[发明专利]结构化磨料制品及其使用方法

说明书

背景技术

光泽表面(如汽车漆和透明涂层、漆面、光泽塑料等)的表面加工和修补通常通过两步法进行。首先用磨料制品研磨待加工或修补的表面区域，然后在第二步骤中，通过在有抛光膏的条件下磨光而对研磨过的表面进行抛光。

结构化磨料制品，即具有多个与衬底结合的成形磨料复合物的那些磨料制品，被广泛用于第一研磨步骤中。在使用结构化磨料制品的研磨加工过程中，经常将液体如水或切削液加到研磨界面，以延长结构化磨料制品的使用寿命。如果使用水，则通常另外添加表面活性剂。

发明内容

在一方面，本发明提供结构化磨料制品，其包含：

背衬，其具有第一主表面和与之相对的第二主表面；以及

结构化磨料层，其设置并固定在第一主表面上，结构化磨料层包含成形磨料复合物，其中成形磨料复合物包含分散在交联聚合物粘合剂中的磨粒和非离子聚醚表面活性剂，其中磨粒的平均粒度小于10微米，其中非离子聚醚表面活性剂未共价键合到交联聚合物粘合剂，并且其中按成形磨料复合物的总重量计，非离子聚醚表面活性剂的含量为2.5重量％至3.5重量％。

在一些实施例中，按成形磨料复合物的总重量计，非离子聚醚表面活性剂的含量为1.5重量％至2.0重量％。在一些实施例中，成形磨料复合物是精确成形的。在一些实施例中，交联聚合物粘合剂包含丙烯酸类聚合物。在一些实施例中，表面活性剂包含聚环氧乙烷链段。在一些实施例中，表面活性剂包含聚环氧丙烷链段。在一些实施例中，成形磨料复合物还包含阴离子磷酸酯聚醚酯，其中按重量计阴离子磷酸酯聚醚酯的含量小于非离子聚醚表面活性剂的含量。

在一些实施例中，背衬包括聚合物膜。在这些实施例中的某一些中，聚合物膜包含弹性体聚氨酯。

在一些实施例中，背衬包括聚合物泡沫。在一些实施例中，结构化磨料制品还包括直接粘合到第二主表面的附连中间层。在一些实施例中，结构化磨料制品还包括设置在第二主表面上的压敏粘合剂层。

在另一方面，本发明提供了研磨工件的方法，所述方法包括：

在存在含水流体的情况下，使根据本发明的结构化磨料制品的结构化磨料层的至少一部分与工件的表面摩擦接触；以及

使工件或结构化磨料层中的至少一者相对于另一者移动，以研磨所述工件的表面的至少一部分。

有利地，可以将根据本发明的结构化磨料制品用于仅使用自来水而不是表面活性剂溶液的研磨工艺中。另外，与现有的行业接受产品相比，结构化磨料制品中的至少一些表现出改善的研磨性质(例如，切削速率和产品寿命)。

附图说明

图1为根据本发明的示例性结构化磨料制品的横截面侧视图。

具体实施方式

现在参见图1，图中示出了示例性的结构化磨料制品100，其具有设置并固定在背衬110的第一主表面125上的磨料层120。磨料层120包含精确成形的磨料复合物135。每个精确成形的磨料复合物135包含分散在聚合物粘合剂150中的磨粒140、任选的助磨剂颗粒145和表面活性剂(未示出)。每个精确成形的磨料复合物包含按成形磨料复合物的总重量计2.5重量％至3.5重量％的非离子聚醚表面活性剂。如图1所示，任选的附连层界面160设置在背衬110的第二主表面127上，并包括任选的压敏粘合剂层170和任选的毛圈织物175。可以通过任选的压敏粘合剂层(如果存在的话)或通过其他直接接触粘合方法(例如，热层合、缝编法、超声焊接)将任选的毛圈织物175粘合到第二主表面127上。

如本文所用，术语“成形磨料复合物”是指包含磨粒和粘结剂并故意形成非随机形状(例如，棱锥、脊等)，并且通常以规则边界为特征的主体。示例性的形成方法包括浇注和固化法、压印以及模铸。可以根据预定图案(例如以阵列方式)将成形磨料复合物布置在衬底上。在一些实施例中，成形磨料复合物是“精确成形的”。这意味着磨料复合物的形状由相对平滑的构成表面的侧面限定，所述侧面以明确边缘界定和接合，该明确边缘具有清晰的边缘长度和由各面相交而形成的清晰的端点。术语“界定”和“边界”指限制和限定各磨料复合物的实际三维形状的各复合物的暴露的表面和边缘。当在扫描电镜下观察磨料制品的横截面时，很容易看见和辨别这些边界。这些边界将一个精确成形的磨料复合物与其他精确成形的磨料复合物分开并区分，即使这些复合物在其基底处沿公共边相互邻接也不例外。相比之下，在没有精确形状的磨料复合物中，边界和边缘没有明确限定(例如，当磨料复合物在固化完成之前下陷时)。