制备具有三维研磨结构的砂纸的方法技术

本发明专利技术方法提供柔韧性、表面粗糙度和使用寿命改善的砂纸，其包括（ａ）通过使用第一研磨浆料在背衬上形成具有三维形状的多个研磨结构并干燥该研磨结构，和（ｂ）在所述三维研磨结构上以特定的方式喷涂第二研磨浆料以形成涂层并干燥该涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备具有三维研磨结构(three-dimensional abrasive structures)的砂纸(coated abrasive)的方法。
技术介绍
常规的包含背衬(backing)和研磨层的砂纸通过下述方法制备(i)在背 衬上施加粘合剂树脂以形成第一粘合层(构造涂层(amake coat))， (ii)在第一 粘合层上散布研磨颗粒，(iii)预干燥，(iv)在第一粘合层上沉积的研磨剂上 施加第二粘合层(胶结涂层(a size coat))，并(v)干燥。在图1中显示的这种常规的砂纸存在下列问题(i)沉积在研磨层中的 研磨颗粒在使用期间易于掉落，和(ii)当研磨合金钢或非铁金属制品时，砂 纸发生由摩擦热引起的劣化。为了解决这些问题，美国专利No.3,997,302 和4,770,671公开了在第二粘合层中加入研磨助剂的方法，但砂纸的使用寿 命并未显著提高。下面描述了已提出的改进的砂纸。图2显示了韩国专利No.486，954中 公开的包含两个研磨层的砂纸。然而，其柔韧性不适用于研磨曲面因为 在第一粘合层中可以使用有限量的填料，第一研磨层在千法砂磨期间不发 生均匀磨损(even wearing)。此外，考虑到其生产成本增大70到80%的情况， 切割速率性能提高约20到30%差强人意。韩国专利No.398,942公开了通过使用凹雕滚花工具(intaglio knurling tool)在背衬上施加含有研磨颗粒的浆料并通过UV辐射千燥得到的片，而 形成图3所示的含有研磨颗粒的三维结构的方法。然而，与图1中显示的 常规的砂纸相比，由该方法制备的砂纸的早期切断性能特征要差得多。另 外，在重负载砂磨的情况中，该三维结构发生快速磨损，因此它仅适用于 抛光。此外，美国专利No.4,364,746公开了通过在形成于背衬上的粘合层上施加团聚矿物而制备砂纸的方法(图4)。然而，由该方法制备的砂纸具有下 列问题(i)团聚矿物的不规则形态易于在工件表面产生刮痕，和(ii)其制备 成本高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供以简单和经济的方式制备耐久性和柔韧性 改善的砂纸的方法。为了实现该目的，本专利技术的一个方面提供了制备具有三维研磨结构的 砂纸的方法，其包括-(a) 通过使用第一研磨浆料在背衬上形成多个具有三维形状的研磨结构 并干燥该研磨结构，和(b) 在所述三维研磨结构上喷涂第二研磨浆料以在其上形成涂层并干燥 该涂层，其中所述第二研磨浆料以角度(A)喷涂在研磨结构上，角度(A)通过式I 计算A = atan{H/(D-R/2} (I)其中A是喷涂线和水平线之间的角度，H和R分别是三维研磨结构的 高度(Hm)和直径Oim)，而D是两个相邻的三维研磨结构之间的距离Oim)。此外，本专利技术的另一方面提供了， 其包括(a) 通过使用第一研磨浆料在背衬上形成多个具有三维形状的研磨结构 并干燥该研磨结构，和(b) 在所述三维研磨结构上喷涂第二研磨浆料以在其上形成涂层并干燥 该涂层，其中所述第二研磨浆料以角度(A)喷涂在研磨结构上，角度(A)通过式I 计算A = atan{H/(D-R/2)} (I)(c) 在所述第一粘合层上静电涂布研磨颗粒，和(d) 在所述静电涂布的研磨剂上喷涂第二粘合剂组合物，以在其上形成涂层并干燥该涂层，其中所述第二粘合剂组合物以角度(A')喷涂在静电涂布 的研磨剂上，角度(A')通过式II计算 A' = atan{H'/(D-R/2)} (II)其中A或A'是喷涂线和水平线之间的角度，H和R分别是三维研磨结 构的高度0im)和直径0im)， H'是在(d)中获得的三维研磨结构的高度，而D 是两个相邻的三维研磨结构之间的距离Omi)。附图说明根据下面本专利技术的描述结合附图，更容易理解本专利技术的上述和其他目的及特征，附图分别显示图1到4:常规的砂纸的截面视图。图5A:背衬上形成的三维研磨结构的平面视图。图5B:用于形成三维研磨结构的筛网的平面视图。图6A和6B:通过本专利技术方法获得的砂纸的平面视图和截面视图。 图7:说明式I中的参数H、 R和D的示意图。专利技术详述根据本专利技术制备砂纸的方法的特征在于研磨浆料或粘合剂组合物通过 喷涂涂布于多个隔离的形成于背衬上的三维研磨结构上，使得喷涂线与水 平线形成特定的角度。根据本专利技术的优选实施方案，所述三维研磨结构可通过使用筛网辊式 涂布机在背衬上涂布第一研磨浆料而形成。基于浆料中的固相的总重量，本专利技术中使用的第一研磨浆料包含40到 70重量％的研磨剂、20到50重量％的粘合剂和2到30重量％的填料。该 浆料通过将上述组分混合在适量的水、有机溶剂或它们的混合物中而形成。 优选地，该浆料的粘度(25-C)为25,000到60,000厘泊，且固体含量为80 到95重量％。在相关
中已知的任何研磨剂、粘合剂和填料均可使 用。研磨剂组分的优选实例可包括氧化铝(Al203)、碳化硅(SiC)、氧化铝氧 化锆(AZ)、陶瓷和它们的混合物。研磨剂的粒径优选为0.5到400pm。粘 合剂组分的优选实例包括UV可固化树脂(比如聚酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、双官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物和韧性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物)；热固性树脂(比如酚醛树脂、 环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、脲-三聚氰胺共聚树脂、氨基甲酸乙 酯树脂、聚酯树脂)；和它们的混合物。填料组分的优选实例是CaC03、粘 土、 Si02、浮石、长石、冰晶石、KBF4和它们的混合物。如果需要，所述第一研磨浆料可进一步包含常规的活性稀释剂(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))、光引发剂、触变剂、偶联剂、和分散剂。所述第一研磨浆料可以100到l，OOO g/m2的量涂布在背衬上。当UV可 固化树脂用作粘合剂时，涂布在背衬上的第一研磨浆料可用UV干燥器在 300到600nm的波长下在电磁辐射下干燥3到10秒。当热固性树脂用作粘 合剂时，浆料可用辐射加热器或导热型干燥器在90到140'C的温度下干燥 10到20分钟。所述UV干燥器(光源)可装有高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、 金属卤化物灯。关于背衬，可使用相关
中已知的任何背衬。背衬的实例包括 棉织物、聚酯织物、棉/聚酯混纺纱织物、人造丝织物、聚乙二醇对苯二甲 酸酯(PET)膜、纸、和它们的混合物。本专利技术中优选使用的筛网辊式涂布机的孔径根据研磨颗粒的尺寸和所 需的三维研磨结构的尺寸而变化。比如，孔的直径可以为300到2,00(^m。用所述第一研磨桨料形成的三维研磨结构可具有多种形状，比如锥形、 半球、圆柱或方柱，这取决于所使用的筛网辊式涂布机的孔形和第一研磨 浆料的流动性(粘度)。优选地，该结构的直径为300到2，500pm且高度为 300到l，000pm。此夕卜，两个相邻的三维研磨结构之间的距离优选为500到 3，000|im。其次，根据本专利技术方法，可通过下列方法在三维研磨结构上形成涂层 (i)通过以式I计算的特定的角度(A)喷涂第二研磨浆料，或(ii)通过以式I计 算的角度(A)喷涂第一粘合剂组合物，进行研磨颗粒的静电涂布，并随后以 式II计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备具有三维研磨结构的砂纸的方法，其包括：　（ａ）通过使用第一研磨浆料在背衬上形成多个具有三维形状的研磨结构并干燥该研磨结构，和　（ｂ）在所述三维研磨结构上喷涂第二研磨浆料以在其上形成涂层并干燥该涂层，　其中所述第二研磨浆料以角度（Ａ）喷涂在研磨结构上，角度（Ａ）通过式Ⅰ计算：　Ａ＝ａｔａｎ｛Ｈ／（Ｄ－Ｒ／２）｝　（Ⅰ）　其中Ａ是喷涂线和水平线之间的角度，Ｈ和Ｒ分别是三维研磨结构的高度（μｍ）和直径（μｍ），而Ｄ是两个相邻的三维研磨结构之间的距离（μｍ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金龙范，
申请(专利权)人：株式会社胜德克实业，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]