專利名稱:磨料制品的制作方法
磨料制品相關(guān)專利申請的交叉引用本專利申請要求2010年10月15日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/393,598的權(quán)益,其公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文。
背景技術(shù):
在用于硬盤驅(qū)動器(HDD)工業(yè)的讀/寫頭的研磨和拋光中,非常硬和非常軟的復(fù)合材料通常被同時精整。非常軟的材料構(gòu)成讀/寫傳感器并位于非常硬的氧化鋁碳化鈦(AlTiC)材料的邊緣處。由于需要高的壓力來移除硬的AlTiC材料,故施加高達40磅每平方英寸(Psi)的高壓力。如果磨料基質(zhì)具有足夠低的模量,工件上這樣的載荷將導(dǎo)致磨料表面的位移。磨料基質(zhì)的壓縮將導(dǎo)致位移和工件邊緣處磨料的波動。工件邊緣處的高應(yīng)力將導(dǎo)致邊緣的加速移除或通常被稱為“中凸”或邊緣塌邊的現(xiàn)象。此中凸效應(yīng)可能損壞位于工件邊緣處的傳感器。具有適形性壓敏粘合劑的多層磨料制品可能加劇讀/寫頭的中凸。圖1示出了磨料制品10的典型現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng),其具有分散在粘結(jié)劑13中的磨粒12,粘結(jié)劑13在柔性背襯18的第一表面18a上,柔性背襯18具有涂覆在磨料制品的第二表面18b上的粘合劑層14。該粘合劑層,例如壓敏粘合劑層,將磨料制品固定于剛性支承物22。在比較磨料制品10中的各種組成部分時,粘合劑層比柔性背襯和磨粒要軟(即,具有較低的楊氏模量)。如圖2中所示,在使用中,通常工件20在載荷P下暴露于磨粒12。在這樣的情況下,工件和施加于其上的載荷使較軟的粘合劑層變形。柔性基底往往跟隨粘合劑層的變形而在工件的邊緣處產(chǎn)生高應(yīng)力,從而導(dǎo)致工件的邊緣處更高的材料移除率。此更高的移除率繼而導(dǎo)致工件的中凸,而中凸是極不可取的。工件的邊緣因下面的粘合劑層的變形和/或柔性背襯與磨粒的變形所致的高應(yīng)力而被倒圓。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供中凸問題的解決方案,從而提供具有優(yōu)良平整度的光制工件。本文所提供的磨料制品保留著長壽命、易施用、易移除、高光潔度和高移除率的有益效果,并比現(xiàn)有技術(shù)具有中凸減小的進步。在第一個實施例中,磨料制品包含(a)具有相背的第一表面和第二表面的柔性背襯;(b)包含多個設(shè)置于柔性背襯的第一表面上的磨粒的磨料層;和(C)包含承載粒子和粘合劑基質(zhì)的粘合劑層,所述粘合劑層設(shè)置于柔性背襯的第二表面上,其中所述承載粒子中的至少一部分基本上包封在粘合劑基質(zhì)中并與聚合物基底的第二表面接觸。在第二個實施例中,根據(jù)第一個實施例的磨料制品還包含附接到包含承載粒子的粘合劑層的剛性支承物。在第三個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品有至少一部分承載粒子與剛性支承物接觸。在第四個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品具有的柔性背襯選自致密牛皮紙、聚合物涂覆紙和聚合物基底。在第五個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含選自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚硅氧烷和聚四氟乙烯的聚合物基底。在第六個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含為金屬或其合金的承載粒子,所述金屬或其合金選自錫、銅、銦、鋅、鉍、鉛、銻、銀以及它們的組合。在第七個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含為聚合物的承載粒子,所述聚合物選自聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及它們的組合。在第八個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含為陶瓷材料的承載粒子,所述陶瓷材料選自金屬氧化物和鑭系元素氧化物。在第九個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含為核-殼顆粒的承載粒子。在第十個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含形狀為基本上球形或橢圓形的承載粒子。在第十一個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含平均直徑與粘合劑層的厚度基本相等的承載粒子。在第十二個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含選自熔融氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁、白色熔融氧化鋁、黑碳化硅、綠碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、碳化鎢、碳化鈦、金剛石、二氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦、硅酸鹽、氧化錫、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化鋁-氧化鋯、溶膠-凝膠磨粒、磨料團聚體、基于金屬的微粒以及它們的組合的磨粒。在第十三個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含的磨料層還包含粘結(jié)劑以將磨粒附連至柔性背襯。在第十四個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品包含選自壓敏粘合劑、熱熔粘合劑和能夠被固化的液體粘合劑的粘合劑基質(zhì)。在第十五個實施例中,根據(jù)任何前述實施例的磨料制品還包含設(shè)置于粘合劑層上的襯墊。
本發(fā)明可結(jié)合附圖進一步描述,在附圖中:圖1為現(xiàn)有技術(shù)磨料系統(tǒng)的示意性剖視圖;圖2為圖1的現(xiàn)有技術(shù)磨料系統(tǒng)的示意性剖視圖,其中已向工件施加載荷;圖3為根據(jù)本發(fā)明的磨料制品的一個實施例的示意性剖視圖;和圖4為根據(jù)本發(fā)明的磨料制品的另一實施例的示意性剖視圖;這些附圖是示意性的,并非按比例繪制,且預(yù)期用于說明的目的。
具體實施例方式本文所用的所有數(shù)字假定均受術(shù)語“約”修飾。通過端點表述的數(shù)值范圍包括歸于該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(例如,I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。本文所述的所有份數(shù)(包括實例部分中的那些)均為重量份,除非另外指明。
本文公開的磨料制品設(shè)計為在外加載荷下傳遞非常低的壓縮。通過在載荷下保持基本平面,該磨料制品比具有壓敏粘合劑附接系統(tǒng)的常規(guī)磨料制品在工件的邊緣處產(chǎn)生較小的塌邊或中凸。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例。磨料制品40包含具有相背的第一表面48a和第二表面48b的柔性基底48。磨粒42使用粘結(jié)劑43設(shè)置于柔性基底的第一表面48a上的粘結(jié)劑43中。在聚合物基底的第二表面48b上設(shè)置了粘合劑層44。承載粒子46設(shè)置于粘合劑基質(zhì)45中。磨料制品40粘附于剛性支承物62,例如金屬臺板。工件60設(shè)置于磨料制品40上,準備進行拋光。如圖所示,一部分承載粒子46與柔性基底的第二表面48b直接接觸。此外,一些承載粒子46與剛性支承物62的表面直接接觸。一些承載粒子既與柔性基底的第二表面48b直接接觸,又與剛性支承物62的表面直接接觸。在使用中,當向工件施加載荷時,該力也施加到磨粒42、施加到柔性背襯48以及施加到粘合劑層44。但不是粘合劑基質(zhì)承受載荷,而是承載粒子起到支承大多數(shù)載荷的作用,從而使粘合劑層中的變形最小化(如果不是消除的話)。為使承載粒子可有效地使磨料制品的變形最小化,據(jù)信至少一部分承載粒子應(yīng)與柔性基底的第二表面48b直接接觸并與剛性支承物的表面直接接觸。然而,并非整個承載粒子均與柔性背襯44的第二表面48b以及剛性支承物62的表面直接接觸的情況在本發(fā)明的范圍內(nèi)。事實上,在本發(fā)明的一個實施例中,一部分承載粒子與柔性基底的第二表面48b和剛性支承物的表面中的至少一者直接接觸。磨??捎糜诒景l(fā)明的合適的磨粒包括熔融氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁、白色熔融氧化鋁、黑碳化硅、綠碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、碳化鎢、碳化鈦、金剛石(天然的和合成的)、二氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦、硅酸鹽、氧化錫、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化鋁-氧化鋯、溶膠-凝膠磨粒等。溶膠-凝膠磨粒的例子可見于美國專利號 4,314,827 (Leitheiser 等人);4,623,364 (Cottringer 等人);4, 744, 802 (Schwabel);4,770,671 (Monroe 等人)和 4,881,951 (Wood 等人)。本發(fā)明中,術(shù)語磨粒還包括與聚合物、陶瓷、金屬或玻璃附連到一起形成磨料團聚體的單個磨粒。術(shù)語磨料團聚體包括但不限于通過在高溫下退火步驟使氧化硅致密化的磨料/氧化硅團聚體和非致密化的磨料/氧化硅團聚體。磨料團聚體在美國專利號 4,311,489 (Kressner)、4,652,275 (Bloecher 等人)、4,799,939 (Bloecher 等人)、5,500,273 (Holmes 等人)、6,645,624 (Adefris 等人)、7,044,835 (Mujumdar 等人)中有進一步描述。作為另外一種選擇,磨粒可通過美國專利號5,201,916 (Berg等人)描述的顆粒間引力附連到一起。優(yōu)選的磨料團聚體包括金剛石作為磨粒而氧化硅作為附連成分的團聚體。當采用團聚體時,包含在團聚體中的單個磨粒的尺寸的范圍可為0.1至50微米(μπι)(0.0039至2.0密耳),優(yōu)選0.2至20微米(μ m) (0.0079至0.79密耳),最優(yōu)選0.5至5微米(μ m) (0.020 至 0.20 密耳)。磨粒的平均粒徑小于150μπι(5.9密耳),優(yōu)選小于100 μ m(3.9密耳),更優(yōu)選小
于50μπι(2.0密耳)。磨粒的粒徑通常指其最長尺寸。通常,粒徑具有一分布范圍。在一些情形下,優(yōu)選嚴格控制粒徑分布以使獲得的磨料制品對要研磨的工件提供一致的表面加工。磨粒還可以具有與其相關(guān)的形狀。這類形狀的例子包括:桿狀、三角形、棱錐形、圓錐形、實心球形、空心球形等。作為另外一種選擇,磨??梢詾闊o規(guī)的形狀。而另一種可用類型的磨粒為基于金屬的磨粒,其具有基本上為類球體的含金屬基質(zhì),所述基質(zhì)具有周邊和超級磨料,該超級磨料具有小于50 μ m、優(yōu)選小于8 μ m的平均直徑并至少部分地嵌入在含金屬基質(zhì)的周邊內(nèi)。這些磨??赏ㄟ^往容器內(nèi)加入含金屬基質(zhì)(主要是類球體)、超級磨粒和研磨介質(zhì)制成。然后通常在室溫下將容器研磨一段時間。據(jù)信研磨工藝迫使超級磨料滲透到、附接到含金屬基質(zhì)中并從其中凸起。含金屬基質(zhì)的周邊從純金屬或金屬合金變?yōu)槌壞チ吓c金屬或金屬合金的復(fù)合材料??拷苓叺暮饘倩|(zhì)的下表面也包含超級磨料,該超級磨料將被看作是嵌入到含金屬基質(zhì)中。這種基于金屬的磨粒在美國專利申請公開號2010-0000160中有公開。磨??赏扛灿惺乖擃w粒具有所需特性的材料。例如,已經(jīng)表明,施用于磨粒表面的材料可以增強磨粒和聚合物之間的粘合力。另外,施用于磨粒表面上的材料可提高軟化的顆粒狀可固化粘結(jié)劑材料中的磨粒的附著性。作為另外一種選擇,表面涂層能夠改變和改善所得磨粒的切割特性。這類表面涂層見述于例如美國專利號5,011,508 (Wald等人)、
3,041, 156 (Rowse 等人)、5,009, 675 (Kunz 等人)、4,997, 461 (Markhoff-Matheny 等人)、5,213,591 (Celikkaya 等人)、5,085,671 (Martin 等人)和 5,042,991 (Kunz 等人)中。柔件某底可用于本發(fā)明中的合適的柔性基底通常為磨料領(lǐng)域中已知并常常被稱為背襯的那些。合適的柔性基底包括:聚合物基底,例如聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚硅氧 烷和聚四氟乙烯;金屬箔,包括鋁、銅、錫和青銅;和紙,包括致密牛皮紙和聚合物涂覆紙。剛件某底術(shù)語“剛性”描述一種至少能自承的基底,即在自重下基本不變形。剛性并不表示基底是絕對不可撓曲的。剛性基底在施加負荷下可變形或彎曲但提供很低的壓縮率。在一個實施例中,剛性基底包括剛性模數(shù)為I X IO6磅每平方英寸(psi) (7X104kg/cm2)或更大的材料。在另一個實施例中,剛性基底包括剛性模數(shù)為10X106pSi(7X105kg/cm2)或更大的材料??勺鳛閯傂曰椎暮线m的材料包括金屬、金屬合金、金屬基質(zhì)復(fù)合材料、金屬化塑料、無機玻璃和玻璃化的有機樹脂、制成的陶瓷以及聚合物基質(zhì)增強的復(fù)合材料。在一個實施例中,剛性基底基本上是平的以使相對的第一表面和第二表面之間的任意兩點的高度差小于 ο μ m。在另一個實施例中,剛性基底具有精密的非平坦的幾何形狀,如可用于拋光透鏡的那些。粘合劑基質(zhì)粘合劑基質(zhì)提供柔性背襯與剛性基底之間的粘性??商峁┱承缘娜魏握澈蟿┗|(zhì)均適用于本發(fā)明中。在粘合劑層形成過程中的一些點處,粘合劑基質(zhì)需要具有足夠的流動特性,以便至少一部分承載粒子被基本上包封在粘合劑基質(zhì)中。用于粘合劑基質(zhì)的適合粘合劑包括壓敏粘合劑(PAS)、熱熔粘合劑和能夠通過平常的措施固化和/或玻璃化的液體粘合劑,包括可輻射固化的,例如可光固化的、可UV固化的、可電子束固化的、可Y固化的;可熱固化的、可濕氣固化的等。熱熔粘合劑為在高于粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和/或熔融轉(zhuǎn)變溫度的溫度下加熱后可流動的那些粘合劑。在冷卻到所述轉(zhuǎn)變溫度之下后,熱熔粘合劑將凝固。一些熱熔粘合劑可在加熱后流動并然后因粘合劑的進一步固化而凝固。承載粒子可用于本發(fā)明的承載粒子可以是基于金屬的、基于聚合物的或基于陶瓷的,包括玻璃。其可以是中空的、實心的或多孔的。優(yōu)選使用單一類型的粒子,但也可采用多種粒子類型的混合物。合適的基于金屬的承載粒子包括錫、銅、銦、鋅、鉍、鉛、銻和銀及它們的合金以及它們的組合。通常,金屬粒子是可延展的。示例性金屬粒子包括:錫/鉍金屬珠,其可作為錫鉍共晶粉末以商品名“58Bi42Sn Meshl00+200 IPN+79996Y”從紐約州尤蒂卡的銦泰科技公司(Indium Corporation, Utica, NY)商購獲得;和銅粒子(99% 200目),可以目錄號20778從威斯康星州密爾沃基的西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI)商購獲得。合適的基于聚合物的承載粒子包括聚氨酯粒子和聚甲基丙烯酸甲酯粒子以及它們的組合。合適的基于陶瓷的承載粒子包括任何已知的金屬氧化物或鑭系元素氧化物,例如但不限于氧化鋯、二氧化硅、二氧化鈦、鉻、鎳、鈷以及它們的組合。所述粒子還可包括核-殼類型粒子,其中第一材料涂覆有至少第二材料,例如金屬化的玻璃粒子和金屬化的聚合物粒子。在一個實施例中,承載粒子均勻分布在粘合劑層內(nèi)。在另一個實施例中,承載粒子為可變形的球或成橢圓形的粒子,以便當磨料制品處于施加到工件的載荷下時可以進一步適形于柔性基底輪廓。在一個實施例中,在因施加到工件的載荷而變形后,承載粒子將在載荷移除后保持其變形狀態(tài)。據(jù)信承載粒子的變形使得粘合劑基質(zhì)從剛性支承物和柔性背襯之間的接觸區(qū)域發(fā)生位移。因此,在外加載荷與承載粒子中發(fā)生的變形量之間達成平衡。在一些實施例中,承載粒子的楊氏模量可大于粘合劑基質(zhì)的兩倍、大于粘合劑基質(zhì)的10倍或甚至大于粘合劑基質(zhì)的100倍。在一些實施例中,承載粒子的楊氏模量可大于lOOMPa、大于500MPa或甚至大于lGPa。制造方法本文公開的磨料制品可用多種不同的方法制造。在一種方法中,提供具有壓敏粘合劑的磨料片材(例如,研磨膜)。然后將承載粒子施加到磨料片材的粘合劑側(cè)。在一個實施例中,使用重力供料將承載粒子施加到PSA。在另一個實施例中,承載粒子被靜電吸引到襯墊,然后使用如美國專利申請公開號2010-0266812中所公開的襯墊轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移到磨料片材的PSA。在另一種方法中,可將承載粒子施加到不含粘合劑基質(zhì)的磨料片材。而是使用粘合劑基質(zhì)將承載粒子直接施加到剛性支承物。其后將磨料片材附接到剛性支承物。在又一種方法中,粘合劑層制備為承載粒子被結(jié)合進粘合劑基質(zhì)中以產(chǎn)生轉(zhuǎn)移粘合劑,該轉(zhuǎn)移粘合劑可被施加到磨料片材,隨后將磨料片材粘附于剛性支承物?;蛘撸蓪⒕哂谐休d粒子的轉(zhuǎn)移粘合劑附接到剛性支承物,其后將磨料片材設(shè)置于剛性基底上。
SM
測試方法
研磨稈序
移除磨料制品的襯墊并將磨料制品安裝到平整的環(huán)形鋁臺板上,該鋁臺板外徑為16英寸(40.6cm)、內(nèi)徑為8英寸(20.3cm)、厚1.5英寸(3.8cm),系用標準CNC切割技術(shù)制成。用小刀修整磨料制品以適應(yīng)臺板的尺寸。使用Lapmaster 15型研磨工具(可得自伊利諾伊州景色山的萊瑪特國際公司(Lapmaster International LLC, Mount Prospect,IL))進行三個AlTiC試樣塊(2.40cmX0.20cmX0.5cm)的同時研磨。將帶磨料制品的臺板安裝到工具的基部。使用粘合劑SCOTCHWELD DP100兩組分環(huán)氧樹脂粘合劑(可得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul,MN))將15cm直徑X ImmAlTiC晶片安裝到Lapmaster 15型的5.5英寸(14.0cm)直徑環(huán)的頂表面上。使用同樣的環(huán)氧樹脂粘合劑將三個AlTiC試樣塊安裝到AlTiC晶片表面上。沿晶片的4.5mm半徑安裝試樣塊,均勻間隔開,即彼此分開120°,并使其長度垂直于半徑。將試樣塊安裝為使得2.40cmX0.20cm表面安裝到晶片。研磨條件為:頭部轉(zhuǎn)速20rpm,臺板轉(zhuǎn)速40rpm,研磨時間3小時。在第一小時期間,向頭部施加Ikg載荷;在第二小時期間,施加4kg載荷,在第三小時期間,施加6kg載荷。AlTiC試樣塊在磨料覆蓋臺板的外徑和內(nèi)徑內(nèi)的路徑中旋轉(zhuǎn)。使用研磨液:在整個3小時過程中,以0.36g/min的速率向臺板上滴加無水乙二醇。
中凸測量稈序
使用P16型輪廓曲線儀(可得自加利福尼亞州米爾皮塔斯的KLA-Tencor公司(KLA-Tencor Corporation, Milpitas, CA))進行研磨后AlTiC試樣塊的平整度測量。在每個試樣塊的0.2cm寬度上進行四次輪廓曲線儀掃描。四次掃描在沿試樣塊的長度上以約0.5cm的增量進行。中凸定義為給定輪廓曲線儀掃描的最大和最小高度之間的差值。然后將從三個試樣塊得到的十二次測量值加以平均,得到平均中凸值。
實例I
將17 英寸(43.2cm) X 17 英寸(43.2cm)、具有壓敏粘合劑(PSA)的 0.25mic 676xy金剛石研磨膜片材(可得自3M公司)置于0.25英寸(6.35mm) X 18英寸(45.7cm) X 18英寸(45.7cm)的鋁板上,粘合劑側(cè)朝下。在片材的角落處施加遮蔽膠帶以暫時將研磨膜固定于板。移除與研磨膜一起提供的保護性隔離襯墊,使PSA暴露出來。
向PSA 上放置約 30g Indalloy #281 58Bi/42Sn_500+635 目(20-25 微米直徑)的秘-錫共晶合金承載粒子(可得自紐約州克林頓的銦泰科技公司(Indium Corporation,Clinton,NY)),沿研磨膜的一個邊緣成一條線。將鋁板和研磨膜傾斜45°角并輕輕敲打以讓承載粒子在PSA上流動。盡量增大傾角以完成承載粒子對PSA的覆蓋。完全覆蓋后,將片材保持在90°角度并敲打以從PSA移除過量的金屬。重新施加隔離襯墊并用橡膠輥手動滾壓襯墊背側(cè)的表面以迫使金屬粉進入PSA中。將鋁板和磨料片材置于空氣流通烘箱中并于70°C下退火17小時。從烘箱中取出板和磨料片材并讓其冷卻。從板上取下磨料片材,形成磨料制品實例I。然后按前述研磨程序測試實例I并按前述中凸測量程序進行中凸測量(表 I)。
實例2
如實例I那樣制備實例2,不同的是使用約IOg 22微米聚氨酯承載粒子Art PearlC-300T(可得自日本Nomi市的根上化學(xué)工業(yè)株式會社(Negami Chemical IndustrialCompany,Nom1-city, Japan))代替 Indalloy #281 58Bi/42Sn 粒子。然后按前述研磨程序測試實例2并按前述中凸測量程序進行中凸測量(表I)。
實例3
與實例I相同地制備實例3,不同的是使用約IOg聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)承載粒子MX 2000 (可得自日本東京創(chuàng)研化學(xué)工程株式會社(Soken Chemical and EngineeringCompany, Ltd.,Tokyo, Japan))代替 Indalloy #281 58Bi/42Sn 粒子。然后按前述研磨程序測試實例3并按前述中凸測量程序進行中凸測量(表I)。
實例 4
與實例I相同地制備實例4,不同的是使用約IOg PMMA承載粒子MX 1000(可得自創(chuàng)研化學(xué)工程株式會社(Soken Chemical and Engineering Company, Ltd.))代替Indalloy #281 58Bi/42Sn粒子。然后按前述研磨程序測試實例4并按前述中凸測量程序進行中凸測量(表I)。
比較例Cl
通過將17 英寸(43.2cm) X 17 英寸(43.2cm)具有 PSA 的 0.25mic 676xy 金剛石研磨膜片材(可得自3M公司)沖切形成16英寸(40.6cm)外徑X 8英寸(20.3cm)內(nèi)徑的環(huán)形片材來制備比較例Cl。另外,不對磨料片材進行退火。然后按前述研磨程序(不需修整磨料片材)測試比較例Cl并按前述中凸測量程序進行中凸測量(表I)。
表權(quán)利要求
1.一種磨料制品,所述磨料制品包含: (a)柔性背襯,所述柔性背襯具有相背的第一表面和第二表面; (b)磨料層,所述磨料層包含多個設(shè)置于所述柔性背襯的所述第一表面上的磨粒;和 (c)粘合劑層,所述粘合劑層包含承載粒子和粘合劑基質(zhì),所述粘合劑層設(shè)置于所述柔性背襯的所述第二表面上, 其中所述承載粒子中的至少一部分基本上包封在所述粘合劑基質(zhì)中并與聚合物基底的所述第二表面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,所述磨料制品還包含附接到包含所述承載粒子的所述粘合劑層的剛性支承物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨料制品,其中所述承載粒子中的至少一部分與所述剛性支承物接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述柔性背襯選自致密牛皮紙、聚合物涂覆紙和聚合物基底。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磨料制品,其中所述聚合物基底選自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚硅氧烷和聚四氟乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述承載粒子為選自錫、銅、銦、鋅、鉍、鉛、銻、銀以及它們的組合的金屬或其合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述承載粒子為選自聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及它們的組合的聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述承載粒子為選自金屬氧化物和鑭系元素氧化物的陶瓷材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述承載粒子為核-殼粒子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述承載粒子的形狀為基本上球形或橢圓形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磨料制品,其中所述承載粒子的平均直徑與所述粘合劑層的厚度基本相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述磨粒選自熔融氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁、白色熔融氧化鋁、黑碳化硅、綠碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、碳化鎢、碳化鈦、金剛石、二氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦、硅酸鹽、氧化錫、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化鋁-氧化鋯、溶膠-凝膠磨粒、磨料團聚體、基于金屬的顆粒以及它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磨料制品,其中所述磨料層還包含粘結(jié)劑以將所述磨粒附連至所述柔性背襯。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,其中所述粘合劑基質(zhì)選自壓敏粘合劑、熱熔粘合劑和能夠被固化的液體粘合劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料制品,所述磨料制品還包含設(shè)置于所述粘合劑層上的襯墊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種磨料制品。所述制品包含(a)具有相背的第一表面和第二表面的柔性背襯;(b)包含多個設(shè)置于柔性背襯的第一表面上的磨粒的磨料層;和(c)包含承載粒子和粘合劑基質(zhì)的粘合劑層,所述粘合劑層設(shè)置于聚合物層的第二表面上。承載粒子中的至少一部分基本上包封在粘合劑基質(zhì)中并與聚合物基底的第二表面接觸。
文檔編號B24D11/00GK103153538SQ201180049087
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者Z-E·鮑塔格霍, P·S·勒格 申請人:3M創(chuàng)新有限公司