專利名稱：具有可撓無端無縫背襯的磨料帶及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造磨料制品的方法，更具體地說，是涉及一種制造可撓無端無縫基材的方法、該基材含有一種有機粘合劑以及嵌入在其中的的纖維狀材料。此外，本發(fā)明還涉及制造可撓無端無縫磨料帶的方法。
涂覆磨料制品通常含有一種磨料(一般以磨粒形態(tài))，該磨料是通過一層或多層粘結(jié)層結(jié)合在背襯上的。這些磨料制品的形式常有片、盤、帶、條等，它可適合于安裝在輪子或圓筒上。磨料制品可用于不同材料，例如，鋼和其它金屬、木材、木狀層壓板、塑料、玻璃纖維、皮革或陶瓷的各種表面的砂磨、研磨或拋光。
用于涂覆磨料制品的背襯即基材，它通常是用紙張、聚合物材料、布、無紡材料、硫化橡膠、或者這些材料的組合。對于某一些用途，這些材料中有許多提供的背襯不合用，因為其強度、可彎曲性或抗沖擊性不夠。而且這些材料中，有的老化得很快，不適用。并且有些材料對用作冷卻劑和切削液的液體很敏感。因此，在某些用途中會發(fā)生磨料制品過早的失效和效率的降低。在典型的制造過程中。涂覆磨料制品是先制成連續(xù)的材幅形式，然后轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧臉?gòu)型，例如片、盤、帶等。涂覆磨料制品一種最有用的形式是無端的涂覆磨料帶，即涂覆磨料的連續(xù)環(huán)。為了形成這種無端帶子，一向?qū)⒉姆谐伤鑼挕㈤L尺寸的長條。長條的兩端然后連結(jié)在一起形成“連接”。
在無端磨料帶中，通常采用兩種類型的連接，即“搭接”和“平接”。搭接，是將長條的兩端對折起來，使磨料涂層的上表面與背襯的下表面相配合在一起，但帶子的總厚度不產(chǎn)生顯著變化。為此，要從帶子一端的磨料表面上除去磨粒，并從帶子另一端的背襯上除去一部分材料。對折的兩端然后重疊，用粘結(jié)劑連接之。至于平接，則是在長條對折過來的兩端背襯的背面上涂一層粘結(jié)劑，然后在其上面覆一層很薄的、有足夠強度的、耐撕裂的連接介質(zhì)將兩端對接之。這兩種連接的每一端可以是平直切割的，也可以具有不同形狀的配合曲線。雖然在背襯上有連接的無端涂覆磨料帶在當今的工業(yè)中廣泛應(yīng)用，但這種產(chǎn)品具有一些可歸因于該連接方式的缺點。
例如，連接部位通常要比涂覆磨料帶的其余部分厚一點，即使一般所采用的連接方法都設(shè)法將沿帶長的厚度變化盡量減至最小。這種情況會在工件上形成表面光潔度比其余部分較粗糙的區(qū)域，而這是很不適宜的，尤其是對高精密研磨的用途。例如，木材上表面光潔度較粗糙的區(qū)域，比其余部位顏色就顯得深些。而且，連接部位可能是涂覆磨料帶上強度最弱的部位。在極端情況下，在涂覆磨料帶充分利用之前，連接部位會過早地破壞，這不僅是個浪費，而且可能產(chǎn)生危險。此磨料帶時常制成具有疊層的襯里或背襯，以增加其強度。但這種帶可能較昂貴，而且在某些情況下，該疊層易于分離。
此外，因為在涂覆磨料帶上的連接部位產(chǎn)生了一種不連續(xù)情況，所以使用該種磨料帶的磨床會在對帶子正常跟蹤和對準方面產(chǎn)生困難。而且，連接部位還會比帶子的其余部分在彎曲性能上較差，因此含有連接部位的帶子可能使工件產(chǎn)生不好的“刀跳刻痕”。最后，帶子背襯上采用連接辦法，給其制造增加了較多的費用。
先前的一些參考文獻已經(jīng)敘述了生產(chǎn)無端無縫磨料帶的一些方法。例如，Ball(美國專利2,404,207)披露了由繞支撐滾輪旋轉(zhuǎn)的傳送帶來生產(chǎn)的磨料帶。有一個梳輪從喂送輥上將一層機梳薄膜梳下來，沉積在旋轉(zhuǎn)的傳送帶上。結(jié)果，隨著傳送帶繞支撐滾輪旋轉(zhuǎn)時，一層層的機梳薄膜就逐層地沉積在傳送帶的外表面上。這種機梳薄膜可以是纖維狀的材料，結(jié)果一層層的纖維材料就在傳送帶上形成了材幅。然后再用一施壓輥將材幅壓緊，并用粘合劑材料浸漬之。還可以通過兩個不同的控制料斗將磨粒分布到傳送帶上面。
Dyer(美國專利4,018,574)介紹了另一種平接方法，它是用來制造無湍涂覆磨料帶的。這個方法是將一條涂覆磨料裝入一個一端開口的圓柱形模子的內(nèi)部，磨料涂覆的表面與模子的內(nèi)周表面相鄰并接觸。該涂覆磨料條子切成的形狀使得磨料的縱向邊緣相鄰連接成一螺旋性平接。在令模子轉(zhuǎn)動以后，將一包含合適增強材料的樹脂組合物裝入模中，模子的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了離心力，使得樹脂混合物向外流動，從而將它均勻分布在磨料的背面。然后令樹脂材料硬化，在制成的涂覆磨料帶的內(nèi)周面上形成一層。這個方法制成了一種具有延伸于磨料中的螺旋形接縫或連接部位的無端涂覆磨料制品。
本發(fā)明旨在提供制備用作磨料背襯的可撓無端無縫的基材。此外，本發(fā)明還旨在提供包含有本發(fā)明背襯的可撓無端無縫的磨料帶。
“無端、無縫”指的是基材即背襯的環(huán)沿其整個長度在結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的，也就是說，沒有任何獨特不同的地方即連接部位。但它并不排除嵌入基材的纖維狀材料層中存在著連接點和/或完全空隙的可能。它只是說，在基材中沒有由于基材材料長條的兩端連接產(chǎn)生的連接部位。因此，用本發(fā)明方法生產(chǎn)的可撓無端無縫基材，以及用本發(fā)明方法生產(chǎn)的可撓無端無縫磨料帶就沒有那些由含有連接部位的背襯環(huán)制造的涂覆磨料帶所具有的許多缺點。而且，與以前的方法不同，這里的本發(fā)明方法生產(chǎn)的基材或磨料帶各處厚度都是基本均勻的。在好的情況下，基材的厚度變化不超過10％，更好情況下不超過約5％。
“可撓的”這個詞是指背襯以及含有該背襯的磨料制品能夠用作磨床的無端磨料帶，而且在長時期內(nèi)不會顯著伸長。雖然本發(fā)明的背襯(有時稱為“基材”)是可撓曲的，但因為它是含有纖維狀材料的，該纖維狀材料會增加背襯和制品的抗張強度，結(jié)果是，背襯和制品在使用后或使用過程中都不會顯著伸長。
本發(fā)明制造可撓無端無縫基材的一個方法的特點，是將一種纖維狀材料置于靠近一個轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上。然后裝有一種有機粘合劑前體組合物裝入該轉(zhuǎn)筒中，最好基本上鄰近該纖維狀材料。“粘合劑前體”是一種或處于可流動狀態(tài)或能夠流動的物質(zhì)，即指該物質(zhì)在環(huán)境的或較高的溫度和壓力下是可流動的，而“粘合劑”則指在環(huán)境溫度和壓力下不易流動的“固態(tài)”或“固化的”物質(zhì)。因此，旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)筒時，就產(chǎn)生了離心力將該組合物均勻分布于纖維狀材料中。然后使組合物經(jīng)受足以令有機粘合劑前體固化生成粘合劑的條件，結(jié)果形成了可撓無端無縫的基材，其外表面在鄰近轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上形成，其內(nèi)表面與外表面相對，而纖維狀材料嵌入在有機粘合劑中。
這里的“嵌入”一詞是指增強材料(即纖維狀材料)基本上完全浸沒在有機粘合劑物質(zhì)中，結(jié)果是在生成的背襯的外表面上僅露有很小百分數(shù)的纖維。應(yīng)用本發(fā)明時，最好是有機聚合物粘合劑材料應(yīng)有足夠的量，能將纖維增強材料完全包圍起來，并在背襯環(huán)的整個長度和寬度上，至少形成一明顯的粘合劑層。這樣，一般就不會有纖維增強材料露在表面，即增強材料層的上方和下方各有一層只有有機聚合粘合劑但不含纖維增強材料的區(qū)域。
在本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，所用粘合劑的量是足以密封背襯的表面，雖然在表面密封纖維之間可能會有一些孔隙存在，但只要抗張強度和其它機械性能不受影響，這是允許的。將纖維狀材料密封起來，以后施加的初始結(jié)合涂層(make coating)就不會穿透進入背襯即基材之中。這種涂層可能含有對背襯粘合劑和/或纖維材料有不利作用的物質(zhì)，因為會使背襯質(zhì)量變差或者產(chǎn)生永久伸長(一般認為背襯允許發(fā)生某種程度的暫時伸長，而暫時伸長甚至還是有益的)。
背襯中有機聚合粘合劑材料的含量，對于背襯的總重而言，一般約為40—99重量％，宜為50—95重量％，更宜為65—92重量％，最好為70—85重量％。
一個較好的方法是將上述本發(fā)明方法的第一步和第二步結(jié)合起來，即用噴霧法或其它方法將纖維狀材料和粘合劑前體兩者構(gòu)成的組合物(最好是漿料)施加到轉(zhuǎn)筒中。
另一種制造可撓無端無縫基材的可用方法的特征是包括在轉(zhuǎn)筒加入磨料的步驟，使得在可撓無端無縫基材的內(nèi)表面上生成一磨料層。此法的另一特征是該可撓無端無縫基材由轉(zhuǎn)筒中取出之后，即將其反轉(zhuǎn)過來形成一個其磨料層面向外部的可撓無端無縫磨料帶。帶子可以立即或待到使用前進行修整，使磨料層暴露出來。“修整”是磨料工業(yè)的一個術(shù)語，系描述用以暴露磨料顆粒的步驟，它可用多種方法進行，一般是用一修整棒或修整輪。修整棒上含有排列成排的磨料用工業(yè)金剛石或硬陶瓷的顆粒(在磨料工業(yè)中稱為“超磨料”)。也可用修整輪，它是玻璃化的陶瓷質(zhì)輪子。經(jīng)修整的磨料帶可再在其磨料層上涂一層上膠結(jié)涂層(supersize coating)，諸如含水的環(huán)氧樹脂，還有助磨劑分散在其中。在這里還將討論適用的助磨劑。
在另一可用的方法中，將材料裝到靠近轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面的步驟的特征是使用一條具有兩端的纖維狀結(jié)構(gòu)的墊子，其長度等于轉(zhuǎn)筒周長的兩倍，將它繞成兩層放入轉(zhuǎn)筒中，使其兩端互相帖近。
在又一可用的方法中，將有機粘合劑前體組合物加到貼近纖維狀材料表面上的步驟的特征，是先將含第一種固體有機聚合粘合劑材料的第一層組合物置于轉(zhuǎn)筒中貼近內(nèi)表面上。然后將纖維狀材料置于貼近這一層固態(tài)有機聚合粘合劑材料上。再將含第二種固態(tài)有機聚合粘合劑材料的第二層組合物裝于轉(zhuǎn)筒中，使得纖維狀材料位于第一層和第二層組合物之間。然后將第一和第二層組合物充分加熱，使這兩層有機粘合劑材料處于可流動狀態(tài)。
制造可撓無端無縫磨料帶子的另一種方法的特征，是將含有磨料和有機粘合劑前體的混合物裝入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，使轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的離心力將該混合物均勻地分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上，形成涂覆磨料帶的外層，轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面限定著帶的寬度和長度。這個方法還包括加入纖維狀材料貼近這個外層，再加上另一有機粘合劑前體貼近此纖維狀增強材料，然后令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動使離心力將該有機粘合劑前體均勻分布于其上面等步驟，然后將有機粘合劑前體經(jīng)受足以固化的條件，結(jié)果形成了可撓無端無縫磨料帶，其中的纖維狀材料嵌入在粘合劑內(nèi)部。上述方法還包括將磨料帶取出轉(zhuǎn)筒，對其外層進行處理(例如用已知方法使外層減薄)形成磨料層的步驟。
本發(fā)明另一方法是制造可撓無端無縫涂覆磨料帶的方法。用于這里的“涂覆磨料”是指一種磨料制品，其中的磨料涂層是藉通用的初始接合涂層和膠結(jié)涂層制成的。此法的特征為(a)將纖維狀材料組合物放入轉(zhuǎn)筒中貼近其內(nèi)表面，該內(nèi)表面就限定了基材的寬度和長度；(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將纖維狀材料分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；(c)趁轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動時，將一含有有機粘合劑前體的液態(tài)組合物傾入轉(zhuǎn)筒中，藉離心力分布在纖維狀材料上。
(d)使該組合物經(jīng)受固化有機粘合劑前體的條件，形成粘合劑，結(jié)果制成可撓無端無縫的背襯，其外表面在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上形成，其內(nèi)表面與外面相對，其纖維狀材料嵌入在部分硬化的粘合劑內(nèi)部；(e)從轉(zhuǎn)筒取出背襯；(f)將背襯套在一心軸上；(g)令心軸轉(zhuǎn)動，(ⅰ)在背襯上施加一層初始接合的粘合劑前體涂層，(ⅱ)再在初始接合的粘合劑前體涂層上施加一層許多磨料顆粒；(h)使初始接合的粘合劑前體涂層經(jīng)受足以部分固化的條件，
(i)趁以軸轉(zhuǎn)動時，在初始接合的粘合劑前體和磨料顆粒的上面施加一層膠結(jié)涂層粘合劑前體；(j)使初始接合涂層的粘合劑前體和膠結(jié)涂層的粘合劑前體經(jīng)受足以基本上固化的條件，形成初始接合涂層和膠結(jié)涂層。
用本發(fā)明各方法生產(chǎn)的可撓無端無縫基材的特征在于，它含有有機粘合劑材料和有效數(shù)量的纖維狀材料。纖維狀材料的“有效數(shù)量”系指足以產(chǎn)生基材所需物理性能的數(shù)量，這些性能要求諸如在使用過程中應(yīng)減少伸長或開裂的可能性。本發(fā)明生產(chǎn)的基材中，有一個被嵌入即吞沒在有機粘合劑內(nèi)部的纖維狀材料層，致使在該纖維狀材料層的兩面還各有不含纖維狀材料的有機粘合劑區(qū)域。因此，這種背襯的兩面通常具有光滑而均勻的表面形貌，基本上能防止以后要施加的涂層物質(zhì)進入背襯中。


圖1是這里所述本發(fā)明方法生產(chǎn)的基材側(cè)視圖，其中基材的側(cè)表面有一部分取出并詳細圖示；圖2是這里所述本發(fā)明方法生產(chǎn)的磨料帶側(cè)視圖，其中磨料帶側(cè)表面有一部分取出并詳細圖示；圖3是本發(fā)明方法和設(shè)備的透視圖；圖4是用于本發(fā)明方法的纖維狀材料墊子部分的詳圖；圖5是圖3所示本發(fā)明方法的流程圖；圖6是所用另一種方法和設(shè)備的透視圖；圖7是圖6所示另一方法的流程圖；圖8是所用又一種方法和設(shè)備的透視圖；圖9是圖8所示又一方法的流程圖；圖10是一個基材被縱向切割生成若干個基材的透視圖。
圖1和圖2分別表示用本發(fā)明方法制成的可撓無端無縫基材10和可撓無端無縫磨料帶20。應(yīng)該指出的是，圖1和圖2并非按比例繪制，基材10和磨料帶20的厚度T1和T2均系放大的，為的是觀察清晰。
圖1表示用本發(fā)明方法制成的可撓無端無縫基材10，取出其側(cè)面的一部分，以清晰觀察其斷面。如下面將述，本發(fā)明方法制出的基材10，其厚度T1基本上到處均勻。這里的“基本上均勻”，系指厚度沿基材10的整個寬度和長度方向，在較好情況下變動不超過10％(更好情況下不超過5％)?；?0中有一纖維狀材料層12，它是嵌入在有機粘合劑材料14中的?；?0有內(nèi)表面16和外表面18，兩個表面基本上都是光滑的。“光滑”一詞系指纖維狀材料中的纖維一般不會突出到背襯外面，基本上完全埋置在內(nèi)，結(jié)果形成的表面基本上很平坦。而且，內(nèi)外表面一般都是密封的，即水不能夠穿透背襯。
圖2表示本發(fā)明方法生產(chǎn)的可撓無端無縫磨料帶20。帶20側(cè)表面有一部分取出，以清晰顯示其斷面。該磨料帶中有一纖維狀材料層22，它是嵌入在有機粘合劑材料24中的。由磨料顆粒28嵌入在有機粘合劑材料24的外層30中形成了磨料層26。在整個可撓無端無縫磨料帶20的范圍內(nèi)，有機粘合劑材料24的厚度T2基本上是均勻的。
下面敘述一些本發(fā)明的用的基本設(shè)備。圖3、6、8都表示一旋轉(zhuǎn)澆鑄機32，它有一轉(zhuǎn)筒34，該轉(zhuǎn)筒與馬達37連接。有一速度控制裝置(圖中未表示)連接于馬達37以控制轉(zhuǎn)筒34的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)筒具有一開口端35，一閉口端36，其內(nèi)部表面38基本上很光滑(如圖所示)，但也可采用刻有圖案的內(nèi)部表面(例如當所用的方法是先將磨粒置于轉(zhuǎn)筒中，令轉(zhuǎn)筒緩慢轉(zhuǎn)動使顆粒藉離心力鑲?cè)氩A持在所刻的表面圖案中)。馬達37和轉(zhuǎn)筒34的位置應(yīng)使轉(zhuǎn)筒34的轉(zhuǎn)軸保持水平。在轉(zhuǎn)筒開口端35附近有定位凸緣40，其目的是將用于本發(fā)明方法的材料保持在轉(zhuǎn)筒內(nèi)部。
轉(zhuǎn)筒34的尺寸通常與生產(chǎn)的基材或磨料帶的尺寸相符。轉(zhuǎn)筒34的內(nèi)部周長C(沿內(nèi)表面32)通常等于基材或磨料帶的長度。基材或磨料帶的寬度則可為任何數(shù)值，只要小于或等于轉(zhuǎn)筒34的內(nèi)部寬度W。這樣，就可在轉(zhuǎn)筒內(nèi)制出一條基材或磨料帶。此外，基材或磨料帶可以縱向切成多根基材或磨料帶，它們的寬度顯著小于本發(fā)明方法生產(chǎn)的原基材或原磨料帶。
如下所述，將材料加熱也可能是本發(fā)明方法中的一個步驟。因此，在轉(zhuǎn)筒34附近，裝一熱源42，用以加熱貼近轉(zhuǎn)筒34內(nèi)表面38上的材料。
在許多情況下，在將任何材料加入到轉(zhuǎn)筒34內(nèi)之前，最好先在轉(zhuǎn)筒34的內(nèi)表面38上旋加一層防粘涂層，使得基材或磨料帶固化后便于卸除。在多數(shù)情況下，防粘涂層并不會成為基材或磨料帶的組成部分。這種防粘涂層的材料例如有聚硅酮、含氟化合物，或者是涂有聚硅酮或含氟化合物的聚合物薄膜，但不限于這些。
圖3和圖4表示了本發(fā)明的一個可用方法，可用來生產(chǎn)圖1所示的可撓無端無縫基材，也可用來生產(chǎn)圖2所示的可撓無端無縫磨料帶。這個具體方法是先將纖維狀材料例如纖維墊子或纖維稀松織物44置入轉(zhuǎn)筒34貼近其內(nèi)表面38。該墊子44的寬度W＇應(yīng)與轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部寬度W相等或比其較窄。另外墊子44的長度Ls應(yīng)使其能在轉(zhuǎn)筒34的內(nèi)表面上繞成雙層結(jié)構(gòu)。然后令轉(zhuǎn)筒34以所需速度(如3500rpm)沿R方向轉(zhuǎn)動數(shù)秒鐘，使墊子44均勻壓貼在內(nèi)表面38上。如圖3所示，墊子44的長度應(yīng)使其兩端46和48恰好相抵，即不重疊，其間又無空隙。墊子44的長度也可以是使它在轉(zhuǎn)筒內(nèi)部繞兩圈以上，但此時生成的基材或磨料帶的厚度可能超過需要。如果只用一層墊子44，其兩端46和48平接之處會形成弱點。
如圖5所示，當墊子44已恰當?shù)刭N在內(nèi)表面38上面之后，就將轉(zhuǎn)筒34的轉(zhuǎn)速降到其最大轉(zhuǎn)速的大約20％。這是為了將有機粘合劑前體50加入轉(zhuǎn)筒中，最好是加在墊子44的附近。所加粘合劑前體50的量取決于諸多因素，包括內(nèi)表面38的面積，所用粘合劑前體的類型、所用纖維墊子的類型等。
粘合劑前體一旦加入轉(zhuǎn)筒34后，即將其轉(zhuǎn)速增至接近其最大轉(zhuǎn)速(如約3450rpm)。轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了離心力使粘合劑前體50均勻且充分地分布在墊子44中，使得墊子44為粘合劑前體50所浸透。最好是墊子44被粘合劑前體所完全吞沒和密封起來。
在粘合劑前體均勻分布于墊子44后，再將磨料(如一種礦物質(zhì)磨料)53加入。加入的磨料量也取決于諸多因素，包括轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面38的面積。當粘合劑前體50隨轉(zhuǎn)筒34旋轉(zhuǎn)時，其中的樹脂會開始固化。故應(yīng)趁粘合劑前體50仍在可流動狀態(tài)將磨料52加入，以保證磨料恰當?shù)卣掣接谡澈蟿┣绑w50。
在磨料52置入轉(zhuǎn)筒34之后，轉(zhuǎn)筒34仍然以高速轉(zhuǎn)動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，加入磨料52后，轉(zhuǎn)筒應(yīng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動足夠時間(一般至少40分鐘)，以保證磨料52良好地粘附于粘合劑前體50。熱量可由熱源42傳遞到轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面38，使粘合劑前體中樹脂固化的速度增加。因此如圖5所示，施加熱量可以在不同的時間以確?；幕蚰チ蠋Я己玫匦纬珊凸袒?。熱量最好應(yīng)在轉(zhuǎn)筒34連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中施加，使得轉(zhuǎn)筒停止運轉(zhuǎn)以后，磨料帶能為操作者所掌握。
在磨料52充分粘附于粘合劑前體50(此時已是“粘合劑”)之后，轉(zhuǎn)筒34的轉(zhuǎn)動即可停止。轉(zhuǎn)筒34停止轉(zhuǎn)動后，在其中可能還會留有多余的磨料52，應(yīng)予除去。當粘合劑前體50已充分固化致使磨料帶可被操作者掌握時，即可將可撓無端無縫磨料帶取出轉(zhuǎn)筒34。帶子取出后可能還需進行后固化處理。用此方法由磨料52形成的磨料層是它位于轉(zhuǎn)筒34內(nèi)在帶的內(nèi)表面上面形成的。因此，按此方法制成的可撓無端無縫磨料帶在取出轉(zhuǎn)筒34后必須翻轉(zhuǎn)過來，使得磨料層52位于圖中所示的帶子的外周表面上。
本發(fā)明上述的方法采用一個變速馬達與轉(zhuǎn)筒連接的裝置。一個可取的較好方法是采取一個轉(zhuǎn)速約1750rpm的單速開/停馬達。在此方法中，纖維狀材料先經(jīng)軋制，使其大約一半長度是雙層的。經(jīng)軋制的纖維狀材料通過轉(zhuǎn)筒的開口裝進去。當經(jīng)軋制的纖維狀材料置入轉(zhuǎn)筒后，即開啟馬達，藉離心力將纖維狀材料壓緊在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上。如果在引入粘合劑前體樹脂之前停止馬達，纖維狀材料會從轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上脫開，但一旦馬達啟動因而轉(zhuǎn)筒再次轉(zhuǎn)動時，它又會回壓到轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上。當馬達旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒時，加入粘合劑前體，而纖維狀材料一旦被潤濕，它就會保持緊貼轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上。磨料顆粒加入到粘合劑前體，可以是在粘合劑前體施加于纖維狀材料之前或之后，以形成可撓無端無縫磨料帶。這些帶子在使用之前可用任何一種本技術(shù)已知的方法，通常是采用修整棒，來加以“修整”(這是用來描述將磨料顆粒暴露出表面步驟的技術(shù)術(shù)語)。
上面敘述的一些方法制出了如圖2所示的可撓無端無縫磨料帶。也可獲得圖1所示的可撓無端無縫基材，只要去掉加入磨料52的步驟。雖然上面敘述本發(fā)明時是使用纖維稀松織物或墊子44，但使用并非墊子或稀松織物結(jié)構(gòu)的其它纖維狀材料也屬本發(fā)明的范圍。
與以前的已知方法不同，這里所述的本發(fā)明方法生產(chǎn)的磨料帶或基材，沿其全長和全寬在厚度上基本上是均勻的。而且，本發(fā)明生產(chǎn)的基材或磨料帶，在縱向上即長度方向上具有一般均勻的抗張強度和很高的抗伸長性能，因為纖維狀材料是沿其基材或磨料帶的全長延伸而無接縫。而且，上述方法基本上能以一個單一的工藝生產(chǎn)磨料帶，不象通常的方法需分多步提供基材、涂覆初始接合的樹脂層、其上再涂覆磨料、將初始接合樹脂層部分固化、涂覆膠結(jié)樹脂層、然后再令初始接合和膠結(jié)這二層樹脂層固化。然而，采用本發(fā)明的背襯作為通常涂覆磨料用的背襯，藉初始接合和膠結(jié)兩種涂層將磨料顆粒粘附于本發(fā)明的背襯上面，這也屬本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明方法也可適應(yīng)于生產(chǎn)在磨料制品使用的研磨條件下具有足夠耐熱性的基材?；牟粦?yīng)因研磨、砂磨或拋光過程中產(chǎn)生的熱量而有顯著的破碎現(xiàn)象，即不應(yīng)開裂、破壞、分層、撕裂等等。此外，基材還應(yīng)有充分的可撓曲性能承受研磨條件。而且，基材還要能夠經(jīng)受彎曲以及回復(fù)到其原來形狀而無顯著的永久變形?；倪€應(yīng)能彎曲以適應(yīng)被研磨工件的外形，并在抵壓于工件的條件下具有足夠的強度來傳遞研磨力。
用于生產(chǎn)本發(fā)明基材的基本材料有二纖維狀材料和有機粘合劑材料。此外，為形成本發(fā)明的磨料帶，尚需用一種磨料如礦物質(zhì)磨料。下面將敘述本發(fā)明方法適用的纖維狀材料、粘合劑和磨料顆粒。本發(fā)明背襯中含有有效數(shù)量的纖維狀增強材料。這里的纖維狀增強材料的“有效數(shù)量”，如上所述系指該數(shù)量足以給背襯至少帶來所需性能的改善，但又不宜過多以致產(chǎn)生相當數(shù)量的空隙，而有損于背襯的結(jié)構(gòu)完整性。采用纖維狀材料的首要目的是為了提高可撓無端無縫基材或磨料帶的抗撕裂性和抗伸長性。用于本發(fā)明方法的纖維墊子可以是非紡織的或紡織的，可以是粘結(jié)劑或熔體結(jié)合的纖維與連續(xù)纖維束即紗線的復(fù)合物。例如，后者可以是許多平行聚酯紗線熱粘合在由有機熔體結(jié)合的長絲例如皮芯型熔體結(jié)合纖維構(gòu)成的非紡織織物上。一種優(yōu)選的復(fù)合物含有約50—80重量(最好60—70重量％)的皮芯型熔體結(jié)合纖維，其芯料和皮料都是聚酯，皮料聚酯的熔融溫度比芯料聚酯低；另含有約20—50重量％(最好30—40重量％)連續(xù)平行的聚酯纖維，其熔融溫度與皮芯型纖維的芯料的熔融溫度大約相等。這種材幅的密度約0.30—0.40g/cm3。
背襯中纖維狀材料，其占背襯總重的含量一般約1—60重量％，5—50重量％較宜，8—35重量％更好，15—30重量％最好。
纖維狀增強材料可以是纖維狀墊子即材幅的形式，可以用縫編墊子或襯緯墊子。也可用粗紗。粗紗即是拉制在一起的許許多多根纖維或長絲，并不加捻或很少加捻。粗紗系由單根的絲構(gòu)成。纖維墊子或材幅是纖維構(gòu)成的基體，該纖維是細線狀，其形狀因子至少約100∶1。
纖維狀增強材料可以用任何能增強背襯并能裝入轉(zhuǎn)筒的材料。能用于本發(fā)明的例如包括金屬或非金屬纖維狀材料，以非金屬的為宜。非金屬纖維狀材料可以是玻璃、碳、礦物質(zhì)、合成或天然的耐熱有機材料、或陶瓷材料。用于本發(fā)明用途的較好纖維狀增強材料是有機材料、玻璃和陶瓷的纖維狀材料。
“耐熱”有機纖維狀材料系指可用的有機材料應(yīng)對熔化有足夠的抵抗能力，否則在制造和使用本發(fā)明的背襯時，它會軟化或分解。適用的天然有機纖維狀材料有羊毛、絲、棉花或纖維素。適用的合成有機纖維狀材料是由聚乙烯醇、尼龍、聚酯、人造纖維、聚胺、丙烯酸樹脂、聚烯烴、芳族聚酰胺或苯酚制成的。
有一種特別適用于本發(fā)明的有機纖維材料，它是芳族聚酰胺短纖維基的非紡織紙，其中的纖維是用丙烯酸酯類膠乳結(jié)合在一起的。這種非紡織紙可購自Veratee(International Paper Co.，Tuxedo，N.Y.的一個分公司)，其制造所用的芳族聚酰胺短纖維取自E.I.DuPont de Nemours，Inc.，Wilmington，DE，商標為“Kevlar”和“Nomex”。
一般而言，任何陶瓷纖維狀增強材料對本發(fā)明都是適用的。可用于本發(fā)明的陶瓷增強墊子材料，例如有可購自3M的“Nextel”312和440“Ultra fiber Mats”。這些墊子材料是細陶瓷纖維的非紡織織物，其中未加顆粒，也未加粘合劑。該種纖維的直徑約2—4μm，長約2—25cm。墊寬宜10—40cm；墊厚約1—3cm；單位面積重量約160—210g/m2；體積密度(對墊厚2.0cm)約8—11kg/m3。構(gòu)成“440”墊子的陶瓷纖維含有70重量％氧化鋁(Al2O3)、28重量％二氧化硅(SiO2)、2重量％氧化硼(B2O3)；而構(gòu)成“312”墊子的陶瓷纖維含有62重量％氧化鋁、24重量％二氧化硅、14％氧化硼。
紗線或粗紗形式的適用玻璃纖維制品，例如有PPG Indus-tries，Inc.Pittsburg，PA的E-玻璃梭芯線(glass bobbin yarn)、Owens Corning，Toledo，OH的“玻璃纖維”連續(xù)復(fù)絲、ManvilleCorporation，Toledo，OH的“Star Rov 502”玻璃纖維粗紗。玻璃纖維紗線和粗紗的尺寸規(guī)格一般以碼/磅表示。這類紗線和粗紗適用的規(guī)格為75—15,000碼/磅。把它們切成短的一段段，以便能置入轉(zhuǎn)筒中。
如果用玻璃纖維增強材料，宜加用界面粘合劑，即一種偶合劑如硅烷偶合劑，以促進有機粘合劑材料的粘結(jié)作用，特別當使用熱塑性粘合劑材料時。硅烷偶合劑的例子有商標名為“E-6020”的N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和商標名為“E-6040”的縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，這兩種硅烷偶合劑均可購自Dow Corning Corp.Midland，MI。有效的硅烷偶合劑還有異丁烯酸酯和丙烯基功能的硅烷偶合劑，如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等，其商標名為“E-6030”，還有三乙酰氧基丙烯基硅烷，其商標名為“E-6075”，這兩者均由Dow Corning Corp.供應(yīng)。
采用纖維狀增強材料的好處是其長度分布范圍很廣，其長度可短至僅100微米，或可長達轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面周長的5倍，只要該材料能裝入轉(zhuǎn)筒。
纖維狀材料中纖維的纖度即細度，宜約5—5000丹尼爾，一般約為5—2000丹尼爾，較好約5—200丹尼爾，最好約5—50丹尼爾。須知其適宜纖度在很大程度上取決于所用纖維狀材料的具體類型。
墊子或材幅結(jié)構(gòu)的基本目的是增加背襯的抗撕裂性能。最好用非紡織的纖維材料墊子，其優(yōu)點至少是其開放性，強度無方向性、成本又低。為增加本發(fā)明基材或磨料帶的抗伸長性和抗張強度，則宜用前述的熔體結(jié)合的纖維和連續(xù)長絲的復(fù)合物材料。
非紡織墊子是一個纖維(最好是長絲纖維)混亂分布的基體。這個基體的形成是通過一種粘結(jié)劑或者自生作用將纖維粘合在一起的。即是說，非紡織墊子一般就是通過機械的、熱的或化學(xué)的手段將纖維粘合纏繞在一起而形成的片材即材幅結(jié)構(gòu)物。
適用于本發(fā)明的非紡織物的例子包括開放多孔的短纖維材幅(如受讓人的美國專利2,958,593中所述的，它是纏繞在一起并在互相接觸點用諸如酚醛樹脂粘合的短纖維)、紡粘型、噴吹法的、針刺的或熱粘合的材幅。非紡織材幅通常多孔、其孔隙度約15％或更多。視所用的具體非紡織物而異，其中纖維長度可由約100微米至無限長，即是連續(xù)纖維單紗。非紡織墊子或材幅還在Bernard M.Lichstein所編，Association of the Nonwoven Fabrics，New York于1988年出版的“非紡織織物手冊”中有敘述。
應(yīng)用于本發(fā)明典型用途的纖維墊結(jié)構(gòu)物，其厚度一般約25—800微米，最好約50—375微米。較好的纖維墊結(jié)構(gòu)物，其單位面積重量約7—150g/m2，最好約17—70g/m2。在本發(fā)明的某些較佳用途中，背襯只是一層纖維層結(jié)構(gòu)物。而在其它的較佳實施方案中，背襯可以是有好幾層纖維墊結(jié)構(gòu)物分布在整個粘合劑中的。本發(fā)明背襯中的纖維墊結(jié)構(gòu)物一般為1—10層，2—5層較宜。本發(fā)明較佳的背襯中，纖維狀材料宜占約1—50重量％，5—20重量％更宜。
纖維狀增強材料也可以是一種含可粘結(jié)劑結(jié)合或可熔體結(jié)合纖維的墊子結(jié)構(gòu)物。該種可熔體結(jié)合的纖維在公布于1989年11月8日的歐洲專利申請340,982中有所敘述，該專利申請的內(nèi)容也參考結(jié)合于此。
有多種有機的和合成的纖維稀松織物可用作纖維狀材料。有機材料例如有棉花、粗帆布和羊毛。合成材料例如有尼龍、尼龍織物、玻璃纖維、人造纖維、聚酯和“Kevlar”。對基材的基本物理性能要求決定著制造該基材所需用材料的類型。
有機粘合劑前體材料可以是熱固性、熱塑性彈性體材料或它們的組合；用熱固性或熱塑性材料為宜；用熱固性的更宜。有時宜用熱固性和彈性體材料的組合。粘合劑前體用的較好材料包括氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯。
背襯中的粘合劑材料是一種有機聚合物粘合劑材料。它可以是固化的熱固性樹脂、熱塑性材料或彈性體材料；宜用固化的熱固性樹脂或熱塑性材料；更宜用熱固性樹脂，至少是因為這類樹脂可以以未固化為主環(huán)境條件下的流動性很好(粘度小)的形式提供。這里的“環(huán)境條件”等系指室溫(即15～30℃，通常約20～25℃)和相對濕度30～50％(一般相對濕度約35～45％)。
若背襯的有機聚合物粘合劑是固化的熱固性樹脂，則在背襯制造前，該熱固性樹脂是處于未聚合狀態(tài)，一般為液態(tài)或半液態(tài)或凝膠態(tài)。
可制造背襯的熱固性樹脂的例子，包括酚醛樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、密胺—甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂、脲—甲醛樹脂、異氰脲酸酯樹脂、丙烯酸化聚氨酯樹脂、丙烯酸化環(huán)氧樹脂或者它們的混合物。較好的熱固性樹脂是環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或可彎曲的酚醛樹脂。最宜用的是環(huán)氧和聚氨酯，至少是因為它們的固化速率、可撓曲性、熱穩(wěn)定性、強度、抗水性等都適合。而且，典型的環(huán)氧樹脂在未固化狀態(tài)粘度較低，即使在固體高百分含量情況下。也還有不少適用的聚氨酯為高百分含量固體。
環(huán)氧官能的樹脂最好是選自下面通式表示的雙環(huán)氧官能的材料 式中R可是任何有機基團，只要它不妨礙該材料能被乳化。較好的那些雙環(huán)氧官能材料是其中的R選自下式所示的基團 式中R1和R2是獨立選自具有1個至約10個碳原子的烷基，而R3和R4是獨立選自具有6個至約20個碳原子的芳基和烷芳基。須知R3和R4如果是芳基的話，可以是烷基取代的。適用的這種類型的環(huán)氧官能材料的一個例子是以商標“EPI-REE CMD-35201”供應(yīng)的含水分散液，它可購自Shell Chemicals，Inc.，Houston，TX，其中的R1和R2是甲基，R3和R4是未取代的苯基部分。
適用于生產(chǎn)本發(fā)明用粘合劑的另一類環(huán)氧官能材料是下列通式表示的酚醛清漆類型的環(huán)氧樹脂材料 式中的n可由1至大約10。一種酚醛清漆型的環(huán)氧樹脂水質(zhì)乳膠可購自Ciba-Geigy Corporation，Hawthorne，NY，商標為“MS9772”。
酚醛樹脂常分為可熔酚醛樹脂和清漆型酚醛樹脂。適用酚醛樹脂商品的例子有商標為“Varcum”，產(chǎn)自BTL Specialty ResinsCorporation，Blue Island，IL，商標為“Arofene”，產(chǎn)自AshlandChemical Company，Columbus，OH；商標為“Bakelite”，產(chǎn)自U-nion Carbide，Danbury，CT；商標為“Resinox”，產(chǎn)自MonsantoChemical Company，St.Louis，MO。
可熔酚醛樹脂的特點是以堿催化的，其甲醛對苯酚的摩爾比大于或等于1∶1，一般約1∶1至3∶1。可用于制備可熔酚醛樹脂的堿催化劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、有機胺或碳酸鈉。
清漆型酚醛樹脂的特點是以酸催化的，其甲醛對苯酚的摩爾比小于1∶1，一般為0.4∶1至0.9∶1。用于制備清漆型酚醛樹脂的酸催化劑有硫酸、鹽酸、磷酸、草酸或?qū)妆交撬?。雖然清漆型酚醛樹脂一般被認為是熱塑性而非熱固性樹脂，它可以與其它化學(xué)物質(zhì)(如六亞甲基四胺)生成固化的熱固性樹脂。
可用于制造本發(fā)明硬化背襯的可聚合混合物中的環(huán)氧樹脂可以是單體的或聚合的環(huán)氧化物。適用的環(huán)氧物質(zhì)即環(huán)氧化物可以在其主鏈的本性和取代基團方面有很大的差別。適用取代基團的代表性例子包括鹵素、酯基、醚基、磺酸酯基、硅烷基、硝基或磷酸酯基。含環(huán)氧的聚合物的重量平均分子量可為約60～4000，最好為約100～600。各種不同的含環(huán)氧物質(zhì)可用于本發(fā)明的組合物。環(huán)氧樹脂商品的例子有商標為“Epon”，產(chǎn)自Shell Chemical，Houston，TX；商標為“DER”，產(chǎn)自Dow Chemical Company，Midland，MI。
脲甲醛樹脂商品的例子有商品為“Uformife”，產(chǎn)自ReichholdChemical，Inc.，Durham，NC；商標為“Durite”，產(chǎn)自BordenChemical Co.，商標為“Resimene”，產(chǎn)自Monsanto，St.Louis，MO.密胺甲醛樹脂商品的例子有商標為“Uformite”，產(chǎn)自Reich-hold Chemical，Inc.，Durham，NC；商標為“Resimene”，產(chǎn)自Monsanto，St.Louis，MO.“Resimene”用來指脲甲醛和密胺甲醛兩種樹脂。
適用于本發(fā)明用途的氨基材料樹脂的例子是在美國專利4,903,440中所述的每個分子至少具有1.1側(cè)α，β-不飽和羰基的氨基塑料樹脂。
適用的丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂，其制備是用含有至少一種單體(選自具有至少一個末端或側(cè)位的丙烯酸酯基團的異氰脲酸酯衍生物和具有至少一個末端或側(cè)位丙烯酸酯基團的異氰酸酯衍生物)和至少具有一個末端或側(cè)位丙烯酸酯基團的脂族或環(huán)脂族單體的混合物。這類丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂在美國專利4,652,274中有敘述。
丙烯酸化聚氨酯是羥基終止-NCO-擴展的聚酯或聚醚的二丙烯酸化酯。適用于本發(fā)明用途的丙烯酸化聚氨酯例如有商標為“U-vithane 782”，產(chǎn)自Morton Thiokol Chemical，Chicago，IL，商標為“Ebecryl 6600”、“Ebecryl 8400”、“Ebecnyl 88-5”，產(chǎn)自RadcureSpeeialities，Atlanta，GA。
丙烯酸化環(huán)氧是二丙烯酸酯，例如雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯。丙烯酸化環(huán)氧商品例如有商標為“Ebecryl 3500”、“Ebecryl3600”、“Ebecryl 8805”，產(chǎn)自Radcure Specialities，Atlanta，GA。
適用的熱固性聚酯樹脂有Owens-Corning Fiberglass Corp.，Toledo，OH的商標為“E-737”和“E-650”產(chǎn)品。較好的聚氨酯樹脂是高百分含量固態(tài)的樹脂，包括以脂族聚酯為基的，例如ImperialChemical Iucdustrieo的商標為“Neorez R-966”的含水聚氨酯乳膠，它有33重量％固體。其它較好的聚氨酯有Witco Corp的商標為“Witcobond 290H”和“Witcobond 293”的產(chǎn)品，它們是聚氨酯顆粒的水分散液，兩者的固體重量百分數(shù)均為大約66％，顆粒帶正電荷，顆粒大小2微米。較好聚氨酯的制備是將異氰酸酯預(yù)聚物與合適的多元醇和/或胺固化劑進行反應(yīng)。(“聚氨酯”一詞常用于本技術(shù)及本發(fā)明中，它包括具有氨基甲酸酯鍵和脲鍵的聚合物，應(yīng)用時稱為聚氨酯/聚脲)。適用的異氰酸酯聚合物有Imperial Chemical Industries商標為“PBA2040”、“PBA2272”、“PBA2280”、“PBA2234的產(chǎn)品，它們都是改性的4，4＇-二氨基二苯基甲烷異氰酸酯預(yù)聚物，其當量范圍約為260-530，其NCO百分含量約為8～16摩爾％，其異氰酸酯官能度為2～3(“PBA2040”加有0.002重量％HCl，“PBA2280”加有0.001重量％HCl，其它兩種未加有HCl)；還有Dow ChemicalCo.商標為“PAPI2020”的產(chǎn)品，它是聚合的二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，含有18-25％MDI(含亞甲基雙苯基異氰酸酯)和75～82％聚亞甲基多苯基異氰酸酯；還有Dow Chemical Co.商標為“Isonate143L”的產(chǎn)品，它是二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)。
適用的胺固化劑包括脂族的和芳族的胺。適用的芳族胺固化劑包括Air Products and Chemicals的商標為“Polamine”、具體為“Po-lamine 1000”和“Polamine 2000”的產(chǎn)品以及芳族雙胺，如二苯氨基甲烷和二乙基甲基雙胺。
適用的脂族胺固化劑有脂族雙胺，如氨基官能聚(氧化烯基)化合物，即Texaco，Inc.，Houston，TX的商標為“Jeffamine”的產(chǎn)品。一般而言，在生產(chǎn)本發(fā)明粘合劑方面的氨基功能物質(zhì)的反應(yīng)性是脂族＞脂環(huán)族＞芳族由于脂族雙胺的很高反應(yīng)性，較宜采用脂環(huán)族，芳族，混合脂環(huán)族和芳族的雙胺。
聚(氧化烯基)化合物如分子量約90～1000的聚(氧化乙烯)胺(POAA)和聚(氧化烯基)酰脲是適用的氨基官能化合物。適用于本發(fā)明的聚(氧化烯基)合物，其末端可以有，也可以沒有胺官能度。
適用的聚(氧化烯基)胺是雙胺，選自下面通式I、II、III、IV所示的化合物 式中R1是具有1至4個碳原子的烷基，n和o是0至20的整數(shù)； 式中X是約2至約20的整數(shù)；雙胺選自下面通式的化合物 式中a、b、c都是整數(shù)，a與c之和為1至5，b的范圍為0至20；聚(氧化烯基)胺是三胺、選自下面通式的化合物 式中p、q、r是大于零的整數(shù)，且p、q、r之和約為5至約30，A是一種三醇引發(fā)劑，如三羥甲基丙烷、甘油等。
適用于本發(fā)明的聚(氧化烯基)胺的代表性例子包括聚(氧丙烯)雙胺、聚(氧乙烯—共—氧丙烯)雙胺、聚(氧乙烯—共—氧丙烯)脲、聚(氧乙烯—共—氧丙烯)雙脲以及甘油或三羥甲基丙烷與羥基末端的聚(氧丙烯)胺的三官能反應(yīng)的產(chǎn)物。
如前指出，在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，與前面討論的適用熱固性樹脂相對照，可以使用熱塑性粘合劑材料。熱塑性粘合劑材料是一種聚合物材料，它在溫度提高時軟化，而在冷卻至環(huán)境溫度時通常又回復(fù)到其原來的物理狀態(tài)。在制造過程中，將熱塑性粘合劑加熱到高于其軟化溫度，且通常高于其熔融溫度，以形成背襯所需的形狀。背襯形成后，將熱塑性粘合劑冷卻固化之。因此，用熱塑性材料，用注塑是很有利的。
適用于本發(fā)明的熱塑性材料具有高熔融溫度和/或良好的耐熱性能。即適用的熱塑性材料，其熔點至少得100℃，最高超過150℃。此外，適用的熱塑性材料的熔點又應(yīng)足夠低，是指比增強材料的熔點至少低25℃。
適用于制造本發(fā)明制品背襯的熱塑性材料例如有聚碳酸酯、聚酰胺酯、聚酯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、乙縮醛聚合物、聚酰胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、或它們的組合。在這些化合物中，聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯尤其適用，而聚氯酯和聚氯乙烯最為適用。
如果制造背襯用的熱塑性材料是聚碳酸酯、聚酰胺酯、聚酯、聚砜或聚苯乙烯材料，則可用一種底涂料來增加背襯和初始接合涂層之間的粘接作用。所謂“底涂料”意思是包括機械和化學(xué)類型的底涂料或者打底的過程。這并非指包括將一層布或織物附加在背襯的表面上。機械底涂料包括，但不限于，電暈處理和刮痕處理，這兩種處理都增加表面的表面積。化學(xué)底涂料的一個例子是美國專利4,906,523所指出的例如聚氨酯、丙酮的膠體分散液，膠體氧化硅，異丙醇和水。
可用于本發(fā)明背襯的第三類粘合劑是一種彈性材料。彈性材料即彈性體定義為一種可以被拉長為至少原長的兩倍，然后當松弛時可回縮到大約原長的材料?？捎玫膹椥圆牧侠佑斜揭蚁?丁二烯共聚物、聚氯丁橡膠(氯丁橡膠)、丁腈橡膠、聚硫橡膠、順-1，4-聚異戊二烯、乙烯-丙烯三元共聚物、硅橡膠或聚氨酯橡膠。在某些情況下，可將彈性材料與硫、過氧化物或類似的固化劑進行交聯(lián)生成固化的熱固性樹脂。
適用于本發(fā)明的磨料包括電熔氯化鋁、熱處理氧化鋁、陶瓷氧化鋁、二氧化鈰、碳化硅、氧化鐵、鋁氧鋯氧、石榴石、金剛石、立方氮化硼以及它們的混合物?！澳チ喜牧稀币辉~可指磨料的晶粒、燒結(jié)粒或多晶粒的磨料顆粒。這類燒結(jié)粒在美國專利4,652,275中有敘述，該專利參考結(jié)合于本專利中。如美國專利5,078,753所揭示，采用稀釋的可浸蝕燒結(jié)粒也屬本發(fā)明范圍。
一種很適用的磨料材料是鋁氧基即氧化鋁基的磨料顆粒。其適用于本發(fā)明用途的有電熔氧化鋁、熱處理氧化鋁、陶瓷氧化鋁，還包括其中含有稀土氧化物的?？捎玫奶沾裳趸X例子敘述于美國專利4,314,827、4,744,802、4,770,671、4,881,951中。
適用于本發(fā)明用途的磨料顆粒的平均大小至少約0.1微米，至少約100微米更宜。大約100微米的顆粒大小近似符合于AmericanNational Standards Institute(ANSI)標準B74.18-1984所規(guī)定的涂覆磨料級別120的磨料顆粒。根據(jù)背襯所需的最終用途，磨?？梢远ㄏ?，也可不定向地施加于背襯上面。
磨料也可以涂覆在預(yù)成型的片材上的形式，它可以疊置在無端無縫襯底環(huán)的外表面上。該片材可以由布、紙、硬化紙板、聚合物薄膜等成型材料制成。這種磨料涂覆的疊片可是由美國專利4,256,467所述的可撓磨料件。簡言之，該磨料件用的是一種不導(dǎo)電的可撓曲材料，或者具有不導(dǎo)電涂層的可撓曲材料。這種材料與一層金屬成形，金屬層中嵌有磨料。這層金屬附著于一網(wǎng)狀材料?？蛇x用的背襯添加劑在受讓人的世界專利申請WO93/12911(公布于1993年7月8日)中，介紹了好幾種可選用于本發(fā)明制品和方法的添加劑。
另外，對有些用途來說，還要向背襯中加一種增韌劑。適用的增韌劑包括橡膠類的聚合物或塑化劑。較好的橡膠增韌劑是合成彈性材料。增韌劑最好至少要以有效量加入。這里本文中的“有效量”一詞指的是足以改善其可撓曲性和韌性的量。
對于本發(fā)明的某些用途加入到背襯中會帶來好處的其它材料，包括有機或無機填料。無機填料又稱為礦物質(zhì)填料。填料定義為其顆粒尺寸小于約100微米，最好小于約50微米的顆粒材料。填料顆粒也可呈實心的或空心的球體，諸如空心的玻璃和酚醛材料球。填料能均勻地分布在粘合劑材料內(nèi)部?？捎糜诒景l(fā)明用途的填料例子有炭黑、碳酸鈣、二氧化硅、偏硅酸鈣、冰晶石、酚醛樹脂填料、聚乙烯醇填料等。如果使用了填料，理論上它應(yīng)填充在增強纖維之間，并有可能防止裂紋在背襯里傳播。填料的通常用量，以背襯中的粘合劑重量計，不超過其70重量％，如果填料是在磨料層中，則不超過磨料層粘合劑的70重量％。
可加入本發(fā)明某些用途的背襯中的其它有用材料，有顏料、油類、抗靜電劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、內(nèi)潤滑劑、抗氧化劑和工藝助劑?？轨o電劑例如用石墨纖維、炭黑、金屬氧化物如氧化釩、導(dǎo)電性聚合物、濕潤劑以及它們的組合物。世界專利申請WO93/24279(公布于1993年12月9日)和WO93/15879(公布于1993年8月19日)對這些材料均有敘述。
如前提到的，本發(fā)明磨料帶的上面可以涂覆一層所謂的上膠結(jié)涂層(其中最好含有助磨劑)，以提高本發(fā)明磨料制品的研磨性能。助磨劑例如有四氟硼酸鉀、冰晶石、銨冰晶石或硫。助磨劑的用量一般不超過所需效果的適用量。
實施例本發(fā)明將結(jié)合下面詳述的實施例作進一步的敘述。
下面實施例中所用的轉(zhuǎn)筒，直徑為12.4cm。所以，用于這些實施例的纖維狀織物切至長77.9cm，恰為轉(zhuǎn)筒內(nèi)周長的兩倍。轉(zhuǎn)筒內(nèi)部寬度為7.0cm。故轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面積為272.7cm2。在所有這些實施例中采用下列的標記。
SN＝紡織的尼龍織物，淀粉上漿的尼龍6/6,840丹尼爾，每米長度630根單紗，每米寬度590根單紗，購自Burlington Industries，產(chǎn)品號61501/16/70；SC＝棉質(zhì)粗帆布；SS＝射流噴網(wǎng)非織造法聚酯織物，購自Dupont，商標為“Son-tara”型8801；SF＝玻璃纖維織物，每厘米38個孔，購自Clark-Sehwebel，1614式，CS-649修整。
R1＝一種低聚雙胺，購自Air Products and Chemical，Inc.，Allentown，Pennsylvania，商標“Versalink 1000”；R2＝一種低聚雙胺，購自Air Products And Chamical Inc.，商標“Versalink 2000”；R24＝一種4，4′-二氨基二苯基甲烷異氰酸酯預(yù)聚物，當量約420，NCO為10摩爾％，異氰酸酯官能度2，購自Imperial ChermicalIndustries，商標“PBA 2040”；RN＝一種含水聚氨酯乳膠，固體含量33％，該聚氨酯系以脂族聚醚為基，購自Imperial Chemical Industries，商標“Neorez R-966”；RW＝一種聚氨酯顆粒的水分散液，固體含量約65重量％，顆粒帶正電荷，顆粒大小2微米，購自Witco Corp.，商標“Witcobond290H”；C2＝聚合二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，含18～25％MDI(含亞甲基雙苯基異氰酸酯)和75～82％聚亞甲基多苯基異氰酸酯，購自Dow Chemical Co.，商標“PAPI 2020”；C3＝二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，購自Dow Chemical Co.，商標“Isonate 143L”；UR1＝含73重量％酮肟嵌段聚-1，4-丁二醇二異氰酸酯(分子量約1500，購自Uniroyal Chemical Corp.，商標“BL-16”)、9.45重量％亞甲基二胺和17.55重量％1-甲氧基-丙基乙酸酯；CW＝環(huán)氧樹脂水分散液，購自Witco Corp.，商標“WitcobondXW”；M1＝磨料晶粒的燒結(jié)粒，該燒結(jié)粒的平均大小約375微米，是用180級別(80微米平均顆粒大小)的電熔Al2O3按美國專利4,799,939中所述方法制造的，購自3M；FSX＝級別80(平均顆粒大小200微米)的熱處理法藍色氧化鋁(Al2O3)磨料，購自Treibacher，Treibach，Austria；ER1＝雙酚A環(huán)氧樹脂的一種二環(huán)氧甘油醚，購自ShellChemical Co.，Houston，TX，商標“Epon 828”；ER2＝一種脂族二環(huán)氧甘油醚環(huán)氧樹脂，購自Shell ChemicalCo.，商標“Epon 871”；ECA＝一種環(huán)氧樹脂用的酰胺固化劑，購自Henkel Co.，Gulph Mill，PA，商標“Versamid 125”；GEN＝一種脂肪酰胺基胺樹脂，購自HenKel Corp.商標“Genamid 490”；EPOX-4＝50重量％ER1和50重量％GEN的組合；EPOX-7＝25重量％ER1、25重量％ER2和50重量％ECA的組合；P140＝一種基于氧化丙烯和一種三醇的改性無溶劑聚醚，其OH當量值約250，購自Mobay Corp.，Pittsburgh，PA，商標“Blendur P 140M”；P120＝一種改性無溶劑聚醚多元醇，其OH數(shù)約32，購自Mobay Corp.，商標“Blendur P 120M”；5006＝一種基于MDI的芳族改性聚異氰酸酯，其NCO當量值約160～170，購自Mobay Corp.，商標“Baymidur KU 3～5006”；A3220＝溶劑(10％“Polysolve”和90％水)中含固體70％，含48％可溶酚醛樹脂和52％碳酸鈣填料；“Polysolve”＝商標為“Polysolve 1984 PM”的水/溶劑混合物，含15％水和85％丙二醇一甲基醚，購自Worum Chemical Co.，St.Paul，MN；SOL＝由各種輕質(zhì)芳族烴混合成的有機溶劑，商標“Aromatic100”和“Shell CYCLO SOL 53 Solvent”，購自Worum ChemicalCo.。
表1中所列的下述實施例表示了有圖3～5方法制備的各種不同的聚脲粘合劑組合物。列于表1的胺和異氰酸酯化合物按照材料生產(chǎn)廠家提供的各種說明書加以混合。表中所列的量是混合物的量。這些實施例中的有些磨料帶然后接受下述的試驗步驟。
試驗步驟1鋁工件試驗步驟1是旨在測試實施例2，4，6，7，9，10，11的磨料帶的磨削量。每次試驗中，將磨料帶放置在一氣動膨脹輪上，當氣動膨脹輪膨脹時，即將磨料帶牢固地固定住。氣動膨脹輪連同固定在其上的磨料帶則連在-Pneu-Matic Grinders，Inc.，(Cleveland OH)所制的#620型手提式研磨機上。將一尺寸約6.35cm×30cm×1.5mm的鋁工件預(yù)先稱重后，用兩個夾子牢固固定。然后對工件的上表面進行研磨。試驗進行到有大約1克材料從工件上磨削掉。再稱出工件重量，將兩次稱重之差除以研磨時間，算出工件上每分鐘磨去的材料重量(“磨削量”)。結(jié)果記錄以克/分表示，列于表2中。
表2實施例磨削量，克/分2 1.34 0.56 1.47 0.29 1.510 1.011 0.5應(yīng)該指出的是，由上述試驗結(jié)果可見，用于圖3～5所示方法的較好材料組合是一種用胺固化劑“Polamine 1000“或”Polamine2000”與一種二苯基甲烷二異氰酸酯(如Dow Chemical Co.的PA-PI 2020)反應(yīng)生產(chǎn)的聚脲樹脂和一種紡織的尼龍織物。另一種可用方法#2圖6和圖7表示本發(fā)明的另一種可用方法。在此方法中，將樹脂漿50和磨料(例如一種礦物質(zhì)磨料)52的混合物裝入朝R方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒34中。由圖7可見，熱量可由熱源42施加到轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面38上，使樹脂50部分固化，生成貼在轉(zhuǎn)筒34內(nèi)表面38上的外層(磨料帶外層)。然后令轉(zhuǎn)筒34停止轉(zhuǎn)動，將織物54嵌入，呈雙層結(jié)構(gòu)，象圖3所述那樣。再開動轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)，令織物54壓緊在由樹脂50和磨料52形成的外層上。然后再添入附加的樹脂56進入轉(zhuǎn)筒中，使得織物54埋沒在一層樹脂中，當樹脂50和56已充分固化后，即將帶子從轉(zhuǎn)筒34取出。用此方法形成的磨料帶，無需翻轉(zhuǎn)，因為其外層已經(jīng)在環(huán)形帶的外側(cè)。但此外層仍需經(jīng)受某種方式的處理，使磨料暴露出外層表面上。可用修整棒(圖中未示)對外層進行處理，使磨料露出，形成圖2所示的磨料帶。另一種可用方法#3圖8和圖9表示本發(fā)明的又一可用方法。此方法中，所用的有機粘合劑是一種熱塑性粘合劑材料。熱塑性粘合劑材料是一種聚合物材料，它在溫度升高時會軟化，而冷卻至環(huán)境溫度一般又回復(fù)到其原來狀態(tài)。本發(fā)明所適用的熱塑性材料應(yīng)具有高熔融溫度和/或良好的耐熱性能。即適用的材料，其熔點應(yīng)至少約100℃，最好至少約150℃。此外，其熔點又應(yīng)比增強材料熔點足夠低，至少低約25℃。適用的熱塑性材料為聚胺、聚氨酯或聚氯乙烯。
如圖8和圖9所示，本發(fā)明的這個方法基本上是將熱塑性粘合劑材料的第一層環(huán)帶70置入轉(zhuǎn)筒34，貼近其內(nèi)表面38。切出織物72，其形狀與圖3所示的織物44非常相似，然后置入第一層環(huán)帶70內(nèi)側(cè)。令轉(zhuǎn)筒按R方向旋轉(zhuǎn)，使織物72良好地壓緊在第一環(huán)帶70的上面。再將熱塑性粘合劑的第二層環(huán)帶74置入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，使織物72位于第一層環(huán)帶70和第二層環(huán)帶之間。
然后令轉(zhuǎn)筒按R方向旋轉(zhuǎn)，同時通過熱源將充分熱量提供到轉(zhuǎn)筒34的內(nèi)表面上。該熱量應(yīng)足以使熱塑性粘合劑材料處于可流動狀態(tài)，讓離心力將其均勻分布于織物72內(nèi)部，使織物72嵌入熱塑性材料中，如圖9所示，一旦熱塑性材料已均勻分布于織物72，隨即除去熱量。在除去熱量之后，宜立即將磨料52加入轉(zhuǎn)筒內(nèi)。此時轉(zhuǎn)筒應(yīng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動直主磨料52充分粘著于熱塑性材料。當熱塑性材料冷卻固化后，從轉(zhuǎn)筒取出帶子，翻轉(zhuǎn)過來形成象圖2所示的那種磨料帶。
不用嵌入磨料52的步驟，即可用上述發(fā)法制造基材。實施例12～17在這些實施例中，制備了用于生產(chǎn)涂覆磨料制品的背襯。每一背襯長48.3cm，寬4.5em。用于實施例12～17的纖維增強材料是3M制造的一種復(fù)合材料，它是在Rando-Web制造機上制造的由皮芯型熔體結(jié)合纖維(聚酯/聚酯)構(gòu)成的非紡織織物層，并有許多連續(xù)的，通常是平行的聚酯線熱結(jié)合于其中，平行聚酯線的長度沿伸于復(fù)合材料的全長。聚酯線互相平行，復(fù)合材料寬度上每隔2.54cm距離有18根聚酯線。這些聚酯線一般也平行于制成背襯的長度方向，因此有利于提高其抗張強度，抗撕裂性能以及其抗伸長性能。每個實施例的背襯中，復(fù)合材料寬4.2cm，長49cm，實施例12和13的背襯采用一層纖維復(fù)合材料，而實施例14～17的則采用二層纖維復(fù)合材料。實施例12～13的背襯使用EPOX-4為粘合劑樹脂。實施例14～17背襯用的粘合劑樹脂是一種含P140，P120和5006各為6份，4份和5份的混合物，并且其中還另加有占粘合劑和填料總重30重量％的碳酸鈣填料。拉伸試驗步驟與結(jié)果從實施例12～17的無端無縫背襯，切取尺寸為2.5cm×17.8cm的帶子試樣，且按兩個方向分布切取一是沿長度方向(BD)，另一是沿橫向(CD)(即垂直于長度方向)。
將這些帶子試樣進行拉伸強度試驗，所用拉伸試驗機的商標為“Sintech”，藉以測量破壞帶子所需的力。該試驗機有兩個夾爪。帶子的兩端各裝在一夾爪中，兩個夾爪反向運動直至帶子破壞。在每次試驗中。兩個夾爪之間的帶長為12.7cm，兩個夾爪移動離開的速度為0.5cm/sec。除了使帶子破壞的力加以測定外，對長度方向和橫向的兩種樣品都還測定了帶子在破壞時的百分伸長?！埃ド扉L”定義為后來長度減去原來長度之差除以原來長度，再乘以100。列于表3的數(shù)據(jù)包括破壞負荷、破壞時的百分伸長、拉伸模量、45.4kg負荷時的百分伸長、20.4kg負荷時的百分伸長。
表3
實施例18～24在這些實施例中制備了本發(fā)明的可撓無端無縫背襯和采用該背襯的涂覆磨料制品。實施例18～24背襯的生產(chǎn)采用了圖3～4中生產(chǎn)圖1所示背襯的方法，制備了本發(fā)明的可撓無端無縫背襯。將一鑄鋁圓柱體切削制成一杯形的鋁質(zhì)轉(zhuǎn)筒(如圖8中34所示)，其空心部的內(nèi)徑為18.6cm，深度(圖8中的寬度W)為10.8cm。在轉(zhuǎn)筒34開口端35的腔體制成尺寸為0.64×0.64cm的角形支撐凸緣40。這樣所形成的背襯尺寸，長61cm，寬10.2cm。在轉(zhuǎn)筒后部，其腔體的外形是一個聯(lián)軸器，使轉(zhuǎn)筒腔體能連接于一標準的直徑為1.27cm的馬達軸上，轉(zhuǎn)筒藉此安裝在一1/2匹馬力的單速交流馬達上，用一定位螺釘將轉(zhuǎn)筒腔體固定在馬達軸上。腔體內(nèi)部噴上一層硅酮模腔防粘劑材料(商標“RAM Mold Release 225”，RAM Products，Gardena，Calofornia生產(chǎn))。
其次，軋制出需用的纖維狀材料(其大的一半長度為雙層)，將其通過轉(zhuǎn)筒的開口端裝入。然后開動馬達，令纖維狀材料藉離心力壓緊在轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面上。趁馬達轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)筒時，用一杯子將粘合劑前體樹脂加入。纖維狀材料一旦被樹脂潤濕，即緊貼在轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面上。轉(zhuǎn)筒以1750rpm旋轉(zhuǎn)10分鐘，同時由一個1000瓦的熱風器將熱空氣鼓入轉(zhuǎn)筒腔體內(nèi)部到粘合劑前體樹脂上面。實施例18～24涂覆磨料制品的生產(chǎn)實施例18～24的可撓無端無縫背襯生成以后，將其套在一心軸上，噴以初始接合涂層的粘合劑前體組合物，接著用靜電法施加磨料，再接著依次加熱，使初始接合涂層的粘合劑生成。然后施加一層膠結(jié)涂層的粘合劑前體組合物，加熱固化。將完成的涂覆磨料帶從心軸上取下。實施例18～24的初始接合涂層和膠結(jié)涂層的粘合劑前體都用A3230，磨料都是用FSX。
表4詳細說明了實施例18～24的磨料帶的結(jié)構(gòu)，包括磨料加入重量，初始接合涂層和膠結(jié)涂層的加入重量，拉伸、伸長和研磨性能的數(shù)據(jù)，其中“磨削量”等于在12.5分鐘從工件除去的材料克數(shù)。每一例中用的工件都是碎料板，研磨性能試驗敘述在下面。在按碎料板試驗的步驟進行試驗之前，涂覆磨料制品先用一2.54cm支撐棒加以彎曲，使其磨料層均勻而定向地開裂。試驗步驟2碎料板試驗將涂覆磨料帶(10cm×61cm)裝在一試驗性帶式磨床上。試驗用的工件是一塊1.9cm×9.5cm×150cm，工業(yè)級別20.4kg密度的低排放脲甲醛碎料板(Villaume Industries，St.Paul，MN生產(chǎn))。先稱出五塊工件。每一件置入一夾持器，其9.5cm的面朝外。對工件施加15.3kg負荷。對其9.5cm的面研磨30秒鐘。將工作重新稱重，求出磨制除去的重量。記錄下五個工件的總磨削量。對每一工件重覆5次，總研磨時間12.5分鐘。這一試驗的對照實施樣品是一個3M761D級別80(平均粒度204微米)“Regalite”Resin Bond Cloth涂覆磨料制品(購自3M)，它的總磨削量為67.7克/12.5分鐘磨削時間。實施例18～24的研磨結(jié)果可見表4。相對于對照的百分磨削量，其求法是將具體實施例的磨削量除以對照例的磨削量，再乘以100。
表4
1.實施例18，纖維狀增強材料是一種如實施例12～17所述的復(fù)合材料，它是皮芯(酯/聚酯)型非紡織織物與連續(xù)聚酯線熱接合在一起的。使用兩層復(fù)合材料。粘合劑是可撓曲的熱固環(huán)氧33％ERI，33％ER2，33％ECA，20％碳酸鈣填入。
實施例19，與實施例18同，但背襯中粘合劑較少。
實施例20，與實施例18同，但粘合劑是60％URI/40％EPOX7，填有20％碳酸鈣和5％SOL。
實施例21用的纖維狀增強材料是玻璃纖維織物10.2cm(寬)×20.4cm(長)，系由ECG645屈服玻璃纖維制成。粘合劑樹脂同實施例18。
實施例22使用25.4cm×25.4cm紡織玻璃纖維片材ECG75，由Industrial Polymers and Chemicals供應(yīng)，3321型，CRX-B樹脂33-40。粘合劑樹脂是用Miles Inc.提供的一種尿烷，它是個2份MDI，多元醇體系-39％P140，26％P120，35％5006MDI。不加入填料和溶劑。
實施例24，使用的纖維狀材料同實施例18。其粘合劑同實施例20，不同的是在傾入轉(zhuǎn)筒腔體前，加入20重量％磨碎的玻璃纖維，然后接著加入SOL以降低粘度至1000cps。玻璃纖維長度約0.16cm，由Fibre Glass Development Corp.供應(yīng)。
2.BCBCB表示結(jié)構(gòu)為粘合劑/纖維層/粘合劑/纖維層/粘合劑；BSB表示結(jié)構(gòu)為粘合劑/織物/粘合劑；BSBSB表示結(jié)構(gòu)為粘合劑/織物/粘合劑/織物/粘合劑；B表示粘合劑，但其中混有磨碎的玻璃纖維。
3.“A固化”表示102℃，12小時固化。
4.“BD”表示長度方向。
5.“CD”表示橫向。
盡管這些已結(jié)合實施例作了說明，本技術(shù)中的熟練人員不難明白，可以在形式和細節(jié)上作些變化，只要不背離本發(fā)明的精神和范圍。具體言之，人們能認識到，僅僅改變轉(zhuǎn)筒尺寸即可用本發(fā)明方法制成各種不同尺寸的磨料帶；轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面可刻有花紋(浮雕)或溝槽，使得生成的磨紋帶在其研磨表面上有花紋或溝槽。轉(zhuǎn)筒內(nèi)部可覆有永久性防粘涂層如聚四氟乙烯。在此情況下，帶子無需翻轉(zhuǎn)過來。有花紋的表面也可以是在帶子的非磨料表面上，這樣就增加帶子與驅(qū)動帶子的支承輥之間的磨擦。此外，由圖10可見，用此法生產(chǎn)的磨料帶或基材80，在由轉(zhuǎn)角取出之前即可切割成許多根帶子或基材82和84。因此，采用一個很大的轉(zhuǎn)筒用來大量生產(chǎn)可撓無端無縫基材或磨料帶也屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造用作涂覆磨料制品背襯的可撓無端無縫基材的方法，其特征在于，它有下列步驟(a)將一纖維狀材料置于貼近一轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面，該內(nèi)表面決定著基材的寬度和長度；(b)將一種有機粘合劑前體材料的組合物置入轉(zhuǎn)筒中；(c)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將纖維狀材料分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；(b)使該組合物經(jīng)受足以固化有機粘合劑前體的條件，形成粘合劑，結(jié)果制成可撓無端無縫的背襯，其外表面在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上形成，其內(nèi)表面與外面相對，其纖維狀材料嵌入于部分硬化的粘合劑內(nèi)部；
2.如權(quán)利要求1所述的方法，它還包括在基材上提供磨料涂層的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該有機粘合劑前體材料是一種熱固性樹脂，而該方法包括將磨料加入轉(zhuǎn)筒中，使磨料層在可撓無縫基材上形成的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征還在于，該加入磨料的步驟是在有機粘合劑前體已均勻分布在纖維狀材料之后，該有機粘合劑前體材料固化之前，將磨料加入轉(zhuǎn)筒中。
5.用權(quán)利要求1方法制造涂覆磨料制品的方法，其特征還在于包括以下步驟將一初始接合涂層粘合劑前體施加于基材，該初始接合涂層粘合劑前體是一種樹脂；令該初始接合涂層粘合劑前體經(jīng)受足以生成至少部分固化的初始接合涂層的條件；將磨料顆粒施加到部分固化的初始接合涂層上面；在磨料和部分固化的初始接合涂層上面施加膠結(jié)涂層粘合劑前體，該膠結(jié)涂層粘合劑前體含有另一種樹脂；令初始接合涂層和膠接涂層的粘合劑前體經(jīng)受一定條件，使之基本上形成完全固化的第一層樹脂和第二層樹脂。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，它還包括將一層上膠結(jié)涂層施加到已基本上完全固化的第一層和第二層樹脂上面。
7.用權(quán)利要求1方法制造涂覆磨料制品的方法，其特征還在于包括以下步驟將一初始接合涂層粘合劑前體施加于基材上面，該初始接合涂層粘合劑前體是一種樹脂；將磨料顆粒施加到該初始接合涂層上面；在磨料和初始接合涂層上面施加膠結(jié)涂層粘合劑前體，該膠結(jié)涂層粘合劑前體含有另一種樹脂；令初始接合涂層和膠接涂層的粘合劑前體經(jīng)受一定條件，使第一層樹脂和第二層樹脂，基本上完全固化。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，它還包括將一層上膠結(jié)涂層施加到基本上已完全固化的第一和第二樹脂層上面。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，纖維狀材料占1～60重量％。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，該纖維狀材料是玻璃纖維，而有機粘合劑前體含有異氰酸酯樹脂和芳族胺。
11.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征還在于有一步驟，是將該可撓無縫基材翻轉(zhuǎn)過來，使磨料層面朝外。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中加入纖維狀材料步驟的特點是包括下列兩步(a)將至少一層纖維墊結(jié)構(gòu)物放入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，該墊子是選自非紡織墊、紡織墊、非紡織墊與許多連續(xù)長絲構(gòu)成的復(fù)合物，其中的連續(xù)長絲一般與基材長度平行，(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將墊子處在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上面。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，其中加入纖維狀材料的步驟包括(a)提供一條具有兩端，長度是轉(zhuǎn)筒內(nèi)部周長兩倍的纖維墊結(jié)構(gòu)物，該墊子選自非紡織墊、紡織墊、非紡織墊與許多連續(xù)長絲構(gòu)成的復(fù)合物，其中的連續(xù)長絲一般與基材長度平行，(b)將該墊子結(jié)構(gòu)物插入轉(zhuǎn)筒，呈雙層，而墊子的兩端彼此相對接觸。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將有機粘合劑前體組合物裝入轉(zhuǎn)筒的步驟的特點是(a)提供一種液體有機粘合劑前體樹脂；(b)將該液體有機粘合劑前體樹脂裝入轉(zhuǎn)筒中。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征還在于，將液體有機粘合劑前體裝入轉(zhuǎn)筒是在轉(zhuǎn)筒正在轉(zhuǎn)動之時。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，將有機粘合劑前體材料裝入轉(zhuǎn)筒內(nèi)包括下列幾步(a)將第一固態(tài)有機聚合粘合劑材料作為第一層組合物裝入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，置于轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上面；(b)將纖維狀材料置入，接觸第一層的固態(tài)有機聚合粘合劑材料；(c)將第二固態(tài)有機聚合粘合劑材料作為第二層的第二組合物裝入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，使得纖維狀材料位于第一和第二組合物之間；(d)將第一和第二組合物在足以使第一和第二有機粘合劑材料處于可流動狀態(tài)的條件下加熱；(e)在轉(zhuǎn)筒仍轉(zhuǎn)動情況下，令第一和第二有機粘合劑材料冷卻。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征還在于，第一和第二組合物基本上是相同的。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，它進一步包括將可撓無端無縫基材切割成至少兩個可撓無端無縫基材的步驟。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其進一步特征在于，該轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動步驟和使組合物經(jīng)受固化條件的步驟規(guī)定著可撓無端無縫基材使其沿其寬度和長度方向的厚度基本上均勻。
20.制造可撓無端無縫磨料帶的方法，該方法包括如下步驟(a)將含有磨料和有機粘合劑前體材料的混合物裝入轉(zhuǎn)筒的，該轉(zhuǎn)筒有一個內(nèi)表面；(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將混合物均勻分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面，形成磨料帶的外層，該內(nèi)表面決定著帶的寬和長；(e)將纖紙狀材料插于貼近磨料帶的外層；(d)在轉(zhuǎn)筒中另加入一些有機粘合劑前體材料；(e)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將后加的有機粘合劑前體均勻分布在纖維狀材料上；(f)使有機粘合劑前體材料經(jīng)受足以固化的條件，生成粘合劑，從而生成可撓無端無縫磨料帶，其中所述的纖維狀材料嵌入在粘合劑內(nèi)部。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征還在于有下列兩步(a)將可撓無端無縫磨料帶取出轉(zhuǎn)筒；(b)將其外層修整形成為磨料層。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征還在于，有在磨料層上涂覆一層膠結(jié)涂層的步驟。
23.制造適用于作為涂覆磨料制品背襯的可撓無端無縫基材的方法，其特征在于，它有下列三步(a)將一個含纖維狀材料和有機粘合劑前體的組合物放置貼近在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上，該內(nèi)表面決定著基材的寬和長；(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將纖維狀材料分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；(c)使該組合物經(jīng)受足以固化其中有機粘合劑前體的條件，生成粘合劑，從而形成可撓無端無縫基材，其外表面是貼近于轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面形成的，其內(nèi)表面與外表面相對，纖維狀材料嵌入在粘合劑內(nèi)。
24.制造適于用作涂覆磨料制品背襯的方法，其特征在于(a)將纖維狀材料插入轉(zhuǎn)筒內(nèi)貼近于其內(nèi)表面，該內(nèi)表面決定著基材的長和寬；(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將纖維狀材料分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；(c)趁轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動之時，將一種有機粘合劑前體的液態(tài)組合物傾入筒內(nèi)，受離心力作用分布在纖維狀材料上。(d)使該組合物經(jīng)受充分固化有機粘合劑前體的條件，形成粘合劑，結(jié)果制成可撓無端無縫的背襯，其外表面是在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上形成的，其內(nèi)表面與外表面相對，其纖維狀材料嵌入在粘合劑內(nèi)部；
25.制造可撓無端無縫磨料帶的方法，其特征在于(a)將一纖維狀材料組合物插入轉(zhuǎn)筒中貼近其內(nèi)表面，該內(nèi)表面將決定基材的寬度和長度；(b)令轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動，使離心力將纖維狀材料分布在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；(c)趁轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動時，將一含有有機粘合劑前體的液體組合物傾入轉(zhuǎn)筒中，藉離心力的作用分布在纖維狀材料上。(d)使該組合物經(jīng)受固化有機粘合劑前體條件，形成粘合劑，結(jié)果制成可撓無端無縫的背襯，其外表面是在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上形成的，其內(nèi)表面與外面相對，其纖維狀材料嵌入在部分硬化的粘合劑內(nèi)部；(e)從轉(zhuǎn)筒取出背襯；(f)將背襯套在一心軸上；(g)令心軸轉(zhuǎn)動，(ⅰ)在背襯上施加一層初始接合的粘合劑前體涂層，(ⅱ)再在初始接合的粘合劑前體涂層上施加一層許多磨料顆粒；(h)使初始接合的粘合劑前體涂層經(jīng)受足以至少部分固化的條件，(i)趁心軸轉(zhuǎn)動時，在初始接合的粘合劑前體和磨料顆粒的上面施加一層膠結(jié)涂層粘合劑前體；(j)使初始接合涂層的粘合劑前體和膠結(jié)涂層的粘合劑前體經(jīng)受足以基本上固化的條件，形成初始接合涂層和膠結(jié)涂層。
26.用權(quán)利要求1方法生產(chǎn)的制品。
27.用權(quán)利要求16方法生產(chǎn)的制品。
28.用權(quán)利要求20方法生產(chǎn)的制品。
29.用權(quán)利要求23方法生產(chǎn)的制品。
30.用權(quán)利要求24方法生產(chǎn)的制品。
31.用權(quán)利要求25方法生產(chǎn)的制品。
32.一種可撓無端無縫磨料帶，其特征還在于，它有嵌入在有機粘合劑中的纖維狀材料，該有機粘合劑材料形成其內(nèi)、外表面，其特征還在于它有個磨料層，它是由嵌入在有機粘合劑材料外表面中以及位于其上的磨料顆粒形成的。
33.一種可撓無端無縫磨料，其特征在于它有一種有機粘合劑材料，形成帶子的內(nèi)、外表面，其特征還在于它有個磨料層，它是由嵌入在有機粘合劑材料外表面中以及位于其上的磨料顆粒形成的。
全文摘要
介紹了制造用于磨料制品的可撓無端無縫基材以及該項磨料制品的方法。一個方法是將纖維狀材料貼置于一轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面上；然后將一含有機粘合劑前體材料的組合物加入轉(zhuǎn)筒，令轉(zhuǎn)筒使離心力將該組合物均勻分布在纖維狀材料上；再使該組合物經(jīng)受足以固化有機粘合劑前體的條件，生成一個可撓無端無縫基材，其外表面是在轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面上生成的，其內(nèi)表面與外表面相對，其中的纖維狀材料嵌入在基材之中。
文檔編號B29C53/58GK1125413SQ94192483
公開日1996年6月26日 申請日期1994年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月17日
發(fā)明者M·J·施耐德, S·克里舍南 申請人:美國3M公司