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1、10申请公布号CN104144769A43申请公布日20141112CN104144769A21申请号201380011959922申请日2013031561/611，88120120316USB24D3/28200601C09K3/14200601C09C1/6820060171申请人圣戈班磨料磨具有限公司地址美国马萨诸塞州申请人法国圣戈班磨料磨具公司72发明人Y蔡JJ曼宁J王74专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司11280代理人徐舒54发明名称研磨制品和用于精修表面的方法57摘要一种工程化涂布的研磨制品，具有通过对首先用功能性粉末进行表面涂布的的磨料浆料配方进行压花而形成的磨料结。
2、构的三维图案，其中所述磨料浆料包括具有总体上球体的或环形的形状的生的、未烧制的磨料聚集体，所述聚集体由包括磨料粗砂颗粒和纳米颗粒粘结剂的组合物形成。所述涂布的研磨制品能够精修和修复表面、包括涂布的表面中的缺陷。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090186PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0324022013031587PCT国际申请的公布数据WO2013/138765EN2013091951INTCL权利要求书2页说明书18页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书18页附图6页10申请公布号CN104144769ACN10。
3、4144769A1/2页21一种工程化涂布的研磨制品，包括背衬；磨料浆料组合物，和功能性粉末，其中所述磨料浆料组合物包括聚合物树脂，和分散在所述聚合物树脂内的磨料聚集体，其中所述磨料聚集体是生的、未烧制的并具有总体上球体的或环形的形状且由包括分散在纳米颗粒粘结剂中的磨料粗砂颗粒的组合物形成，其中所述磨料浆料设置在所述背衬上，其中所述功能性粉末设置在所述磨料浆料组合物的表面上，其中所述磨料浆料组合物的至少表面是塑性的但非流动性的，和其中所述磨料浆料组合物的表面以图案压花。2一种工程化涂布的研磨制品，包括背衬；固化研磨组合物，和功能性粉末，其中所述固化研磨组合物包括固化聚合物树脂，和分散在所述固化。
4、聚合物树脂内的磨料聚集体，其中所述磨料聚集体是生的、未烧制的并具有总体上球体的或环形的形状且由包括分散在纳米颗粒粘结剂中的磨料粗砂颗粒的组合物形成，其中所述固化研磨组合物设置在所述背衬上，其中所述功能性粉末设置在所述固化研磨组合物的表面上，和其中所述研磨组合物的表面以图案压花。3一种制造工程化涂布的研磨制品的方法，包括将聚合物树脂和磨料聚集体混合在一起以形成磨料浆料组合物；将所述磨料浆料组合物施加至背衬；将功能性粉末设置于所述磨料浆料组合物的表面上，以便使所述磨料浆料组合物的至少表面变成塑性的但非流动性的，以图案对所述磨料浆料组合物的表面进行压花；和使所述磨料浆料组合物固化以便保持所述图案；其。
5、中所述磨料聚集体是生的、未烧制的并具有总体上球体的或环形的形状且包括分散在纳米颗粒粘结剂中的磨料粗砂颗粒。4根据权利要求13中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中聚合物树脂的总量范围从20重量到60重量，和其中磨料聚集体的总量范围从1重量到40重量。5根据权利要求14中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，进一步包括分散在所述聚合物树脂内的填料、引发剂、或添加剂的至少一种。权利要求书CN104144769A2/2页36根据权利要求15中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，进一步包括分散在所述聚合物树脂内的填料。7根据权利要求16中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，进一步包括。
6、分散在所述聚合物树脂内的引发剂。8根据权利要求17中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，进一步包括分散在所述聚合物树脂内的添加剂。9根据权利要求18中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中聚合物树脂的总量范围从20重量到60重量；其中磨料聚集体的总量范围从50重量到40重量；其中填料的总量范围从5重量到60重量；其中引发剂的总量范围从02重量到10重量；和其中添加剂的总量范围从005重量到5重量。10根据权利要求19中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中聚合物树脂的总量和磨料聚集体的总量以范围从4010到0810的比例存在。11根据权利要求110中任一项所述的工程化涂布的研磨。
7、制品或方法，其中聚合物树脂的总量和填料的总量以范围从2510到1010的比例存在。12根据权利要求111中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中所述聚合物树脂是使用电子束、UV辐射或可见光能固化的。13根据权利要求112中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中所述磨料聚集体包括选自碳化物、氧化物、氮化物和碳质材料的磨料粗砂颗粒。14根据权利要求113中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中所述功能性粉末选自磨料聚集体、磨料晶粒、填料、助磨剂、抗负载剂、抗静电剂、润滑剂、及其任意组合。15根据权利要求114中任一项所述的工程化涂布的研磨制品或方法，其中压花的图案选自17六边形、。
8、25三螺旋形、40三螺旋形、45角锥形、25无规三螺旋形、50无规三螺旋形、25三螺旋形、50三螺旋形、75三螺旋形、10四边形、16四边形、或其任意组合。16一种精修表面的方法，包括用根据前述权利要求中任一项的工程化涂布的研磨制品研磨表面。权利要求书CN104144769A1/18页4研磨制品和用于精修表面的方法技术领域0001本公开内容总体上涉及工程化ENGINEERED研磨制品和与表面的抛光和精修有关的方法，所述表面包括天然和合成基材，例如金属、陶瓷、木材、聚合物、玻璃和石头。背景技术0002研磨制品，例如工程化涂布的研磨制品，用在不同的工业中用于例如通过磨光、研磨或抛光来磨蚀工件。使用。
9、工程化涂布的磨料的表面加工跨越从光学器件工业到金属制造工业的宽的工业和消费者范围。表面、特别是金属、玻璃、陶瓷、石头和涂布的表面的有效且高效率的精细抛光提出许多挑战。0003表面特性，例如表面粗糙度和表面均匀性可影响工件的外观、性能和寿命。特别地，可测量表面特性例如表面粗糙度、光泽、和表面缺陷的缺乏来确定表面品质。例如，辊和发动机部件依赖于被精密抛光以实现合适的性能和效率的金属表面。0004典型地，表面中的任何缺陷通过如下除去首先用粗晶粒磨料磨蚀，接着随后用逐渐更细的晶粒磨料磨蚀，直至实现期望的光滑度即，可接受的粗糙度。因此，所使用的研磨制品的性质将通常影响表面品质。0005除表面特性之外，工。
10、业对与研磨操作有关的成本也是敏感的。影响操作成本的因素包括表面可被制备的速度和用于制备该表面的材料的成本。典型地，工业寻求具有高的材料移除速率的成本有效的材料。然而，呈现高的移除速率的磨料常常也在实现期望的表面特性方面呈现差的性能。相反，产生期望的表面特性的磨料时常地具有低的材料移除速率。为此原因，表面的制备常常是使用不同级别的磨料的多步过程。典型地，被一个步骤引入的表面瑕疵例如，刮痕在一个或多个随后的步骤中使用逐渐更细的晶粒磨料修复例如，移除。因此，引入刮痕和表面瑕疵的磨料导致在随后的加工步骤中的增加的时间、努力和材料的支出以及整个加工成本的总体增加。0006影响材料移除速率和表面品质的额外。
11、因素是以“切屑SWARF”而“负载”磨料，即，从工件表面磨蚀的材料，其趋向于在研磨颗粒的表面上和在研磨颗粒之间积聚。负载是不期望的，因为其典型地降低研磨制品的效力并且还可通过增加刮痕缺陷的可能性而负面地影响表面特性。0007表面特性和材料移除速率还可受研磨制品的耐久性影响。容易地磨损或失去磨料晶粒的研磨制品两者都可呈现低的材料移除速率并且可导致表面缺陷。研磨制品的快速磨损可导致材料移除速率的降低，从而导致用于研磨制品的频繁调换的时间损失和与丢弃的研磨制品有关的增加的废弃物。0008持续存在对于促进高效率的磨蚀和改善的表面特性的改善的、成本有效的研磨制品、方法和系统的需求。附图说明0009通过参。
12、考附图，可更好地理解本公开内容，且使其许多特征和优点对于本领域技说明书CN104144769A2/18页5术人员是明晰的。0010图1为形成工程化研磨制品的方法的一个实施例的过程图。0011图2为显示具有形成四边形平截头体FRUSTRA的“16四边形QUAD”压花图案的工程化研磨制品的一个实施例的顶视图的照片，所述工程化研磨制品具有施加到所述压花图案的表面的生的未烧制的聚集体，所述生的未烧制的聚集体也分散在固化聚合物中。0012图3为显示在四边形平截头体表面上的生的未烧制的聚集体层的与图2相同的实施例的特写照片。0013图4为显示工程化涂布的磨料的两个不同实施例的照片，左边的一个具有“16四边。
13、形”图案且右边的一个具有“10四边形”图案。0014图5为具有分散在聚合物浆料中的生的未烧制的聚集体的工程化涂布的研磨制品的一个实施例的横截面图。0015图6为显示根据本发明的磨料带的一个实施例的横截面的来自扫描电子显微镜的显微照片。0016图7为显示根据本发明的磨料带的一个实施例的放大横截面的来自扫描电子显微镜的显微照片。0017图8为显示根据本发明的形成工程化涂布的磨料的平截头体的分散在固化聚合物中的磨料聚集体的一个实施例的放大横截面的来自扫描电子显微镜的显微照片。0018图9为显示根据本发明的分散在固化聚合物中的磨料聚集体的一个实施例的放大横截面的来自扫描电子显微镜的显微照片。0019图。
14、10为显示根据本发明的磨料带的磨损表面的放大顶视图的来自扫描电子显微镜的显微照片。0020图11为显示根据本发明的发明性工程化磨料带的一个实施例和常规软木CORK磨料带的对比测试的结果的图。0021在不同的附图中使用相同的标记符号表示类似或相同的条目。具体实施方式0022提供与附图结合的下列描述以帮助理解本文中公开的教导。下列讨论将焦点在于所述教导的具体实施和实施例。该焦点被提供以帮助描述所述教导且不应解释为对所述教导的范围或适用性的限制。0023术语“平均的”当指代数值时，意图表示平均值、几何平均数、或中值。0024如本文中所使用的，术语“包括COMPRISES”、“包括COMPRISING。
15、”、“INCLUDES包括”、“INCLUDING包括”、“具有HAS”、“具有HAVING”或其任何其它变型意图涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的过程、方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可包括未明确列举的其它特征或为这样的过程、方法、制品或装置所固有的其它特征。此外，除非明确地相反说明，“或”是指包含性的或，而不是指排他性的或。例如，以下的任一种满足条件A或BA是真的或存在且B是假的或不存在，A是假的或不存在且B是真的或存在，以及A和B两者都是真的或存在。0025“一个”或“一种”的使用被用于描述本文中所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便起见并且给出本发明范围的大体意义。。
16、本说明书应被阅读成包括一个种或至说明书CN104144769A3/18页6少一个种并且单数也包括复数，或者反之亦然，除非明显其有另外的意思。0026除非另外定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和实例仅是说明性的且不意图为限制性的。到本文中未描述的程度，关于具体的材料和加工行为的许多细节是常规的且可在工程化磨料领域内的教科书和其它来源中找到。0027图1显示制造工程化涂布的研磨制品的方法100的具体实施例。所述过程在行动101处通过获得具有总体上球体的或环形的TOROIDAL形状的生的、未烧制的磨料聚集体开始，所述磨料聚集体。
17、由包括磨料粗砂ABRASIVEGRIT颗粒和纳米颗粒粘结剂的组合物形成，其中所述纳米颗粒粘结剂形成连续的基体相，所述磨料粗砂颗粒均匀地分布在所述连续的基体相中。在行动103中，聚合物树脂、磨料聚集体、交联剂和催化剂的混合在一起发生以形成磨料浆料配方。在行动105中，将所述磨料浆料配方施加到背衬发生。处理经沉积的浆料配方以使所述浆料配方的至少表面部分变成塑性的但非流动性的发生在行动107中。在行动109中，在所述浆料配方上压花图案发生。在行动113期间，使所述磨料浆料配方固化以保持所述压花图案并因此形成工程化磨料发生。任选地，施加额外的磨料晶粒、功能性粉末、或其它表面处理可发生在行动111期间，。
18、在图案的压花109之后但在固化113之前。0028如本文中所使用的，术语“聚集体”可用于指由以使得相对难以通过施加压力或搅动将聚集体颗粒分离或分解成更小的颗粒的方式组合的多个更小的颗粒制成的颗粒。这与术语“附聚物”是相反的，“附聚物”在本文中用来指由以使得相对容易例如通过施加压力或手动搅动将附聚物颗粒分离或将附聚物颗粒分解回到更小的颗粒的方式组合的多个更小的颗粒构成的颗粒。0029磨料聚集体0030根据一个实施例，提供特别适合用于其中实施磨蚀以移除材料和改善表面品质的机械加工操作的磨料聚集体。磨料聚集体可通过基于浆料的加工形成。实施例可利用喷雾干燥，其中将包含所述聚集体的构成材料和液体载体例如。
19、水的浆料混合在一起，使其雾化成小滴，并干燥。一些实施例将磨料粗砂、粘结剂、分散剂和交联剂组合。0031合适的生的、未烧制的磨料聚集体包括，例如，在STARLING的美国专利NO8,038,751的方法中描述的和根据该方法制造的那些。通过参考引入STARLING的美国专利NO8,038,751的与生的、未烧制的磨料聚集体有关的教导用于所有目的。合适的磨料聚集体也可从圣戈班磨料磨具公司SAINTGOBAINABRASIVES，INC以商标得到且是生的、未烧制的磨料聚集体的示例。根据一些实施例，所述研磨制品包括具有复合结构的生的未烧制的磨料聚集体，所述复合结构包括具有在微米颗粒MICROPARTIC。
20、LE范围内的尺寸的磨料粗砂和纳米颗粒粘结剂两者，所述纳米颗粒粘结剂提供所述磨料聚集体的基体，所述磨料粗砂嵌入或包含在所述基体中。0032典型地，所述磨料聚集体用在没有将改变所述磨料聚集体的微晶尺寸、晶粒尺寸、密度、拉伸强度、杨氏模量等的显著的后形成热处理例如煅烧、烧结或重结晶的研磨制品中。这样的热处理过程，虽然是常见的且通常在超过400、通常500和更高的情况下实施、对于一些陶瓷物质在范围从800到1200和更高的情况下容易地实施，但不用在本文中。说明书CN104144769A4/18页70033所述磨料聚集体具有以磨料粗砂在纳米颗粒粘结剂中的均匀分布为特征的显著的形态。另外，所述磨料聚集体具。
21、有总体上球形的或环形的形状，所述磨料聚集体由包括磨料粗砂颗粒和纳米颗粒粘结剂的组合物形成。所述聚集体可为实心的球、球状体和圆环TOROID。或者，所述聚集体可为中空的球、球状体和圆环。当在放大下观察时，如图6到图10的扫描电子显微照片中所显示的，所述磨料聚集体具有总体上球形的形状，特征为圆形的或球形的。然而，在一些情况中，可观察到所述磨料聚集体在所述磨料聚集体的中心附近具有空隙，且由此呈现更环形的或像环的形状，也如在图6到图10的扫描电子显微照片中看到的。可观察到所述磨料粗砂材料的单独颗粒分散在所述磨料聚集体的表面上方和其内部中。注意，图6到图10显示在树脂粘结剂体系中结合在一起的分散的单独的。
22、磨料聚集体。0034可调节所述磨料聚集体的尺寸和尺寸范围且其可取决于许多因素，包括混合物的组成、以及如果在磨料聚集体形成中使用喷雾干燥器，喷雾干燥器的进料速率。例如，已使用喷雾干燥器成功地制造了具有包括如下的那些的尺寸的磨料聚集体约15微米、20微米、35微米、40微米、45微米、50微米、55微米、60微米、65微米、和70微米。这些磨料聚集体可包括范围从约5到约15微米的磨料粗砂颗粒。在具体实施例中，所述磨料聚集体尺寸范围从约20微米到约70微米、约30微米到约65微米、或约35微米到约60微米。在另一实施例中，平均磨料聚集体尺寸范围从约45到约55微米、或约50微米。0035所述磨料聚集。
23、体的进一步研究已揭示，在一些实施例中，球状体是中空，而在其它实施例中，所述聚集体是实心的，和在甚至其它实施例中，所述聚集体基本上被晶粒GRAIN和/或纳米颗粒粘结剂填充。中空颗粒可被类比成厚壳的短柄墙球RACQUETBALL，其具有在所述磨料聚集体的平均粒度的约008到约04倍范围内的壁厚TW。可调节工艺参数和组成参数以实现不同的壁厚。0036一旦形成，如果期望的话，在施加到背衬或以其它方式用在抛光操作中之前，可将所述磨料聚集体分级和/或分离成不同的尺寸范围。所述磨料聚集体的分级可通过筛分、拣选或重力分离技术完成。在一个实施例中，所述磨料聚集体可经由通过标准尺寸网筛，例如标准170网筛而分级，。
24、所述标准170网筛容许具有约90微米的平均粒度的颗粒通过。0037磨料粗砂颗粒0038形成所述磨料聚集体的磨料粗砂颗粒通常具有大于约3、且优选从约3到约10的莫氏硬度。对于特定应用，所述磨料粗砂颗粒具有至少5、6、7、8或9的莫氏硬度。在一个实施例中，所述磨料粗砂颗粒具有9的莫氏硬度。通常认为所述磨料粗砂颗粒用作所述磨料聚集体中的主要活性研磨或抛光剂。合适的研磨组合物的实例包括非金属无机固体例如碳化物、氧化物、氮化物和一些碳质材料。氧化物包括氧化硅例如石英，方英石和玻璃形式、氧化钸、氧化锆、氧化铝。碳化物和氮化物包括，但不限于，碳化硅、铝、氮化硼包括立方氮化硼、碳化钛、氮化钛、氮化硅。碳质材料。
25、包括金刚石，其广义地包括合成金刚石、金刚石状碳、和相关的碳质材料例如富勒体FULLERITE和聚集体金刚石纳米棒。材料还可包括一系列天然存在的开采的矿物例如石榴石、方英石、石英、金刚砂、长石作为实例。本公开内容的一些实施例利用金刚石、碳化硅、氧化铝、和/或氧化钸材料，其中碳化硅被显示是特别有效的。另外，技术人员将理解，拥有期望的硬度特性的各种其它组合物可用作本公开内容的磨料聚集体中的磨料粗砂颗粒。另外，在根据本公开内容的一些实施例中，在相同的说明书CN104144769A5/18页8磨料聚集体中可使用两种或更多种不同磨料粗砂颗粒的混合物。0039如应从前述描述所理解的，在实施例中可利用多种磨料。
26、粗砂颗粒。在前述内容中，立方氮化硼和金刚石被认为是“超级磨料”颗粒，且已经找到对于专门的机械加工操作包括高度严格的抛光操作的广泛的商业用途。此外，所述磨料粗砂颗粒可在引入所述磨料聚集体中之前被处理以在单独的颗粒上形成冶金学涂层。所述超级磨料粗砂特别适合用于涂布的。典型的冶金学涂层包括镍、钛、铜、银以及其合金和混合物。0040通常，所述磨料粗砂颗粒的尺寸位于微米颗粒范围内。如本文中所使用的，术语“微米颗粒”可用于指具有约01微米到约50微米，优选至少约02微米、约05微米、或约075微米，且不大于约30微米例如不大于约25微米、不大于约20微米、或不大于约15微米的平均粒度的颗粒。具体实施例具有。
27、约03微米到约20微米的平均粒度。所述磨料粗砂颗粒的尺寸可根据所使用的粗砂颗粒的类型而改变。例如，金刚石粗砂颗粒可具有约03到约20微米的尺寸，碳化硅粗砂颗粒可具有约03到约20微米的尺寸，且氧化铝粗砂颗粒可具有约03到约20微米的尺寸。0041应注意，所述磨料粗砂颗粒可由更小的颗粒的磨料聚集体例如磨料聚集体纳米颗粒形成，尽管更通常，磨料粗砂由在微米颗粒范围内的单一颗粒形成。如本文中所使用的，术语“纳米颗粒”可用于指具有约5NM到约150NM、典型地小于约100NM、80NM、60NM、50NM、或小于约50NM的平均粒度的颗粒。例如，多个纳米尺寸的金刚石颗粒可聚集在一起以提供金刚石粗砂的微米。
28、颗粒。所述磨料粗砂颗粒的尺寸可根据所使用的粗砂颗粒的类型而改变。0042所述磨料粗砂颗粒可通常构成所述磨料聚集体的在约01到约85之间。所述磨料聚集体更优选包括在约10重量到约50重量之间的所述磨料粗砂颗粒。0043在一个实施例中，磨料聚集体可使用单一尺寸的磨料粗砂颗粒形成，对于所期望的抛光应用，所述粗砂颗粒和所得聚集体两者的尺寸都可被定制。在其它实施例中，两种或更多种不同尺寸的磨料粗砂颗粒的混合物可组合使用以形成具有可归因于粗砂粒度中的每一种的有利特性的磨料聚集体。0044纳米颗粒粘结剂0045根据本公开内容的磨料聚集体还包括如上所述的纳米颗粒粘结剂材料。所述纳米颗粒粘结剂通常形成具有粘结剂。
29、的性质的连续的基体相，其起到使所述磨料粗砂颗粒在所述磨料聚集体中成型并保持在一起的作用。在这点上，应注意，所述纳米颗粒粘结剂，尽管形成连续的基体相，但其自身通常由彼此密切接触、连结和在一定程度上原子结合的可单独鉴别的纳米颗粒构成。然而，由于由此形成的磨料聚集体的生的、未烧制的状态，所述单独的纳米颗粒通常不像在烧结的陶瓷材料的情况中那样熔合在一起以形成晶粒。如本文中所使用的，纳米颗粒粘结剂的描述扩展到一种或多种粘结剂物质。0046所述纳米颗粒粘结剂材料可包括非常细的陶瓷和碳质颗粒例如在液体胶体或悬浮体中的纳米尺寸的二氧化硅称作胶体二氧化硅。纳米颗粒粘结剂材料还可包括，但不限于，胶体氧化铝、纳米尺。
30、寸的氧化钸、纳米尺寸的金刚石、和其混合物。在本公开内容的一些实施例中，优选使用胶体二氧化硅作为纳米颗粒粘结剂。例如，已被成功使用的可商购得到的纳米颗粒粘结剂包括胶体二氧化硅溶液BINDZEL2040BINDZIL2040可得自乔治亚州的玛利埃塔MARIETTA，GEORGIA的依卡化学品公司EKACHEMICALSINC和NEXSIL20可得自马萨诸塞州阿什兰ASHLAND，MASSACHUSETTS的南卡纳米技术公司NYACOL说明书CN104144769A6/18页9NANOTECHNOLOGIES，INC。0047在将混合物喷雾干燥以形成聚集体之前，所述混合物可包括按湿基准计范围在约01。
31、到约80之间、优选范围在约10到约30之间的量的纳米颗粒粘结剂材料。在所形成的磨料聚集体中，所述纳米颗粒粘结剂材料可构成所述聚集体的在约1到约90之间、优选所述聚集体的在约20到约80之间、且最优选所述聚集体的在约50到约75之间，所有都是以干燥重量基准计。0048增塑剂0049用于形成所述磨料聚集体的浆料还有利地包括主要用作用于促进磨料粗砂在由此形成的聚集体内的分散的增塑剂也称作分散剂的材料。0050增塑剂包括有机和无机材料两者，包括表面活性剂和其它表面张力调节物质。具体实施例利用有机物质，例如聚合物和单体。在一个示例性实施例中，所述增塑剂为多元醇。例如，所述多元醇可为单体多元醇或可为聚合物。
32、多元醇。示例性单体多元醇包括1，2丙二醇；1，4丙二醇；乙二醇；丙三醇；季戊四醇；糖醇例如麦芽糖醇MALITOL、山梨糖醇、异麦芽酚ISOMALT、或其任意组合；或其任意组合。示例性聚合物多元醇包括聚乙二醇；聚丙二醇；聚四亚甲基醚二醇；聚环氧乙烷；聚环氧丙烷；丙三醇和环氧丙烷、环氧乙烷、或其组合的反应产物；二醇和二羧酸或其衍生物的反应产物；天然油多元醇；或其任意组合。在一个实例中，所述多元醇可为聚酯多元醇，例如二醇和二羧酸或其衍生物的反应产物。在另一实例中，所述多元醇为聚醚多元醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、或丙三醇和环氧丙烷或环氧乙烷的反应产物。特别地，所述增塑剂包括聚乙。
33、二醇PEG。0051填料0052用于形成所述磨料聚集体的混合物可含有一种或多种填料。合适的填料包括金属碳酸盐；例如碳酸钙和碳酸钠；二氧化硅，例如石英、玻璃珠和玻璃泡；硅酸盐，例如滑石、粘土和偏硅酸钙；金属硫酸盐，例如硫酸钡、硫酸钙和硫酸铝；金属氧化物例如氧化钙、氧化铝，包括勃姆石和/或拟薄水铝石；矿物磷酸盐例如磷灰石，包括羟基磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石、和溴磷灰石；和矿物水合物，例如三水合铝。0053助磨剂0054形成浆料的磨料聚集体还可含有一种或多种助磨剂。合适的助磨剂可为基于无机的，例如卤化物盐，例如钠冰晶石、四氟硼酸钾等；或基于有机的，例如氯化蜡，例如聚氯乙烯。0055磨料涂布的浆料和制。
34、备0056在一个实施例中，所述磨料聚集体优选与可用于将所述磨料聚集体粘附到背衬的表面的能固化的树脂材料、或能固化的树脂混合物配方组合。用于将所述磨料聚集体与所述树脂粘结材料组合的方法包括磨料浆料形成，其中将所述磨料聚集体、树脂和其它添加剂组合在一起直至彻底混合。所述磨料浆料可另外包括其它成分，例如触变剂、双功能材料、引发剂、交联剂、表面活性剂、链转移剂、稳定剂、分散剂、固化剂、反应介质、颜料、染料、着色剂和填料。在一个实施例中，所述浆料可包括聚合物树脂单体、低聚物、以及其组合和混合物、磨料聚集体、一种或多种光引发剂、和一种或多种填料。在另一实施例中，所述磨料浆料可任选地包括一种或多种添加剂，例。
35、如消泡剂。说明书CN104144769A7/18页100057使用例如高剪切混合器将所有浆料成分彻底地混合在一起。混合可使用高剪切条件进行。典型地，混合发生直至成分被彻底地混合。已令人惊讶地观察到，生的、未烧制的磨料聚集体能够耐受与磨料浆料配方的制备有关的高剪切混合条件。这对于聚集体的实心和中空的球、球状体和圆环结构的保持是特别显著的。0058在磨料浆料成分的混合期间，所述成分可分批地逐一添加到浆料或者一次性地全部添加到浆料。通常，所述成分逐一添加到磨料浆料。如果所述成分逐一或分批地添加，则可搅动所述浆料一段时间直至所述成分已充分地混合到所述浆料中。取决于添加到磨料浆料的成分，典型的搅动时间范。
36、围从约1分钟到约2小时。0059在一个实施例中，首先将单体和/或低聚物组分在高剪切条件下混合在一起。然后在继续混合的同时向混合物添加任何引发剂、润湿剂、消泡剂、分散剂等。然后在继续混合的同时向混合物添加任何悬浮剂、助磨剂、填料等。然后在继续混合的同时向混合物添加生的、未烧制的磨料聚集体直至所有组分彻底地混合以完成磨料浆料配方的形成。0060在一个实施例中，所述磨料浆料配方具有可包括如下的组成0061约20重量到约60重量的总的聚合物树脂单体、低聚物、或其组合，0062约50重量到约40重量的总的磨料聚集体，0063约5重量到约60重量的总的填料，和0064约02重量到约10重量的总的引发剂，其。
37、中百分数是基于所述磨料浆料的总重量。任选地，还可向所述磨料浆料添加约005重量到约5重量的总的添加剂。调节包括任何任选的添加剂的磨料浆料组分的量，使得总量合计达100重量。0065在一个具体实施例中，所述磨料浆料配方具有可包括如下的组成0066约10重量到约45重量的总的聚合物树脂单体、低聚物、或其组合，0067约50重量到约20重量的总的磨料聚集体，0068约10重量到约40重量的总的填料，0069约02重量到约25重量的总的引发剂，和0070约01重量到约50重量的总的添加剂，其中百分数是基于所述磨料浆料的总重量。调节磨料浆料组分的量，使得总量合计达100重量。0071在正制备所述磨料浆料。
38、配方时可监控其粘度。在一个实施例中，在添加固体组分之前，可将所述磨料浆料的粘度保持在特定范围内。在添加固体组分之后，所述磨料浆料可具有在特定范围内的粘度。0072在一个实施例中，所述磨料浆料可具有在约4010到约0810，例如约3510到约1010、或约3010到约1010的范围内的总的聚合物树脂对总的生的、未烧制的磨料聚集体的比例。在另一实施例中，所述磨料浆料可具有范围从约2510到约0810，例如约2010到约1010的聚合物树脂对填料的比例。0073聚合物树脂0074合适的聚合物树脂材料包括选自如下的能固化的树脂能辐射固化的树脂，例如使用电子束、UV辐射、或可见光能固化的那些树脂，例如如。
39、下的丙烯酸酯化的低聚物丙烯酸酯化的环氧树脂、丙烯酸酯化的聚氯酯、以及聚酯丙烯酸酯，和丙烯酸酯化的单体，包括单丙烯酸酯化的、多丙烯酸酯化的单体，和能热固化的树脂例如酚醛树脂、脲/甲醛树脂和环氧树脂，以及这样的树脂的混合物。实际上，在配方中存在有能辐射固化的组分常常是方说明书CN104144769A108/18页11便的，其可在已将配方沉积之后相对快地固化以增加沉积的形状的稳定性。在该应用的背景中，理解术语“能辐射固化的”包括使用可见光、紫外UV光和电子束辐射作为致使固化的试剂。在一些实施例中，热固化功能和辐射固化功能可由同一分子中的不同官能团提供。0075树脂粘结剂配方还可包括非反应性热塑性树脂。
40、，其可通过提升可腐蚀性而提升沉积的磨料复合物的自锐SELFSHARPENING特性。这样的热塑性树脂的实例包括聚丙二醇、聚乙二醇、和聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段共聚物等。0076在一个实施例中，所述聚合物树脂包含包括如下的能辐射固化的树脂的混合物丙烯酸酯化的环氧树脂的丙烯酸酯化的低聚物、酸性丙烯酸酯低聚物、单丙烯酸酯化的单体、和多丙烯酸酯化的单体。在一个具体实施例中，所述磨料浆料中的聚合物树脂的总量可为至少约5重量、至少约10重量、至少约15重量、或至少约20重量。在另一实施例中，所述磨料浆料中的聚合物树脂的量可不大于约75重量、不大于约70重量、不大于约65重量、或不大于约50重量。所述磨料浆料中的。
41、聚合物树脂的量可在包括任意一对在前的上限和下限的范围内。在一个具体实施例中，所述磨料浆料中包括的聚合物树脂的量可在至少约20重量到不大于约70重量，例如至少约25重量到不大于约65重量的范围内。0077聚集体一如先前所讨论的，合适的磨料聚集体为在STARLING的美国专利NO8,038,751的方法中描述的和根据该方法制造的那些。优选的是可从圣戈班磨料模具公司SAINTGOBAINABRASIVES，INC以商标得到的磨料聚集体。在一个具体实施例中，磨料聚集体可含有氧化铝磨料粗砂。在一个实施例中，所述磨料浆料中的磨料聚集体的量可为至少约05重量、至少约10重量、至少约30重量、或至少约50重量。
42、。在另一实施例中，所述磨料浆料中的磨料聚集体的量可不大于约40重量、不大于约35重量、不大于约30重量、不大于约25重量、或不大于约20重量。所述磨料浆料中的磨料聚集体的量可在包括任意一对在前的上限和下限的范围内。在一个具体实施例中，所述磨料浆料中包括的磨料聚集体的量可在至少约10重量到不大于约40重量，例如至少约50重量到不大于约25重量的范围内。0078填料填料可引入到所述磨料浆料配方中以调节配方的流变能力以及固化粘结剂的硬度和韧度。有用的填料的实例包括金属碳酸盐例如碳酸钙、碳酸钠；二氧化硅例如石英、玻璃珠、玻璃泡；硅酸盐例如滑石、粘土、偏硅酸钙；金属硫酸盐例如硫酸钡、硫酸钙、硫酸铝；金属。
43、氧化物例如氧化钙、氧化铝；和三水合铝。在一个实施例中，所述磨料浆料中的填料的量可为至少约10重量、至少约15重量、至少约20重量、或至少约25重量。在另一实施例中，所述磨料浆料中的填料的量可不大于约60重量、不大于约55重量、不大于约50重量、不大于约45重量、或不大于约40重量。所述磨料浆料中的填料的量可在包括任意一对在前的上限和下限的范围内。在一个具体实施例中，所述磨料浆料中包括的填料的量可在至少约20重量到不大于约60重量，例如至少约50重量到不大于约25重量的范围内。0079助磨剂所述磨料浆料配方可包括助磨剂以提高研磨效率和切削速率。有用的助磨剂可为基于无机的，例如卤化物盐，例如钠冰晶。
44、石、四氟硼酸钾等；或基于有机的，例如氯化蜡，例如聚氯乙烯。在一些实施例中，所述配方中的助磨剂为冰晶石和四氟硼酸钾。助磨剂，典型地具有范围从约1到80微米，例如从约5到30微米的粒度。助磨剂的重量百分数说明书CN104144769A119/18页12可范围从约00到50，例如从约10到30。0080引发剂在所述磨料浆料配方中可包括合适的聚合引发剂，例如光引发剂。在一个实施例中，所述引发剂可为自由基聚合引发剂。在一个具体实施例中，所述引发剂可为二酰基氧化膦。在另一具体实施例中，所述引发剂可为羟基酮。在所述磨料浆料混合物中可使用超过一种类型的引发剂或引发剂的混合物。在一个实施例中，所述磨料浆料中的引。
45、发剂的量可为至少约01重量、至少约015重量、或至少约02重量。在另一实施例中，所述磨料浆料中的引发剂的量可不大于约80重量、不大于约6、0重量、不大于约40重量、或不大于约30重量。所述磨料浆料中的引发剂的量可在包括任意一对在前的上限和下限的范围内。在一个具体实施例中，包括在所述磨料浆料中的引发剂的量可在至少约01重量到不大于约80重量，例如至少约02重量到不大于约50重量的范围内。0081所述磨料浆料配方可任选地进一步包括一种或多种添加剂，包括偶联剂，例如硅烷偶联剂，例如可得自奥斯佳特种有机硅公司OSISPECIALTIES，INC的A174和A1100，有机钛酸酯和铝锆酸盐；抗静电剂，例。
46、如石墨、炭黑等；悬浮剂，例如火成二氧化硅，例如CAB0SILMS、AEROSIL200；抗负载剂，例如硬脂酸锌；润滑剂例如蜡；润湿剂；染料；填料；粘度调节剂；分散剂；和消泡剂。所述添加剂可为单独的或者与其它类型的添加组合的相同或不同的类型。在一个实施例中，在所述磨料浆料中的总的添加剂的量可为至少约01重量、至少约1重量、或至少约5重量。在另一实施例中，在所述磨料浆料中的总的添加剂的量可不大于约25重量、不大于约20重量、不大于约15重量、或不大于约12重量。在所述磨料浆料中的总的添加剂的量可在包括任意一对在前的上限和下限的范围内。在一个具体实施例中，所述磨料浆料中包括的总的添加剂的量可在至少约。
47、01重量到不大于约20重量，例如至少约01重量到不大于约15重量的范围内。0082将磨料浆料施加到背衬0083优选使用刮板式摊铺机将包含磨料聚集体粒子的磨料浆料施加到背衬以形成涂层。或者，可使用狭缝式模头、光滑滚动SMOOTHROLLING、凹版印刷或反向凹版印刷涂布的方法施加浆料涂层。在将背衬以所期望的涂布的速度供应到刮板式摊铺机下方时，将磨料浆料以所期望的厚度施加到背衬。0084背衬材料包括，任何柔性的网膜WEB，例如聚合物膜、纸、布包括纺织、无纺、或起绒FLEECED布、金属膜、硬化纤维、无纺基材、前述物质的任意组合、以及前述材料的经处理的形式。在一个实施例中，所述背衬包括聚合物膜，例如。
48、如下的膜聚酯、聚氯酯、聚丙烯、聚酰亚胺例如来自杜邦DUPONT的KAPTON。在另一实施例中，所述背衬包括聚酯布。膜被打底子PRIME以促进所述磨料聚集体至所述背衬的粘合。为了强度、支持或尺寸稳定性，所述背衬可层压到另一基材。层压可在磨料制品形成之前或之后完成。所述磨料制品可为环形带、圆盘、片材或柔性带的形式，其依一定尺寸制造SIZE以能够使其与工件接触。0085在一个具体实施例中，所述磨料浆料配方在所述背衬上的沉积可以两个或更多个层进行。因此，例如，可最初沉积具有第一磨料晶粒的浆料配方，然后在顶上沉积具有不同磨料晶粒的第二层。然后可使上层的晶粒含量比下层中的晶粒高或者具有与下层中的晶粒相比较。
49、好的品质。替代地，或另外，上层可提供有助磨剂组分，而下层没有。说明书CN104144769A1210/18页130086这样的途径、以及可容易地想到的类似的其它途径容许涂布的研磨制品更高效率地研磨。0087还可规定PROVIDE，当将所述配方以多个层沉积时，可能由于较高浓度的磨料晶粒或助磨剂的添加，上层自身为较粘稠的配方。这可提供其中使浆料配方的表面部分变成塑性的但非流动性的操作的部分或全部。0088使磨料浆料的表面变成塑性的但非流动性的0089如WEI等人的美国专利NO5,833,724和WEI等人的美国专利NO5,863,306中所述的，可通过使磨料浆料配方的至少表面部分变成塑性的单非流动性的而形成工程化磨料，将上述美国专利的整个公开内容包括在本文中用于所有目的。这是指，所述表面是充分塑性的，使得其可使用压花工具压花，但在移除压花工具之后其将基本上保持压花形状至少30秒。如果在基材之上的压花形状的竖直高度不降低超过10，则认为形状得以“基本上保持”。0090在压花之前，以这样的方式调节粘结剂/磨料配方的粘度限制在配。