或不取代的，其中脂族基含有20或更少的碳原子并且含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它的取代基；R15和R16各自分別是氫或烷基；R17是氫或取代的或未取代的烷基；R18是氫，或當(dāng)n為1-8時(shí)是CnH2n+1；E是COOH或COO-，其中當(dāng)一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)存在時(shí)，有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1-3；f是1或2；g是1-6；k是0或；A是二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基，條件是當(dāng)D是OH，N=C=O，或NHC(O)NH2時(shí)，A中的最靠近D的原子是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2；以及
J是O,NH，或二價(jià)脂族(包括直鏈的，分支的，和環(huán)脂族的)或芳香族的帶有20個(gè)碳原子或更少的碳原子的連接基團(tuán)，并且在脂族或芳香族的基團(tuán)中含有碳，非必選的氮，氧，磷，和/或硫，或作為它們的取代基，條件是當(dāng)J是二價(jià)脂族或芳香族連接基團(tuán)時(shí)，連接基團(tuán)通過(guò)碳原子與通式Ⅵ中的C連接；v是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中，a是0至2m且m是4-50，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的磨料制品的剖面圖。
圖2是本發(fā)明磨料制品的另一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)性磨料制品的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)性磨料制品的另一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的無(wú)紡磨料制品的局部放大圖。
圖6A是圖5中6-6的剖面圖。
圖6B是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的類(lèi)似圖6A的剖面圖。
圖7是本發(fā)明的聯(lián)系在一起的磨料制品的被縮小的立體圖。
圖8是本發(fā)明成卷的涂布磨料制品的被縮小的立體圖。
圖9是本發(fā)明涂布磨料制品的另一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖。本發(fā)明的詳細(xì)敘述本發(fā)明的磨料制品，其制造方法和使用都將在下面給以更為詳細(xì)的描述。
磨料制品磨料制品通常含有眾多的磨料顆粒，被粘接系統(tǒng)粘接在一起，該粘接系統(tǒng)可以含有從粘接劑前體衍生的粘接劑。磨料制品的實(shí)例包括涂布的磨料制品，例如，研磨的或結(jié)構(gòu)的磨料制品，粘接的磨料制品，以及無(wú)紡的磨料制品。
磨料制品通常包括固定在粘接劑中的磨料顆粒。在粘接的磨料制品中，粘接劑將磨料顆粒成批定型地粘接在一起。一般，這種成批定型的粘接是輪狀的，并因此而通常被稱(chēng)為磨輪。在無(wú)紡磨料中，粘接劑將磨料顆粒粘接到松散的敞開(kāi)的纖維基材中和/或其上。在涂布的磨料制品中，粘接劑將磨料顆粒粘接到基材或背襯上。
本發(fā)明的磨料制品包括在磨料中將最終接觸工件的那一部分磨料顆粒中加入抗填充成分，優(yōu)選加入在接觸工件的磨料顆粒的周緣部分。在本文中，術(shù)語(yǔ)“周緣部分”指的是磨料顆粒的最外面的接觸被摩擦的工件的部分。因此，“周緣部分”可以指周緣涂層，或在周緣涂層不存在時(shí)，指粘接劑。術(shù)語(yǔ)“周緣涂層”在本文中指的是在磨料顆粒的粘接劑上面的涂布，例如，膠料涂層的粘接劑，磨料組合物，或磨料涂布，或無(wú)紡磨料物的粘接劑，或粘接磨料制品的粘接劑。
涂布的磨料制品本發(fā)明的涂布的磨料制品可以通過(guò)本文中介紹的可涂布的粘接劑在背襯上面形成。如上所述，涂布磨料制品有各式各樣的形式。
本發(fā)明的涂布的磨料制品的背襯可以是任何數(shù)量和種類(lèi)的常規(guī)制造涂布的磨料制品時(shí)使用的背襯，例如，紙，布，膜，聚合泡沫，鋼紙，紡織品或無(wú)紡材料等等，或這些材料中的兩種或兩種以上的結(jié)合，或者是它們的不同處理的形式。對(duì)背襯材料的選擇將根據(jù)磨料制品的具體使用的要求來(lái)決定。背襯的強(qiáng)度要足夠防止應(yīng)用中的損害和被撕破，背襯的平滑度和厚度應(yīng)該達(dá)到具體使用所期望的厚度和平滑度。
背襯還可以是纖維補(bǔ)強(qiáng)的熱塑樹(shù)脂，例如，美國(guó)專(zhuān)利第5,417,726(Stout)中所揭示的，或者是循環(huán)的無(wú)剪接的帶子，例如，WO93/12911(Benedict et al.)所揭示的。同樣，背襯還可以是帶有鉤狀突出柱的聚合底物，例如，WO95/19242(Chesley etal.)所揭示的。類(lèi)似地，背襯還可以是環(huán)形的織物，例如，WO95/11111(Follett et al.)所揭示的。
背襯可以是平滑的，有質(zhì)地的，或者是多孔的，其厚度一般可以為約25-10,000微米，通常為25-1000微米。
背襯可以包括聚合膜，布，紙張，或它們的經(jīng)過(guò)處理的形式，塑料性或金屬性的網(wǎng)篩，或它們的被處理的和未被處理的形式的結(jié)合。在某些應(yīng)用中，需要優(yōu)選防水的背襯。背襯的厚度應(yīng)該能夠提供使用時(shí)所需要的強(qiáng)度；但是，它們不應(yīng)該太厚，以至于影響涂布磨料產(chǎn)品的柔韌性。膜狀的背襯可以由熱塑樹(shù)脂材料制備，例如，聚酰胺(尼龍)，聚酯，聚丙烯，聚乙烯，聚氨酯，或它們的結(jié)合物等等。膜狀的背襯還可以是微孔的膜背襯。在本文中，術(shù)語(yǔ)“微孔的”指的是具有內(nèi)部孔的膜。優(yōu)選的膜是微孔的聚酯(優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)膜，具有的厚度為0.01mm-0.25mm，優(yōu)選0.05mm的厚度。微孔的聚酯膜的實(shí)例之一是可以從英國(guó)ICI有限公司購(gòu)買(mǎi)的“475/200MELINEX MV”。膜狀背襯可以是有底層的或沒(méi)有底層的。背襯還可以是多層的紙/膜，兩層聚合膜，紙/布膜，膜/無(wú)紡材料，等等。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的涂布的磨料制品10包括第一涂布層12(通常稱(chēng)為底涂)，粘接在背襯11的一個(gè)面(主表面)上，至少一層磨料顆粒13被底涂12粘接到背襯上，以及第二涂布層16(通常稱(chēng)為膠料涂層)，包括本發(fā)明的抗填充成分，重疊在磨料顆粒上。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的涂布的磨料制品20可以包括第一涂布層12，背襯11，至少一層的磨料顆粒13，第二涂布層16(如圖1所述)和周緣涂層14，包括本發(fā)明的抗填充成分，至少存在于第二涂布層16中的一部分。
本發(fā)明的涂布的磨料還包括研磨性磨料制品和結(jié)構(gòu)性磨料制品。研磨涂布的磨料制品包括背襯，上面粘接有磨料涂布。該磨料涂布包括分布在粘接劑中的眾多的磨料顆粒。在某些情況下，粘接劑將該磨料涂布粘接到背襯上。另外，可以用其它的材料來(lái)將磨料涂布粘接到背襯上，可以選擇的有，例如，本文中所述的粘接劑前體，并且可以與形成磨料涂布時(shí)使用的粘接劑前體相同或不同。通常，在研磨涂布磨料中使用的磨料顆粒的尺寸范圍平均是約0.1至小于200微米，一般為0.1-120微米。磨料涂布可以具有平滑的外表面或質(zhì)地化的外表面。磨料涂布還可以進(jìn)一步包括本文所述的添加劑。
參見(jiàn)圖3，結(jié)構(gòu)性磨料制品30包括具有準(zhǔn)確形狀的磨料復(fù)合體31的背襯32，粘接到背襯32的主表面33上。這些磨料復(fù)合體包括分布在粘接劑35中的眾多的磨料顆粒34，并含有本發(fā)明的抗填充成分。在某些情況下，粘接劑35將磨料復(fù)合體粘接到背襯上。另外，還可以有另外的材料被用來(lái)將磨料復(fù)合體粘接到背襯上，它們可以選自本文中所述的粘接劑前體，可以與形成磨料復(fù)合體所用的粘接劑前體相同或不同。參見(jiàn)圖4，結(jié)構(gòu)性磨料制品除了含有帶主表面33的背襯32，包括粘接劑35和眾多磨料顆粒34的眾多磨料復(fù)合體之外，還可以包括周緣涂層38，其中包括有本發(fā)明的抗填充成分，并覆蓋眾多磨料復(fù)合體31的至少一部分。
通常，顆粒的尺寸范圍對(duì)用于結(jié)構(gòu)性涂布磨料來(lái)講，與包括本文中所述的底涂和膠料涂層的涂布磨料制品相同。磨料復(fù)合體還可以包括本文中所述的添加劑。
涂布磨料制品的每一種實(shí)施方案都可以含有周緣涂層，它覆蓋在磨料制品的磨料顆粒和粘接劑上。例如，周緣涂層可以覆蓋于膠料涂層，磨料涂布，或磨料復(fù)合體上。對(duì)于具有底涂和膠料涂層的涂布的磨料制品來(lái)講，這種涂布一般被稱(chēng)為外膠料涂層。
在本發(fā)明的涂布的磨料制品中，抗填充成分存在于在摩擦中與工件接觸的磨料制品的那一部分中，優(yōu)選存在于能夠接觸工件的涂布的磨料制品的周緣部分中。例如，本發(fā)明的抗填充成分可以存在于膠料涂層、磨料涂布、或磨料復(fù)合體等的粘接劑中，而不論周緣涂層是否存在；或存在于周緣涂層中至少覆蓋膠料涂層、磨料涂布、或磨料復(fù)合體等的那一部分。本發(fā)明的抗填充成分還可以同時(shí)存在于粘接劑和周緣涂層中，如果兩者都存在的話(huà)。
在某些情況下，優(yōu)選的是在涂布的磨料的背面加入壓敏粘接劑，使所獲得的涂布磨料可以固定在背板上。適用于本發(fā)明的壓敏粘接劑的實(shí)例有，乳膠皺片、松香、丙烯酸類(lèi)聚合物和共聚物，例如，聚丁基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、乙烯醚，例如，聚乙烯正丁基醚，醇酸粘接劑、橡膠粘接劑，例如，天然橡膠，合成橡膠，氯化橡膠，以及它們的混合物。優(yōu)選的壓敏粘接劑是異辛基丙烯酸酯丙烯酸的共聚物。
另外，涂布的磨料可以含有鉤狀和環(huán)狀的搭載系統(tǒng)使涂布的磨料與背板固定。環(huán)狀的織物可以位于涂布磨料的背面來(lái)與背板上面的鉤狀物相互固定。此外，鉤狀物可以位于涂布磨料的背面來(lái)與背板上面的環(huán)狀物相互固定。參見(jiàn)圖9，涂布的磨料90可以包括第一涂布層12，粘接在背襯11的主表面上，至少一層磨料顆粒13被第一涂布層12粘接到背襯11上，第二涂布層16覆蓋磨料顆粒，包括本發(fā)明的抗填充成分的第三涂布層14(也稱(chēng)為周緣涂層)覆蓋至少一部分的第二涂布層16，第三涂布層14(也稱(chēng)為周緣涂層)包括有本發(fā)明的抗填充成分，覆蓋至少一部分的第二涂布層16，以及在背襯11的背面上固定的鉤狀物，即，帶有磨料顆粒13的背襯的主表面的對(duì)面。
這種鉤狀物和環(huán)狀物的固定系統(tǒng)在美國(guó)專(zhuān)利第4,609,581和5,254,194號(hào)，以及WO95/19242和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第08/181,192,08/181,193和08/181,195號(hào)中有進(jìn)一步的描述。例如，底涂前體可以直接涂布在帶環(huán)狀物的織物上，它們可以是繩絨線(xiàn)縫紉環(huán)，即一種縫紉固定的環(huán)[例如，在美國(guó)專(zhuān)利第4,609,581(Ott)中所描述的]，或者是一種刷狀的環(huán)，例如，刷狀尼龍。帶環(huán)的織物還可以包括密封涂布來(lái)將環(huán)狀物密封，防止底涂前體進(jìn)入帶環(huán)的織物中。另外，底涂前體可以直接涂布的帶環(huán)的織物上，例如，在WO95/11111(Follett et al.)中揭示的那樣。在這種安排中，帶環(huán)的織物可以與支持板上面的鉤狀物發(fā)生可拆卸的固定。底涂前體還可以直接地涂布到帶有鉤狀物底物上，一般包括具有前面和背面的底物。底涂前體還可以被施加到底物的前面，而鉤狀物從背面突出來(lái)。在這種安排中，鉤狀物與支持板上面的環(huán)狀物發(fā)生可拆卸的結(jié)合。
本發(fā)明還包括將粘接劑和眾多的磨料顆粒直接粘合到帶環(huán)狀物的織物上并將抗填充成分安排在粘接劑或周緣涂層中。
涂布的磨料可以是成筒的磨料片，如在美國(guó)專(zhuān)利第3,849,949號(hào)(Steinhauser et al.)所描述的。
涂布的磨料可以被轉(zhuǎn)化為各種不同的形狀和形式，例如，砂帶、磨輪、砂紙、砂棒，等等。砂帶可以包括剪接或結(jié)合部分，另外，砂帶還可以不含剪接部分，如在WO93/12911中所描述的。帶寬可以在約0.5cm-250cm之間，一般在約1cm-150cm之間。帶長(zhǎng)的范圍可以是約5cm-1000cm，一般為10cm-500cm。砂帶可以是直邊的，或是扇形邊緣的。磨輪中間可以有孔或沒(méi)有孔磨輪可以是下列形狀的圓形，橢圓形，八邊形，五邊形，六邊形，等等，這些變形都是本領(lǐng)域所熟知的。磨輪還可以含有排塵孔，一般與帶有抽真空的設(shè)備一起使用。磨輪的直徑的范圍是約0.1cm-1500cm，一般為1cm-100cm。砂紙可以是方的，三角的，矩形的。它們的寬度范圍是約0.01cm-100cm，一般為0.1cm-50cm，長(zhǎng)度為約1cm-1000cm，一般為10cm-100cm。
圖7顯示了本發(fā)明的磨料制品的平面圖(縮小的)，一系列的邊緣相連的涂布的磨輪72能夠被卷繞形成筒狀并可以被容易地打開(kāi)。另外，還可以使用其它形狀的涂布的磨料。成系列的涂布的磨料在美國(guó)專(zhuān)利第3,849,949號(hào)中有更為詳細(xì)的描述。每個(gè)磨輪72優(yōu)選具有圖1和圖2中顯示的剖面結(jié)構(gòu)，并且沿著直邊74與其它的相似的磨輪72直邊的形成是由去除磨輪的一小部分邊緣而得到，其弦線(xiàn)長(zhǎng)度小于磨輪半徑的1/2。直邊74上最好有小孔，以便能夠容易地沿著弦線(xiàn)將磨輪分離下來(lái)。但是，打孔并不是必須的。當(dāng)被卷繞成筒狀時(shí)，涂布磨輪的連接70有粘接劑(例如，圖1中所示)或周緣涂層(例如，圖2中所示)，包括本發(fā)明的抗填充成分，當(dāng)被卷繞時(shí)，一個(gè)磨輪72就與另一個(gè)磨輪72的背面的PSA相直接地可脫離地接觸。磨輪可以在需要時(shí)被彼此分離。
另外，參見(jiàn)圖8，該圖表示了本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的磨料制品的立體圖，即采用了本發(fā)明抗填充成分的涂布磨料的成卷地形式80。卷80包括具有如圖1或圖2中所示的剖面的長(zhǎng)片涂布磨料82。適用于卷80的構(gòu)造材料與用于前述的涂布磨料制品10和20的相同。在圖8中，可以看到的是，當(dāng)涂布磨料被卷繞成卷后，包括本發(fā)明的抗填充成分的粘接劑或周緣涂層81就與PSA層83處于直接但又是可離開(kāi)的接觸狀態(tài)。當(dāng)用戶(hù)需要一片涂布磨料從卷80上取下來(lái)的時(shí)候，則該用戶(hù)就可以卷開(kāi)一部分的卷80，切下或撕下所需要的部分。
當(dāng)使用了PSA時(shí)，如果需要防止將抗填充成分轉(zhuǎn)移到PSA上或者防止相反的轉(zhuǎn)移，就可以使用一種解脫襯料，可以將該卷比較松散地卷好，或者將粘接劑與抗填充成分一起使用。
還可以將磨料顆粒與背襯的主表面或工作面以及另外的一面粘合在一起。磨料顆?？梢允窍嗤幕虿幌嗤?。此時(shí)，磨料制品是兩面性質(zhì)的，一面可以有眾多的磨料顆粒并且與另一面的磨料顆粒不相同。此外，一面可以含有與另一面尺寸不同的磨料顆粒。在某些情況下，這種兩面的磨料制品在使用的時(shí)候兩面同時(shí)進(jìn)行磨料工作。例如，在比較小的區(qū)域如角落，磨料制品的一面可以對(duì)上部的工件進(jìn)行摩擦，而另一面則對(duì)下部的工件進(jìn)行摩擦。
無(wú)紡磨料制品本發(fā)明還包括無(wú)紡磨料制品，它們包括敞開(kāi)的松散的纖維基材并有粘接劑將纖維的接觸點(diǎn)粘合起來(lái)。非必選地，磨料顆?；蚍悄チ项w粒(例如，充填物)可以根據(jù)廠(chǎng)商的需要用粘接劑與纖維粘合起來(lái)。例如，在圖5中，無(wú)紡磨料包括敞開(kāi)并松散的纖維基材，含有纖維50和粘接劑54，該粘接劑將磨料顆粒52和本發(fā)明的抗填充成分(沒(méi)有顯示)與纖維粘合在一起。圖6A顯示了粘接劑54和磨料顆粒52的沿6-6線(xiàn)的視圖。在圖6A所代表的實(shí)施方案中，粘接劑54是與本發(fā)明的抗填充成分結(jié)合在一起的。圖6B顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，其中包括本發(fā)明抗填充成分的周緣涂層56被覆蓋涂布在至少一部分的粘接劑54和磨料顆粒52上。
無(wú)紡磨料在美國(guó)專(zhuān)利第2,958,593號(hào)(Hoover et al.)和4,991,362號(hào)中有描述。在本發(fā)明中，抗填充成分存在于摩擦?xí)r最終與工件相接觸的磨料顆粒中，例如，在無(wú)紡磨料制品的周緣部分中，例如，在覆蓋至少一部分的粘接劑的周緣涂層中或在粘接劑中。
粘接的磨料制品本發(fā)明還包括粘接的磨料制品。粘接的磨料制品包括將磨料顆粒按模具的形狀粘合在一起。美國(guó)專(zhuān)利第4,800,685號(hào)(Haynes)中有對(duì)粘接磨料制品的描述。在本發(fā)明中，抗填充成分存在于摩擦?xí)r最終與工件相接觸的磨料顆粒中，例如，在粘接的磨料制品的周緣部分中，例如，在覆蓋至少一部分的粘接劑的周緣涂層中或在粘接劑中。磨料制品的制造方法粘接的磨料制品本發(fā)明的粘接的磨料制品可以使用可涂布粘接劑前體來(lái)制備。粘接劑前體可以單獨(dú)使用來(lái)在背襯上形成處理的涂布層，例如，背襯涂布(背襯膠料涂層)，前面涂布(施膠前涂布)，飽和涂布等，磨料顆粒開(kāi)始落腳的底涂，將磨料顆粒與背襯牢固粘合的膠料涂層，或者它們的任何形式的組合。此外，在僅僅使用單一涂布粘接劑的實(shí)施方案中，可以在涂布的磨料制品中使用粘接劑前體，例如，在研磨涂布磨料中，單一的涂布取代了底涂/膠料涂層的結(jié)合。
當(dāng)本文中所述的可涂布粘接劑前體被一步處理或更多步處理施加到背襯來(lái)形成處理的涂布時(shí)，可以將被處理的背襯通過(guò)加熱鼓來(lái)使處理涂布熱化固定，為了固化處理涂布或涂布層不需要對(duì)背襯進(jìn)行懸掛處理。
在此描述了具有底涂和膠料涂層的涂布的磨料制品的制備。當(dāng)背襯經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚硗坎嫉奶幚砗?，如果需要的?huà)，可以施加底涂粘接劑前體。施加了底涂粘接劑前體后，可以將磨料顆粒施加到底涂粘接劑前體之中或其上。磨料顆粒可以是掉落涂布或靜電涂布的。然后，將現(xiàn)在帶有磨料顆粒的底涂粘接劑前體暴露于熱源，使粘接劑固定或充分固化將磨料顆粒固定在背襯上。在某些情況下，可以在將磨料顆粒包埋在底涂之前對(duì)底涂粘接劑前體進(jìn)行部分固化，如美國(guó)專(zhuān)利第5,368,618號(hào)(Masmar et al.)所描述的那樣。然后，可以施加膠料涂層粘接劑前體。底涂粘接劑前體和/或膠料涂層粘接劑前體可以使用任何適宜的方法來(lái)施加，包括滾筒涂布，噴涂，模具涂布，帷幕涂布等。底涂粘接劑前體和/或膠料涂層粘接劑前體的溫度可以施室溫或更高的溫度，優(yōu)選30-60℃，更優(yōu)選30-50℃。膠料涂層粘接劑前體/磨料顆粒/(至少部分固化的)底涂粘接劑前體的這種組合可以暴露于熱源，例如，進(jìn)行懸掛式固化或熱鼓固化，或者暴露于照射源。膠料涂層粘接劑前體可以含有例如丙烯酸酯和光引發(fā)劑。此時(shí)，粘接劑前體可以在膠料涂層粘接利前體被施加后而又在暴露于上述的熱源之前馬上用紫外線(xiàn)照射。對(duì)熱源的暴露可以實(shí)質(zhì)上將涂布磨料結(jié)構(gòu)中使用的基材和膠料涂層粘接劑前體充分固化。標(biāo)準(zhǔn)的熱固化條件可以有效地進(jìn)行固化，例如，在50-150℃的溫度，一般為75-120℃，優(yōu)選80-115℃。非必選的外膠料涂層粘接劑前體可以用任何常規(guī)的方法施加到膠料涂層之上，并用本文中所述的常規(guī)熱固化條件固化。
還可以使用熱融粘接劑前體來(lái)形成涂布磨料制品，例如在WO95/11111中所述的那樣。熱融底涂粘接劑前體可以通過(guò)將熱融樹(shù)脂成分在適宜的容器內(nèi)混合來(lái)制備，優(yōu)選對(duì)光化照射不透明的種類(lèi)，溫度應(yīng)該足以使這些成分液化，使它們可以充分混合但又不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生熱降解(例如，溫度在約120℃)，并攪拌直到這些成分充分融化混合。這些成分可以同時(shí)加入或按順序加入。優(yōu)選的熱融粘接劑前體之中的一種包括喊環(huán)氧樹(shù)脂的材料，帶有羥基終端的聚酯成分，和引發(fā)劑，優(yōu)選光引發(fā)劑，例如，在美國(guó)專(zhuān)利第5,436,063(Follett et al.)中所述的。
還可以將熱融底涂以未固化和未支持的，發(fā)粘的壓敏粘合膜的成卷形式來(lái)提供。這樣的膜可用于將底涂成層地施加到磨料制品的背襯上。最好在將發(fā)粘的膜卷起來(lái)的時(shí)候放置有釋放襯料(例如，硅氧烷涂布的Kraft紙)，然后將其裝入對(duì)光化照射不透明的袋子或其它的容器中。
將熱融底涂施加到磨料制品的背襯上的方法可以是擠壓，凹版印刷，或涂布(例如，采用涂布模具，熱刀片涂布機(jī)，滾筒涂布機(jī)，帷幕涂布機(jī)，或反向滾筒涂布機(jī))。當(dāng)采用這些方法中的任何一種時(shí)，優(yōu)選在約100-125℃的溫度施加底涂，更優(yōu)選的溫度是約80-125℃。對(duì)使用J重量的背襯布和其它的具有相似孔度的布的時(shí)候，最好的施加方法是涂布方法。
熱融底涂可以采用能夠被成層地施加到背襯上的獨(dú)立的、未支持的、壓敏性粘合膜的方式提供，如果需要，在成層之前可以用模具切割為預(yù)定的形狀。成層的溫度和壓力范圍是室溫至約120℃和約30-250psi，以不使背襯老化和發(fā)生底涂的滲透為準(zhǔn)。一般的情況是在室溫和100psi的壓力下進(jìn)行成層。對(duì)于高孔度的背襯優(yōu)選成層方法，如在WO95/11111中所述。
優(yōu)選的是，熱融底涂用本文中所述的任何一種方法施加到磨料制品的背襯上，一旦施加完成，就暴露于能源來(lái)開(kāi)始對(duì)含環(huán)氧樹(shù)脂材料進(jìn)行固化。據(jù)信，含環(huán)氧樹(shù)脂材料是自身固化或交聯(lián)的。
在另外一種方法中，是將底涂施加到背襯上，將磨料顆粒噴入底涂中，然后底涂暴露于能源。
隨后，可以將膠料涂層以流動(dòng)液體的形式施加到磨料顆粒和底涂上，具體方法可以是如滾筒涂布，噴灑涂布，或帷幕涂布，然后可以用干燥、加熱、或電子照射或紫外線(xiàn)照射等方式來(lái)固化。具體的固化方法可以根據(jù)膠料涂層的化學(xué)成分來(lái)選擇。
結(jié)構(gòu)性涂布磨料可以按照美國(guó)專(zhuān)利第5,152,917號(hào)(Pieper etal.)和5,435,816號(hào)(Spurgeon et al.)所述的方法來(lái)制備。一種方法包括1)將磨料漿液引入到生產(chǎn)工具中，該生產(chǎn)工具有特定的圖案；2)將背襯放到生產(chǎn)工具的外表面，使?jié){液潤(rùn)濕背襯的一個(gè)主表面來(lái)形成半成品；3)在該半成品離開(kāi)生產(chǎn)工具的表面之前至少部分地固化或膠化樹(shù)脂性粘接劑，形成結(jié)構(gòu)性涂布磨料制品；以及4)將涂布的磨料制品從生產(chǎn)工具上取下。另一種方法包括1)1)將磨料漿液引入到生產(chǎn)工具中，該漿液潤(rùn)濕背襯的前表面來(lái)形成半成品；2)將該半成品引入到具有特定圖案的生產(chǎn)工具；3)在該半成品離開(kāi)生產(chǎn)工具的表面之前至少部分地固化或膠化樹(shù)脂性粘接劑，形成結(jié)構(gòu)性涂布磨料制品；以及4)將涂布的磨料制品從生產(chǎn)工具上取下。如果生產(chǎn)工具是用透明材料制造的，例如，聚丙烯或聚乙烯熱塑樹(shù)脂，那么就可以利用可見(jiàn)光或紫外線(xiàn)透過(guò)生產(chǎn)工具到達(dá)磨料漿液來(lái)固化樹(shù)脂性粘接劑。另外，如果涂布的磨料背襯對(duì)可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)為透明的，那么，就可以讓可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)通過(guò)涂布磨料的背襯。在這兩種方法中，得到的磨料漿液或粘合復(fù)合物的固化體具有生產(chǎn)工具的圖案的映像。在生產(chǎn)工具上進(jìn)行至少部分的固化或固定，磨料復(fù)合物就具有精確的預(yù)定圖案。脫離開(kāi)生產(chǎn)工具后，樹(shù)脂性粘接劑可以進(jìn)一步固化或固定。
研磨涂布磨料可以通過(guò)將磨料漿液涂布到背襯的至少一面來(lái)制備。優(yōu)選的背襯之一是聚合膜，例如，含有引發(fā)劑的聚酯膜。進(jìn)行涂布的方法可以是噴灑涂布、輪轉(zhuǎn)涂布、滾筒涂布、浸涂布或刀片涂布等。涂布程序后，對(duì)漿液進(jìn)行固化，形成磨料涂布，固化可以是熱固化和照射固化(例如，電子束，紫外線(xiàn)或可見(jiàn)光)。
在本發(fā)明的任何涂布磨料制品中，都可以將抗填充成分加入到形成磨料制品的周緣部分的粘接劑前體中。例如，抗填充成分可以加入到底涂前體、膠料涂層粘接劑前體、或磨料漿液中?？固畛涑煞挚梢杂萌魏芜m宜的方式同粘接劑前體相結(jié)合，包括但不限于具有半匹馬力馬達(dá)的磨碾機(jī)，例如，從Charles Ross and SonCompany,Hauppauge,NY購(gòu)買(mǎi)的品牌為Ross Mill Model ME100L的磨碾機(jī)。如果有抗填充成分存在的話(huà)，抗填充成分可以存在于例如周緣組合物中，涂布磨料制品的外膠料涂層中，眾多的磨料顆粒中，以及膠料涂層的結(jié)構(gòu)中。在所有的實(shí)施方案中，抗填充成分都存在于涂布的磨料制品中最后將同磨擦過(guò)程中被摩擦的工件相接觸的那一部分。
無(wú)紡磨料制品將粘接劑前體和磨料顆粒以及非必選的填加劑混合制成可涂布的粘接劑前體漿液，可以用來(lái)制備無(wú)紡磨料制品。該漿液可以通過(guò)如滾筒涂布或噴灑涂布的方式涂布到松散的敞開(kāi)的纖維網(wǎng)上，然后將得到的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)本文中所述的足以發(fā)生粘接劑前體固化的條件。
制備松散敞開(kāi)的無(wú)紡磨料的一般方法包括在美國(guó)專(zhuān)利第2,958,593號(hào)中所教導(dǎo)的，以及美國(guó)專(zhuān)利第4,991,362和第5,025,596號(hào)中所制備的那些。
本發(fā)明的抗填充成分可以在涂布前加入到漿液中，或者加入到周緣組合物中，施加給至少部分地固化的漿液以形成周緣涂層。在所有的實(shí)施方案中，抗填充成分都存在于無(wú)紡磨料制品的最后接觸工件的那一部分中。
粘接的磨料制品制備本發(fā)明的粘接的磨料制品的一般方法包括將粘接劑前體、磨料顆粒、非必選的填加劑等混合在一起形成均質(zhì)的混合物。然后將該混合物模壓為所需要的形狀和尺寸。然后用本文中所述的足以有效地固化和/或固定粘接劑前體的條件來(lái)處理，得到粘接的磨料制品。
本發(fā)明的抗填充成分可以在固化之前加入到粘接劑前體中，或加入到施加給至少一部分模壓產(chǎn)品的周緣組合物中來(lái)形成周緣涂層。在所有的實(shí)施方案中，抗填充成分都存在于粘接的磨料制品的最終接觸工件的那一部分中。
粘接劑系統(tǒng)本發(fā)明的粘接劑包括固化的或固定的粘接劑前體，用于將磨料顆粒粘合起來(lái)(如在粘接的磨料制品中)或粘合到基材上(如在涂布的磨料中粘合到背襯上，或在無(wú)紡磨料中粘合到無(wú)紡織物上)。
術(shù)語(yǔ)“粘接劑前體”在本文中指的是未固化的粘接劑或流動(dòng)的粘接劑。
適用于本發(fā)明磨料制品的有機(jī)粘接劑是從有機(jī)粘接劑前體中形成的。然而，適用水溶性或水分散性的粘接劑前體如皮膠等都屬于在本發(fā)明的范疇。粘接劑前體優(yōu)選熱塑樹(shù)脂。熱塑樹(shù)脂的實(shí)例包括，酚醛樹(shù)脂、具有側(cè)基α,β未飽和羰基的氨基塑料樹(shù)脂、氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、脲甲醛樹(shù)脂、異氰酸酯樹(shù)脂、密胺甲醛樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂，丙烯酸異氰酸酯樹(shù)脂、丙烯酸氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、丙烯酸環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂，以及它們的混合物。
酚醛樹(shù)脂一般被用做磨料制品的粘接劑前體，因?yàn)樗鼈兊臒崴苄?，可獲得性，價(jià)格和易操作性等原因。酚醛樹(shù)脂有兩種，即酚醛樹(shù)脂A和酚醛清漆樹(shù)脂。在酚醛樹(shù)脂A中，甲醛與酚的比例為大于或等于一比一，一般為1.5∶1.0-3.0∶1.0。酚醛清漆樹(shù)脂的甲醛與酚的比例一般為小于或等于一比一。酚醛樹(shù)脂中優(yōu)選的是酚醛樹(shù)脂A。商業(yè)化的酚醛樹(shù)脂A的實(shí)例包括那些各式商品名所代表的，例如，“Varcum”和“Durez”，購(gòu)自于OccidentalChemical Corp.,Tonawanda,NY；“Arofene”和“Arotap”，購(gòu)自于Ashland Chemical Company,Columbus,OH；“Resinox”購(gòu)自于Monsanto,St.Louis,MO；以及“Bakelite”，購(gòu)自于UnionCarbide,Danbury,CT。
本發(fā)明的范圍還包括對(duì)酚醛樹(shù)脂性質(zhì)的修飾。例如，增塑劑、乳膠樹(shù)脂、或反應(yīng)性稀釋物等都可以加入到酚醛樹(shù)脂中來(lái)修飾被固化酚醛樹(shù)脂的柔韌性和/或硬度。
優(yōu)選的氨基塑料樹(shù)脂是每一個(gè)分子具有至少一個(gè)α,β未飽和羰基側(cè)基的氨基塑料樹(shù)脂，可以根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利第4,903,440(Larson et al.)的教導(dǎo)來(lái)制備。
氨基塑料樹(shù)脂是每一個(gè)分子或每一個(gè)低聚體含有至少一個(gè)α,β未飽和羰基側(cè)基。這些未飽和羰基可以是丙烯酸、異丁烯酸、或丙烯酰胺類(lèi)型的。這些材料的實(shí)例有，N-羥甲基-丙烯酰胺、N,N’-氧代二亞甲基雙丙烯酰胺、鄰位和對(duì)位的丙烯?；０芳柞シ?，丙烯酰基酰胺甲酯酚醛清漆樹(shù)脂，以及它們的混合物。這些物質(zhì)在美國(guó)專(zhuān)利第4,903,440號(hào)、第5,055,113號(hào)和第5,236,472號(hào)中有進(jìn)一步的描述。
將近似于化學(xué)計(jì)量的聚異氰酸酯與多功能醇進(jìn)行反應(yīng)可以制備聚氨基甲酸乙酯。更為常見(jiàn)的聚異氰酸酯類(lèi)是甲苯二異氰酸酯(TDI)和4,4’-二異氰酸酯二苯基甲烷(MDI)，它們分別是Upjohn Polymer Chemicals,Kalamazoo,MI公司的“Isonate”和Miles,Inc.Pittsburgh,PA公司的“Mondur”。常見(jiàn)的對(duì)聚氨基甲酸乙酯的多元醇是聚醚，例如聚乙二醇，它在Union Carbide公司(Danbury,CT)稱(chēng)為“Carbowax”，在Dow Chemical公司(Midland,MI)稱(chēng)為“Voranol”，在BASF公司(Mount Olive,NJ)稱(chēng)為“Pluracol E”；聚丙二醇，它在BASF公司稱(chēng)為“Pluracol P”，在Dow Chemical公司稱(chēng)為“Voranol”；聚四環(huán)氧甲烷，它在QO Chemical Inc.,公司(Lafayetts,IN)稱(chēng)為“Polymeg”，在BASF公司稱(chēng)為“Poly THF”，在DuPont公司(Wilmington,DE)稱(chēng)為“Tetrathane”。帶羥基功能的聚酯是Miles Inc.公司(Pittsburge,PA)的“Multranol”和“Desmophene”。幾乎所有的聚氨基甲酸乙酯的配方中都含有一種或一種以上的催化劑。叔胺化合物以及一些有機(jī)金屬化合物特別是含有錫的都是最常見(jiàn)的催化劑。結(jié)合使用多種催化劑可以平衡聚合物形成的速率。
環(huán)氧樹(shù)脂具有環(huán)氧乙烷環(huán)，并且開(kāi)環(huán)聚合。這樣的環(huán)氧樹(shù)脂包括單體環(huán)氧樹(shù)脂和聚合環(huán)氧樹(shù)脂。這些樹(shù)脂在它們的主鏈和取代基上可以非常不同。例如，主鏈可以是任何通常與環(huán)氧樹(shù)脂相關(guān)的主鏈，取代基可以是任何沒(méi)有活化氫原子的基團(tuán)，活化氫原子在室溫下與環(huán)氧乙烷環(huán)反應(yīng)。可以接受的取代基的代表包括，鹵素、酯基、醚基、磺酸基、硅氧烷基、硝基、和磷酸基。一些優(yōu)選的環(huán)氧樹(shù)脂的例子有2,2-雙[4-(2,3-環(huán)氧丙氧酚)丙烷(雙酚A的二甘油醚)]，以及一些市售的產(chǎn)品，如Shell Chemical Co.公司(Houston,TX)的“Epon 828”、“Epon 1004”、“Epon1001F”,Dow Chemical Co.公司的“DER-331”、“DER-332”、和“DER-334”。其它的適宜的環(huán)氧樹(shù)脂包括酚醛清漆樹(shù)脂的無(wú)水甘油醚(例如，購(gòu)自于Dow Chemical Co.,Midland,MI的“DEN-431”和“DEN-438”)。其它的環(huán)氧樹(shù)脂包括在美國(guó)專(zhuān)利第4,751,138號(hào)(Tumey et al.)中。
在本發(fā)明的粘接劑前體組合物中使用的脲醛樹(shù)脂包括脲和任何的脲衍生物與任何的醛的反應(yīng)產(chǎn)物，具有可涂布性，在催化劑存在下，最好是共催化劑的存在下加速反應(yīng)的速率，并給磨料制品提供應(yīng)用時(shí)可以接受的磨損性能。這些樹(shù)脂含有醛和“脲”(如本文所定義)的反應(yīng)產(chǎn)物。這些脲醛樹(shù)脂由于它們的熱塑性質(zhì)、可獲得性、低成本、和易處理性而被磨料工業(yè)所優(yōu)選。脲醛樹(shù)脂優(yōu)選含有30-95％的固體，更優(yōu)選含有60-80％的固體，其黏度范圍在加入水和催化劑之前是約125-1500cps(Brookfield黏度計(jì)，3號(hào)心軸，30rpm,25℃)，分子量(平均數(shù))位至少2000，優(yōu)選約200-700。本發(fā)明中使用的脲醛樹(shù)脂包括那些在美國(guó)專(zhuān)利第5,486,219號(hào)(Ford et al.)中揭示的那些。
對(duì)本發(fā)明特別有用的脲醛樹(shù)脂是來(lái)自Borden Chemical公司的稱(chēng)為“AL3029R”的品種。這是一種未修飾的(即不含有糠醛的)脲醛樹(shù)脂，其特征如下65％固體，黏度325cps(Brookfield,#3心軸，30rpm,25℃)，自由醛的含量為0.1-0.5％，醛對(duì)脲的摩爾比率(F/U比率)為1.4∶1.0-1.6∶1.0。
脲樹(shù)脂前體系統(tǒng)優(yōu)選使用共催化劑系統(tǒng)。共催化劑可以含有路易士酸，優(yōu)選氯化鋁(AlCl3)，以及有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽。路易士酸催化劑的定義是接受電子對(duì)的化合物，優(yōu)選在15℃的水溶性為約50g/cc。
優(yōu)選的路易士酸(或行為象路易士酸的化合物)是氯化鋁、氯化鐵(Ⅲ)、氯化銅(Ⅱ)。特別優(yōu)選的路易士酸是氯化鋁，無(wú)論是無(wú)水形式的(AlCl3)或是六水合的(AlCl3·6H2O)。
在粘接劑前體系統(tǒng)中使用的路易士酸的用量范圍是粘接劑前體總重的約0.1-5.0％重量，是20-30％固體的水溶液。如果使用氯化鋁(AlCl3)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是0.6％重量的28％固體的氯化鋁水溶液產(chǎn)生最好的結(jié)果。
丙烯酸樹(shù)脂包括含有碳原子、氫原子、氧原子、和非必選的氮原子、鹵原子的單體的或聚合的化合物。氧原子或氮原子，或者它們兩者，存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺、和脲的基團(tuán)中。乙烯性未飽和化合物優(yōu)選具有分子量為小于約4000的，優(yōu)選含有脂族單羥基或脂族多羥基化合物與未飽和羧酸相反應(yīng)得到的酯，未飽和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來(lái)酸等等。丙烯酸樹(shù)脂的實(shí)例有，甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂、甲基丙烯酸乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇丙烯酸二甲酯、己二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、戊四醇三丙烯酸酯、戊四醇三丙烯酸甲酯、戊四醇四丙烯酸酯、以及戊四醇四丙烯酸甲酯，和它們的未飽和的單體，例如，苯乙烯、二乙烯基苯、和乙烯基二甲苯。
丙烯酸異氰酸酯是具有至少一個(gè)丙烯酸側(cè)基的異氰酸酯衍生物，在美國(guó)專(zhuān)利第4,652,274號(hào)(Boettcher et al.)中有進(jìn)一步的描述。優(yōu)選的丙烯酸異氰酸酯是三(羥乙基)異氰酸酯的三丙烯酸酯。
丙烯酸氨基甲酸乙酯是羥基終端異氰酸酯的二丙烯酸酯延伸的聚酯或聚醚。商業(yè)上可以獲得的丙烯酸氨基甲酸乙酯的實(shí)例有Radcure Specialties,Inc.,Atlanta,GA的商品名稱(chēng)為“UVITHANE 782”、“CMD 6600”、“CMD 8400”、和“CMD8805”的產(chǎn)品。
丙烯酸環(huán)氧樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂的一丙烯酸酯和二丙烯酸酯，如雙酚A的二丙烯酸酯。商業(yè)上可以獲得的丙烯酸環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例有Radcure Specialties,Inc.,Atlanta,GA的商品名稱(chēng)為“UVITHANE 3500”、“CMD 3600”、和“CMD 3700”的產(chǎn)品。
美國(guó)專(zhuān)利第5,314,513號(hào)對(duì)雙馬來(lái)酰亞胺有進(jìn)一步的描述。
除了熱塑樹(shù)脂外，熱融性樹(shù)脂也可以被使用。例如，粘接劑前體系統(tǒng)可以包括能夠被能量固化提供粘接劑的熱融性壓敏粘接劑。在這種情況下，因?yàn)檎辰觿┣绑w是熱融組合物，所以，對(duì)有孔的布，紡織品或纖維性背襯特別有用。因?yàn)檫@種粘接劑前體不會(huì)穿過(guò)多孔背襯的織縫，所以保存了背襯的天然的柔韌性和揉曲性。美國(guó)專(zhuān)利第5,436,063號(hào)(Follett et al.)中描述了熱融性樹(shù)脂的實(shí)例。
熱融性粘接劑前體系統(tǒng)可以包括含環(huán)氧樹(shù)脂的材料，聚酯成分，有效劑量的能量固化粘接劑的引發(fā)劑。具體地講，粘接劑前體可以包括約2-95份的含環(huán)氧樹(shù)脂的物質(zhì)，以及相應(yīng)的約98-5份的聚酯成分，以及引發(fā)劑。還可以含有非必選的具有羥基功能團(tuán)性大于1的含羥基物質(zhì)。
優(yōu)選地，聚酯成分的Brookfield黏度系數(shù)在121℃在10,000毫巴斯卡至200,000毫巴斯卡，更優(yōu)選在10,000-50,000毫巴斯卡，最優(yōu)選在15,000-30,000毫巴斯卡。聚酯成分可以是二羧酸與含有2-12個(gè)碳原子的二醇的反應(yīng)產(chǎn)物，其中的二羧酸選自含有4-12個(gè)碳原子的飽和脂族二羧酸(和二酯衍生物)以及含有8-15個(gè)碳原子芳香族二羧酸(和二酯衍生物)。
磨料顆粒本發(fā)明可以使用的磨料顆粒是任何級(jí)別的用于制造磨料制品的磨料顆粒。例如，適宜的磨料顆?？梢允鞘⑹?、石榴石、氧化鋁(包括熔融的和熱處理的氧化鋁)、氧化鋁二氧化鋯(包括熔融的氧化鋁二氧化鋯，如在美國(guó)專(zhuān)利第3,781,172；3,891,408；3,893,826中描述的，以及Norton Company,Worcester,MA以“NorZon”商品名稱(chēng)出售的)、鉆石、碳化硅[包括耐火材料涂層的碳化硅，如在美國(guó)專(zhuān)利第4,505,720(Gabor et a1.)]、氮化硅、α氧化鋁基的陶瓷材料[如在美國(guó)專(zhuān)利第4,518,397(Leitheiser etal.)；4,574,003(Gerk et al.)；4,744,802(Schwabel et al.)；4,770,671(Monroe et al.)；4,881,951(Wood et al.)；和5,011,508(Wald et al.)中所描述的]、二硼化鈦、碳化硼、碳化鎢、碳化鈦、氧化鐵、立方體氮化硼，以及它們的混合物。鉆石和立方體氮化硼的磨料顆粒可以是單晶體或多晶體。
磨料顆粒可以是單個(gè)的磨料顆?；蚴羌鄣膯蝹€(gè)磨料顆粒。磨料顆粒的尺寸可以是在約0.01-1500微米之間的范圍內(nèi)，一般在1-1000微米的范圍內(nèi)。如上所述，對(duì)于研磨涂布磨料，經(jīng)常使用的磨料顆粒的大小為約0.1至小于200微米，通常為0.1-120微米。背襯上面磨料顆粒的頻率(濃度)將依據(jù)具體的使用要求和本領(lǐng)域技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定。磨料顆?？梢允嵌ㄏ虻模部梢圆欢ㄏ?，根據(jù)具體的磨料制品的要求來(lái)決定。
磨料顆粒可以作為開(kāi)放的或密閉的涂層來(lái)施加。密閉的涂層是說(shuō)磨料顆粒完全覆蓋了背襯的主表面。開(kāi)放的涂層是指磨料顆粒覆蓋約20-90％背襯的主表面，一般為40-70％。
本發(fā)明的磨料制品可以含有磨料顆粒和稀釋顆粒的混合體。稀釋顆?？梢赃x自(1)無(wú)機(jī)顆粒(非磨料無(wú)機(jī)顆粒)，(2)有機(jī)顆粒，(3)含磨料顆粒的積聚體，(4)含有無(wú)機(jī)顆粒和粘接劑混合物的稀釋顆粒的復(fù)合體，(5)含有機(jī)顆粒和粘接劑混合物的稀釋顆粒的復(fù)合體。
非磨料無(wú)機(jī)顆粒一般包括莫氏(Moh)硬度低于6的物質(zhì)。非磨料無(wú)機(jī)顆?？梢园ū疚闹兴龅难心ブ鷦?、充填劑等。
稀釋顆粒大小范圍是約0.01-1500微米，一般為1-1000微米。稀釋顆?？梢跃哂信c磨料顆粒相同的顆粒尺寸和大小分布。另外，稀釋顆粒可以具有不同的尺寸和大小分布。
非必選的填加劑非必選的填加劑，例如，充填物(包括研磨助劑)、纖維、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、潤(rùn)濕劑、表面活性劑、顏料、染料、耦合劑、增塑劑、釋放劑、懸浮劑、固化劑，包括自由基團(tuán)引發(fā)劑和光引發(fā)劑，都可以包含在本發(fā)明的磨料制品中。
此外，填加劑可以用來(lái)提高反應(yīng)性、交聯(lián)性、提高抗填充成分的玻璃轉(zhuǎn)化溫度、具體根據(jù)所選擇的抗填充成分來(lái)決定。例如，抗填充成分硬脂酰丙烯酸酯之外，還可以使用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，以提高硬脂酰丙烯酸酯的反應(yīng)率，即共聚合率，抗熱性，和機(jī)械特性。然而，在這些情況下，填加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)可能需要在粘接劑前體組合物中加入其它的成分來(lái)幫助固化，例如，當(dāng)使用丙烯酸酯的時(shí)候，需要光引發(fā)劑。這些物質(zhì)的用量將根據(jù)所需要的性質(zhì)來(lái)選定。
本發(fā)明有用的充填劑包括金屬碳酸鹽[例如，碳酸鈣(白堊、方解石、泥灰?guī)r、大理石和石灰?guī)r)、碳酸鎂鈣、碳酸鈉、碳酸鎂、]，二氧化硅(例如，石英、玻璃珠、玻璃球和玻璃纖維)，硅酸鹽[例如，滑石、黏土，(蒙脫石)長(zhǎng)石、云母、硅酸鈣、偏硅酸鈣、硅鋁酸鈉、硅酸鈉、]，金屬硫酸鹽[例如，硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈉、硫酸鋁鈉、硫酸鋁]，石膏、蛭石、木粉、三水合氧化鋁、碳黑、金屬氧化物(例如，氧化鈣、氧化鋁、二氧化鈦)以及金屬亞硫酸鹽(例如亞硫酸鈣)。有用的充填物的例子還包括硅化合物，例如硅粉，顆粒尺寸為約4-10毫米的粉末硅(來(lái)自于Akzo Chemie America,Chicago,IL)，以及鈣鹽，例如，碳酸鈣和偏硅酸鈣(來(lái)自于Nyco Company,Willsboro,NY,商品名稱(chēng)為“Wollastokup”和“Wollastonite”)。
抗靜電劑的實(shí)例包括石墨、碳黑、氧化釩、濕潤(rùn)劑等等。這些抗靜電劑揭示于美國(guó)專(zhuān)利第5,061,294；5,137,542；和5,203,884號(hào)中。
耦合劑可以提供粘接劑和充填顆粒之間的連接橋。此外，耦合劑可以提供粘接劑和磨料顆粒之間的連接橋。耦合劑的實(shí)例包括硅烷、鈦酸鹽、以及鋁酸鋯。耦合劑的使用方法有多種。例如，耦合劑可以直接加入到粘接劑前體中。粘接劑可以含有從約0.01至3％重量的耦合劑。另外，耦合劑可以被加入到充填顆粒的表面上。在另一種實(shí)施方案中，耦合劑先施加到磨料顆粒的表面上，然后在制備磨料制品。磨料顆?？梢院屑s0.01-3％重量的耦合劑。
可以使用固化劑如引發(fā)劑，例如，當(dāng)使用的固化或固定粘接劑前體的能源是熱源、紫外線(xiàn)、或可見(jiàn)光時(shí)，可以用其來(lái)產(chǎn)生自由基團(tuán)。固化劑的實(shí)例有，例如，在暴露于紫外線(xiàn)或熱時(shí)可以產(chǎn)生自由基團(tuán)的光引發(fā)劑，包括有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、醌、亞硝基化合物、?；u、腙、巰基化合物、吡喃嗡化合物、咪唑、氯化三嗪、苯偶姻、苯偶姻烷基醚、二酮、苯酮，以及它們的混合物。室售的光引發(fā)劑包括Ciba Geigy Company,Hawthorne,NY的“IRGACURE 651”和“IRGACURE 184”，以及Merck&Company,Inc.,Rahway,NJ的“DAROCUR 1173”(它們都在暴露于紫外光時(shí)產(chǎn)生自由基團(tuán))，和Ciba Geigy Company的“IRGACUR 369”(在可見(jiàn)光下產(chǎn)生自由基團(tuán))。此外，美國(guó)專(zhuān)利第4,735,632號(hào)揭示了在可見(jiàn)光下產(chǎn)生自由基團(tuán)的光引發(fā)劑。一般，引發(fā)劑用量是約0.1-10％重量，優(yōu)選2-4％重量，以粘接劑前體的總重量計(jì)算。本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括在粘接劑前體暴露于電子束時(shí)使用引發(fā)劑。
抗填充成分本發(fā)明的抗填充成分存在于最后將接觸工件的那一部分磨料制品中。例如，抗填充成分可以存在于磨料制品的膠料涂層的粘接劑中，或周緣涂層中，例如，外膠料涂層中，或者兩者中同時(shí)存在?；虼嬖谟谘心ツチ现破返哪チ贤坎?層中，或其周緣涂層中，或它們兩者中同時(shí)存在?；虼嬖谟谡辰拥哪チ现破返恼辰觿┲谢蛑芫壨繉又?，或它們兩者中同時(shí)存在?；虼嬖谟跓o(wú)紡磨料制品的粘接劑中或周緣涂層中，或它們兩者中同時(shí)存在。優(yōu)選的是，抗填充成分存在于周緣涂層中。
本發(fā)明的抗填充成分是具有烴鏈和極性基團(tuán)的化合物。本發(fā)明的抗填充成分包括具有通式Ⅰ至Ⅵ中的任何一個(gè)的化合物，或它們的混合物
其中，R1和R2分別各自是OH,OR,O-,NH2,NHR,或N(R)2，如果R1和R2分別各自或同時(shí)是O-，則有陽(yáng)離子存在，例如，當(dāng)R1和R2分別各自是O-時(shí)，一價(jià)陽(yáng)離子M+可以存在，如果R1和R2同時(shí)是O-，則可以有兩個(gè)一價(jià)陽(yáng)離子M+或二價(jià)陽(yáng)離子V2+存在，R1和R2各自?xún)?yōu)選O-，OH或NH2，更優(yōu)選的是O-，或OH；
如果存在有M+，則它是Li+、K+、Na+、Rb+、Cs+、或N+(R’)4，其中R’是氫、取代的或未取代的烷基，優(yōu)選CH3、CH2CH3、或CH2CH2OH；優(yōu)選的M+是K+或Na+；如果存在V2+，它是Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Sr2+、Ti2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ag2+、Cd2+、Pd2+、Sn2+、Pd2+、或Zr2+，并且優(yōu)選Ca2+、Mg2+、Zn2+；R是烷基，優(yōu)選CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-2；X是O、S、NH，或二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，X優(yōu)選是O或NH，更優(yōu)選是O；p是0或1，優(yōu)選是1；以及W是烷基，可是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選12-30，更優(yōu)選18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的氟化烴，其中a是0-2m且m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；如果只有一個(gè)通式Ⅰ的硼化合物存在并且形成了鹽，即R1和R2分別各自或同時(shí)是O-，并且有陽(yáng)離子存在，這些陽(yáng)離子就不僅限于M+和V2+；換句話(huà)說(shuō)，可以存在有一個(gè)陽(yáng)離子或陽(yáng)離子的組合，其正電荷的總價(jià)數(shù)等于一個(gè)硼化合物的負(fù)電荷的總價(jià)數(shù)，例如，金屬陽(yáng)離子、季銨、叔銨、仲銨、或伯銨等，只要它們的正價(jià)總數(shù)等于一個(gè)硼化合物的負(fù)價(jià)總數(shù)，它們就可以取代M+和V2+；另外，這些陽(yáng)離子還可以同M+和V2+同時(shí)存在，只要所有陽(yáng)離子的總價(jià)數(shù)等于硼化合物總負(fù)價(jià)數(shù)；如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通式Ⅰ的硼化合物混合在一起，并且在兩個(gè)或兩個(gè)以上的硼化合物內(nèi)，R1和/或R2是O-，金屬陽(yáng)離子、季銨、叔銨、仲銨、或伯銨等，只要它們的正價(jià)總數(shù)等于硼化合物的負(fù)價(jià)總數(shù)，它們就可以取代M+和V2+；另外，這些陽(yáng)離子還可以同M+和V2+同時(shí)存在，只要所有陽(yáng)離子的總價(jià)數(shù)等于硼化合物總負(fù)價(jià)數(shù)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)陰離子，例如H2PO4-、HSO4、NO3-、Cl-、Br-、I-、F-、CH3SO4-、H2PO3-、CnH2n+1OPO3H-、CnH2n+1PO3H-，其中n是1-100，優(yōu)選1-30，更優(yōu)選10-20；Z-優(yōu)選是H2PO4-、H2PO3-、HSO4-、或CH3SO4-，更優(yōu)選是H2PO4-、或H2PO3-；r是0或1，當(dāng)q是0時(shí)則r是0，當(dāng)q是1時(shí)則r是1，當(dāng)q和r都是1時(shí)，N帶有正電荷；R4和R5分別是H或烷基，優(yōu)選是CnH2n+1其中n是1-30，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-2；
A是二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，條件是這些連接基團(tuán)是通過(guò)碳原子連接到通式Ⅱ的N上；當(dāng)t=1，優(yōu)選A是C(=O)、C(=O)CH2、NHC(=O)、OC(=O)、OCH2、OCH2CH2、或OCH(CH3)CH2；t是0或1，優(yōu)選是0；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；
其中R6和R7分別是O-、OH、OR、NH2、NHR、或N(R)2，但是，R6和R7不可以同時(shí)是OH或OR，而且當(dāng)R6和R7中有一個(gè)是OR時(shí)，另一個(gè)不可以是OH，如果R6和R7分別或同時(shí)是O-，則就會(huì)有陽(yáng)離子存在，例如，當(dāng)R6和R7中的一個(gè)是O-時(shí)，一價(jià)陽(yáng)離子M+可以存在，如果R6和R7同時(shí)是O-，則可以有兩個(gè)一價(jià)陽(yáng)離子M+或二價(jià)陽(yáng)離子V2+存在，R6和R7各自?xún)?yōu)選O-或NH2，更優(yōu)選的是O-；
R是烷基，優(yōu)選是CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選是1-10，更優(yōu)選是1-2；如果存在有M+，則它是Li+、K+、Na+、Rb+、Cs+、或N+(R’)4，其中R’是氫、取代的或未取代的烷基，優(yōu)選CH3、CH2CH3、或CH2CH2OH；優(yōu)選的M+是K+或Na+；如果存在V2+，它是Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Sr2+、Ti2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ag2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+、Pd2+、或Zr2+，并且優(yōu)選Ca2+、Mg2+、Zn2+；X是O、S、NH，或二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，X優(yōu)選是O或NH，更優(yōu)選是O；p是0或1，優(yōu)選是1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；如果只有一個(gè)通式Ⅲ的磷化合物存在并且形成了鹽，即R6和R7分別各自或同時(shí)是O-，并且有陽(yáng)離子存在，這些陽(yáng)離子就不僅限于M+和V2+；換句話(huà)說(shuō)，可以存在有一個(gè)陽(yáng)離子或陽(yáng)離子的組合，其正電荷的總價(jià)數(shù)等于一個(gè)磷化合物的負(fù)電荷的總價(jià)數(shù)，例如，金屬陽(yáng)離子、季銨、叔銨、仲銨、或伯銨等，只要它們的正價(jià)總數(shù)等于一個(gè)磷化合物的負(fù)價(jià)總數(shù)，它們就可以取代M+和V2+；另外，這些陽(yáng)離子還可以同M+和V2+同時(shí)存在，只要所有陽(yáng)離子的總價(jià)數(shù)等于磷化合物總負(fù)價(jià)數(shù)；如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通式Ⅲ的磷化合物混合在一起，并且在兩個(gè)或兩個(gè)以上的磷化合物內(nèi)R6和/或R7是O-，金屬陽(yáng)離子、季銨、叔銨、仲銨、或伯銨等，只要它們的正價(jià)總數(shù)等于硼化合物的負(fù)價(jià)總數(shù)，它們就可以取代M+和V2+；另外，這些陽(yáng)離子還可以同M+和V2+同時(shí)存在，只要所有陽(yáng)離子的總價(jià)數(shù)等于磷化合物總負(fù)價(jià)數(shù)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2，或
R8優(yōu)選是OH、O-、NH2，更優(yōu)選是O-；其中，當(dāng)R8是O-，則存在有陽(yáng)離子，優(yōu)選是一價(jià)陽(yáng)離子M+；如果存在有M+，則它是Li+、K+、Na+、Rb+、Cs+、或N+(R’)4，其中R’是氫、取代的或未取代的烷基，優(yōu)選CH3、CH2CH3、或CH2CH2OH；優(yōu)選的M+是K+或Na+；R是烷基，優(yōu)選是CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選是1-10，更優(yōu)選是1-2；
R9是H、CH3、或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是氫或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，J優(yōu)選是O、NH，C(=O)CH2、OCH2O、OCH2CH2O、OCH(CH3)CH2O、OCH2、OCH2CH2、或OCH(CH3)CH2，更優(yōu)選是O；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；W-(A)t-D V其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述任何一個(gè)-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2O2H),
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17，
-QC(O)C(R18)=CH2，
其中，如果y是1,OH是鄰位的；
,-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2,
D優(yōu)選是C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)(OH)、或(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)(CH2COO)，更優(yōu)選D是C(O)NR15R16；R12是氫或1-4個(gè)碳原子的烷基；R13和R14分別是氫、烷基，優(yōu)選CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-2，或是脂族基團(tuán)，可以是取代的或未取代的，例如，由芳香族基團(tuán)取代，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)碳原子或更少的碳原子，并非必選的含有氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基；R15和R16分別是氫或烷基，優(yōu)選CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-2；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基，優(yōu)選CnH2n+1或CnH2n，其中n是1-30，優(yōu)選1-18，更優(yōu)選1-10；R18是氫或CnH2n+1，其中n是1-8；E是COOH或COO-，其中，當(dāng)有一個(gè)或兩個(gè)COO-時(shí)，有陽(yáng)離子存在，優(yōu)選一價(jià)陽(yáng)離子，當(dāng)存在一個(gè)COO-時(shí)，存在有M+，當(dāng)有兩個(gè)COO-時(shí)，則存在兩個(gè)M+或一個(gè)V2+；
如果存在有M+，則它是Li+、K-、Na+、Rb+、Cs+、或N+(R’)4，其中R’是氫、取代的或未取代的烷基，優(yōu)選CH3、CH2CH3、或CH2CH2OH；優(yōu)選的M+是K+或Na+；如果存在V2+，它是Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Sr2+、Ti2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Ag2+、Cd2+、Pd2+、Sn2+、Pd2+、或Zr2+，并且優(yōu)選Ca2+、Mg2+、Zn2+；Q是O或NH；R是烷基，優(yōu)選CnH2n+1，其中n是1-30，優(yōu)選1-10，更優(yōu)選1-2；y是1-3；f是1或2；g是1-6；k是0或1；A是二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，如果D是OH、N=C=O、或NHC(O)NH2，則最接近于D的A是碳原子；當(dāng)t=1時(shí)，優(yōu)選A是C(=O)、C(=O)CH2、NHC(=O)、OC(=O)、OCH2、OCH2CH2、或OCH(CH3)CH2；t是0或1，優(yōu)選是0，以及
W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；
J是O、NH、或是二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，如果J是二價(jià)脂族或芳香族連接基團(tuán)，則連接基團(tuán)通過(guò)碳原子與通式Ⅵ的C連接的；v是0或1，優(yōu)選是0；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n-1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；
J是O、NH、或是二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，J優(yōu)選是O、NH、C(=O)、C(=O)CH2、OCH2O、OCH2CH2O、OCH(CH3)CH2O、OCH2、OCH2CH2、或OCH(CH3)CH2，更優(yōu)選是O；n是1-5的整數(shù)，優(yōu)選是1；其中，當(dāng)n=1時(shí)，在環(huán)中可以存在一個(gè)雙鍵[即，(CH2)1-CH變?yōu)镃H=C]，當(dāng)n=2-5時(shí)，在環(huán)中可以存在一個(gè)或兩個(gè)雙鍵[即，兩個(gè)(一個(gè)雙鍵)]或四個(gè)氫原子(兩個(gè)雙鍵)從通式Ⅶ減去但又不發(fā)生不飽和]；v是0或1，優(yōu)選是0；以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2；
其中X是O、S、NH、或是二價(jià)脂族(直鏈、支鏈、或環(huán)脂族)或芳香族連接基團(tuán)，具有20個(gè)或更少的原子，并含有碳，非必選的氮、氧、磷、和/或硫，存在于脂族或芳香族基團(tuán)中或作為它們的取代基，X優(yōu)選是O或NH，更優(yōu)選是O；p是0或1，以及W是烷基，可以是飽和或不飽和的，優(yōu)選W具有通式CnH2n+1，其中n是10-100，優(yōu)選是12-30，更優(yōu)選是18-22，或者W是具有通式CmHaF2m+1-a的烴的氟化物，其中a是0-2m，m是4-50，優(yōu)選6-30，更優(yōu)選8-20，而且其中的烷基或氟化烴可以在它們的主鏈上分別含有氧原子，其數(shù)量是從1至烷基或氟化烴總碳原子數(shù)的1/2，即，在CnH2n+1時(shí)，是1-n/2，而在CmHaF2m+1-a時(shí)，是1-m/2。
在本發(fā)明的任何一個(gè)通式的化合物中，如果形成了鹽并且有積累的負(fù)電荷但又沒(méi)有相應(yīng)的正電荷時(shí)，就可以提供與積累的負(fù)電荷相等的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子并不限于M+和V2+。換句話(huà)說(shuō)，可以存在有一個(gè)或多個(gè)陽(yáng)離子，只要它們的正電荷總價(jià)數(shù)與該通式的化合物的負(fù)電荷總價(jià)相等。例如，金屬陽(yáng)離子、季銨、叔銨、仲銨、或伯銨等，只要它們的正價(jià)總數(shù)等于該通式化合物的負(fù)價(jià)總數(shù)，它們就可以取代M+和V2+；另外，這些陽(yáng)離子還可以同M+和V2+同時(shí)存在，只要所有陽(yáng)離子的總價(jià)數(shù)等于通式化合物總負(fù)價(jià)數(shù)。對(duì)本發(fā)明的通式化合物的混合物也是如此。
本發(fā)明的抗填充成分的選擇和其位置將部分取決于實(shí)際應(yīng)用的要求。例如，在一般用于手工摩擦漆面的砂輪和砂紙中，抗填充成分可以被安排在涂布的磨料制品的周緣部分中，優(yōu)選在膠料涂層中，如果有外膠料涂層的話(huà)，就安排在外膠料涂層中。在這樣的應(yīng)用中，本發(fā)明抗填充成分優(yōu)選任何下述物質(zhì)，硼酸十八烷酯、十八烷硼酸鉀、硼酸十八烷二甲酯、硼酸二十二烷基酯、二十二烷基硼酸鉀、磷酸十八烷基二甲基羥銨、亞磷酸十八烷基二甲基羥銨、磷酸二十二烷基二甲基羥銨、亞磷酸二十二烷基二甲基羥銨、十八烷基磷酸鉀、二十二烷基磷酸鉀、十八烷基磷酸鈉、二十二烷基磷酸鈉、十六烷基磷酸鉀、十八烷基膦酸鉀、十四烷基膦酸鉀、十八烷基磺酸鈉、十八烷基硫酸鈉、二十二烷基磺酸鈉、二十二烷基硫酸鈉、二十八烷基酸、二十六烷基酸、十八烷基脲、硬脂酰檸檬酸酯、硬脂酸酐、二十二烷酸酐、二十八烷酸酐、十八烷基丁二酸酐、二十二烷基丁二酸酐、十八烷基戊二酸酐、二十二烷基戊二酸酐、十八烷基馬來(lái)酸酐、二十二烷基馬來(lái)酸酐、十六烷基酞酸酐、十八烷基酞酸酐、和二十二烷基酞酸酐。在這種應(yīng)用中，抗填充成分更優(yōu)選下列任何一種物質(zhì)，十八烷基硼酸鉀、二十二烷基硼酸鉀‘磷酸二十二烷基二甲基羥銨、亞磷酸二十二烷烷基二甲基羥銨、十八烷基磷酸鈉、二十二烷基磷酸鉀、二十二烷基磺酸鈉、二十二烷基硫酸鈉、二十八烷酸、硬脂酰檸檬酸酯、二十二烷酸酐、二十二烷基丁二酸酐、二十二烷基戊二酸酐、和二十二烷基酞酸酐。
第二種應(yīng)用是對(duì)木頭或類(lèi)似木頭的底物的研磨砂帶，例如，用于顆粒板的砂帶。在這種應(yīng)用中，本發(fā)明的抗填充成分優(yōu)選在涂布的磨料制品的膠料涂層的粘接劑中，可以有或沒(méi)有外膠料涂層。此時(shí)，本發(fā)明的抗填充成分優(yōu)選下述任何一種物質(zhì)，2-(1-咪唑啉酮烷基)油酸乙酯、2-(1-吡咯啉酮烷基)油酸乙酯、2-(1-咪唑啉酮烷基)乙基-N-硬脂酰氨基甲酸酯、N-油基琥珀酰胺酸、N-硬脂酰琥珀酰胺酸、N,N-二硬脂酰脲、N-(羥乙基)-N-硬脂酰脲、N,N-雙(羥乙基)-N-硬脂酰脲、N-(2-(羥乙基)氨基乙基)-N-硬脂酰脲、N-十八烷基-4-羥基丁酰胺、N-油基-4-羥基丁酰胺、N-(3-氨基甲基)苯甲基-N-硬脂酰脲、油基N-硬脂酰氨基甲酸酯、N-油基-N-硬脂酰脲、N-油基馬來(lái)酸、油基胺、N-三(羥甲基)乙基-N-硬脂酰脲、硬脂酰N-羥基苯甲酸酯、油基4-羥基苯甲酸酯、3-十五烷基酚、3-(2-羥苯基)-N-硬脂酰丙酰胺、N-(4-羥苯基)-N-硬脂酰脲、(2-羥苯基)甲基N-硬脂酰氨基甲酸酯、2-(N-乙基全氟辛烷磺酰胺)丙烯酸乙酯、硬脂酰丙烯酸酯、硬脂酰胺、乙氧基化油酸、N-(羥甲基)十八烷基酰胺、2-羥基-N-十八烷基苯甲基酰胺、N-[(N’-十八烷基)-2,2-二甲基乙酰胺酰基]丙烯酰胺、N-2-(2’-羥基苯甲?；?乙基-N-乙基全氟辛基磺酰胺、N-(十八烷基)苯鄰二甲酰亞胺、N-(1’-(2’-十七烷基)咪唑基)丙基十八烷基酰胺、N-(1’-(咪唑基)丙基)十八烷基酰胺、N-(1’-(咪唑基)丙基)-N’-十八烷基脲、N-(十八烷基)馬來(lái)酸、2-羧基-N-(十八烷基)苯甲酰胺、4-羧基-N-(十八烷基)苯鄰二甲酰亞胺、N-(2-(1’-吡咯啉酮)乙基)-N’-十八烷基氨基甲酸酯、和N-(2-(1’-嗎啉代)乙基)-N’-十八烷基氨基甲酸酯。
本發(fā)明的抗填充成分的選擇和位置的描述僅僅是代表性的，并不是限制本發(fā)明的?？梢允褂帽景l(fā)明的對(duì)抗填充成分的其它的選擇和位置。
在磨料制品的粘接劑系統(tǒng)中的抗填充成分如文中所述，本發(fā)明的抗填充成分可以存在于磨料制品的粘接劑中。將抗填充成分合并在粘接劑中在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其中最初在磨蝕期間抗填充成分不受工件的影響，但有時(shí)在磨蝕期間抗填充成分受工件影響而且與工件接觸。優(yōu)選的是抗填充成分在磨蝕過(guò)程一開(kāi)始就在能與工件接觸的磨料制品的周緣部分。因此，抗填充成分優(yōu)選存在于膠料涂層(傳統(tǒng)的砂帶/膠料結(jié)構(gòu))、砂帶底涂(如果沒(méi)有膠料存在)、磨蝕表層(包著磨料制品)、或各種涂布的磨料制品的磨料復(fù)合物(結(jié)構(gòu)化磨料制品)、或粘接的或無(wú)紡的磨料制品之中，這些制品都已在文中做過(guò)介紹?？固畛涑煞衷谀チ现破返恼辰觿┲械牧客ǔ；谡辰觿┖头潜剡x的添加劑(即粘接劑組合物)的總的干重量分布在大約1wt％至95wt％范圍內(nèi)，典型地在1wt％至75wt％范圍內(nèi)，優(yōu)選在1wt％至50wt％范圍內(nèi)。
在此，介紹在磨料制品的粘接劑中提供這種成分的方法。
在周緣涂層中的抗填充成分如果磨料制品中有周緣涂層，抗填充成分還可以存在于周緣涂層中。因此，如果有砂帶底涂和膠料涂層存在，周緣涂層可以存在于膠料涂層之上、磨料涂層之上、磨料組合物之上、或在無(wú)紡的或粘接的磨料制品粘接劑之上。
周緣涂層是由包含本發(fā)明的抗填充成分的周緣組合物制備的。周緣組合物可以包含100t％的抗填充成分、抗填充成分和粘接劑前體、或抗填充成分和液體介質(zhì)。通常，在周緣涂層中抗填充成分的量基于周緣涂層中干涂層重量分布在大約10wt％至100wt％范圍內(nèi)，典型的是在50wt％至100wt％范圍內(nèi)，優(yōu)選的是75wt％至100wt％范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是95wt％至100wt％范圍內(nèi)。
當(dāng)然，任何實(shí)施方案還可以包含非必選的添加劑，例如表面活性劑、增塑劑、抗靜電劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、染料、顏料和填料。典型的填料實(shí)例是滑石、二氧化硅、硅酸鹽和金屬碳酸鹽。這些添加劑的用量應(yīng)當(dāng)以不影響借助本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的填充性質(zhì)而獲得來(lái)自該添加劑的所需利益為度。
除了本發(fā)明的抗填充成分之外，周緣涂層還可以包括常規(guī)的補(bǔ)充抗填充成分。常規(guī)的抗填充成分的實(shí)例包括脂肪酸的金屬鹽(例如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋰)、蠟、石墨等。
應(yīng)用抗填充成分的方法當(dāng)本發(fā)明的抗填充成分存在于粘接劑系統(tǒng)中時(shí)，只要由粘接劑前體形成的粘接劑在磨蝕期間最終與工件接觸，就可以將它與粘接劑前體合并(例如，砂帶底涂前體(如果沒(méi)有膠料涂層)或膠料涂層粘接劑)。然后，借助任何一種適當(dāng)?shù)耐坎技夹g(shù)(例如，輥涂、噴涂、刮涂、熱浸涂(或熱噴涂)、幕式淋涂等)涂布該組合物。然后，粘接劑以在制備磨蝕制品介紹過(guò)的方式固化。
另一方面，抗填充成分可以存在于周緣涂層中。在這個(gè)實(shí)施方案中，制備包括抗填充成分的周緣組合物。周緣組合物還可以包括液體介質(zhì)，例如水、有機(jī)溶劑或粘接劑前體。
一般的說(shuō)，包含水或有機(jī)溶劑的周緣組合物按濕重量計(jì)可以包括大約1wt％至大約100wt％、優(yōu)選10wt％至60wt％、更優(yōu)選15wt％至40wt％的抗填充成分，以及大約0wt％至99wt％、優(yōu)選40wt％至90wt％、更優(yōu)選60wt％至85wt％的水或有機(jī)溶劑。
當(dāng)周緣組合物包含粘接劑前體時(shí)，周緣組合物按干重量計(jì)可以包括大約80wt％至大約99wt％、優(yōu)選90wt％至99wt％、更優(yōu)選95wt％至99wt％的抗填充成分，以及大約1wt％至20wt％、優(yōu)選1wt％至10wt％、更優(yōu)選1wt％至5wt％的粘接劑前體。
周緣組合物可以是無(wú)液體或無(wú)粘接劑前體的。文中所用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)液體”或“無(wú)粘接劑前體”指的是液體介質(zhì)或粘接劑前體分別少于1wt％，即除了可以包括非必選的添加劑之外基本上是100％的抗填充成分系統(tǒng)。
涂施無(wú)液體和無(wú)粘接劑前體的包括100％抗填充成分(或抗填充成分加非必選的添加劑)的周緣組合物的方法包括使該組合物熔融以形成熱熔融的組合物，然后涂布該組合物(例如借助噴涂)，再在室溫下(大約25℃)冷卻5至10分鐘。另一種辦法，可以借助擠出式涂布涂施包括100％抗填充成分(或抗填充成分加非必選的添加劑)的周緣組合物，在這種場(chǎng)合擠出機(jī)的溫度使周緣組合物熔融，然后利用口模式涂布器涂施周緣組合物。然后，讓周緣組合物在室溫下(大約25℃)冷卻5至10分鐘。
如果希望添加粘接劑前體，抗填充成分可以與粘接劑前體合并，形成周緣組合物，并且按照通常用于涂施粘接劑前體的方式(例如輥涂、幕式淋涂、口模式涂布、噴涂等)進(jìn)行涂布，然后以通常用于粘接劑前體的方式(例如加熱、輻照等)使之固化。在這個(gè)實(shí)施方案中，抗填充成分通?？梢允紫扰c包括水或有機(jī)溶劑的液體介質(zhì)合并，然后再與粘接劑前體合并。
適當(dāng)?shù)恼辰觿┣绑w包括酚醛樹(shù)脂、具有側(cè)基α,β-不飽和羰基的氨基塑料樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、異氰酸酯樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸化的異氰酸酯樹(shù)脂、丙烯酸化的聚氨酯樹(shù)脂、丙烯酸化的環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、皮膠、乳膠(例如聚丙烯腈-丁二烯橡膠乳膠)、苯乙烯化的丙烯酸乳液聚合物、酪蛋白、大豆蛋白質(zhì)、藻酸鈉、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯乙酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯共聚物以及它們的混合物。優(yōu)選的粘接劑前體是苯乙烯化的丙烯酸乳液聚合物，購(gòu)自S.C.Johnson Polymer公司(Racine,Wis-consin)，牌號(hào)“Joncryl 1908”。粘接劑前體的數(shù)量通常基于粘接劑前體組合物或周緣組合物的重量分布在0.1wt％至90wt％范圍內(nèi)，優(yōu)選0.1wt％至75wt％，更優(yōu)選0.1wt％至50wt％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的抗填充成分可以與包括水和有機(jī)溶劑的液體介質(zhì)合并，形成周緣組合物?？固畛涑煞挚梢耘c液體介質(zhì)形成溶液，也可以作為液體介質(zhì)中的分散體存在。作為周緣組合物，優(yōu)選的應(yīng)用包括抗填充成分在水(優(yōu)選去離子水)中或在THF中的分散體?；谥芫壗M合物總的濕重量，液體介質(zhì)量通常分布在大約0wt％至大約99wt％范圍內(nèi)，優(yōu)選40wt％至大約90wt％，更優(yōu)選60wt％至大約85wt％。
包括抗填充成分和液體介質(zhì)的周緣組合物可以借助涂刷(例如借助輥涂、幕式淋涂、口模式涂布、噴涂等)將該組合物涂施到磨料制品上，然后固化，例如在某個(gè)溫度下干燥，該溫度將取決于究竟有無(wú)液體介質(zhì)存在、液體介質(zhì)的選擇以及液體介質(zhì)的數(shù)量。例如，該溫度通常分布在20℃至120℃范圍內(nèi)，典型的是在60℃至120℃，優(yōu)選80℃至100℃，持續(xù)時(shí)間通常從大約3分鐘至30小時(shí)，典型的是從大約5分鐘至10小時(shí)，優(yōu)選10分鐘至2小時(shí)。在大多數(shù)實(shí)例中，周緣組合物是在干燥箱中干燥的。
如果有粘接劑前體存在，可以采用用于固化形成磨料制品其它部分的粘接劑前體(例如膠料涂層粘接劑前體)的各個(gè)步驟。例如，在借助輥涂、幕式淋涂、口模式涂布、噴涂等方法涂施包括抗填充成分和粘接劑前體的周緣組合物之后，周緣組合物可以借助能源(如熱源或輻射源)固化。
適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑包括四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲苯、甲基異丁基酮、乙醇、異丙醇、甲醇、乙二醇、醚等。
在任何實(shí)施方案中，周緣涂層的干涂層重量取決于涂布磨料的級(jí)別，即磨料顆粒的粒度。通常磨料顆粒越粗或越大，涂層重量就越高。對(duì)于給定的級(jí)別，如果涂層重量太高磨料顆粒就可能被周緣涂層遮掩。如果涂層重量太低，那么最終磨料制品的最佳性能可能被實(shí)現(xiàn)。例如，作為指導(dǎo)方針，對(duì)P400級(jí)的磨料顆粒，可以采用大約4g/m2至大約12g/m2的涂層重量，對(duì)P320級(jí)的磨料顆粒可以采用大約5g/m2至大約15g/m2的涂層重量，對(duì)P180級(jí)的磨料顆粒可以采用大約7g/m2至大約25g/m2的涂層重量，而對(duì)P120級(jí)的磨料顆?？梢圆捎么蠹s9g/m2至大約30g/m2的涂層重量。
使用磨料制品的方法本發(fā)明的磨料制品可以用于磨蝕各種工件或基材，包括木材；類(lèi)似木材的材料，如纖維板或碎料板；玻璃纖維；清漆；聚酯涂層、涂漆表面、汽車(chē)車(chē)體填料；陶瓷；玻璃；油漆，包括乳膠漆、油漆和汽車(chē)漆料；允許包括油基材漆、水基材漆和e-coat汽車(chē)底漆；以及金屬，包括鋁、不銹鋼和低碳鋼。文中所述術(shù)語(yǔ)“磨蝕”指的是研磨、拋光、表面清理、表面精飾等等。
磨蝕工件的方法包括在周緣部分或表面與工件彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)使工件與磨料制品的周緣部分或表面以足夠大的力(通常超過(guò)大約0.02kg/cm2)接觸，以便磨蝕該工件。工件和磨料制品兩者之一可以是靜止的。
如文中所述，涂布磨料(或涂布磨料)可以呈帶形、盤(pán)形、片形等。在磨料制品是連續(xù)的砂(布)帶的實(shí)施方案中，接觸輪、所用的力和砂帶速度的選擇取決于所需的切削速度和在工件最終的表面光潔度，以及不損壞工件的要求。接觸輪可以是普通的或鋸齒狀的。在磨料制品與工件之間的力分布在0.02kg/cm至60kg/cm范圍內(nèi)，通常優(yōu)選的是在0.04kg/cm至40kg/cm范圍內(nèi)。帶速可以分布在每分300m/min.到3100m/min.范圍內(nèi)，更典型的是優(yōu)選大約900m/min.至大約2200m/min.。實(shí)施例試驗(yàn)方法席費(fèi)爾試驗(yàn)這個(gè)試驗(yàn)提供涂布的磨料制品在干燥條件下(大約22℃和大約45％的相對(duì)濕度)的磨削測(cè)量(從工件上去除的材料)。
從受測(cè)試的磨料上剪下一10.2cm直徑的圓盤(pán)，并用雙面壓敏膠帶(購(gòu)自Minnesota,Mining and Manufacturing公司(St.Paul,MN.)，牌號(hào)“3M Industrial Tape#442”)將它固定到備份襯墊上。然后，將該備份墊固定到席費(fèi)爾磨損試驗(yàn)機(jī)(購(gòu)自FrazierPrecision公司(Gaithersburg,Maryland))的從動(dòng)板上。環(huán)形的乙酸丁酸纖維素聚合物工件(10.2cm外徑、5.24內(nèi)徑、1.27cm厚，購(gòu)自Seelye Plastics公司(Minneapolis,MN.))作為工件使用。在往磨損試驗(yàn)機(jī)的工件夾具上安裝前紀(jì)錄每個(gè)工件的初始重量，精確到毫克。將4.5kg砝碼放在磨損試驗(yàn)機(jī)的砝碼平臺(tái)上，讓安裝好的磨料試樣落在工件上，啟動(dòng)機(jī)器。該機(jī)器設(shè)定在運(yùn)行500個(gè)周期，然后自動(dòng)停止。每運(yùn)行500個(gè)周期，擦掉工件上的碎屑，并稱(chēng)量工件的重量。每500個(gè)周期的累計(jì)磨削量是每500個(gè)周期運(yùn)行前的初始重量與運(yùn)行后的重量之差。試驗(yàn)的終點(diǎn)是2,000個(gè)周期。
雙動(dòng)(DA)打磨試驗(yàn)/手工磨蝕試驗(yàn)分別用按本發(fā)明制作的涂布磨料和作為對(duì)照實(shí)施例的涂布磨料打磨油漆面板，即涂有在汽車(chē)涂飾中通常使用的e-coat、底漆、底涂層和清漆涂層的鋼基材。每種涂布磨料都具有15.2cm直徑，并被安裝在隨機(jī)軌道打磨機(jī)(購(gòu)自National Detroit公司(Rockford,IL.)，牌號(hào)“DAQ”)上。盡管打磨機(jī)在大約60PSI(@TOOL(413lkPa)下運(yùn)行，但是磨蝕壓力大約為0.2kg/cm2。油漆面板購(gòu)自Hillsdale,Michigan的ACT公司。通過(guò)每次打磨前和完成預(yù)定時(shí)間(例如1分鐘或3分鐘)打磨之后稱(chēng)量涂過(guò)底漆的基材的重量，按克計(jì)算磨削量。
打磨木材的法向力試驗(yàn)在用打磨帶打磨木材期間經(jīng)常發(fā)生磨屑填充，這種填充作用隨后導(dǎo)致打磨帶磨削表面上的磨屑燃燒，并且緊接著打磨帶磨削表面上的燃燒在木制工件的磨削路徑上也開(kāi)始燃燒。木制工件表面的燃燒不是美學(xué)要求的結(jié)果，因?yàn)檫@是事與愿違的，不能提供有吸引力的木質(zhì)表面。此外，填充的磨屑在打磨帶磨削表面上燃燒使打磨帶變得無(wú)用，而且在試驗(yàn)期間通常將它當(dāng)作實(shí)驗(yàn)的終點(diǎn)。本發(fā)明的抗填充膠料成分是為阻止磨屑填充或使磨屑填充最少或延遲磨屑填充而設(shè)計(jì)的。
為了確定與打磨木質(zhì)基材或類(lèi)似木質(zhì)基材有關(guān)的抗填充性質(zhì)，進(jìn)行打磨木材的法向力實(shí)驗(yàn)(Woodsanding Normal ForceTest)。在實(shí)施例30至33和對(duì)照實(shí)施例Ⅰ中介紹的涂布磨料被變成168cm×7.6cm的連續(xù)的打磨帶，并且被安裝在ELB往復(fù)式打磨機(jī)(購(gòu)自ELB Grinders公司(Mountainside,NJ.)，牌號(hào)“ELBType SPA 2030ND”)上。
該打磨帶的有效磨削面積是的7.6cm×168cm。用這種打磨帶打磨的工件是尺寸為1.6cm×38cm×28cm(寬×長(zhǎng)×高)的碎料板。磨削沿著1.6cm×38cm的邊緣進(jìn)行。碎料板工件被安裝在往復(fù)臺(tái)上。打磨帶的速度是1.525rpm.。往復(fù)臺(tái)的速度(工件以這個(gè)速度通過(guò))是12.2m/min.。打磨帶的向下進(jìn)給增量從工件每通過(guò)一次0.25毫米變化到每通過(guò)一次2.0毫米，而且在每打磨12.2cm碎料板之后向下進(jìn)給增量增加許多次，直至由于在填充的磨屑燃燒之前的填充作用使打磨帶失效為止。所用的方法是常規(guī)的打磨，其中工件緊貼著旋轉(zhuǎn)的打磨帶作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而打磨帶在每次通過(guò)之間遞增的向下進(jìn)給。這種打磨是在干燥的條件下完成的。
在每次即將結(jié)束一段12.2cm長(zhǎng)的碎料板的打磨時(shí)監(jiān)測(cè)法向力(Fn)。在打磨進(jìn)行時(shí)，法向力增大。一般的說(shuō)，法向力越小，打磨帶所完成的工件打磨就越好。磨屑的填充導(dǎo)致兩項(xiàng)惡果，即較高的法向力和變成“燃燒”終點(diǎn)的可能發(fā)生的填充磨屑和工件的燃燒。對(duì)于每個(gè)被評(píng)估的磨料實(shí)施例，以厘米為單位報(bào)告碎料板的磨削總量。
材料在實(shí)施例中使用下述材料(引號(hào)表明牌號(hào))
表1
3由購(gòu)自Rhone-Poulenc公司(Cranbury,NJ.)牌號(hào)為“DV4771”的十八烷基磷酸二氫鹽衍生的4由購(gòu)自Rhone-Poulenc公司(Cranbury,NJ.)牌號(hào)為“DV3999”的十二烷基磷酸二氫鹽衍生的5由購(gòu)自Hargos Chemicals公司(KansasCity,KS.)牌號(hào)為“T-Mulz717-95”的十八烷基磷酸二氫鹽衍生的*下面介紹制備方法制備方法制備方法1由“DV4771”制備十八烷基磷酸氫鉀在備有機(jī)械攪拌器的6升的不銹鋼燒杯中將購(gòu)自Rhone-Poulenc公司的磷酸十八醇酯“DV4771”(0.57kg)溶解在4升四氫呋喃(“THF”)中。不銹鋼燒杯放在控溫的水浴中。借助將溫度升高到45℃，加速DV4771在THF中的溶解。在DV771溶解后，讓溫度下降到室溫。邊攪拌該溶液，邊由滴液漏斗緩慢地添加KOH(1N的甲醇溶液，1500ml)，耗時(shí)1小時(shí)。中和后最終的pH值介于5.5至6之間。在減壓條件下用過(guò)濾漏斗將白色沉淀濾出，然后用500ml的THF洗滌一次，再用1升水洗滌兩次。在備有機(jī)械攪拌器的6升的不銹鋼燒杯中將濾紙上潮濕的白色膏狀物分散到水中(10％至20％的固體)。獲得白色的分散體。
制備方法2由“DV3999”制備十二烷基磷酸氫鉀除了用“DV3999”(0.42kg)代替“DV4771”之外，制備方法與制備方法1完全相同。
制備方法3由“DV4771”制備十八烷基磷酸氫鈉除了用NaOH(64g固體)代替KOH之外，制備方法與制備方法1完全相同。
制備方法4由“T-Mulz 717-95”制備十八烷基磷酸氫鉀除了用“T-Mulz 717-95”(0.57kg)代替“DV4771”之外，制備方法與制備方法1完全相同。
實(shí)施例實(shí)施例1至30的制備本發(fā)明的涂布磨料制品樣品的制備方法是將抗填充涂料涂在沒(méi)有超級(jí)膠料涂層的涂布磨料盤(pán)上，后者購(gòu)自MinnesotaMining and Manufacturing公司，牌號(hào)“3M 210U Production Aweight paper”。每個(gè)實(shí)施例中所用的抗填充成分、盤(pán)的尺寸、市售的涂布磨料盤(pán)的牌號(hào)和礦物級(jí)在表2中給出。
實(shí)施例1至20中的抗填充成分被溶解在THF中(15％的溶液)并且用滴管涂到涂布的磨料盤(pán)上。然后，該盤(pán)在90℃下固化20分鐘。
實(shí)施例21至29中的抗填充成分與水合并(10％的溶液)并且用刷子涂施。這些盤(pán)在室溫下(大約25℃)風(fēng)干。
表2
對(duì)照實(shí)施例的制備對(duì)照實(shí)施例A購(gòu)自Minnesota Mining and Manufacturing公司，牌號(hào)“3M 210U Production A weight paper”。
對(duì)照實(shí)施例B、F和H的制備方法是將硬脂酸鈣在水中的分散體(50％的分散液)用刷子涂施到購(gòu)自Minnesota Mining andManufacturing公司的涂布磨料產(chǎn)品上，該產(chǎn)品牌號(hào)為“3M 210UProduction A weiht paper”，然后在在88℃下干燥15分鐘。該硬脂酸鈣涂層類(lèi)似于購(gòu)自Minnesota Mining and Manufacturing公司牌號(hào)為“3M 216U Production Fre-Cut A weight paper”的涂布磨料產(chǎn)品的硬脂酸鈣涂層。
對(duì)照實(shí)施例D的制備方法是將增塑的酚醛砂帶底涂前體涂施到“A weight Paper”的背襯上，然后涂施P400級(jí)的電熔剛玉顆粒，部分固化后，接著涂施脲-甲醛膠料涂層前體，然后固化，然后涂最后一道帶硬脂酸鈣的膠料涂層并且象對(duì)照實(shí)施例B、F和H中介紹的那樣干燥。
表3
實(shí)施例1至20和對(duì)照實(shí)施例A、B按照席費(fèi)爾試驗(yàn)完成對(duì)實(shí)施例1至20和對(duì)照實(shí)施例A和B的試驗(yàn)。每個(gè)實(shí)施例試驗(yàn)三塊盤(pán)，并且確定每增加500個(gè)周期的平均磨削量，直到包括2000個(gè)周期。結(jié)果示于表4。
表4
#填充度從1至5；1是最好，只有有限的填充；5是最差，看得見(jiàn)的廣泛填充；廣泛填充通常增大受試磨料制品的重量實(shí)施例21至24和對(duì)照實(shí)施例R、D、F和H按席費(fèi)爾試驗(yàn)對(duì)實(shí)施例21至24和對(duì)照實(shí)施例B。D、F和H進(jìn)行試驗(yàn)。每個(gè)實(shí)施例試驗(yàn)三塊盤(pán)并且確定2000個(gè)周期后的平均磨削量。結(jié)果示于表5表5
N.D.=沒(méi)有產(chǎn)生適合這種比較的數(shù)據(jù)實(shí)施例25至29和對(duì)照實(shí)施例D、F和H實(shí)施例25至29和對(duì)照實(shí)施例借助DA打磨試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。打磨向下朝e-涂層進(jìn)行。每個(gè)實(shí)施例試驗(yàn)三塊盤(pán)并確定打磨3分鐘后的平均磨削量。結(jié)果示于表6。
表6
N.D.=沒(méi)有產(chǎn)生適合這種比較的數(shù)據(jù)#這種比較進(jìn)行兩次實(shí)施例30至33和對(duì)照實(shí)施例Ⅰ對(duì)照實(shí)施例Ⅰ購(gòu)自St.Paul,Minnesota的Minnesota Mining andManufacturing公司，牌號(hào)為“Grade P100 3M 200D Three-M-IteResin Bond Cloth”。
實(shí)施例30至33是以購(gòu)自Ernstmeier(Herford,Germany)的重265g/m2的J重漿棉織布(J weight woven cotton cloth)為背襯的涂布磨料，該棉織布由Ernstmeier進(jìn)行預(yù)處理以便制備適合接受砂帶底涂的背襯。
適合在背襯上產(chǎn)生砂帶底涂的可涂布的混合物的制備方法是將69份76％的固體酚醛樹(shù)脂(48份酚醛樹(shù)脂)、52份不附聚的碳酸鈣(干重量)和聚乙二醇一甲醚水溶液(90份水與10份聚乙二醇一甲醚)混合，以形成含84％固體的砂帶底涂，濕涂層重71g/m2。在每種情況下都借助刮涂涂施砂帶底涂。接下來(lái)將P100級(jí)(ANSI標(biāo)準(zhǔn)B74.18平均粒度150微米)電熔剛玉磨料顆粒靜電噴涂到未固化的砂帶底涂上，重200g/m2。然后，讓所獲得的結(jié)構(gòu)在65℃預(yù)固化15分鐘，再在88℃下固化75分鐘。
然后，將可涂布的適合形成膠料涂層(具有表7所述組成)的76％固體酚醛樹(shù)脂混合物借助雙輥涂布機(jī)涂到磨料顆粒/砂帶底涂結(jié)構(gòu)上。在每種情況下，濕膠料涂層的重量都是大約146g/m2。在實(shí)施例31和32中，濕膠料涂層以4.5m/min.的速度暴露在一個(gè)118watt/cm的D燈之下，以引發(fā)這些涂層配方中丙烯酸酯的反應(yīng)。然后，實(shí)施例30至33都在88℃下熱固化30分鐘，再在100℃下固化12小時(shí)。砂帶底涂、礦物涂層和膠料涂層的重量在表8中列出。
在熱固化之后，使涂布磨料彎曲一次(即在輥上以90角通過(guò)，使砂帶底涂和膠料涂層在受控條件下龜裂，然后變換成7.6cm×168cm的涂布磨料帶。
利用ELB碎料板法向力試驗(yàn)程序?qū)?shí)施例30至33與對(duì)照實(shí)施例I進(jìn)行比較，結(jié)構(gòu)示于表9至11。在表9至11中利用累進(jìn)順序評(píng)估磨料帶表面抗填充的耐久性。磨屑填充導(dǎo)致較高的法向力并且最終導(dǎo)致填充的磨屑和工件兩者燃燒。法向力(Fn)是磨料制品刺入工件(在試驗(yàn)條件下是碎料板)的力。Fn越低，磨料制品越能有效地刺入工件。當(dāng)磨料制品更有效地刺入工件時(shí)，打磨也更有效。
在這些表中向下進(jìn)給的順序如下所示表9-0.25mm/pass＞＞0.5mm/pass＞＞1.0mm/pass；表10…0.45mm/pass恒定；表11…0.5mm/pass＞＞1.0mm/pass＞＞2.0mm/pass。在打磨狹窄的碎料板邊緣期間在移動(dòng)12.2cm(1.6cm×38cm)的碎料板之前，或者在發(fā)生燃燒之前，將持續(xù)每種向下進(jìn)給條件。在表9至表11的每個(gè)表中碎料板的來(lái)源和特征都是變化的，但是在表9至11表示的每個(gè)試驗(yàn)內(nèi)使用相同的碎料板。
由于在實(shí)施例30至33中使用的抗填充添加劑被認(rèn)為起到了減少涂布磨料的磨屑填充的作用，所以，實(shí)施例30至33與對(duì)照實(shí)施例Ⅰ相比在發(fā)生填充和燃燒之前持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)久。對(duì)照實(shí)施例Ⅰ以比表9至11中的實(shí)施例30至33高的法向力打磨。
表7適合實(shí)施例30至33的膠料涂層配方
<p>表8實(shí)施例30至33的涂層重量
表9碎料板/法向力試驗(yàn)
Burning在磨料制品上的磨屑發(fā)生燃燒以及在工件的打磨路徑上發(fā)生燃燒表10碎料板/法向力試驗(yàn)
Burning在磨料制品上的磨屑發(fā)生燃燒以及在工件的打磨路徑上發(fā)生燃燒表11碎料板/法向力試驗(yàn)
Burning在磨料制品上的磨屑發(fā)生燃燒以及在工件的打磨路徑上發(fā)生燃燒…在打磨帶燃燒之前未能測(cè)到數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1．一種磨料制品，包括(a)具有主表面的背襯；(b)眾多的磨料顆粒；(c)粘接劑，該粘接劑將眾多的磨料顆粒粘接在背襯的主表面上；以及(d)符合下面的式Ⅰ至式Ⅵ中任何一個(gè)的抗填充成分或它們的混合物
其中R1和R2各自獨(dú)立地是OH、OR、O-、NH2、NHR或N(R)2，而且如果R1和R2之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)的陰離子；r是0或1，前提條件是在q為0時(shí)，r為0，在q為1時(shí)，r為1，而且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N攜帶正電荷；R4和R5各自獨(dú)立地是H或烷基；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但須由碳原子將連接基團(tuán)與式Ⅱ的N連接；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，而m是4至50)，其中烷基和含氟烴分別可在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R6和R7各自獨(dú)立地是O-、OH、OR、NH2、NHR或N(R)2，但以R6和R7兩者不能同時(shí)是OH或同時(shí)是OR為前提，而且如果R6和R7之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、或
其中當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H、CH3或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是H或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；W-(A)t-D Ⅴ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述基團(tuán)中任何一個(gè)；-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH)、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)、
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17、
-QC(O)C(R18)=CH2、-QC(O)C(R18)=CH2，
其中如果y是1，OH在鄰位、
，-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2，
R12是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R13和R14各自獨(dú)立地是氫、烷基、或取代的或未取代的脂族基團(tuán)，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少而且包含碳和非必選的在脂族基團(tuán)中或作為脂族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；R15和R16各自獨(dú)立地是氫或烷基；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基；R18是氫或CnH2n+1，其中n為1至8；E獨(dú)立地是COOH或COO-，其中當(dāng)存在一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)時(shí)有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1至3；f是1或2；g是1至6；k是0或1；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在D為OH、N=C=O或NHC(O)NH2時(shí)A中最接近D的原子必須是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及
J是O、NH或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選地包含在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在J為脂族或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)時(shí)必須由碳原子將連接基團(tuán)連接到式Ⅵ中的C上；v是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的磨料制品，其中粘接劑是底涂而且磨料制品進(jìn)一步包括膠料涂層以及在膠料涂層中存在的抗填充成分。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的磨料制品，其中粘接劑是底涂而且磨料制品進(jìn)一步包括膠料涂層和周緣涂層，以及在周緣涂層中存在的抗填充成分。根據(jù)權(quán)利要求1的磨料制品，其中粘接劑、眾多的磨料顆粒和抗填充成分都在磨料涂層中。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的磨料制品，其中抗填充成分選自硼酸十八醇酯、十八烷基硼酸鉀、十八烷基二甲基硼酸酯、硼酸二十二醇酯、二十二基硼酸鉀、十八烷基二甲基羥基磷酸銨、十八烷基二甲基羥基亞磷酸銨、二十二基二甲基羥基磷酸銨、二十二基二甲基羥基亞磷酸銨、十八烷基磷酸鉀、二十二基磷酸鉀、十八烷基磷酸鈉、二十二基磷酸鈉、十六烷基磷酸鉀、十八烷基膦酸鉀、十六烷基磷酸鉀、十八烷基膦酸鉀、十四烷基膦酸鉀、十八烷基磺酸鈉、十八烷基硫酸鈉、二十二基磺酸鈉、二十二基硫酸鈉、二十八酸、二十六酸、十八烷基脲、硬脂檸檬酸酯、硬脂酸酐、二十二酸酐、二十八酸酐、十八烷基琥珀酸酐、二十二基琥珀酸酐、十八烷基戊二酸酐、二十二基戊二酸酐、十八烷基馬來(lái)酸酐、二十二基馬來(lái)酸酐、十六烷基鄰苯二甲酸酐、十八烷基鄰苯二甲酸酐、二十二基鄰苯二甲酸酐、2-(1-咪唑烷基)乙基油酸酯、2-(1-吡咯烷基)乙基油酸酯、2-(1-咪唑烷基)乙基-N-硬脂酰氨基甲酸酯、N-油酰琥珀酰胺酸、N-硬脂酰琥珀酰胺酸、N,N-二硬脂酰脲、N-(羥乙基)-N-硬脂酰脲、N,N-二(羥乙基)-N-硬脂酰脲、N-(2-(羥乙基)氨乙基)-N-硬脂酰脲、N-十八烷基-4-羥基丁酰胺、N-油酰-4-羥基丁酰胺、N-(3-氨甲基)苯基甲基-N-硬脂酰脲、油酰N-硬脂酰氨基甲酸酯、N-由酰-N-硬脂酰脲、N-油酰馬來(lái)酰胺酸、油酰胺、N-三(羥甲基)乙基-N-硬脂酰脲、硬脂酰4-羥基苯甲酸酯、油酰4-羥基苯甲酸酯、3-十五烷基酚、3-(2-羥基苯基)-N-硬脂酰丙酰胺、N-(4-羥基苯基)-N-硬脂酰脲、(2-羥基苯基)甲基N-硬脂酰氨基甲酸酯、2-(N-乙基全氟辛基氨磺酰)乙基丙烯酸酯、硬脂酰丙烯酸酯、硬脂酰胺、乙氧基油酸、N-(羥甲基)十八酰胺、2-羥基-N-十八烷基苯甲酰胺、N-((N’-十八烷基)-2,2-二甲基乙酰氨基)丙烯酰胺、N-2-(2’-羥基苯甲?；?乙基-N-乙基全氟辛基磺胺、N-(十八烷基)酞亞胺、N-(1’-(2’-十七烷基)咪唑基)丙基)十八酰胺、N-(1’-(咪唑基)丙基)十八酰胺、N-(1’-(咪唑基)丙基)-N-十八烷基脲、N-(十八烷基)馬來(lái)酰胺酸、2-羧基-N-(十八烷基)苯甲酰胺、4-羧基-N-(十八烷基)酞亞胺、N-(2-(1’-吡咯烷基)乙基)-N’-十八烷基氨基甲酸酯、以及N-(2-(1’-嗎啉基)乙基)-N’-十八烷基氨基甲酸酯。
6．一種粘接的磨料，包括(a)眾多的磨料顆粒；(b)粘接劑，該粘接劑將眾多的磨料顆粒粘接在一起；以及(c)符合下面的式Ⅰ至式Ⅵ中任何一個(gè)的抗填充成分或它們的混合物
其中R1和R2各自獨(dú)立地是OH、OR、O-、NH2、NHR或N(R)2，而且如果R1和R2之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)的陰離子；r是0或1，前提條件是在q為0時(shí)，r為0，在q為1時(shí)，r為1，而且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N攜帶正電荷；R4和R5各自獨(dú)立地是H或烷基；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但須由碳原子將連接基團(tuán)與式Ⅱ的N連接；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，而m是4至50)，其中烷基和含氟烴分別可在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R6和R7各自獨(dú)立地是O-、OH、OR、NH2、NHR或N(R)2，但以R6和R7兩者不能同時(shí)是OH或同時(shí)是OR為前提，而且如果R6和R7之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、或
其中當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H、CH3或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是H或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)、其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；W-(A)t-D Ⅴ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述基團(tuán)中任何一個(gè)-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH)、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)、
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17、
-QC(O)C(R18)=CH2、
其中如果y是1，OH在鄰位、
，-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2，
R12是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R13和R14各自獨(dú)立地是氫、烷基、或取代的或未取代的脂族基團(tuán)，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少而且包含碳和非必選的在脂族基團(tuán)中或作為脂族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；R15和R16各自獨(dú)立地是氫或烷基；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基；R18是氫或CnH2n+1，其中n為1至8；E獨(dú)立地是COOH或COO-，其中當(dāng)存在一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)時(shí)有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1至3；f是1或2；g是1至6；k是0或1；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在D為OH、N=C=O或NHC(O)NH2時(shí)A中最接近D的原子必須是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及
J是O、NH或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選地包含在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在J為脂族或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)時(shí)必須由碳原子將連接基團(tuán)連接到式Ⅵ中的C上；v是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)。
7．一種無(wú)紡的磨料制品，包括(a)敞開(kāi)的松散無(wú)紡基材(b)眾多的磨料顆粒；(c)粘接劑，該粘接劑將眾多的磨料顆粒粘接到敞開(kāi)的松散無(wú)紡基材中和/或上；以及(d)符合下面的式Ⅰ至式Ⅵ中任何一個(gè)的抗填充成分或它們的混合物
其中R1和R2各自獨(dú)立地是OH、OR、O-、NH2、NHR或N(R)2，而且如果R1和R2之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)的陰離子；r是0或1，前提條件是在q為0時(shí)，r為0，在q為1時(shí)，r為1，而且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N攜帶正電荷；R4和R5各自獨(dú)立地是H或烷基；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但須由碳原子將連接基團(tuán)與式Ⅱ的N連接；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，而m是4至50)，其中烷基和含氟烴分別可在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R6和R7各自獨(dú)立地是O-、OH、OR、NH2、NHR或N(R)2，但以R6和R7兩者不能同時(shí)是OH或同時(shí)是OR為前提，而且如果R6和R7之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、或
其中當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H、CH3或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是H或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；W-(A)t-DⅤ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述基團(tuán)中任何一個(gè)-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH)、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)、
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17、
-QC(O)C(R18)=CH2、
其中如果y是1，OH在鄰位、
，-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2，
R12是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R13和R14各自獨(dú)立地是氫、烷基、或取代的或未取代的脂族基團(tuán)，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少而且包含碳和非必選的在脂族基團(tuán)中或作為脂族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；R15和R16各自獨(dú)立地是氫或烷基；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基；R18是氫或CnH2n+1，其中n為1至8；E獨(dú)立地是COOH或COO-，其中當(dāng)存在一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)時(shí)有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1至3；f是1或2；g是1至6；k是0或1；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在D為OH、N=C=O或NHC(O)NH2時(shí)A中最接近D的原子必須是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及
J是O、NH或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選地包含在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在J為脂族或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)時(shí)必須由碳原子將連接基團(tuán)連接到式Ⅵ中的C上；v是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)。
8．一種制作磨料制品的方法，該方法包括(a)提供具有至少一個(gè)主表面的背襯；(b)將底涂粘接劑的前體涂到背襯的至少一個(gè)主表面上；(c)將眾多的磨料顆粒包埋到底涂粘接劑的前體之中和/或之上；(d)至少使底涂粘接劑的前體部分固化，以形成底涂；(e)將膠料涂層的前體涂到眾多的磨料顆粒和底涂之上；(f)使膠料涂層的前體固化，以形成膠料涂層；以及(g)將周緣組合物涂到至少一部分膠料涂層上，其中所述組合物包括符合下面的式Ⅰ至式Ⅵ中任何一個(gè)的抗填充成分或它們的混合物
其中R1和R2各自獨(dú)立地是OH、OR、O-、NH2、NHR或N(R)2，而且如果R1和R2之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)的陰離子；r是0或1，前提條件是在q為0時(shí)，r為0，在q為1時(shí)，r為1，而且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N攜帶正電荷；R4和R5各自獨(dú)立地是H或烷基；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但須由碳原子將連接基團(tuán)與式Ⅱ的N連接；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，而m是4至50)，其中烷基和含氟烴分別可在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R6和R7各自獨(dú)立地是O-、OH、OR、NH2、NHR或N(R)2，但以R6和R7兩者不能同時(shí)是OH或同時(shí)是OR為前提，而且如果R6和R7之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、或
其中當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H、CH3或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是H或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；W-(A)t-D Ⅴ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述基團(tuán)中任何一個(gè)-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH)、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)、
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17、
-QC(O)C(R18)=CH2、
其中如果y是1，OH在鄰位、
，-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2，
R12是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R13和R14各自獨(dú)立地是氫、烷基、或取代的或未取代的脂族基團(tuán)，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少而且包含碳和非必選的在脂族基團(tuán)中或作為脂族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；R15和R16各自獨(dú)立地是氫或烷基；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基；R18是氫或CnH2n+1，其中n為1至8；E獨(dú)立地是COOH或COO-，其中當(dāng)存在一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)時(shí)有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1至3；f是1或2；g是1至6；k是0或1；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在D為OH、N=C=O或NHC(O)NH2時(shí)A中最接近D的原子必須是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及
J是O、NH或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選地包含在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在J為脂族或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)時(shí)必須由碳原子將連接基團(tuán)連接到式Ⅵ中的C上；v是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及(h)使該組合物固化，以形成周緣涂層。
9．一種制作磨料制品的方法，該方法包括(a)提供具有至少一個(gè)主表面的背襯；(b)將底涂粘接劑的前體涂到背襯的至少一個(gè)主表面上；(c)將眾多的磨料顆粒包埋到底涂粘接劑的前體之中和/或之上；(d)至少使底涂粘接劑的前體部分固化，以形成底涂；(e)將膠料涂層的前體組合物涂到底涂和眾多的磨料顆粒之上，所述膠料涂層的前體組合物包括膠料涂層的前體和符合下面的式Ⅰ至式Ⅵ中任何一個(gè)的抗填充成分或它們的混合物
其中R1和R2各自獨(dú)立地是OH、OR、O-、NH2、NHR或N(R)2，而且如果R1和R2之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R3是OH；q是0或1；Z-是一價(jià)的陰離子；r是0或1，前提條件是在q為0時(shí)，r為0，在q為1時(shí)，r為1，而且當(dāng)q和r都是1時(shí)，N攜帶正電荷；R4和R5各自獨(dú)立地是H或烷基；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但須由碳原子將連接基團(tuán)與式Ⅱ的N連接；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，而m是4至50)，其中烷基和含氟烴分別可在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R6和R7各自獨(dú)立地是O-、OH、OR、NH2、NHR或N(R)2，但以R6和R7兩者不能同時(shí)是OH或同時(shí)是OR為前提，而且如果R6和R7之一或兩者是O-，那么有陽(yáng)離子存在；R是烷基；X是O、S、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；p是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；
其中R8是OH、OR、O-、NH2、NHR、N(R)2、N(R9)(R10)(OR11)、N(CH2CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2、或
其中當(dāng)R8是O-時(shí)，有陽(yáng)離子存在；R是烷基；R9是H、CH3或CH2CH3；R10是CH2或CH2CH2；R11是H或C(O)CH=CH2；J是O、NH、或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；v是0或1；y是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；W-(A)t-D Ⅴ其中D是一價(jià)基團(tuán)，包括下述基團(tuán)中任何一個(gè)-OH、-N=C=O、-CO2H、-NR12C(O)NR13R14、-C(O)NR15R16、OC(O)C(CH2-CO2H)2(OH)、(-OOCCH2)(HO2C)C(OH)(CH2CO2H)、
-NR12C(O)(CH2)2CO2H、-NR12C(O)(CH2)3OH、-NHC(O)OR17、-NR12C(O)(CH2)2C(O)OR17、-NR12C(O)(CH=CH)C(O)OR17、
-QC(O)C(R18)=CH2、
其中如果y是1，OH在鄰位、
,-NR12C(O)C(CH3)2NHC(O)CH=CH2，
R12是氫或具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R13和R14各自獨(dú)立地是氫、烷基、或取代的或未取代的脂族基團(tuán)，其中脂族基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少而且包含碳和非必選的在脂族基團(tuán)中或作為脂族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫；R15和R16各自獨(dú)立地是氫或烷基；R17是氫或飽和的或不飽和的烷基；R18是氫或CnH2n+1，其中n為1至8；E獨(dú)立地是COOH或COO-，其中當(dāng)存在一個(gè)或兩個(gè)COO-基團(tuán)時(shí)有陽(yáng)離子存在；Q是O或NH；R是烷基；y是1至3；f是1或2；g是1至6；k是0或1；A是脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選的在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在D為OH、N=C=O或NHC(O)NH2時(shí)A中最接近D的原子必須是碳原子；t是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的，或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及
J是O、NH或脂族的(包括直鏈的、支鏈的、或環(huán)脂族的)或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)具有20個(gè)原子或更少，而且包含碳和非必選地包含在脂族或芳香族基團(tuán)中或作為脂族或芳香族基團(tuán)取代基的氮、氧、磷和/或硫，但在J為脂族或芳香族的二價(jià)連接基團(tuán)時(shí)必須由碳原子將連接基團(tuán)連接到式Ⅵ中的C上；v是0或1；以及W是烷基，該烷基可以是飽和的，也可以是不飽和的、或者W是通式為CmHaF2m+1-a的含氟烴(其中a是0至2m，且m是4至50)，其中烷基和含氟烴都可以在烷基或含氟烴的主鏈中包含氧原子，氧原子數(shù)分布在1至烷基或烴中的碳原子總數(shù)的1/2的范圍內(nèi)；以及(f)使該膠料涂層粘接劑的前體組合物固化，以形成膠料涂層。
10．根據(jù)權(quán)利要求17方法，其中抗填充成分選自硼酸十八醇酯、十八烷基硼酸鉀、十八烷基二甲基硼酸酯、硼酸二十二醇酯、二十二基硼酸鉀、十八烷基二甲基羥基磷酸銨、十八烷基二甲基羥基亞磷酸銨、二十二基二甲基羥基磷酸銨、二十二基二甲基羥基亞磷酸銨、十八烷基磷酸鉀、二十二基磷酸鉀、十八烷基磷酸鈉、二十二基磷酸鈉、十六烷基磷酸鉀、十八烷基膦酸鉀、十六烷基磷酸鉀、十八烷基膦酸鉀、十四烷基膦酸鉀、十八烷基磺酸鈉、十八烷基硫酸鈉、二十二基磺酸鈉、二十二基硫酸鈉、二十八酸、二十六酸、十八烷基脲、硬脂檸檬酸酯、硬脂酸酐、二十二酸酐、二十八酸酐、十八烷基琥珀酸酐、二十二基琥珀酸酐、十八烷基戊二酸酐、二十二基戊二酸酐、十八烷基馬來(lái)酸酐、二十二基馬來(lái)酸酐、十六烷基鄰苯二甲酸酐、十八烷基鄰苯二甲酸酐、二十二基鄰苯二甲酸酐。
全文摘要
一種磨料制品,例如,一種包括粘接劑、眾多磨料顆粒、以及抗填充成分的涂布的、粘接的、或無(wú)紡的磨料制品。
文檔編號(hào)B24D11/02GK1217679SQ97194433
公開(kāi)日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1997年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月8日
發(fā)明者卡姆·W·羅, 沃爾特·L·哈默, 阿倫·R·科爾克, 厄尼斯特·L·修爾伯 申請(qǐng)人:明尼蘇達(dá)礦業(yè)和制造公司