專利名稱：：結(jié)構(gòu)化磨料制品及其制備和使用方法結(jié)構(gòu)化磨料制品及其制備和使用方法
背景技術(shù)：
：多年以來(lái)，一種通用名為"結(jié)構(gòu)化磨料制品"的商用表面修整用磨料制品一直都有銷售。結(jié)構(gòu)化磨料制品具有固定到背襯上的結(jié)構(gòu)化磨料層，并且通常與可任選地包含表面活性劑的液體(例如水)結(jié)合使用。結(jié)構(gòu)化磨料層具有多個(gè)成形的研磨復(fù)合物(其通常具有微小的尺寸)，每個(gè)研磨復(fù)合物具有分散在粘結(jié)劑內(nèi)的磨粒。在許多情況下，這些成形的研磨復(fù)合物都被精確地成形，例如，按照各種幾何形狀(例如棱錐形)成形。這類結(jié)構(gòu)化磨料制品的實(shí)例包括3M公司(St.Paul,Minnesota)的以商品名"TRIZACT"銷售的磨料制品。結(jié)構(gòu)化磨料制品常常與安裝在工具(例如，圓盤砂光機(jī)或偏心軌道式砂光機(jī))上的支撐墊聯(lián)合使用。在這類應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)化磨料制品通常具有附連界面層(例如，帶鉤薄膜、套環(huán)織物、或粘合劑)，其用來(lái)在使用過(guò)程中將磨料制品固定到支撐墊上。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化磨料制品往往存在"粘滯"問(wèn)題，即當(dāng)磨料制品在工業(yè)中典型的濕式研磨工藝中使用時(shí)，研磨表面傾向于粘住工件。為減少粘滯，一種解決辦法是在背襯上提供未涂布的區(qū)域，以將由密集的成形研磨復(fù)合物形成的區(qū)域分離；然而，在制造過(guò)程中，該方法會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)化磨料層發(fā)生偏差(例如，外部磨料不能牢固地附接到成形的研磨復(fù)合物上，如圖6所示的那樣)，從而在使用過(guò)程中在工件上形成雜亂的劃痕。
發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)化磨料制品，該磨料制品包括背襯，其具有第一主表面和與之相對(duì)的第二主表面；以及結(jié)構(gòu)化磨料層，其具有外邊界并且固定于背襯的第一主表面上，該結(jié)構(gòu)化磨料層包括多個(gè)凸起的研磨區(qū)域，每個(gè)凸起的研磨區(qū)域基本上由具有第一高度的密集的錐形研磨復(fù)合物組成；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其基本上由具有第二高度的密集的截錐形研磨復(fù)合物組成，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與凸起的研磨區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將所述凸起的區(qū)域彼此分離，并且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與所述外邊界共延伸；其中，錐形研磨復(fù)合物和截錐形研磨復(fù)合物各自包含磨粒和粘合劑，并且其中第一高度大于第二高度。在另一方面，本發(fā)明涉及研磨工件的方法，該方法包括a)提供根據(jù)本發(fā)明的壓印的結(jié)構(gòu)化磨料制品；b)提供工件；C)使結(jié)構(gòu)化磨料層的至少一部分與工件的至少一部分摩擦接觸；并且d)使工件與結(jié)構(gòu)化磨料層中的至少一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)，以研磨該工件表面的至少一部分。在另一方面，本發(fā)明涉及制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，該方法包括提供具有第一主表面和與之相對(duì)的第二主表面的背襯；提供研磨漿料，該研磨漿料包含分散在粘結(jié)劑前體內(nèi)的多個(gè)磨粒；提供具有主表面和外邊界的制造工具，該主表面包括多個(gè)凹陷區(qū)域，每個(gè)凹陷區(qū)域基本上由具有第一深度的密集的錐形腔體組成；以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其基本上由具有第二深度的密集的截錐形腔體組成，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與凹陷區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將所述凹陷區(qū)域分離，并且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與外邊界共延伸，并且其中錐形腔體的深度大于截錐形研磨腔體的深度；將研磨漿料推到主表面上，使得研磨漿料填充錐形腔體和截錐形腔體的至少一部分；使背襯的第一主表面與棱錐形腔體和截錐形腔體內(nèi)的研磨漿料接觸；至少部分地固化粘結(jié)劑前體以形成粘結(jié)劑，從而形成粘附到背襯上的多個(gè)棱錐形研磨復(fù)合物和多個(gè)截錐形研磨復(fù)合物；并且使背襯的第一主表面與制造工具分離。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品在研磨過(guò)程中通常表現(xiàn)出相對(duì)較低的粘滯性，具有期望的耐磨特性，并且容易用連續(xù)的方法和以較低的缺陷率進(jìn)行制備。如本文所用"研磨復(fù)合物"是指由分散在有機(jī)粘結(jié)劑內(nèi)的磨粒構(gòu)成的顆粒；"密集"的意思是除了磨料層或模具的周邊這些顯然不可能的地方外，每個(gè)錐形研磨復(fù)合物的底面(或每個(gè)腔體的開口)都沿其整個(gè)周長(zhǎng)鄰接相鄰的錐形研磨復(fù)合物(或腔體)，無(wú)論截錐形研磨復(fù)合物或非截錐形研磨復(fù)合物均是如此；"基本上由密集的研磨復(fù)合物(例如，截錐形研磨復(fù)合物或錐形研磨復(fù)合物)組成"的意思是雖然存在(例如，由所采用的制造工藝引起)一定程度的變化(例如，在高度、形狀、或密度方面的變化)，但這種變化不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)化磨料制品的研磨特性(例如，切削壽命、產(chǎn)品壽命、或最終所得表面拋光的光滑度)有實(shí)質(zhì)性的影響；以及"基本上由密集腔體(例如，截錐形腔體或錐形腔體)組成"的意思是雖然存在(例如，由所采用的制造工藝引起)一定程度的變化(例如，在深度、形狀、或密度方面的變化)，但這種變化不會(huì)對(duì)最終所得的結(jié)構(gòu)化磨料制品的研磨特性(例如，切削壽命、產(chǎn)品壽命、或最終所得表面拋光的光滑度)有實(shí)質(zhì)性的影響。圖1A為根據(jù)本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)化研磨盤的透視圖1B為圖1A所示結(jié)構(gòu)化研磨盤100的一部分的放大視圖，圖中更詳細(xì)地示出了結(jié)構(gòu)化磨料層；圖1C為圖1B所示結(jié)構(gòu)化研磨盤100的一部分的進(jìn)一步放大的剖視圖，圖中更詳細(xì)地示出了結(jié)構(gòu)化磨料層；圖2為用于制備實(shí)例1的聚丙烯模具的數(shù)字顯微圖；圖3為根據(jù)實(shí)例1制備的結(jié)構(gòu)化磨料制品的數(shù)字顯微圖；圖4為根據(jù)比較例A制備的結(jié)構(gòu)化磨料制品的數(shù)字顯微圖；并且圖5為用于制備比較例C的聚丙烯模具的數(shù)字顯微圖；并且圖6為比較例C的結(jié)構(gòu)化磨料制品的數(shù)字顯微圖。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品包括固定于背襯的第一主表面上的結(jié)構(gòu)化磨料層。圖1A-1C示出了示例性的結(jié)構(gòu)化磨料制品。現(xiàn)在參見圖1A，示例性的結(jié)構(gòu)化研磨盤100具有背襯110，背襯110分別具有第一主表面115和第二主表面117?？扇芜x的粘合劑層120接觸并且固定于第一主表面115上，并且與其共延伸。結(jié)構(gòu)化磨料層130具有外邊界150，并且該結(jié)構(gòu)化磨料層130接觸并固定于背襯110的第一主表面115上、并與其共延伸(如果不存在可任選的粘合劑層120的話)，或者接觸并固定于可任選的粘合劑層120上、并與其共延伸(如果存在可任選的粘合劑層120的話)。如圖1B所示，結(jié)構(gòu)化磨料層130包括多個(gè)凸起的研磨區(qū)域160和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)166。每個(gè)凸起的研磨區(qū)域160基本上由具有第一高度164的密集的多個(gè)錐形研磨復(fù)合物162組成。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)166基本上由具有第二高度170的密集的截錐形研磨復(fù)合物168組成。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)166既與凸起的研磨區(qū)域160連續(xù)地鄰接，又將所述凸起的區(qū)域分離，并且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)166與外邊界150共延伸。錐形研磨復(fù)合物162的高度164大于截錐形研磨復(fù)合物168的高度170。可任選的機(jī)械附連界面層140附連到第二主表面117上?，F(xiàn)在參見圖1C，錐形研磨復(fù)合物162和截錐形研磨復(fù)合物168各自包含磨粒137和粘結(jié)劑138。據(jù)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的錐形研磨復(fù)合物與截錐形研磨復(fù)合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的組合通常有利于去除廢料(例如，碎屑)和有效地收集塵屑(dustnibs)，增大研磨過(guò)程中分布在錐形復(fù)合物上的摩擦壓力的比例(這一點(diǎn)尤其有助于手動(dòng)研磨過(guò)程)，減小粘滯，并且通過(guò)避免外部的固化的研磨漿料碎片而有利于進(jìn)行制造，其中這類碎片可能會(huì)在研磨過(guò)程中在工件上形成雜亂的劃痕。合適的背襯包括(例如)聚合物薄膜(包括涂底漆的聚合物薄膜)、布、紙張、多孔和非多孔的聚合物泡沫、硫化纖維、纖維增強(qiáng)的熱塑性背襯、熔紡或熔噴而成的非織物、它們的經(jīng)處理的形式(例如，經(jīng)過(guò)防水處理的形式)，以及它們的組合。用于聚合物薄膜的合適的熱塑性聚合物包括(例如)聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(例如，尼龍-6和尼龍-6，6)、聚酰亞胺、聚碳酸酯、這些聚合物的共混物、以及它們的組合。通常，背襯的至少一個(gè)主表面是光滑的(例如，該表面可用作第一主表面)。背襯的第二主表面可以包括防滑涂層或摩擦涂層。這類涂層的實(shí)例包括分散在粘合劑內(nèi)的無(wú)機(jī)顆粒，例如，碳酸鈣或石英。背襯可以包含各種添加劑。合適的添加劑的實(shí)例包括著色劑、加工助劑、增強(qiáng)纖維、熱穩(wěn)定劑、uv穩(wěn)定劑、和抗氧化劑?？捎玫奶盍系膶?shí)例包括粘土、碳酸鈣、玻璃珠、滑石粉、黏土、云母、木粉、和炭黑。在一些實(shí)施例中，背襯可以是復(fù)合膜，如(例如)具有兩個(gè)或更多個(gè)分立層的共擠薄膜。結(jié)構(gòu)化磨料層具有以密集的布置方式排列的錐形研磨復(fù)合物，以形成凸起的研磨區(qū)域。凸起的研磨區(qū)域通常都具有相同的形狀，并且按照重復(fù)的圖案布置在背襯上，不過(guò)這兩點(diǎn)均不是必須的。術(shù)語(yǔ)"錐形研磨復(fù)合物"是指具有棱錐形狀(也就是說(shuō)，具有多邊形底面和相交于同一點(diǎn)(頂點(diǎn))的三角形側(cè)面的立體圖形)的研磨復(fù)合物。合適的棱錐形狀類型的實(shí)例包括三棱錐、四棱錐、五棱錐、六棱錐、以及它們的組合。棱錐可以是規(guī)則的(也就是說(shuō)，所有側(cè)面都相同)或不規(guī)則的。棱錐的高度為頂點(diǎn)到底面的最小距離。術(shù)語(yǔ)"截錐形研磨復(fù)合物"是指具有截棱錐形狀(也就是說(shuō)，具有多邊形底面和相交于同一點(diǎn)(頂點(diǎn))的三角形側(cè)面的立體圖形，其中頂端被切除，并且由平行于底面的平面所代替)的研磨復(fù)合物。合適的截錐形狀類型的實(shí)例包括三棱截錐、四棱截錐、五棱截錐、六棱截錐、以及它們的組合。截錐可以是規(guī)則的(也就是說(shuō)，所有側(cè)面都相同)或不規(guī)則的。截棱錐的高度為頂端到底面的最小距離。對(duì)于精修整應(yīng)用，錐形研磨復(fù)合物(也就是說(shuō)，非截錐形的研磨復(fù)合物)的高度通常大于或等于1密耳(25.4微米)并且小于或等于20密耳(510微米)；例如，其小于15密耳(380微米)、10密耳(250微米)、5密耳(130微米)、2密耳(50微米)，但也可以采用更高或更低的高度?；旧嫌擅芗慕劐F形研磨復(fù)合物組成的連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與凸起的研磨區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將凸起的研磨區(qū)域彼此分離。本文所用的術(shù)語(yǔ)"連續(xù)地鄰接"的意思是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鄰近每個(gè)凸起的研磨部分，例如，截錐形研磨復(fù)合物和錐形研磨復(fù)合物以緊密的方式排列。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以沿直線、曲線、或其片段形成，或可以沿它們的組合形成。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通常延伸貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu)化磨料層；更通常的是，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有規(guī)則的布置方式(例如，由交叉的平行線或六邊形圖案組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的最小寬度至少為錐形研磨復(fù)合物的高度的兩倍。截錐形研磨復(fù)合物的高度與錐形研磨復(fù)合物的高度的比值小于1，其通常在以下范圍內(nèi)從至少O.05、0.1、0.15、或甚至O.20到多至(并且包括)0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.5甚至0.8，不過(guò)也可以采用其它比值。更通常的是，該比值在從至少0.20到多至(并且包括)0.35的范圍內(nèi)。對(duì)于精修整應(yīng)用而言，結(jié)構(gòu)化磨料層中的錐形和/或截錐形研磨復(fù)合物的面密度通常在這樣的范圍內(nèi)從每平方英寸至少l，OOO、10,000、或甚至至少20,000個(gè)研磨復(fù)合物(例如，每平方厘米至少150、1，500、或甚至7，800個(gè)研磨復(fù)合物)到多至(并且包括)每平方英寸50,000、70,000、或甚至多達(dá)100，000個(gè)研磨復(fù)合物(例如，多至(并且包括)每平方厘米7，800、11，000、或甚至多達(dá)15,000個(gè)研磨復(fù)合物)，不過(guò)也可以采用密度更大或更小的研磨復(fù)合物。錐形與截錐形的底面積比值(也就是說(shuō)，錐形研磨復(fù)合物的總底面面積與截錐形研磨復(fù)合物的總底面面積的比值)，會(huì)影響本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品的切削和/或修整性能。對(duì)于精修整應(yīng)用而言，錐形與截錐形的底面積比值通常在從0.8至9的范圍內(nèi)，例如，在從1至8、從1.2至7、或從1.2至2的范圍內(nèi)，不過(guò)也可以采用超出這些范圍的比值。各個(gè)研磨復(fù)合物(無(wú)論是錐形研磨復(fù)合物還是截錐形研磨復(fù)合物)均包含分散在聚合物粘結(jié)劑內(nèi)的磨粒。研磨領(lǐng)域內(nèi)已知的任何磨粒都可以包含在研磨復(fù)合物內(nèi)?？捎玫哪チ５膶?shí)例包括氧化鋁、熔融氧化鋁、熱處理氧化鋁(其中包括棕色氧化鋁、熱處理氧化鋁、和白色氧化鋁)、陶瓷氧化鋁、碳化硅、綠色碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鐵、石榴石、金剛石、立方氮化硼、以及它們的組合。對(duì)于修理和修整應(yīng)用而言，可用的磨粒尺寸通常在這樣的范圍內(nèi)其平均粒度從至少0.01、0.1、1、3或甚至5微米到多至(并且包括)35、50、100、250、500或甚至多達(dá)1,500微米，不過(guò)也可以采用超出此范圍的粒度。磨?？梢?通過(guò)粘結(jié)劑以外的方式)結(jié)合在一起，以形成團(tuán)聚物，如(例如)在美國(guó)專禾UNo.4，311,489(Kressner)和美國(guó)專利No.4，652，275、4，799，939(皆為Bloecher等人)中所描述的那樣。磨粒上可以具有表面處理物。在某些情況下，表面處理物會(huì)增強(qiáng)磨粒與粘結(jié)劑的粘合力，改變磨粒的研磨特性等。表面處理物的實(shí)例包括偶聯(lián)劑、鹵化物鹽、金屬氧化物(包括二氧化硅)、難熔金屬氮化物、和難熔金屬碳化物。研磨復(fù)合物(無(wú)論是錐形研磨復(fù)合物還是截錐形研磨復(fù)合物)還可以包含稀釋劑顆粒，其大小通常與磨粒為同一數(shù)量級(jí)。這類稀釋劑顆粒的實(shí)例包括石膏、大理石、石灰石、燧石、硅石、玻璃泡、玻璃珠、和硅酸鋁。磨粒被分散在粘結(jié)劑內(nèi)以形成研磨復(fù)合物。粘結(jié)劑可以為熱塑性粘結(jié)劑，但其通常為熱固性粘結(jié)劑。粘結(jié)劑是由粘結(jié)劑前體形成的。在制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的過(guò)程中，熱固性粘結(jié)劑前體被暴露在能量源下，該能量源有助于引發(fā)聚合反應(yīng)或固化過(guò)程。能量源的實(shí)例包括熱能和輻射能，其中輻射能包括電子束、紫外光、和可見光。經(jīng)過(guò)此聚合反應(yīng)過(guò)程之后，粘結(jié)劑前體被轉(zhuǎn)化為硬化的粘結(jié)劑。對(duì)于作為另外一種選擇的熱塑性粘結(jié)劑前體，在制備磨料制品的過(guò)程中可將熱塑性粘結(jié)劑前體冷卻到使粘結(jié)劑前體硬化的程度。在粘結(jié)劑前體硬化之后，即會(huì)形成研磨復(fù)合物。熱固性樹脂主要有兩類可縮合固化的樹脂和可加成聚合的樹脂。由于可加成聚合的樹脂容易通過(guò)暴露在輻射能下進(jìn)行固化，因而其較為有利。加成聚合樹脂可通過(guò)陽(yáng)離子機(jī)理或自由基機(jī)理進(jìn)行聚合。根據(jù)所采用的能量源和粘結(jié)劑前體化學(xué)性質(zhì)的不同，有時(shí)優(yōu)選采用固化劑、引發(fā)劑、或催化劑來(lái)幫助弓I發(fā)聚合反應(yīng)。典型的粘結(jié)劑前體的實(shí)例包括酚醛樹脂、脲醛樹脂、氨基塑料樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、氰酸酯樹脂、異氰脲酸酯樹脂、丙烯酸酯樹脂(例如，丙烯酸酯化聚氨酯、環(huán)氧丙烯酸樹脂、烯鍵式不飽和化合物、具有(X,|3-不飽和羰基側(cè)基的氨基塑料衍生物、具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基的異氰脲酸酯衍生物、以及具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基的異氰酸酯衍生物)、乙烯基醚、環(huán)氧樹脂，以及它們的混合物和組合。術(shù)語(yǔ)丙烯酸酯涵蓋丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。在一些實(shí)施例中，粘結(jié)劑選自由下列物質(zhì)組成的群組丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氰酸酯樹脂、異氰脲酸酯樹脂、氨基塑料、以及它們的組合。酚醛樹脂適用于本發(fā)明，并且具有良好的熱性能、可得性，且其成本相對(duì)較低而且易于處理。酚醛樹脂有兩類可熔可溶酚醛樹脂和線型酚醛樹脂?？扇劭扇苄苑尤渲屑兹┡c酚的摩爾比為大于或等于1:1，通常在1.5:1.0至3.0:1.0之間。線型酚醛樹脂中甲醛與酚的摩爾比為小于1:1?？缮藤?gòu)獲得的酚醛樹脂的實(shí)例包括以商品名"DUREZ"和"VARCUM"得自O(shè)ccidentalChemicalsCorp.(Dallas,Texas)的酚醛樹脂；以商品名"RES工N0X"得自MonsantoCo.(SaintLouis,Missouri)的酚醛樹脂；以及以商品名"AER0FENE"和"AR0TAP"得自AshlandSpecialtyChemicalCo.(Dublin,Ohio)的酚醛樹脂。丙烯酸酯化聚氨酯是羥基封端、NC0基擴(kuò)鏈(NC0extended)的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯?？缮藤?gòu)獲得的丙烯酸酯化聚氨酯的實(shí)例包括以商品"UVITHANE782"得自MortonThiokolChemical的丙烯酸酯化聚氨酯，以及以商品名"CMD6600"、"CMD8400"和"CMD8805"得自UCBRadcure(Smyrna,Georgia)的丙烯酸酯化聚氨酯。環(huán)氧丙烯酸樹脂是環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯，如雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯?？缮藤?gòu)獲得的環(huán)氧丙烯酸樹脂的實(shí)例包括以商品名"CMD3500"、"CMD3600"禾卩"CMD3700"得自UCBRadcure的環(huán)氧丙烯酸樹脂。烯鍵式不飽和樹脂包括單體化合物和聚合物化合物，所述化合物含有碳原子、氫原子、和氧原子，并且可任選地含有氮原子和鹵素原子。氧原子或氮原子或這兩者通常存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺、和脲基團(tuán)中。烯鍵式不飽和化合物優(yōu)選地具有小于4,000克/摩爾的分子量，并且優(yōu)選地為由包含脂肪族單羥基基團(tuán)或脂肪族多羥基基團(tuán)的化合物與不飽和羧酸(如，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來(lái)酸等)發(fā)生反應(yīng)所制成的酯。丙烯酸酯樹脂的代表性實(shí)例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、二丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇甲基丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯和四丙烯酸季戊四醇酯。其它烯鍵式不飽和樹脂包括單烯丙基酯、多烯丙基酯、和多甲基烯丙基酯以及羧酸的酰胺，如，鄰苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、和N,N-己二烯己二酰二胺。而其它含氮化合物包括三(2-丙烯?；?氧乙基)異氰脲酸酯、1，3，5-三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-s-三嗪、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯垸酮、禾PN-乙烯基哌啶酮。氨基塑料樹脂的每個(gè)分子或每個(gè)低聚物具有至少一個(gè)a,卩-不飽和羰基側(cè)基基團(tuán)。這些不飽和的羰基基團(tuán)可以是丙烯酸酯型基團(tuán)、甲基丙烯酸酯型基團(tuán)、或丙烯酰胺型基團(tuán)。這類材料的實(shí)例包括N-羥甲基丙烯酰胺、N，N'-氧基二亞甲基雙丙烯酰胺、鄰位丙烯酰胺甲基化苯酚及對(duì)位丙烯酰胺甲基化苯酚、丙烯酰胺甲基化線型酚醛樹脂、以及它們的組合。這些材料在美國(guó)專利No.4，903，440和5,236,472(皆歸屬于Kirk等人)中被進(jìn)一歩描述。具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基基團(tuán)的異氰脲酸酯衍生物和具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基基團(tuán)的異氰酸酯衍生物在美國(guó)專利No.4，652,274(Boettcher等人)中被進(jìn)一歩描述。異氰脲酸酯材料的一個(gè)實(shí)例是三(羥乙基)異氰脲酸酯的三丙烯酸酯。環(huán)氧樹脂具有環(huán)氧乙烷，并且通過(guò)開環(huán)反應(yīng)進(jìn)行聚合。這類環(huán)氧樹脂包括環(huán)氧樹脂單體和環(huán)氧樹脂低聚物。可用的環(huán)氧樹脂的實(shí)例包括2，2-雙(雙酚的二縮水甘油醚)和以商品名"EPON828"、"EPON1004"、"EPON1001F"得自ShellChemicalCo.(Houston,Texas)的材料；以及以商品名"DER-331"、"DER-332"禾口"DER-334"得自DowChemicalCo.(Midland,Michigan)的材料。其它合適的環(huán)氧樹脂包括以商品名"DEN-431"和"DEN-428"商購(gòu)得自DowChemicalCo.的線型酚醛樹脂的縮水甘油醚。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂可以通過(guò)添加合適的陽(yáng)離子固化劑、利用陽(yáng)離子機(jī)理進(jìn)行聚合。陽(yáng)離子固化劑會(huì)產(chǎn)生酸源，以引發(fā)環(huán)氧樹脂的聚合反應(yīng)。這些陽(yáng)離子固化劑可以包括具有鎰陽(yáng)離子和含鹵素的金屬或準(zhǔn)金屬絡(luò)合物陰離子的鹽。其它陽(yáng)離子固化劑包括具有有機(jī)金屬絡(luò)合物陽(yáng)離子和含鹵素的金屬或準(zhǔn)金屬絡(luò)合陰離子的鹽，所述固化劑在美國(guó)專利No.4，751，138(Tumey等人)中被進(jìn)一步描述。另一個(gè)實(shí)例是有機(jī)金屬鹽和鐵鹽，所述有機(jī)金屬鹽和鐵鹽在美國(guó)專利No.4，985，340(Palazzotto等人)、5，086，086(Brown-Wensley等人)和5,376,428(Palazzotto等人)中有所描述。而其它陽(yáng)離子固化劑包括有機(jī)金屬絡(luò)合物的離子型鹽，其中金屬選自在美國(guó)專利No.5，385，954(Palazzotto等人)中描述的元素周期表的第IVB、VB、VIB、VIIB和VIIIB族元素。對(duì)于可自由基固化的樹脂，在某些情況下優(yōu)選的是，研磨槳料還包含自由基固化劑。然而，在采用電子束能量源的情況下，由于電子束本身可以產(chǎn)生自由基，因此并不總是需要固化劑。自由基熱引發(fā)劑的實(shí)例包括過(guò)氧化物，例如，過(guò)氧化苯甲酰、偶氮化合物、二苯甲酮、和醌。對(duì)于使用紫外光或可見光能量源的情況而言，該固化劑有時(shí)是指光引發(fā)劑。暴露在紫外光下時(shí)可產(chǎn)生自由基源的引發(fā)劑的實(shí)例包括(但不限于)選自由下列物質(zhì)組成的群組有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、醌、二苯甲酮、亞硝基化合物、酰卣、腙、巰基化合物、吡喃鐵化合物、三丙烯?；溥?、雙咪唑、氯烷基三嗪、安息香醚、聯(lián)苯酰縮酮、噻噸酮和苯乙酮衍生物，以及它們的混合物。暴露在可見輻射下時(shí)可產(chǎn)生自由基源的引發(fā)劑的實(shí)例可見于美國(guó)專利No.4，735，632(0xman等人)。一種用于可見光的適用引發(fā)劑是以商品名"工RGACURE369"得自CibaSpecialtyChemicals(Tarrytown，NewYork)的弓l發(fā)劑。結(jié)構(gòu)化磨料制品通常通過(guò)以下方式制備形成由磨粒和上述粘結(jié)劑樹脂的可硬化或可聚合的前體(也就是說(shuō)，粘合劑前體)組成的漿料，將漿料與背襯接觸，并通過(guò)某種方式(例如，暴露在能量源中)將粘結(jié)劑前體硬化和/或聚合，使得所得結(jié)構(gòu)化磨料制品具有多個(gè)固定于背襯上的成形的研磨復(fù)合物。能量源的實(shí)例包括熱能和輻射能(包括電子束、紫外光、和可見光)。利用任何合適的混合技術(shù)將粘結(jié)劑前體、磨粒和可任選的添加劑混合在一起，來(lái)制備研磨槳料。混合技術(shù)的實(shí)例包括低剪切和高剪切混合，優(yōu)選采用高剪切混合。也可以將超聲能與混合步驟結(jié)合使用，以降低研磨漿料的粘度。通常，將磨粒逐歩添加到粘結(jié)劑前體中。通過(guò)在混合過(guò)程中或混合歩驟之后抽真空，可以將研磨槳料中的氣泡量降到最低。在某些情況下，通過(guò)加熱(通常在30至7(TC范圍內(nèi)加熱)研磨漿料可以有效降低粘度。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以將漿料直接涂布到在其中具有成形腔體(對(duì)應(yīng)于所需的結(jié)構(gòu)化磨料層)的制造工具上，并且使其與背襯接觸，或?qū){料涂布到背襯上并且使其與制造工具接觸。例如，工具的表面可以基本上由密集的腔體陣列組成，該腔體陣列包括錐形腔體(例如，選自由下列腔體組成的組三棱錐腔體、四棱錐腔體、五棱錐腔體、六棱錐腔體、以及它們的組合)和截錐形腔體(例如，選自由下列腔體組成的組三棱截錐形腔體、四棱截錐形腔體、五棱截錐形腔體、六棱截錐形腔體、以及它們的組合)。在一些實(shí)施例中，截錐形腔體的深度與錐形腔體的深度的比值在0.2至0.35的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，錐形腔體的深度在1至10微米的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，錐形腔體與截錐形腔體各自具有大于或等于每平方厘米150個(gè)腔體的面密度。在該實(shí)例中，通常隨后在漿料處于制造工具的腔體內(nèi)的同時(shí)，將其硬化(例如，至少部分固化)或固化，然后將背襯與工具分離，從而形成結(jié)構(gòu)化磨料制品。制造工具可以是帶狀物、片狀物、連續(xù)的薄片或料片、涂布輥(如輪轉(zhuǎn)凹版輥(rotogravureroll))、安裝在涂布輥上的套管、或模具。制造工具可以由金屬(例如鎳)、金屬合金、或塑料構(gòu)成。金屬制造工具可以采用任何傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行制成，所述技術(shù)例如為雕刻、拋光、電鑄、或金剛石車削。熱塑性工具可以由金屬母版工具復(fù)制而成。母版工具應(yīng)具有制造工具所需的反相圖案。母版工具可以按照與制造工具相同的方式制作。母版工具優(yōu)選地由金屬(例如鎳)經(jīng)金剛石車削而成。熱塑性薄片材料可以被加熱，并且可任選地與母版工具一起加熱，使得通過(guò)將二者壓在一起，而在熱塑性材料上壓印出母版工具的圖案。也可以將熱塑性材料擠出或澆注到母版工具上，然后再擠壓。冷卻熱塑性材料使其硬化，從而制備出制造工具。優(yōu)選的熱塑性制造工具材料的實(shí)例包括聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯以及它們的組合。如果使用熱塑性制造工具，則必須小心地不要產(chǎn)生可以導(dǎo)致熱塑性制造工具變形的過(guò)度熱量。制造工具也可以包含剝離涂層，以允許更容易地將磨料制品從制造工具上剝離。用于金屬工具的這類剝離涂層的實(shí)例包括硬質(zhì)碳化物、氮化物或硼化物涂層。用于熱塑性工具的剝離涂層的實(shí)例包括有機(jī)硅和含氟化合物涂層。有關(guān)具有精確成形的研磨復(fù)合物的結(jié)構(gòu)化磨料制品及其制備方法的更多細(xì)節(jié)可見于(例如)美國(guó)專利No.5，152，917(Pi印er等人)、5，435，816(Spurgeon等人)、5，672，097(Ho叩man)、5，681，217(Hoopman等人)、5,454,844(Hibbard等人)、5,851,247(Stoetzel等人)和6，139，594(Kincaid等人)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以以形成一定圖案的方式(例如，通過(guò)絲網(wǎng)印刷或凹版印刷實(shí)現(xiàn))將包含可聚合的粘結(jié)劑前體、磨粒和硅烷偶聯(lián)劑的漿料沉積在背襯上，使其部分地聚合，以使得被涂布的漿料的至少表面呈塑性但不流動(dòng)，接著在部分聚合的漿料配制物上壓印出圖案，并且隨后進(jìn)行進(jìn)一步的聚合(例如，通過(guò)暴露在能量源中實(shí)現(xiàn))，以形成多個(gè)固定于背襯上的成形的研磨復(fù)合物。采用該方法制備的這種壓印的結(jié)構(gòu)化磨料制品以及相關(guān)方法在(例如)美國(guó)專利No.5,833,724(Wei等人)、5，863，306(Wei等人)、5，908，476(Nishio等人)、6,048,375(Yang等人)、6,293,980(Wei等人)和美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2001/0041511(Lack等人)中有所描述?？砂凑粘Ｒ?guī)做法在磨料制品的背面打印相關(guān)信息，以顯示諸如(例如)產(chǎn)品識(shí)別號(hào)、等級(jí)號(hào)、禾B/或制造商之類的信息。作為另外一種選擇，也可以將這類信息打印在背襯的正面。如果研磨復(fù)合物對(duì)于打印來(lái)說(shuō)足夠半透明，使得透過(guò)該研磨復(fù)合物可以識(shí)別打印的信息，則可以在正面打印。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品可以任選地具有固定于背襯第二主表面上的附連界面層，以有利于將該結(jié)構(gòu)化磨料制品固定到支載墊或支撐墊上，該支載墊或支撐墊被固定到諸如(例如)偏心軌道式砂光機(jī)上?？扇芜x的附連界面層可以是粘合劑(例如，壓敏粘合劑)層或雙面粘合膠帶?？扇芜x的附連界面層適于同一個(gè)或多個(gè)固定于支載墊或支撐墊上的互補(bǔ)元件配合使用，以提供適當(dāng)?shù)墓δ?。例如，可任選的附連界面層可以包括用于鉤環(huán)附件的套環(huán)織物(例如，用于與其上固定有鉤狀結(jié)構(gòu)的支載墊或支撐墊配合使用)、用于鉤環(huán)附件的鉤狀結(jié)構(gòu)(例如，用于與其上固定有套環(huán)織物的支載墊或支撐墊配合使用)或互相嚙合的附連界面層(例如，蘑菇狀互鎖扣件，其被設(shè)計(jì)用于與支載墊或支撐墊上的蘑菇狀互鎖扣件相嚙合)。有關(guān)這類附連界面層的更多細(xì)節(jié)可見于(例如)美國(guó)專利No.4，609，581(0tt)、5，152，917(Pi印er等人)、5，254，194(Ott)、5，454，844(Hibbard等人)、5，672，097(Hoopman)、5,681,217(Hoopman等人)以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2003/0143938(Braunschweig等人)和2003/0022604(Annen等人)。同樣，背襯的第二主表面可具有多個(gè)從其上凸起的、整體地形成的吊鉤，例如，在美國(guó)專利No.5，672，186(Chesley等人)中有所描述的那些。這些吊鉤將會(huì)使結(jié)構(gòu)化磨料制品和其上固定有套環(huán)織物的支撐墊之間形成接合。依據(jù)可以與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品結(jié)合使用的任何支承墊的具體形狀，結(jié)構(gòu)化磨料制品可以是任何形狀，例如，圓形(例如圓盤)、橢圓形、扇邊形或矩形(例如薄片)，或者其也可以是環(huán)形帶的形狀。結(jié)構(gòu)化磨料制品中可以具有狹槽或狹縫，并且可以具有穿孔(例如，多孔圓盤)。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品通?？捎糜谘心スぜ?，尤其是那些其上具有硬化聚合物層的工件。工件可以包含任何材料并且可以具有任何形狀。所述材料的實(shí)例包括金屬、金屬合金、異金屬合金、陶瓷、涂漆的表面、塑料、聚合物涂層、石頭、多晶硅、木材、大理石，以及它們的組合。工件的實(shí)例包括模制的和/或成形的制品(例如，光學(xué)透鏡、汽車車身板件、船體、柜臺(tái)和水池)、晶片、薄片、和塊狀物。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品通?？捎糜谛蘩砗?或打磨聚合物涂層，例如，機(jī)動(dòng)車輛油漆層和透明涂層(例如，汽車透明涂層)，其中聚合物涂層的實(shí)例包括聚丙烯酸-多元醇-多異氰酸酯組合物(例如，在美國(guó)專利No.5，286，782(Lamb等人)中有所描述的那些)、羥基官能化丙烯酸-多元醇--多異氰酸酯組合物(例如，在美國(guó)專利No.5，354，797(Anderson等人)中有所描述的那些)、多異氰酸酯-碳酸酯-三聚氰胺組合物(例如，在美國(guó)專利No.6，544，593(Nagata等人)中有所描述的那些)以及高固含量聚硅氧烷組合物(例如，在美國(guó)專利No.6，428，898(Barsotti等人)中有所描述的那些)。根據(jù)應(yīng)用情況，施加在研磨界面的力的范圍可以從0.lkg至超過(guò)1000kg。一般來(lái)講，施加在研磨界面的力的范圍在lkg至500kg之間。同樣，根據(jù)應(yīng)用情況，研磨過(guò)程中可能存在液體。該液體可以是水和/或有機(jī)化合物。典型的有機(jī)化合物的實(shí)例包括潤(rùn)滑劑、油、乳化有機(jī)化合物、切削液、表面活性劑(例如，皂、有機(jī)硫酸鹽、磺酸鹽、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)磷酸酯)、以及它們的組合。這些液體也可以包含其它添加劑，例如，消泡劑、脫脂劑、緩蝕劑、以及它們的組合。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化磨料制品可以與(例如)旋轉(zhuǎn)工具配合使用，該旋轉(zhuǎn)工具圍繞大致垂直于結(jié)構(gòu)化磨料層的中心軸旋轉(zhuǎn)，或者該結(jié)構(gòu)化磨料制品可以與具有無(wú)規(guī)軌道的工具(例如，偏心軌道式砂光機(jī))配合使用，并且其在使用過(guò)程中可以在研磨界面處擺動(dòng)。在某些情況下，這種擺動(dòng)會(huì)在被研磨的工件上形成更精細(xì)的表面。通過(guò)以下的非限制性實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的以及優(yōu)點(diǎn)，但在這些實(shí)例中所列舉的具體材料及其量以及其它的條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。實(shí)例除非另外注明，否則在這些實(shí)例和說(shuō)明書其余部分中的所有份數(shù)、百分比、比值等均按重量計(jì)，并且實(shí)例中使用的所有試劑均得自(或可得自)普通化學(xué)品供應(yīng)商，如(例如)Sigma—AldrichCompany(SaintLouis,Missouri),或者可以通過(guò)常規(guī)方法合成得到。在下面的實(shí)例中將使用下列縮寫ACR1:2-苯氧基丙烯酸酯，其可以商品名"SR339"購(gòu)自SartomerCompany,Inc.(Extern,Pennsylvania);ACR2:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，其可以商品名"SR351"購(gòu)自SartomerCompany,Inc.;ACR3:聚氨酯-丙烯酸酯樹脂，其可以商品名"CN973J75"購(gòu)自SartomerCompany,Inc.;BUP1:乙烯基樹脂表面支撐墊，其直徑為1.25英寸(31.8毫米)，硬度為40-60(邵氏硬度00)，可以商品名"3MFINESSE-ITSTIKITBACKUPPAD,PARTNo.02345"(3MFINESSE-ITSTIKIT支撐塾，部件號(hào)02345)購(gòu)自3M公司；BLJP2:BUP1，其中支撐墊表面被切割至直徑為7/8英寸(22.2毫米)，然后用壓敏粘合劑(PSA)將服1層合到乙烯基樹脂表面上；BUP3:根據(jù)BUP2中所述方法制備的支撐墊，所不同的是支撐墊直徑為3/4英寸(19.l毫米)；BUP4:根據(jù)BUP2中所述方法制備的支撐墊，所不同的是硬度降低至20-40(邵氏硬度00);BUP5:根據(jù)BUP2中所述方法制備的支撐墊，所不同的是硬度增加至50(邵氏硬度A);CPA1:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸，其可以商品名"A-174"商購(gòu)自Cro即tonCorporation(Middlebury，Connecticut);DSP1:陰離子聚酯分散劑，其可以商品名"HYPERMERKD-10"得自Uniqema(NewCa.stle，Delaware);EPM1:可膨脹的高分子微球，其可以商品名"MICR0PEARLF80-SD1"商購(gòu)自Pierce-StevensCorp.(Buffalo,NewYork);HK1:用于鉤環(huán)扣件的尼龍吊鉤材料，其可以商品名"MOLDEDJ-HOOK(CFM22)"(模制J型吊鉤(CFM22))商購(gòu)自VelcroUSA，Inc.(Manchester,NewHampshire);LP1:70g/m2(gsm)的套環(huán)織物材料，其可以商品名"100%POLYAMIDEDAYTONABRUSHEDNYLONLOOP"(10(F。聚酰胺DAYT0NA磨毛尼龍?zhí)篆h(huán))商購(gòu)自SitipSpAIndustrie(Cene，Italy);MINI:綠色碳化硅礦物，其可以商品名"GC4000GREENSILICONCARBIDE"(GC4000綠色碳化硅)商購(gòu)自FujimiCorporation(Elmhurst，Illinois);SF1:0.25%的表面活性劑水溶液，其化學(xué)名為1，4-二(2-乙基己基)磺基琥珀酸鈉，可以商品名"TRITONGR-5M"得自DowChemicalCompany;TP1:汽車透明涂層測(cè)試板件，其可以商品名"PPG5002UDIAMONDCOAT"(PPG5002U金剛石涂層)商購(gòu)自ACTLaboratories(Hillsdale,Michigan);TP2:汽車透明涂層測(cè)試板件，其可以商品名"PPGCERAMICCLEAR"(PPG陶瓷透明涂層)商購(gòu)自PPGIndustries(AlisonPark,Pennsylvania);TP3:汽車透明涂層測(cè)試板件，其可以商品名"DUPONTGENIV"(杜邦第4代)商購(gòu)自ACTLaboratories;以及UVI1:?；⒀趸?，其可以商品名"LUCERINTPO-L"商購(gòu)自BASFCorporation(FlorhamPark,NewJersey)。實(shí)例1按照下列方式制備以重量份數(shù)限定的研磨漿料使用實(shí)驗(yàn)室氣動(dòng)攪拌器將13.2份ACR1、20.0份ACR2、0.5份DSP1、2.0份CPA1、l.l份UVIl和63.2份MINI在2(TC下攪拌大約15分鐘，使其均勻分散。通過(guò)刮刀涂布方式將漿料施加到12英寸(30.5厘米)寬的微復(fù)制型聚丙烯模具上，該模具上具有均勻分布的、密集的、交替布置的34度螺旋切割的錐形陣列，陣列具有11X11行，其底寬為3.3密耳X3.3密耳(83.8X83.8微米)，深度為2.5密耳(63.5微米)，并且這些陣列被3X3行、同樣的深度被截短至0.83密耳(21微米)的錐形陣列隔開，如圖2所示。工具是大致根據(jù)美國(guó)專利No.5，975，987(Hoopman等人)所述的方法，通過(guò)相應(yīng)的母輥制備而成的。然后將填充漿料的聚丙烯模具放置在12英寸(30.5厘米)寬的料片上，將該料片穿過(guò)壓料輥(對(duì)于10英寸(25.4厘米)寬的料片而言，其壓區(qū)壓力為90磅/平方英寸(psi)(620.5千帕(kPa)))，然后在以30英尺/分鐘(fpm)(9.14米/分鐘)的速度移動(dòng)料片的同時(shí)，用紫外光(UV)燈("D"型燈)在600瓦特/英寸(236瓦特/厘米)的條件下對(duì)其照射，其中所述料片為涂有乙烯-丙烯酸作為底漆的聚酯薄膜，厚度為3.71密耳(94.2微米)，并且可以商品名"MA370M"得自3M公司，所述紫夕卜光燈得自FusionSystemsInc.(Gaithersburg，Maryland)。將聚丙烯模具與涂有乙烯-丙烯酸作為底漆的聚酯薄膜分離，從而形成完全固化的精確成形的磨料層，該磨料層粘附在涂有乙烯-丙烯酸作為底漆的聚酯薄膜上，如圖3所示。將壓敏粘合劑層合到薄膜背面(與磨料層相對(duì)的一面)，然后將一片LP1層合到壓敏粘合劑上。然后由磨料沖切成各種尺寸的圓盤，該圓盤的直徑在0.75英寸(1.91厘米)至1.25英寸(3.18厘米)的范圍內(nèi)。比較例A以商品名"3MTRIZACTFILM466LA，A3DISC"得自3M公司的1.25英寸(3.18厘米)的結(jié)構(gòu)化磨盤，其具有由密集的四面體形研磨復(fù)合物的交錯(cuò)陣列組成的磨料層，每個(gè)四面體形研磨復(fù)合物的底寬為92微米，高為63微米，并且該四面體形研磨復(fù)合物由分散在聚合物粘合劑內(nèi)的綠色碳化硅磨粒(其平均粒度為3.0微米)構(gòu)成。圖4示出了所得結(jié)構(gòu)化磨料制品的數(shù)字顯微圖。比較例B比較例A中所描述的結(jié)構(gòu)化磨盤，其中圓盤被沖切為直徑為1英寸(2.54厘米)，然后使用壓敏粘合劑將套環(huán)材料LP1層合到該圓盤上。比較例C在2CTC下，通過(guò)將36.4份ACR1、60,8份ACR3和2.8份UVI1放在"DISPERSATOR"攪拌器(分散式攪拌器)內(nèi)混合攪拌直至氣泡消失，來(lái)制備出樹脂預(yù)混物，所述攪拌器得自PremierMillCorp.(Reading,Pennsylvania)。然后將3.4份EPM1添加到樹脂預(yù)混物內(nèi)，并且將其混合成均勻的漿料，然后將漿料在16(TC下加熱60分鐘。之后用刮刀涂布法將漿料施加到微復(fù)制型聚丙烯模具上，該模具具有深度為0.36毫米的1.58毫米X1.58毫米的正方形柱，并且具有45%(也就是說(shuō)，所有正方形柱的頂部面積占突起總表面積的百分比)的承載面積。然后將填充漿料的模具面朝下層合到3密耳(80微米)的涂有乙烯-丙烯酸作為底漆的聚酯薄膜的光滑面上，并使層合物以26厘米/分鐘的速度、在壓區(qū)壓力為40psi(280kPa)的條件下穿過(guò)一組橡膠壓料輥。然后在使用兩個(gè)依次在400瓦特/英寸(157.5瓦特/厘米)下工作的V型燈、料片行迸速度為3英尺/分鐘(fpm)(9米/分鐘)的條件下，將層合物通過(guò)UV處理機(jī)兩次，以使槳料固化，其中該UV處理機(jī)可得自AmericanUltravioletCompany(MurrayHill,N.J.)。然后將聚丙烯模具與涂有乙烯-丙烯酸作為底漆的聚酯薄膜分離，從而形成具有模具鏡像的宏觀結(jié)構(gòu)化聚合物背襯。按照實(shí)例1所述的方式制備研磨漿料，并將漿料通過(guò)刮刀涂布法施加到12英寸(30厘米)寬的微復(fù)制型聚丙烯模具上，該模具具有均勻分布的、密集的錐形陣列，每個(gè)陣列的正方形底面的寬為92X92微米，并且陣列的深度為63微米，如圖5所示。然后將填充研磨漿料的聚丙烯模具放置在宏觀結(jié)構(gòu)化聚合物背襯的紋理表面上，并使其穿過(guò)壓料輥(對(duì)于10英寸(25厘米)寬的料片而言，其壓區(qū)壓力為90psi(620kPa))，然后在以30fpm(9.14米/分鐘)的速度移動(dòng)料片的同時(shí)，用紫外光(UV)燈("D"型燈泡)在600瓦特/英寸(236瓦特/厘米)的條件下對(duì)其照射，其中所述紫夕卜光燈得自FusionSystemsInc.(Gaithersburg，Maryland)。去除聚丙烯模具，從而形成固化的精確成形的磨料涂層，該磨料涂層粘附到宏觀結(jié)構(gòu)化聚合物背襯的紋理表面上，如圖6所示。將壓敏粘合劑層合到結(jié)構(gòu)化聚合物背襯的平坦背面上，然后將磨料沖切成直徑為1.25英寸(3.18厘米)的圓盤。手動(dòng)除屑評(píng)價(jià)采用汽車透明涂層測(cè)試板件TP1，對(duì)實(shí)例1和比較例A的在不伴隨使周圍桔皮變平的條件下的去除塵屑(除屑)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。用肉眼識(shí)別已固化的透明涂層上的塵屑，并用水或SF1輕輕噴灑。將待評(píng)價(jià)的1.25英寸(3.18厘米)的結(jié)構(gòu)化磨料制品的樣品附接到表1所述的支撐墊上，然后將支撐墊附接到氣動(dòng)偏心軌道式砂光機(jī)上，該砂光機(jī)型號(hào)為"57502"，得自Dynabrade，Inc.(Clarence,NewYork)。用磨料制品的中心研磨測(cè)試板件上給定的塵屑處(外徑<1鵬)，研磨間隔為3秒，氣管壓力為90磅/平方英寸(620kPa)，并且所述磨料制品利用工具的重量來(lái)產(chǎn)生下壓力。每次研磨間隔之后，用異丙醇將測(cè)試板件擦洗千凈。對(duì)被研磨測(cè)試板件的塵屑處進(jìn)行目視檢查，并記錄檢査結(jié)果。結(jié)果記錄在下面的表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>實(shí)例2-3按照實(shí)例1所述方法制備實(shí)例2，所不同的是沒(méi)有在薄膜支承體的背面施加套環(huán)附連材料LP1。按照實(shí)例2所述方法制備實(shí)例3，所不同的是使用10點(diǎn)扇形邊刃模具(10-pointscallopededgedie)來(lái)切割成品材料，該模具的內(nèi)徑為1.25英寸(3.18厘米)，頂點(diǎn)直徑為1.44英寸(3.65厘米)。平均總切削深度和粗糙度將實(shí)例2和3以及比較例A的樣品附接到支撐墊BUP1上，并且按照上述實(shí)例1所用的條件在測(cè)試板件TP3的2英寸X18英寸(5厘米X46厘米)的部分上進(jìn)行評(píng)價(jià)。砂光機(jī)的下壓力為5磅(2.3千克)。平均總切削深度(微米)為研磨3秒鐘之后(在同一測(cè)試板件的不同的未研磨部分上重復(fù)10次)的厚度的減小值。在每次重復(fù)的間歇期間，向測(cè)試圓盤的表面上自動(dòng)噴灑SF1，噴灑時(shí)間大約為1-2秒鐘。使用型號(hào)為"ELCOMETER256F"的涂層厚度計(jì)測(cè)量測(cè)試板件上的涂層厚度，該厚度計(jì)可得自ElcometerInc.(RochesterHills，Michigan)。使用"PERTHOMETER，，(便攜式粗糙度測(cè)量?jī)x)測(cè)量測(cè)試板件上涂層的表面粗糙度，并且將其記錄為Rz(即劃痕深度的算術(shù)平均值)，所述粗糙度測(cè)量?jī)x可得自FeinprufGmbH(Gottingen，Germany)。將結(jié)果記錄在下面的表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如上述手動(dòng)除屑評(píng)價(jià)中所述的那樣，對(duì)實(shí)例1和比較例B實(shí)施相同的研磨過(guò)程，不同的是所測(cè)量的不是除屑量，而是切削壽命和光潔度。切削壽命被定義為能被均勻地圓形打磨的測(cè)試區(qū)域的數(shù)目。將TP2用作測(cè)試板件使用，將SF1用作砂光介質(zhì)使用。測(cè)試結(jié)果記錄在下面的表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>對(duì)實(shí)例1以及比較例B和C的樣品實(shí)施手動(dòng)切削壽命測(cè)量并進(jìn)行上述評(píng)價(jià)，不同的是用水代替SF1作為砂光介質(zhì)，并且圓盤尺寸為1.25英寸(3.18厘米)。將結(jié)果記錄在下面的表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和更改，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，不應(yīng)該將本發(fā)明不當(dāng)?shù)叵拗朴诒疚闹薪o出的示例性實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種結(jié)構(gòu)化磨料制品，該結(jié)構(gòu)化磨料制品包括背襯，其具有第一主表面和與之相對(duì)的第二主表面；以及結(jié)構(gòu)化磨料層，其具有外邊界并且固定于所述背襯的所述第一主表面上，所述結(jié)構(gòu)化磨料層包括多個(gè)凸起的研磨區(qū)域，每個(gè)凸起的研磨區(qū)域基本上由具有第一高度的密集的錐形研磨復(fù)合物組成；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其基本上由具有第二高度的密集的截錐形研磨復(fù)合物組成，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與所述凸起的研磨區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將所述凸起的研磨區(qū)域彼此分離，并且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與所述外邊界共延伸；其中，所述錐形研磨復(fù)合物和所述截錐形研磨復(fù)合物各自包含磨粒和粘結(jié)劑，并且其中所述第一高度大于所述第二高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有的最小寬度為所述錐形研磨復(fù)合物的所述高度的至少兩倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述第二高度與所述第一高度的比值在0.2至0.35的范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述錐形研磨復(fù)合物選自由下列形狀組成的組三棱錐、四棱錐、五棱錐、六棱錐、以及它們的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述截錐形研磨復(fù)合物選自由下列形狀組成的組三棱截錐、四棱截錐、五棱截錐、六棱截錐、以及它們的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述錐形研磨復(fù)合物的面密度大于或等于150個(gè)錐形研磨復(fù)合物/平方厘米。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述錐形研磨復(fù)合物的所述高度在1至10密耳的范圍內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其還包括固定于所述背襯的所述第二主表面上的附連界面層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述結(jié)構(gòu)化磨料制品包括研磨盤。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述粘結(jié)劑選自由下列材料組成的群組丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氰酸酯樹脂、異氰脲酸酯樹脂、氨基塑料、以及它們的組合。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述磨粒選自由下列材料組成的群組氧化鋁、熔融氧化鋁、熱處理氧化鋁、陶瓷氧化鋁、碳化硅、綠碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、二氧化鈰、氧化鐵、石榴石、金剛石、立方氮化硼、以及它們的組合。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中在所述結(jié)構(gòu)化磨料制品中，所述錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積與所述截錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積的比值在0.8至9的范圍內(nèi)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化磨料制品，其中所述磨粒具有的平均粒度在0.01至1500微米的范圍內(nèi)。14.一種研磨工件的方法，所述方法包括a)提供根據(jù)權(quán)利要求1的壓印的結(jié)構(gòu)化磨料制品；b)提供工件；c)使所述結(jié)構(gòu)化磨料層的至少一部分與所述工件的至少一部分摩擦接觸；并且d)使所述工件和所述結(jié)構(gòu)化磨料層中的至少一個(gè)相對(duì)于另l一個(gè)移動(dòng)，以研磨所述工件的表面的至少一部分。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的研磨工件的方法，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有的最小寬度為所述錐形研磨復(fù)合物的所述高度的至少兩倍。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的研磨工件的方法，其中在所述結(jié)構(gòu)化磨料制品中，所述錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積與所述截錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積的比值在0.8至9的范圍內(nèi)。17.—種制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，所述方法包括提供具有第一主表面和與之相對(duì)的第二主表面的背襯；提供研磨漿料，所述研磨漿料包含多個(gè)分散在粘結(jié)劑前體內(nèi)的磨粒；提供具有主表面和外邊界的制造工具，所述主表面包括多個(gè)凹陷區(qū)域，每個(gè)凹陷區(qū)域基本上由具有第一深度的密集的錐形腔體組成；以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其基本上由具有第二深度的密集的截錐形腔體組成，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與所述凹陷區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將所述凹陷區(qū)域彼此分離，并且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與所述外邊界共延伸，并且其中所述錐形腔體的所述深度大于所述截錐形研磨腔體的所述深度；將所述研磨漿料推到所述主表面上，使得所述研磨漿料填充所述錐形腔體和所述截錐形腔體的至少一部分；使所述背襯的所述第一主表面與所述錐形腔體和所述截錐形腔體內(nèi)的研磨漿料接觸；至少部分地固化所述粘結(jié)劑前體以形成粘結(jié)劑，從而形成粘附到所述背襯上的多個(gè)錐形研磨復(fù)合物和多個(gè)截錐形研磨復(fù)合物；并且使所述背襯的所述第一主表面與所述制造工具分離。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述錐形腔體選自由下列形狀組成的組三棱錐形腔體、四棱錐形腔體、五棱錐形腔體、六棱錐形腔體、以及它們的組合。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述截錐形腔體選自由下列形狀組成的組三棱截錐形腔體、四棱截錐形腔體、五棱截錐形腔體、六棱截錐形腔體、以及它們的組合。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述第二深度與所述第一深度的比值在0.2至0.35的范圍內(nèi)。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述錐形腔體和所述截錐形腔體的面密度均為大于或等于150個(gè)腔體/平方厘米。22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述錐形腔體的所述深度在1至IO密耳的范圍內(nèi)。23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其還包括將附連界面層固定到所述背襯的所述第二主表面上。24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中在所述結(jié)構(gòu)化磨料制品中，所述錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積與所述截錐形研磨復(fù)合物的底面的總面積的比值在0.8至9的范圍內(nèi)。25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備結(jié)構(gòu)化磨料制品的方法，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有的最小寬度為所述錐形研磨復(fù)合物的高度的至少兩倍。全文摘要本發(fā)明公開一種結(jié)構(gòu)化磨料制品，其包括背襯和固定于所述背襯上的結(jié)構(gòu)化磨料層，所述結(jié)構(gòu)化磨料層包括多個(gè)凸起的研磨區(qū)域，每個(gè)凸起的研磨區(qū)域基本上由密集的多個(gè)錐形研磨復(fù)合物組成；以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基本上由密集的截錐形研磨復(fù)合物組成，其中所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)既與所述凸起區(qū)域連續(xù)地鄰接，又將所述的凸起區(qū)域分離。所述錐形研磨復(fù)合物的高度大于所述截錐形研磨復(fù)合物的高度。本發(fā)明也公開了制備和使用所述磨料制品的方法。文檔編號(hào)B24D11/00GK101432099SQ200780015073公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2007年3月22日優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日發(fā)明者克雷格·F·蘭菲爾,格雷戈里·A·克恩勒,愛(ài)德華·J·吳申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司