以羧酸酯穩定顏色的、酚醛樹脂粘合的磨料產品及製備其的方法
2023-07-18 06:14:46
專利名稱：以羧酸酯穩定顏色的、酚醛樹脂粘合的磨料產品及製備其的方法
技術領域：
術語「酚醛樹脂」描述了獲得自酚類和醛類反應產物的多種多樣的樹脂產品。在酸性和鹼性條件下酚類與甲醛類均發生反應。若在酚與甲醛的一種鹼催化的混合物中對每摩爾的酚含有一摩爾或多摩爾的甲醛，則將產生一種熱固性(一步)樹脂，或「甲階酚醛樹脂」。用作甲階酚醛樹脂的催化劑的、常見的鹼類化合物包括鹼金屬(如鈉、鉀、或鋰)的氫氧化物。雖然鹼金屬氫氧化物催化的酚醛樹脂在商業上是有用的，但是當它們老化、被加熱或以其他方式固化時，它們具有一種令人不希望的顏色變暗的趨勢。已知變暗的程度依賴於該樹脂的固化或使用溫度以及暴露於這一溫度下的時間。鹼金屬氫氧化物催化的酚醛樹脂常用作磨料產品結合系統的一種組分，如塗覆的、結合的、以及三維的低密度磨料產品。樹脂變暗這一問題在塗覆的磨料和三維低密度磨料產品中尤其顯著，因為結合系統的存在更為直觀。同樣，由於這種變暗隨著溫度和暴露時間而增加，產品的溫度曲線上的任何變化都導致產品自身之內的顏色變化。對於淺顏色的產品，顏色變化是特別引人注目的，這導致人們由於美學或其他原因不能接受此類產品。此外，磨料結合系統可以包括著色劑以標識製造商、產品類型、應用、等等。樹脂的變暗可能干擾所希望的著色、從而導致最終產品具有與所加入的著色劑不同的顏色。例如， 在固化之後正常情況下變黃的一種樹脂，當與一種藍色染料或顏料組合使用時會產生一種綠顏色的產品。另一方面，如果同一種黃色樹脂與一種綠色染料或顏料結合使用時，該樹脂典型地將導致完全另一種綠色色調。
背景技術：
用來向酚醛樹脂類的甲階酚醛樹脂賦予顏色穩定性的一種已知的方法包括向配製品中添加三聚氰胺甲醛樹脂。雖然這實現了顏色穩定性，但它還賦予了脆性、延長了固化時間、並且導致機械性弱點並且因此導致最終產品的研磨性能降低。所建議的另一種方法包括向該酚醛樹脂類的甲階酚醛樹脂中加入一種基於銨的鹽。然而，這種方法對於穩定具有某些著色劑(如淺藍和橙色的顏料或染料)的酚醛樹脂產品的顏色並不足夠有效。所需要的是一種有效的酚醛樹脂顏色穩定劑，該顏色穩定劑減少了上述問題而不向最終產品賦予不希望的特性。
發明內容
在一方面，本發明是針對一種顏色穩定的磨料物品，該磨料物品包括一種酚醛樹脂粘合劑、一種顏色穩定劑、一種著色劑、以及磨料顆粒。該顏色穩定劑包括至少一種羧酸酯、酯、羧酸、或一個二酮或丙烯酸基團。在另一方面，本發明是針對一種製備顏色穩定的磨料物品的方法，該方法包括以下步驟將一種甲階酚醛樹脂與一種顏色穩定劑共混以形成一種甲階酚醛樹脂組合物；使多個磨料顆粒與該甲階酚醛樹脂組合物接觸，並且將該甲階酚醛樹脂組合物固化以生產該顏色穩定的磨料物品。該顏色穩定劑包括至少一種羧酸酯、酯、羧酸、或一個二酮或丙烯酸基團。在又另一個方面，本發明是針對一種對工件表面進行研磨的方法，該方法包括在研磨運動中將顏色穩定的磨料物品施用在一個工件表面上，以除去該工件表面的一部分。 該磨料產品包括一種粘合劑，該粘合劑具有一種酚醛樹脂；一種顏色穩定劑，該顏色穩定劑包括至少一種羧酸酯、酯、羧酸、或一個二酮或丙烯酸基團；以及磨料顆粒。由此提供了顏色穩定的、酚醛樹脂粘合的磨料以及用於製備此類磨料的方法，這些磨料能耐受隨時間的以及暴露於高溫時的顏色變化並且維持酚醛樹脂的機械強度。
從以下對本發明的示例性實施方案的更具體的說明中上述內容將是清楚的，這些實施方案是如附圖中所展示的，其中貫穿這些不同的視圖中類似的參考符號指代相同的部分。這些圖並不必須是按比例的，而是將重點放在展示本發明的多個實施方案上。圖1是本發明的一種塗覆的磨料工具的一個實施方案的截面圖的示意圖。圖2是本發明的一種塗覆的磨料工具的另一個實施方案的截面圖的示意圖。圖3包含將不含有顏色穩定劑以及含有本發明的顏色穩定劑的固化的酚醛樹脂樣品進行比較的多張照片。圖4包含將本發明的一個實施方案與一種對照物在固化過程中隨時間的顏色變化進行比較的多張照片。圖5是圖4的樣品隨時間的顏色變化的圖示。
具體實施例方式在此引用的所有專利、公開的申請以及參考文獻的傳授內容通過引用整體地結合在此。具體而言，將Wijaya的美國序列號61/199，471名稱為「丙烯酸酯顏色穩定的酚醛樹脂粘合的磨料產品及製備其的方法」(該申請與此同時提交)通過引用以其全文結合在此。本發明涉及磨料物品，這些磨料物品包括通過至少一種羧酸酯進行顏色穩定的一種酚醛樹脂粘合劑。該顏色穩定的磨料物品進一步包括一種著色劑以及磨料顆粒。如在此使用的，在約235° F下進行約8小時的固化之後與在約235° F下進行約2小時的固化之後，若一種磨料物品或樹脂具有基本上相同的顏色，則認為該磨料物品或樹脂是「顏色穩定的」。術語「酚醛樹脂」是指一種酚與一種醛的任何樹脂質的反應產物，該酚是例如苯酚，間苯二酚，烷基取代的苯酚，如苯甲酚、二甲苯酚、對叔丁基苯酚、以及對苯基苯酚，以及類似物；該醛是例如甲醛、乙醛以及糠醛，以及類似物。「顏色穩定的、鹼金屬氫氧化物催化的酚醛樹脂」是指通過一種顏色穩定劑進行顏色穩定的一種固化的、鹼金屬氫氧化物的酚醛樹脂。這些磨料產品的特徵為具有一種酚醛樹脂粘合劑、一種或多種羧酸酯顏色穩定劑、一種或多種可任選的著色劑、磨料顆粒、一種支撐件(support member)或背襯，並且可以進一步包括固化試劑、非反應性的熱塑性樹脂、填充劑、研磨助劑、以及其他添加劑。製備該磨料物品的結構以及方法在一個實施方案中，該顏色穩定的磨料物品包括一種酚醛樹脂粘合劑、一種顏色穩定劑、以及一種研磨材料。該顏色穩定的磨料物品可以是一種結合的、有結構的、或塗覆的磨料。本發明的塗覆的磨料工具可以包括一個基質、一種研磨材料以及將該研磨材料保持在該基質上的至少一種酚醛樹脂粘合劑。如在此使用的，術語「塗覆的磨料工具」包括一種非織造的磨料工具。該研磨材料，諸如磨料粒料、顆粒或它們的團塊，可以存在於該塗覆的磨料工具的一個層中(例如，樹脂-磨料層)或兩個層中(例如，製作塗層以及膠料塗層)中。可以通過本發明的方法製備的此類塗覆的磨料工具的例子在圖1和圖2中示出。 參照圖1，在塗覆的磨料工具10中，用任選的背膠料塗層16和任選的預膠料塗層18處理基質12。覆蓋任選的預膠料塗層18的是製作塗層20，該製作塗層上施用了研磨材料14，諸如磨料粒料或顆粒。將膠料塗層22任選施用在製作塗層20和研磨材料14之上。覆蓋膠料塗層22的是任選的超級膠料塗層M。取決於它們的具體應用，塗覆的磨料工具10可以包括或不包括背膠料塗層16和/或預膠料塗層18。同樣，取決於它們的具體應用，塗覆的磨料產品10可以包括或不包括膠料塗層22和/或超級膠料塗層M。圖2中示出的是可以由本發明的方法形成的塗覆的磨料工具的一個例子，其中塗覆的磨料工具30包括研磨材料與一種或多種黏合劑的一個單一的層(粘合劑-磨料層32)以及任選地背膠料塗層16。 任選地，如圖1所示，在塗覆的磨料工具30中可以包括預膠料塗層18、膠料塗層22以及超級膠料塗層對。該塗覆的磨料物品可以在選自下組的至少一個層中包括一種顏色穩定的酚醛樹脂粘合劑，該組由以下各項組成粘合劑-磨料層、背膠料塗層、預膠料塗層、製作塗層、膠料塗層、以及超級膠料塗層。在包括膠料塗層和超級膠料塗層的實施方案中，如圖1中所示，研磨材料可以通過重力、靜電沉積、空氣流而單獨施用，或與該聚氨酯粘合劑組合物作為漿料一起施用。該製作塗層20將研磨材料粘著在基質的表面上，並且可以通過用不具有磨料顆粒的酚醛樹脂粘合劑來浸漬該支撐基質而形成。在圖2的實施方案中，可以將該支撐基質用包括一種研磨材料以及一種樹脂組合物的樹脂/磨料漿料進行浸漬以形成一種粘合劑/磨料層32，該樹脂組合物包括一種酚醛樹脂粘合劑以及一種顏色穩定劑。在一個實施方案中，一種形成顏色穩定的磨料物品的方法包括將一種甲階酚醛樹脂與包括至少一種羧酸酯的一種顏色穩定劑共混以形成一種甲階酚醛樹脂組合物；使多個磨料顆粒與該甲階酚醛樹脂組合物接觸；並且將該甲階酚醛樹脂組合物固化以生產該顏色穩定的磨料物品。除了以上描述的塗覆的磨料之外，通過這種方法形成的顏色穩定的磨料物品還包括，例如，有結構的磨料以及結合的磨料。關於有結構的磨料，該物品是通過本領域內已知的那些技術中的任一種形成的， 其中磨料結構是在固化之前成型的。此類技術包括，例如凹凸軋花技術。在一個實施方案中，例如，可以將一種混合物與一個背襯或一個生產工具進行接觸，其中該混合物粘著在該背襯的一個表面上，該混合物包括一種酚醛樹脂粘合劑；至少一種選自下組的化合物，該組由以下各項組成羧酸酯、酯、羧酸、包含二酮基團的化合物、包含丙烯酸基團的化合物、 以及它們的組合；可任選的著色劑；以及磨料顆粒。由此形成了具有該生產工具的內表面的形狀的磨料結構。一種結合的磨料物品可以通過製備一種團聚物來形成，該團聚物包括酚醛樹脂粘合劑；至少一種選自下組的化合物，該組由以下各項組成羧酸酯、酯、羧酸、包含二酮基團的化合物、包含丙烯酸基團的化合物、以及它們的組合；可任選的著色劑；以及磨料顆粒。然後使用本領域內任何已知的用於製備結合磨料的技術將該團聚物成型。用於製備結合磨料的合適的技術進一步描述於例如mi的美國專利號5，738，696; mi等人的5，738，697 ；以及Bright等人的6，679，758 ；以及Simon的美國專利公開號 2003/0192258A1，它們各自的全部內容均通過引用結合在此。通過在一種研磨運動中將顏色穩定的磨料物品施用在一個工件表面上來對其進行研磨，以除去該工件表面的一部分。酚酵樹脂粘合劑在本發明中應用的典型的酚醛樹脂是甲階酚醛樹脂，它起因於苯酚與甲醛的鹼金屬氫氧化物催化的反應，其中苯酚甲醛的摩爾比為約1 1至約1 3摩爾並且苯酚 鹼金屬氫氧化物的摩爾比為約1 1至約100 1。這種甲階酚醛樹脂或鹼催化的酚醛樹脂的顏色是通過添加一種或多種羧酸酯而進行穩定的。由Durez公司製造的Durez Varcum 樹脂94908號是可以用作粘合劑的、基於水的、單階段液體酚醛樹脂的一個例子。顏餼穩定劑在本發明中使用的顏色穩定劑包括羧酸酯、酯、羧酸、包含二酮基團的化合物、包含丙烯酸基團的化合物、以及它們的組合。例如，合適的化合物包括但不限於乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸丁酯、乳酸2-乙基己酯、庚酸、乳酸、乙醯乙酸乙酯、2，2，5-三甲基-1，3- 二氧六環-4，6- 二酮、以及甲基丙烯酸2- ( 二甲氨基)乙酯。在某些實施方案中，該顏色穩定劑是以按該酚醛樹脂的重量計在約和約40% 之間的一個量存在的。在其他實施方案中，該顏色穩定劑是以按該酚醛樹脂的重量計在約 4%和約10%之間的一個量存在的。已經發現乳酸乙酯是特別有效的。例如，本發明的一個實施方案包括
成分%Durez 94-908 PF 樹脂53.89乳酸乙酯2.72Tamol 165 A0.8Nalco 23410.29藍色染料/顏料4.81人造冰晶石37.3Cab-O-Sil0.19
已證明，當以低至樹脂總重量的5%或10%的量加入時，庚酸、乳酸、乙醯乙酸乙酯、2，2，5-三甲基-1，3- 二氧六環-4，6- 二酮、甲基丙烯酸2- ( 二甲氨基)乙酯是特別有效的顏色穩定劑。著餼劑該磨料產品可以包括一種著色劑，例如染料或顏料。總體而言，該著色劑的一部分可以是透過該固化的樹脂可見的。在一些實施方案中，該著色劑的一部分包括在該固化的樹脂中、一種任選的支撐基質中、和/或該任選的支撐基質與固化的樹脂之間的一個塗層中。在具體實施方案中，該著色劑可以包括有機多環染料、有機單偶氮染料、有機重氮染料、 有機金屬絡合物、無機顏料(如金屬氧化物或絡合物)。染料可以是紫環酮、蒽醌、偶氮染料絡合物、以及硫靛藍。螢光的著色劑是含有螢光有機分子的染料或顏料。螢光著色劑的詳細描述可以見於Zollinger, H. , "Color Chemistry :Synthesis, Properties, and Applications of organic Dyes and Pigments」，2nd Ed.，VCH, New York，1991，其全部傳授內容都通過引用結合在此。如在此使用的，一種螢光著色劑可以是，例如咕噸、噻噸、芴(例如螢光黃素、鹼性玫瑰精、曙紅、焰紅染料、可溶性螢光黃(uranines)、琥珀螢光素(succineins)、糖螢光素(sacchareins)、紅色鹼性染料(rosamines)、以及羅多爾(rhodols))、萘胺、萘二醯亞胺 (naphthylimide)、萘內醯亞胺、氮雜內酯、次甲基、噁嗪、噻嗪、苯並吡喃、香豆素、氨基酮、 蒽醌、異紫蒽酮、蒽吡啶酮、螢光黃(pyranine)、吡唑啉酮、benzothiazene、二萘嵌苯、或硫靛藍。更優選地，螢光著色劑是選自下組，該組由以下各項組成咕噸、噻噸、苯並吡喃、香豆素、氨基酮、蒽醌、異紫蒽酮、蒽吡啶酮、螢光黃、吡唑啉酮、benzothiazene、硫靛藍、以及芴。 最優選地，該螢光著色劑是噻噸或噻噸。本領域普通技術人員理解，對於許多可商購的著色劑而言，在一個類別(例如噻噸衍生物)之內的個體衍生物的具體化學結構可能不是可公開獲得的。因此，具體的螢光著色劑典型地參見顏色索引(C. I.)名稱，如在「Colour Index International」，4th Ed. American Association of Textile Chemists and Colorists, Research Triangle Park，NC，2002中所定義。該色彩索引同樣是在www. colour-index, org在線可得的。色彩索弓I的全部傳授內容通過弓I用結合在此。優選的螢光著色劑的例子包括C. I.溶劑橙63 (Hostasol Red GG, Hoechst AG, Frankfurt, Germany) > C. I.溶劑黃 98 (Hostasol Yellow 3G, Hoechst AG, Frankfurt, Germany)> 以及 C. I.溶劑澄 118(FL orange SFR, Keystone Aniline Corporation, Chicago, Illinois)。可以使用的著色劑的量取決於預期用途的細節、著色劑的特徵、該組合物中的其他組分、等等。本領域內普通技術人員將知道如何判斷這些細節以確定用於具體用途的著色劑的量。典型地，著色劑的量將是該總組合物的一個重量分數，該重量分數在約0. 01 %和約2%之間、等優選是在約0. 05%和約0. 5%之間、並且最優選是約0. 2%。在具體實施方案中，該著色劑是一種紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛藍色、或紫色的著色劑。在具體實施方案中，該著色劑是螢光的，例如螢光紅、螢光橙(火焰橙)、螢光黃、 螢光綠、或類似顏色。合適的著色劑的例子包括 Elcoment orange GS (Blaze)、Elcoment Green Nort
7Liq.、並且尤其是 Elcoment Blue RS (它們全部是從位於 Greenville，SC 的 Greenville Colorants可獲得的)；以及Akrosperse E5137 (它是從位於Akron, OH的Akrochem公司可獲得的)。該著色劑可以用來標識磨料產品，例如用於商標、用於用法指示(如溼、幹、木材、 金屬、或類似物)、或用於標識粒度大小等等。研磨材料磨料顆粒可以包括以下顆粒中的任何一種或一個組合，這些顆粒包括但不限於 矽石、氧化鋁(熔融的或燒結的)、氧化鋯、氧化鋯/氧化鋁的氧化物、碳化矽、石榴石、金剛石、立方氮化硼(CBN)、氮化矽、二氧化鈰、二氧化鈦、二硼化鈦、碳化硼、氧化錫、碳化鎢、碳化鈦、氧化鐵、氧化鉻、燧石、以及金剛砂。例如，這些磨料顆粒可以選自下組，該組由以下各項組成矽石、氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、氮化矽、氮化硼、石榴石、金剛石、共熔的氧化鋁氧化鋯、二氧化鈰、二硼化鈦、碳化硼、燧石、金剛砂、氮氧化鋁、以及它們的共混物。在一些例子中，可以使用主要由α-氧化鋁和/或Y-氧化鋁構成的緻密磨料顆粒。這些磨料顆粒還可以包括磨料團聚體粒料，也稱為團聚的磨料粒料。磨料團聚體粒料包括通過顆粒粘結劑材料粘著在一起的磨料顆粒。存在於磨料團聚體粒料中的這些磨料顆粒可以包括已知用於磨料工具的一種或多種磨料，例如像矽石、氧化鋁(熔融的或燒結的)、氧化鋯、氧化鋯/氧化鋁的氧化物類、碳化矽、石榴石、金剛石、立方氮化硼(CBN)、氮化矽、二氧化鈰、二氧化鈦、二硼化鈦、碳化硼、氧化錫、碳化鎢、碳化鈦、氧化鐵、氧化鉻、燧石、金剛砂、以及它們的任何組合。這些磨料顆粒可以具有任何尺寸或形狀。這些磨料團聚體粒料可以通過顆粒粘合劑材料粘著在一起，例如像金屬的、有機的、或玻璃質的材料，或此類材料的組合。適合用於本發明的磨料團聚體粒料進一步描述於授予Knapp等人的美國專利號6，797，023中，其全部內容通過引用結合在此。這些磨料顆粒可以具有一種或多種特殊的形狀。此類特殊形狀的例子包括杆形、 三角形、金字塔形、錐形、實心球形、空心球形、以及類似形狀。可替代地，這些磨料顆粒可以是不規則成形的。典型地，這些磨料顆粒具有不大於2000微米的平均粒度，例如像不大於約1500微米。在另一個實例中，磨料粒度是不大於約750微米，如不大於約350微米。在一些實施方案中，磨料粒度可以是至少0. 1微米，如從約0. 1微米至約1500微米，並且更典型地是從約 0. 1微米至約200微米，或從約1微米至約100微米。這些磨料顆粒的粒度典型地被規定為該磨料顆粒的最長的維度。總體而言，存在粒度的一個分布範圍。在一些情況下，粒度分布是被嚴格控制的。支撐件/背襯這些磨料物品可以包括一個支撐件或背襯。該背襯可以是柔性的或剛性的。該背襯可以由任何數目的不同材料製成，包括在塗覆的磨料的製造過程中常規地用作背襯的那些材料。合適的背襯可以包括聚合物膜(例如，塗底料的膜)，如聚烯烴膜(例如，包括雙軸取向聚丙烯的聚丙烯)、聚酯膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯)、聚醯胺膜、或纖維素酯膜；金屬箔；網孔材料；泡沫(例如，天然海綿材料或聚氨酯泡沫)；布(例如，紡織的、非紡織的、起絨的、縫編的、或絎縫的布、或者由纖維或紗(包括聚酯、尼龍、絲、棉、滌棉、或人造纖維)製成的布)；紙；硬化紙；硬化橡膠；硬化纖維；無紡材料；它們的一種處理過的背襯；或它們的任何組合。該背襯可以具有飽和劑、預膠料層、或背膠料層中的至少一種。這些層的目的典型地是用於密封該背襯或保護背襯中的紗線或纖維。如果該背襯是一種布質材料，則典型地使用這些層中的至少一個。加入預膠料層和背膠料層另外可以導致該背襯層的正面亦或背面上的一個「更光滑」的表面。還可以使用在本領域內已知的其他任選的層(例如，一個結系層(tie layer)；參見Moetzel等人的美國專利號5，700, 302中，其全部內容通過引用結合在此)。在一些實施方案中，這些磨料物品旨在用作精細研磨材料並且因此可以優選一個非常光滑的表面。此類光滑表面的背襯的例子包括精細砑光的紙、塑料膜、或具有光滑的表面塗層的織物。該背襯可以具有抗靜電特性。加入抗靜電材料可以降低當對木材或類似木材的材料進行砂磨時該磨料物品累積靜電的趨勢。涉及抗靜電的背襯以及背襯處理的另外的細節可以見於例如Buchanan等人的美國專利號5，108, 463、Buchanan等人的5，137，542, Buchanan的5，328，716、以及Buchanan等人的5，560，753，其全部內容均通過引用結合在此。該背襯可以包括一種纖維性的、增強的熱塑性材料，例如描述於Mout等人的美國專利號5，417，726，或一種無中斷、無接頭的帶件，例如描述於Benedict等人的美國專利號5，573，619，其全部內容均通過引用結合在此。同樣，該背襯可以包括一種聚合物基質， 該聚合物基質具有從中伸出的鉤連柄，例如描述於Chesley等人的美國專利號5，505，747 中，其全部內容均通過引用結合在此。類似地，該背襯可以包括一種毛圈織物，例如描述於 Follett等人的美國專利號5，565，011，其全部內容均通過引用結合在此。其他組分本發明的磨料物品還可以包括多種不同的其他組分，例如固化添加劑、非反應性的熱塑性樹脂、填充劑、研磨助劑、以及其他添加劑。在一些實施方案中，該磨料物品包括一種固化添加劑，例如一種光敏引發劑，當暴露於輻射(例如UV輻射)中時它產生自由基。自由基發生劑可以包括有機過氧化物、偶氮化合物、醌類、二苯甲酮類、亞硝基化合物、丙烯醯基滷化物、腙、巰基化合物、吡喃鐺化合物、三丙烯醯基咪唑、二咪唑、氯烷基三嗪、安息香酯、苯偶醯縮酮、噻噸酮、以及乙醯苯，包括此類化合物的衍生物。在這些最常用的光敏引發劑中有苯偶醯縮酮，例如2，2_ 二甲氧基-2-苯基乙醯苯(從Ciki Specialty Chemicals以商標IRGACURE 651可得)以及苯乙酮衍生物，如2，2- 二乙氧基苯乙酮(「DEAP」，它是從First Chemical Corporation可商購的)，2_羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(「HMPP」，它是從Ciba Specialty Chemicals 以商標DAR0CUR 1173可商購的)，2-苄基-2-N，N- 二甲氨基-1- (4-嗎啉代苯基)-1- 丁酮(它是從Ciba Specialty Chemicals以商標IRGACURE 369可商購的)，以及2-甲基-144-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉代丙-1-酮(從Ciba Specialty Chemicals以商標 IRGACURE 907 可得)。這些磨料物品可以包括一種非反應性的熱塑性樹脂，例如像聚丙二醇、聚乙二醇、 以及聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。填充劑包括有機填充劑、無機填充劑、以及納米填充劑。合適的填充劑的例子包括但不限於金屬碳酸鹽，如碳酸鈣和碳酸鈉；矽石，如石英、玻璃珠、玻璃泡；矽酸鹽，如滑石、粘土、偏矽酸鈣；金屬硫酸鹽，如硫酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋁；金屬氧化物，如氧化鈣、氧化鋁；三水合鋁，以及它們的組合。這些磨料物品可以包括一種研磨助劑以增加研磨效率和切削率。有用的研磨助劑可以是無機的，如滷鹽，例如，鈉冰晶石和四氟硼酸鉀；或基於有機物的，如氯化的蠟，例如， 聚氯乙烯。在一個具體實施方案中，該磨料物品包括冰晶石和四氟硼酸鉀，所具有的粒度範圍是從約1微米至約80微米，最典型地是從約5微米至約30微米。在製作塗層中的研磨助劑的濃度總體上是不大於約50wt%，例如，該研磨助劑的濃度經常是約0. 至50wt%， 並且最典型地是約10wt%至30wt% (所有均基於包括磨料顆粒的製作塗層的重量)。另外的添加劑的例子包括偶聯劑，如矽烷偶聯劑(例如從Osi Specialties公司可得的A-174和A-1100)、鈦酸鹽、以及鋁酸鋯；抗靜電劑類，如石墨、碳黑、以及類似物；助懸劑類，如煙霧矽膠，例如Cab-O-Sil M5、Aerosil 200 ；防填塞劑類，如硬脂酸鋅和硬脂酸鈣；潤滑劑類，如蠟、PTFE粉末、聚乙二醇、聚丙二醇、以及聚矽氧烷；溼潤劑；顏料；分散劑； 以及消泡劑。實例實例 1現將通過以下實例對本發明進行進一步的並且確切的描述，這些實例無意進行限制。測試了以下化合物作為顏色穩定劑的性能庚酸、乳酸、乙醯乙酸乙酯、2，2，5-三甲基-1，3-二氧六環-4，6-二酮、以及甲基丙烯酸2-( 二甲氨基)乙酯。製備了含有純的酚醛樹脂以及顏色穩定劑(在每樹脂重量的4%和10%之間)的配製品並且在180°C下固化12小時；在250° F下將庚酸固化6小時。固化的樣品在圖3中示出。實例2對在一種酚醛樹脂膠料塗層配製品中作為顏色穩定劑的乳酸乙酯進行了測試並且與一種不包括乳酸乙酯的對照配製品進行比較。這些配製品描述如如下對照膠料配製品(視作「非顏餼穩定的」)
權利要求
1.一種顏色穩定的磨料物品，包括a)一種粘合劑，該粘合劑包括一種酚醛樹脂；b)一種顏色穩定劑，該顏色穩定劑包括至少一種羧酸酯；以及c)磨料顆粒。
2.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，其中該顏色穩定劑包括一種選自下組的化合物，該組由以下各項組成羧酸酯、酯、羧酸、包含二酮基團的化合物、包含丙烯酸基團的化合物、以及它們的組合。
3.如權利要求2所述的顏色穩定的磨料物品，其中該顏色穩定劑包括一種乳酸酯。
4.如權利要求2所述的顏色穩定的磨料物品，其中該顏色穩定劑包括至少一種選自下組的化合物，該組由以下各項組成庚酸、乳酸、乙醯乙酸乙酯、2，2，5_三甲基-1，3-二氧六環-4，6- 二酮、乳酸乙酯、以及甲基丙烯酸2-( 二甲氨基)乙酯。
5.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，其中該酚醛樹脂是一種甲階酚醛樹脂。
6.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，其中該顏色穩定劑是以按該酚醛樹脂的重量計在約和約40%之間的一個量存在的。
7.如權利要求6所述的顏色穩定的磨料物品，其中該顏色穩定劑是以按該酚醛樹脂的重量計在約4%和約10%之間的一個量存在的。
8.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，進一步包括一個支撐件。
9.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，進一步包括一種共溶劑
10.如權利要求9所述的顏色穩定的磨料物品，其中該共溶劑是乙二醇。
11.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，進一步包括一種固化添加劑，其中該固化添加劑包括一種或多種選自下組的添加劑，該組是過氧化物以及UV光敏引發劑。
12.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，在約235°F下進行約8小時的固化之後相對於在約235° F下進行約2小時的固化之後，同一物品不具有視覺上可感知的顏色變化。
13.如權利要求1所述的顏色穩定的磨料物品，其中該酚醛樹脂粘合劑以及顏色穩定劑存在於選自下組的至少一個層中，該組由以下各項組成粘合劑-磨料層、背膠料塗層、 預膠料塗層、製作塗層、膠料塗層、以及超級膠料塗層。
14.一種製備顏色穩定的磨料物品的方法，該方法包括以下步驟a)將一種甲階酚醛樹脂與一種包括至少一種羧酸酯的顏色穩定劑共混以形成一種甲階酚醛樹脂組合物；b)使多個磨料顆粒與該甲階酚醛樹脂組合物接觸；並且c)將該甲階酚醛樹脂組合物固化以生產該顏色穩定的磨料物品。
15.一種用於研磨工件表面的方法，包括在研磨運動中將顏色穩定的磨料物品施用在一個工件表面上以除去該工件表面的一部分，該磨料產品包括a)一種粘合劑，該粘合劑包括一種酚醛樹脂；b)一種顏色穩定劑，該顏色穩定劑包括一種選自下組的化合物，該組由以下各項組成 羧酸酯、酯、羧酸、包含二酮基團的化合物、包含丙烯酸基團的化合物、以及它們的組合；以及c)磨料顆粒。
全文摘要
在此描述了一種顏色穩定的磨料物品，該磨料物品包括一種酚醛樹脂粘合劑、一種顏色穩定劑、一種著色劑、以及磨料顆粒。該顏色穩定劑包括至少一種羧酸酯。該顏色穩定的磨料物品是通過包括以下步驟的方法形成的將一種甲階酚醛樹脂與一種顏色穩定劑共混以形成一種甲階酚醛樹脂組合物；使多個磨料顆粒與該甲階酚醛樹脂組合物接觸，並且將該甲階酚醛樹脂組合物固化以生產該顏色穩定的磨料物品。由此提供了顏色穩定的、酚醛樹脂粘合的磨料以及用於製備此類磨料的方法，這些磨料耐受隨時間的以及暴露於高溫時的顏色變化並且維持了酚醛樹脂的機械強度。
文檔編號C09K3/14GK102272257SQ200980153396
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月16日 優先權日2008年11月17日
發明者D·K·艾維特斯, M·佛羅瑞斯 申請人:聖戈班磨料磨具有限公司, 法國聖戈班磨料磨具公司