[發明專利]用于研磨玻璃和玻璃陶瓷工件的磨料制品

有效

• 申請號: 00806615.9
• 申請日: 2000-04-20
• 公開（公告）號: CN1348404A
• 公開（公告）日: 2002-05-08
• 發明（設計）人: B·D·格斯;S·W·彼得森;E·J·武
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B24D3/28
• 分類號: B24D3/28;B24D3/34;B24B7/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 沙永生

背景

本發明涉及磨料制品和用這種磨料制品研磨玻璃或玻璃陶瓷工件的方法。

玻璃陶瓷已知可用作磁存儲盤的基片，例如可用作個人電腦中的存儲器(如硬盤)。為了制造合格的磁存儲盤，該磁存儲盤必須有精確控制的尺寸和精確控制的表面光潔度。確定存儲盤基片的尺寸并使其獲得所需的表面光潔度一般包括使用松散磨粒漿料的多步驟方法。在該方法的第一步中，確定玻璃陶瓷盤的尺寸，使其具有所需的厚度和厚度均勻度。確定尺寸后，對這些盤進行表面處理，以產生所需的表面光潔度。

雖然松散磨粒漿料廣泛地應用于上述方法，但松散磨粒漿料也具有許多缺點。這些缺點包括不便于處理所要求的大量漿料、為防止磨料顆粒沉積并保證拋光界面上磨料顆粒濃度均勻而需要攪拌、和需要一些設備來制備、輸送、棄置或回收松散磨粒漿料和用于再循環。另外，也必須對漿料本身進行周期性分析，保證其質量和分散穩定性。此外，與松散磨粒漿料接觸的泵頭、閥門、供料管線、研磨盤和漿料供應設備的其他零件最終會出現不希望的磨損。另外，使用漿料的步驟通常很不清潔，因為松散磨粒漿料為粘滯液體，容易散濺，而且難于盛裝。

鑒于上述使用漿料法研磨(即形成所需尺寸和(texture)表面處理)玻璃陶瓷存儲盤基片的許多缺點，工業上需要的是適用于研磨這些基片的固定磨料制品。

發明概述

本發明提供一種適于研磨(即形成所需尺寸或拋光)玻璃或玻璃陶瓷工件的磨料制品。該磨料制品包括背襯和至少一層粘接到所述背襯表面的三維研磨涂層。上述的研磨涂層包含已分散入許多金剛石珠磨粒和填料的粘結劑。上述的填料約占研磨涂層的40-60％重量，更好約占研磨涂層的50-60％重量。

上述的三維研磨涂層較好包含許多研磨復合體。這些研磨復合體可以是精確成形的研磨復合體、不規則成形的研磨復合體或包含截頭平頂棱錐形的精確成形的研磨復合體。精確成形的研磨復合體的底面確定的表面積不比該研磨復合體頂表面積大50％，較好不比其大25％，最好不比其大15％。

上述的粘結劑較好由含烯鍵式不飽和樹脂(如丙烯酸酯樹脂)的粘結劑前體形成。烯鍵式不飽和單體較好選自單官能丙烯酸酯單體、二官能丙烯酸酯單體、三官能丙烯酸酯單體及其混合物。

本發明磨料制品中的磨粒包含金剛石珠磨粒。金剛石珠包含大量用金屬氧化物基質(較好是氧化硅基質)粘結在一起的各個金剛石顆粒。上述的金剛石珠磨粒的平均粒度較好約為6-100微米。

現已發現，本發明的磨料制品特別適用于研磨玻璃和玻璃陶瓷工件。也就是說，當本發明的磨料制品與潤滑劑一起用于研磨玻璃或玻璃陶瓷工件時，產生高的磨削速率。這樣高的磨削速率在該磨料制品的使用壽命期間是比較穩定的。因此，本發明的另一方面涉及研磨玻璃或玻璃陶瓷工件的方法。該方法包括如下步驟：

(a)使玻璃或玻璃陶瓷工件與上述的磨料制品接觸；

(b)把潤滑劑加到上述工件與磨料制品之間的界面上；和

(c)使上述工件與磨料制品作相對運動。

上述磨料制品的三維研磨涂層包含已分散入金剛石珠磨粒和至少一種填料的粘結劑。上述的填料約占研磨涂層的40-60％重量。選擇的填料量應使研磨涂層能在正常的使用條件下磨蝕掉，從而暴露和釋放出新的金剛石珠磨粒。據認為，金剛石珠磨粒是特別適用的，因為它的較大粒度阻止其嵌入研磨涂層中。而且認為，金剛石珠磨粒不易產生導致降低磨削速率的磨損平面(即不易變鈍)。

在一個優選的實施方式中，三維研磨涂層具有精確成形的表面。本文所用的“精確成形”描述既在背襯上形成粘結劑前體又將該前體填充入模具表面上空腔內時進行固化制得的研磨復合體。這些研磨復合體的三維形狀由有較光滑表面的側面和各側面相交形成的各自頂點確定。上述的側面以具有不同邊長的清晰銳利的邊緣為界并相連。從使用許多精確成形的研磨復合體的意義上講，這種磨料制品稱為結構磨料制品。這些研磨復合體也可有不規則的形狀。在本申請中，不規則的形狀是指形成研磨復合體的側面或邊界發生沉陷，且是不精確的。在不規則成形的研磨復合體的情況下，先將磨粒漿料成形為所需的形狀和/或圖形。一旦形成磨粒漿料，就使該磨粒漿料中的粘結劑前體固化或凝固。一般在成形和固化粘結劑前體之間存在一個時間差。在這段時間中，磨粒漿料會發生流動和/或沉陷，從而使形成的形狀發生一些變形。如WO?95/07797(1995年3月23日出版)和WO?95/22436(1995年8月24日出版)中所述，在單種磨料制品中研磨復合體的大小、傾斜度或形狀也會發生變化。