用于抛光硬表面的抛光材料、包括所述材料的介质及其形成和使用方法技术

公开了适用于抛光硬表面的抛光材料、包括所述抛光材料的介质以及形成和使用所述抛光材料和介质的方法。示例性的抛光材料具有相对高的硬段:软段之比，具有相对高的去除速率和/或相对高的工艺产率。

A polishing material for polishing a hard surface, a medium including the material, and a method for forming and using the same

【技术实现步骤摘要】
用于抛光硬表面的抛光材料、包括所述材料的介质及其形成和使用方法本申请是申请人JH罗得股份有限公司提交的申请号为201580047761.5、申请日为2015年6月24日、专利技术名称为“用于抛光硬表面的抛光材料、包括所述材料的介质及其形成和使用方法”的专利技术专利申请的分案申请。所述原申请是基于国际申请PCT/US2015/037433提交的，于2017年3月6日进入中国国家阶段。
本公开总体上涉及抛光材料和适用于抛光硬表面材料的介质。技术背景对于一些应用来说需要抛光过的硬表面。例如，抛光过的硬表面可用于形成用于电子产品和其他消费产品的耐刮擦/磨损材料。将抛光介质邻近基材放置并相对于基材表面移动，以抛光基材表面。该相对移动可通过旋转介质、旋转基材、基材或介质沿轨道移动，或通过上述移动的组合产生，通常在周转齿轮系统中进行。附加地或替代地，可以使用所述介质和基材之间的线性运动或任何其他有用的相对运动。可以施加作用力将所述介质压在所述基材表面。可以在抛光工艺中使用包括磨料的浆料，以帮助将材料从基材表面去除。由于其特性，硬材料很难抛光。常规的用于抛光硬材料(如蓝宝石)表面的抛光介质包括非机织的浸渍聚酯毡材。虽然可以使用这些材料来抛光蓝宝石和/或其他硬材料，抛光期间的材料去除速率和材料去除均一性通常小于预期。此外，通过抛光的产品产率相对较低(例如，约60-70％或更低)。由于材料去除速率相对较低，需要额外的抛光时间、人力和设备来抛光硬材料表面。额外的时间、人力和设备进而导致与抛光硬材料表面相关的增加的成本。相应地，需要改进的抛光材料和具有改进的性能(例如，相对高和均一的去除速率和/或相对高的产率)的介质以及形成和使用所述介质和材料的方法。
技术实现思路
本公开的各种实施方式涉及适用于抛光硬材料表面的改进的方法和材料。以下将详细讨论本公开的各种实施方式克服现有抛光材料和方法的缺点的方式，总体来说，公开的各种实施方式提供了一种能实现相对高的抛光去除速率、从基材表面相对均匀地去除材料和/或相对高产率的基于聚脲和/或基于聚氨酯的材料，以及包括使用和形成这种材料的方法。根据本公开的示例性实施方式，硬表面抛光材料包括硬段和软段。硬段可以通过例如将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第一化合物，如一种或多种芳族活性氢化合物或低聚活性氢化合物(例如，分子量为60Da-150Da的低聚活性氢化合物)反应而形成。软段可以通过例如将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第二化合物，例如一种或多种分子量为150da-6000Da的低聚活性氢化合物反应而形成。根据这些实施方式的示例性方面，在硬表面抛光材料中所述硬段与软段的比例大于或等于0.95:1,1:1,1.05:1或1.1:1。如以下所详细描述，本专利技术人惊讶且意外地发现，与用于类似应用的传统抛光介质相比，在硬表面抛光材料中所述硬段与软段的比例大于或等于0.95:1,1:1,1.05:1或1.1:1不仅提供合适的硬材料去除速率，还提供优异的去除速率、材料去除的均一性和/或较高的工艺产率。所述硬表面抛光材料可以是泡沫，如聚氨酯泡沫、聚脲泡沫或混合聚氨酯-聚脲泡沫。可以使用起泡剂或发泡剂来形成所述硬表面抛光材料。所述硬表面抛光材料还可包括0重量％至约80重量％的有机和/或无机填料。根据其他实施例，所述硬表面抛光材料的体相密度为约0.2g/cm3-1.2g/cm3。所述硬表面抛光材料的邵氏硬度D可以为约10-80。所述硬表面抛光材料可包括表面上的凹槽以促进抛光。附加地或替代地，所述硬表面抛光材料可包括在表面上的粘合剂以促进所述硬表面抛光材料与抛光机的连接。所述硬表面抛光材料可以形成为抛光垫，可以是单个或部分层叠垫。根据本公开其他的示例性实施方式，抛光硬表面(例如，硬度大于玻璃硬度的表面，或硬度约1550HB布氏硬度或7摩氏硬度的表面)的方法包括使用本文所述的抛光材料。例如，示例性的方法包括提供包括硬段和软段的抛光材料，其中所述硬段可通过例如将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第一化合物，如一种或多种芳族活性氢化合物或低聚活性氢化合物(例如，分子量为60Da-150Da的低聚活性氢化合物)反应而形成，所述软段可以通过例如将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第二化合物，例如一种或多种分子量为150Da-6000Da的低聚活性氢化合物反应而形成。示例性的方法还包括将所述抛光材料相对于所述硬表面移动，以从所述硬材料的表面去除材料(例如，使用周转齿轮系统或其他合适的系统)。所述抛光可以在存在包括磨料颗粒的浆料和/或存在冷却液体的情况下进行。如上所述，本专利技术人发现与用于抛光硬表面的传统技术相比，使用本文公开的方法得到令人惊讶且意想不到的去除速率和产率(测量为抛光之后通过视觉检查且不需要返工的基材百分数；表面缺陷通常小于40微米长，13微米宽和3微米深)。例如，与传统材料在类似工艺条件下获得0.8-1.0微米每小时的去除速率相比，硬表面材料(例如蓝宝石)获得的去除速率大于或等于2微米每小时、大于或等于2.1微米每小时以及约2.1微米每小时至约2.5微米每小时，与传统抛光材料获得的常规产率60-70％相比，硬表面材料(例如蓝宝石)获得的产率大于约75％、大于约80％或约90％至约100％。根据本公开的其他示例性实施方式，形成硬表面抛光材料的方法包括以下步骤：将一种或多种本文所述的第一化合物与第二化合物混合，将一种或多种多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第一化合物反应以形成硬段，将一种或多种多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种第二化合物反应以形成软段，其中硬段与软段的比例为大于或等于0.95:1,1:1,1.05:1,或1.1:1，以及将包括所述硬段和软段的组合物倒入模具中。根据一些实施方式的多个方面，方法还包括提供起泡剂或发泡剂并将所述起泡剂/发泡剂与一种或多种第一化合物和/或第二化合物混合的步骤。所述方法还可以包括提供一种或多种表面活性剂和将所述一种或多种表面活性剂与所述一种或多种第一化合物和第二化合物混合的步骤。所述方法还可以包括提供填料材料和将所述填料材料与一种或多种第一化合物和第二化合物混合的步骤。所述方法还可以包括固化所述组合物的步骤，例如，在约100℃-约130℃的温度下固化约6-12小时。示例性方法还可包括在抛光材料表面形成凹槽、切削所述抛光材料和/或向所述抛光材料的表面添加粘合剂的步骤。根据本公开其他的示例性实施方式，抛光介质(例如抛光垫)垫包括如本文所述的硬表面抛光材料。所述抛光介质可以包括在表面上的凹槽。附加地或另外地，所述抛光介质可包括在表面上的粘合剂材料。根据本公开的其他示例性实施方式，形成抛光介质的方法包括形成如本文所述的硬表面抛光材料的方法。所述方法还可以包括切削基质材料、在材料中形成凹槽和/或向所述材料表面添加粘合剂材料的步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬表面抛光材料，所述材料包括：/n硬段；/n软段；以及/n0重量％至约80重量％的填料材料，/n其中，所述硬段与软段的重量比大于或等于0.95:1，和/n所述软段通过将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种分子量为150-6000Da的低聚活性氢化合物反应而形成。/n

【技术特征摘要】
20140707 US 14/325,1061.一种硬表面抛光材料，所述材料包括：
硬段；
软段；以及
0重量％至约80重量％的填料材料，
其中，所述硬段与软段的重量比大于或等于0.95:1，和
所述软段通过将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种分子量为150-6000Da的低聚活性氢化合物反应而形成。


2.一种硬表面抛光材料，所述材料包括：
硬段；
软段；以及
0重量％至约80重量％的填料材料，
其中，所述硬段与软段的重量比大于或等于0.95:1，和
所述硬段通过将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种芳族活性氢化合物反应而形成。


3.一种硬表面抛光材料，所述材料包括：
硬段；
软段；以及
0重量％至约80重量％的填料材料，
其中，所述硬段与软段的重量比大于或等于0.95:1，和
所述硬段通过将一种或多种芳族或脂族多异氰酸酯、多异氰酸酯衍生物和多异氰酸酯产物与一种或多种分子量为60-150Da的低聚活性氢化合物反应而形成。


4.一种硬表面抛光材料，所述材料包括：
硬段；
软段；以及
0重量％至约80重量％的填料材料，
其中，所述硬段与软段的重量比大于或等于0.95:1，和
所述的硬表面抛光材料包括聚脲泡沫、聚氨酯泡沫或混合的聚氨酯-聚脲泡沫。


5.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料的蓝宝石抛光去除速率为大于或等于2微米/小时。


6.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料包括聚氨酯泡沫。


7.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料包括聚脲泡沫。


8.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料包括混合的聚氨酯-聚脲泡沫。


9.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料的硬度范围为约10-80邵氏D硬度。


10.如权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料，其特征在于，所述硬表面抛光材料的体相密度范围为约0.2-1.2g/cm3。


11.一种抛光硬表面材料的方法，所述方法包括以下步骤：
使用权利要求1-4中任一项所述的硬表面抛光材料从包括蓝宝石、红宝石、祖母绿、陶瓷、钛中一者或多者的表面去除材料。


12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，产率大于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·达斯科维奇，B·芒西，G·瓦希尔兹克，
申请(专利权)人：JH罗得股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US