專利名稱：：可洗涂覆磨具的制作方法
背景技術：
：本發明涉及一種涂覆磨具(Coatedabrasives)的制備方法，特別是涉及一種可洗的所述涂覆磨具的制備方法，即是說，本發明涉及的涂覆磨具可在磨削、拋光過程中，籍由對研磨表面的磨屑進行簡單的沖洗，即可將研磨過程中聚集于其表面的磨屑清洗掉。很多年前，人們即已意識到研磨表面上磨屑堆積所產生的問題，尤其是在木料的研磨領域中所產生的問題。這是因為木料具有相對較軟的特性，這使得涂覆磨具在研磨木料時可比在研磨金屬的場合來，其有效的使用壽命更長。另外，對磨粒料所作的改善其磨削性能的研究與開發也加重了磨屑聚積的問題。已知，在對涂覆磨具表面進行涂覆磨粒料層之時，某些添加劑的使用可減少磨屑聚積。有人建議在涂覆磨粒料時使用各種聚硅氧烷、金屬硬脂酸酯及蠟。這些材料的使用對磨屑聚集的減少多少是有效的。然而，這些材料的作用是將通常為疏水性的磨具表面賦予以疏水性。而當研磨操作進行時，上述材料的涂覆層較容易從所述磨具表面被除去，因此，其效果受到很大的影響。業已發現，添加劑如果使用得當，則所述添加劑疏水性涂層的耐久性可相同于、甚或超過該涂覆磨具產品的使用壽命。發明概述本發明在于提供一種涂覆磨具，所述涂覆磨具包括基體、初始結合涂層、由所述的初始結合涂層將其粘結至該基體上的磨粒料層、涂覆至所述磨粒料層之上的膠結涂層，或者，上述涂覆磨具可選擇地再包括一涂覆于所述膠結涂層之上的上膠結涂層(supersizecoat)。其中，最后涂覆的涂層包括樹脂粘結劑，及結合至該樹脂粘結劑的聚硅氧烷添加劑。由于在聚硅氧烷與樹脂之間存在著粘結作用，所以，聚硅氧烷并不容易從所述涂覆磨具的磨料表面上脫離。從而，既使在經長時間的研磨之后，仍能有效地保持。所述結合作用即可以是化學共價鍵的結合也可以是氫鍵的結合。對通常的涂覆來說，在涂層和粘結劑之間可以有許多粘結方式，因此，上述粘結的效果在于固定聚硅氧烷并防止其移動或在使用中被帶出。粘結是由聚硅氧烷的官能團與粘結劑的官能團反應而形成。如此，本發明的要點包括在其實施中仔細選擇粘結劑，以使所選擇的粘結劑與聚硅氧烷的官能團相配合。例如，所述粘結劑樹脂為酚醛樹脂、環氧樹脂或脲/甲醛樹脂時，則該些樹脂中存在著相當量可使用的羥基。此時，相應的聚硅氧烷中的官能團可以包括例如，羧酸、羥基、胺、巰基、環氧基或氫化官能團。在所述樹脂是不飽和聚酯或丙烯酸酯(共)聚物，(包括丙烯酸化或甲基丙烯酸化的樹脂)時，聚硅氧烷上較好的官能團可以是(甲基)丙烯酸酯或乙烯基。官能化聚硅氧烷可和與它結合的樹脂一起摻入膠結涂層中。在此情況下，聚硅氧烷的低表面能將促使聚硅氧烷移位至表面層，在所述表面層，聚硅氧烷將最有效地提供給該涂覆磨具產品以所希望的性能。或者，可將官能化的聚硅氧烷通過一種合適的分散介質涂覆于可作為膠結涂層或上膠結涂層的頂層之上。很明顯，頂層表面上的配合基團數目在該頂層完全固化之前是最大的。因此，理想的是，如果將官能化的聚硅氧烷添加于該頂層之上，則所述的添加應在該頂層發生實質性的完全固化之前完成。不過，對大多數熱固性材料來說，例如，對酚醛樹脂來說，完全固化的樹脂層表面的殘余反應基團的數量常常足夠用于保證其與聚硅氧烷官能團的結合。發明詳述聚硅氧烷具有如下的基本結構；其中，各個R相同或不同地為氫或如甲基、乙基、叔丁基、苯基等烴基；“n”是一至少為1的整數。大多數常用的聚硅氧烷中，大多數R至少為甲基或低級烷基的基團。這些聚硅氧烷可是均聚物，其中，n個重復基團中的R基相同。但是，這并不是說，在重復的基團中以及在端基中，由“R”所代表的基團必須總是相同的。或者，聚硅氧烷可由共聚如下所述結構式代表的硅氧烷而形成其中，n和m為相同或不同的整數，而n個重復的基團中的R基團不同于m個重復基團中的R基團。另一種結構為所謂的“T”型結構其中，各個n相同或不同地，表示至少為1的整數。在本發明中可用的官能化聚硅氧烷中，至少一種如上所述結構式的R基團被可與樹脂結構中的基團反應的某個基團所置換。由于許多這樣的基團的存在將增加形成所述結合的機會。所以，較好的是，對上述的一些基團進行官能化處理。在一優選的某種共聚物結構中，至少是有一種共聚單體的每個重復單元含有至少一個官能化基團。通常有用的官能團有氨基；甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯；巰基；羧酸；乙烯基；環氧基；及氫化物。當樹脂中與其共同反應的官能度雖然決定了該反應性官能度的本性，但該些反應性官能團可通過任何合適的交聯基團被連接至聚硅氧烷聚合物的骨架上。例如，購自美國BYK化學公司、商品名為BYK-370的官能化聚硅氧烷為一下式的共聚物其中，R2為一CpH2p+1-基團，其中，“p”為5-8；R1為一帶有以下式表示的端基羥基的聚酯基團-CH2-[O-CO.R3.CO-O-R3]q-OH其中，R3為低級烷基，q為1-8的整數；而所有的其它R基團為甲基。該聚硅氧烷被發現在與酚醛樹脂形成結合時特別有效。其它活性的聚硅氧烷可商業購得，例如，商品名為PS-805及PS-820的Huls產品。官能化基團的引入可以通過選擇適當的聚硅氧烷，也可通過選擇合適的鏈終止劑完成。所述鏈終止劑其自身可以含有所希望的功能化基團或其它易于被轉換至所希望基團，而不會對所述聚硅氧烷的性能產生不利的影響。在優選的聚硅氧烷中，n及/或m值的選擇導致其粘度為20,000至25,000厘泊(20-25N·Sec-1/m2)的產品的形成。可使用的聚硅氧烷的使用量通常是以所述涂層中的樹脂(該聚硅氧烷與其粘結)的重量計在0.5-20(重量)％，較好的是在1-10％(重量)，更好的是在2-5％(重量)。當聚硅氧烷加至所述頂層涂層的組配方中時，聚硅氧烷對該配方的添加量以該配方中樹脂的固體重量計。優選實施例的描述下面，參照所附實施例進一步說明本發明，所述實施例僅是用于說明的目的，而不應被理解為對本發明范圍的限制。實施例1用一通常的酚醛初始結合涂層配方，對一多層棉布(polycotton)基體材料涂覆以6.5磅/令(pounds/ream，91.9g/m2)的粒度180的熔凝氧化鋁磨粒。然后，用涂上一層其中添加了官能化的聚硅氧烷(BYK-370)的酚醛膠結涂層，接著，完成該膠結涂層的固化。使用不同量的BYK-370制得不同的研磨布片。接著，將這些研磨布片切割成圓盤形。用Schieffer測試方法，在楓木上對這些研磨布片進行測試，以測定其在研磨之后的可洗性。繼續研磨直至研磨表面充滿研磨的木屑。其測試結果示于下表。表</tables>從上表可以顯見聚硅氧烷已遷移至膠結涂層的表面，在研磨之后仍未發生移動。將水倒于圓盤形研磨布片上，并觀察水是否呈水珠形或是否濕潤研磨布片表面。由此，可以判斷涂覆磨具表面的疏水性。盡管，在0.5％的聚硅氧烷添加量下，其表面難以判斷疏水性，然而，已可容易地從該表面清洗去磨屑。聚硅氧烷的含量超過上述水準，所述研磨布片表面仍未被水潤濕，且可容易地去除磨屑。對同樣的圓盤形研磨布片進行一種簡單的試驗，以顯示改性表面的表面能。使用一噴霧罐對各個圓盤形研磨布片噴施以油漆。該油漆對未改性表面有某種程度粘附，然而，卻很容易從所處理表面上去除。這就顯示了改性表面的低表面能和疏油性特征。權利要求1.一種涂覆磨具，所述涂覆磨具包括基體、初始結合涂層、由所述的初始結合涂層將其粘結至該基體上的磨粒、涂覆至所述磨粒料層之上的膠結涂層，或者，上述涂覆磨具可選擇地再包括一涂覆于所述膠結涂層之上的上膠結涂層，其特征在于，最后涂覆的涂層包括一樹脂粘結劑，及粘結至該樹脂粘結劑的聚硅氧烷添加劑。2.如權利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，所述聚硅氧烷添加劑是官能化的，可以提供許多官能團，在樹脂粘結劑上形成結合。3.如權利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，所述樹脂粘結劑選自酚醛樹脂、脲/甲醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、未飽和的聚酯樹脂及其混合物。4.如權利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，所述樹脂粘結劑具有多個羥基，而聚硅氧烷有多個能與樹脂粘結劑上的羥基反應的官能團。5.如權利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，所述粘結至樹脂粘結劑上的聚硅氧烷重量為上述樹脂粘結劑重量的0.5-20％(重量)。6.如權利要求5所述的涂覆磨具，其特征在于，所述聚硅氧烷的比例為2-10％(重量)。7.如權利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，在最后涂層中的所述樹脂粘結劑含有羥基官能團，而可與所述羥基反應的聚硅氧烷上的羥基官能團為羥基端基的聚酯基團。8.一種涂覆磨具的制備方法，包括a)提供籍由一初始結合涂層而將磨料粘附其上的基體；b)對所述磨粒料涂覆一層膠結涂層，所述膠結涂層含有一樹脂粘結劑及一可選擇的上膠結涂層，所述的上膠結涂層同樣含有一樹脂粘結劑；及c)使用含有能與涂層中的樹脂粘結劑中的官能團結合的官能團的聚硅氧烷，對最后涂層的表面進行改性處理。9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的聚硅氧烷與所述的最后涂層中的樹脂粘結劑是一同加于混合物中。10.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述最后涂層中的樹脂粘結劑選自酚醛樹脂、脲/甲醛樹脂、環氧樹脂、未飽和的聚酯樹脂及其混合物。11.如權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述最后涂層中的樹脂粘結劑選自酚醛樹脂。12.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述聚硅氧烷以基于上述樹脂粘結劑重量的0.5-20％(重量)的比例添加于膠結涂層中。13.如權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述的聚硅氧烷以基于上述樹脂粘結劑重量的2-10％(重量)的比例添加于膠結涂層中。全文摘要一種可洗的涂覆磨具材料,包括基體、初始結合涂層、膠結涂層及可選擇地再包括一上膠結涂層,其外層膠結涂層粘結劑用一種官能化聚硅氧烷進行改性。文檔編號B24D3/20GK1193933SQ96196458公開日1998年9月23日申請日期1996年7月16日優先權日1995年8月28日發明者A·C·加埃塔,G·S·斯韋申請人:諾頓公司