專利名稱：：制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)(three-dimensionalabrasivestructures)的砂紙(coatedabrasive)的方法。
背景技術(shù)：
：常規(guī)的包含背襯(backing)和研磨層的砂紙通過下述方法制備(i)在背襯上施加粘合劑樹脂以形成第一粘合層(構(gòu)造涂層(amakecoat))，(ii)在第一粘合層上散布研磨顆粒，(iii)預(yù)干燥，(iv)在第一粘合層上沉積的研磨劑上施加第二粘合層(膠結(jié)涂層(asizecoat))，并(v)干燥。在圖1中顯示的這種常規(guī)的砂紙存在下列問題(i)沉積在研磨層中的研磨顆粒在使用期間易于掉落，和(ii)當(dāng)研磨合金鋼或非鐵金屬制品時，砂紙發(fā)生由摩擦熱引起的劣化。為了解決這些問題，美國專利No.3,997,302和4,770,671公開了在第二粘合層中加入研磨助劑的方法，但砂紙的使用壽命并未顯著提高。下面描述了已提出的改進(jìn)的砂紙。圖2顯示了韓國專利No.486，954中公開的包含兩個研磨層的砂紙。然而，其柔韌性不適用于研磨曲面因?yàn)樵诘谝徽澈蠈又锌梢允褂糜邢蘖康奶盍?，第一研磨層在千法砂磨期間不發(fā)生均勻磨損(evenwearing)。此外，考慮到其生產(chǎn)成本增大70到80%的情況，切割速率性能提高約20到30%差強(qiáng)人意。韓國專利No.398,942公開了通過使用凹雕滾花工具(intaglioknurlingtool)在背襯上施加含有研磨顆粒的漿料并通過UV輻射千燥得到的片，而形成圖3所示的含有研磨顆粒的三維結(jié)構(gòu)的方法。然而，與圖1中顯示的常規(guī)的砂紙相比，由該方法制備的砂紙的早期切斷性能特征要差得多。另外，在重負(fù)載砂磨的情況中，該三維結(jié)構(gòu)發(fā)生快速磨損，因此它僅適用于拋光。此外，美國專利No.4,364,746公開了通過在形成于背襯上的粘合層上施加團(tuán)聚礦物而制備砂紙的方法(圖4)。然而，由該方法制備的砂紙具有下列問題(i)團(tuán)聚礦物的不規(guī)則形態(tài)易于在工件表面產(chǎn)生刮痕，和(ii)其制備成本高。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供以簡單和經(jīng)濟(jì)的方式制備耐久性和柔韌性改善的砂紙的方法。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的一個方面提供了制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙的方法，其包括-(a)通過使用第一研磨漿料在背襯上形成多個具有三維形狀的研磨結(jié)構(gòu)并干燥該研磨結(jié)構(gòu)，和(b)在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上噴涂第二研磨漿料以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二研磨漿料以角度(A)噴涂在研磨結(jié)構(gòu)上，角度(A)通過式I計算A=atan{H/(D-R/2}(I)其中A是噴涂線和水平線之間的角度，H和R分別是三維研磨結(jié)構(gòu)的高度(Hm)和直徑Oim)，而D是兩個相鄰的三維研磨結(jié)構(gòu)之間的距離Oim)。此外，本發(fā)明的另一方面提供了制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙的方法，其包括(a)通過使用第一研磨漿料在背襯上形成多個具有三維形狀的研磨結(jié)構(gòu)并干燥該研磨結(jié)構(gòu)，和(b)在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上噴涂第二研磨漿料以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二研磨漿料以角度(A)噴涂在研磨結(jié)構(gòu)上，角度(A)通過式I計算A=atan{H/(D-R/2)}(I)(c)在所述第一粘合層上靜電涂布研磨顆粒，和(d)在所述靜電涂布的研磨劑上噴涂第二粘合劑組合物，以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二粘合劑組合物以角度(A')噴涂在靜電涂布的研磨劑上，角度(A')通過式II計算A'=atan{H'/(D-R/2)}(II)其中A或A'是噴涂線和水平線之間的角度，H和R分別是三維研磨結(jié)構(gòu)的高度0im)和直徑0im)，H'是在(d)中獲得的三維研磨結(jié)構(gòu)的高度，而D是兩個相鄰的三維研磨結(jié)構(gòu)之間的距離Omi)。根據(jù)下面本發(fā)明的描述結(jié)合附圖，更容易理解本發(fā)明的上述和其他目的及特征，附圖分別顯示圖1到4:常規(guī)的砂紙的截面視圖。圖5A:背襯上形成的三維研磨結(jié)構(gòu)的平面視圖。圖5B:用于形成三維研磨結(jié)構(gòu)的篩網(wǎng)的平面視圖。圖6A和6B:通過本發(fā)明方法獲得的砂紙的平面視圖和截面視圖。圖7:說明式I中的參數(shù)H、R和D的示意圖。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明制備砂紙的方法的特征在于研磨漿料或粘合劑組合物通過噴涂涂布于多個隔離的形成于背襯上的三維研磨結(jié)構(gòu)上，使得噴涂線與水平線形成特定的角度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述三維研磨結(jié)構(gòu)可通過使用篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)在背襯上涂布第一研磨漿料而形成。基于漿料中的固相的總重量，本發(fā)明中使用的第一研磨漿料包含40到70重量％的研磨劑、20到50重量％的粘合劑和2到30重量％的填料。該漿料通過將上述組分混合在適量的水、有機(jī)溶劑或它們的混合物中而形成。優(yōu)選地，該漿料的粘度(25-C)為25,000到60,000厘泊，且固體含量為80到95重量％。在相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的任何研磨劑、粘合劑和填料均可使用。研磨劑組分的優(yōu)選實(shí)例可包括氧化鋁(Al203)、碳化硅(SiC)、氧化鋁氧化鋯(AZ)、陶瓷和它們的混合物。研磨劑的粒徑優(yōu)選為0.5到400pm。粘合劑組分的優(yōu)選實(shí)例包括UV可固化樹脂(比如聚酯丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、雙官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物和韌性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物)；熱固性樹脂(比如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、脲-三聚氰胺共聚樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂)；和它們的混合物。填料組分的優(yōu)選實(shí)例是CaC03、粘土、Si02、浮石、長石、冰晶石、KBF4和它們的混合物。如果需要，所述第一研磨漿料可進(jìn)一步包含常規(guī)的活性稀釋劑(比如三甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二季戊四醇五/六丙烯酸酯(DPHA)、和三丙烯乙二醇二丙烯酸酯(TPGDA))、光引發(fā)劑、觸變劑、偶聯(lián)劑、和分散劑。所述第一研磨漿料可以100到l，OOOg/m2的量涂布在背襯上。當(dāng)UV可固化樹脂用作粘合劑時，涂布在背襯上的第一研磨漿料可用UV干燥器在300到600nm的波長下在電磁輻射下干燥3到10秒。當(dāng)熱固性樹脂用作粘合劑時，漿料可用輻射加熱器或?qū)嵝透稍锲髟?0到140'C的溫度下干燥10到20分鐘。所述UV干燥器(光源)可裝有高壓汞燈、超高壓汞燈、氙燈、金屬鹵化物燈。關(guān)于背襯，可使用相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的任何背襯。背襯的實(shí)例包括棉織物、聚酯織物、棉/聚酯混紡紗織物、人造絲織物、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)膜、紙、和它們的混合物。本發(fā)明中優(yōu)選使用的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)的孔徑根據(jù)研磨顆粒的尺寸和所需的三維研磨結(jié)構(gòu)的尺寸而變化。比如，孔的直徑可以為300到2,00(^m。用所述第一研磨槳料形成的三維研磨結(jié)構(gòu)可具有多種形狀，比如錐形、半球、圓柱或方柱，這取決于所使用的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)的孔形和第一研磨漿料的流動性(粘度)。優(yōu)選地，該結(jié)構(gòu)的直徑為300到2，500pm且高度為300到l，000pm。此夕卜，兩個相鄰的三維研磨結(jié)構(gòu)之間的距離優(yōu)選為500到3，000|im。其次，根據(jù)本發(fā)明方法，可通過下列方法在三維研磨結(jié)構(gòu)上形成涂層(i)通過以式I計算的特定的角度(A)噴涂第二研磨漿料，或(ii)通過以式I計算的角度(A)噴涂第一粘合劑組合物，進(jìn)行研磨顆粒的靜電涂布，并隨后以式II計算的角度(A')噴涂第二粘合劑組合物。參數(shù)A、H、R和D顯示于圖7中。噴涂角A或A'對應(yīng)于噴涂線和水平線之間形成的角度，它根據(jù)三維研磨結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸以及它們之間的距離而變化。另外，應(yīng)考慮其他過程參數(shù)，比如噴涂時基底片的移動速率、氣流及其他。比如，錐形三維研磨結(jié)構(gòu)的直徑可以為300到2,500pm，高度為300到l,OO(Him，結(jié)構(gòu)之間的距離可在500到3，00(Him的范圍內(nèi)。式I對該情況計算的合適的噴涂角為10到70°，優(yōu)選為15到50°。為了獲得均勻涂層，優(yōu)選通過使用一個或多個位于基底片正面或其背面的噴嘴在三維研磨結(jié)構(gòu)上進(jìn)行噴涂。所述噴嘴可水平振動。噴涂漿料可形成擴(kuò)展角為約10到60。的扇形噴涂圖案，且限定所述噴涂角的扇形的平面相當(dāng)于上述噴涂角。根據(jù)本發(fā)明以特定的角度噴涂可以使研磨漿料或粘合劑組合物僅涂布三維研磨結(jié)構(gòu)的表面，即，所述結(jié)構(gòu)的頂部和側(cè)表面。如果漿料或組合物以式I或II計算的范圍外的角度噴涂，則漿料或組合物可能不僅涂布三維研磨結(jié)構(gòu)的表面，還涂布結(jié)構(gòu)之間的裸露表面(凹部)，導(dǎo)致獲得的砂紙的切割性能和柔韌性低。即，如果噴涂角太大，研磨顆粒沉積在背襯表面，降低獲得的砂紙的壽命和柔韌性。當(dāng)噴涂角太小時，研磨顆粒集中于三維研磨結(jié)構(gòu)的頂部，導(dǎo)致使用時其性能(切削量或切割能力)的快速劣化。涂布在所述三維結(jié)構(gòu)上的第二研磨漿料可包含研磨劑、粘合劑和填料組分，類似于那些用于第一研磨漿料的。所述第一和第二研磨漿料可具有相同或不同的組成。優(yōu)選地，第二研磨漿料的粘度(25t:)為1,000到3,000厘泊，且固體含量為60到80重量％。漿料可以500到1,200g/m2的量涂布在三維研磨結(jié)構(gòu)上。第二研磨漿料的粘合劑優(yōu)選包括熱固性樹脂，比如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、脲-三聚氰胺共聚樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂和聚酯樹脂。當(dāng)UV可固化樹脂用作粘合劑時，噴涂層可在電磁輻射下在300到600nm的波長干燥3到10秒。當(dāng)熱固性樹脂用作粘合劑時，它可用輻射加熱器或?qū)嵝透稍锲髟?0到14(TC的溫度下干燥60到100分鐘。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，第一粘合劑組合物(例如，粘合劑與填料的重量比=60~90:10~40)噴涂后，可以靜電涂布研磨顆粒并在90到14(TC的溫度下干燥40到60分鐘，以形成其中分散了研磨顆粒的第一粘合層。然后，第二粘合劑組合物(例如，粘合劑與填料的重量比=60~90:10~40)在第一粘合層上噴涂后，可以在卯到14(TC的溫度下干燥60到100分鐘，以形成第二粘合層。在相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的常規(guī)的粘合劑和填料可用于形成第一和第二粘合層。第一粘合劑組合物的粘度(25'C)優(yōu)選為1,000到2,000厘泊，且固體含量為70到80重量％，可以以70到250g/n^的量涂布。第二粘合劑組合物的粘度優(yōu)選為500到2,000厘泊(25'C)，且固體含量為60到80重量％，可以以50到300g/n^的量涂布。研磨顆?？梢砸?00到600g/r^的量涂布。這樣預(yù)固化的砂紙可以巻的形式繞巻，然后在100到120'C的溫度下最終固化6到10小時。為了進(jìn)一步提高柔韌性，可彎曲固化的砂紙一次或兩次。包含(i)背襯、(ii)形成于背襯上的三維研磨結(jié)構(gòu)、和(m)形成于研磨結(jié)構(gòu)上的研磨劑涂層的本發(fā)明方法制備的砂紙的柔韌性和表面粗糙度改善，因此，它可不考慮基底表面的曲率而有效地使用。此外，本發(fā)明砂紙的耐久性比常規(guī)的砂紙長得多。下列實(shí)施例和比較實(shí)施例僅出于例證的目的而給出，不應(yīng)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1將24g的聚酯丙烯酸酯低聚物(UCB，MW1，500)EB830、10g的三丙二醇丙烯酸酯、2.5g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、0.06g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwdl)、2g的冰晶石(Onoda)、1.44g的長波長光引發(fā)劑TPO(Ciba-Geigy)、和60g的碳化硅#320研磨劑(ESK)與6.38g的丙二醇甲基醚混合，形成粘度為45,000厘泊(25t:)，且固體含量為95重量％的第一研磨漿料。同時，將25g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、6g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、0.05g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwe11)、2g的冰晶石(Onoda)、和66.95g的碳化硅存320研磨齊U(ESK)與25g的甲醇混合，獲得粘度為15,000厘泊(25。C)，且固體含量為74重量％的第二研磨漿料。使用如圖5B所示的篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pim的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以225g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后使用發(fā)射出波長為500nrn的電磁輻射的超高壓汞燈或金屬鹵化物燈干燥5秒鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為65(^im，高度為320nm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1，050pim。隨后，以式I計算的角度，即，23.8°,在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以770g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在90到140'C的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得砂紙。實(shí)施例2將25g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、3g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、0.05g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwe11)、2g的冰晶石(Onoda)、和69.95g的碳化硅#320研磨劑(ESK)與7.44g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為55,000厘泊(25'C),且固體含量為87重量％的第一研磨漿料。另外，按照與實(shí)施例1所使用的相同的方法制備第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以226g/n^的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在90到14(TC的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650jim，高度為320pm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1,050pm。隨后，以式I計算的角度，g卩，23.8°,在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以765g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在卯到14(TC的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例3將25g的環(huán)氧樹脂LER-850(Hexion)、1.5g的觸變劑Attagd-50(Engelhard)、0.05g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwe11)、2.5g的環(huán)氧固化劑DF(DonghaeChemicals)、2g的冰晶石(Onoda)、和68.95g的碳化硅#320研磨劑(ESK)與8.7g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為25,000厘泊(25°C)，且固體含量為92重量％的第一研磨漿料。另外，按照與實(shí)施例l所使用的相同的方法制備第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650|im的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以230g/n^的量將第一研磨槳料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在卯到140。C的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650pm，高度為320pm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1,050pm。隨后，以式I計算的角度，即，25.1°，在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以741g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在卯到14(TC的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從100。C連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例4將21g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、4.2g的環(huán)氧樹脂LER-850(Hexion)、1.5g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、0.05g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwe11)、2g的冰晶石(Onoda)、和71.25g的碳化硅#320研磨劑(ESK)與6.10g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為45,000厘泊(25。C)，且固體含量為89重量％的第一研磨漿料。另外，按照與實(shí)施例l所使用的相同的方法制備第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為65(Him的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以232g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(Sunteklndustries)上，然后在卯到14(TC的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650pm，高度為340nm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1,05(Him。隨后，以式I計算的角度，g卩，25.1°，在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以760g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在90到14(TC的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例5按照與實(shí)施例2所使用的相同的方法制備第一研磨漿料。同時，將40g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、6g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、0.05g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwdl)、2.35g的冰晶石(Onoda)、和51.6g的碳化硅#320研磨劑(ESK)與35g的甲醇混合，以獲得粘度為2,000厘泊(25°C)，且固體含量為68重量％的第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650nm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以237g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在90到14(TC的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650iam，高度為360pm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1,050pm。隨后，以式I計算的角度，即，26.4°,在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以760g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在90到14(TC的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在IO小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例6按照與實(shí)施例3所使用的相同的方法制備第一研磨漿料。同時，按照與實(shí)施例5所使用的相同的方法制備第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以235g/r^的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在90到140。C的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650iim，高度為360^im，結(jié)構(gòu)之間的距離為1,05(Him。隨后，以式I計算的角度，即，26.4°,在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以763g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在90到140'C的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例7按照與實(shí)施例4所使用的相同的方法制備第一研磨漿料。同時，按照與實(shí)施例5所使用的相同的方法制備第二研磨漿料。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以234g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在90到14(TC的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為65(Hmi，高度為350pm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1，050拜。隨后，以式I計算的角度，即，25.8。，在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以755g/m2的量進(jìn)行第二研磨漿料的噴涂，然后在90到140'C的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。實(shí)施例8按照與實(shí)施例2所使用的相同的方法制備第一研磨漿料。同時，將69.5g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、30g的冰晶石(Onoda)、和0.5g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwell)與22g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為700厘泊(25r)，且固體含量為70重量％的第一粘合劑組合物。第一粘合劑組合物也用作第二粘合劑組合物。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以231g/n^的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后在卯到140'C的溫度下干燥20分鐘，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650^im，高度為340)im，結(jié)構(gòu)之間的距離為1，050pm。隨后，以式I計算的角度，即，25.1。，在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以105g/m2的量進(jìn)行第一粘合劑組合物的噴涂，然后靜電涂布作為研磨劑的210g/m2的碳化硅弁320(ESK)，然后在90至lJ140'C的溫度下干燥50分鐘，以獲得其中分散了研磨劑的第一粘合層。然后，以式II計算的角度，BP，29°，在第一粘合層上以71g/n^的量進(jìn)行第二粘合劑組合物的噴涂，以獲得第二粘合層。從而，形成涂布在背襯上的三維研磨結(jié)構(gòu)。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得本發(fā)明的砂紙。比較實(shí)施例1將84.5g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、15g的碳酸鈣(WoojinChemical)、和0.5g的潤濕劑Q2-5211(Dowcoming)與14.75g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為1,200厘泊(25X:)，且固體含量為75重量％的第一粘合劑組合物。此外，將89.7g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、10g的碳酸鈣(WoojinChemical)、0.3g的潤濕劑Q2-5211(Dowcorning)與5g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為1,000厘泊(25'C),且固體含量為76重量％的第二粘合劑組合物。使用三輥涂布機(jī)以35g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后靜電涂布作為研磨劑的135g/m2的碳化硅們20(ESK)，隨后在90到120'C的溫度下干燥60分鐘，以獲得其中分散了研磨劑的第一粘合層。然后，使用兩輥涂布機(jī)以63g/n^的量將第二粘合劑組合物涂布在第一粘合層上，然后在90到1l(TC的溫度下干燥80分鐘，以獲得第二粘合層。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得圖1所示的常規(guī)的砂紙。比較實(shí)施例2將80g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、和20g的碳酸鈣(WoojinChemical)與14g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為1,500厘泊(25'C)，且固體含量為76重量％的第一粘合劑組合物。此夕卜，將65g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、和35g的冰晶石(Onoda)與19.4g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為300厘泊(25'C)，且固體含量為72重量％的第一-2粘合劑組合物。另外地，將70g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、和30g的KBF4(德國的Solvay)與16.15g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為1，500厘泊(25'C)，且固體含量為76重量％的第二-1粘合劑組合物。此外，將80g的酚酸樹脂HP-41(KangnamChemical)、和20g的冰晶石(Onoda)與15g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為300厘泊(25。C)，且固體含量為72重量％的第二-2粘合劑組合物。使用三輥涂布機(jī)以42g/ri^的量將第一-l粘合劑組合物涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后靜電涂布作為研磨劑的139g/m2的氧化鋁約20(Treibacher)，隨后在70到115。C的溫度下干燥80分鐘。然后，使用兩輥涂布機(jī)以73g/m2的量將第一-2粘合劑組合物涂布在上述層上，然后在70到120。C的溫度預(yù)干燥3小時。隨后，不進(jìn)行固化處理，使用三輥涂布機(jī)以95g/m2的量將第二-l.粘合劑組合物涂布在上述層上，然后靜電涂布作為研磨劑的120g/m2的氧化鋁弁320(Treibacher)，并在75到115"C的溫度下干燥120分鐘。然后，使用兩輥涂布機(jī)以70g/m2的量將第二-2粘合劑組合物涂布在上述層上，然后在75到125'C的溫度下干燥3小時，并在125"C的溫度下固化3小時。從而，制得如圖2所示的常規(guī)的砂紙。比較實(shí)施例3如圖3所示，使用3M制備的Trizact307EAA65作為具有金字塔形的三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙。比較實(shí)施例4將39.7g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、和60g的碳酸鈣(WoojinChemical)、和0.3g的潤濕劑Q2-5211(Dowcoming)與5.75g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為3,000厘泊(25t:)，且固體含量為85重量％的第一粘合劑組合物。此外，將39.9g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、40g的碳酸l^(WoojinChemical)、20g的冰晶石(Onoda)、和O.lg的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwell)與21.35g的丙二醇甲醚和水的1:4的混合物相混合，以獲得粘度為500厘泊(25'C)，且固體含量為75重量％的第二粘合劑組合物。使用三輥涂布機(jī)以190g/m2的量將第一粘合劑組合物涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(SuntekIndustries)上，然后涂布500g/m2的量的碳化硅#320和酚醛樹脂制成的直徑為750到卯0pm的團(tuán)聚礦物，隨后在卯到12(TC的溫度下干燥90分鐘。然后，使用兩輥涂布機(jī)以350g/ii^的量將第二粘合劑組合物涂布在上述層上，然后在90到11(TC的溫度下干燥120分鐘，以獲得第二粘合層。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IO(TC連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得圖4所示的常規(guī)的砂紙。比較實(shí)施例5按照與實(shí)施例1所使用的相同的方法制備第一研磨漿料。另外，將80g的酚酸樹脂HP-41(KangnamChemical)、13.9g的冰晶石(Onoda)、6g的觸變劑Attagel-50(Engelhard)、和O.lg的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwell)與4.11g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為1,300厘泊(25'C)，且固體含量為78重量％的第一研磨漿料。此外，將69.5g的酚醛樹脂HP-41(KangnamChemical)、30g的冰晶石(Onoda)、和0.5g的偶聯(lián)劑B515.12H(Chartwell)與22.09g的丙二醇甲醚混合，以獲得粘度為700厘泊(25'C)，且固體含量為70重量％的第二粘合劑組合物。使用篩孔直徑(內(nèi)徑)為650pm的篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)以220g/m2的量將第一研磨漿料涂布在聚酯/棉混紡紗織物BT65(Sunteklndustries)上，然后使用發(fā)射出波長為500nm的電磁輻射的超高壓汞燈或金屬鹵化物燈干燥5秒，以獲得錐形三維研磨結(jié)構(gòu)。該三維結(jié)構(gòu)的直徑為650拜，高度為350pm，結(jié)構(gòu)之間的距離為1，05(Him。從而，使用三輥涂布機(jī)以120g/m2的量將第一粘合劑組合物涂布在三維研磨結(jié)構(gòu)上，然后靜電涂布作為研磨劑的200g/m2的碳化硅弁320(ESK)，并在90到14(TC的溫度下干燥50分鐘。隨后，使用兩輥涂布機(jī)以100g/m2的量將第二粘合劑涂布在上述層上，并在90到140'C的溫度下干燥80分鐘。將得到的預(yù)固化的砂紙在程序設(shè)置為在10小時內(nèi)從IOO'C連續(xù)上升到12(TC的溫度下固化，以獲得砂紙。物理性能試驗(yàn)測量在實(shí)施例1到8和比較實(shí)施例1到5中制備的各砂紙的切削量、研磨時間、研磨表面粗糙度和柔韌性，結(jié)果顯示于表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><研磨試驗(yàn)>自動儀器研磨試驗(yàn)機(jī)(MatsudaJapan)砂紙帶標(biāo)準(zhǔn)60mmx2100mm(寬度x長度)砂紙帶轉(zhuǎn)速1050rpm壓力10.0Lbsf.*接觸輪直徑和硬度cp355mm，60°硬度計工件鈦ASTMG525.4mmx80.0mmx200.0mm(寬度x高度x長度)研磨條件在30秒內(nèi)將研磨目標(biāo)重復(fù)上下研磨六次*1:切削量-直到帶子上沒有研磨顆粒，達(dá)到壽命時的總切削量(每隔30秒進(jìn)行測量)*2:研磨時間-帶子到達(dá)使用壽命終點(diǎn)的時間*3:研磨表面粗糙度-每隔十個循環(huán)對研磨目標(biāo)的表面的測量*4:韌性《-----------------1---------------■>剛性1510如表1所示，與比較實(shí)施例1到3和5相比，在切削量、研磨時間和柔韌性方面，實(shí)施例1到8中制備的本發(fā)明的砂紙顯示出性能大大改善。另外，表面粗糙度的變化對于本發(fā)明的片并不大。盡管比較實(shí)施例4顯示了良好的切斷性能和研磨時間，表面粗糙度的變化非常大，這可能在工件表面產(chǎn)生刮痕。如上所述，由本發(fā)明方法制備的砂紙的柔韌性和表面粗糙度改善，因此，可用于研磨任何平面或曲面。另外，本發(fā)明的砂紙的壽命高于常規(guī)的砂紙五到十倍。權(quán)利要求1.制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙的方法，其包括(a)通過使用第一研磨漿料在背襯上形成多個具有三維形狀的研磨結(jié)構(gòu)并干燥該研磨結(jié)構(gòu)，和(b)在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上噴涂第二研磨漿料以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二研磨漿料以角度(A)噴涂在研磨結(jié)構(gòu)上，角度(A)通過式I計算A＝atan{H/(D-R/2)}(I)其中A是噴涂線和水平線之間的角度，H和R分別是三維研磨結(jié)構(gòu)的高度(μm)和直徑(μm)，而D是兩個相鄰的三維研磨結(jié)構(gòu)之間的距離(μm)。2.權(quán)利要求l的制備砂紙的方法，其中基于衆(zhòng)料的固體含量的總重量，所述第一研磨漿料包含40到70重量％的研磨顆粒、20到50重量％的粘合劑和2到30重量％的填料。3.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(a)中使用的所述第一研磨漿料的粘度為25,000到60,000厘泊(25。C)，且固體含量為80到95重量%。4.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中步驟(a)中的所述第一研磨漿料以100到1,000g/m2的量涂布在背襯上。5.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(a)中形成的所述三維研磨結(jié)構(gòu)的直徑為300到2，500pm，高度為300到l,OOOpim，所述結(jié)構(gòu)之間的距離是500到3，000pm。6.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(a)中形成的所述三維研磨結(jié)構(gòu)具有錐形、半圓、圓柱或方柱的形狀。7.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(a)中的所述第一研磨漿料使用篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)涂布。8.制備權(quán)利要求7的砂紙的方法，其中所述篩網(wǎng)輥式涂布機(jī)的孔直徑為300到2，00(Vm。9.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中所述A在10到70°的范圍內(nèi)。10.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中使用至少一個位于在背襯上形成的三維研磨結(jié)構(gòu)上方的位置的噴嘴進(jìn)行所述噴涂。11.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(b)中使用的所述第二研磨漿料的粘度為l，OOO到3,000厘泊(25。C)，且固體含量為60到80重量%。12.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中所述第二研磨槳料以500到1,200g/m2的量涂布在三維研磨結(jié)構(gòu)上。13.權(quán)利要求1的制備砂紙的方法，其中在步驟(b)中形成的所述三維研磨結(jié)構(gòu)的平均高度為300到1,000^m。14.制備具有三維研磨結(jié)構(gòu)的砂紙的方法，其包括-(a)通過使用第一研磨漿料在背襯上形成多個具有三維形狀的研磨結(jié)構(gòu)并干燥該研磨結(jié)構(gòu)，和(b)在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上噴涂第二研磨漿料以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二研磨漿料以角度(A)噴涂在研磨結(jié)構(gòu)上，角度(A)通過式I計算-A=atan{H/(D-R/2)}①(c)在所述第一粘合層上靜電涂布研磨劑，和(d)在所述靜電涂布的研磨劑上噴涂第二粘合劑組合物，以在其上形成涂層并干燥該涂層，其中所述第二粘合劑組合物以角度(A')噴涂在靜電涂布的研磨劑上，角度(A')通過式II計算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(II)其中A或A'是噴涂線和水平線之間的角度，H和R分別是三維研磨結(jié)構(gòu)的高度0im)和直徑0im)，H'是在(d)中獲得的三維研磨結(jié)構(gòu)的高度，而D是兩個相鄰的三維研磨結(jié)構(gòu)之間的距離Oim)。15.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中在步驟(b)中使用的第一粘合劑組合物的粘度為1,000到2,000厘泊(25'C)，且固體含量為70到80重量%，其以70到250g/n^的量涂布。16.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中在步驟(b)中使用的第二粘合劑組合物的粘度為500到2,000厘泊(25。C)，且固體含量為60到80重量％，其以50到300g/m2的量涂布。17.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中在步驟(b)中使用的所述研磨顆粒的量在100到600g/m2的范圍內(nèi)涂布。18.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中在步驟(a)中使用的所述第一研磨漿料的粘度為25,000到60,000厘泊(25。C)，且固體含量為80到95重量％。19.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中所述R是300到2，500pm,H是300到l,OOO拜，D是500到3，000nm。20.權(quán)利要求14的制備砂紙的方法，其中所述A在10到70°的范圍內(nèi)。全文摘要本發(fā)明方法提供柔韌性、表面粗糙度和使用壽命改善的砂紙，其包括(a)通過使用第一研磨漿料在背襯上形成具有三維形狀的多個研磨結(jié)構(gòu)并干燥該研磨結(jié)構(gòu)，和(b)在所述三維研磨結(jié)構(gòu)上以特定的方式噴涂第二研磨漿料以形成涂層并干燥該涂層。文檔編號B24D3/10GK101432098SQ200780015148公開日2009年5月13日申請日期2007年12月10日優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日發(fā)明者金龍范申請人:株式會社勝德克實(shí)業(yè)