專利名稱：一種帶有環(huán)形無縫襯材的涂敷磨帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂敷的研磨制品，特別是帶有環(huán)形無縫襯材的涂敷磨帶，襯材中含有一種有機(jī)聚合物粘合劑和一種纖維狀增強(qiáng)材料。因此，本發(fā)明涉及制造供涂敷磨帶用的環(huán)形無縫襯材的方法。
涂敷的研磨制品一般含有利用一層或多層粘合劑粘合到襯材上的研磨材料，通常是磨粒。這類制品經(jīng)常采取片、盤、帶、條或類似形狀，它們能裝在皮帶輪、飛輪或轉(zhuǎn)鼓上。研磨制品可以用來砂磨、研磨或拋光各種表面，例如鋼和其它金屬、木材、木材類層壓件、塑料、玻璃纖維、皮革或陶瓷的表面。
在涂敷研磨制品中使用的襯材通常由紙、聚合物材料、布、無紡材料、硬化紙板或這些材料的組合物制成。這些材料中很多都形成對于某些用途不合格的襯材，因為它們沒有足夠的強(qiáng)度、柔性或沖擊強(qiáng)度。一些這類材料的老化快得不能接受。另有一些對用作著色劑和潤切液的液體敏感。結(jié)果，在某些用途中會斷裂過早和功能不良。
在典型的制造工藝中，將涂敷的研磨制品做成連續(xù)的卷材形式，然后轉(zhuǎn)化成所希望的結(jié)構(gòu)，例如片、盤、帶等等。涂敷研磨制品的最適用的結(jié)構(gòu)之一是環(huán)形的涂敷磨帶，即，連續(xù)的環(huán)形涂敷研磨材料。為了形成這種環(huán)形帶，通常將卷材切割成具有所要寬度和長度的長條。然后將長條的兩端連接在一起，形成“接合”或“拼接”。
在環(huán)形磨帶中通常有兩類拼接。它們是“互搭”拼接和“對縫”拼接。對于互搭拼接，將長條的兩端斜切，使得帶有研磨涂層的頂面和襯材的底面貼合在一起，帶的總厚度沒有明顯變化。這通常通過從條帶一端的研磨表面上除掉磨粒、從長條的另一端除掉部分襯材來做到。然后將斜切的兩端疊合并且粘接在一起。對于對縫拼接，將長條的每一端的襯材底面涂上粘合劑，貼在牢固、抗撕裂的薄的拼接介質(zhì)上。雖然這種在襯材中包含接頭的環(huán)形涂敷磨帶目前在工業(yè)中廣泛使用，但是這些產(chǎn)品具有一些由接頭造成的缺陷。
例如，接頭處一般要比涂敷磨帶的其余部分厚，雖然通常使用的拼接方法都試圖減小沿磨帶長度方向的厚度變化。這會導(dǎo)致加工件有的區(qū)域的光潔度比其余部分“粗糙”，這是極不希望有的，尤其是在高精度研磨應(yīng)用中。例如，木材的表面光潔度較粗的部位會比其余部位著色更深。
另外，接頭可能是涂敷磨帶中最弱的部位或環(huán)節(jié)。在某些情形里，接頭會在涂敷磨帶充分使用之前過早地斷裂。因此，經(jīng)常用層壓的襯料或襯材制造磨帶，以增加強(qiáng)度和支承力。這種帶會比較貴，而且在某些條件下層壓的各層會發(fā)生分離。
此外，由于有接頭，使用涂敷磨帶的研磨機(jī)械難以恰當(dāng)?shù)亟y(tǒng)調(diào)和校直磨帶。再者，這些接頭在涂敷的磨帶中造成了不連續(xù)性。還有，接頭區(qū)會比磨帶的其余區(qū)域不合要求地更為剛硬。最后，磨帶襯材中的接頭在涂敷磨帶的制造工藝中增加了可觀的費用。
本發(fā)明涉及涂敷的研磨制品，特別是由環(huán)形無縫的襯材圈制成的涂敷磨帶?！碍h(huán)形、無縫”是指在磨帶中使用的襯材，即，襯材圈，在整個長度上是結(jié)構(gòu)連續(xù)的。也就是說，它們沒有任何清楚的拼接處或接頭。但是，這并不意味著在例如纖維增強(qiáng)層中沒有內(nèi)部拼接處，或是在研磨層中沒有接頭。而是指沒有由于連接襯材長條的兩端而造成的襯材中的拼接處或接頭。
一般來說，本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈的厚度，在沿圈的整個長度上的變化不超過15%，以不超過10%為佳，不超過5%更好，最好是不超過2%。
本發(fā)明的涂敷磨帶包含著一個環(huán)形、無縫的圈狀襯材，襯材中含有有機(jī)聚合物粘合劑材料和纖維質(zhì)增強(qiáng)材料。通常，襯材中的粘合劑重量是在襯材總重量的40%至99%之間，以在50-95%的范圍內(nèi)為佳，在65-92%的范圍內(nèi)更好，最好是在70-85%的范圍內(nèi)。聚合物粘合劑材料可以是熱固性、熱塑性或彈性體材料，或是它們的混合物。以熱固性或熱塑性材料為佳。最好是一種熱固性材料。在某些情形里，以使用熱固性材料與彈性體材料的混合物為宜。
典型的優(yōu)選襯材的其余部分主要是纖維質(zhì)增強(qiáng)材料。雖然在粘合劑組合物中可以加入附加組分，但是本發(fā)明的涂敷的研磨襯材主要含有一種有機(jī)聚合物粘合劑和有效數(shù)量的一種纖維增強(qiáng)材料?！坝行?shù)量”的纖維質(zhì)增強(qiáng)材料是指其數(shù)量足以使襯材具有所要求的物理特性，例如在使用期間內(nèi)的拉長或劈裂減少。
有機(jī)聚合物粘合劑材料和纖維質(zhì)增強(qiáng)材料一起構(gòu)成一種柔性組合物，即，側(cè)向邊緣通常是平行的環(huán)形無縫圈狀的柔性襯材。這種柔性、環(huán)形、無縫的襯材圈包括至少一層沿整個帶長的纖維質(zhì)增強(qiáng)材料。這層纖維質(zhì)增強(qiáng)材料最好是基本上完全被有機(jī)聚合物粘合劑材料所包圍(即，淹沒于其中)。也就是說，纖維增強(qiáng)材料層嵌埋或淹沒在圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，即，在圈的實體之內(nèi)，以便使纖維質(zhì)增強(qiáng)材料層的背面上有不含纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的有機(jī)粘合劑材料區(qū)域。利用這種方式，襯材圈的表面，例如外表面與內(nèi)表面，具有大體上光滑而均勻的表面形態(tài)。
纖維質(zhì)增強(qiáng)材料可以是單個的纖維絲或是纖維氈片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的環(huán)形無縫圈，即，襯材圈，最好由各層單個纖維增強(qiáng)絲和/或纖維氈片結(jié)構(gòu)摻合在，即，淹沒在襯材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或基體之中構(gòu)成。優(yōu)選的帶含有例如一種熱固性粘合劑，一層互不交叉的平行和共平面的單個纖維增強(qiáng)絲，和一層纖維氈片結(jié)構(gòu)，其中各層纖維材料之間互不連接。
本發(fā)明的某些優(yōu)選磨帶還含有預(yù)形成的涂有磨料的層壓件。這種預(yù)形成的層壓件通常由涂敷著磨粒的片材(即，片狀材料)構(gòu)成。預(yù)形成的涂有磨料的層壓件可以用各種方法，例如用粘合劑或機(jī)械固定方法，層壓到，即，貼合到本發(fā)明襯材的外表面上。本發(fā)明的涂敷研磨制品的這一實施方案至少具有在研磨材料一旦用光時可以將層壓件除掉并用另一個層壓件替換的優(yōu)點。利用這一方式，本發(fā)明的襯材可以重新使用?！邦A(yù)形成的”一詞在本文中是指將涂有磨料的層壓件制成帶有磨料的自承薄片的形式，隨后貼合在本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈上。這種實施方案通常在預(yù)形成的涂有磨料的層壓件層上有一條縫。但是，襯材圈沒有縫或接頭。另外，襯材圈不是由預(yù)形成和預(yù)固化的各層粘合層壓在一起制成的。
本發(fā)明的涂敷磨料襯材是通過以下步驟制得的制備一圈圍繞支承結(jié)構(gòu)(例如轉(zhuǎn)鼓)周邊延伸的液體有機(jī)粘合劑材料，其中包含著纖維質(zhì)增強(qiáng)材料;將此液體有機(jī)粘合劑材料固化，從而形成其中有纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的柔性、固化的環(huán)形無縫襯材圈。所形成的柔性、固化的環(huán)形無縫襯材圈具有外表面和內(nèi)表面。制備其中有纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的液體有機(jī)聚合物粘合劑材料的步驟最好包括以下步驟圍繞著支承結(jié)構(gòu)(例如轉(zhuǎn)鼓)的周邊貼合上一個纖維增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu);圍繞支承結(jié)構(gòu)(如轉(zhuǎn)鼓)的周邊，以圍繞襯材圈沿縱向延伸(即，沿襯材的長度方向)的螺旋形式，在跨過襯材寬度的一層中，卷繞上單獨一根增強(qiáng)絲。
制備本發(fā)明的環(huán)形無縫圈的另一種優(yōu)選方法包括在將液體有機(jī)粘合劑材料圍繞支承結(jié)構(gòu)的周邊涂敷之前，用它涂敷(即，浸泡)纖維質(zhì)的增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu)。浸泡纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的一種方法是經(jīng)過一個小孔用粘合劑材料涂敷纖維。如果有機(jī)粘合劑材料是固體材料，例如熱塑性材料，則制備其中有纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的液體有機(jī)粘合劑材料圈的步驟包括圍繞著支持結(jié)構(gòu)(最好是轉(zhuǎn)鼓)的周邊貼合上第一層固體的有機(jī)粘合劑材料;圍繞著在支承結(jié)構(gòu)上的第一層固體有機(jī)聚合物粘合劑材料貼合上一層纖維質(zhì)增強(qiáng)材料;圍繞著在支承結(jié)構(gòu)上的第一層固體有機(jī)聚合物粘合劑材料和纖維質(zhì)增強(qiáng)材料層，貼敷上第二層固體有機(jī)聚合物粘合劑材料，以便形成其中有一層纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的固體有機(jī)聚合物粘合劑材料結(jié)構(gòu);將這一固體有機(jī)聚合物粘合劑材料加熱，直到它流動，通常是形成其中有纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的液體有機(jī)聚合物粘合劑材料。這里的“液體”一詞是指可以流動或流動性的材料，而“固體”或“固化的”是指在環(huán)境溫度和壓力下不容易流動的材料，這意味著包括觸變性凝膠在內(nèi)。
本發(fā)明的柔性襯材組合物可以用粘合劑和磨料層以任何常用的方式涂敷。通常而且最好是包括在其中有纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的固化的環(huán)形無縫圈的外表面上涂敷第一粘合劑層;將研磨材料嵌埋入第一粘合劑層中;并且至少部分地將第一粘合劑層固化。研磨材料最好是粒狀形式，可以用靜電方式涂敷或用滴落涂布法。在優(yōu)選的應(yīng)用中，在研磨材料和第一粘合劑層上涂敷第二粘合劑層;第一和第二粘合劑層都完全固化。
或者是，可以通過在襯材的外表面上涂敷磨料漿體，一步涂敷上第一粘合劑層和磨料層。磨料漿體中包含有粘合劑樹脂和磨料，最好是大量的磨粒。然后最好將粘合劑樹脂至少部分固化。隨后可以涂敷第二粘合劑層。在本發(fā)明的某些優(yōu)選應(yīng)用中，如果需要，可以涂上第三粘合劑層。
類似的方法也可以用于使用支承結(jié)構(gòu)，例如傳送帶系統(tǒng)，制備涂敷磨料的襯材。這種系統(tǒng)通常例如使用傳送帶形式的不銹鋼套管。在此實施方案中，制備一圈液體有機(jī)粘合劑材料的步驟包括制備圍繞傳送帶的圈材。


圖1是由根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈形成的涂敷磨帶的透視圖;圖1實質(zhì)上是反映根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的涂敷磨帶沿圖1中2-2線的剖面的放大圖形。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈的透視圖;圖3實質(zhì)上是反映根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈沿圖3線4-4的剖面的放大圖形。此圖實質(zhì)上是反映本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈中內(nèi)部纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈沿圖3線4-4的剖面的放大圖形。此圖實質(zhì)上是反映本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈中內(nèi)部纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材沿圖3線4-4的剖面的放大圖形。此圖實質(zhì)上是反映本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈中內(nèi)部纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是用來將粘合劑涂覆到轉(zhuǎn)鼓上的裝置的側(cè)視圖。
圖8是本發(fā)明用于制備環(huán)形無縫襯材圈的優(yōu)選方法的示意圖，該襯材圈含有一個纖維質(zhì)增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu)和一層嵌埋在熱固性樹脂內(nèi)的連續(xù)的纖維增強(qiáng)絲。
圖9是用于制備環(huán)形無縫襯材圈的另一種方法的示意圖，該方法采用一個傳送帶系統(tǒng)代替在制備環(huán)形無縫襯材圈的方法中的轉(zhuǎn)鼓。
圖10是環(huán)形無縫襯材圈的另一實施方案的透視圖，該襯材圈中僅在靠近圈的中心處有增強(qiáng)紗。
圖11是環(huán)形無縫襯材圈的又一實施方案的透視圖，該襯材圈中僅在圈的邊緣處有增強(qiáng)紗。
圖12是環(huán)形無縫襯材圈的再一實施方案的透視圖，該襯材圈中一個區(qū)域含有粘合劑、增強(qiáng)絲和增強(qiáng)氈片，第二個區(qū)域則只含粘合劑和增強(qiáng)氈片。
參照圖1，圖中畫出了根據(jù)本發(fā)明的涂敷磨帶1，它具有畫在圖2中的結(jié)構(gòu)。帶1的工作表面3，即，它的外表面，包含有粘附在涂敷磨帶1的環(huán)形無縫襯材圈5上的磨粒4形式的研磨材料。內(nèi)表面6，即，與涂有磨料的表面相對的表面一般是光滑的。“光滑”意味著一般沒有突出的纖維質(zhì)增強(qiáng)材料。參看圖2，一般來說，涂敷磨帶1(圖1)包括襯材5;第一粘合劑層12，通常叫做底涂層，涂敷在襯材5的一個表面13上。這里，“涂敷磨料”是指外表面上涂敷有研磨材料的制品。它通常不把其中的磨粒包含在襯材之內(nèi)的制品包括在內(nèi)。第一粘合劑層12的作用是將磨料，最好是以大量磨粒4的形式，固定在襯材5的表面13上。參看圖2，通常稱為定型涂層的第二粘合劑層15是涂敷在磨粒4和第一粘合劑層12之上。第二粘合劑層15的作用是增強(qiáng)磨粒4的固著。通常稱作超定型涂層的第三粘合劑層16是涂敷在第二粘合劑層15之上。這一超定型涂層可以是一個防粘涂層，防止涂敷磨料被填充堵塞。“填充堵塞”一詞是用來描敘磨粒之間的空間被磨屑(由加工件磨下的物質(zhì))充滿和這些物質(zhì)隨后的累積?？苟氯镔|(zhì)包括脂肪酸的金屬鹽、脲甲醛樹脂、蠟、礦物油、交聯(lián)的硅烷、交聯(lián)的硅氧烷，含氟化學(xué)物和它們的混合物。一種優(yōu)選的物質(zhì)是硬脂酸鋅。第三粘合劑層16不是一定要有的，通常用在研磨硬表面(例如不銹鋼或稀有金屬加工件)的涂敷研磨制品中。
再參看圖1，涂敷磨帶1通?？梢允蔷唧w應(yīng)用所要求的任何尺寸。長度“L”、寬度“W”和厚度“T”依最終用途可以有多種大小。雖然示于圖1中的厚度“T”是就涂敷磨帶1而言，但是厚度“T1”是指圖2中環(huán)形無縫襯材圈5的厚度。
涂敷磨帶1的長度“L”可以是所希望的任何長度，通常，它是40-1500厘米。環(huán)形無縫襯材圈5的厚度“T1”通常在0.07毫米和1.5毫米之間，以達(dá)到最佳柔性、強(qiáng)度和材料保持性。對于涂敷磨料的應(yīng)用，環(huán)形無縫襯材5的厚度以在0.1和1.0毫米之間為宜，最好是在0.2和0.8毫米之間。涂敷磨帶1的環(huán)形無縫襯材圈5的厚度“T1”在圖1中帶1的整個長度“L”上的變化一般不超過15%。在整個環(huán)形無縫襯材圈5的整個長度上厚度“T1”的變化以不超過10%為佳，不超過5%更好，最好是不超過2%。雖然這一變化是指襯材5的厚度“T1”的變化，但是它通常也適用于涂有粘合劑和研磨材料的襯材，即帶1的厚度“T”。
本發(fā)明的優(yōu)選的涂敷研磨制品通常包括具有以下性質(zhì)的襯材。襯材在研磨制品欲使用的研磨條件下充分耐熱，以便使襯材不會由于在研磨，砂磨或拋光操作中產(chǎn)生的熱而顯著分裂，即，劈裂、斷裂、層離、撕裂或它們的組合。襯材還具有足夠的韌性，以便不致在研磨制品欲使用的研磨條件下因受到的力而顯著開裂或破碎。也就是說，它堅硬得足以承受涂敷磨帶遇到的典型的研磨條件，但又不是不合要求地發(fā)脆。
本發(fā)明的優(yōu)選襯材有足夠的柔性承受研磨條件?！白銐虻娜嵝浴奔捌渑缮Z在本文中是指襯材能夠彎曲和回到其原始形狀而沒有明顯的永久形變。例如，一個連續(xù)的“柔性”襯材圈具有足夠的柔性能用在研磨機(jī)的兩輥(或多輥)裝置或兩輪(或多輪)裝置上。另外，對于優(yōu)選的研磨用途，襯材能夠彎曲和適應(yīng)所研磨的加工件的輪廓，同時還足夠牢固，在緊壓住加工件時能傳遞出有效的研磨力。
本發(fā)明的優(yōu)選襯材在縱向，即，在機(jī)械運行方向，具有基本上均勻的抗拉強(qiáng)度。這通常是因為增強(qiáng)材料沿整個襯材長度延伸，而且沒有縫。最好是，所試驗襯材的任何部分的抗拉強(qiáng)度與襯材圈任何其它部分的差別都不超過20%。抗拉強(qiáng)度一般是經(jīng)受拉伸負(fù)荷的材料能承受而不撕裂的最大強(qiáng)度的量度。
本發(fā)明的優(yōu)選襯材還顯示出適當(dāng)?shù)男螤羁刂颇芰?，而且對環(huán)境條件，例如濕度和溫度，很不敏感。這意味著本發(fā)明的優(yōu)選涂敷磨料襯材在很廣的環(huán)境條件下具有上述性質(zhì)。最好是，襯材在10-30℃的溫度范圍內(nèi)和30-50%相對濕度(RH)的濕度范圍內(nèi)具有以上性質(zhì)。更為可取的是，襯材在很寬的溫度范圍內(nèi)，即，從低于0℃到100℃以上，和從低于10%相對濕度到高于90%相對濕度的很寬的濕度范圍內(nèi)，都顯示出以上性質(zhì)。
在極端的濕度條件下，即，在高濕度(大于90%)和低濕度(小于10%)下，本發(fā)明的襯材不會受由于吸水和失水而分別造成的膨脹或收縮的顯著影響。結(jié)果是，由本發(fā)明襯材制成的涂敷磨帶不會以凸起或凹下的形式明顯地翹曲或卷縮。
在本發(fā)明的涂敷磨帶中使用的優(yōu)選襯材材料通常選擇成能與粘合劑層(特別是與底涂層)相容和粘合良好。良好的粘合是用磨料的“脫落”數(shù)量確定的。脫落一詞在研磨劑工業(yè)中用來描敘從襯材上不合要求地、過早地掉下顯著數(shù)量的磨料。雖然襯材的選擇很重要，但是脫落的數(shù)量通常在很大程度上取決于粘合劑的選擇和襯材與粘合劑層的相容性。
可以用來制備襯材的熱固性樹脂包括酚醛樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、蜜胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸化的異氰脲酸酯樹脂、脲甲醛樹脂、異氰脲酸酯樹脂、丙烯酸化聚氨酯樹脂、丙烯酸化環(huán)氧樹脂，或是它們的混合物。優(yōu)選的熱塑性樹脂是環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂或柔性酚醛樹脂。最優(yōu)選的樹脂是環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂，這至少是因為它們具有可接受的固化時間、柔性、良好的熱穩(wěn)定性、強(qiáng)度和防水性。另外，在未固化的狀態(tài)下，典型的環(huán)氧樹脂即使在高固體百分含量下也具有低粘度。還有，有很多種高固體含量的合適的聚氨酯可供使用。
酚醛樹脂經(jīng)常分成可熔酚醛樹脂和可溶可熔酚樹脂。適用的市售酚醛樹脂的實例包括BTL特種樹脂公司(Blue Island，IL)的“Varcum”;“Ashland化學(xué)公司(Columbus，OH)的“Arofene”;聯(lián)合碳化物公司(Danbury，CT)的“Bakelite”;和Monsanto化學(xué)公司(St.Louis，MO)的“Resinox”。
可熔酚醛樹脂的特點是堿催化和甲醛與苯酚的摩爾比大于或等于1∶1。通常，甲醛與苯酚之比是在1∶1到3∶1的范圍內(nèi)?？捎脕碇苽淇扇鄯尤渲膲A催化劑的實例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、有機(jī)胺或碳酸鈉。
可溶可熔酚醛樹脂的特點是酸催化和甲醛與苯酚的摩爾比小于1∶1。通常，甲醛與酚的摩爾比是在0.4∶1到0.9∶1的范圍內(nèi)。用于制備可溶可熔酚醛樹脂的酸催化劑實例包括硫酸、鹽酸、磷酸、草酸或?qū)妆交撬帷ｋm然可溶可熔酚醛樹脂通常被認(rèn)為是熱塑性樹脂而不是熱固性樹脂，但是它們能與其它的化學(xué)物質(zhì)(例如，六亞甲基四胺)反應(yīng)，形成固化的熱塑性樹脂。
在用于制備本發(fā)明硬化襯材的可聚合的混合物中，可用的環(huán)氧樹脂包括單體的或聚合的環(huán)氧化物。可用的環(huán)氧物質(zhì)，即，環(huán)氧化物，其骨架和取代基的性質(zhì)可以有很大變化。可采用的取代基的典型實例包括鹵素、酯基、醚基、磺酸根基、硅氧烷基、硝基或磷酸根基。含環(huán)氧的聚合物材料的重均分子量可以從60到4000變化，最好是在100到600的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的組合物中可以使用各種含環(huán)氧物質(zhì)的混合物。市售的環(huán)氧樹脂的實例包括Shell化學(xué)公司(Houston，TX)的“Epon”和Dow化學(xué)公司(Midland，MI)的“DER”。
市售的脲甲醛樹脂的實例包括Reichhold化學(xué)公司(Durham，NC)的“Uformite”;Borden化學(xué)公司(Columbus，OH)的“Durite”;和“Monsanto公司(St.louis，MO)的“Resimene”。市售的蜜胺甲醛樹脂的實例包括Reichhold化學(xué)公司(Durham，NC)的“Uformite”;和Monsanto公司(St.Louis，MO)的“Resimene”?！癛esimene”商標(biāo)用來稱呼脲甲醛樹脂和蜜胺甲醛樹脂這兩者。
可用于本發(fā)明的氨基塑料樹脂的實例是每分子有至少1.1個側(cè)向α，β-不飽和羰基的那些，它們公開在美國專利4，903，440中。
可用的丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂是由以下單體混合物中制得的那些，其中至少一種單體是選自有至少一個丙烯酸酯端基或側(cè)基的異氰脲酸酯衍生物和有至少一個丙烯酸酯端基或側(cè)基的異氰酸酯衍生物，還有至少一種脂族或環(huán)脂族單體，該單體有至少一個丙烯酸酯端基或側(cè)基。這些丙烯酸化異氰脲酸酯在美國專利4，652，274中有介紹。
丙烯酸化的聚氨酯是羥基結(jié)尾的-NCO-延伸聚酯或聚醚的二丙烯酸酯。可用于本發(fā)明的市售的丙烯酸化聚氨酯包括Morton Thiokol化學(xué)公司(Chicago，IL)的“Uvithane 782”和Radcure特種品公司(Atlanta，GA)的“Ebecryl 6600”、“Ebecryl 8400”與“Ebecryl 88-5”。
丙烯酸化的環(huán)氧樹脂是二丙烯酸酯，例如雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯。市售的丙烯酸化環(huán)氧樹脂包括Redcure特種品公司(Atlanta，GA)的“Ebecryl 3500”、“Ebecryl 3600”和“Ebecryl 8805”。
合適的熱固性聚酯樹脂有Owens-Corning纖維玻璃公司(Toledo，OH)的“E-737”或“E-650”。合適的聚氨酯是用“Caytur-31”作固化劑的“Vibrathane B-813預(yù)聚物”或“Adiprene BL-16預(yù)聚物”。它們?nèi)捎蒛niroyal化學(xué)公司(Middlebury，CT)得到。
如前所述，在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，與以上討論的優(yōu)選的熱固性樹脂不同，可以使用熱塑性粘合劑材料。熱塑性粘合劑材料是一種聚合物，它在高溫下軟化，而在冷卻到環(huán)境溫度時通常又回到原來的物理狀態(tài)。在制造期間，將熱塑性粘合劑熱至其軟化溫度之上，常常是熱至其熔化溫度之上，以便形成所要形狀的涂敷磨料的襯材。在襯材形成之后，將熱塑性粘合劑冷卻和固化。因此，對于熱塑性材料，可以方便地使用注塑成型。
本發(fā)明的優(yōu)選的熱塑性物質(zhì)應(yīng)具有高的熔化溫度和/或良好的耐熱性能。也就是說，優(yōu)選的熱塑性物質(zhì)的熔化溫度至少為100℃，最好是至少150℃。另外，優(yōu)選的熱塑性材料的熔點應(yīng)該比增強(qiáng)材料的低得多，即，至少低25℃。
適合用來制備本發(fā)明制品中襯材的熱塑性材料的實例包括聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚酯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)嵌段共聚物、聚丙烯、縮醛聚合物、聚酰胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯或它們的混合物。在此名單中，以聚酰胺、聚氨酯和聚氯乙烯為佳，最好是用聚氨酯和聚氯乙烯。
如果用來形成襯材的熱塑性樹脂是聚碳酸酯、聚醚酰亞胺、聚酯、聚砜或聚苯乙烯材料，則可以使用首涂層以提高襯材與底涂層的粘結(jié)?！笆淄繉印币辉~包括機(jī)械和化學(xué)類型的首涂層或首涂工藝。這并不意味著把在襯材表面上粘合一層布或織物包括在內(nèi)。機(jī)械首涂層包括(但不限于)電暈處理和打毛，二者都增大表面的表面積。正如美國專利4，906，523所提到的，優(yōu)選的化學(xué)首涂劑是聚氨酯、丙酮、膠體二氧化硅、異丙醇和水的一種膠體分散體。
可用于本發(fā)明襯材中的第三類粘合劑是一種彈性體材料。彈性體材料(即，彈性體)定義為能夠拉伸到其原始長度的至少兩倍，在放松時能很快收縮到原始長度的材料。可用于本發(fā)明中的彈性體材料包括苯乙烯-丁二烯共聚物、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠，順-1，4-聚異戊二烯，乙烯-丙烯三元共聚物，硅橡膠或聚氨酯橡膠。在某些情形里，彈性體材料可以用硫、過氧化物或類似的固化劑交聯(lián)，以形成固化的熱固性樹脂。
除了有機(jī)聚合物粘合劑材料之外，本發(fā)明的襯材包括有效數(shù)量的一種纖維質(zhì)增強(qiáng)材料。這里，“有效數(shù)量”的纖維質(zhì)增強(qiáng)材料是指其數(shù)量足以使襯材象上面討論的那樣在所要求的特性方面至少有改進(jìn)，但并不多得造成任何值得注意的空洞和對襯材的結(jié)構(gòu)整體性有不利影響。一般來說，襯材中的纖維質(zhì)增強(qiáng)材料的數(shù)量是在襯材總重量的1%-60%之間，以5%-50%為佳，8%-35%更好，最好是15%-30%。
纖維質(zhì)增強(qiáng)材料可以是纖維絲、纖維氈片或網(wǎng)狀物，或是縫編或引緯氈片。纖維絲通常以線、繩、紗、粗紗和長絲的形式銷售。線和繩通常是紗的集合體。線具有很高的捻度和低摩阻表面。繩可以由紗線編織或加捻集合而成，通常比線要粗。紗是捻合或纏結(jié)在一起的許多纖維或長絲。粗紗是不加捻合或加捻很小的聚攏在一起的許多纖維或長絲。長絲是連續(xù)的纖維。粗紗和紗都由單個的長絲組成。纖維氈片或網(wǎng)狀物由纖維基質(zhì)構(gòu)成，即，縱橫比至少為100∶1的細(xì)小的線狀斷片。纖維的縱橫比是纖維的較長尺度與其較短尺度之比。
纖維增強(qiáng)材料可以由增加襯材強(qiáng)度的任何材料構(gòu)成?？捎糜诒景l(fā)明中的增強(qiáng)纖維材料的實例包括金屬或非金屬纖維材料。優(yōu)選的纖維材料是非金屬的。非金屬纖維材料可以是玻璃、碳、礦物、合成的或天然的耐熱有機(jī)物或陶瓷材料制成的材料。用于本發(fā)明的優(yōu)選的纖維增強(qiáng)材料是有機(jī)材料、玻璃和陶瓷纖維材料。
“耐熱”有機(jī)纖維材料是指可用的有機(jī)材料在制造和使用本發(fā)明的涂敷磨料襯材的條件下應(yīng)當(dāng)足夠地耐熔化，否則會軟化或破裂?？捎玫奶烊挥袡C(jī)纖維材料包括木材，絲，棉或纖維素?？捎玫暮铣捎袡C(jī)纖維材料的實例是由聚乙烯醇、尼龍、聚酯、人造絲、聚酰胺、丙烯酸、聚烯烴、芳族聚酰胺或酚制成的。用于本發(fā)明的優(yōu)選的纖維材料是芳族聚酰胺纖維材料。這類材料可由杜邦公司(Wilmington，DE)以“Kevlar”和“Nomex”的商品名稱購得。
一般來說，任何陶瓷纖維都可以用于本發(fā)明。適用于本發(fā)明的陶瓷纖維增強(qiáng)材料的一個實例是3M公司(St.Paul，MN.)的“Nextel”?？捎玫募喕虼旨喰问降氖惺鄄ＡЮw維增強(qiáng)材料是PPG工業(yè)公司(Pittsburgh，PA)銷售的稱為E-玻璃線軸紗;Owens Corning公司(Toledo，OH)的稱為“Fiberglass”的連續(xù)長絲紗線;和Manville公司(Toledo，OH)的稱作“Star Rov502”玻璃纖維粗紗。玻璃纖維紗和粗紗的尺寸通常用碼/磅為單位表示。這類紗和粗紗的適用等級是在75到15000碼/磅的范圍內(nèi)，最好采用這一等級。
如果使用玻璃纖維材料，最好是玻璃纖維材料附帶使用界面粘合劑，即，諸如硅烷偶合劑之類的偶合劑，改善它與有機(jī)粘合劑材料的粘合，特別是如果使用的是熱塑性粘合劑材料。硅烷偶合劑的實例包括Dow-Corning“Z-6020”或Dow Corning“Z-6040”，二者皆由Dow-Corning公司(Midland，MI)銷售。
通過使用長度短至100微米、或者長到纖維增強(qiáng)層所需長度的由單根連續(xù)絲形成的纖維增強(qiáng)材料，可以獲得各種優(yōu)越性。最好是所用的纖維增強(qiáng)材料采取每層增強(qiáng)材料基本上一根連續(xù)絲的形式。也就是說，最好是纖維增強(qiáng)材料的長度足以圍繞涂敷磨料圈的長度(即周長)延伸許多倍，并且形成至少一個明確的纖維增強(qiáng)材料層。
用于優(yōu)選纖維增強(qiáng)材料的增強(qiáng)纖維的旦數(shù)，即細(xì)度，是從5到5000旦，通常是在50旦和2000旦之間。纖維旦數(shù)以在200到1200旦之間為佳，最好是在500和1000旦之間。應(yīng)該清楚，旦數(shù)受所用纖維增強(qiáng)材料具體類型的強(qiáng)烈影響。
氈片或網(wǎng)狀物的主要作用是增高涂敷磨料襯材的抗撕裂性。這種氈片或網(wǎng)狀物可以是編織的或非織造的形式。氈片最好是由非織造纖維材料構(gòu)成，這至少是由于它的敞開性，無方向性的強(qiáng)度特性，以及價格低廉。
一種非織造氈片是無規(guī)排列的纖維基體。該基體通常是由纖維自發(fā)地或用粘合劑結(jié)合在一起而形成的。也就是說，非織造氈片通常是由纖維或長絲通過機(jī)械、熱或化學(xué)方法粘合或纏結(jié)而成的薄片或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
適合于本發(fā)明的非織造形式的實例包括切斷纖維粘合型、紡粘型、熔噴型、針刺型和熱粘型。非織造的網(wǎng)狀物通常是多孔的，孔隙度為15%或更多。根據(jù)所用的具體的無紡材料，纖維的長度可以從100微米到無限長，即，連續(xù)的纖維絲。在“非織造品手冊”中有對非織造氈片或網(wǎng)狀物的進(jìn)一步介紹，該書由Bernard M.Lichstein編，非織造織物工業(yè)協(xié)會出版(紐約，1988)。
在本發(fā)膽的典型應(yīng)用中，纖維氈片結(jié)構(gòu)的厚度一般是從25到800微米，最好是從100到375微米。優(yōu)選的纖維氈片結(jié)構(gòu)的重量通常是從7到150克/平方米，最好是從17到70克/平方米。在本發(fā)明的某些優(yōu)選應(yīng)用中，襯材只含一層纖維質(zhì)氈片結(jié)構(gòu)。在另一項優(yōu)選實施方案中，它可以含有清楚的多層纖維氈片結(jié)構(gòu)，分布在整個粘合劑中。在本發(fā)明的襯材中以有1到10層纖維質(zhì)氈片結(jié)構(gòu)為佳，2到5層則更好。本發(fā)明優(yōu)選襯材中最好1-50%重量是纖維增強(qiáng)氈片，5-20%則更好。
選用的纖維增強(qiáng)材料的類型取決于所選用的有機(jī)聚合物粘合劑材料和最終產(chǎn)品的用途。例如，如果所要的是熱塑性粘合劑材料，為了在縱向方向上具有強(qiáng)度，增強(qiáng)絲是重要的。粘合劑材料本身通常具有良好的?？缒?qiáng)度和柔性，即，在磨帶的寬度方向上。如果所要的是熱固性粘合劑材料，為了具有強(qiáng)度和抗撕裂性，纖維氈片結(jié)構(gòu)是重要的。
本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈最好是包含著纖維增強(qiáng)絲和纖維氈片結(jié)構(gòu)的組合。為方便起見，纖維絲可以是嵌埋在纖維氈片結(jié)構(gòu)內(nèi)的單根的絲，至少在容易制造方面會有好處。纖維絲也可以形成分離的各層結(jié)構(gòu)，即，不與纖維氈片結(jié)構(gòu)相互纏結(jié)或盤繞。
纖維氈片結(jié)構(gòu)是有利的，至少是因為它通常會提高本發(fā)明的環(huán)形無縫圈的抗撕裂性。對于包含有纖維增強(qiáng)絲和纖維氈片結(jié)構(gòu)的環(huán)形無縫圈，纖維氈片結(jié)構(gòu)宜為襯材組合物重量的1-50%，最好是5-20%，纖維增強(qiáng)絲宜為襯材組合物重量的5-50%，最好是7-25%。
如上所述，纖維增強(qiáng)材料也可以是這樣一種形式的氈片結(jié)構(gòu)，其中含有粘合劑或可以熔融粘合的纖維，用來將各個纖維的平行絲集合在一起。用這種方式，“單個的”平行絲嵌埋在，即，摻混在纖維增強(qiáng)氈片之中。這些平行絲可以沿著它們的長度彼此直接接觸，或者彼此分開一段明顯的距離。因此，采用單個纖維增強(qiáng)絲的好處可以結(jié)合到氈片結(jié)構(gòu)之中。在歐洲專利申請340，982(1989年11月8日公布)中公開了這種可熔融粘合的纖維。
為了有利地使用本發(fā)明，可以將纖維增強(qiáng)材料按需要定向。也就是說，纖維增強(qiáng)材料可以無規(guī)分布，或是纖維和/或絲沿所要求的方向定向延伸，以便具有提高的強(qiáng)度和撕裂特性。
可以將纖維增強(qiáng)材料安排成橫向強(qiáng)度的大部分可歸因為有機(jī)聚合物粘合劑。為了做到這一點，或是采用粘合劑與纖維增強(qiáng)材料的高重量比，例如10∶1;或是經(jīng)常采取單根增強(qiáng)絲形式的纖維增強(qiáng)材料只存在于襯材圈的機(jī)械方向，即，縱向方向。
參照示于圖3到6的本發(fā)明環(huán)形襯材圈的各個視圖(未標(biāo)比例)，纖維增強(qiáng)材料、尤其是單根增強(qiáng)絲，最好是按預(yù)定的(即，不是無規(guī)的)位置或排列存在于涂覆磨料的襯材結(jié)構(gòu)中。例如，對于圖3的襯材圈30，增強(qiáng)纖維絲層中的單個經(jīng)紗31是沿襯材圈30的機(jī)械方向定向;圖3是沒有任何磨料或粘合劑層涂于其上的環(huán)形無縫襯材圈的示意圖，圖中將一部分內(nèi)層增強(qiáng)絲暴露出來。
如圖4所示，纖維增強(qiáng)材料存在于分別的兩層32和33中，在纖維增強(qiáng)材料層32和33之上、之中和之下，存在著有機(jī)粘合劑層34、35和36。一層(33)定向在另一層(32)之上，并且由一層有機(jī)粘合劑材料35與層(32)分開。層33是一層纖維絲，經(jīng)紗31沿襯材圈的縱向方向延伸。層32是一層纖維增強(qiáng)氈片或網(wǎng)狀物。絲沿襯材的縱向定向提供了有利的特點，特別是抗拉強(qiáng)度，即，沿襯材圈縱向方向的抗撕裂性。
雖然未在任何具體圖中畫出，但是增強(qiáng)纖維絲可以用另一種方式沿涂敷磨料襯材的橫向延伸，或者至少沿接近橫向的方向延伸。另外，作為未畫在任何具體圖中的另一種實施方案，如果愿意，可以將增強(qiáng)絲層交替地分別沿涂敷磨料襯材的縱向和橫向，以格子形式定向。當(dāng)纖維沿橫向延伸時，橫向抗撕裂性獲得顯著改進(jìn)，同時碎斷纖維可以捻合在一起形成碎斷纖維的襯材圈。
參照圖5的實施方案，襯材50在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有一層纖維增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu)52。示于圖5的實施方案顯示了其中摻合著單個平行纖維絲53的纖維增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu)。雖然在圖5中沒有專門畫出，但是纖維增強(qiáng)氈片結(jié)構(gòu)層一般都包含至少兩層增強(qiáng)氈片。
參看圖6的實施方案，襯材60有三個平行的纖維增強(qiáng)材料層，即，平面62、63和64。這三層62、63和64彼此之間用有機(jī)聚合物粘合劑材料65和66隔開。這三層62、63和64一般彼此不重疊、連結(jié)或交叉，而且被襯材表面處的有機(jī)粘合材料67和68涂敷。圖6的實施方案顯示，層62和64是纖維氈片結(jié)構(gòu)層，層63是一層位于襯材圈60機(jī)械運行方向的纖維絲。
本發(fā)明的襯材還可以，而且對于本發(fā)明的某些應(yīng)用最好是包含其它的添加物。例如，在襯材中摻入韌化劑對于某些應(yīng)用是有利的。優(yōu)選的韌化劑包括橡膠型聚合物或塑化劑。優(yōu)選的橡膠韌化劑是合成的彈性體。最好是使用至少一種有效數(shù)量的韌化劑。這里所說的“有效數(shù)量”是指足以使柔性和韌性改進(jìn)的數(shù)量。
對于本發(fā)明的某些應(yīng)用，可以在襯材中有利地加入其它物質(zhì)，包括無機(jī)或有機(jī)填料。無機(jī)填料也稱作礦物填料。填料的定義是粒狀材料，其粒徑通常小于100微米，最好是小于50微米。填料也可以是實心或空心球體的形式，例如中空玻璃球和酚醛樹脂球。填料能均勻地分散在粘合劑材料中。適用于本發(fā)明的填料實例包括碳黑、碳酸鈣、二氧化硅、偏硅酸鈣、冰晶石、酚醛樹脂填料或聚乙烯醇填料。通常填料的用量不超過底涂層重量的70%和定型涂層重量的70%。
對于本發(fā)明的某些應(yīng)用，可以加到襯材中的其它適用的材料或組分有顏料、油、防靜電劑、阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、內(nèi)潤滑劑、抗氧化劑和加工助劑?？轨o電劑的實例包括石墨纖維、碳黑、金屬氧化物(如五氧化二釩)、導(dǎo)電聚合物、濕潤劑及它們的混合物。
本發(fā)明的涂敷磨料制品中的粘合劑層是由樹脂粘合劑形成的。各層可以由相同或不同的樹脂粘合劑形成。適用的樹脂粘合劑是與襯材的有機(jī)聚合物粘合劑材料相容的粘合劑。固化的樹脂粘合劑還能忍受研磨條件，以便使粘合劑層不致?lián)p壞和過早地脫落下磨料。
樹脂層最好是一層熱固性樹脂。適合本發(fā)明的可用的熱固性樹脂粘合劑的實例包括但不限于酚醛樹脂、氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、丙烯酸化異氰脲酸樹脂、脲甲醛樹脂、異氰脲酸樹脂、丙烯酸化聚氨酯樹脂、丙烯酸化環(huán)氧樹脂或它們的混合物。
第一和第二粘合劑層，在圖2中稱作粘合劑層12和15，即底涂層和定型涂層，它們可以含有通常在研磨制品中使用的其它物質(zhì)。這些物質(zhì)稱作添加劑，包括研磨助劑、偶聯(lián)劑、潤濕劑、染料、增塑劑、防粘劑或它們的組合物。填料也可以在第一和第二粘合劑層中作為添加劑使用。無論是底涂層或定型涂層，填料或研磨助劑的用量通常不超過粘合劑重量的70%。適用的填料包括鈣鹽，例如碳酸鈣和偏硅酸鈣，二氧化硅，金屬，碳或玻璃。
圖2中的第三粘合劑層16，即，超定型涂層，可以優(yōu)選地包含一種研磨助劑，以提高涂敷磨料的研磨特性。研磨助劑的實例包括四氟硼酸鉀、冰晶石、銨冰晶石或硫。通常不使用多于為達(dá)到所要求結(jié)果所需的研磨助劑。
適合本發(fā)明應(yīng)用的研磨材料的實例包括熔融氧化鋁、熱處理的氧化鋁、氧化鋁陶瓷、碳化硅、氧化鋁氧化鋯、石榴石、金剛石、立方氮化硼或它們的混合物。“研磨材料”一詞包括磨粒、團(tuán)聚體或多晶磨粒。在美國專利4，652，275中介紹了上述團(tuán)聚體。使用如美國專利5，078，753中所公開的可為稀釋劑浸蝕的團(tuán)聚體磨粒也屬于本發(fā)明的范圍。
為了有利地應(yīng)用本發(fā)明，磨粒的平均粒度至少為0.1微米，最好是至少100微米。粒子大小100微米大致相當(dāng)于美國全國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ANSI)標(biāo)準(zhǔn)B74.18-1984的涂敷磨料120級磨料。根據(jù)對涂敷磨料襯材所要求的最終用途，磨料可以定向或不定向地涂敷在襯材上。
或者是，研磨材料可以采取涂有磨料的預(yù)成型片的形式，此片材可以層壓到環(huán)形無縫襯材圈的外表面上。片材可以由布、紙、硬化紙板、聚合物成膜材料等構(gòu)成?；蛘?，預(yù)成型的涂有磨料的層壓件可以是美國專利4，256，467中公開的柔性研磨元件。簡而言之，這種研磨元件是由不導(dǎo)電的柔性材料或具有不導(dǎo)電涂層的柔性材料制成。這種材料是由其中嵌埋著研磨材料的一層金屬構(gòu)成。金屬層粘結(jié)到篩網(wǎng)材料上。
在制造本發(fā)明襯材的這些方法中用的支承結(jié)構(gòu)最好是轉(zhuǎn)鼓，它可以由剛性材料(例如鋼、金屬、陶瓷或牢固的塑料材料)制成。制造轉(zhuǎn)鼓的材料應(yīng)當(dāng)具有足夠的完整性，以便能制造重復(fù)的環(huán)形無縫圈而對轉(zhuǎn)鼓沒有任何損壞。將轉(zhuǎn)鼓放在支架上，使其能利用馬達(dá)以可控的速度轉(zhuǎn)動。根據(jù)用途的不同，轉(zhuǎn)動的范圍可以從每分0.1到500轉(zhuǎn)，最好是每分鐘1到100轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)鼓可以是整體式，或是分解成幾段或幾片以易于取下環(huán)形無縫圈。如果優(yōu)選的是大的環(huán)形無縫圈，通常將轉(zhuǎn)鼓做成幾段以便分解和容易將圈取下。如果使用這種轉(zhuǎn)鼓，在各段結(jié)合形成轉(zhuǎn)鼓上的縫的地方，圈的內(nèi)表面可能略有隆起。雖然最好是內(nèi)表面上基本上沒有這種隆起處，但在本發(fā)明的環(huán)形無縫圈中這種隆起可以容忍，以便簡化制造步驟，尤其是對于大的磨帶。
轉(zhuǎn)鼓的尺寸通常與環(huán)形無縫圈的尺寸對應(yīng)。轉(zhuǎn)鼓的周長一般與環(huán)形無縫圈的內(nèi)邊周長相當(dāng)。環(huán)形無縫圈的寬度可以是小于或等于轉(zhuǎn)鼓寬度的任何數(shù)值。可以在轉(zhuǎn)鼓上做成單個的環(huán)形無縫圈，從轉(zhuǎn)鼓上取下，修整它的邊。另外，可以將圈縱向劈裂成寬度大大小于原始圈的許多個圈。
在很多情形里，最好是在涂敷粘合劑或任何其它組分之前在轉(zhuǎn)鼓外圍涂上防粘涂層。這使得在粘合劑固化后容易取下環(huán)形無縫圈。在大多數(shù)情形里，這種防粘涂層不會變成環(huán)形無縫圈的一部分。如果在制造大的環(huán)形無縫圈時使用可分解的轉(zhuǎn)鼓，則防粘襯里的使用會有助于防止，或者至少減少，上面提到的圈的內(nèi)表面中隆起處的形成。這種防粘涂層的實例包括(但不限于)硅氧烷。含氟化合物或是涂有硅氧烷或氟化合物的聚合物膜。在粘合劑最終涂層或頂涂層上使用第二個防粘涂層也屬于本發(fā)明的范圍。第二防粘涂層通常在粘合劑固化期間存在，隨后可以除掉。
熱固性粘合劑材料通常以液態(tài)或半液態(tài)涂敷到轉(zhuǎn)鼓上。粘合劑的涂敷可以采用任何有效技術(shù)，例如噴涂、口模式涂布、刮涂、輥涂、簾流式涂布或移膜涂布。對于這些涂布技術(shù)，當(dāng)熱固性粘合劑涂敷時轉(zhuǎn)鼓通常轉(zhuǎn)動。例如，參看圖7，熱固性粘合劑72可以利用安置在轉(zhuǎn)鼓76上方的簾流式涂布機(jī)74涂布。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓76旋轉(zhuǎn)時，將熱固性粘合劑72涂敷到轉(zhuǎn)鼓76的周邊77上。通常需要轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動一周以上以得到熱固性樹脂的適當(dāng)涂層，使得纖維質(zhì)增強(qiáng)材料完全被覆蓋并且在最終產(chǎn)品中完全被有機(jī)粘合劑材料包圍。也可以將熱固性粘合劑72加熱，以便降低粘度和使其在涂布工藝中容易使用。
對于指定的襯材使用一種以上的粘合劑也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。當(dāng)這樣作時，可以在涂布步驟之前先將兩種或多種粘合劑材料(例如熱固性粘合劑材料)混合在一起，然后涂敷到轉(zhuǎn)鼓上?；蛘呤?，可以在轉(zhuǎn)鼓上涂敷第一種粘合劑材料(例如熱固性樹脂)，接著涂敷第二種粘合劑材料，例如熱塑性材料。如果熱固性樹脂與熱塑性材料結(jié)合使用，則在熱塑性材料涂敷之前，先將熱固性樹脂膠凝，或者部分固化。
對于熱固性樹脂，固化過程實際上是硫化或聚合過程。熱固性樹脂通常隨時間或時間與能量的結(jié)合固化。此能量的形式可以是熱量，例如熱或紅外線，也可以是輻射能，例如電子束、紫外光或可見光。對于熱能，爐溫可以在30-250℃的范圍內(nèi)，最好是在75-150℃的范圍內(nèi)。固化所需的時間可以從小于1分鐘到20小時以上，這取決于所用的具體粘合劑的化學(xué)性質(zhì)。固化熱固性粘合劑所需的能量數(shù)量將取決于多種因素，例如粘合劑化學(xué)性質(zhì)、粘合劑厚度和襯材組合物中其它物質(zhì)的存在。
熱固性粘合劑材料最好是在涂敷其它組分(例如粘合劑涂層和磨粒)之前先部分固化或硫化。粘合劑材料可以在留在轉(zhuǎn)鼓上的同時部分或完全地聚合或固化。
纖維增強(qiáng)材料可以用各種方式涂敷到轉(zhuǎn)鼓上。具體的方法主要取決于纖維材料的選擇。涂敷連續(xù)單個增強(qiáng)纖維絲的一種優(yōu)選方法涉及使用水平式卷繞器。在這種方法中，在增強(qiáng)纖維絲最初接觸轉(zhuǎn)鼓時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)鼓，從水平卷繞機(jī)中拉出增強(qiáng)纖維絲，橫跨轉(zhuǎn)鼓的寬度螺旋式地繞在轉(zhuǎn)鼓上，從而以圍繞轉(zhuǎn)鼓長度縱向延伸的方式形成螺旋。最好是水平卷繞器橫貫轉(zhuǎn)鼓的整個寬度移動，以便使連續(xù)的增強(qiáng)纖維絲均勻地敷在橫貫轉(zhuǎn)鼓的整個寬度移動，以便使連續(xù)的增強(qiáng)纖維絲均勻地敷在橫貫轉(zhuǎn)鼓的一層中。在這種實施方案中，纖維絲在有機(jī)聚合物粘合劑材料中以許多圈螺旋形卷繞的一層存在，各圈纖維絲與前一圈平行而且互相接觸。
如果水平卷繞器不橫貫轉(zhuǎn)鼓的整個寬度移動，增強(qiáng)纖維絲可以在襯材中沿環(huán)形無縫圈的寬度位于特定的部分。用這種方式，其中有增強(qiáng)纖維絲在一個平面上存在的區(qū)域可以彼此分開而不重疊。但是，為了對強(qiáng)度有利，纖維增強(qiáng)絲是處在橫跨磨帶襯材寬度的連續(xù)層中。
水平卷繞器也可以包含一個小孔，當(dāng)纖維絲經(jīng)過小孔時用粘合劑將其涂敷。選擇小孔的直徑以便與所需數(shù)量的粘合劑相適應(yīng)。
另外，在水平卷繞機(jī)上并排地卷繞兩種或多種不同的紗線可能會有好處。最好是將兩種或多種不同的紗線同時卷繞到襯材之中。例如，一種紗線可以由玻璃纖維制成，另一種可以是聚酯。
也可以使用一種速射槍涂敷纖維增強(qiáng)材料。速射槍將纖維投射到轉(zhuǎn)鼓的樹脂材料上，最好是轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動時投射，同時槍保持不動。當(dāng)增強(qiáng)纖維短時，即，長度小于100毫米時，此方法特別合適。如果增強(qiáng)纖維的長度小于5毫米，可以將增強(qiáng)纖維混入并且懸浮于粘合劑中。然后用上面對粘合劑所討論的類似方式將形成的粘合劑/纖維材料混合物涂敷到轉(zhuǎn)鼓上。
在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，將粘合劑涂敷到轉(zhuǎn)鼓上，然后涂敷纖維增強(qiáng)材料。粘合劑通常潤濕增強(qiáng)材料的表面。在本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，先將纖維增強(qiáng)材料用粘合劑涂覆，然后將粘合劑/纖維材料涂覆到轉(zhuǎn)鼓上。
如果纖維材料是氈片或網(wǎng)狀物的形式，例如非織造的或織造的氈片，則將其從展開臺導(dǎo)引過來，并且在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動時纏裹到轉(zhuǎn)鼓上。根據(jù)所要求的具體結(jié)構(gòu)，圍繞轉(zhuǎn)鼓的纖維氈片結(jié)構(gòu)可以多于一圈。最好是“每層”纖維氈片結(jié)構(gòu)中至少有兩圈纖維氈片。用這種方式，層中的不連續(xù)縫得以避免。
這種纖維氈片結(jié)構(gòu)可以用幾種方式與有機(jī)聚合物粘合劑材料相結(jié)合。例如，可以將氈片直接貼敷到事先已涂到轉(zhuǎn)鼓上的粘合劑材料上，可以先將氈片貼敷到轉(zhuǎn)鼓上，然后涂敷粘合劑材料，也可以在一次操作中將氈片和粘合劑涂敷到轉(zhuǎn)鼓上。
在本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，纖維氈片結(jié)構(gòu)在貼敷到轉(zhuǎn)鼓上之前先用有機(jī)聚合物粘合劑材料涂敷或飽和。這種方法是可取的，至少是因為更容易監(jiān)控粘合劑的數(shù)量。這一涂敷或飽和操作可以用任何常規(guī)技術(shù)進(jìn)行，例如輥涂、刮涂、簾流式涂布、噴涂、口模式涂布或浸涂。
參看圖8，在制備本發(fā)明的一種優(yōu)選襯材圈的優(yōu)選方法中，纖維氈片結(jié)構(gòu)82在從展開臺85處取下時用有機(jī)聚合物粘合劑材料84飽和。涂敷的粘合劑材料84的數(shù)量由刮涂機(jī)86決定，在該刮涂機(jī)中，狹縫88控制涂敷的聚合物粘合劑材料84的數(shù)量。
然后將氈片/液體粘合劑組合物(82/84)在轉(zhuǎn)鼓90上至少貼敷一層，即，使氈片/液體粘合劑組合物(82/84)完全裹住轉(zhuǎn)鼓至少一圈。雖然最終的襯材結(jié)構(gòu)是無縫的，但是在按此方式制成的環(huán)形無縫圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有一條縫。為了避免有縫，最好是圍繞轉(zhuǎn)鼓90纏繞氈片/液體粘合劑組合物(82/84)至少兩圈。粘合劑在固化前潤濕纖維氈片結(jié)構(gòu)的表面，從而在固化時形成一個完整的環(huán)形無縫結(jié)構(gòu)。
如果還使用一層連續(xù)的單個增強(qiáng)纖維絲，可以用上述方法施用。參看圖8，此方法包括使用帶有水平卷繞器92的紗線導(dǎo)引系統(tǒng)91。在此方法中，轉(zhuǎn)鼓90轉(zhuǎn)動，同時增強(qiáng)纖維絲94開始貼合到轉(zhuǎn)鼓90上，纖維絲94由水平卷繞器92拉出，螺旋式地橫跨轉(zhuǎn)鼓寬度繞在轉(zhuǎn)鼓90上，使得絲94的層寬不大于氈片82的層寬。最好是水平卷繞器92橫穿轉(zhuǎn)鼓的寬度移動，以便使連續(xù)的增強(qiáng)纖維絲94均勻地貼敷到橫穿氈片82寬度的一層中。于是，絲94是以許多圈螺旋形卷繞的方式處在有機(jī)聚合物粘合劑材料中的一層內(nèi)，每圈絲與前一圈絲平行而且接觸。另外，絲94的各圈相對于氈片82的平行側(cè)緣有一個恒定的非零角度。在氈片上涂敷足量的未固化的熱固性樹脂84，以便至少在增強(qiáng)材料之上和之下，即，在圈的外表面和內(nèi)表面上，形成一層樹脂。另外，如果使用的樹脂足夠多，在氈片82和纖維絲層94之間有一層樹脂。
制造不均勻的環(huán)形無縫襯材圈也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不均勻的襯材圈中，至少有兩個不同的區(qū)域，其中的物質(zhì)的成分和/或數(shù)量是不均勻的。這種不均勻性可以貫穿襯材圈的長度、寬度或者在長度與寬度上都是如此。成分不均勻性可以歸因為粘合劑材料、纖維增強(qiáng)材料或任何任選的添加劑。不均勻性地可能與襯材圈不同區(qū)域內(nèi)材料不同有關(guān)，或是由于在襯材圈的某些區(qū)域內(nèi)缺少某種材料。
圖10到圖12示例說明了不均勻襯材圈的三個實施方案。參照圖10，襯材圈100有三個區(qū)域101、102和103。襯材圈中心102有增強(qiáng)紗，而相鄰區(qū)域101和103沒有增強(qiáng)紗。區(qū)域101和103只由粘合劑材料構(gòu)成。這樣形成的襯材圈會具有更為柔軟的邊緣。參看圖11，襯材圈110有三個區(qū)域，111、112和113。襯材圈的中心112基本上只由粘合劑構(gòu)成，鄰近中心區(qū)的區(qū)域111和113包含有粘合劑和增強(qiáng)材料。參照圖12，襯材圈120有兩個區(qū)域121和122。在區(qū)域122，襯材圈含有粘合劑、增強(qiáng)絲和增強(qiáng)氈片。在區(qū)域121，襯材圈只含粘合劑和增強(qiáng)纖維。粘合劑、增強(qiáng)絲、增強(qiáng)氈片、添加劑和這些材料的數(shù)量有很多種組合。這些材料及其構(gòu)型的具體選擇取決于用襯材圈做成的涂敷磨帶的預(yù)期用途。例如，畫在圖10中的上述襯材圈可以用在希望涂敷磨帶具有柔性邊緣的研磨操作中。圖11畫出的上述襯材圈可以用在希望邊緣牢固以防撕裂的研磨操作中。
制備不均勻的襯材圈有很多種不同的方法。在一種方法中，水平卷繞器只在轉(zhuǎn)鼓的某些區(qū)域里卷繞纖維絲。在另一種方法里，速射槍將增強(qiáng)材料置于一定的區(qū)域里。在第三種方法里，增強(qiáng)絲從展開臺中解繞，只卷繞在轉(zhuǎn)鼓的某些區(qū)域里。在又一種方法里，粘合劑材料只鋪在或涂敷于轉(zhuǎn)鼓的某些區(qū)域上。使用所有這些不同方法的組合也屬于本發(fā)明的范圍。
有幾種方法可以施加任選的組分。施加方法取決于具體的組分。最好是，在粘合劑涂敷到轉(zhuǎn)鼓上之前將添加劑先分散到粘合劑中。但是，在某些情形下粘合劑中加入添加劑會形成觸變性溶液或是粘度高得無法加工的溶液。在這種情形下，添加劑最好與粘合劑材料分開施用。例如，可以先將粘合劑涂到轉(zhuǎn)鼓上，而在它還處在“膠粘”狀態(tài)時，涂敷上添加劑。最好是，在帶有粘合劑材料的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動時將粘合劑滴涂或噴射到轉(zhuǎn)鼓上。無論采用那一種方法，都可以將添加劑均勻地涂敷到轉(zhuǎn)鼓的整個寬度上或是濃集在特定的部位上。或者是，可以將添加劑涂敷到纖維增強(qiáng)材料上，而纖維/添加劑組合物則可貼敷到轉(zhuǎn)鼓上。
為了制備本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材圈，應(yīng)當(dāng)有足夠的粘合劑存在，以便完全潤濕纖維增強(qiáng)材料和添加劑的表面。若有必要，在將這些組分加到粘合劑中之后，可以涂敷一層附加的粘合劑材料。另外，應(yīng)當(dāng)有足夠的粘合劑材料存在，使得粘合劑材料封住襯材的表面，并且象先前討論的那樣，形成相對“光滑”和均勻的表面。
圖9圖示說明了形成本發(fā)明環(huán)形無縫襯材的方法的另一種實施方案。這一方法與圖8中所示的相似，但是采用另一種支承結(jié)構(gòu)。在這一實施方案中，使用一個傳送帶裝置100。這一特定步驟說明了用熱固性粘合劑材料制造環(huán)形無縫圈的一般方法，但是也可以使用熱塑性材料。襯材是在套筒102上形成的，即，以帶的形式形成。套筒102最好是不銹鋼套筒。不銹鋼套筒102可以用硅氧烷防粘襯里材料涂敷在套筒的外表面上，以便容易取下形成的環(huán)形無縫圈。套筒102可以是所希望的任何尺寸。一個典型的實例是帶的形式，厚度0.4毫米、寬10厘米、周長61厘米。套筒102通常安裝在一個兩惰輪懸臂驅(qū)動系統(tǒng)104上，它以所希望的任何速度轉(zhuǎn)動套筒102。驅(qū)動系統(tǒng)104由兩個驅(qū)動惰輪106和108、馬達(dá)110和皮帶驅(qū)動裝置112構(gòu)成。
本文所述的關(guān)于在轉(zhuǎn)鼓上形成供涂敷磨帶用的環(huán)形無縫圈的步驟，也適用于在這種傳送帶裝置100上形成圈材。例如，與圖8中討論的方法相似，采用刮涂機(jī)86將非織造網(wǎng)狀物82用液體有機(jī)粘合劑材料84飽和。隨后最好將所形成的飽和材料，即，氈片/液體粘合劑組合物(82/84)，在套筒102于驅(qū)動系統(tǒng)104上以例如每分鐘2轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動時，卷裹在套筒外表面(即周邊)上兩圈。然后，可以用紗線導(dǎo)引系統(tǒng)91將單個的增強(qiáng)纖維絲94卷裹在飽和的非織造網(wǎng)狀物上，即，氈片/液體粘合劑組合物(82/84)上，系統(tǒng)91具有水平卷繞機(jī)92，當(dāng)套筒102在驅(qū)動系統(tǒng)104上轉(zhuǎn)動時，卷繞機(jī)92橫穿驅(qū)動惰輪108的表面移動。套筒102通常以50轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動。這就形成了帶有明顯的一層纖維增強(qiáng)絲的襯材，絲的間距為每厘米的寬度上有10根絲。通過提高或降低套筒的轉(zhuǎn)速或是增加或降低紗線導(dǎo)引的速度，可以改變絲的間距。在粘合劑固化之后，可以取下套筒，從套筒上分開環(huán)形無縫襯材圈。
粘合劑和研磨材料的其它應(yīng)用屬于本發(fā)明的范圍。例如，可以配制由大量磨粒分散在粘合劑中構(gòu)成的磨料漿?？梢詫⑦@種磨料漿以各種方式涂敷到襯材上，使粘合劑固化。
也可用預(yù)形成的涂敷磨料層壓件涂敷研磨材料。這種層壓件由一片涂有磨粒的材料構(gòu)成。這片材料可以是一片布，聚合物薄膜，硬化紙板，紙，非織造網(wǎng)狀物，例如已知商品名稱為“ScotchBrite”的那些。或者是，這種層壓件可以是美國專利4，256，467中公開的那種。層壓件可以用以下方法貼敷到本發(fā)明襯材的外表面上上述的任何粘合劑;熱粘合;壓敏性粘合劑;或機(jī)械固定方法，例如象美國專利4，609，581中公開的，用鉤扣和套環(huán)。
本發(fā)明的另一實施方案包括一種制品，其中的磨料層是一個環(huán)形無縫圈，它貼合在一個預(yù)成型的材料上，預(yù)成型的材料則粘合在圈的內(nèi)表面上。這一實施方案使得預(yù)成型材料能重新使用。在使用中通常會磨損的磨料圈可以更換。在這一實施方案中，預(yù)成型材料可以有縫，但是磨料圈沒有縫。
在制備本發(fā)明的涂敷磨帶時，可以將襯材圈圍繞兩個轉(zhuǎn)鼓輥子安裝，兩個輥子與馬達(dá)連接以便轉(zhuǎn)動襯材?；蛘?，可以將襯材圍繞一個轉(zhuǎn)鼓輥子安裝，該轉(zhuǎn)輥與馬達(dá)連接以使襯材轉(zhuǎn)動。最好是，轉(zhuǎn)鼓輥子與制備環(huán)形無縫襯材圈中所用的轉(zhuǎn)鼓相同。當(dāng)襯材轉(zhuǎn)動時，用任何常規(guī)的涂布技術(shù)，例如刮刀式涂布、口模式涂布、轉(zhuǎn)輥式涂布、噴霧式涂布或簾流式涂布，將貼合劑層或磨料漿涂敷。對于某些應(yīng)用，以噴涂為佳。
如果不使用磨料漿，即，如果在涂敷了第一粘合劑層之后再涂敷研磨材料，則可以用靜電涂布機(jī)將磨粒靜電沉積在粘合劑層上。對于靜電涂布機(jī)，轉(zhuǎn)鼓輥起接地板的作用?；蛘呤?，可以用滴涂法涂敷磨粒。
最好是，使第一粘合劑層固化，或者至少部分固化，再涂敷第二涂層。第二涂層可以用任何常規(guī)方法涂敷，例如輥涂、噴涂、或簾流式涂布。最好是用噴涂法涂敷第二粘合劑層。然后可以在襯材仍在轉(zhuǎn)鼓輥上的同時，使粘合劑層完全固化。或者，可以在粘合劑層固化之前從轉(zhuǎn)鼓輥上取下所得的產(chǎn)品。
如果構(gòu)成本發(fā)明襯材的組分中包括一種熱塑性材料，可以將其注塑成型?；蛘呤牵袔追N不同的方法可以用來將熱塑性粘合劑涂敷到輪轂，即，轉(zhuǎn)鼓輥上。例如，可以向熱塑性粘合劑中加入溶劑使之可以流動。用這種方法，可以用任何技術(shù)，例如噴涂、刮涂、輥涂、口模式涂布、簾流式涂布或轉(zhuǎn)移涂布，將熱塑性粘合劑涂敷到輪轂上。然后用干燥工藝除去溶劑，使熱塑性粘合劑固化。干燥條件取決于所用的具體溶劑和熱塑性粘合劑材料。典型的干燥條件包括溫度在15-200℃的范圍內(nèi)，最好是30-100℃。
或者是，可以將熱塑性粘合劑加熱到它的軟化點之上，最好是熔點之上，使之可以流動。用這種方法，可以用任何技術(shù)，例如噴涂、刮涂、輥涂、口模式涂布、簾流式涂布或轉(zhuǎn)移涂布，將熱塑性粘合劑材料涂敷到輪轂上。然后通過冷卻使熱塑性材料固化。
在第三種方法中，熱塑性粘合劑材料可以以固體或半固體形式涂敷。這一方法對于本發(fā)明的某些應(yīng)用較為可取。一般來說，將熱塑性材料的碎片切割，涂敷到轉(zhuǎn)鼓上。然后將纖維增強(qiáng)材料和任何添加劑或其它組分涂敷到輪轂上。接著在纖維增強(qiáng)材料之上涂敷第二份熱塑性材料碎片。然后將輪轂/熱塑性材料加熱到熱塑性粘合劑材料的軟化點之上，最好是熔點之上，使得熱塑性粘合劑流動，融合所有的襯材組分。然后將熱塑性粘合劑材料冷卻，重新固化。
有許多種可采用的替代方法可以將本發(fā)明的涂敷磨料襯材注塑成型。例如，在注塑成型步驟之前，可以將增強(qiáng)纖維與熱塑性材料摻混。這可以通過將纖維和熱塑性塑料在加熱擠壓機(jī)中摻混和擠壓成丸來實現(xiàn)。
如果使用這種方法，增強(qiáng)纖維的尺寸或長度通常是從0.5毫米到50毫米，以從1毫米到25毫米為佳，最好是從1.5毫米到10毫米。
或者是，而且最好是，可以將增強(qiáng)纖維的編織氈片、非編織氈片或縫編氈片放在模具中，以便形成明顯的一層增強(qiáng)材料。可以將熱塑性材料和任何任選的組分注塑成型，以充滿增強(qiáng)纖維之間的空間。在本發(fā)明的這一方面，可以使增強(qiáng)纖維沿所要的方向定向。另外，增強(qiáng)纖維可以是連續(xù)的纖維，其長度由模具的尺寸決定。
在襯材注射成型之后，通常用常規(guī)技術(shù)涂敷底涂層、磨粒和定型涂層，形成本發(fā)明的涂敷研磨制品。采用所述的這些方法，模具形狀和大小一般與所要求的涂敷磨料制品的襯材尺寸相應(yīng)。
彈性體粘合劑可以通過固化劑和固化或聚合過程、硫化過程來固化，或是用溶劑涂敷然后干燥。在加工過程中，溫度不應(yīng)超過纖維增強(qiáng)材料的熔化或降解溫度。
在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，將一種材料，例如布、聚合物薄膜、硬化紙板、非織造物、纖維增強(qiáng)氈片、紙、它們的處理過的型式或組合物等，層壓到本發(fā)明的環(huán)形無縫襯材上?；蛘呤牵梢允褂萌缑绹鴮＠?，256，467中所述的一種涂敷研磨制品作為層壓件。這樣的層壓件可以用來進(jìn)一步改進(jìn)磨帶的統(tǒng)調(diào)性、抗磨耗性和/或粘附性。它可以用來使制造過程經(jīng)濟(jì)而容易，最終產(chǎn)品牢固，而且適應(yīng)性強(qiáng)。該材料可以層壓到帶的外表面(即研磨面)或內(nèi)表面上。
本發(fā)明將參照以下的詳細(xì)實施例作進(jìn)一步的說明。
一般性說明附著在襯材的物質(zhì)數(shù)量用克/平方米表示，雖然這些數(shù)量被稱為重量;所有的比例皆以這些重量為基礎(chǔ)。在整個實施例中，使用以下符號。
PETINW 一種紡粘型非織造氈片，厚約0.127毫米，重約28克/平方米。由Remay公司(Old Hickory，TN)購得，商品名稱“Remay”。
PET 聚對苯二甲酸乙二醇酯PVC 聚氯乙烯PU 聚氨酯ER1 一種供環(huán)氧樹脂用的聚酰胺固化劑，Shell化學(xué)公司(Houston，TX)銷售，商品名稱“Epon 828”ECA 用于環(huán)氧樹脂的一種聚酰胺固化劑，Henkel公司(Gulph Mill，PA)銷售，商品名稱“Versanid125”ER2 一種脂族二環(huán)氧甘油醚環(huán)氧樹脂，Shell化學(xué)公司銷售(Horston，TX)，商品名稱“Epon871”。
SOL 一種有機(jī)溶劑，商品名稱“Aromatic100”，Worum化學(xué)公司(St.Paul，MN)銷售。
GEN 一種酰氨基胺樹脂，Henkel公司產(chǎn)品，商品名稱“Genamid 747”。
制造環(huán)形無縫襯材的步驟Ⅰ此步驟示例說明了用熱固性粘合劑材料制造環(huán)形無縫襯材圈的一般方法。襯材是在直徑19.4厘米、周長61厘米的鋁質(zhì)輪轂上形成的。輪轂的壁厚為0.64厘米，安裝在一個用直流馬達(dá)轉(zhuǎn)動的7.6厘米支架上，馬達(dá)能以每分鐘1到40轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動。在輪轂之上是一個0.13毫米厚的涂有硅氧烷的聚酯膜，它起防粘表面的作用。這個涂有硅氧烷的聚酯膜不是襯材的一部分。襯材圈的最終大小是10厘米寬和61厘米長。
將大約10厘米寬的非織造網(wǎng)狀物用熱固性粘合劑材料飽和，采用刮刀式涂布機(jī)，狹縫設(shè)定為0.3毫米。將形成的飽和了的材料在輪轂以約5轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動時圍繞輪轂卷裹兩圈。接著，利用帶水平卷繞器的紗線導(dǎo)引系統(tǒng)，將單根的增強(qiáng)纖維絲卷裹在飽和的非織造網(wǎng)狀物上，水平卷繞器以每分鐘2.5厘米的速度橫穿輪轂表面移動。輪轂以23轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動。這樣就形成了具有明顯的一層纖維絲的襯材，每厘米的寬度上有9條絲。利用輪轂轉(zhuǎn)速的增加或減小，或是提高或降低紗線導(dǎo)引的速度，可以改變絲的間距。然后，將未用粘合劑飽和的非織造網(wǎng)狀物作為第三層卷裹在增強(qiáng)纖維絲的頂上。這一非織造層吸收了多余的熱固性粘合劑材料。用放在離輪轂20厘米遠(yuǎn)的石英元件紅外加熱器加熱使樹脂膠凝。這需要10到15分鐘，結(jié)構(gòu)物為94℃。
制造環(huán)形無縫襯材的步驟Ⅱ此步驟示例說明了用熱塑性粘合劑材料制造環(huán)形無縫襯材圈的步驟。襯材象步驟Ⅰ所述的一樣在同樣的鋁質(zhì)輪轂上形成。輪轂也具有涂敷硅氧烷的聚酯防粘膜。將0.13毫米厚的熱塑性粘合劑材料樣品切成10厘米寬的小條。將這些熱塑性小條圍繞輪轂裹兩圈。接著，在熱塑性粘合劑材料的頂上圍繞著輪轂裹上單獨一層非織造的網(wǎng)狀物。在非織造物之上，按著與步驟Ⅰ所述的類似方式，卷裹上增強(qiáng)纖維絲。然后在增強(qiáng)纖維絲之上圍繞輪轂裹上又一層熱塑性粘合劑條。最后，圍繞輪轂在熱塑性膜之上卷裹上另一層涂硅氧烷的聚酯膜。這層涂硅氧烷的聚酯膜也不是襯材的一部分。將最終形成的結(jié)構(gòu)物和輪轂放在爐內(nèi)加熱到熱塑性粘合劑將非織造物和增強(qiáng)材料熔合在一起的某個溫度。對于PVC和PU，熔合在218℃下于30分鐘內(nèi)發(fā)生。接著，將結(jié)構(gòu)物和輪轂從爐中取出和冷卻。除掉頂層的涂硅氧烷聚酯膜。
制造涂敷的研磨材料的一般步驟各實施例的襯材都如“制造襯材的步驟Ⅰ”所述安裝在鋁質(zhì)輪轂/支架組合件上，輪轂以40轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)動。用空氣噴槍將底涂層，即，第一粘合劑層，涂敷到襯材圈的外表面上。向襯材上噴涂底涂層，即，第一粘合劑層，需要30到40秒鐘。底涂層是70%的固體在溶劑中(溶劑由10%“Polysolve”和90%水組成)，固體由48%的可熔酚醛樹脂和52%碳酸鈣填料構(gòu)成?！癙olysolve”1984PM水摻混物含有15%水和85%丙二醇單甲醚，可由Worum化學(xué)公司(St.Paul，MN)得到。底涂層粘合劑的潤濕重量為105克/平方米。接著，將標(biāo)號80的熱處理的氧化鋁靜電涂敷到底涂層上，重量為377克/平方米。輪轂在靜電涂布工藝中起接地的作用，一個加熱板放在輪轂的正下方。對于這種靜電涂布方法，磨粒是放在加熱板上。帶有襯材/底涂層的輪轂以40轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動，在30秒鐘之內(nèi)這些無機(jī)物被涂敷到襯材/底涂層上，以實現(xiàn)磨粒的完全覆蓋。接著，將所形成的涂敷研磨制品在箱式爐中于88℃下加熱預(yù)固化90分鐘。然后按照將底涂層涂在磨粒上和底涂層預(yù)固化的同樣方式噴涂定型涂層。定型涂層粘合劑的潤濕重量為120克/平方米。這一定型涂層，即，第二粘合劑層，由底涂層的同樣配方構(gòu)成。所形成的涂敷研磨產(chǎn)品在88℃熱固化90分鐘，最后在100℃固化10小時。在按照刨花板試驗進(jìn)行試驗之前，將涂敷的研磨材料褶曲，即，使用一根2.54厘米的支承棒使磨料涂層均勻和定向地開裂。
刨花板試驗將涂敷磨帶(10厘米×61厘米)安裝在一臺帶式研磨機(jī)上。此試驗的加工件是1.9厘米×9.5厘米×150厘米工業(yè)級的低排放型脲甲醛刨花板，密度20.4千克，Villaume工業(yè)公司(St.Paul，MN)產(chǎn)品。首先稱量5個加工件。將各加工件放在一個夾具中，有9.5厘米的表面向外伸出。對此加工件施加15.3千克的負(fù)荷。將9.5厘米的面磨30秒鐘。重新稱量加工件，確定顆粒板被除掉或切割下的數(shù)量。記下五個加工件的總切磨量。對每個加工件重復(fù)此程序5次，總計磨12.5分鐘。本試驗的對照實例是一個3M 761D80級“Regalite”樹脂粘合布貼敷的研磨材料，可由3M公司(St.Paul，MN)購得。表1中列出了研磨結(jié)果。對比百分?jǐn)?shù)決定如下將特定實施例的磨下部分除以對照實例的磨下部分，乘以100。
實施例1到10這一組實施例的襯材是根據(jù)“制造襯材的步驟Ⅰ”制得，涂敷研磨材料是根據(jù)“制造涂敷的研磨材料的一般步驟”制備的。非織造網(wǎng)狀物是PETINW，熱固型粘合劑材料由40%ER1、40%ECA和20%ER2組成。用SOL將熱固性粘合劑材料稀釋到固體含量為95%。樹脂與非織造網(wǎng)狀物的比例為15∶1。對于各實施例，使用不同的增強(qiáng)纖維絲。
實施例1對于實施例1，增強(qiáng)纖維是1000旦的聚酯纖絲紗，Hoechst Celanese公司(Charlotte，NC)產(chǎn)品，商品名稱“T-786”。襯材中含有間距約為每厘米9根絲的纖維絲。
實施例2
對于實施例2，增強(qiáng)纖維是28號裸鉻線，可自Gordon公司(Richmond，IL)購得，產(chǎn)品編號1475(R27510)。襯材中含有的鉻線間距為9根/厘米。
實施例3對于實施例3，增強(qiáng)纖維是支數(shù)12.5的環(huán)紡聚酯棉，可自West Point Pepperell公司購得，商品名稱“T-310”，12.3/1，100%聚酯，統(tǒng)一工廠編號210。襯材中每厘米約含12根。
實施例4對于實施例4，增強(qiáng)纖維是1800旦的聚酯復(fù)絲紗，可自Hoechst Celanese公司(Charlotte，NC)購得，商品名稱“T-786”。襯材中每厘米約含5根。
實施例5對于實施例5，增強(qiáng)纖維是55旦聚酯復(fù)絲紗，可自Hoechst Celanese公司購得，商品名稱“T-786”。襯材中每厘米約含43根。
實施例6對于實施例6，增強(qiáng)纖維是550旦的聚酯復(fù)絲紗，可自Hoechst Celanese公司購得，商品名稱為“T-786”。襯材中每厘米約含18根。
實施例7對于實施例7，增強(qiáng)纖維是195旦的芳族聚酰胺復(fù)絲紗，可自杜邦公司(Wilmington，DE)購得，商品名稱“Kevlar 49”。襯材中每厘米約含12根。
實施例8對于實施例8，增強(qiáng)絲是250旦的聚丙烯復(fù)絲紗，可自Amoco織物和纖維公司(Atlanta，GA)購得，商品名稱“1186”。襯材中每厘米約含12根。
實施例9對于實施例9，增強(qiáng)纖維是一種環(huán)紡棉紗，棉支數(shù)12.5，可自West Point Pepperell公司(West point，GA)購得，商品名稱“T-680”。襯材中每厘米約含12根。
實施例10對于實施例10，增強(qiáng)纖維是纖維玻璃粗紗，每磅1800碼，可自Manville公司(Denver，CO)購得，商品名稱“星粗紗502，K直徑”(“Star Roving502，K diameter”)。襯材中每厘米約含6根。
實施例11至15這一組實驗的襯材是根據(jù)“制造襯材的步驟Ⅰ”、略加所指出的修改制得。涂敷的研磨材料是根據(jù)“制造涂敷研磨材料的一般步驟”制得。熱固性粘合劑材料含有40%ER1、40%ECA和20%ER2。用SOL將熱固性粘合劑材料稀釋到固體含量為95%。這一組實施例的增強(qiáng)纖維是1000旦復(fù)絲聚酯紗，可自Hoechst Celanese公司(Charlotte，NC)購得，商品名稱“Trevira T-786”。每厘米有9根增強(qiáng)絲。對于各實施例，使用不同的非織造氈片。
實施例11對于實施例11，非織造氈片是約0.2毫米厚、重43克/平方米的紡粘型聚丙烯，可由Remay公司(Old Hickory，TN)購得，商品名稱“Typar”，3121型。此實施例中沒有第三層非織造氈片。熱固性粘合劑與非織造物的比例為15∶1。
實施例12對于實施例12，非織造氈片是約0.3毫米厚、重72克/平方米的紡粘型聚酯，可由Remay公司購得，商品名稱“Remay”2405型。此實施例中沒有第三層非織造氈片。熱固性粘合劑與非織造物的比例為10∶1。
實施例13對于實施例13，非織造氈片是約0.11毫米厚和21克/平方米重的紡粘型聚酯，可由Remay公司購得，商品名稱“Remay”2205型。熱固性粘合劑與非織造物的比例為14∶1。
實施例14對于實施例14，非織造氈片是一種具有約2.5厘米長的纖維的芳族聚酰胺基非織造物，此非織造物約0.1毫米厚、重9克/平方米的紡粘型聚酯，可由國際紙張公司(Purchase，NV)購得，“8000032/0418851”熱固性粘合劑與非織造物的比例為27∶1。
實施例15對于實施例15，非織造氈片是約0.25毫米厚、重42克/平方米的一種連續(xù)紡紗玻璃纖維氈片，可自Fibre Glast公司(Dayton，OH)購得，商品名稱“Plast”260。熱固性粘合劑與非織造氈片的比例為10∶1。
實施例16至20這一組實施例的襯材是根據(jù)“制造襯材的步驟Ⅰ”制得的，涂敷的研磨材料則根據(jù)“制造涂敷研磨材料的一般步驟”制得。非織造材料是PETINW。這組實施例用的增強(qiáng)纖維是1000旦的復(fù)絲聚酯紗，可自Hoechst Celanese公司購得，商品名稱“Trevira T-786”。每厘米約有9根絲。對于各實施例使用不同的熱固性材料。
實施例16實施例16的熱固性粘合劑材料含有20%二氧化硅填料、68%間苯二酸聚酯樹脂(可自Fibre Glast公司購得，商品名稱“Plast＃90”)和12%聚乙二醇(可自Dow化學(xué)公司購得，Midland，MI，商品名稱“E400”)。此實施例不含第三層非織造物。熱固性樹脂與非織造物之比為15∶1。
實施例17實施例17的熱固性粘合劑材料由40%二氧化硅填料、30%ER1和30%脂族酰氨基胺樹脂構(gòu)成，商品名稱“Genamid 490”，可自Henkel公司(Gulph Mills，PA)購得。熱固性粘合劑與非織造物之比為15∶1。
實施例18
實施例18的熱固性粘合劑材料由20%碳酸鈣填料、32%ER1、32%ECA和16%ER2構(gòu)成，用SOL稀釋到固體含量為95%。熱固性粘合劑與非織造物之比為14∶1。
實施例19實施例19的熱固性粘合劑材料含有10%的切斷玻璃纖維(長1.5毫米，可自Fibre Glast公司購得，商品名稱“Plast＃29”)、36%ER1、36%ECA和18%ER2，用SOL稀釋到固體含量為95%。熱固性粘合劑與非織造物之比為15∶1。
實施例20實施例20的熱固性粘合劑材料含有40%二氧化硅填料、15%石墨、22.5%ER1和22.5%脂族酰氨基胺樹脂，商品名稱“Genamid490”，可自Henkel公司購得。此實施例不含第三層非織造物。熱固性粘合劑與非織物之比為20∶1。
實施例21至25這一組實驗的襯材是根據(jù)“制造襯材的步驟Ⅱ”制備的，涂敷的研磨材料根據(jù)“制造涂敷研磨材料的一般步驟”制得。非織造材料是PETINW。這一組實施例的增強(qiáng)纖維絲是1000旦的復(fù)絲聚酯紗，可自Hoechst Celanese公司購得，商品名稱“Trevira T-786”。對于各實施例采用不同的熱塑性粘合劑材料。
實施例21實施例21的熱塑性粘合劑材料由0.11毫米厚的增塑的聚氯乙烯薄膜(無光毛面)構(gòu)成，可自美國塑料薄膜公司購得。襯材中的增強(qiáng)纖維的絲距約為每厘米6根。熱塑性粘合劑與非織造物之比為30∶1。
實施例22實施例22的熱塑性粘合劑材料由0.11毫米厚的增塑的聚氯乙烯薄膜(無光毛面)構(gòu)成，可自美國塑料薄膜公司購得。襯材中的增強(qiáng)纖維約為每厘米6根。此實施例中沒有非織造物存在。
實施例23實施例23的熱塑性粘合劑材料由0.11毫米厚的增塑聚氯乙烯薄膜(無光毛面)構(gòu)成，可自美國塑料薄膜公司購得。沒有增強(qiáng)纖維絲存在。襯材結(jié)構(gòu)與“制造襯材的步驟Ⅱ”略有變化。襯材的制備是涂敷一層熱塑性粘合劑材料，一層非織造物，接著是第二層熱塑性粘合劑材料，第二層非織造物，最后是第三層熱塑性粘合劑材料。熱塑性粘合劑與非織造物之比為15∶1。
實施例24實施例24的熱塑性粘合劑材料由0.11毫米厚的增塑的聚氯乙烯薄膜(無光毛面)構(gòu)成，可自美國塑料薄膜公司購得。沒有增強(qiáng)纖維絲存在。襯材結(jié)構(gòu)與“制造襯材的步驟Ⅱ”略有變化。襯材在制備時，涂敷二層熱塑性粘合劑材料，一層非織造物，接著是一層玻璃纖維稀松布，最后是第三層熱塑性粘合劑材料。玻璃纖維稀松布在帶的橫向為每厘米1根紗，縱向為每厘米2根紗。玻璃纖維紗是645號復(fù)絲E玻璃，可自Bayex公司(St.Catherine，Ontario，Canada)購得，熱塑性粘合劑與非織造物之比為30∶1。
實施例25實施例25的熱塑性粘合劑由0.13毫米厚的透明聚氨酯薄膜構(gòu)成，可自Stevens彈性體公司(Northampton，MA)購得，商品名稱“HPR625FS”。襯材中的增強(qiáng)纖維絲約為每厘米6根，熱塑性粘合劑與非織造物之比為30∶1。
實施例26至36這些實施例的涂敷磨材的襯材說明了本發(fā)明的各個方面。制造襯材用的輪轂與在“制造襯材的步驟1”中所述的相同。涂敷的研磨材料根據(jù)“制造涂敷的研磨材料的一般步驟”制造。
實施例26配制由40%ER1、40%ECA和20%ER2構(gòu)成的熱固性粘合劑。用SOL將此熱固性粘合劑稀釋到固體含量95%。然后用刮涂法(層厚0.076毫米)將熱固性粘合劑涂到0.051毫米厚的聚酯薄膜上，該薄膜由ICI薄膜公司(Wilmington，DE)購得，商品名稱為“Melinex475”。用這種熱固性粘合劑/薄膜組合物在輪轂上裹3層，熱固性粘合劑面向輪轂。然后將熱固性粘合劑在88℃固化30分鐘。
實施例27將實施例24中所述的玻璃纖維稀松布利用刮涂機(jī)以實施例26中的熱固性粘合劑飽和。刮涂機(jī)的狹縫設(shè)定在0.25毫米左右。在輪轂上裹上兩層這種熱固性粘合劑/玻璃纖維稀松布組合物。然后使熱固性粘合劑在88℃下固化30分鐘。熱固性粘合劑與稀松布之比為3∶1。
實施例28按照與實施例1相似的方式制作實施例28的襯材，但有以下變化。將與實施例24中所述的同樣的一層玻璃纖維稀松布插到最后一層非織造物和增強(qiáng)纖維絲之間。在增強(qiáng)纖維絲層的上面沒有放置非織造物層。熱固性粘合劑與非織造物之比為13∶1。
實施例29按照與實施例1相似的方式制做實施例29的襯材，但有以下變化。襯材中沒有增強(qiáng)纖維紗。用四層熱固性粘合劑/非織造物組合物卷裹輪轂。熱固性粘合劑與非織造物之比為8∶1。
實施例30按照與實施例1相似的方式制做實施例30的襯材，但是在第一層熱固性粘合劑/非織造物之前，圍繞輪轂裹上一層未處理的重級A的紙。這一重級A的紙質(zhì)量為70克/平方米，它保留為襯材的一部分。
實施例31按照與實施例1相似的方式制做實施例31的襯材，但有以下變化。用2.54厘米的條形熱固性粘合劑/非織造物組合物以大約5°的角度螺旋形地卷裹轉(zhuǎn)鼓兩次。不用第三層非織造物。
實施例32按照與實施例21相似的方式制做實施例32的襯材，但是用2.54厘米的條形熱塑性粘合劑/非織造物以大約5°的角度螺旋形地卷裹在轉(zhuǎn)鼓上。
實施例33按照與實施例1相似的方式制做襯材，但是其中不含第三層非織造物。將一個0.13毫米的聚氨酯薄膜熔合在襯材的外表面上。薄膜和熔合的方法與實施例25中使用的相同。涂敷的研磨材料根據(jù)“制造涂敷研磨材料的一般步驟”制備。
實施例34按照與實施例1相似的方式制做襯材，但是其中不含第三層非織造物。用丙烯酸酯壓敏粘合劑(PSA)RD41-4100-1273-0將磨料粘合在襯材上，該粘合劑可自3M公司(St.Paul，MN)購得。PSA的涂敷量(干重)為每平方米1.6克。層壓到襯材上的帶磨料襯材是3M211K“Three-M-ite”“Elek-tro-cut”，80號，可自3M公司(St.Paul，MN)購得。
實施例35按照與實施例1相似的方式制做襯材，但是其中不含第三層非織造物。在粘合劑尚未固化時，在襯材頂面層壓上一層涂有磨料的襯材。層壓到襯材上的帶磨料的襯材是3M 211K“Three-M-ite”“Elek-tro-cut”，80號，可自3M公司(St.Paul，MN)購得。然后按正常方式將粘合劑固化。
實施例36按照與實施例1相似的方式制做襯材，但是其中不含第三層非織造物，而且使用一種不同的粘合劑樹脂。該粘合劑是由98%“Mhoromer”6661-0(二氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯，可自Rohm Tech公司購得，Malden，MA)和2%“Irgacure”651(可自Ciba-Geigy公司購得，Hawthorne，NY)組成的紫外可固化體系。在形成了襯材之后，將它在每英寸300瓦的紫外光下固化20秒。涂敷的研磨材料根據(jù)“制造涂敷研磨材料的一般步驟”制造。
實施例37和38按照與實施例1相似的方式制做兩個襯材，但是其中不含第三層非織造物，而且使用不同的粘合劑樹脂。在實施例37中，只使用連續(xù)的玻璃纖維長絲紗，而在實施例38中，并排使用兩種不同的增強(qiáng)紗作為增強(qiáng)紗線層。玻璃纖維長絲紗可由Owens-Corning玻璃纖維公司(Toledo，Ohio)購得。所用的這種連續(xù)的玻璃纖維長絲紗是ECG75 0.7Z1/0光潔度603，庫存號碼57B54206，每英寸有30根長絲。第二種襯材是50/50并排形成的，一半是與實施例37中使用的同樣的玻璃纖維長絲，另一半是用實施例1中所述的1000旦聚酯紗制成的。所用的粘合劑樹脂是由37.5%聚氨酯樹脂(Uniroyal化學(xué)公司產(chǎn)品，商品名稱“BL-16”)，12.5%由35%亞甲基二胺和65%1-甲氧基-2-乙酸丙酯組成的溶液，16.5%ER1，16.5%ER2，和17%GEN組成的。襯材均用標(biāo)準(zhǔn)的填充碳酸鈣的可熔酚醛底涂樹脂涂敷，按已知方式將其部分固化。將120號陶瓷氧化鋁(可自3M公司得到，商品名稱“Cubitron”)按美國專利4，799，939的方式形成團(tuán)聚的磨粒，使團(tuán)聚體的平均粒度為750微米。將之些團(tuán)聚體用常規(guī)技術(shù)以滴落方式涂敷在部分固化的底涂層上。使用標(biāo)準(zhǔn)的填充碳酸鈣的可熔酚醛樹脂定型涂料，將形成的結(jié)構(gòu)按標(biāo)準(zhǔn)方式固化和褶曲。象先前的實施例一樣進(jìn)行抗拉試驗，結(jié)果列在表2中。
將實施例37和38的各個襯材樣品都圍繞尖銳的邊緣彎曲，再進(jìn)行機(jī)械方向的抗拉試驗。采用以下的彎曲狀況情形1襯材自身折疊，直到兩背面相碰。
情形2將樣品圍繞一個直徑0.32厘米的棒折疊。
情形3將樣品圍繞直徑0.64厘米的棒折疊。
情形4將樣品圍繞直徑1.27厘米的棒折疊。
在機(jī)械方向上的抗拉強(qiáng)度(千克/厘米)如下彎曲情況不彎曲 1 2 3 4實施例37 52 7.5 30 40 56實施例38 63 58 59 59 57試驗結(jié)果刨花板試驗刨花板試驗列于表1。每種類型取一條帶進(jìn)行試驗。結(jié)果襯材不斷裂，則樣品試驗合格。只有樣品23“失敗”，大概是因為在縱向上沒有增強(qiáng)紗。這些結(jié)果表明，可以用本發(fā)明幾個實施方案中的任何一個制做適用的研磨制品。
表1顆粒板試驗
抗拉試驗步驟及結(jié)果從實施例1-36的環(huán)形無縫襯材中切下尺寸為2.5厘米×17.8厘米的小條。這些小條是從襯材上沿兩個方向切下的機(jī)械方向(MD)和橫向(CD)(與機(jī)械方向垂直)。
用商品名稱“Sintech”的拉力試驗機(jī)試驗這些條帶的抗拉強(qiáng)度，該試驗機(jī)測定使帶破裂所需之力。試驗機(jī)有兩個夾具。將條帶的每一端都置于一個夾具中，夾具沿相反的方向移動，直到條帶破裂。在每次試驗中，夾具之間的條帶長度是12.7厘米，夾具移開的速度為0.5厘米/秒。除了使帶斷裂所需的力之外，斷裂點處帶的伸長百分?jǐn)?shù)由機(jī)械方向和橫向方向的兩種樣品決定?！吧扉L%”定義為〔(最終長度-原始長度)/最終長度〕×100。數(shù)據(jù)列在表2。
表2抗拉試驗結(jié)果
本發(fā)明已經(jīng)參照各種具體的和優(yōu)選的實施方案和技術(shù)作了說明。但是應(yīng)該清楚，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可以作出許多變動和修改。
權(quán)利要求
1.一種涂敷的研磨材料襯材，其特征在于其中含有(a)重量為襯材重量40%-99%的一種有機(jī)聚合物粘合劑材料；和(b)有效數(shù)量的纖維增強(qiáng)材料；其中有機(jī)聚合物粘合劑材料和纖維增強(qiáng)材料一起構(gòu)成環(huán)形無縫圈狀的柔性組合物；這種柔性環(huán)形無縫襯材圈具有(1)長度方向上通常平行的邊緣；和(2)至少一層嵌埋在有機(jī)聚合物粘合劑材料中的纖維增強(qiáng)材料。
2.權(quán)利要求1的襯材，其特征還在于這種環(huán)形無縫圈含有嵌埋在有機(jī)聚合物粘合劑材料中的許多層互不連結(jié)的纖維增強(qiáng)材料。
3.權(quán)利要求1的襯材，其特征還在于，纖維增強(qiáng)材料層有一層連續(xù)的單根纖維絲，它通常以沿縱向延伸的螺旋狀圍繞著襯材圈的長度卷繞。
4.權(quán)利要求3的襯材，其特征還在于，其中含有一層連續(xù)的纖維絲，它以相對于襯材圈的平行邊緣成恒定的非零角度構(gòu)成單個的線圈。
5.權(quán)利要求3的襯材，其特征還在于，其中有嵌埋在有機(jī)聚合物粘合劑材料中的一層纖維氈片結(jié)構(gòu)。
6.權(quán)利要求1的襯材，其特征還在于，纖維增強(qiáng)材料層是一層纖維氈片結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求1的襯材，其特征還在于，纖維增強(qiáng)材料層是一層纖維氈片結(jié)構(gòu)，其中摻雜著單個的平行纖維絲。
8.權(quán)利要求1的襯材，其特征還在于，在橫貫其長度、寬度或長度與寬度兩個方向上是不均勻的，這種不均勻性發(fā)生于以下變量中的一種或幾種(a)粘合劑的成分;(b)粘合劑的數(shù)量;和(c)增強(qiáng)材料的數(shù)量。
9.權(quán)利要求32的襯材，其特征還在于，在有機(jī)聚合物粘合劑中含有填料，其中粘合劑內(nèi)的填料數(shù)量、成分和位置是不均勻的。
10.一種包含有上述任何一項權(quán)利要求的襯材的涂敷研磨材料。
全文摘要
提供了一種環(huán)形無縫圈構(gòu)成的涂敷磨料襯材。該襯圈含有占襯材重量40-99％的有機(jī)聚合物粘合劑；該粘合劑中嵌埋著有效數(shù)量的纖維增強(qiáng)材料。這種環(huán)形無縫襯材圈縱向邊緣平行，粘合劑內(nèi)嵌埋著至少一層纖維增強(qiáng)材料，使得在纖維增強(qiáng)材料層相反表面上有不含纖維增強(qiáng)材料的有機(jī)粘合劑材料區(qū)域。纖維增強(qiáng)材料的形式可以是單個的纖維絲、纖維氈片結(jié)構(gòu)或二者的組合。還提供了制造用于涂敷磨帶的環(huán)形無縫襯材圈的方法。
文檔編號B24D13/00GK1073388SQ9211372
公開日1993年6月23日 申請日期1992年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月20日
發(fā)明者H·W·本尼狄克特, D·D齊牟尼, D·W·阪格 申請人:明尼蘇達(dá)州采礦制造公司