背景技術(shù)：

本公開涉及非織造磨料制品，諸如一體磨輪和回旋磨輪。更特別地，其涉及具有水分阻擋層的非織造磨料制品和制作具有水分阻擋層的非織造磨料制品的方法。

可以用于研磨操作的非織造磨料制品大體具有非織造纖維幅材(例如，膨松有彈性的開放纖維幅材)、磨料顆粒和粘結(jié)劑材料(通常稱為“粘結(jié)劑”)，該粘結(jié)劑材料將纖維彼此粘結(jié)并將磨料顆粒固定到纖維幅材。非織造磨料制品的示例包括非織造磨料手工研磨墊，諸如由明尼蘇達州圣保羅的3m公司以商品名“scotch-brite”出售的那些。磨料制品的其它示例包括回旋磨輪和一體磨輪。非織造磨輪通常具有遍布于利用粘結(jié)劑材料粘結(jié)在一起的非織造纖維幅材層的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料將非織造纖維幅材層粘結(jié)在一起，并且同樣將磨料顆粒粘結(jié)到非織造纖維幅材。一體磨輪具有以平行方式布置的單獨的非織造纖維幅材盤，以形成具有中空軸向芯的圓柱體。另選地，回旋磨輪具有螺旋設(shè)置的并附連到芯構(gòu)件的非織造纖維幅材。

例如，以濕氣形式的水分可能對此類非織造磨料制品的性能具有負面影響。更具體地，濕氣可能減少非織造磨料制品的壽命和/或切割速率。為了解決該問題，非織造磨料制品可以儲存在低濕氣環(huán)境中，或者例如放置在干燥器中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

存在對克服以上指出的缺點的非織造磨料制品的需要。即，希望提供非織造磨料制品，諸如一體輪或回旋輪，該非織造磨料制品耐受濕氣和水分的效應(yīng)，從而在高濕氣環(huán)境中維持長壽命和高水平的研磨性能，而不需要特殊處理并且不需要在低濕氣條件下儲存非織造磨料制品。

在一個方面，本發(fā)明提供非織造磨輪，該非織造磨輪包括具有對置的第一主表面和第二主表面的非織造磨料主體，以及布置在第一主表面和第二主表面中的至少一者上的水分阻擋層，該非織造磨料主體包含非織造纖維幅材、磨料顆粒和粘結(jié)劑材料。

在另一方面，本發(fā)明提供一種制作非織造磨輪的方法，所述方法包括提供非織造磨輪、提供水分阻擋層以及將水分阻擋層附連到非織造磨輪的至少一個主表面。在磨輪的形成期間或在已經(jīng)形成磨輪之后，水分阻擋層可以附連到非織造磨輪。

在另一方面，本發(fā)明提供一種制作回旋磨輪的方法，所述方法包括利用可固化粘結(jié)劑組合物浸漬纖維幅材，圍繞芯構(gòu)件螺旋地卷繞已浸漬的纖維幅材以形成可固化的預(yù)成型件，將可固化的預(yù)成型件固化以提供回旋磨輪，以及將多層復(fù)合材料阻擋層的至少一層附連到回旋磨輪的至少一個主表面。

在另一方面，本發(fā)明提供一體磨輪，該一體磨輪包括形成具有中空軸向芯的圓柱體的非織造纖維幅材盤、磨料顆粒和粘結(jié)劑以及附連到所述一體非織造磨輪的至少一個主表面的多層復(fù)合材料阻擋層的至少一層，該粘結(jié)劑將磨料顆粒粘結(jié)到非織造纖維幅材層的纖維，并且將非織造纖維幅材層彼此粘結(jié)。

在另一方面，本發(fā)明提供一種制作具有中空軸向芯的一體磨輪的方法，所述方法包括提供利用可固化粘結(jié)劑組合物浸漬的非織造纖維幅材層；磨料顆粒壓縮利用可固化組合物浸漬的非織造纖維幅材層以提供可固化的預(yù)成型件，將可固化的預(yù)成型件固化以提供固化的預(yù)成型件，將固化的預(yù)成型件成型為一體磨輪，以及將多層復(fù)合材料阻擋層的至少一層附連到所述一體非織造磨輪的至少一個主表面。

在前述磨料制品以及用于它們制作的方法中，非織造纖維幅材可以具有在非織造纖維幅材上的預(yù)粘結(jié)的樹脂。

令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，如根據(jù)本文所提出的測試方法所評估的，如果與對應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)非織造磨料制品相比，根據(jù)本發(fā)明的非織造磨料制品在切割性能方面表現(xiàn)出顯著改善。

附圖說明

圖1a是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例性非織造磨料制品的透視圖。

圖1b是圖1a的非織造磨料制品的區(qū)域的放大視圖。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例性回旋磨輪的透視圖。

圖3是根據(jù)一種現(xiàn)有技術(shù)的示例性一體磨輪的透視示意圖。

圖4a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的回旋磨輪的透視圖。

圖4b是沿圖4a的線條4b-4b截取的剖視圖。

圖5a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的一體磨輪的透視圖。

圖5b是沿圖5a的線條5b-5b截取的剖視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參見附圖，貫穿若干視圖，其中類似的附圖標號是指類似或?qū)?yīng)部件，圖1a和圖1b示出包括開放低密度纖維幅材4的膨松有彈性的非織造磨料制品2，開放低密度纖維幅材4由通過粘結(jié)劑材料8保持在一起的纏結(jié)的細絲或纖維6形成。磨料顆粒10分散在整個纖維幅材4中，并且通過粘結(jié)劑材料8固定到纖維幅材4。粘結(jié)劑材料8涂覆細絲6的部分并且形成附著到細絲6的表面并且/或者在接觸的細絲6的交匯處聚集的小珠12，從而在整個非織造磨料制品2上提供研磨位點。

使用圖1a和圖1b中描述的膨松有彈性的非織造磨料制品2可以生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的各種示例性非織造磨料制品，包括圖2中示出的回旋磨輪和圖3中示出的一體磨輪。如以下更充分描述的，在回旋磨輪或一體磨輪的形成中，分別以螺旋排列或堆疊排列布置膨松有彈性的非織造磨料制品2，并且然后進行壓縮(即，致密化)。

使用已知技術(shù)可以制造回旋磨輪和一體磨輪，該已知技術(shù)大體包括以下步驟：利用粘結(jié)劑前體和磨料顆粒涂覆非織造纖維幅材4，將經(jīng)過涂覆的非織造纖維幅材4纏繞成螺旋構(gòu)造(用于回旋輪)或者將多個盤布置成堆疊構(gòu)造(用于一體輪)，壓縮幅材4，以及固化粘結(jié)劑前體以提供用于將磨料顆粒10粘結(jié)到分層的非織造磨料的經(jīng)固化的粘結(jié)劑8?？梢允褂冒ǖ瓮康囊阎扛布夹g(shù)涂覆非織造纖維幅材4，其中首先將粘結(jié)劑前體施加到纖維幅材4，并且然后將磨料顆粒10施加到前體上，或者可以漿料涂覆非織造纖維幅材4，其中磨料顆粒10首先與粘結(jié)劑前體混合，并且然后將漿料混合物施加到纖維幅材4。

圖2示出示例性回旋磨輪16。可以通過以下來生產(chǎn)回旋磨輪：圍繞芯構(gòu)件14(例如，管狀或桿形芯構(gòu)件，例如，該管狀或桿形芯構(gòu)件由紙材、酚醛樹脂或合成塑性材料形成)卷繞處于張力下的非織造磨料幅材4，由此使得非織造磨料幅材4的層變得被壓縮，并且然后(例如使用熱量)固化粘結(jié)劑前體，以提供用于將磨料顆粒10粘結(jié)到分層的非織造磨料的固化的粘結(jié)劑。這樣，涂覆有粘結(jié)劑材料8的分層的非織造纖維幅材18圍繞芯構(gòu)件14螺旋地設(shè)置并且附連到芯構(gòu)件14，該粘結(jié)劑材料8將磨料顆粒10粘結(jié)到分層的非織造纖維幅材并且將分層的非織造纖維幅材的層彼此粘結(jié)。然后，將磨輪切割至期望的厚度。如果需要，在使用之前可以例如使用磨料領(lǐng)域已知的方法打磨回旋磨輪，以去除表面不平整的地方。

圖3示出示例性一體磨輪20。例如，可以通過以下方式提供一體磨輪：將上述的未固化已浸漬的非織造纖維幅材4分層為例如連續(xù)幅材或分層為片材或盤21的疊堆，壓縮非織造纖維層，固化粘結(jié)劑前體(例如，使用熱量)，并且模切所得到的磨料制品以提供具有中空軸向通孔或開口的一體磨輪。這樣形成的一體磨輪20不需要獨立的芯構(gòu)件。

在壓縮已浸漬的非織造纖維幅材的層中，通常將層(即，由螺旋帶匝形成的層18或由盤形成的層21)壓縮以形成塊，所述塊具有處于其非壓縮狀態(tài)下的層的密度的1至20倍的密度。然后，通常根據(jù)粘結(jié)劑前體和塊尺寸，通常使塊在升高的溫度下(例如，在135℃下)經(jīng)受加熱模塑(例如，2至20小時)。

現(xiàn)在參見圖4a和圖4b，其示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的回旋輪22?；匦?2包括芯23和以螺旋卷繞的磨料非織造幅材形式的非織造磨料主體24，所述磨料非織造幅材圍繞芯23纏繞，從而形成多個徑向布置的磨料層25。磨料主體24具有對置的第一主表面和第二主表面26,28，以及分別布置在第一主表面和第二主表面26,28上的一對水分阻擋層30,32。在例示的實施方案中，回旋輪22包括可以暴露于環(huán)境條件的外周圍邊緣46。非織造磨料主體24通常包括非織造纖維幅材，所述非織造纖維幅材具有如以上參考圖1a和圖1b所描述的磨料顆粒和粘結(jié)劑材料。

現(xiàn)在參見圖5a和圖5b，其示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的一體輪34。一體輪34包括由多個軸向布置的非織造盤37形成的非織造磨料主體36。磨料主體36具有對置的第一主表面和第二主表面38,40，以及分別布置在第一主表面和第二主表面38,40上的一對水分阻擋層42,44。如參考圖4a和圖4b描述的回旋輪22一樣，一體輪34包括可以暴露于環(huán)境條件的外周圍邊緣46，并且非織造磨料主體36包括非織造纖維幅材，所述非織造纖維幅材具有如以上參考圖1a和圖1b所描述的磨料顆粒和粘結(jié)劑材料。

令人驚訝地，已發(fā)現(xiàn)通過在非織造磨輪的第一主表面和第二主表面中的至少一者上提供水分阻擋層，可以顯著地減小濕氣和水分對磨輪的性能的有害效應(yīng)。因為非織造磨輪包括非織造磨料主體，所以預(yù)期濕氣和水分將快速滲透磨料主體，并且產(chǎn)品結(jié)果類似于利用不具有水分阻擋層的非織造磨輪產(chǎn)生的那些結(jié)果。因此，改善的性能是令人驚訝的和意料不到的。

在本發(fā)明的具體方面，回旋輪22的非織造磨料主體24和一體輪34的非織造磨料主體36可以具有至少約1克/立方英寸、至少約2克/立方英寸或至少約4克/立方英寸的密度，并且可以具有不大于約35克/立方英寸、不大于約50克/立方英寸或不大于約75克/立方英寸的密度。

在一個實施方案中，水分阻擋層30,32,42,44可以包括金屬化膜。例如，當生產(chǎn)磨輪時，通過貼靠磨料主體24,36擠壓金屬化膜可以將金屬化膜直接附連到非織造磨輪的磨料主體，而不需要粘合劑。另選地，金屬化膜可以在生產(chǎn)磨料主體24,36之后以粘接方式粘結(jié)到磨料主體24,36。

在一個實施方案中，金屬化膜可以包括聚合物層和金屬層。在例示的實施方案中，水分阻擋層30,32,42,44包括金屬層32a,44a、聚合物層32b,44b和粘合劑層32c。這樣，以金屬化膜帶的形式提供可以分別以粘接方式粘結(jié)到回旋輪22和一體輪34的相應(yīng)的對置的主表面26,28,38,40的水分阻擋層20,32,42,44。

在具體的實施方案中，例如，金屬層32a,44a可以包括鋁、鎳、鉻、銅、金、鉑、銀以及它們的混合物，聚合物層32b,44b可以包括聚酯膜層(即聚對苯二甲酸乙二醇酯)，并且粘合劑層可以包括丙烯酸系粘合劑。

在一個方面，金屬化膜可以具有至少約0.5密耳、至少約1.0密耳或至少約1.5密耳的厚度，并且可以具有不大于約6密耳、不大于約4密耳、不大于約3密耳的厚度。

在另一方面，如根據(jù)astmf1249-01(使用調(diào)制紅外傳感器的的水蒸汽透過塑料膜和薄板的透過速率的標準測試方法)測量的，金屬化膜可以具有小于約0.05克/100平方英寸/24小時、小于約0.04克/100平方英寸/24小時或小于約0.03克/100平方英寸/24小時的水蒸汽傳輸速率。

在具體方面，水分阻擋層30,32,42,44包括以粘接方式粘結(jié)到第一主表面26,38和第二主表面28,40中的至少一者的整體上的金屬化聚酯膜帶。然而，應(yīng)當理解，根據(jù)期望的防潮水平，水分阻擋層30,32,42,44可以設(shè)置在少于第一主表面26,38和第二主表面28,40的整體的主表面上。在例示的實施方案中，水分阻擋層30,32,42,44設(shè)置在第一主表面26,38和第二主表面42,44中的每一者上。然而，應(yīng)當理解，根據(jù)期望的防潮水平，水分阻擋層可以僅設(shè)置在第一主表面26,38,42,44和第二主表面中的一者上。

用于水分阻擋層30,32,42,44的合適的材料包括購自田納西州那什維爾的技術(shù)型帶和解決方案(technicaltapesandsolutions,nashville,tennessee)的金屬化聚酯膜(包括mmyp-1)、購自安大略省多倫多的celplast金屬化產(chǎn)品有限公司(celplastmetallizedproductsltd,toronto,ontario)的金屬化聚酯膜(包括48gafoilmetpluspolyester金屬化聚酯膜)以及購自伊利諾伊州布法羅格羅夫的佐羅公司(zoro,buffalogrove,illinois)的valuebrand金屬化膜帶。

例如，可用的粘結(jié)劑前體包括聚氨酯組合物，所述聚氨酯組合物包括可固化的聚氨酯預(yù)聚體、有效量的胺固化劑和酚醛樹脂。粘結(jié)劑前體還可以包括可選的添加劑。

在前述磨料制品中適用的非織造纖維幅材4是磨料領(lǐng)域中已知的。通常，非織造纖維幅材4包括細絲或纖維6的纏結(jié)的幅材。纖維6可以包括連續(xù)纖維、短纖維或它們的組合。例如，纖維幅材4可以包括長度為至少約20毫米(mm)、至少約30mm或至少約40mm，并且小于約110mm、小于約85mm或小于約65mm的短纖維，但也可以使用更短和更長的纖維(例如，連續(xù)細絲)。纖維可以具有至少約1.7分特(dtex，即，克/10000米)、至少約6dtex或至少約17dtex，并且小于約560dtext、小于約280dtex或小于約120dtex的細度或線密度，但也可以使用具有更小和/或更大線密度的纖維。具有不同線密度的纖維的混合物可以用于例如提供磨料制品，所述磨料制品在使用時將會產(chǎn)生尤其優(yōu)選的表面光潔度。如果使用的是紡粘非織造物，那么細絲可以具有大得多的直徑，例如，直徑高達2mm或更大。

例如，可以通過常規(guī)的氣紡、梳理成網(wǎng)、縫編、紡粘、濕法成網(wǎng)和/或熔噴工序制作纖維幅材4?？梢允褂美鐝募~約馬其頓的蘭多機械公司(randomachinecompanyofmacedon,newyork)商購獲得的商品名為“蘭多成網(wǎng)機(randowebber)”的設(shè)備制備氣紡纖維幅材。

非織造纖維幅材通常被選擇為與粘附粘合劑和磨料顆粒適當?shù)叵嗳?，同時還可以與制品的其它部件組合地處理，并且通常可以耐受處理條件(例如，溫度)，諸如在粘結(jié)劑前體的施涂和固化期間采用的那些條件?？梢赃x擇纖維，以影響磨料制品的特性，諸如例如柔韌性、彈性、耐久性或保質(zhì)期、研磨性以及光潔度特性。合適的纖維的示例包括天然纖維、合成纖維以及天然纖維和/或合成纖維的混合物。合成纖維的示例包括由聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯)、尼龍(例如，六亞甲基己二酰胺、聚己內(nèi)酰胺)、聚丙烯、丙烯腈(即，丙烯酸類纖維)、人造絲、醋酸纖維素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、以及氯乙烯-丙烯腈共聚物制成的那些。合適的天然纖維的示例包括龍舌蘭、棉花、羊毛、黃麻和大麻。纖維可以是天然的材料或例如從服裝碎料、地毯制造、纖維制造或紡織物處理中回收的再循環(huán)材料或廢料。纖維可以是均一化的或可以是復(fù)合材料，諸如，雙組分纖維(例如，共紡皮-芯纖維)。纖維可以是拉伸的和卷曲的，但是也可以是連續(xù)細絲，諸如通過擠出工藝形成的那些細絲。也可以使用纖維的組合。

在利用粘結(jié)劑前體浸漬之前，如在任何涂覆(例如，用可固化組合物或任選的預(yù)粘結(jié)樹脂)之前所測量的，非織造纖維幅材的每單位面積重量(即，基重)通常為至少約50克每平方米(gsm)、至少約100gsm、或至少約200gsm；和/或小于約400gsm、小于約350gsm、或小于約300gsm，但也可以使用更大和更小的基重。此外，在用可固化組合物浸漬之前，纖維幅材的厚度通常為至少約5mm、至少約6mm、或至少約10mm；和/或小于約200mm、小于約75mm、或小于約30mm，但更大和更小的厚度也是可用的。

與非織造磨料制品、磨輪以及它們的制造方法相關(guān)的另外細節(jié)可見于例如美國專利號2,958,593(hoover等人)；5,591,239(larson等人)；6,017,831(beardsley等人)以及7,189,784(barber,jr.)，這些專利的全部內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。

很多情況下，如磨料領(lǐng)域已知的，在利用粘結(jié)劑前體涂覆之前向非織造纖維幅材施涂預(yù)粘結(jié)樹脂是可用的。例如，預(yù)粘結(jié)樹脂用于在處理期間幫助維持非織造纖維幅材的完整性，并且還可以便于將粘結(jié)劑前體粘結(jié)至非織造纖維幅材。預(yù)粘結(jié)樹脂的示例包括酚醛樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、皮膠、丙烯酸類樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂以及它們的組合。通常將以此方式使用的預(yù)粘結(jié)樹脂的量調(diào)節(jié)為符合在纖維的交叉接觸點處將纖維粘結(jié)在一起的最小量。在其中非織造纖維幅材包括可熱粘結(jié)纖維的那些情況下，非織造纖維幅材的熱粘結(jié)也可在處理期間有助于維持幅材的完整性。

可用的磨料顆粒的示例包括磨料領(lǐng)域中已知的任何磨料顆粒。示例性可用的磨料顆粒包括基于熔融氧化鋁的材料，諸如氧化鋁、陶瓷氧化鋁(其可以包括一種或多種金屬氧化物改性劑和/或促結(jié)晶劑或成核劑)和經(jīng)熱處理的氧化鋁、碳化硅、共熔融的氧化鋁-氧化鋯、金剛石、二氧化鈰、二硼化鈦、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、燧石、金剛砂、由溶膠-凝膠衍生的磨料顆粒以及它們的混合物。例如，磨料顆?？梢詾閱蝹€顆粒、凝聚物、復(fù)合顆粒、成形的磨料顆粒以及它們的混合物的形式。

例如，磨料顆粒可以具有至少約0.1微米、至少約1微米或至少約10微米并且小于約2000微米、小于約1300微米或小于約1000微米的平均直徑，但也可以使用更大和更小的磨料顆粒。例如，磨料顆?？删哂心チ闲袠I(yè)指定標稱等級。此類磨料行業(yè)認可的分級標準包括那些稱為美國國家標準協(xié)會公司(ansi)(americannationalstandardsinstitute,inc.)標準、歐洲研磨產(chǎn)品制造商聯(lián)合會(fepa)(federationofeuropeanproducersofabrasiveproducts)標準以及日本行業(yè)標準(jis)(japaneseindustrialstandard)標準的標準。示例性ansi等級名稱(即，指定的標稱等級)包括：ansi4、ansi6、ansi8、ansi16、ansi24、ansi36、ansi40、ansi50、ansi60、ansi80、ansi100、ansi120、ansi150、ansi180、ansi220、ansi240、ansi280、ansi320、ansi360、ansi400和ansi600。示例性fepa等級名稱包括p8、p12、p16、p24、p36、p40、p50、p60、p80、p100、p120、p150、p180、p220、p320、p400、p500、600、p800、p1000和p1200。示例性jis等級名稱包括hs8、jis12、jis16、jis24、jis36、jis46、jis54、jis60、jis80、jis100、jis150、jis180、jis220、jis240、jis280、jis320、jis360、jis400、jis400、jis600、jis800、jis1000、jis1500、jis2500、jis4000、jis6000、jis8000和jis10000。

通常，磨料顆粒的涂層重量(獨立于粘結(jié)劑前體中的其它成分)可取決于，例如，所使用的特定粘結(jié)劑前體、施涂磨料顆粒的工藝以及磨料顆粒的尺寸。例如，非織造纖維幅材上磨料顆粒的涂層重量(在任何壓縮之前)可為至少200克每平方米(g/m²)、至少600g/m²或至少800g/m²；和/或小于2000g/m²、小于約1600g/m²或小于約1200g/m²，但也可使用更大或更小的涂層重量。

合適的可交聯(lián)的粘結(jié)劑前體可以包括冷凝可固化材料或者加成可聚合材料。加成可聚合材料可以是烯鍵式不飽和單體和/或低聚物?？山宦?lián)的材料的示例包括酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺粘結(jié)劑、乙烯基醚、具有α、β不飽和羰基側(cè)基的氨基塑料、氨基甲酸酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、丙烯酸酯改性異氰脲酸酯、脲醛、丙烯酸酯改性氨基甲酸酯、丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂或任何前述的混合物。

酚醛樹脂材料由于它們的熱特性、可用性、成本和處理簡易性而可以是優(yōu)選的粘結(jié)劑前體。甲階酚醛樹脂中甲醛與酚的摩爾比大于或等于1，通常在1.5:1.0至3.0:1.0之間。酚醛清漆酚醛樹脂中甲醛與酚的摩爾比小于1.0:1.0?？缮藤彨@得的酚醛樹脂的示例包括以商品名durez和varcum(購自西方化學(xué)品公司(occidentalchemicalscorp.))；resinox(購自孟山都(monsanto))；arofene(購自亞什蘭化學(xué)品公司(ashlandchemicalco.))和arotap(購自亞什蘭化學(xué)品公司(ashlandchemicalco.))標識的那些酚醛樹脂。

一些粘結(jié)劑前體包括與膠乳混合的酚醛樹脂。此類膠乳的示例包括包含丙烯腈丁二烯、丙烯酸類樹脂、丁二烯、丁二烯-苯乙烯和它們的組合的材料。這些膠乳可從各種不同的來源商購獲得，并且包括以以下商品名可獲得的那些膠乳：rhoplex和acrylsol(可從羅恩哈斯公司(rohmandhaascompany)商購獲得)、flexcryl和valtac(可從空氣產(chǎn)品和化學(xué)品有限公司(airproducts&chemicalsinc.)商購獲得)、synthemul、tycryl和tylac(可從雷可德化學(xué)公司(reicholdchemicalco.)商購獲得)、hycar和goodrite(可從b.f.古德里奇(b.f.goodrich)商購獲得)、chemigum(可從固特異輪胎和橡膠公司(goodyeartireandrubberco.)商購獲得)、neocryl(可從英國化學(xué)工業(yè)公司(ici)商購獲得)、butafon(可從巴斯夫公司(basf)商購獲得)以及res(可從聯(lián)合碳化合物公司(unioncarbide)商購獲得)。

環(huán)氧樹脂，即具有可以通過開環(huán)被聚合的環(huán)氧乙烷基團的材料可以在粘結(jié)劑前體內(nèi)用作單體化合物或用作中等或高分子量二聚物、三聚物、低聚物、預(yù)聚物、聚合物等。環(huán)氧化合物在它們的主鏈和取代基的性質(zhì)上可以有很大差異。例如，主鏈可以是通常與環(huán)氧官能化的聚合物相關(guān)聯(lián)的任何類型，并且在主鏈上的取代基可以是在室溫下與環(huán)氧乙烷基反應(yīng)的不含活性氫原子的任何基團。可接受的取代基的代表性示例包括：鹵素、酯基、醚基、磺酸基、硅氧烷基、硝基和磷酸基。一些優(yōu)選的環(huán)氧樹脂材料的示例包括包含雙酚a的二縮水甘油醚的組合物以及以以下商品名可商購獲得的材料：epon828、epon1004和epon1001f(購自殼牌化學(xué)公司(shellchemicalco.))、der-331、der-332和der-334(購自陶氏化學(xué)公司(dowchemicalco.))。其它合適的環(huán)氧樹脂包括線型酚醛樹脂的縮水甘油醚(例如，購自陶氏化學(xué)公司(dowchemicalco.)的den-431和den-428)。

烯鍵式不飽和粘結(jié)劑前體的示例包括具有α、β不飽和羰基側(cè)基的氨基塑料單體或低聚物、烯鍵式不飽和單體或低聚物、丙烯酸酯改性異氰脲酸酯單體、丙烯酸酯改性氨基甲酸酯低聚物、丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂單體或低聚物、烯鍵式不飽和單體或稀釋劑、丙烯酸酯分散體或它們的混合物。

氨基塑料粘結(jié)劑前體具有每分子或低聚物至少一個α、β不飽和羰基側(cè)基。這些材料進一步描述于美國專利號4,903,440和5,236,472，這些專利的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文。

烯鍵式不飽和單體或低聚物可以是單官能的、雙官能的、三官能或四官能的或甚至更高官能度。本文所用術(shù)語“丙烯酸酯”旨在包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯兩者。烯鍵式不飽和粘結(jié)劑前體包括含有碳原子、氫原子和氧原子以及任選的氮原子和鹵素原子的單體化合物、低聚化合物和聚合物化合物。氧原子或氮原子或兩者通常存在于醚、酯、氨基甲酸酯、酰胺或脲基團中。烯鍵式不飽和化合物優(yōu)選地具有小于約4,000的分子量，并且優(yōu)選地是由包含脂族單羥基基團或脂族多羥基基團的化合物與不飽和羧酸(諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)反應(yīng)生成的酯。烯鍵式不飽和單體的代表性示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、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥丁酯、乙烯基甲苯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、己二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯，以及季戊四醇四甲基丙烯酸酯。其它烯鍵式不飽和樹脂包括單烯丙基、聚烯丙基和聚甲基烯丙基酯和羧酸酰胺，諸如鄰苯二甲酸二烯丙基酯、己二酸二烯丙基酯和n,n-二烯丙基己二酰二胺。其它烯鍵式不飽和樹脂包括含氮化合物，諸如三(2-丙烯酰氧基乙基)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-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基哌啶酮。

具有至少一個丙烯酸酯側(cè)基的異氰脲酸酯衍生物和具有至少一個丙烯酸酯側(cè)基的異氰酸酯衍生物進一步描述于美國專利號4,652,274，該專利的全部內(nèi)容在此以引用方式并入。優(yōu)選的異氰脲酸酯材料是三(羥基乙基)異氰脲酸酯的三丙烯酸酯。

丙烯酸酯改性氨基甲酸酯的示例包括羥基封端的異氰酸酯延伸的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯。可商購獲得的丙烯酸酯改性氨基甲酸酯的示例包括以商品名uvithane782(購自莫頓化學(xué)公司(mortonchemical))以及cmd6600、cmd8400和cmd8805(購自優(yōu)時比radcurespecialties(ucbradcurespecialties))可獲得的那些丙烯酸酯改性氨基甲酸酯。丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂的示例包括環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯，諸如雙酚a環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯。可商購獲得的丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂的示例包括以商品名cmd3500、cmd3600和cmd3700(購自優(yōu)時比radcurespecialties(ucbradcurespecialties))可獲得的那些丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂。

丙烯酸酯改性氨基甲酸酯的示例包括羥基封端的nco延伸的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯?？缮藤彨@得的丙烯酸酯改性氨基甲酸酯的示例包括uvithane782(購自莫頓聚硫橡膠化學(xué)公司(mortonthiokolchemical))以及cmd6600、cmd8400和cmd8805(購自radcurespecialties)。

丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂的示例包括環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯，諸如雙酚a環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯?？缮藤彨@得的丙烯酸酯改性環(huán)氧樹脂的示例包括購自radcurespecialties的cmd3500、cmd3600和cmd3700。

烯鍵式不飽和稀釋劑或單體的示例可見于美國專利號5,236,472(kirk等人)和5,667,842，這些專利的全部內(nèi)容在此以引用方式并入。在一些情況下，因為這些烯鍵式不飽和稀釋劑趨向于與水相容，所以它們是可用的。

關(guān)于丙烯酸酯分散體的附加細節(jié)可見于美國專利號5,378,252(follensbee)，該專利的全部內(nèi)容在此以引用方式并入。

可用的氨基甲酸酯預(yù)聚物的示例包括多異氰酸酯以及多異氰酸酯的封端型式。通常，在環(huán)境條件下(例如，約20℃至約25℃的范圍內(nèi)的溫度)，封端多異氰酸酯與異氰酸酯活性化合物(例如，胺、醇、硫醇等)基本上不反應(yīng)，但在施加充足熱能時封端劑被釋放，從而生成與胺固化劑反應(yīng)以形成共價鍵的異氰酸酯官能團。

例如，可用的多異氰酸酯包括：脂族多異氰酸酯(例如，六亞甲基二異氰酸酯或三甲基六亞甲基二異氰酸酯)；脂環(huán)族多異氰酸酯(例如，氫化苯二甲基二異氰酸酯或異佛樂酮二異氰酸酯)；芳香族多異氰酸酯(例如，甲苯二異氰酸酯或4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯)；前述多異氰酸酯中的任何多異氰酸酯與多元醇(例如，二元醇、低分子量含羥基的聚酯樹脂、水等)的加合物；前述多異氰酸酯(例如，異氰脲酸酯、縮二脲)的加合物；以及它們的混合物。

例如，可用的可商購獲得的多異氰酸酯包括以商品名“adiprene”購自康涅狄格州米德爾伯里的科聚亞公司(chemturacorporation)的那些多異氰酸酯(例如，“adiprenel0311”、“adiprenel100”、“adiprenel167”、“adiprenel213”、“adiprenel315”、“adiprenel680”、“adiprenelf1800a”、“adiprenelf600d”、“adiprenelfp1950a”、“adiprenelfp2950a”、“adiprenelfp590d”、“adiprenelw520”和“adiprenepp1095”)；以商品名“mondur”購自賓夕法尼亞州匹茲堡的拜耳公司(bayercorporation,pittsburgh,pennsylvania)的多異氰酸酯(例如，“mondur1437”、“mondurmp-095”或“mondur448”)；以及以商品名“airthane”和“versathane”購自賓夕法尼亞州阿靈頓的空氣產(chǎn)品和化學(xué)品公司(airproductsandchemicals,allentown,pennsylvania)的多異氰酸酯(例如，“airthaneapc-504”、“airthanepst-95a”、“airthanepst-85a”、“airthanepet-91a”、“airthanepet-75d”、“versathaneste-95a”、“versathaneste-p95”、“versathanests-55”、“versathanesme-90a”和“versathanems-90a”)。

為延長適用壽命，多異氰酸酯諸如例如上面提及的那些多異氰酸酯可根據(jù)本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)利用封端劑封端。示例性封端劑包括：酮肟(例如，2-丁酮肟)；內(nèi)酰胺(例如，ε-己內(nèi)酰胺)；丙二酸酯(例如，丙二酸二甲酯和丙二酸二乙酯)；吡唑(例如，3,5-二甲基吡唑)；包括叔醇的醇類(例如，叔丁醇或2,2-二甲基戊醇)、酚類(例如，烷基化苯酚)，以及如前述醇類的混合物。

示例性可商購獲得可用的封端多異氰酸酯包括由科聚亞公司(chemturacorporation)以商品名“adiprenebl11”、“adiprenebl16”、“adiprenebl31”出售的那些封端多異氰酸酯，以及由英格蘭阿克林頓的baxenden化學(xué)品有限公司(baxendenchemicals,ltd.,accrington,england)以商品名“trixene”出售的封端多異氰酸酯(例如，“trixenebl7641”、“trixenebl7642”、“trixenebl7772”和“trixenebl7774”)。

通常，在可固化組合物中存在的氨基甲酸酯預(yù)聚物的量占可固化組合物總重量的10重量％至40重量％，更典型地15重量％至30重量％，并且甚至更典型地20重量％至25重量％，但也可以使用這些范圍之外的量。

合適的胺固化劑包括芳香族、烷基-芳香族或烷基多官能胺，優(yōu)選地為伯胺?？捎玫陌饭袒瘎┑氖纠ǎ?,4'-亞甲基二苯胺；具有2.1至4.0的官能度的聚合亞甲基二苯胺，其包括以商品名“curithane103”可從陶氏化學(xué)公司(dowchemicalcompany)商購獲得的和以商品名“mda-85”可從賓夕法尼亞州匹茲堡的拜耳公司(bayercorporation,pittsburgh,pennsylvania)商購獲得的已知的那些聚合亞甲基二苯胺；1,5-二胺-2-甲基戊烷；三(2-胺乙基)胺；3-氨甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己胺(即，異佛樂酮二胺)、三亞甲基二醇二-對氨基苯甲酸酯、雙(鄰氨基苯硫基)乙烷、4,4'-亞甲基雙(二甲基鄰氨基苯甲酸鹽)、雙(4-氨基-3-乙基苯基)甲烷(例如，如以商品名“kayahardaa”由日本東京的日本化藥株式會社(nipponkayakucompany,ltd.,tokyo,japan)出售的)，以及雙(4-氨基-3,5-二甲基苯基)甲烷(例如，如以商品名“l(fā)onzacurem-dea”由瑞士巴塞爾的龍沙有限公司(lonza,ltd.,basel,switzerland)出售的)；以及它們的混合物。如果需要，例如可將一種或多種多元醇添加至可固化組合物以如預(yù)期用途所要求改變(例如，延遲)固化速率。

胺固化劑應(yīng)以有效固化封端多異氰酸酯至預(yù)期應(yīng)用需要的程度的量存在；例如，胺固化劑可以以固化劑與異氰酸酯(或封端異氰酸酯)的化學(xué)計量比在0.8至1.35的范圍內(nèi)存在；例如，在0.85至1.20的范圍內(nèi)，或者在0.90至0.95的范圍內(nèi)，但也可以使用這些范圍以外的化學(xué)計量比。

通常，可固化組合物將包括至少一種有機溶劑(例如，異丙醇或甲基乙基酮)，以便于在非織造纖維幅材上涂覆可固化組合物，但這不是必須的。

任選地，可固化組合物可以與一種或多種添加劑混合，和/或可以包括一種或多種添加劑。示例性的添加劑包括填料、增塑劑、表面活性劑、潤滑劑、著色劑(例如，顏料)、殺細菌劑、殺真菌劑、助磨劑和抗靜電劑。

在制作根據(jù)本發(fā)明的非織造磨料制品的一種示例性方法中，存在以下順序的步驟：將預(yù)粘結(jié)涂層施涂到非織造纖維幅材(例如通過輥涂或噴涂)，固化預(yù)粘結(jié)涂層，利用粘結(jié)劑前體浸漬非織造纖維幅材(例如，通過輥涂或噴涂)，以及將可固化組合物固化。

通常，被涂覆在非織造纖維幅材上的可固化組合物(包括可以存在的任何溶劑)的量為1120gsm至2080gsm，更典型地1280gsm至1920gsm，甚至更典型地1440gsm至1760gsm，但也可以使用這些范圍之外的值。