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用于研磨盤的背襯及其制備方法

文檔序號:3251981閱讀:759來源:國知局
專利名稱:用于研磨盤的背襯及其制備方法
技術領域
本發(fā)明涉及用于研磨盤(abrasive disk)的背襯(back pad)及其制備方法,該背襯具有改進的撓曲性并提供改進的工作環(huán)境。
背景技術
通常通過在背襯盤上涂覆膠粘劑并將該背襯與盤形的涂層研磨體(由背板和磨料層組成)粘合,然后熱壓來制備研磨盤。通常利用玻璃纖維來制備背襯以獲得尺寸穩(wěn)定性,圖1中示出包括含玻璃纖維織物的背襯的常規(guī)研磨盤。
但是,玻璃纖維織物存在重量大、昂貴和剛性的問題,這限制了這種研磨盤的用途。
眾所周知,在拋光期間研磨盤邊緣的磨料比研磨盤其它部位的磨料磨損更快,這導致研磨效率的降低。因此,通常通過被稱為“修整(dressing)”的程序,將磨損的磨料區(qū)與研磨盤其它部位上未使用的磨料一起研磨銳化(ground out)。該修整操作通常分幾步進行,在此期間玻璃纖維織物產(chǎn)生刺激工人皮膚和呼吸系統(tǒng)的玻璃纖維塵。此外,玻璃纖維的耐磨性不令人滿意,這導致生產(chǎn)率低下并增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的主要目的是提供用于研磨盤的無玻璃纖維背襯以及制備所述背襯的方法,該背襯表現(xiàn)出改進的尺寸穩(wěn)定性、撓曲性和壽命,同時提供安全的工作環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供用于研磨盤的背襯,該背襯包含無紡布以及層疊在無紡布上的至少一層碳和聚酯纖維織物層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供制備背襯的方法,該方法包括將至少一組盤形碳和聚酯纖維織物置于盤形無紡布上,所述碳和聚酯纖維織物在用膠粘劑樹脂浸漬處理后各自處于干燥狀態(tài),然后對層疊的無紡布和織物施加熱和壓力。


通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的說明,本發(fā)明的上述和其它目的和特征將變得清晰明了,其中圖1是包含常規(guī)背襯的研磨盤的示意圖;和圖2是包含根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的背襯的研磨盤的示意圖。
100研磨盤 110涂層研磨體120背襯122玻璃纖維織物層124碳纖維織物層126無紡布128膠粘劑層130聚酯纖維織物層具體實施方式
本發(fā)明的背襯包含一層無紡布和至少兩個分別由碳和聚酯纖維織物組成的織物層,其中碳和聚酯纖維織物分別層疊在無紡布上形成多層形式。優(yōu)選的是,本發(fā)明的背襯具有包含順序?qū)盈B的無紡布、碳纖維織物層和聚酯纖維織物層的結(jié)構(gòu)。另外,如果需要,可以在無紡布上層疊兩組或更多組碳和聚酯纖維織物層。
本發(fā)明中采用的無紡布優(yōu)選具有20-30g/m2的重量和0.1-0.3mm的厚度。
本發(fā)明中采用的碳和聚酯纖維織物在用膠粘劑樹脂浸漬處理后各自處于干燥狀態(tài)。碳纖維織物由G78 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)~H55 1/0×G150 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯(tex)/紗的纖維制成并具有48~70×26~37(經(jīng)紗×緯紗)支(count)/英寸的緞紋或平紋織物圖案,其中E、G和H是指纖維的平均直徑,分別為6.35~7.61μm、8.89~10.15μm和10.16~11.42μm。術語“特克斯”是指1000m長的纖維的重量克數(shù)。
聚酯纖維織物由8/2~14/2×8/2~14/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16~20×8~12(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋(leno plain)織物圖案。優(yōu)選的是,聚酯纖維織物由12/2~14/2×8/2~10/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成,使得相對薄和厚的纖維相互交織??梢允褂眠@種具有上述纖維厚度和結(jié)構(gòu)的聚酯纖維織物替代玻璃纖維織物來生產(chǎn)具有改進的尺寸穩(wěn)定性的背襯。
另外,聚酯纖維織物的聚酯是短纖紗,適合這種聚酯的是具有260-265℃熔點的聚對苯二甲酸乙二酯。
根據(jù)本發(fā)明的背襯通過下列步驟制造將至少一組盤形的碳和聚酯纖維織物置于盤形無紡布上,其中所述碳和聚酯纖維織物在用膠粘劑樹脂浸漬處理后各自處于干燥狀態(tài),然后對層疊的無紡布和織物施加熱和壓力,直到它們?nèi)酆显谝黄稹?br> 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,背襯層壓體可以通過下列步驟制備將無紡布、碳纖維織物和聚酯纖維織物依次從底部放入模具中,然后向其施加5-7kgf/cm2的壓力并在120-170℃的爐中加熱所得層疊體4-10小時,使得浸漬在纖維中的膠粘劑樹脂熔融,從而使得組件溶合。
用于碳和聚酯纖維織物浸漬處理的膠粘劑樹脂的典型實例包括酚醛樹脂或酚醛樹脂與選自以下材料的混合物丙烯腈-丁二烯橡膠、聚酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、脲蜜胺(urea melamine)以及變性可熱固化樹脂。適合的酚醛樹脂是具有40-60wt%固體含量和在25℃具有300-600cps粘度的Rezole型酚醛樹脂。
在本發(fā)明中,研磨盤可以通過常規(guī)方法利用由此獲得的背襯來制備,例如通過在背襯的織物層表面上涂覆膠粘劑,將其粘附至盤形涂層研磨體(由背板和磨料層組成),使得涂層研磨體的背板與背襯的織物層粘合,在80-120℃下熱干燥/老化所得的組合盤2-5小時。用于結(jié)合背襯和涂層研磨體的膠粘劑可以是任意一種常規(guī)膠粘劑。在圖2中示出包含根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的背襯的研磨盤。
下面給出實施例和對比實施例,其目的在于示例性說明而非意圖限制本發(fā)明的范圍。
實施例1切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維(E和G是指纖維的平均直徑,分別為6.35~7.61μm和8.89~10.15μm)制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的兩個碳纖維織物(可以從Korea Fiber Company購得);由12/2×8/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物(可以從Suntek Industries Ltd.購得)。碳和聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、一個碳纖維織物、一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物、一個碳纖維織物和一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中,應用固定所述盤的鋼壓機施加150±5℃的電爐溫度和6.0kgf/cm2的壓力5小時,以制備具有圖2中所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的背襯。
實施例2切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的兩層碳纖維織物(可以從Korea Fiber Company購得);由12/2×8/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物-(A)(可以從Suntek Industries Ltd.購得)和由12/2×12/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物-(B)(可以從Suntek Industries Ltd.購得)。碳和聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、兩個碳纖維織物、一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物-(A)和一個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物-(B)盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備本發(fā)明的背襯。
實施例3切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)紗支/英寸的平紋織物圖案的兩個碳纖維織物(可以從Korea Fiber Company購得);由14/2×8/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物(可以從SuntekIndustries Ltd.購得)。碳和聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、兩個碳纖維織物和兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備本發(fā)明的背襯。
對比實施例1切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H45 1/3×H45 1/3(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維(H是指纖維的平均直徑,為10.16~11.42μm)制成并具有8×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的四個玻璃纖維織物(可以從Korea Fiber Company購得)。玻璃纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布和四個玻璃纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備背襯。
對比實施例2切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H50 1/4×H50 1/4(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有9×9(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的四個玻璃纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得)。玻璃纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布和四個玻璃纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備背襯。
對比實施例3切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H45 1/4×H45 1/4(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有8×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個玻璃纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的兩個碳纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得)。玻璃和碳纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、兩個玻璃纖維織物和兩個碳纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備背襯。
對比實施例4切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H50 1/4×H50 1/4(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有9×9(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個玻璃纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的兩個碳纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得)。玻璃和碳纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、兩個玻璃纖維織物和兩個碳纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備背襯。
對比實施例5切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H45 1/3×H45 1/3(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有8×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的一個玻璃纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的一個碳纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由12/2×12/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物(可以從Suntek Industries Ltd.購得)。玻璃、碳和聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、一個玻璃纖維織物、一個碳纖維織物和兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1中的步驟以制備背襯。
對比實施例6切成具有180mm外徑和23mm內(nèi)徑的盤形厚度為0.15mm的25g/m2的無紡布;由H50 1/4×H50 1/4(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有9×9(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的一個玻璃纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由G75 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有52×30(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的平紋織物圖案的一個碳纖維織物(可以從Korea FiberCompany購得);由12/2×8/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16×8(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案的兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物(可以從Suntek Industries Ltd.購得)。玻璃、碳和聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物在用Rezole酚醛樹脂處理后已經(jīng)干燥。
將上述無紡布、一個玻璃纖維織物、一個碳纖維織物和兩個聚對苯二甲酸乙二酯纖維織物盤依次從底部向上層疊在模具中。之后重復實施例1的步驟以制備背襯。
特征測試在拉伸強度、旋轉(zhuǎn)斷裂強度、撓曲性、受影響工人的皮膚刺激程度、尺寸穩(wěn)定性以及使用時間(壽命)方面,對實施例1-3和對比實施例1-6中獲得的各個背襯的特征進行測量。結(jié)果在表1中示出。
表1

注釋*1拉伸強度-測量儀器-LR5R型LLOYD儀器*2背襯破裂時的旋轉(zhuǎn)次數(shù)*3撓性←………………I………………→剛性1 510*4當背襯經(jīng)過#36涂層研磨體修整,同時在2kgf/cm2的壓力下以10000rpm的速率旋轉(zhuǎn)時,背襯從7”尺寸到4”尺寸的時間。
從表1可看出,與含玻璃纖維織物的對比實施例1-6的背襯相比,實施例1-3的本發(fā)明的背襯表現(xiàn)出更高的拉伸強度、更高的旋轉(zhuǎn)斷裂強度和更好的撓曲性以及同等的尺寸穩(wěn)定性。此外,本發(fā)明的背襯由于在使用期間所產(chǎn)生的灰塵不刺激工人的皮膚因而是環(huán)境友好的,并且它們的使用時間可以延長,因此大大提高生產(chǎn)率以及降低制造成本。
如上所述,本發(fā)明不含玻璃纖維織物的背襯表現(xiàn)出改進的尺寸穩(wěn)定性、改進的撓曲性、高彈性、對使用過程中由于負載或快速旋轉(zhuǎn)所導致的斷裂具有高抵抗性,長壽命以及良好的環(huán)境可接受性。因此,包含所述背襯的研磨盤可有利地用于各種研磨應用中。
雖然已經(jīng)就上述具體實施方案對本發(fā)明進行說明,但是應該理解,本領域技術人員可以進行各種修改和變化,這種修改和變化也落入如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于研磨盤的背襯,該背襯包含無紡布和層疊在無紡布上的至少一層碳和聚酯纖維織物層。
2.權(quán)利要求1的背襯,其中無紡布、碳纖維織物層和聚酯纖維織物層順序?qū)盈B。
3.權(quán)利要求1的背襯,其中碳纖維織物層和聚酯纖維織物層在無紡布上交替層疊兩次或更多次。
4.權(quán)利要求1的背襯,其中無紡布的重量和厚度分別為20-30g/m2和0.1-0.3mm。
5.權(quán)利要求1的背襯,其中碳纖維織物由G78 1/0×E225 1/0(經(jīng)紗×緯紗)~H55 1/0×G150 1/0(經(jīng)紗×緯紗)特克斯/紗的纖維制成并具有48~70×26~37(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的緞紋或平紋織物圖案。
6.權(quán)利要求1的背襯,其中聚酯纖維織物由8/2~14/2×8/2~14/2(經(jīng)紗×緯紗)英支/紗的纖維制成并具有16~20×8~12(經(jīng)紗×緯紗)支/英寸的紗羅平紋織物圖案。
7.制備權(quán)利要求1的背襯的方法,包括將至少一組盤形碳和聚酯纖維織物置于盤形無紡布上,所述碳和聚酯纖維織物在用膠粘劑樹脂浸漬處理后各自處于干燥狀態(tài),然后對層疊的無紡布和織物施加熱和壓力。
8.權(quán)利要求7的方法,其中施加至層疊的無紡布和織物的熱和壓力分別為120-170℃和5-7kgf/cm2。
9.權(quán)利要求7的方法,其中用于織物浸漬處理的膠粘劑樹脂是酚醛樹脂或酚醛樹脂與選自以下材料的混合物丙烯腈-丁二烯橡膠、聚酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、環(huán)氧樹脂、脲蜜胺以及變性可熱固化樹脂。
10.一種研磨盤,該研磨盤通過利用膠粘劑將權(quán)利要求1的盤形背襯與盤形涂層研磨體結(jié)合而獲得。
全文摘要
一種背襯,包含無紡布和層疊在無紡布上的至少一層碳和聚酯纖維織物層,該背襯具有改進的撓曲性并提供改進的工作環(huán)境,因此,它可有利地用于制造研磨盤。
文檔編號B24D9/00GK101041232SQ20061010939
公開日2007年9月26日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者金龍范 申請人:株式會社勝德克實業(yè)
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