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CN102458771A - 采用转移制品制造的平面磨料制品及其制造方法 - Google Patents

采用转移制品制造的平面磨料制品及其制造方法 Download PDF

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CN102458771A CN2010800253787A CN201080025378A CN102458771A CN 102458771 A CN102458771 A CN 102458771A CN 2010800253787 A CN2010800253787 A CN 2010800253787A CN 201080025378 A CN201080025378 A CN 201080025378A CN 102458771 A CN102458771 A CN 102458771A
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

本发明提供了一种用于制造磨料制品的转移制品。所述转移制品带有具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04的小于约700克/英寸的剥离值；和布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末。所述转移制品可进一步包括具有相对的第一表面和第二表面的第二衬底。在一个实施例中，所述粉末夹置在第一和第二衬底的第一表面之间。还描述了采用所述转移制品制造固定磨料制品的方法。

Description

采用转移制品制造的平面磨料制品及其制造方法
背景技术
将磨粒施用到基底有许多方法。例如，美国专利号2,332,505(Crompton)公开了一种采用具有液压机的系统来制造在其一面带有或两面均带有一金刚石磨料层的研磨盘的方法。该方法第一步是在轻压下由金属粉末模铸一圆盘。然后，将金刚石磨粒撒到所述圆盘的一面上。所述系统被施加10000伏的电磁力以，使金刚石颗粒获得电荷从而在其最长尺寸上取向。
美国专利号5,368,618(Masmar等人)公开了一种制备涂覆磨料制品的方法，其中的磨料存在的层数被减到最少。一种方法涉及以下步骤：提供衬底，将底胶前体施用到所述衬底上，部分地固化所述底胶前体，优选采用喷射将多个磨粒施用到部分地固化的底胶前体中，并完全固化所述部分地固化的底胶前体。在一种变型中，复胶(sizecoat)前体被施用到所述磨粒和固化的底胶上面并完全固化所述复胶。在另一种变型中，所述复胶被施用到所述磨粒和部分地固化的底胶上面并完全固化所述底胶和复胶。
美国专利号5,620,775(LaPerre)公开了一种可用于制造小珠涂覆制品的转移制品，所述小珠涂覆制品可具有回射图像和非回射图像。所述转移制品包括(a)传送载体，所述传送载体带有支撑层和附连至所述支撑层的热塑性玻璃小珠剥离层；(b)透明玻璃小珠和部分地嵌入到所述热塑性剥离层中的不规则形状玻璃粒子的混合物层；(c)第一粘结剂层，所述第一粘结剂层形成在所述玻璃小珠和未嵌入到所述热塑性剥离层中的不规则形状玻璃粒子的表面上。还公开了制造转移制品的方法。该传送涂覆方法采用传送载体该传送载体为最简单的形式，包括支撑层和附连至所述支撑层的热塑性剥离层。所述传送载体的热塑性剥离层暂时部分地镶嵌一玻璃小珠层。
发明内容
尽管上述现有技术提供了制造磨料制品和转移制品的各种各样的方法，但对低成本制造可用于生产磨料制品的转移制品方面存在需求。
本公开提供了一种采用转移制品制造固定磨料制品或非固定磨料制品的简化的、经济高效的解决方案。本发明中，术语“固定磨料制品”总体上指磨粒被固定到已固化的第一粘结剂(有时本领域技术人员称为“底胶”)和可选地第二粘结剂(有时本领域技术人员称为“复胶”)的情形。术语“固化的”包括所述第一和第二粘结剂已部分地固化和完全固化的情形。术语“部分地固化的”是指树脂粘结剂中的树脂已经开始聚合并经历分子量增加，但树脂继续能够部分溶解在适当溶剂中的情形。术语“完全固化的”是指树脂粘结剂中的树脂已经聚合并成固态，且不能够溶解在溶剂中的情形。
在一方面，本公开涉及一种可用于制造磨料制品的转移制品。所述转移制品包括(a)具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04的小于约700克/英寸的剥离值；和(b)布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末。
在另一方面，本公开涉及一种转移制品，该转移制品包括具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面带有防粘涂层，该防粘涂层选自含氟材料、含硅材料、含氟聚合物、硅氧烷聚合物或得自如下单体的聚(甲基)丙烯酸酯，所述单体包含具有12至30个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。术语(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
在另一方面，本发明涉及一种制造固定磨料制品的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供具有相对的第一表面和第二表面的刚性基底；(b)在所述刚性基底的第一表面上涂覆第一粘结剂；(c)提供转移制品，该转移制品包括：(i)具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04的小于约700克/英寸的剥离值；和(ii)布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末；(d)将第一衬底设置于涂覆到刚性基底的第一表面的第一粘结剂上，以使所述磨粒接触所述第一粘结剂；(e)将第一衬底从刚性基底上移开；和(f)固化所述第一粘结剂从而使所述磨粒固定到所述刚性基底上。
在另一方面，本发明涉及一种制造固定磨料制品的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供具有相对的第一表面和第二表面的刚性基底；(b)在所述刚性基底的第一表面上涂覆第一粘结剂；(c)提供转移制品，该转移制品包括：(i)具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面带有防粘涂层，该防粘涂层选自含氟材料、含硅材料、含氟聚合物、硅氧烷聚合物或得自如下单体的聚(甲基)丙烯酸酯，所述单体包含具有12至30个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯；和(ii)布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末；(d)将第一衬底设置于涂覆到刚性基底的第一表面的第一粘结剂上，以使所述磨粒接触所述第一粘结剂；(e)将第一衬底从刚性基底上移开；和(f)固化所述第一粘结剂从而使所述磨粒固定到所述刚性基底上。
特别地，本发明的发明人认识到并利用存在于防粘衬底中的静电力来暂时地将磨粒附连到衬底上，不管该衬底是基于纸、包括非织膜或织物膜的聚合物膜。然而，所述传送衬底与磨粒之间的静电吸引并没有强到所述颗粒不从衬底上脱离的程度。与现有技术不同，本公开不采用外源能量来赋予磨粒电荷。而且，本公开中的磨粒不是嵌入到防粘衬底中，而是依附在所述防粘衬底的防粘涂层面上。
在一个应用中，本发明的磨料制品，特别是固定磨料制品，可用于抛光和加工制品(有时在工业上称为“工件”)。在一些应用中，在抛光的过程中固定磨料制品基本上为平的并且保持平是非常期望的。如果磨料制品存在不均匀、粗糙或波形起伏，用于抛光则可引起工件的加顶或带有梯度(roll off)。加顶为工件边缘的不期望的变圆。本发明的一个优点是：从基本上平的刚性基底出发，然后采用本发明中的转移制品提供了一种制造固定磨料制品的有效和低成本的方法。而且，采用所述转移制品能获得很大的灵活性，因为磨粒可应用到各种几何形状的刚性基底上。只要转移制品是柔性的，它就能适应刚性基底的形状。
本发明的转移制品也可用于非固定磨料系统。相比于上述的固定磨料系统，非磨料系统为磨粒设置于通常不固化的基质中的一种系统。所述基质保持住所述磨粒。因此，在非固定系统中，磨粒在使用中即研磨过程中能够移动。一种示例性的非固定研磨系统为采用沥青进行光学抛光，这里的沥青可为有机材料蒸馏过程中获得的残留粘稠物质，如焦油。磨粒可采用本发明中的转移制品施用于沥青。采用沥青进行光学抛光的出版物包括以下这些：(i)R.Varshneya，J.E.DeGroote，L.L.Gregg，和S.D.Jacobs，“Characterizing Optical Polishing Pitch，”Optifab2003(SPIE，Bellingham，WA，2003)，第TD02卷，第87-89页；(ii)J.E.DeGroote，S.D.Jacobs，L.L.Gregg，A.E.Marino，J.C.Hayes，和R.Varshneya，“A Data Base for the Physical Properties of Optical PolishingPitch，”in Optical Fabrication and Testing Digest(Optical Society ofAmerica，Washington，DC，2002)，第55-59页；(iii)J.E.DeGroote，S.D.Jacobs，和J.M.Schoen，“Experiments on Magnetorheological Finishing ofOptical Polymers，”in Optical Fabrication and Testing Digest(OpticalSociety of America，Washington，DC，2002)，第6-9页；和(iv)J.E.DeGroote，S.D.Jacobs，L.L.Gregg，A.E.Marino，和J.C.Hayes，“Quantitative Characterization of Optical Polishing Pitch，”in OpticalManufacturing and Testing IV，edited by H.P.Stahl(SPIE，Bellingham，WA，2001)，第4451卷，第209-221页。
在另一方面，本发明涉及一种磨料改性的基底，所述基底包括具有第一和第二表面的刚性基底，在所述基底第一表面上的第一粘结剂，和设置于第一粘结剂中的磨粒层，其中所述层包括在第一粘结剂上的至少两个同心区，每一个同心区的磨粒具有与任何另一个同心区的磨粒的特征不同的特征。
附图说明
参照下面的附图，将对本发明作进一步描述。其中：
图1为根据本发明一个方面的一种转移制品的示意性剖视图；
图2为制造根据本发明一个方面的磨料制品的一种示例性方法的示意性剖视图；
图3为根据本发明一个方面的一卷转移制品的立体图；和
图4和图4a为具有不同磨粒密度同心区的转移制品的立体图。
这些附图为示例性的，未按比例绘制且仅为说明之目的。
具体实施方式
本文中的所有数值均假定由术语“约”来修饰。通过端点描述的数值范围包括该范围内包含的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。本发明中描述的份数，包括下面的实例部分中描述的份数，除非另外指明，皆以重量计。
转到附图，图1为一种示例性的带有第一衬底12和第二衬底14以及设置于或夹置在所述两衬底之间的磨粒16的双衬底转移制品10的示意性剖视图。每一个第一和第二衬底分别具有第一表面12a和14a和相对的第二表面12b和14b。防粘涂层(未示出)设置于第一衬底的第一表面12a上，并且可选地设置于第二衬底的第一表面14a上。可选地，可作为第二粘结剂的(如下详述)颗粒可玻璃花粘结剂18(有时称为“复胶”)可设置于第一和第二衬底之间。颗粒可玻璃花粘结剂18可为热塑性或热固性树脂。虽然图1中示出的热塑性树脂的粒度比磨粒的粒度小，但是热塑性树脂可具有与磨粒相同的粒度或比磨粒大的粒度。本发明中，“粉末”可包括磨粒、颗粒可玻璃化粘结剂、以及它们的组合。
图2为可用于制造本发明的磨料制品40的一种示例性传送方法一部分的示意性剖视图。在磨粒传送步骤之前，具有相对的第一表面20a和第二表面20b的刚性基底20带有涂覆到基底第一表面上的第一粘结剂22(有时称作“底胶”)。图2的转移制品10的第二衬底14已被移开以暴露磨粒16和仍然保留在第一衬底12上的任何颗粒可玻璃化粘结剂18(如果使用的话)。第一衬底被设置在刚性基底上以使磨粒16与第一粘结剂22直接接触。图2示出采用层合装置30手动施压到第一衬底12的第二表面12b以促进磨粒16和任何颗粒可玻璃化粘结剂18从第一衬底到第一粘结剂的传送。也可使用本领域技术人员已知的其它层合技术。最大的磨粒通常透过树脂粘结剂22以与刚性基底的第一表面20a直接接触。然后移开第一衬底。
在使磨粒16和任何颗粒可玻璃化粘结剂18(如果使用)与第一粘结剂22接触的过程中，树脂粘结剂材料应为发粘状态。即，所述第一粘结剂应具有足够的粘度以使至少20％、更优选地至少50％、最优选地至少70％的磨粒16和任何颗粒可玻璃化粘结剂材料18被传送到所述第一粘结剂。根据所采用的第一粘结剂的种类，这种发粘状态可采用多种方法达到。
当第一粘结剂由包含聚合物、低聚物、单体或它们的组合的基于熔剂的混合物形成时，发粘状态在混合物中可能是固有的。如果不是，发粘状态则可通过去除至少一些溶剂并且如果需要至少部分地固化所述聚合物、低聚物或单体来达到。
当第一粘结剂由包含液态聚合物、低聚物、单体或它们的组合的基本无熔剂的混合物形成时，发粘状态在混合物中也可能是固有的。如果不是，发粘状态则可通过加热或冷却所述混合物来达到或通过至少部分地固化所述聚合物、低聚物、单体或它们的组合来实现。
当第一粘结剂为颗粒可玻璃化粘结剂材料以使可玻璃化粘结剂作为底胶，发粘状态则可通过将可玻璃化粘结剂材料加热至临近、等于或高于其玻璃化转变温度(Tg)和/或其熔点的温度以产生足够的粘度。有益地，在这种情况下，在刚性基底(如图2中的基底20)上的第一粘结剂的均匀涂层可通过将可玻璃化粘结剂材料加热至造成从固态到液态相变的高于其玻璃化转变温度Tg和/或其熔点的温度来实现。加热可通过例如将所述包含颗粒可玻璃化粘结剂的刚性基底放入烘箱或其它加热装置中完成。一旦处于液态，所述包含颗粒可玻璃化粘结剂的均匀涂层就能采用本领域技术人员已知的工艺形成，如通过手工摊展该液体材料形成。因此，在此特殊情况下，用作第一粘结剂22(即底胶)的颗粒可玻璃化粘结剂材料可与颗粒可玻璃化粘结剂材料18(即复胶)相同或不同。
在本发明的一个实施例中，在磨粒16和任何颗粒可玻璃化粘结剂材料18(如果采用)被传送到第一粘结剂22，它可能至少部分被固化和/或被部分玻璃化，形成固态或基本上固态(在部分地固化或部分玻璃化的情况下)的第一粘结剂。术语“玻璃化的”一般是指粘结剂可选地通过采用光源如可见光或紫外线光源转变成玻璃状材料。采用固态第一粘结剂，所述磨粒被牢固地保持在其中，基本上固定到位形成固定磨料制品。当第一粘结剂为热塑性树脂时，可通过冷却至其熔点和/或Tg温度以下进行玻璃化。当第一粘结剂为包含聚合物、单聚物、单体或它们的组合的基于溶剂的混合物时，其可通过去除大部分溶剂和/或采用各种本领域技术人员已知的固化方法转变成固态。当第一粘结剂为包含液态聚合物、单聚物、单体或它们的组合物的基本无溶剂的混合物时，其可通过采用各种本领域技术人员已知的固化方法转变成固态。
在本发明的另一种实施例中，在磨粒16和任何颗粒可玻璃化粘结剂材料18(如果采用)被传送到第一粘结剂22后，第一粘结剂保持液态形成非固定磨料制品。处于液态的第一粘结剂的粘度可采用多种方法调节至期望的水平，如采用加热、冷却、部分地固化和去除溶剂(如果存在)的方法。在这些实施例中，在用作磨料制品的过程中，磨粒基本上可以自由地在第一粘结剂中移动。优选地，当磨料制品包含处于液态的树脂粘结剂形成非固定磨料制品时，则不需要额外的复胶和/或超胶(supersize coat)涂层。
在本发明又一种实施例中，可选的第二粘结剂(复胶)和可选的第三粘结剂(超胶)可施用于第一粘结剂和磨粒。第一粘结剂在复胶和/或超胶工序中可为固态或液态。优选地，第一粘结剂为固态。所述复胶和/或超胶可采用已知的涂覆技术施用。磨粒、底胶、复胶和超胶的组成在下面作详细讨论。
图3为根据本发明一个方面的一卷转移制品50的立体图，其类似于一卷胶带。转移制品卷可随后转变为薄片和圆盘，或为薄片或圆盘形式。本发明中的转移制品可用来使基底改性，带有磨粒独特表面分布的刚性和柔性基底都可以。
转移制品卷包括具有相对的第一表面和第二表面52b的单一衬底52，第一表面上设置有防粘涂层(未示出)。磨粒56和可选的可玻璃化粘结剂材料(未示出)设置于所述第一表面上。可选地，第二防粘涂层(未示出)也设置于所述衬底的第一表面52a上。第二防粘涂层比第一防粘涂层具有更低的释放值从而促使卷绕打开并且使磨粒与衬底的第二表面52b保持在一起的可能性最小，如果这种可能性不能消除的话。
本发明的另一种实施例包括多层防粘衬底和磨粒。例如，转移制品可包括带有第一和第二表面的第一衬底。第一层磨料设置于第一衬底的第一表面上。具有第一表面和第二表面的第二衬底设置于所述磨料层上以使所述第二衬底的第一表面与所述磨粒接触。因此，所述磨粒被夹置在第一和第二衬底之间。第二层金属颗粒被设置于第二衬底的第二表面上。可选地，带有第一和第二表面的第三衬底与所述第二层磨粒接触。衬底的层数和磨粒的层数可基于所需的最终应用进行选择。第一、第二、第三以及任何另外的衬底可以相同或不同。类似地，第一、第二、第三以及任何另外的磨粒层可以相同或不同。
第一和可选的第二衬底的材料
适用于本发明的防粘衬底的种类不受限制，只要所述衬底能够在其和磨粒之间引起静电吸引或静电附着(electrostatic adhesion)从而使磨粒保持或依附到所述衬底上。如上面参考附图进行的讨论，所述衬底带有设置于其第一表面上的防粘涂层。
在一个实施例中，所述衬底为柔性背衬。示例性的柔性背衬包括致密牛皮纸(如从Loparex North America(Willowbrook，IL)购买的那些)、涂料纸(poly-coated paper)和聚合物膜。合适的聚合物膜包括聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚硅氧烷和聚四氟乙烯。
在一个实施例中，衬底的防粘涂层具有小于约每英寸700克的释放值。多种方法可用来测量释放值，例如ASTM D3330/D3330M-04。
在另一个实施例中，衬底的防粘涂层为含氟材料、含硅材料、含氟聚合物、硅氧烷聚合物或得自包含具有12-30个碳原子烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体的聚(甲基)丙烯酸酯。在一个实施例中，所述烷基可以是带支链的。示例性的可用的含氟聚合物和硅氧烷聚合物的例子可见于美国专利号4,472,480、4,567,073、和4,614,667。示例性的可用的聚(甲基)丙烯酸酯的例子可见于美国专利申请公开号US2005/118352。
在一个实施例中，磨粒将设置于其上的所述衬底的第一表面可为带纹理的，以使该衬底第一表面的至少一个平面比另一个平面高。所述带纹理的表面可为图案化的或不规则的。纹理化表面的最高平面可被称为“递送面”，因为该最高面将把金属颗粒递送到基底上。较低的平面可被称作“凹面(recessed planes)”。
磨粒
可用于本发明的合适的磨粒包括熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑碳化硅、绿碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石(天然的和合成的)、二氧化硅、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、硅酸盐、氧化锡、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、溶胶凝胶磨粒等。溶胶凝胶磨粒的例子可见于美国专利号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)。
本发明中，术语磨粒还包括与聚合物、陶瓷、金属或玻璃附连到一起形成磨料团聚体的单个磨粒。术语磨料团聚体包括但不限于通过在高温下退火步骤使氧化硅致密化的磨料/氧化硅团聚体和非致密化的磨料/氧化硅团聚体。磨料团聚体还在美国专利号4,311,489(Kressner)；4,652,275(Bloecher et al.)；4,799,939(Bloecher等人)、5,500,273(Holmes等人)、6,645,624(Adefris等人)和7,044,835(Mujumdar等人)中进行了描述。作为另外一种选择，磨粒可通过美国专利号5,201,916(Berg等人)描述的颗粒间引力附连到一起。优选的磨料团聚体包括金刚石作为磨粒而氧化硅作为附连成分的团聚体。当采用团聚体时，包含在团聚体中的单个磨粒的尺寸的范围可为0.1至50微米(μm)(0.0039至2.0密耳)，优选0.2至20微米(μm)(0.0079至0.79密耳)，最优选0.5至5微米(μm)(0.020至0.20密耳)。
磨粒的平均粒径小于150μm(5.9密耳)，优选小于100μm(3.9密耳)，更优选小于50μm(2.0密耳)。磨粒的粒径通常指其最长尺寸。通常，粒径具有一分布范围。在一些情形下，优选严格控制粒径分布以使获得的磨料制品对要研磨的工件提供一致的表面加工。
磨粒还可以具有与其相关的形状。这类形状的例子包括：杆状、三角形、棱锥形、圆锥形、实心球形、空心球形等。作为另外一种选择，磨粒可以为无规的形状。设置于衬底上的磨粒可具有相同或不同的组成，相同的尺寸，不同的尺寸并可具有相同的或不同的形状。
而另一种可用类型的磨粒为具有含金属基质的基本上为类球体的金属基磨粒，所述基质具有一周边和超磨材料，该超磨材料具有小于8μm的平均直径并部分地嵌入在含金属基质的周边内。这些磨粒可通过往容器内加入含金属基质(主要是类球体)、超磨颗粒和研磨介质制成。然后通常在室温下将容器研磨一段时间。据信研磨工艺迫使超级磨料渗透到、附接到含金属基质中并从其中凸起。含金属基质的周边从纯金属或金属合金变为超级磨料与金属或金属合金的复合材料。靠近周边的含金属基质的下表面也包含超级磨料，该超级磨料将被看作是嵌入到含金属基质中。该基于金属的磨粒公开于申请人的共同未决的PCT国际公开号WO 2010/002725中。
磨粒可涂覆有使该颗粒具有所需特性的材料。例如，已经表明，施用于磨粒表面的材料可以增强磨粒和聚合物之间的粘合力。另外，施用于磨粒表面上的材料可提高软化的颗粒状可固化粘结剂材料中的磨粒的附着性。作为另外一种选择，表面涂层能够改变和改善所得磨粒的切割特性。这类表面涂层在例如美国专利号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)中有所描述。
基于树脂粘结剂的底胶和复胶
可用作第一粘结剂(底胶)的材料也可用作第二粘结剂(复胶)。
合适的第一和/或第二粘结剂的例子包括热固性树脂，如酚醛树脂、带有α，β-不饱和羰基侧基的氨基塑料树脂、聚氨酯树脂、氨酯丙烯酸酯树脂、环氧树脂、丙烯酸环氧树脂、烯键式不饱和树脂、异氰脲酸酯丙烯酸酯树脂、脲醛树脂、异氰脲酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、芴改性的环氧树脂，以及它们的混合物。
合适的环氧树脂带有环氧乙烷环并通过开环聚合。这样的环氧树脂包括单体环氧树脂和聚合环氧树脂。这些树脂在其主链和取代基的性质上可以有很大不同。例如，主链可为通常与环氧树脂有关的任何类型，而其上的取代基可为不带反应性氢原子的任何在室温下与环氧乙烷环反应的基团。可接受取代基的代表性实例包括卤素、酯基、醚基、磺酸基、硅氧烷基、硝基和磷酸基。一些优选的环氧树脂的例子包括2，2-双[4-(2，3-环氧-丙氧基)苯基丙烷(双酚A二缩水甘油醚)和可以商品名EPON 828、EPON 1004和EPON 1001F从Shell Chemical Co.(Houston，TX)商购以及可以商品名DER 331、DER 332和DER 334从Dow Chemical Co.(Midland，MI)商购的树脂。其它合适的环氧树脂包括商品名为DEN 431和DEN 438的苯酚甲醛缩水甘油醚(glycidyl ethersof phenol formaldehyde novolac)(得自Dow Chemical Co.)。
酚醛树脂由于其热性能、可得性、成本和易于处理在磨料制品中被用作树脂粘结剂。存在两种适用的酚醛树脂：甲阶酚醛树脂(Resole)和线型酚醛树脂(Novolac)。甲阶酚醛树脂中甲醛与酚的摩尔比为大于或等于1∶1，通常在1.5∶1.0至3.0∶1.0之间。线型酚醛树脂中甲醛与酚的摩尔比为小于1∶1。适用的酚醛树脂包括可以商品名DUREZ和VARCUM从Occidental Chemical Corp.(Tonawanda，NY)商购、以商品名RESINOX从Monsanto Co.(St.Louis，MO)商购以及以商品名AROFENE和AROTAP从Ashland Chemical Inc.(Columbus，OH)商购的那些。
可用作树脂粘结剂的氨基塑料树脂每个分子或低聚物带有至少一个α，β-不饱和羰基侧基。这些材料还在美国专利号4,903,440(Larson等人)和5,236,472(Kirk等人)中进行了描述。
适用的烯键式不饱和树脂包括含有碳、氢和氧原子以及可选的氮和卤素的单体和聚合化合物。氧原子或氮原子或这两者通常存在于醚、酯、聚氨酯、酰胺和脲基团中。所述烯键式不饱和化合物优选具有小于约4000的分子量且优选为由包含脂肪族一羟基或脂肪族多羟基的化合物和不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等反应制得的酯。烯键式不饱和树脂代表性的例子包括通过聚合甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯，或四甲基丙烯酸季戊四醇酯以及它们的混合物制得的那些。其它烯键式不饱和树脂包括那些聚合的单烯丙基、多烯丙基和多甲基烯丙基酯和羧酸酰胺，如二烯丙基邻苯二甲酸盐、二烯丙基己二酸盐和N，N-二烯丙基己二酰二胺。还有其它的可聚合含氮化合物包括三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯、1，3，5-三(2-甲基丙烯酰-乙氧基)-均三嗪(1，3，5-tri(2-methacryl-oxyethyl)-s-triazine)、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-vinylpiperidone。
丙烯酸酯化的聚氨酯为羟基封端的异氰酸酯延伸的聚酯的二丙烯酸酯或聚醚。可用于本发明的底胶的丙烯酸酯化的聚氨酯包括可以商品名UVITHANE 782、CMD 6600、CMD 8400和CMD 8805从RadcureSpecialties，Inc.(Atlanta，GA)商购的那些。可用于底胶的丙烯酸酯化的环氧树脂为环氧树脂的二丙烯酸酯，如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。丙烯酸酯化的环氧树脂的例子包括可以商品名CMD 3500、CMD 3600和CMD 3700从Radcure Specialties商购的那些。
也可用作树脂粘结剂的双马来酞亚胺树脂还在美国专利号5,314,513(Miller等人)中有描述。
第一和第二粘结剂的至少一种可为含有美国专利号4,735,632(Oxman等人)公开的三元光引发剂体系以能够进行光固化的体系。其它适用的第一和第二粘结剂公开于美国专利号5,580,647(Larson等人)和6,372,336B1(Clausen)。
第一和第二粘结剂的至少一种还包括可选的添加剂，如：填料(包括助磨剂)、纤维、润滑剂、润湿剂、触变材料、表面活性剂、颜料、染料、抗静电剂、偶联剂、增塑剂和悬浮剂。选择这些材料的量以提供所需的特性。
基于颗粒粘结剂的底胶、复胶和超胶
所述第一粘结剂、第二粘结剂和可选的第三粘结剂可为室温下(23℃)为固体的颗粒可玻璃化粘结剂材料。本发明中的可玻璃化是指(i)通过热固性液体组合物的固化(如可见光固化或紫外光固化)或(ii)通过可以是半结晶的或非结晶的热塑性材料的冷却来变为固体。在一些方面，颗粒可玻璃化粘结剂材料可与磨粒混合，特别是当用作已被涂覆底胶的刚性基底的复胶时。所述颗粒可玻璃化粘结剂材料优选包括有机可玻璃化聚合物颗粒。所述颗粒可玻璃化聚合物优选加热时能够软化以提供能够充分流动的可玻璃化液体以润湿磨粒表面或相邻的可玻璃化粘结剂颗粒的表面。
适用的颗粒可玻璃化粘结剂材料通过在一温度下被活化或被赋予粘性而避免对要附连到的刚性基底造成热损害或变形从而能够提供满意的磨粒附连和/或与底胶、复胶或刚性基底的附连。满足这些标准的颗粒可玻璃化粘结剂材料可选自本发明描述的某些热固性颗粒材料、热塑性颗粒材料和热固性和热塑性颗粒材料的混合物。
热固性颗粒体系涉及由温度活化的热固性树脂制成的颗粒。这些颗粒以固体颗粒或粉末形式使用。温度升高至高于Tg温度的初步效果是材料软化成可流动的类似流体状态。物理状态的这种变化使得树脂颗粒相互润湿或接触所述基底、底胶、复胶和/或磨粒。延长的暴露于足够高的温度引发形成交联立体分子网络的化学反应。凝固(固化)的树脂颗粒将磨粒附连至磨料制品上。可用的颗粒可玻璃化粘结剂材料选自酚醛树脂、苯氧树脂、聚酯树脂、共聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂以及它们的混合物。可用的温度活化的热固性体系包括含甲醛树脂，如苯酚甲醛树脂、线型酚醛树脂以及特别是带有添加的交联剂的那些(如六亚甲基四胺)、酚醛塑料、和氨基塑料；不饱和聚酯树脂；乙烯基酯树脂；醇酸树脂、烯丙基树脂；呋喃树脂；环氧树脂；聚氨酯；氰酸盐酯；和聚酰亚胺。可用的热固性树脂包括公开于例如美国专利号5,872,192(Kaplan等人)和5,786,430(Kaplan等人)中的热固性粉末。
在采用热活化热固性可熔粉末中，所述颗粒可玻璃化粘结剂材料被加热至至少其固化温度以优化基底和磨料附连。为防止对底胶或复胶造成热损害或变形，可熔热固性颗粒的固化温度优选要低于这些组分的熔点并优选低于这些组分的Tg温度。
可用的热塑性颗粒可玻璃化粘结剂材料包括聚烯烃树脂，如聚乙烯和聚丙烯；聚酯和共聚酯树脂；乙烯基树脂，如聚(氯乙烯)以及氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；聚乙烯缩丁醛；乙酸纤维素；丙烯酸类树脂，包括聚丙烯酸树脂和丙烯酸树脂共聚物，如丙烯腈-苯乙烯共聚物；和聚酰胺(如己二酰己二胺、聚己内酰胺)以及共聚酰胺。
如果是半结晶热塑性粘结剂颗粒(如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚己内酰胺)，优选将粘结剂颗粒加热到至少其熔点，从而粉末熔化形成可流动流体。当非结晶热塑性塑料(如乙烯基树脂、丙烯酸类树脂)被用作粘合剂的可熔颗粒时，颗粒优选加热至高于Tg温度和胶状区直到形成流体流区。
上述热固性和热塑性颗粒材料的混合物也可用于本发明。还有，对颗粒可玻璃化粘结剂材料的尺寸不作特别限制。总体上，颗粒的平均直径小于1000μm(0.039英寸)，优选小于500μm(0.020英寸)，更优选地小于100μm(0.0039英寸)。一般而言，颗粒直径越小，赋予其可流动性就越高效，因为当材料被更细分时，其表面积将会增加。
用于颗粒可玻璃化粘结剂-磨粒混合物(即所述的“粉末”)中的颗粒可玻璃化粘结剂的量通常为5-99wt％，剩余的1-95wt％包含磨粒和可选的填料。所述混合物中优选的组分比例是10-90wt％磨粒，90-10wt％颗粒可玻璃化粘结剂材料。更优选地，50-85wt％磨粒，50-15wt％颗粒可玻璃化粘结剂材料。
颗粒可玻璃化粘结剂材料可包括一种或多种可选的添加剂，所述添加剂选自助磨剂、填料、润湿剂、化学发泡剂、表面活性剂、颜料、偶联剂、染料、引发剂、固化剂、能量受体以及它们的混合物。该可选添加剂也可以选自氟硼酸钾、硬脂酸锂、玻璃泡、膨胀泡、玻璃小珠、冰晶石、聚氨酯颗粒、聚硅氧烷胶、聚合物颗粒、固体蜡、液体蜡以及它们的混合物。可包括可选的添加剂来控制颗粒可玻璃化粘结剂材料孔隙度和溶蚀特性。
刚性基底
术语“刚性”描述一种至少能自承的基底，即在自重下基本不变形。刚性并不表示基底是绝对不可挠曲的。刚性基底在施加负荷下可变形或弯曲但提供很低的压缩率。在一个实施例中，刚性基底包括刚性模数为1×106磅每平方英寸(psi)(7×104kg/cm2)或更大的材料。在另一个实施例中，刚性基底包括刚性模数为10×106psi(7×105kg/cm2)或更大的材料。
可作为刚性基底的合适的材料包括金属、金属合金、金属基质复合材料、金属化塑料、无机玻璃和玻璃化的有机树脂、制成的陶瓷以及聚合物基质增强的复合材料。
在一个实施例中，刚性基底基本上是平的以使相对的第一表面和第二表面之间的任意两点的高度差小于10μm。在另一个实施例中，刚性基底具有精密的非平坦的几何形状，如可用于抛光透镜的那些。
而另一个实施例包括一改性基底，该改性基底包括具有第一和第二表面的刚性基底、在所述基底的第一表面上的第一粘结剂、设置于第一粘结剂中的一层磨粒，其中所述层包含在第一粘结剂上的至少两个同心区。术语“同心”是指共用同一中心、轴线或源点，即基底的中心。同心区的合适的形状包括但不限于圆形、方形和星形。每一个同心区与另一个同心区以某种形式存在差别，从而使每一个同心区包含的磨粒的特性与另一个同心区的磨粒的特性不同。例如，一个同心区可以在面密度(支承面积)、磨粒、耐磨性、种类、尺寸、形状和/或磨粒的分布(随机分布或均匀间隔分布)上与另一个同心区不同。
另外，在一个区中，磨粒的分布或位置可为能够使磨粒均匀间隔或无规则间隔。还有，磨粒的种类和形状在一个区中可以不同，也可以与另一个区不同。
图4描述了一种示例性的带有三个同心区41、42和43并分别包含金属颗粒41a、42a和43a的磨粒改性的基底40。每一个区41、42和43具有不同的面密度或耐磨性。
另一个示例性的磨料改性的基底示于图4a中。图4a描述了一种示例性的磨粒改性的基底45，其具有带有磨粒46a的连续区46和带有磨粒47a的不连续区47。图示的区46和区47分别在颗粒46a和47a的面密度方面不同。在另一个实施例中，磨粒层可包含至少一个连续区和在所述至少一个连续区内的至少一个非连续区，其中所述至少一个连续区的磨粒，如上所述，与所述至少一个非连续区的磨粒不同。
同心区之间的不同可根据改性基底要达到的用途进行选择。例如，一特定同心区的面积和尺寸以及其面密度或耐磨性可根据采用磨粒改性的基底要达到的用途进行选择。
实例
实例1
按下述制造第一磨料转移制品。
25英寸(63.5cm)的3MTMSecondary Liner 4935方形薄板(得自3MCompany(St.Paul，MN))带有其上包含防粘涂层的第一面和相对的第二面。该衬底被绑包到25英寸(63.5cm)的方形2.0mm厚的铝板上，使第一防粘面暴露。将带有衬底的铝板放置于基本水平的工作面上。约2g平均直径小于40微米(μm)的磨料金刚石小珠被放置于所述衬底的整个一条边线上。将带有磨料小珠的铝板边缘以一定的角度从水平工作面上举起，轻拍铝板的背面，使小珠滚下并涂覆衬底。磨料金刚石小珠由Tomei Corporation of America(Cedar Park，TX)提供。添加另外的磨粒以基本上覆盖第一衬底的第一防粘面的整个暴露表面区域。然后，带有附连的而现在由磨粒覆盖的衬底的铝薄板被保持在近乎垂直并轻拍以去除过量的磨粒。将铝板重新放到水平工作面上。
第二个3MTMSecondary Liner 4935带有其上包含防粘涂层的第一面和相对的第二面。将第二衬底施用于磨粒使第二衬底的第一防粘面与磨粒接触。采用手辊通过手动辊压第二衬底的第二表面将压力施加到磨粒上。据信这种手动辊压过程将最大直径的磨粒对齐压入设置在第一和第二衬底之间的基本均匀的颗粒层中，该颗粒层也许甚至是单层。
实例2
按下述制造第二磨料转移制品。
长19英寸(48.3cm)、内径为7英寸(17.8cm)的基本上透光的丙烯酸树脂滚筒用尺寸为19×22英寸(48.3×55.9cm)如在实例1中使用的3MTMSecondary Liner 4935薄板进行衬里。滚筒具有沿长度方向的中心轴线。将衬底放置成第一防粘面对着滚筒的中心，而其第二面靠住滚筒的内径。
将衬里的滚筒放置于基本水平的工作面上以使滚筒的中心轴线与工作面基本平行。然后，将2克至3克实例1中的磨料金刚石颗粒放置在靠近滚筒第一端的衬底上。将滚筒的第一端从水平工作面上升高1英寸(2.54cm)。当第一端被升高时，朝一个方向滚动并轻拍滚筒以促使磨粒顺滚筒长度向下从而基本上覆盖衬底的第一防粘面的整个暴露表面区域。
将磨料涂覆的衬底从滚筒移走并放置水平使磨粒暴露从而使第一衬底的第二表面接触铝板。
将第二3MTMSecondary liner如实例1施用到磨粒暴露的表面，然后如实例1手动施压。
实例3
第三传送磨料制品如实例2进行制造，所不同的是，使用包含聚酯树脂粘结剂和磨料金刚石颗粒的粉末，而不是仅仅使用磨料金刚石颗粒。
粉末采用在塑料容器中混合1份的聚酯树脂粘结剂(以产品号为GRILTEX D1644E P1-P3从CHEMIE North America，Inc.(Sumter，SC)购得)和2份的磨料金刚石制得。将容器密封并在常用的辊磨上将粉末混合一夜。在与磨料金刚石颗粒混合之前，采用标准工艺将聚酯粉末筛分到小于40μm的粒度。报告的聚酯树脂粘结剂的熔点是60℃。
实例4
按下述制造包含磨粒的第一刚性基底。
通过将50份的甲基乙基酮(MEK)与50份的SCOTCHWELD 1838L(一种得自3M Company的两组份液态环氧树脂(St.Paul，MN))混合制备第一粘结剂(有时称作“底胶”)。
一外径为13英寸(33cm)、内径为8英寸(20.3cm)包含锡合金的刚性金属合金基环状台板(参见例如，M.Jiang等人，Applied Physics A77，923-932(2003))涂覆有1.2g的底胶。用如橡胶辊将粘结剂手动滚涂到台板上，直至第一粘结剂看起来均匀。环氧树脂基底胶的工作时间为约1小时。提供如实例1的3MTMSecondary Liner 4935的临时薄片。将薄片放置在第一粘结剂上使之基本上没有颗粒以确保第一粘结剂几乎完全润湿金属台板表面，并且一旦去除溶剂，也许能够使粘结剂流动成基本均匀的厚度。在滚涂步骤中一些溶剂可能已经蒸发。30分钟后，第一粘结剂粘度已经提高。将临时衬底通过剥离从金属台板上移除。第一粘结剂的一部分保留在台板上，一部分保留在衬底上。
然后提供实例1中的第一传送磨料制品。移除第一磨粒的第二衬底。磨粒的一小部分保持附连至第二衬底的第一表面，而留下大多数的磨粒静电附连至第一衬底的第一表面。
将附连有磨粒的第一衬底放置在底胶覆盖的金属台板上，使磨粒接触底胶。为了在磨粒和底胶之间提供良好接触，采用如橡胶辊对第一衬底的第二表面手动施压。移开实例1的磨料转移制品的第一衬底，留下大多数的磨粒在底胶中。
为了提高底胶中磨粒的数量，采用实例1中的另一个传送磨料制品，重复前两段中的工序。将3MTMSecondary Liner 4935的第二临时薄片施用到台板表面，防粘面向下以实现与磨粒接触。对第二临时薄片的第二表面手动施压，强迫磨粒进入底胶。将已负载有多个磨粒的第一粘结剂在室温下固化2小时，然后放入空气循环加热炉中在74℃下3小时。移开台板，冷却至室温形成磨料制品。加热炉干燥可在有或没有第二临时衬底保护台板的情况下进行。
实例5
根据实例4制造包含磨粒的第二刚性基底，但通过添加第二粘结剂作如下修改。
按照下述制备第二粘结剂溶液(有时称作“复胶”)。将2.6克环己酮、0.057克MRS(得自Bayer Material Science LLC(Pittsburg，PA)的MONDUR异氰酸酯、0.12克聚己内酯-聚氨酯聚合物(产品号RD676，得自3M Company)和0.21克苯氧基树脂(产品号MS 3165phenoxy，得自3M Company)加入到容器中。
采用吸液管，将3克复胶溶液施用到磨粒覆盖的台板上。用橡胶辊将溶液手动铺展，用力将复胶坑(puddles of the size coat)从台板面上滚除。施加轻的手压。将复胶涂覆的磨料台板放入空气循环加热炉中在74℃下3小时。将台板移出加热炉使之在室温下冷却。
实例6
根据实例5制造包含磨粒的第三刚性基底，但通过添加酚醛基第二粘结剂作如下修改。
通过将3克酚醛树脂(产品号R 23155，得自3M Company)和4克采用50份水和50份异丙醇制得的稀释剂混合制备酚醛基第二粘结剂。
将该酚醛基复胶施用到磨粒覆盖的台板上并如实例5进行干燥和固化。
实例7
按下述制造包含磨粒的第四刚性基底。
通过将0.5克SCOTCHWELD 1838L与0.1克10μm(平均直径)甲基丙烯酸甲酯小珠(产品号MX1000，得自Soken Chemical(Tokyo，Japan))混合来制备第一粘结剂。将底胶施用到如实例4中的刚性、金属合金基环状台板表面上。据信甲基丙烯酸甲酯小珠有助于铺展第一粘结剂以促进其以约为10μm的均匀粘结剂厚度基本完全覆盖台板。
提供按照实例2制造的磨料转移制品2。将磨粒如实例4传送到原胶覆盖的台板并固化。
实例8
按下述制造包含磨粒的第五刚性基底。
按照实例7制备第一粘结剂。
提供按照实例3制造的磨料转移制品3。将磨粒如实例4传送到原胶覆盖的台板并固化。

Claims (31)

1.一种用于制造磨料制品的转移制品，所述转移制品包括：
具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04的小于约700克/英寸的剥离值；和
布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末。
2.权利要求1的转移制品，所述转移制品进一步包括具有相对的第一表面和第二表面的第二衬底，所述第二衬底的第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04测量的小于约700克/英寸的剥离值，所述第二衬底设置于所述磨粒上使得所述第二衬底的第一表面与所述磨粒接触。
3.权利要求2的转移制品，其中至少一个所述第一衬底和第二衬底包括柔性背衬和布置于所述第一和第二衬底的第一和第二表面的至少一个上的防粘涂层，所述防粘涂层包括含氟材料、含硅材料、含含氟聚合物、硅氧烷聚合物或得自如下单体的聚(甲基)丙烯酸酯，所述单体包含具有12至30个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
4.权利要求2的转移制品，其中所述柔性背衬选自致密牛皮纸、涂料纸和聚合物膜。
5.权利要求4中的转移制品，其中所述聚合物膜选自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚硅氧烷和聚四氟乙烯。
6.权利要求1的转移制品，其中所述磨粒选自熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑碳化硅、绿碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石、二氧化硅、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、硅酸盐、氧化锡、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、溶胶凝胶磨粒、磨料团聚体、金属基颗粒以及它们的组合。
7.权利要求6的转移制品，其中所述磨料团聚体包括金刚石和氧化硅。
8.权利要求1的转移制品，其中所述颗粒具有小于约150微米的平均粒径。
9.权利要求1的转移制品，其中所述粉末进一步包括热塑性或热固性树脂颗粒的至少一种。
10.权利要求9的转移制品，其中所述热塑性树脂颗粒具有高于约60℃的熔点。
11.权利要求9的转移制品，其中所述热塑性树脂颗粒选自聚酯和环氧树脂。
12.权利要求9的转移制品，其中所述热固性树脂颗粒选自酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、烯键式不饱和树脂以及它们的组合。
13.权利要求2的转移制品，其中所述第一和第二衬底的至少一个为纹理化的。
14.一种制备固定磨料制品的方法，所述方法包括下列步骤：
提供具有相对的第一表面和第二表面的刚性基底；
在所述刚性基底的第一表面上涂覆第一粘结剂；
提供转移制品，所述转移制品包括：
具有相对的第一表面和第二表面的第一衬底，所述第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04的小于约700克/英寸的剥离值；和
布置于所述第一衬底的第一表面上的包含磨粒的粉末；
将所述第一衬底设置于涂覆到所述刚性基底的第一表面的第一粘结剂上，使得所述磨粒接触所述第一粘结剂；
将所述第一衬底从所述刚性基底上移开；以及
固化所述第一粘结剂从而使所述磨粒固定到所述刚性基底上。
15.权利要求14的方法，其中所述转移制品进一步包括具有相对的第一表面和第二表面的第二衬底，所述第二衬底的第一表面具有根据ASTM D3330/D3330M-04测量的小于约700克/英寸的剥离值，所述第二衬底设置于所述磨粒上使得所述第二衬底的第一面与所述磨粒接触。
16.权利要求15的方法，所述方法进一步包括在将所述第一衬底设置在所述第一粘结剂上的步骤之前从所述转移制品上移开所述第二衬底从而保留磨粒附连至所述第一衬底的第一表面的步骤。
17.权利要求14的方法，其中所述第一粘结剂在将所述第一衬底和相关的磨粒布置在其上之前被至少部分地固化。
18.权利要求14的方法，其中所述第一粘结剂基本上不含溶剂。
19.权利要求14的方法，所述方法进一步包括在固化所述第一粘结剂步骤之后将第二粘结剂涂覆到所述第一粘结剂上的步骤。
20.权利要求14的方法，其中所述刚性基底选自金属、金属合金、金属基质复合材料、金属化塑料、以及聚合物基质增强的复合材料。
21.权利要求14的方法，其中所述刚性基底基本上是平的使得在所述基底上相对的第一表面和第二表面之间的高度差距任意两点小于10μm。
22.权利要求14的方法，其中所述刚性基底具有精密的非平坦的几何形状。
23.权利要求14的方法，其中所述刚性基底为具有内径且至少所述第一粘结剂和磨粒附连到所述内径的中空圆柱形管。
24.权利要求14的方法，其中所述磨粒选自熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、黑碳化硅、绿碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石、二氧化硅、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、硅酸盐、氧化锡、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、溶胶凝胶磨粒、磨料团聚体、金属基颗粒以及它们的组合。
25.权利要求24的方法，其中所述磨料团聚体包括金刚石和氧化硅。
26.权利要求14的方法，其中所述磨粒具有小于约150微米的平均粒径。
27.权利要求14的方法，其中所述粉末进一步包括热塑性或热固性树脂颗粒的至少一种。
28.权利要求27的方法，其中所述热塑性树脂颗粒具有高于约60℃的熔点。
29.权利要求27的方法，其中所述热塑性树脂颗粒选自聚酯和环氧树脂。
30.权利要求27的方法，其中所述热固性树脂颗粒选自酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、烯键式不饱和树脂以及它们的组合。
31.权利要求15的方法，其中所述第一和第二衬底的至少一个为纹理化的。
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