磨料制品及其使用方法

磨料制品及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種磨料制品，該磨料制品具有第一主表面和第二主表面并且包括包含纏結纖維的膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材。纖維幅材包括致密外層，該致密外層包括鄰近第一主表面的非織造纖維幅材的一部分。纏結纖維在致密外層中的至少一部分彼此熔融粘結。磨料被涂覆在致密外層上。磨料包括磨料顆粒，該磨料顆粒具有保持在粘結劑材料中的在1微米至15微米范圍內的中值粒徑D50。磨料制品具有0.1磅至5.0磅(0.45kg至2.27kg)或更小的剛度測試力。磨料制品可被用于研磨工件。
【專利說明】
磨料制品及其使用方法
技術領域
[0001] 本公開廣義上涉及磨料制品及其使用方法。
【背景技術】
[0002] 消費者一直期待在諸如汽車和船舶的新的交通工具上具有光澤、美觀的外表面 漆。同樣的期待還存在于售后行業，在交通工具的外表受到破壞后對該交通工具進行修理 的情況下。然而，實現真正美觀的面漆會是艱巨的。人眼識別斑點的能力是非常敏銳的，甚 至在最輕微的表面缺陷的情況下，這種最輕微的表面缺陷繼而降低光潔度。因此，制造商和 維修店需要能夠除去基本上所有表面缺陷的嚴格系統和方法來獲得顧客的認可。這些系統 和方法通常需要與專業化工序結合使用的高度專業化磨料產品，以便獲得美學上可接受的 結果。
[0003] 例如，典型的機動車外表維修工作為多步驟過程，該過程涉及一系列具有逐漸越 來越小的晶粒尺寸的磨料。在典型的工序中，待修復的汽車的面板的一部分首先使用粗磨 料來打磨，這從金屬表面完全除去任何預先存在的油漆。然后，清潔該表面并涂覆合適的車 身修復材料，諸如車身填料、膩子、環氧樹脂或氨基甲酸乙酯樹脂。
[0004] -旦硬化，就打磨修復材料，使得使用漸進磨料使其與周圍的表面齊平。然后該打 磨區通常使用噴槍來涂覆底漆層。在底漆層干燥后，然后用合適的磨料打磨底漆表面。然后 清潔底漆表面，并且任選地，磨損周圍面板并施涂底涂層，底涂層顏色通常與交通工具的其 余部分匹配。然后，將透明的清漆施涂在施涂底涂層的任何面板的整個表面上。然后用適當 的磨料除去缺陷諸如污垢碎粒、灰塵顆粒或過度橘皮紋理。然后用一組磨料和/或拋光化合 物從清漆除去任何打磨劃痕并恢復光澤表面。
[0005] 多種泡沫支持的磨料產品和/或工藝是已知的，并且已在本領域中實踐用于實現 高光澤表面面漆；例如，參見美國專利6，183,677(Usui等人）、6,406,504〇^%等人）、7， 618,30(?61丨口6等人），以及美國專利申請公布2007/0066186六1(六1111611等人）和2002/ 0090901Al(Schutz 等人）。

【發明內容】

[0006] 與本領域的技術人員的一般信念相反，本發明人意外地發現非織造磨料制品構造 可成功地實現高光澤面漆，從而無需在本領域中已知和使用的昂貴/復雜的替代構造。
[0007] 有利地，根據本公開的磨料制品能夠生成與目前市場上的泡沫產品類似的表面面 漆，并具有以比對應的層壓泡沫支持的磨料產品低的成本工藝制造的可能性。
[0008] 有利地，根據本公開的磨料制品可表現出更高的切割速率、更長的切割壽命以及 與目前市場上的泡沫產品類似的表面面漆。
[0009] 在一個方面，本公開提供了磨料制品，該磨料制品具有第一主表面和第二主表面 并且包括：
[0010] 包括纏結纖維的膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材，其中該膨松有彈性的開孔 式非織造纖維幅材還包括：
[0011] 致密外層，其包括鄰近第一主表面的非織造纖維幅材的一部分，其中纏結纖維在 致密外層中的至少一部分彼此熔融粘結；以及
[0012] 涂覆在該致密外層上的磨料，其中該磨料包含保持在粘結劑材料中的磨料顆粒， 并且其中該磨料顆粒具有在1至15微米范圍內的中值粒徑D 5Q，并且
[0013] 其中該磨料制品具有0.1至5.0鎊(0.45至2.27kg)或更小的剛度測試力。
[0014] 在另一方面，本公開提供拋光工件的方法，該方法包括：
[0015] 使根據本公開的磨料制品的第一表面與工件摩擦接觸；以及
[0016] 使工件和磨料制品中的至少一者相對于另一者移動以研磨該工件的至少一部分。
[0017] 在一些實施方案中，工件包括設置在基材上的面漆層。
[0018] 通過考慮詳細的描述以及所附的權利要求書，將進一步理解本公開的特征和優 點。數值范圍被認為包括端值在內，除非有相反的說明。
【附圖說明】
[0019] 圖1A為根據本公開的一個實施方案的示例性磨料制品100的示意性側視圖。
[0020] 圖1B為在圖1A中的區域1B的放大視圖。
[0021]圖2A為在實施例2中使用的經熱處理的非織造纖維幅材的數字顯微照片。
[0022]圖2B為在實施例2中制備的磨料制品的數字顯微照片。
[0023]圖3A為在比較例B中使用的經熱處理的非織造纖維幅材的數字顯微照片。
[0024]圖3B為在比較例B中制備的磨料制品的數字顯微照片。
[0025]圖4A為在比較例D中使用的未經熱處理的非織造纖維幅材的數字顯微照片。
[0026]圖4B為在比較例D中制備的磨料制品的數字顯微照片。
[0027] 圖5A為在下文的剛度測試中使用的測試夾具A的標度示意透視圖。
[0028] 圖5B為在下文的剛度測試中使用的測試夾具A的標度示意局部橫截面側視圖。 [0029]應當理解，本領域的技術人員可設想落入本公開的原理的范圍和精神內的許多其 它修改和實施方案。
【具體實施方式】
[0030] 現在參見圖1A和圖1B，磨料制品100具有第一主表面（112)和相對的第二主表面 (114)并包括膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材110。膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅 材110包括纏結纖維102和鄰近第一主表面112的致密外層116(即，相對于鄰近第一主表面 112的膨松有彈性的開孔式纖維幅材的內部是致密的）。在致密外層116內的纏結纖維102的 至少一部分在粘結點117處彼此熔融粘結。磨料120被涂覆在致密外層116上。磨料120包含 保持在粘結劑材料140中的磨料顆粒130。磨料顆粒130具有在1至15微米范圍內的中值粒徑 D5〇。磨料制品100具有0.1至5.0鎊(0.45至2.27kg)的剛度測試(在下文中描述的）力（即，迫 使測試織物穿過測試夾具中的開口所需的最大力）。
[0031]適用于前述磨料制品的合適膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材(在下文中，"非 織造纖維幅材"）在磨料領域中為人們所熟知。用于制造非織造纖維幅材的纖維通常被加以 選擇，以與粘附基料和磨料顆粒適當地兼容，同時也能與磨料制品的其它組分結合來處理， 并且通常可承受加工條件(例如，溫度），諸如在磨料前體的應用和固化期間所采用的加工 條件。可挑選該纖維，以影響磨料制品的特性，例如為柔韌性、彈性、耐久性或保質期、磨損 性以及精加工特性。可為合適的纖維的示例包括天然纖維、合成纖維以及天然纖維和/或合 成纖維的混合物。
[0032] 可用的合成纖維的示例包括由聚酯（例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯）、尼龍（例如， 六亞甲基己二酰胺或聚己內酰胺）、聚丙烯、丙烯腈（即，丙烯酸類樹脂）、人造絲、醋酸纖維 素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物和氯乙烯-丙烯腈共聚物制成的纖維。合適的天然纖維的 示例包括棉花、羊毛、黃麻和大麻。纖維可為天然的材料或例如從服裝碎料、地毯制造、纖維 制造或紡織物加工中回收的再循環材料或廢料。纖維可為同質的或復合的，諸如，雙組分纖 維(例如，共紡皮-芯型纖維）。該纖維可拉伸或卷曲。也可使用此類纖維的組合。該纖維可以 幅材、棉絮、或絲束的形式使用。如本文所用，"棉絮"是指多種氣流法網或類似結構。
[0033] 在選擇纖維中的重要考慮是該纖維在等于或低于用作纖維的粘合劑和磨料粘結 劑的熔融或固化溫度的溫度下不熔融或分解。所使用的纖維可為天然纖維或從服裝碎料、 地毯制造、纖維制造或紡織物加工等中回收的廢纖維。纖維材料可為同質纖維或復合纖維， 例如雙組分纖維(例如，共紡皮-芯型纖維）。一般來講，至少一些纖維應被選擇成使得它們 可被充分軟化或熔融使得在彼此接觸的點處，特別是在非織造纖維幅材的致密區域中，纖 維之間可發生粘結。
[0034] 該纖維可包括連續纖維、短纖維或它們的組合。例如，纖維幅材可包括長度為至少 約20暈米(mm)、至少約30mm或至少約40mm并且小于約110mm、小于約85mm或小于約65mm的短 纖維，但也可使用更短和更長的纖維(例如，連續原絲）。
[0035] 所使用的纖維的纖度或線密度可根據期望的結果廣泛地變化。優選的細纖維包括 具有約1至25旦尼爾（1.1至27.8分特）、更優選地4至16旦尼爾(4.4至17.8分特）的線密度的 纖維，但例如根據設想用于成品磨料制品的應用可使用更細或更粗的纖維。優選的粗纖維 包括具有約40至約60旦尼爾（4.4至70分特）的線密度的纖維。具有不同線密度的纖維的混 合物(例如，粗纖維和細纖維)可用于例如提供在使用時將產生具體優選的表面面漆的磨料 制品。本領域的技術人員應當理解，本公開不受所采用的纖維的性質或該纖維的相應長度、 旦尼爾等等的限制。
[0036]非織造纖維幅材可例如通過常規的氣流法和/或梳理成網、縫編、紡粘和/或熔噴 工序來制成。氣流法纖維幅材可使用設備來制備，例如為以商品名稱RANDO WEBBER購自紐 約州馬其頓的蘭多機械公司（Rando Machine Company of Macedon,New York)的設備。借 助此類加工設備，纖維長度通常應保持在約1.25cm至約10cm內。然而，借助其它類型的常規 幅材成形設備，不同長度的纖維或它們的組合也可用于形成非織造纖維幅材。纖維的厚度 并沒有特別限制(除了加工注意事項以外），只要適當考慮到所得幅材中最終期望的彈性和 韌性即可。借助RAND0-WEBBER設備，纖維厚度優選在約25至約250微米的范圍內。然而，為了 獲得具有最大膨松度和開孔度的三維結構，優選的是，所有或大量的纖維為卷曲的。應當理 解，在纖維易于彼此交錯以在所形成的幅材中形成并保持高度開孔的膨松有彈性的關系的 情況下，卷曲可為不必要的。
[0037]也設想非織造纖維幅材可包括作為非織造柔性磨料制品的大致平行排列的原絲 的斷開絲束。在該實施方案中，例如在絲束上沉積磨料前體之前或之時，通過用粘合劑涂覆 原絲的斷開絲束，可形成非織造磨料墊。
[0038] 非織造纖維幅材優選通過使用本領域中公知的方法來加強，例如通過包括芯-皮 型易融纖維和/或通過機械纏結(例如，水刺法或針縫），使用預粘結樹脂(例如，酚醛樹脂、 氨基甲酸酯或丙烯酸樹脂）。在磨料被固定到非織造纖維幅材之前，可優選地將此類加強作 為獨立的處理賦予到幅材。可固化的預粘結樹脂(通常缺乏磨料組分)可用于加強非織造纖 維幅材。
[0039] 例如，預粘結樹脂用于在處理期間幫助保持非織造纖維幅材的完整性，并且也可 有利于氨基甲酸酯基料粘結到非織造纖維幅材。預粘結樹脂的示例包括酚醛樹脂、聚氨基 甲酸酯樹脂、皮膠、丙烯酸類樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環氧樹脂以及它們的組 合。通常將以這種方式使用的預粘結樹脂的量朝符合在纖維的交叉接觸點處將纖維粘結在 一起的最小量進行調節。在其中非織造纖維幅材包括可熱粘結纖維的那些情況下，非織造 纖維幅材的熱粘結也可在加工期間有助于保持幅材的整體性。各種其它任選常規處理和添 加劑可與非織造纖維幅材一起使用，例如為抗靜電劑、潤滑劑或電暈處理的應用。
[0040] 使用已知的涂覆或噴涂技術，之后進行預粘結樹脂的固化/硬化(例如，通過熱固 化），可固化的預粘結樹脂一般作為液體涂料施涂至非織造纖維幅材的纖維，從而將幅材纖 維彼此粘結在它們的相互接觸點處。可用于這方面的合適粘合材料為已知的，并且包括美 國專利2,958,593(Hoover等人）中所描述的那些。在可熔融粘結的纖維被包括在非織造纖 維幅材的構造內的情況下，通過對幅材的適當熱處理以將纖維組分中的至少一種熔融，該 纖維可在它們的相互接觸點處彼此粘合。熔融組分執行粘合劑的功能，使得在冷卻時，熔融 組分將重新硬化并從而在幅材纖維的相互接觸點處形成粘結。包括在非織造纖維中的可熔 融粘結的纖維(諸如在美國專利5,082,720(Hayes)中所描述的那些)可伴有或可不伴有預 粘結樹脂的應用，如本領域的技術人員已知的那樣。可熔融粘結纖維的選擇和使用、預粘結 樹脂的選擇和應用以及非織造纖維彼此粘結所需的條件(例如，通過熔融粘結或通過預粘 結樹脂)通常在實施本領域的技能范圍內。
[0041] 如上所述，纖維可在它們的相互接觸點處粘結在一起(至少在致密區域中）以提供 非織造纖維幅材，其中纖維之間的裂縫基本上保留未被樹脂或磨料填充。至于典型應用，成 品磨料制品的空隙體積優選在約75體積％至約95體積％的范圍內。在較低的空隙體積下， 可存在更大的阻塞趨勢，這降低磨蝕速率并阻礙通過沖洗對非織造纖維幅材的清潔效果。 如果空隙體積太高，非織造纖維幅材可缺乏足以承受與清潔和擦洗操作相關聯的應力的結 構強度。
[0042] 如果需要，非織造纖維幅材可任選地結合或被固定到稀松布和/或背襯(例如，使 用膠水或熱熔性粘合劑或通過針縫)以用于額外的加強。
[0043]在用磨料前體涂覆之前，非織造纖維幅材優選具有約20克/平方米（gsm)至約 lOOgsm、優選約30gsm至約90gsm、還更優選約40gsm至約80gsm的重量/單位面積（即，基重）， 如在任何涂覆(例如，用可固化組分或任選的預粘結樹脂涂覆)之前所測量，但也可使用更 重或更輕的基重。此外，在用磨料前體涂覆之前，纖維幅材通常具有約2毫米(mm)至約20_、 優選3mm至約15mm、更優選約4mm至約9mm的厚度，但也可使用更厚或更薄的厚度。
[0044] 非織造纖維幅材的至少一個主表面，優選只有一個主表面，或非織造纖維幅材的 特征在于鄰近其兩個相對主表面中的一個主表面或該兩個主表面(例如，頂部表面和底部 表面)的致密區域。在致密區域中的纖維密度比在非織造纖維幅材的相鄰內部區域中的纖 維密度高。致密區域可通過任何合適的方法來形成，該合適的方法將為本領域的普通技術 人員所已知的。方法示例包括機械方法(例如，針縫或水刺法以及加熱法(例如，使用加熱的 壓延輥、熱罐、熱風槍、噴射爐或輻射加熱器中一個或多個）。優選地，熱處理對于平滑非織 造纖維幅材的表面也是有效的。因此，在優選的實施方案中，纖維幅材的（一個或多個)致密 區域具有比形成該致密區域之前存在于該非織造纖維幅材中的表面平滑和/或平坦的表 面。
[0045] 關于合適纖維幅材的另外細節以及其制造方法可見于例如美國專利6,207,246 (Moren 等人）、5,591，239(1^18〇11等人）、4,227,350(?^261)以及2,958,593(11〇(^61等人） 。
[0046] 如下文所詳述，通過將磨料前體(含有材料粘結劑材料前體材料和磨料顆粒)沉積 到非織造纖維幅材的致密區域上來形成磨料。在已固化時，粘結劑材料前體材料被轉化為 粘結劑材料，這提供了足以將磨料顆粒強效地粘結到纖維的粘附性。磨料前體被施涂至非 織造纖維幅材的致密區域，優選地，僅僅施涂至致密區域，但這不是要求。磨料前體優選作 為連續層施涂在磨料制品的第一主表面處的纖維上，但如果需要，該層可為不連續的。雖然 磨料前體層優選為連續的（以及在固化后所得的磨料），但該層在其中將具有對應于沒有纖 維的區域的開口。
[0047] -般通過在磨料前體被施涂至非織造纖維幅材之后，并且任選地至少部分干燥之 后，通過固化該磨料前體的粘結劑材料前體組分來形成磨料。
[0048] 可用的粘結劑材料前體可包括可固化的單體或聚合物材料(例如，聚合和/或交聯 的）。通常，在固化時，此類粘結劑材料前體形成將磨料顆粒粘結到非織造纖維幅材的非彈 性粘結劑材料(例如，硬而脆的粘結劑材料）。粘結劑材料可具有例如至少約20kgf/mm、至少 約40kgf/mm、至少約60kgf/mm或至少約80kgf/mm的努普硬度值(KHN，以千克力/毫米(kgf/ mm)表不）。
[0049] 合適的粘結劑材料前體可包括可縮合固化的材料和/或可加成聚合的材料。此類 粘結劑材料前體可為溶劑型、水基或100%固體。示例性粘結劑材料前體包括酚醛樹脂、雙 馬來酰亞胺、乙烯基醚、氨基塑料、氨基甲酸酯預聚物、環氧樹脂、丙烯酸酯、丙烯酸酯化異 氰脲酸酯、脲醛樹脂、異氰脲酸酯、丙烯酸酯化氨基甲酸酯、丙烯酸酯化環氧樹脂或前述物 質中的任何物質的混合物。由于酚醛樹脂和環氧樹脂以及它們的組合的性能高、可用性寬 泛、并且成本低，上述物質為在優選的粘結劑材料前體當中。
[0050] 適于在粘結劑材料前體中使用的示例性酚醛樹脂包括甲階酚醛樹脂和酚醛清漆 樹脂。示例性市售酚醛材料包括具有以下商品名稱的那些酚醛材料："DUREZ"或"VARCUM" (購自密歇根州諾維市的Durez公司（Durez Corporation，Novi，Michigan)); "AR0FENE" 或 "AROTAP"（購自俄亥俄州哥倫布市的亞什蘭化工公司（Ashland Chemical Company， Co 1 umbus，Oh i o));以及"BAKELITE"（購自俄亥俄州哥倫布市的邁圖特種化學品公司 (Momentive Specialty Chemicals，Columbus，0hio))。關于合適酸酸樹脂的另外細節可見 于例如美國專利5，591，239(Larson等人)和5，178，646(Barber，Jr.等人）。
[0051] 示例性環氧樹脂包括雙酚A的二縮水甘油醚以及下述材料：可根據商品名稱 "EP0N"（例如，EP0N 828、EP0N 1004和EP0N 1001F)從邁圖特種化學品公司（Momentive Specialty Chemicals)商購獲得;和根據商品名稱"D.E.R."（例如D.E.R.331、D.E.R.332和 0上.1?.334)或"0』.1"（例如，0』.1431和0上.1428)從密歇根州米德蘭的陶氏化學公司 (Dow Chemical Company,Midland,Michigan)商購獲得。
[0052] 示例性脲醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂包括下述物質：以商品名UFORMITE從特拉 華州威爾明頓的氛特科技公司（Cytec Technology Corporation,Wilmington Delaware) 商購獲得；以商品名DURITE從邁圖特種化學品公司（Momentive Specialty Chemicals)商 購獲得；以及以商品名RESIMENE從德國法蘭克福的INE0S三聚氰胺有限公司（INEOS Melamines GmbH,Frankfort，Germany)商貝勾獲得。
[0053]可用的氨基甲酸酯預聚物的示例包括多異氰酸酯以及其封端形式。通常，在環境 條件下（例如，約20°C至約25°C的范圍內的溫度），封端多異氰酸酯與異氰酸酯活性化合物 (例如，胺、醇、硫醇等)基本上不反應，但在施加充足熱能時封端劑被釋放，從而生成與胺固 化劑反應以形成共價鍵的異氰酸酯官能團。
[0054]可用的多異氰酸酯包括(例如）：脂族多異氰酸酯(例如，六亞甲基二異氰酸酯或三 甲基六亞甲基二異氰酸酯）；脂環族多異氰酸酯（例如，氫化苯二亞甲基二異氰酸酯和異佛 樂酮二異氰酸酯）；芳族多異氰酸酯（例如，甲苯二異氰酸酯或4,4'_二苯基甲烷二異氰酸 酯）；前述多異氰酸酯中的任何多異氰酸酯與多元醇(例如，二元醇、低分子量含羥基的聚酯 樹脂和水)的加合物;前述多異氰酸酯(例如，異氰脲酸酯、縮二脲)的加合物；以及它們的混 合物。
[0055]可用的可商購獲得的多異氰酸酯包括(例如)可根據以下商品名稱獲得的那些:購 自康涅狄格州米德伯的科聚亞公司（Chemtura Corporation，Middlebury，Connecticut)的 "ADIPRENE"（例如，ADIPRENE L 0311、ADIPRENE L 100、ADIPRENE L 167、ADIPRENE L 213、 ADIPRENE L 315、ADIPRENE L 680、ADIPRENE LF 1800A、ADIPRENE LF 600D、ADIPRENE LFP 1950A、ADIPRENE LFP 2950A、ADIPRENE LFP 590D、ADIPRENE LW 520和ADIPRENE PP 1095 );購自賓夕法尼亞州匹茲堡的拜耳公司（Bayer Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania)的"M0NDUR"（例如，M0NDUR 1437、M0NDUR MP-095 或 M0NDUR 448);以及購自 賓夕法尼亞州阿倫敦的空氣產品和化學品公司（Air Products and Chemicals, Allentown Pennsylvania)的 "AIRTHANE" 和 "VERSATHANE"（例如，AIRTHANE APC-504、 AIRTHANE PST-95A、AIRTHANE PST-85A、AIRTHANE PET-91A、AIRTHANE PET-75D、 VERSATHANE STE-95A、VERSATHANE STE-P95、VERSATHANE STS-55、VERSATHANE SME-90A和 VERSATHANE MS-90A)。
[0056]為延長適用期，例如為上面提及的那些多異氰酸酯可根據本領域已知的各種技術 用封端劑封端。示例性封端劑包括:酮肟(例如，2-丁酮肟）；內酰胺(例如，e-己內酰胺）；丙 二酸酯（例如，丙二酸二甲酯和丙二酸二乙酯）；吡唑（例如，3，5-二甲基吡唑）；包括叔醇的 醇類(例如，叔丁醇或2,2_二甲基戊醇）、酚類(例如，烷基化苯酚），以及如前述醇類的混合 物。
[0057]示例性的可用的可商購獲得的封端多異氰酸酯包括由科聚亞公司（Chemtura Corporation)以ADIPRENE BL 11、ADIPRENE BL 16和ADIPRENE BL 31 銷售、以及由英格蘭 阿克林頓的巴辛頓化學有限公司（Baxenden Chemicals，Ltd.，Accrington，England)根據 商品名稱"TRIXENE"（例如，TRIXENE BL 7641、TRIXENE BL 7642、TRIXENE BL 7772和 TRIXENE BL 7774)銷售的那些。
[0058] 通常，基于磨料前體的總重量，存在于磨料前體中的粘結劑材料前體的量為10重 量％至40重量％、更通常為15重量％至30重量％的量、并且甚至更通常為20重量％至25重 量％的量，但也可使用超出這些范圍的量。
[0059] 用于氨基甲酸酯預聚物的合適胺固化劑包括芳族、烷基-芳族或多官能胺，優選伯 胺。可用的胺固化劑的示例包括:4,4'_亞甲基二苯胺;具有2.1至4.0的官能度的聚合亞甲 基二苯胺，以商品名CURITHANE 103購自陶氏化學公司（Dow Chemical Company)和以商品 名MDA-85購自拜耳公司（Bayer Corporation); 1，5-二胺-2-甲基戊烷;三（2-胺乙基）胺；3-氨甲基_3,5,5_三甲基環己胺（即，異佛樂酮二胺）、三亞甲基二醇二-對氨基苯甲酸酯、雙 (鄰氨基苯硫基）乙烷、4,4'_亞甲基雙（二甲基鄰氨基苯甲酸鹽）、雙(4-氨基-3-乙基苯基） 甲燒（例如，以KAYAHARD AA由日本東京的日本化藥株式會社（Nippon Kayaku Company, Ltd.，Tokyo，Japan)銷售），以及雙(4-氨基-3，5-二甲基苯基）甲烷(例如，以L0NZACURE由瑞 士巴塞爾的龍沙有限公司（Lonza, Ltd.，Basel，Switzer land)銷售）；以及它們的混合物。如 果需要，例如可將多元醇添加至可固化組合物以如預期用途所要求更改（例如，延遲）固化 速率。
[0060] 任選地，但通常，粘結劑材料前體還包括一種或多種催化劑和/或固化劑以引發 和/或加速固化過程(例如，熱催化劑、硬化劑、交聯劑、光催化劑、熱引發劑和/或光引發劑） 以及另外或另選包括其它已知的添加劑，諸如填料、增稠劑、增韌劑、助磨劑、顏料、纖維、增 粘劑、潤滑劑、潤濕劑、表面活性劑、消泡劑、染料、偶聯劑、增塑劑、懸浮劑、殺菌劑、殺真菌 劑、助磨劑和抗靜電劑。適當催化劑、固化劑和其它添加劑的選擇和量在本領域的普通技術 人員的能力內。
[0061] 粘結劑材料前體可包括至少一種有機溶劑(例如，異丙醇或甲基乙基酮）以有利于 涂覆到非織造纖維幅材上，但這不是要求。
[0062] 示例性潤滑劑包括硬脂酸鋰和硬脂酸鋅等的金屬硬脂酸鹽、二硫化鉬以及它們的 混合物。
[0063]如本文所用，術語"助磨劑"是指對化學和物理研磨過程具有顯著效果的非磨料 (例如，具有小于7的莫氏硬度)顆粒材料。一般來說，添加助磨劑延長了非織造磨料的使用 壽命。示例性助磨劑包括無機材料和有機材料，包括蠟、有機鹵化物(例如，氯化蠟、聚氯乙 烯）、鹵化物鹽(例如，氯化鈉、鉀冰晶石、冰晶石、銨冰晶石、氟硼酸鉀、氟硼酸鈉、氟化硅、氯 化鉀、氯化鎂）、金屬(例如，錫、鉛、鉍、鈷、銻、鎘、鐵和鈦以及它們的合金）、硫、有機硫化合 物、金屬硫化物、石墨以及它們的混合物。
[0064] 粘結劑材料前體通常可通過暴露于例如熱能（例如，通過直接加熱、感應加熱和/ 或暴露于微波和/或紅外電磁福射)和/或光化福射(例如，紫外光、可見光、粒子福射)來固 化。熱能的示例性來源包括烘箱、加熱輥和紅外燈。
[0065] 用于施涂粘結劑材料前體(無論是單獨的還是作為與磨料顆粒組合的漿液）的合 適方法在磨料制品的領域中為公知的，并且包括諸如簾涂、輥涂、噴涂等等的涂覆方法。通 常，噴涂為有效且經濟的方法。示例性漿液涂覆技術例如在美國專利5，378，251和5，942， 015(均授予Culler等人）中有所描述。
[0066] 根據本公開，適用于在實施過程中利用的磨料組合物的磨料顆粒包括在磨料領域 已知的任何磨料顆粒。示例性可用的磨料顆粒包括基于熔融氧化鋁的材料，諸如氧化鋁、陶 瓷氧化鋁(其可包括一種或多種金屬氧化物改性劑和/或促結晶劑或成核劑)和經熱處理的 氧化鋁、碳化硅、共熔融的氧化鋁-氧化鋯、金剛石、二氧化鈰、二硼化鈦、立方氮化硼、碳化 硼、石榴石、燧石、金剛砂、由溶膠-凝膠衍生的磨料顆粒以及它們的混合物。有利的是，磨料 顆粒包含熔融氧化鋁、經熱處理氧化鋁、陶瓷氧化鋁、碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、石榴石、金剛 石、立方氮化硼、由溶膠-凝膠衍生的磨料顆粒或它們的混合物。溶膠-凝膠磨料顆粒的示例 包括在以下美國專利中描述的那些:4,314,827(Leitheiser等人）、4,518,397(Leitheiser 等人）、4,623，364(Cottringer等人）、4，744，802(Schwabel)、4，770,671 (Monroe等人）、4， 881，951(1〇〇(1等人）、5,011，508('^1(1等人）、5,090,968(?611〇￥)、5，139,978(1〇〇(1)、5， 201，916(Berg 等人）、5,227，104(8&116〇、5,366,523(1?〇￥61111(^8七等人）、5,429,647 (Larmie)、5,498，269(Larmie)、以及5,551，963(Larmie)。磨料顆粒可為例如單個顆粒、凝 聚物、復合顆粒以及它們的混合物的形式。示例性凝聚物和復合顆粒例如在美國專利4， 652，275(Bloecher等人）、4，799，939(Bloecher等人）、以及5,549，962(Holmes等人）中有所 描述。
[0067]可用的磨料顆粒的中值粒徑D5Q在1至15微米、優選2至12微米、還更優選在4至10微 米的范圍內。如本文所用，術語D50根據本領域的普通含義來使用，并且是指顆粒分布的中 值粒徑。確定D5Q的方法為公知的，并且可包括在ASTM測試方法E2651-13 "粉末粒徑分析標準 指南（Standard Guide for Powder Particle Size Analysis)" 中所描述的方法。
[0068]優選地，磨料顆粒與磨料行業指定的標稱等級相符，但這不是要求。此類磨料行業 認可的等級標準包括那些稱為美國國家標準協會(ANSI) (American National Standards Institute，Inc ?)標準、歐洲研磨產品制造商聯合會(FEPA) (Federation of European Producers of Abrasive Products)標準以及日本工業標準（JIS) (Japanese Industrial Standard)。示例性的合適ANSI等級名稱（即，指定的標稱等級）包括ANSI 600、ANSI 800、 ANSI 1000和ANSI 1200。示例性的合適FEPA等級名稱包括FEPA 500、FEPA 600、FEPA 800、 FEPA 1000和FEPA 1200。示例性的合適JIS等級名稱包括JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS 3000、JIS 4000和JIS 6000。
[0069] 可用的磨料顆粒也可包括如在美國專利8，142,532(￡4〇1^〇11等人）、8，142,531 (八(^;1^8等人）、8，123,828((]111161'等人）、以及8,034，137(￡1'；[01^011等人）中所描述的成型 陶瓷磨料顆粒及其壓碎型式。
[0070] 通常，磨料顆粒的涂層重量(獨立于可固化組合物中的其它成分)可取決于例如所 使用的特定粘結劑材料前體、用于施涂磨料顆粒的工藝以及磨料顆粒的尺寸。例如，在非織 造纖維幅材上的磨料顆粒的重量可為約10克/平方米(gsm)至約80gsm、優選約20gsm至約 60gsm、還更優選30至60gsm，但也可使用其它量。
[0071] 根據本公開的磨料制品（例如，幅材和片材)可通過包括常見步驟的工藝來制造。 在一個優選方法中，包含粘結劑材料前體材料和磨料顆粒的磨料前體通過噴涂或輥涂作為 漿液的磨料前體被沉積到非織造纖維幅材上。在另選的方法中，粘結劑材料前體材料被涂 在非織造纖維幅材上，然后，在該粘結劑材料前體材料固化之前，磨料顆粒被沉積在該粘結 劑材料前體材料上。
[0072] 作為涂粘結劑材料前體的漿液的替代，可使用磨料領域中用于涂此類顆粒的已知 方法將磨料顆粒涂在具有涂覆在其上面的粘結劑材料前體的非織造纖維幅材上。例如，可 通過將顆粒吹涂或降落到未固化粘結劑材料前體上或通過它們的組合來施涂磨料顆粒。磨 料前體優選被施涂至非織造纖維幅材上，以提供(在干燥和固化之后）磨料的添加重量在約 lgsm至約50gsm、優選地在約4gsm至約25gsm的范圍內，但也可使用其它的量。然而，具體的 添加重量將取決于若干因素，諸如非織造纖維幅材的性質以及所使用的樹脂的性質。確定 適當的磨料前體添加重量也在實施本領域的技能范圍內。
[0073]然后，通過至少局部固化磨料前體，例如通過上述技術中的一種或多種來實現根 據本公開的磨料制品。
[0074]關于磨料制品的另外細節以及其制造方法可見于例如美國專利2,958,593 (Hoover 等人）、4,018,575(03丫18等人）、4,227,350卬行26〇、4,331，453(0311等人）、4,609， 380(Barnett 等人）、4,991，362(Heyer 等人）、5,554,068(Carr 等人）、5,712,210(Windisch 等人）、5,591，239(Larson等人）、5,681,361 (Sanders)、5,858,140(Berger等人）、5,928， 070(Lux)、6,017,831 (Beardsley等人）、6,207,246(Moren等人）、以及6,302，930(Lux);以 及美國專利申請公布2006/0041065 A1 (Barber，Jr ?)。
[0075] 根據本公開的磨料制品具有下述剛度測試(在下文中描述)力（即，推動測試織物 穿過測試夾具的開口所需的最大力）：0.1至5.0鎊-力（0.4至020N)、優選1.0至5.0鎊-力 (4.4至20N)、以及更優選2.0至5.0鎊-力（8.9至20N)。在一些實施方案中，根據本公開的磨 料制品具有2至4.5鎊-力(9.0至2.3kg-力）的剛度測試力。與超過5.0鎊-力(020N)的剛度測 試力值相關聯的更大剛度導致磨料制品的貼合性不足以適形到不規則表面并可導致不期 望的磨損圖案。另一方面，小于0.1鎊-力(0.4N)的剛度測試力值通常與磨料制品降低的機 械耐久性相關聯。
[0076] 與轉動工具一起使用，磨料制品可被固定到鉤狀支撐墊，例如為根據商品名稱"3M H00KIT DISC PAD"購自3M公司（3M Company)的鉤狀薄型成品支撐墊。如果與鄰近磨料的主 表面相對的磨料制品的主表面基本上不含(或甚至不含)可抑制纖維與固定到支撐墊的鉤 狀物嚙合的磨料(即，包括基料和磨料顆粒），那么，這可是特別容易的。
[0077] 根據本公開的磨料制品可例如通過手或與動力工具例如為旋轉式打磨機或帶式 打磨機結合來操作。根據本公開的磨料制品可通過下面的方法用于研磨（包括精加工）工 件，該方法包括:使根據本公開的磨料制品的第一表面的磨料（即，第一表面)與工件(例如， 設置在基材上的面漆層)摩擦接觸;并使該基材和磨料制品中的至少一個相對于另一個移 動以研磨面漆層的至少一部分。例如，在使用期間，研磨制品可在研磨界面處來回移動。
[0078] 工件可為各種類型材料中的任何者，例如為涂漆基材(例如，具有清漆涂層、底涂 層(彩色)和/或底漆或e_底漆）、涂覆清漆的基材(例如，涂覆有聚氨酯或漆）、塑料(熱塑性 塑料、熱固性）、強化塑料、金屬（例如，碳鋼、黃銅、銅、低碳鋼、不銹鋼或鈦）、金屬合金、陶 瓷、玻璃、木材、木質材料、復合材料、石材(例如，天然石材和寶石）、石質材料以及它們的組 合。工件可為平坦的或可具有與其相關聯的形狀或輪廓。可由本發明的磨料制品拋光的常 見工件的示例包括金屬或木制家具、涂漆或未涂漆的金屬機動車車身部件和配件(例如，擋 泥板、車門下圍板、側板、車頂、車門、引擎蓋和行李廂）、塑料機動車部件(例如，前燈罩、尾 燈罩、其它燈罩、扶手、儀表板和保險杠）、地板(例如，乙烯樹脂、石材、木材和木質材料）、柜 臺面、船舶、摩托車、公共汽車、有軌電車和飛機。
[0079] 在研磨期間，可能期望向工件和/或磨料制品的表面提供液體。液體可包括水、有 機化合物、添加劑，諸如消泡劑、去油劑、液體、肥皂、腐蝕抑制劑等等以及它們的組合。
[0080] 本公開的精選實施方案
[0081] 在第一實施方案中，本公開提供了磨料制品，該磨料制品具有第一主表面和第二 主表面并且包括：
[0082] 包括纏結纖維的膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材，其中該膨松有彈性的開孔 式非織造纖維幅材還包括：
[0083]致密外層，其包括鄰近第一主表面的非織造纖維幅材的一部分，其中纏結纖維在 致密外層中的至少一部分彼此熔融粘結；以及
[0084]涂覆在致密外層上的磨料，其中該磨料包含保持在粘結劑材料中的磨料顆粒，并 且其中該磨料顆粒具有在1至15微米范圍內的中值粒徑D5Q，并且
[0085] 其中該磨料制品具有0 ? 1至5 ? 0鎊(0 ? 45至2 ? 27kg)或更小的剛度測試力。
[0086] 在第二實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案所述的磨料制品，其中膨松 有彈性的開孔式非織造纖維幅材為針縫的。
[0087] 在第三實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案或第二實施方案所述的磨料 制品，其中預粘結樹脂被設置在基本上整個膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材上。
[0088] 在第四實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案至第三實施方案中的任一項 所述的磨料制品，其中第二主表面不含磨料。
[0089] 在第五實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案至第四實施方案中的任一項 所述的磨料制品，其中磨料制品具有在200至400克/平方米范圍內的基重。
[0090] 在第六實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案至第五實施方案中的任一項 所述的磨料制品，其中第一主表面為基本上平坦的。
[0091] 在第七實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案至第六實施方案中的任一項 所述的磨料制品，其中磨料為連續的。
[0092] 在第八實施方案中，本公開提供了根據第一實施方案至第七實施方案中的任一項 所述的磨料制品，其中磨料制品符合在JIS 1000至JIS 6000范圍內的磨料行業指定的標稱 等級。
[0093] 在第九實施方案中，本公開提供了拋光工件的方法，該方法包括：
[0094] 使根據本公開的第一實施方案至第八實施方案中的任一項所述的磨料制品的第 一表面與工件摩擦接觸；以及
[0095] 使工件和磨料制品中的至少一者相對于另一者移動以研磨工件的至少一部分。
[0096] 在第十實施方案中，本公開提供了根據第九實施方案所述的拋光工件的方法，其 中工件包括設置在基材上的面漆層，并且其中磨料制品研磨面漆層的至少一部分。
[0097] 在第十一實施方案中，本公開提供了根據第十實施方案所述的拋光工件的方法， 其中面漆層包括油漆或清漆中的至少一種。
[0098] 在第十二實施方案中，本公開提供了根據第十實施方案或第十一實施方案所述的 拋光工件的方法，其中基材包括機動車車身部件。
[0099] 本公開的目標和優點通過下面的非限制性實施例來進一步說明，但在這些實施例 中列舉的具體材料及其量以及其它條件和細節不應視為對本公開的不當限制。
[0100] 實施例
[0101] 除非另有說明，否則在實施例以及本說明書的其余部分中的所有份數、百分比、比 率等按重量計。如本文所用，縮寫"phr"意指份數相對每百重量份。
[0102] g|4
[0103] 表1(下文)列出實施例中所使用的材料。
[0104] ^1

[0107] 測試方法
[0108] 基重
[0109] 根據ASTM D6242-98"用于非織造織物的單位面積質量的標準測試方法（Standard Test Method for Mass Unit Area of Nonwoven Fabrics)"測定非織造樣本的基重。在測 試前，所有樣本設置條件為:65±2%相對濕度以及21 土 1°C。面積為24in2(0.015m2)的五(5) 個標本從每個批次切割并稱重。通過按克計標本質量除以按平方米計標本面積確定幅材基 重(gsm)〇
[0110] 厚度
[0111] 根據ASTM D5729-97"用于非織造織物的厚度的標準測試方法（Standard Test Method for Thickness of Nonwoven Fabrics)"，非織造纖維幅材的厚度被確定為在指定 壓力下測量的材料的上表面和下表面之間的距離。DIG頂ATIC指示器(伊利諾伊州奧羅拉的 三豐美國（Mitotoyo America,Aurora, Illinois))用于測量幅材的厚度。用于該測試的壓 腳具有3.5英寸(88.9mm)的直徑，以及所施加的負荷為0.51bs(226.8克）。從每個批次測試 五(5)個標本，并記錄平均值。
[0112] 測試夾具A
[0113]測試夾具A的標度視圖在圖5A-圖5B中詳細示出。測試夾具A(500)由金屬制造。關 鍵尺寸如下:a = 34°、h = 0.563英寸（1.43)、(11 = 1.80英寸(4.57〇11)、(12 = 2.36英寸(5.99)、 以及d3 = 3 ? 15英寸（8 ? 00cm) 〇
[0114] 剛度測試
[0115] 使用配備有200-鎊(890N)的負荷傳感器和氣動夾持件的Thwing-Albert(賓夕法 尼亞州費城（Phi ladelphia，Pennsylvania))電子張力測試儀（ELECTRONIC TENSILE TESTER)來測量磨料制品的剛度。現在參見圖5A和圖5B，測試夾具A( 500)被插入氣動夾持件 中，其中在測試期間，底部夾持件以7.8英寸/分鐘（19.8cm/min)的速度在夾具上拉動。從每 個非織造磨料制品切割直徑為4.0英寸（10.2cm)的四個盤，并以磨料側面向上將四個盤放 置到在夾具510的頂側中的盤保持件560中，該盤保持件具有錐形孔，該錐形孔具有3.15英 寸(8.00cm)的頂徑d3和2.36英寸(5.99cm)的內底徑d2。在底部氣動夾持件在夾具上被拉動 時，1.8英寸(4.57cm)直徑的圓形探針550向下移動，直到該探針推動4英寸（10.2cm)直徑的 磨料盤穿過錐形孔。測量并記錄推動磨料盤穿過孔所需的力按鎊計的量。
[0116] 平直度測試工序
[0117]使用剃刀刀片在橫維方向從初始幅材樣本切割待評估的磨料制品的試樣(0.5 X 12in(l. 27 X30.48cm))。試樣被放置在兩個0.5 X 12in( 1.27 X30.48cm)鋼條之間，該鋼條 與兩個鋼條的頂部對齊的新鮮切割邊緣暴露橫截面用于每個樣本的平直度的顯微鏡檢查。 內置20倍放大的測量工具的共焦顯微鏡（購自新澤西州埃爾姆伍德帕克的基恩士公司 (Keyence Corporation，Elmwood Park,New Jersey)的KEYENCE VK9710)用于測量經熱處 理側面的平面性的高偏差和低偏差。最少6個測量結果(微米)被記錄、求平均和記錄在表3 中。
[0118] 拋光測試
[0119] 工序 I:
[0120] 工件為18111\24111(46〇11\61〇11)機動車底漆/彩色涂層/清漆(杜邦1?1(8148)測試 板(可購自密歇根州希爾斯代爾的ACT實驗室(ACT Laboratories，Hillsdale,Michigan))。
[0121]通過使用下述各項打磨面板的整個表面來制備測試板：隨機軌道式打磨機（3M ELITE SERIES 5-IN，N0N-VACUUM，3/32-IN 0RBIT，PN:28498,可購自明尼蘇達州圣保羅的 3M 公司（3M, Saint Paul, Minnesota))，（配有薄型成品盤墊（3M H00KIT DISC PAD，5-inx5/ 16-24EXT，PN:77855,購自 3M公司（3M Company))以及P1500級磨料（3M H00KIT FILM DISC 375L，5 XNH P1500，PN: 55709，購自3M公司））。操作空氣壓力被保持在90psi (345KPa)。打磨 組件被放置成與所選的測試板節段接觸并被啟動。在面板的左上角開始，打磨機以從左向 右、從右向左的模式穿越，向下轉位以提供每個前道磨道的50%區域重疊;并最后以從頂向 底、從底向頂的模式穿越，向右轉位以提供每個前道磨道的50%區域重疊。重復打磨步驟直 到整個表面被均勻研磨。通過用軟布擦拭來除去打磨殘余物。
[0122] 在制備步驟后，所產生的劃痕用本發明的磨料制品和對比磨料制品來進一步精 修。測試板被劃分為四個6inX 18in( 15cm X 46cm)節段，并且每個節段用在相同打磨機和盤 墊上使用（如在制備步驟中所描述）的實施例5in(12.7cm)直徑的非織造磨料盤來研磨。打 磨機被向前和向后移動以研磨所選的節段。對于每個節段，總打磨時間為40秒。通過用軟布 擦拭來除去打磨殘余物。
[0123] 在打磨后，面板用電動拋光機（3M電動可變速拋光機（3M ELECTRIC VARIABLE SPEED POLISHER )，PN: 28391，可購自3M公司（3M Company))拋光，該拋光機配有墊適配器 (3M快速連接適配器（3M QUICK CONNECT ADAPTER)，PN:05750,可購自 3M公司（3M Company) )、8〃拋光墊（3M PERFECT-IT泡沫復合墊（3M PERFECT-IT FOAM COMPOUNDING PAD )，PN: 05706，可購自3M公司（3M Company))以及化合物（3M PERFECT-IT摩擦化合物（3M PERFECT-IT RUBBING COMPOUND)，PN:39060/pint，可購自3M公司（3M Company))。拋光墊通 過施涂薄的、均勻的化合物涂層來調節。化合物被施涂至待拋光的測試區域并使用所安裝 的拋光墊的面來分布。拋光機被放置成與測試區域接觸并且被啟動。拋光機以與在制備步 驟中描述的相同的模式來操作。通過用軟布擦拭來除去殘余化合物。
[0124] 在拋光后，面板使用與在復合步驟中相同的拋光機、適配器和方法來拋光。使用下 述各項來完成拋光:8英寸直徑的拋光墊(3M PERFECT-IT泡沫拋光墊(3M PERFECT-IT FOAM POLISHING PAD)，PN:05707,可購自3M公司（3M Company))以及拋光機（3M PERFECT-IT拋光 機（3M PERFECT-IT MACHINE POLISH)，PN: 39061，可購自 3M 公司（3M Company))。檢查每個 測試區域的"凌亂"劃痕和面板的測試區域中的拉平特征(橘皮的減少）。如果橘皮被拉平， 并且測試板上留下非常少、優選沒有劃痕，則實施例通過拋光測試。
[0125] 工序 II:
[0126] 該工序與工序I相同，不同的是3M H00KIT成品膜盤（3M H00KIT FINISHING FILM 015〇,2601，6英寸，？1500粗粒(？仏00950)替代3751盤。
[0127] 磨料制品的制備
[0128] 實施例1:
[0129] 使用可購自紐約馬其頓的蘭多機械公司（Rando Machine Corporation of Macedon，New York)的RAND0-WEBBER機器，從由50phr的纖維 1、25phr的纖維2和25phr的纖 維3組成的纖維共混物來制備氣流法膨松有彈性的纖維幅材。使用間距為25針/英寸（10針/ 厘米)的傳統倒鉤針以3.4m/min的線速和290次行程/min的行程速度來針縫幅材。針入度為 8mm。然后，幅材在218°C下在45psi(310kPa)的壓力下壓延。幅材被進一步輸送到水平雙車昆 式涂布機，其中含有73.6phr的PMA、19.3phr的BL16以及7.1phr的K450的預粘結樹脂以26 克/24平方英寸（109gsm)的干燥添加重量被涂施至纖維幅材。經涂覆的幅材被輸送通過溫 度保持在149°C和163°C之間的強對流烘箱并且停留時間為3分鐘。所得的經預粘結處理的 膨松有彈性的纖維幅材具有77克/24平方英寸(323gsm)的標稱基重，并且厚度為0.257英寸 (6?53mm)〇
[0130] 然后，所得的涂覆預粘結樹脂和固化的膨松有彈性的纖維幅材被輸送到噴霧室 中，該噴霧室含有垂直于預粘結行進的方向往復運動的噴霧嘴。這些噴霧嘴被用于將含有 下述各項的磨料漿液噴到幅材的頂側面上:22.21phr的水、3.70phr的PME、0.002phr的GE0、 1?73phr的SR511、0.09phr的DYNOL、17?38phr的PR、0?87phr的TERGIT0L、0?19phr的CABOSIL 以及53.83phr的GC3000。濕漿液添加重量為20克/24平方英寸(84gsm)。
[0131] 所得的磨料幅材在設置在177°C的強對流烘箱中被加熱2分鐘以固化磨料漿液。最 終的非織造磨料幅材為約0.270英寸(6.9mm)厚且重量為約95克/24平方英寸（399gsm)。從 非織造磨料幅材切割盤(5-in(12.7cm)直徑）以用于測試。使用了拋光測試工序I。
[0132] 實施例2:
[0133] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為7克/24平方英寸 (29gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有64克/24平方英寸 (269gsm)的標稱基重，并且厚度為0.259英寸(6.6mm)。涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈 性的纖維幅材用含有下述各項的磨料漿液來噴涂:7. Ophr的水、23.5phr的PME、0.002phr的 GE0、1.6phr的SR511、0.09phr的DYN0L、16.5phr的PR、0.9phr的TERGIT0L、0.40phr的 CAB0SIL、0.9phr的SAI以及49.(^1^的606000。濕磨料漿液添加重量為23克/24平方英寸 (97gsm)。最終的非織造磨料為約0.282英寸（7.2mm)厚且重量為約84克/24平方英寸 (353gsm)。使用了拋光測試工序II。圖2A示出了用在實施例2中使用的經熱處理的非織造纖 維幅材(在上表面上的致密層）。圖2B示出了在實施例2中制備的磨料制品(在上表面上的磨 料)。
[0134] 實施例3:
[0135] 重復實施例1，除了下面的變化以外。使用80phr的纖維4和20phr的纖維5來制備非 織造纖維幅材。幅材在166 °C下在45ps i (31 OkPa)的壓力下壓延。幅材使用與實施例1相同的 預粘結樹脂來輥涂以實現7克/24平方英寸(29gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆預粘結樹 脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有63克/24平方英寸(264gsm)的標稱基重，并且厚度 為0.335英寸(8.5mm)。濕磨料漿液添加重量為20克/24平方英寸(84gsm)。最終的非織造磨 料為約0.351英寸(8.9mm)厚且重量為約76克/24平方英寸(319gsm)。使用了拋光測試工序 1〇
[0136] 實施例4:
[0137] 重復實施例1，除了下面的變化以外。使用70phr的纖維6和30phr的纖維2來制備非 織造纖維幅材。幅材使用與實施例1相同的預粘結樹脂來輥涂以實現4克/24平方英寸 (17gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有71 克/24平方英寸(297gsm)的標稱基重，并且厚度為0.262英寸(6.7mm)。濕磨料漿液添加重量 為20克/24平方英寸（84gsm)。最終的非織造磨料為約0.260英寸（6.6mm)厚且重量為約80 克/24平方英寸(335gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0138] 實施例5:
[0139] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為5克/24平方英寸 (21gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂并且可固化的膨松有彈性的纖維幅材具有46克/24平方英 寸（193gsm)的標稱基重，并且厚度為0.179英寸(4.5mm)。濕磨料漿液添加重量為16克/24平 方英寸(67gsm)。最終的非織造磨料為約0.181英寸(4.6_)厚且重量為約57克/24平方英寸 (239gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0140] 實施例6:
[0141] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為4克/24平方英寸 (17gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有77克/24平方英寸 (323gsm)的標稱基重，并且厚度為0.297英寸(7.5mm)。濕磨料漿液添加重量為20克/24平方 英寸（84gsm)。最終的非織造磨料為約0.307英寸（7.8mm)厚且重量為約89克/24平方英寸 (374gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0142] 實施例7:
[0143] 重復實施例1，除了下面的變化以外。幅材在207°C下在207psi(552kPa)的壓力下 壓延。幅材使用含有61.0phr的PMA、30.0phr的BL16以及9phr的K450的樹脂來輥涂以實現18 克/24平方英寸(75gsm)的干燥添加重量。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖 維幅材具有71克/24平方英寸(297gsm)的標稱基重，并且厚度為0.216英寸(5.5mm)。涂覆預 粘結樹脂且固化的幅材用含有下述各項的磨料漿液來噴涂:22.2 lphr的水、3.70phr的PME、 0?002phr的GEO、1?73phr的SR511、0?09phr的DYN0L、17?38phr的PR、0?87phr的TERGIT0L、 0.19phr的CAB0SIL以及53.83phr的C2500。濕磨料漿液添加重量為15克/24平方英寸 (63gsm)。最終的非織造磨料為約0.242英寸（6.1mm)厚且重量為約82克/24平方英寸 (343gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0144] 實施例8:
[0145] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為12克/24平方英 寸(50gsm)。所得的膨松有彈性的纖維幅材具有76克/24平方英寸(318gsm)的標稱基重，并 且厚度為0.269英寸(6.8mm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的幅材用含有下述各項的磨料 漿液來噴涂：17 ? 40phr的水、2 ? 90phr的PME、0 ? OOlphr的GEO、1 ? 37phr的SR511、0 ? 07phr的 DYN0L、13 ? 76phr的 PR、0 ? 69phr的TERGIT0L、0 ? 15phr的CAB0SIL以及 63 ? 66phr的 PWA5。濕磨 料漿液添加重量為22克/24平方英寸(92gsm)。最終的非織造磨料為約0.277英寸(7.0mm)厚 且重量為約92克/24平方英寸(385gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0146] 實施例9:
[0147] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為6克/24平方英寸 (25gsm)。所得的膨松有彈性的纖維幅材具有61克/24平方英寸(256gsm)的標稱基重，并且 厚度為0.248英寸(6.3mm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的幅材用含有下述各項的磨料漿 液來噴涂：22 ? 21phr的水、3 ? 70phr的PME、0 ? 002phr的GEO、1 ? 73phr的SR511、0 ? 09phr的 DYN0L、17 ? 38phr 的 PR、0 ? 87phr 的TERGIT0L、0 ? 19phr 的CAB0SIL以及 53 ? 83phr 的 GC4000。濕 磨料漿液添加重量為19克/24平方英寸(80gsm)。最終的非織造磨料為約0.259英寸(6.6mm) 厚且重量為約80克/24平方英寸(336gsm)。使用了拋光測試工序II。
[0148] 比較例A
[0149] 重復實施例1，除了下面的變化以外。涂覆預粘結樹脂的纖維幅材在249°C下在 1 lOPsi (758kPa)的壓力下被再次壓光，并且被再次輥涂以實現23克/24平方英寸(97gsm)的 總干燥樹脂添加重量。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有83克/ 24平方英寸（348gsm)的標稱基重，并且厚度為0.187英寸(4.7mm)。涂覆樹脂并固化的幅材 用在實施例1中使用的磨料漿液以14fpm(4.3m/min)的速度來噴涂。濕磨料漿液添加重量為 18克/24平方英寸（76gsm)。最終的非織造磨料為約0.174英寸(4.4mm)厚且重量為約95克/ 24平方英寸(399gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0150] 比較例B
[0151] 重復實施例1，除了下面的變化以外。幅材以170次行程/min的行程速度來針縫并 且干燥預粘結樹脂添加重量為17克/24平方英寸(71gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的 膨松有彈性的纖維幅材具有68克/24平方英寸(285gsm)的標稱基重，并且厚度為0.270英寸 (6.9mm)。涂覆預粘結樹脂并固化的幅材使用與用于實施例1的相同條件和磨料漿液來噴 涂。濕磨料漿液添加重量為18克/24平方英寸（76gsm)。最終的非織造磨料為約0.256英寸 (6.5mm)厚且重量為約78克/24平方英寸(327gsm)。使用了拋光測試工序I。圖3A示出了在比 較例B中使用的經熱處理非織造纖維幅材(在上表面上的致密層）。圖3B示出了在比較例B中 制備的磨料制品(在上表面上的磨料）。
[0152] 比較例C
[0153] 重復比較例A，除了下面的變化以外。涂覆預粘結樹脂并固化的幅材用在實施例1 中的磨料漿液以20fpm(6.1m/min)的速度來噴涂。濕磨料漿液添加重量為18克/24平方英寸 (76gsm)。最終的非織造磨料為約0.188英寸（4.8mm)厚且重量為約149克/24平方英寸 (625gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0154] 比較例D
[0155] 重復實施例1，除了下面的變化以外。幅材未經熱處理并且干燥預粘結樹脂添加重 量為11克/24平方英寸(46gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具 有66克/24平方英寸（277gsm)的標稱基重，并且厚度為0.398英寸（10.1mm)。涂覆預粘結樹 脂并固化的幅材用在實施例1中使用的磨料衆液以20fpm(6. lm/min)的速度來噴涂。濕磨料 漿液添加重量為18克/24平方英寸(76gsm)。最終的非織造磨料為約0.403英寸（10.2mm)厚 且重量為約80克/24平方英寸(336gsm)。圖4A示出了在比較例D中使用的未經熱處理的非織 造纖維幅材(施涂至頂部表面的預粘結）。圖4B示出了在比較例D中制備的磨料制品（在上表 面上的磨料）。使用了拋光測試工序I。
[0156] 比較例E
[0157] 重復實施例1，除了下面的變化以外。干燥預粘結樹脂添加重量為6克/24平方英寸 (25gsm)。所得的涂覆預粘結樹脂且固化的膨松有彈性的纖維幅材具有76克/24平方英寸 (319gsm)的標稱基重，并且厚度為0.352英寸(8.9mm)。涂覆預粘結樹脂并固化的幅材用在 實施例1中使用的磨料漿液以20fpm(6.1m/min)的速度來噴涂。濕磨料漿液添加重量為18 克/24平方英寸(76gsm)。最終的非織造磨料為約0.372英寸(9.4mm)厚且重量為約96克/24 平方英寸(403gsm)。使用了拋光測試工序I。
[0158] 測試結果
[0159] 根據手動彎曲測試和拋光測試來測試實施例1至實施例9以及比較例A至比較例C。 結果在下面的表2和表3中記錄。
[0160] 整


[0165]在上述獲得專利證書的專利申請中所有引用的參考文獻、專利或專利申請以一致 的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的參考文獻和本申請的各部分之間不一致和矛 盾的情況下，應以前述描述中的信息為準。使本領域的普通技術人員能夠實施所要求保護 的本公開的前述描述不應視為限制本公開的范圍，本公開的范圍由權利要求書及其所有的 等同物限定。
【主權項】
1. 一種磨料制品，所述磨料制品具有第一主表面和第二主表面并且包括： 包括纏結纖維的膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材，其中所述膨松有彈性的開孔式 非織造纖維幅材還包括： 致密外層，所述致密外層包括鄰近所述第一主表面的非織造纖維幅材的一部分，其中 所述纏結纖維在所述致密外層中的至少一部分彼此熔融粘結;和 涂覆在所述致密外層上的磨料，其中所述磨料包含保持在粘結劑材料中的磨料顆粒， 并且其中所述磨料顆粒具有在1微米至15微米范圍內的中值粒徑D5Q，并且 其中所述磨料制品具有〇. 1鎊至5.0鎊(0.45kg至2.27kg)或更小的剛度測試力。2. 根據權利要求1所述的磨料制品，其中所述膨松有彈性的開孔式非織造纖維幅材為 針縫的。3. 根據權利要求1或2所述的磨料制品，其中預粘結樹脂設置在基本上整個所述膨松有 彈性的開孔式非織造纖維幅材上。4. 根據權利要求1至3中任一項所述的磨料制品，其中所述第二主表面不含所述磨料。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的磨料制品，其中所述磨料制品具有在200克/平方 米至400克/平方米范圍內的基重。6. 根據權利要求1至5中任一項所述的磨料制品，其中所述第一主表面為基本上平坦 的。7. 根據權利要求1至6中任一項所述的磨料制品，其中所述磨料為連續的。8. 根據權利要求1至7中任一項所述的磨料制品，其中所述磨料制品符合在JIS 1000至 JIS 6000范圍內的磨料行業指定的標稱等級。9. 一種拋光工件的方法，所述方法包括： 使根據權利要求1至8中任一項所述的磨料制品的第一表面與工件摩擦接觸；以及 使所述工件和所述磨料制品中的至少一者相對于另一者移動以研磨工件的至少一部 分。10. 根據權利要求9所述的拋光工件的方法，其中所述工件包括設置在基材上的面漆 層，并且其中所述磨料制品研磨所述面漆層的至少一部分。11. 根據權利要求10所述的拋光工件的方法，其中所述面漆層包括油漆或清漆中的至 少一種。12. 根據權利要求10或11所述的拋光工件的方法，其中所述基材包括機動車車身部件。
【文檔編號】B24D3/18GK106029302SQ201580008681
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月2日
【發明人】雅各布·M·茲維爾, 愛德華·J·吳, 納塔利婭·V·費奧多羅瓦, 丹尼爾·E·比格德, 胡安·A·穆諾茨
【申請人】3M創新有限公司